基于多维度指标评定的西安地铁设施设备运行质量评价

郭 媛

（西安地下铁道有限责任公司运营分公司，陕西西安 710016）

基于多维度指标评定的西安地铁设施设备运行质量评价

郭 媛

（西安地下铁道有限责任公司运营分公司，陕西西安 710016）

随着城市轨道交通的迅速发展，地铁设施设备的质量管理逐渐成为业界关注的焦点。文章根据西安地铁设施设备运行经验，从故障数、运行时间、故障影响、缺陷、响应时间、动静态检测等维度入手，对设施设备的运行质量进行科学评价，真实反映设施设备运行状况，为分析、指导设备检修工作提供依据，形成闭环管理。

地铁；设施设备；质量评价

0 引言

地铁设施设备运行情况直接反映地铁设施设备维护保养的质量，对其进行评价是提高地铁维保质量的有效途径。通过对各系统的分项评价和总体评价可综合判断设施设备维护在某些方面表现的优劣和存在的问题，从而分析、指导设施设备检修工作，为提高设施设备维护质量指明方向。

1 算法概述

设施设备运行质量可以从故障率、可靠度、故障影响度3个维度进行评价。故障率是反映统计周期内系统设备发生故障的频率；可靠度是设备在统计周期内的正常运行的时间，即反映出人员响应、故障诊断处理、校验、启动等故障维修时间；故障影响度反映发生影响行车安全的故障情况。为评定设施设备的维护质量，本文从故障率、可靠度、故障影响度等维度入手，对各专业设备月度维护情况进行的综合评定。

西安地铁自动化系统、机电系统、供电系统维保方式均为计划性检修，质量评价是根据月度故障率、可靠度、故障影响度指标，参考国标、历史数据标准等，将以上 3 个方面换算为标准评分值，并确定各维度权重，最终将系统评价为百分制数值，对各专业设备月度维护情况进行综合评定。西安地铁工建系统的结构、房建专业维保模式多为故障修，轨道专业有定期的动态检测情况、静态验收，因此工建系统根据各专业特点单独建立质量评价算法。各系统最终质量评价分值为系统内各专业质量评分值的平均值。

2 自动化、供电、机电系统质量评价算法

2.1 故障率

故障率是在统计期内（自然月）从系统发生故障数维度评价系统质量，为排除设备数量不同对故障数的影响，引入故障率概念即故障件数与系统设备总数之比：

式（1）中，λ 为故障率；F 为统计期内故障件数；N 为系统设备总数。

将故障率换算为0～100的分值，即故障率维度设备运行质量评分 Gλ，引入“优、良、中、差”等级和刻度的概念（表1）。

表1 故障率维度等级及上、下界设定

根据故障率不同取值范围，质量评分计算方法如下：

式（2）～（5）中，a 为优等级故障率 λ 上界，m 为优等级故障率维度设备运行质量评分 Gλ最小值；b 为良等级故障率 λ 上界，n 为良等级故障率维度设备运行质量评分 Gλ最小值；c 为中等级故障率 λ 上界，r 为中等级故障率维度设备运行质量评分 Gλ最小值。

制定故障率维度“优、良、中、差”等级的统一标准，划定各个等级对应的百分制范围，同时参考历史月度平均故障数，对应为“良”等级的指定分值，依次测算出各等级故障率上、下界，如表2 所示。

表2 故障率维度等级及上、下界测算标准

2.2 可靠度

可靠度是在统计期内从系统可靠运行时间维度评价系统质量，即系统实际运行时间与系统计划运行时间之比：

式（6）中，R为可靠度；TR为系统实际运行时间；T 为系统计划运行时间。

将可靠度换算为 0～100 的分值，即可靠度维度设备运行质量评分 GR，引入“优、良、中、差”等级和刻度的概念（表3）。

表3 可靠度维度等级及上、下界设定

根据可靠度不同取值范围，质量评分计算方法如下：

式（7）～（10）中，a 为优等级可靠度下界，m 为优等级可靠度维度设备运行质量评分 GR最小值；b 为良等级可靠度下界，n 为良等级可靠度维度设备运行质量评分 GR最小值；c 为中等级可靠度下界，r 为中等级可靠度维度设备运行质量评分 GR最小值。

制定可靠度维度“优、良、中、差”等级的统一标准，划定各个等级对应的百分制范围，同时参考历史月度平均可靠度，对应为“良”等级的指定分值，依次测算出各等级可靠度上、下界，如表4 所示。

2.3 故障影响度

故障影响度是在统计期内从故障影响维度评价系统质量。根据发生故障的影响程度可将故障分为 A、B、C 3 类，见表5。

表4 可靠度维度等级及上、下界测算标准

表5 故障影响度等级设定

故障影响度设备运行质量评分 GI为：

式（11）中，故障分类基础分 B：是按照各系统或专业的重要程度及可靠程度给定各系统或专业的满分基础分值，（每个专业的系统分类基础分相加应为 100分）；故障评分标准 S：是结合各系统或专业的历史故障数据给出的允许最大故障率评价标准，参考历史各类故障平均数，制定每一类故障的允许最大故障率评价标准；参考国标规定供电系统故障率不高于 0.16 次/万列公里的标准（这里的供电系统故障界定为造成单边供电或部分区域停电的故障，属于本标准中的 A 类故障），制定供电专业 A 类故障评分标准 SA。

西安地铁 2 号线故障分类基础分、故障评分标准值如表6 所示。

2.4 质量评分综合计算方法

计算出故障率、可靠度、故障影响度这 3 个维度的设备运行质量评分后，根据其在各系统评分中的影响，设定各维度权重，从而计算出系统最终质量评分。

式（12）中，各维度质量评分及权重划分如表7 所示。

3 工建系统质量评价方法

3.1 轨道专业

轨道专业质量评价是根据每月轨道动态检测情况、静态验收情况、故障情况、设备缺陷情况等数据，通过公式换算，对专业设备月度维护情况进行的综合评定。

表6 故障影响度维度各等级基础分及评分标准测算标准

表7 各维度质量评分权重 %

轨道动态质量是在轨检车动荷载作用下利用科技手段对轨道进行的检测及评价，是轨道状态检测最主要的方式。线路动态评定标准如下：

（1）线路动态评定以千米为单位；

（2）每千米扣分总数为各级、各项偏差扣分总和；

（3）每千米线路动态评定标准为，扣分总数在 50分以内为优，扣分总数在 51～300 分之间为合格，扣分总数在 300 分以上为不合格（扣分标准见表8）。

轨道静态质量是指按照《西安地铁线路检修规程》中线路、道岔验收评分标准进行的质量评价。

轨道专业质量评价以轨道动态检测、静态验收为主，以设备故障、缺陷为辅进行综合质量评分，各维度权重和算法见表9。

3.2 房建专业

表8 动态各项偏差等级划分及扣分标准

表9 轨道专业质量评分综合计算方法

表10 故障影响度等级设定

房建专业从故障影响度 GI和响应时间 GO2 个维度对专业设备月度维护情况进行的综合评定，最终评分为二者之和。

（1）故障影响度是在统计期内从故障影响维度评价系统质量。根据发生故障的影响程度可将故障分为A、B、C（计划性检修）、C（故障报修）4 类（表10）。

故障影响维度设备运行质量评分计算公式为：

（2）超时修复项是根据《西安地铁设备设施维修服务规范》要求，若统计周期内的故障处理时间超过故障响应时间，则按照表11 所示标准在月度质量总分中予以扣分。

表11 超时修复项扣分标准

3.3 结构专业

结构专业维保模式为故障修，建议采用故障修复率与未修复故障相结合的方法来进行结构专业的月度质量评价，并由于结构专业故障受季节影响较大，故障数量变化较大，故将月度未修复故障扣分项分为正常期和雨季 2 类。具体计算方案如下：

式（14）中，G 为结构专业质量评分；RR为修复率；P 为月故障处理数；F 为月故障总数；GN为月度未修复故障扣分项。

（1）正常期（即月度故障数量 X ≤44 时）。月度未修复故障扣分项按 A 类扣 7 分、B 类扣 2 分、C 类扣 1 分进行扣分。

（2）雨季（即故障数量45≤X 时）。月度未修复故障扣分项按 A 类扣 7 分、B 类扣 1 分、C 类扣 0.25 分进行扣分。

4 质量评分对生产工作的指导意义

计算出当月设施设备系统质量评分，要对评分值所反映的设备质量情况进行分析，为指导设备检修工作提供依据，形成闭环管理。如果故障率评分较低，即检修质量不高、检修规程不合理、同类故障较多，要针对存在的问题制定措施提高检修质量、优化检修规程、对典型故障集中整治；如果可靠度评分较低，先排除故障数较多对可靠度的影响，分析故障处理时间较长的原因，如物资不到位、交通不便、员工技能水平较低等，针对存在的问题制定措施加强物资储备、解决交通问题、提高员工技能水平等；如果故障影响度评分较低，分析发生影响行车安全的重大故障、重点问题，制定专项整改措施，避免发生类似影响行车安全的重大故障。

对于轨道专业，如果动、静态质量评分较低，要对轨检超限点进行复测和处理；如果设备缺陷评分较低，要对新增伤轨情况进行分析和处理；如果故障评分较低，要分析断轨、胀轨跑道、重伤轨等影响行车安全重大故障的原因，制定专项整改措施。

对于采用故障修维保模式的房建、结构专业，如果故障影响度评分较低，要分析发生的重大故障、重点问题，制定专项整改措施；如果修复率较低，要分析作业安排不合理、作业人员处理故障效率低、同类问题故障率高、外在因素等，针对存在的问题制定措施提高故障处理的效率和质量、对典型故障集中整治；如超时修复项或月度未修复故障扣分项较高，要分析故障处理时间过长的原因是人为因素（员工技能低、作业安排不合理、对一般故障不重视等）还是外在因素（如物资不到位、天气原因等），并制定有针对性的措施。

5 结语

本文根据西安地铁设备运行经验，从设备故障数、运行时间、故障影响、缺陷、动静态检测、故障响应等维度，对设备月度质量评分方法进行探讨，为科学评定设备运行质量提供方法，也为其他城市地铁质量管理提供参考。

［1］ 中华人民共和国交通运输部.GB/T 30012-2013《城市轨道交通运营管理规范》［S］.北京：中国标准出版社，2014.

［2］ 尹聪聪，蒲琪，吴妍燕，等.城市轨道交通客运服务质量评价［J］.城市轨道交通研究，2015，18（6）：16-20.

［3］ 王建西.基于模糊理论的轨检车数据分析与处理方法研究［D］.河北石家庄：石家庄铁道学院，2005.

［4］ 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB 50490-2009《城市轨道交通技术规范》［S］.北京：中国建筑工业出版社，2009.

［5］ 暴英凯，王逸飞，文云峰，等.考虑人为因素的设备可靠度评估及定检周期决策［J］.电网技术，2015（9）.

责任编辑 孙锐娇

Evaluation of Operation Quality of Xi'an Metro Facilities and Equipment Based on Multi-Dimension Index

Guo Yuan

With the rapid development of urban rail transit，the quality management of metro facilities and equipment have gradually become the focus of attention of the industry.Based on the operational experience of Xi'an metro facilities and equipment， from the number of faults and running time，impact of faults， defects， response time， dynamic and static testing and other aspects， the running quality of equipment and facilities are scientifically evaluated， being a true refl ection of the equipment operating conditions.The paper provides the basis for analysis， and guidance to the work of the equipment maintenance， forming up a closed loop management.

metro， facilities and equipment， quality evaluation

U231+.92

郭媛（1983—），女，工程师

2016-04-29