胶轮有轨电车检修模式探讨

2020-03-05

技术与市场 2020年2期

(比亚迪汽车工业有限公司，广东深圳 518000)

1 概述

随着城市发展和人们日益对美好出行的向往，绿色出行，呈现出了各种大、中、小运量的轨道交通制式，列车车辆作为轨道交通系统中重要的组成部分，承担了搭载乘客使命，车辆的检修质量和运行质量直接决定了乘客服务满意度和营运水平。

胶轮有轨电车作为新型小运量城市轨道交通制式系统，填补了国内小运量轨道交通制式的空白。目前胶轮有轨电车检修模式无成熟经验参考，为给胶轮有轨电车交通系统综合车场设计、后续运营车辆检修提供基础性支持，确保胶轮有轨电车安全运行，结合轨道交通和电动大巴的检修现状，探讨胶轮有轨电车检修模式，确保其经济性与可行性。

2 胶轮有轨电车技术特点

胶轮有轨电车是一种全线不设接触轨，采用车载储能动力电池作为牵引供电电力驱动能走行在专用U型轨道梁上运行的橡胶轮胎小运量公共交通系统。车辆采用全铝制车身，前后两端设置紧急逃生通道，通过内侧导向实现胶轮有轨电车行驶方向的转换，最高运行速度80 km/h，动力电池充满电时，续航里程不小于152 km，实现正线运行车场充电。可实现全自动驾驶运营模式，车上乘客紧急对讲，视频监控车厢乘车环境等功能。

3 影响胶轮有轨电车检修的因素

3.1 产品开发

在车辆的全寿命周期中，维修成本占据了很高的比重。车辆的RAMS(可靠性、可用性、可维修性、安全性)指标，对车辆的全寿命周期维护成本有较大影响。因此车辆在设计开发阶段，需要对胶轮有轨电车各子系统全寿命周期的成本、RAMS指标进行详细研究，剖析运营维护成本中构成指标及各指标所占比重，通过分析研究，并在车辆设计开发阶段进行优化决策，在车辆的制造过程中给予体现和重视，以提高车辆性能和可靠性，为优化车辆检修模式、降低维修成本提供先决条件。

3.2 检修保障

1)胶轮有轨电车综合车场是车辆的维修保养基地，承担着车辆的运行、日常维修和定期检修等任务。综合维修车场合理完善的设计布局，对车辆检修组织、检修效率有一定影响。例如，贯通式的全自动洗车线、生产用房就近布局原则、合理的生产检修设备和检修平台的布置等，都能有效地提高车辆检修效率。

2)行业内轨道交通运营公司物资保证问题主要表现在：大量的备件库存、急需部件供应不及时、材料浪费、采购成本逐年增加、到货周期长等，给车辆维修工作带来一定影响。因此，在物资资源配置方面，应针对车辆设备专用件的特殊性、部件全寿命周期经济价值比选后研究物资库存问题，找到最优方案，以提高运营经济效益，节约车辆的维修成本。

3)智能化运维手段的应用能大大减少工作量和人为的误判，通过车载子系统、地面数据处理平台、列车监控、运维应用系统等智能化运维系统，优化提升车辆维修水平，实现车辆安全精细化、智能化管理。

3.3 检修组织

城市轨道交通维保模式主要有3种：自主维保、委外维保、联合维保。运营单位可根据各种维保模式组建合理的组织架构，制定相应的工作标准，检修技术标准，应急处置程序，抢修流程，从而形成具有自身特点的检修组织模式。检修人力配置与之相应的制度流程相辅相成，亦是车辆检修中的关键环节。员工技能水平的高低、解决实际问题的能力，决定了车辆上线能力及车辆运营服务质量。合理的制度体系、组织架构对检修工作效率、检修质量有着积极的作用。

4 城市轨道交通与公交电动大巴车辆检修现状

经过调研，国内大多数有轨电车公司，都是根据车辆的运行里程与周期，来确定不同的维修制度，各公司根据实际情况有自主维保、委外维保等维保模式[2]。国内有轨电车车辆检修制度见表1。

车辆采用橡胶轮胎走行的日本百合鸥线(自动导向新交通系统AGT)，与胶轮有轨电车系统有相似之处，都是以胶轮作为走行部件。其车辆检修由运营公司下设的车辆检修部负责，其中巡检、列检、月检等为自主检修，重要部件检查和全面检查为委外模式。日本AGT系统车辆检修制度见表2。

胶轮有轨电车系统作为小运量的公共交通系统，小运量的公交电动大巴的的维修经验同样值得借鉴。深圳巴士集团作为深圳市最大的公共汽车营运企业，也是国内最大的新能源车辆运营商，具有丰富的公交电动大巴车辆检修经验。据了解，电动大巴维修保养计划也是根据车辆的运行里程和周期来确定，保养计划详见表3。

表1 国内有轨电车车辆检修制度

表2 日本AGT系统车辆检修制度

表3 深圳公交电动大巴保养计划表

日本AGT系统车辆无日检及月检修程，相比国内有轨电车车辆检修制度较为精简；公交电动大巴保养计划中的一、二、三级保养与有轨电车车辆月、3月、年检检修计划周期基本一致。区别于公交电动大巴无日检或周检、架大修等修程，但在日常出车前司机会对车辆进行一些简单检查，如胎压、内饰、玻璃等。再者，由于公交电动大巴属于公交客运汽车类，法规规定，当行驶时间达到13年或里程达到40万km时必须强制报废，与其生命周期契合，未考虑架大修修程。

5 胶轮有轨电车检修策略

胶轮有轨电车车辆系统的检修策略受产品开发RAMS指标、法规要求、检修环境、检修组织、物资保证、检修智能化水平的高低影响。制定合理的检修策略刻不容缓，避免“过剩维修”，给运营单位带来大量的设备投入和人力成本，从而使车辆全寿命周期中的维修成本大幅增加。因此，如何借鉴行业内的检修经验，完善胶轮有轨电车检修策略，减低运营成本，提高车辆运用的高可靠性，经济性是我们长期需要探讨与实践的重要内容。

5.1 胶轮有轨电车车辆检修分析

5.1.1 浴盆曲线

通过“浴盆曲线”可知，失效率随使用时间变化分为3个阶段：早期失效期、偶然失效区和耗损失效区(图1)。偶然失效区是运营比较稳定的阶段，这个阶段故障率最低。早期失效期和耗损失效区属于不稳定阶段，故障率升高，可以通过整改和维修加以控制，降低故障率。在车辆运营过程中，可结合此规律以及实际故障发生情况，作为确定检修模式的一个重要依据。

TB=交付时间点 TW=损耗时间点

5.1.2 法规规章的符合性验证

2019年交通运输部新下发的《城市轨道交通设施设备运行维护管理办法》，对城市轨道交通运营设施设备运行状态监测、维护、更新改造管理、监督检查要求进行了明确。其中对车辆系统关键设备维护有以下规定：“车辆系统列检间隔时间不超过15 d，月检间隔时间不超过3个月，检修间隔不超过5年或80万km/车，大修间隔不超过10年或160万km/车，整体使用寿命一般不超过30年或480万km/车”。维护管理办法中的检修周期规定，应作为制定胶轮有轨电车检修制度的主要依据。

5.1.3 检修实践经验

胶轮有轨电车属于新型制式轨道交通车辆，胶轮有轨电车在深圳坪山园区线、西安户县园区线运行后，积累了大量系统故障基础数据及一定的检修经验。实践中，检修规程取消了常规的车辆日检、月检，改为周检和3月检。因此，在实践中不断探索与积累经验，以形成经济合理、切实可行的胶轮有轨电车检修制度。

5.1.4 车辆自检技术优势凸显

胶轮有轨电车各系统采用了较为先进的现代化技术，设备高度模块化、集成化，性能较好，车辆故障诊断和状态检测都处于较高水平，实时监控车辆运行数据，能在第一时间处理问题，从而可以适当的延长部分修程的检修周期。

5.2 胶轮有轨电车检修模式

结合以上分析，建议胶轮有轨电车检修模式采用：运营初期以计划修为主，故障修为辅的维修模式，后期根据车辆技术发展及设备运行数据等情况，积极探索由计划修向均衡修、状态修方式转换，以降低检修成本，提高检修效率。优化后的胶轮有轨电车检修制度见表4。

表4 胶轮有轨电车检修周期

1)周检：主要对与车辆行车安全相关的系统进行日常性技术检查。

2)3月检：主要进行车辆重点部件及系统的技术状态检查，以部件清洁、润滑为主，对车辆易损件进行检查更换，并检查有关传动、制动、操纵等系统中的安全部件的维护作业，动力电池根据需要进行检查或更换。

3)年检：定期对车辆各系统进行全面状态检查、检测，并拆检轮胎，进行轮胎更换，换轮后对车辆进行动态试验验证。

4)重要部件检修：对车辆进行解体，对车辆的重要部件(包括车桥、电机、电池、贯通道等)进行分解、清洗、检查、维修或更换，并对列车性能进行全面检测、调试以及试验，确保车辆技术状态满足相应文件要求。

5)全面修：对车辆各系统或部件进行分解、清洁、检查、探伤和整修等作业，并对车辆性能进行全面检测、调试以及试验，确保车辆技术状态满足相应文件要求。

6)故障修：分为正线车辆故障维修和段内车辆故障维修。当正线、段内车辆电气或机械故障时，集合技术人员进行紧急维修，快速恢复车辆正常状态，减少车辆运营延误；技术人员也可通过智能运维系统，实时监控运营车辆运行状态及收集故障信息，更快速处理故障，把故障影响运营降到最小。

6 检修策略展望

胶轮有轨电车系统属于小运量轨道交通，多用于城市轨道交通骨干网络的连接线和加密线，而在一、二线城市中心土地资源匮乏，鉴于车辆重要部件修、全面修需投资建设专用检修线，占用土地资源多：如牵引电机检修线、转向架检修线、空调检修线、车门检修线和制动系统检修线等，因此综合车场的检修用地规划就变得十分困难。其次这些部件修线技术含量比较高，检修工艺复杂，技术要求高，安全质量要求严格，运营单位需要从人员配置、检修能力、设备厂家等各方面重点考虑，需要投入大量资金，车辆制造厂家在技术、设备、人员方面更具备一定优势。

胶轮有轨电车车辆车体轻巧，体量较小，吊装运输方便快捷。因此，建议可在胶轮有轨电车项目所在城市群，结合车辆制造基地建立一个造修一体的综合车辆基地，作为区域内所有车辆重点修、全面修维修基地，实现维修资源共享，节约用地投资，降低运营单位维修成本。