地铁车辆检修模式探讨

郭 新 李春广 黄 挺 王伯铭

（1.南京南车浦镇城轨车辆有限责任公司，210031，南京；2.西南交通大学机械工程学院，610031，成都∥第一作者，高级工程师）

1 地铁车辆检修现状

目前，国内地铁列车检修大多沿用了铁路机车车辆检修的传统模式，即采用按运营里程和运营时间进行预防的计划维修，以及列车发生事故后进行的故障事后维修。由于地铁运营的特殊性和局限性，车辆的日常维护及检修必须在列车完成运营之后进行。按照GB 50157—2003《地铁设计规范》的规定，我国地铁车辆段按照功能划分为检修车辆段及运用车辆段。由于我国现行的地铁制度大多源自于《铁路设计规范》，所以有很多的概念和理念仍未脱离铁路的框架和束缚。目前，世界上已有先进地铁运营管理系统，其地铁检修已实现了从以“计划维修”和“故障事后维修”为主的检修模式向以“均衡修”为主的检修模式的过渡。香港地铁就是一个成功的案例。

2 均衡修的优势

所谓均衡修，是指将原来集中在某几个检修时间段内的检修作业任务分散到运用窗口期或者较低级别的修程中进行，使得整个检修工作分散而均衡，以平衡各个级别修程的修车库停时间。特别是在大修中，为了减少大修的修车时间，通常经过换件的方式将部分部件的检修安排在运用过程中或者其他较低级的修程中进行。因此，均衡修的优势非常明显：①避免了必须等待列车退出每日运营才能进行检修的特点，可将运能发挥到最大；② 使得检修人员和检修设备的工作量更为平均，使检修效率最大化。

随着地铁车辆零部件工艺的改进和管理能力的提升，检修周期也发生着变化。香港地铁公司综合国内外先进思想，对香港地铁的检修制度进行了大刀阔斧的改革，提出了一套适用于香港地铁的检修模式。其经受住了实践的检验。

3 香港地铁车辆检修模式

香港地铁公司将地铁检修分为A、B、C三个等级的检修修程，并通过排序将A、B、C修成功运用于二动二拖的地铁车辆上，如表1所示。

香港地铁通过大量的换件修和均衡修。将很多原来集中在某几个检修时间段内的检修作业任务分散到运用窗口期或者较低级别的修程中进行，使得整个检修工作分散而均衡。这样一来，繁重的检修任务量变得简洁而有序。

表1 香港地铁检修制度

从表1看出，香港地铁二动二拖车辆检修制度以45d为一个周期，编组中无论是动车还是拖车，在一个检修周期内都进行了2次日检和1次月检，在第1年和第1年零15d对车辆进行了大修。而按照现行上海地铁检修制度，如以45d为一个检修周期，则上海地铁公司需在一个周期内对地铁车辆进行多达45个日检和至少1～2个月检。两者对比，检修工作量和效率是显而易见的。由表1还可看出，二动二拖每节车的B修程安排都尽可能与另外3辆车的B修程工作区分开，将月检的工作分解到每次的A修中去。在工作量一定和工作周期一定的情况下，进行此项工作的人员将比月检减少四分之三。根据实际情况，此二动二拖的检修制度也可应用于更为常见的三动三拖的情况。

如果检修车辆为三动三拖，为在一个检修周期内达到二动二拖的检修量，同样制定了一个检修方案，如表2所示。

表2 三动三拖均衡修检修方案

由表2可以看出，以45d为一个周期的车辆检修方案完全可应用在三动三拖编组的列车上。但应用必须建立在零部件的高可靠性、优秀的管理方案和对均衡修的透彻理解的基础上。

4 均衡修衡量指标的计算

世界先进的地铁列车检修和管理技术大都建立在以均衡修为基础的检修制度之上。香港地铁以均衡修为前提的修制修程的优势已经显而易见了。均衡修配合检修制度的完善，大大缩短了检修作业时间，明显提高了检修效率。但有个问题随之而来，如何衡量均衡修的适用度。文献［1］提出了一个A值指标，即将诸如列车开行组数、配属组数和专项检修时间等14个变量形成一个经验公式。本文将对此公式在地铁检修技术上的应用情况做一个分析。

根据文献［1］，CRH系列动车组均衡修指标A值计算公式如下：

式中：

Mp——列车配属总数，组；

Ms——每日开行列车数量，组；

Ni——车辆编组情况，辆／组；

Li——专项检修项目检修周期，km；

m——某台设备所需承担的以时间为检修周期的专项检修项目数；

n——某台设备所需承担的以走行公里数为检修周期的专项检修项目数；

R——检修台数，台；

Ti——某个专项检修项目检修周期，d；

L——每组每天平均走行公里数，km；

twi——单班组单项检修作业时间，h；

Δt——库内日有效作业时间，h；

P——可同时作业班组数，组；

C——集中入库车辆组数，组；

K——设备使用调节系数，当仅计算夜间作业时取K＝0，有备用车可以进行白天作业时根据白班同时作业班组数取值。

其中，A1是以走行公里数为检修周期的项目计算公式；A2是以时间为检修周期的项目计算公式。A值即为A1与A2中的较小值。如果该项目可同时以两种模式进行计算时，则同时计算A1和A2，再取值小的为最终结果。但是，CRH型动车组和地铁系统无论从结构特征，还是从检修水平上都有着差别，所以，本文将通过计算和比对，对此公式是否能用在地铁上，进行校验和修正。其思路为：先根据文献［1］的公式进行地铁车辆的均衡修A值计算，再与实际情况进行比对，找出差别，进行修正。

本文以深圳地铁4号线牵引辅助变流器上的热交换栅格清洗为例进行公式的计算。由于栅格的清洗通常以15d为一个周期，是以时间为检修周期的项目，故采用A2计算。

首先确定公式中的各参数。文献［2］介绍了通用的建议地铁检修制度和规模量，本文根据其提及的算法，确定计算参数。

设常规地铁全年有251个工作日，由文献［2］知有关检修台位R的计算式为：

式中：

e—— 定修年工作量，组；

α2——检修台不平衡因素，通常取1.2。

深圳地铁4号线的列车配属总数为27组，由文献［2］的经验公式，得出15d检的年工作量为e＝20×Mp＝540组。则由式（3）得R＝1.29台，取整R＝2台。本计算案例具体参数值为：Mp＝27组，Ms＝17组，Ni＝4辆／组，m＝1项，R＝2台，Ti＝15d，L＝676km，twi＝0.15h，Δt＝4h，P＝2组，C＝2组，K＝2。将各项参数代入式（2）得A2＝20.28。

式中：

Tj——设备日运行时间，h。

在本例中，由于每一个一动一拖的单元才有1个牵引辅助变流器，即一组4辆编组的车辆一共有2套热交换机栅格需要清洁，故Q＝2个／组；而Tj为车辆运行时间，Tj＝16.5h。将Tj和Q 代入式（5）计算得A2＝0.2475。

由于A2＜0.6，按照文献［1］所述，反映检修能力还有较大提升空间。这与深圳地铁4号线检修库的实际情况相吻合。

另外，为了验证公式的适用性，本文以一个轮对的外观15d检的实例来进行说明。详细参数如下：Mp＝27组，Ms＝17组，Q＝16个／组，Tj＝16.5h，m＝1项，R＝2台，Ti＝15d，L＝676km，twi＝0.1h，Δt＝4h，P＝2组，C＝2组，K＝2。将参数代入式（5）得A2＝1.32＞0.6。

A2＞0.6，说明检修作业受到制约，设备不能满足需求，需要增加设备数量或增加作业班组。笔者在现场了解到，轮对检修组工作压力确实较其他设备检修组压力大，有时甚至出现别的检修组帮助其检查轮对的情况。故此公式还是有一定的适用性。

5 优化均衡修建议

有效实现均衡检修是提高城市轨道交通车辆运营效率、使用率和检修质量的有效手段。应结合不同车型的特点，针对不同车型易故障零部件进行科学分析和预测，从而在进行均衡修时做出合理的人员分配和设备分配。

结合深圳地铁4号线的实际情况，笔者认为可通过以下几个方面来提升地铁列车的检修能力：

（1）在保证车辆高可靠性的前提下，香港地铁检修模式完全适用于深圳地铁4号线的实际情况，可加以采用。

（2）适当增加备用车辆，以提高应对故障的能力。备用车辆数量的提高可以有效延长所有配属车辆的平均检修周期。

（3）掌握零部件的可靠度和检修周期，进行有针对性的均衡修。实施均衡修应该以零部件为维修单元，通过对车辆的化整为零，提升技术工人对重点零部件的检修能力，使其能在短时间内对重点零部件的更换和检修做出快速反应。

（4）建立适合于自身检修能力的应急机制，并完善基于换检修方法的车辆备用零件的“检修现场－零部件仓库”体系，使得地铁车辆检修成为有机的整体。

6 结语

为使车辆检修满足地铁高效运营的要求，车辆的检修需结合先进的检修技术，并配以现代科学的管理方法。相比传统的计划维修和故障事后维修，均衡修有着巨大的优势。以港铁A、B、C修制修程为基础的检修模式对检修人员的工作效率有着积极促进作用，并大大减少了地铁车辆因检修而造成的库停时间；这种先进的检修模式能很好地应用在二动二拖或者三动三拖编组的车辆上。

本文通过对A2公式的修正，提出一套适用于地铁车辆检修的均衡修衡量计算公式。该公式综合考虑了设备配备、人员配属、车辆检修周期等因素，能为地铁车辆检修和运营管理提供一定的参考。

先进的地铁检修方式、高素质的地铁检修维护人员，以及各类检修资源的良好配合，才能在地铁车辆检修和管理运营中起到相互促进的作用。

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