修程修制改革对动车运用所规模影响的探讨
2023-11-10欧阳鹏
李 豫,欧阳鹏
(1 国铁集团工程设计鉴定中心,北京 100844;2 中国铁路设计集团有限公司,天津 300142)
动车运用所是高速铁路运输设施的重要组成部分,是保证动车组高效运营的关键,其布局及规模对于运输生产有着重要的影响[1-4]。近几年,为提高运输效率、实现提质降本增效、推动铁路高质量持续健康发展,中国国家铁路集团有限公司(原铁路总公司)大力推进动车组修程修制改革[5-7],此举是优化动车组检修周期、标准和范围,防止失修、避免过度修,实现减少检修频次、降低检修成本、保证质量安全、提高运用效率的目标,可大幅度提升动车组检修运用水平,为交通强国、铁路先行提供可靠的装备服务保障支撑[8]。
文中深入探讨在工程设计(项目前期研究)及全路总体能力控制时动车组修程修制改革对动车运用所检查库规模的影响,同时探讨修程修制改革对能力建设和运营成本支出方面带来的积极影响。
1 概 述
1.1 全路动车组配属
根据中国国家铁路集团有限公司统计数据,截止到2020 年12 月底,全路共配属各型动车组3 300 列(折合标准组3 835.125 组),其中包括速度160 km/h 动车组59 列(折合标准组39.5 组);速度200~250 km/h 动车组1 354 列(折合标准组1 440.5组);速度300~350 km/h 动车组1 887 列(折合标准组2 355.125 组)。
严寒地区哈尔滨、沈阳、呼和浩特、兰州、乌鲁木齐局及青藏集团公司共配属动车组约378 组,占全路保有量约9.8%。全路速度250 km/h 及以下动车组约1 480 组,占全路保有量约38.6%。
2015~2020 年间,全路动车组保有量由2 211组增长至3 835.125 组,年增长均超250 组,如图1所示。
图1 2015~2020 年全路动车组配属情况
根据原铁路总公司《全路动车段(所)布局中长期规划》中“2030 年动车组保有量达到5 541 组”的规划目标及高速铁路发展趋势[9],预测2025 年约达4 800 组(年均增长约200 组);考虑到客流、高速线网发展的不确定性,按与2020~2025 年同等发展速度(年均增加保有量200 组),预计2035 年动车组保有量约为6 800 组[9]。
1.2 动车运用检修设施情况
根据相关统计数据,截至2019 年底,全路共设置64 个动车运用所(含6 个城际动车运用所),设有400 条检查库线、1 736 条动车存车线,此外还有51 个动车存车场设有263 条动车线(含整备库线,下同)。
根据在建及前期项目研究情况(截止2019 年底,相关前期项目研究年度均至2035 年):
(1)已批复新建动车运用所17 个,总规模:96条检查库线、403 条存车线(含整备线,下同)。
(2)尚未批复的拟新建动车运用所20 个,总规模:112 条检查库线、548 条存车线。
(3)已批复扩建既有动车运用所5 个,扩建总规模:20 条检查库线、49 条存车线。
(4)尚未批复的拟扩建既有动车运用所9 个,拟扩建总规模:38 条检查库线、150 条存车线。
汇总上述设施(含前期研究),至2035 年全路既有和规划建设的动车运用所共101 个,总规模:666 条检查库线、2 886 条存车线。此外既有及规划动车存车场约121 个,设有688 条动车存车线。
2 修程修制改革主要内容
2.1 修程修制改革前
《铁路动车组运用维修规则》规定各型动车组一级修检修周期为:≤5 000+500(部分车型4 000+400)km 或运用48 h;要求一级检修检查库内技术作业时间应预留不小于4 h;新建动车运用所检查库不小于6 线12 列位规模。
此外《动车组运用检修设施建设及设备配置标准》关于动车组运用设施有如下规定:入库一级修作业时间为4 h;每配属动车组10 个标准组,配套建设1 条检查库线,考虑动车组融冰除雪作业占用检查库线、延长库停时间,高寒地区动车运用所应适当增加检查库线数量;新建动车运用所规模原则上按不小于6 线12 列位检查库进行设计。
2.2 修程修制改革后
近两年,中国国家铁路集团有限公司大力推进动车组修程修制制度改革,分别下发《关于深化动车组修程修制改革推进自主检修工作的通知》、《关于推进动车组及和谐型机车修程修制改革的指导意见》等,规定各型动车组一级修检修周期调整为:
(1)速度300~350 km/h 运营动车组运用不大于7 000+700 km,可根据运行交路,一级修实行人机交替作业,运用48 h 利用机检进行一级修,机检正常无需进入检查库,人工技检一级修时间周期可由48 h 延长至72 h。
(2)速度200~250 km/h 运营动车组运用不大于6 000+600 km,可根据运行交路,一级修实行人机交替作业,运用48 h 利用机检进行一级修,机检正常无需进入检查库,人工技检一级修时间周期可由72 h 延长至96 h。
(3)速度200 km/h 及以下运营动车组运用不大于6 000+600 km 或96 h。
根据以上规定,结合实际运用情况,速度200 km/h 及以下运营动车组基本可实现4 天一检;速度200~250 km/h 运营动车组受走行公里(不大于6 000+600 km)、机检作业条件、运行交路等限制,仅部分动车组可实现4 天一检;速度300~350 km/h运营动车组受运行交路(部分跨线动车组3 天内无法回本所)、走行公里(不大于7 000+700 km)等限制,现阶段约40%~50% 比例动车组可实现3 天一检[9]。
综合分析,修程修制改革后,动车组一级修作业周期由平均2 天调整为平均约3 天1 次。
3 检查库主要作业内容分析
3.1 动车组一、二级修作业
为提高动车组利用率,动车组一级修为夜间利用检查库线进行;二级修为扣车利用检查库线白天富余能力进行。
(2)二级检修:是一个维修工作包的概念,包含众多维修项目,相应的检修周期、内容不尽相同,包括齿轮箱换油、轴承润滑、踏面修形、空心车轴探伤、重要部件和系统的功能测试等。
3.2 动车组客运整备作业
除了检查库例行的动车一、二级修作业外,部分动车运用所检查库还相应承担动车组上水、吸污、车内保洁等客运整备作业。调查部分动车运用所客运整备在检查库内作业情况,见表1。
表1 部分动车运用所入所动车组客运整备作业情况调查
结合调研情况分析,车内保洁作业是否在检查库内进行无特定要求(严寒地区可优先考虑在库内进行),上水、吸污作业各地情况不一,但大体可总结如下:
(1)严寒及寒冷地区由于室外或车站作业环境较为恶劣,在检查库线能力可利用的情况下,各地则优先在检查库内进行,如能力不足时,则有可能利用室外或车站能力(东北地区较少利用车站能力,沈阳局动车运用所室外设置有固定上水、吸污设施,故也有利用)。
(2)南方等非寒冷地区,由于室外与室内作业条件差异不大,故大多检查库内只是结合一级修进行动车组的上水、吸污作业,其余需上水、吸污动车组有可能利用车站或动车运用所室外设施进行作业。
3.3 其他特殊作业
我国各地气候环境差别很大,其对动车组各系统和部件的影响差异较大,由此带来的检查库内其他特殊作业内容体现在以下方面:
(1)温度影响:夏季部分高温地区气温高至40 ℃,对牵引单元、空调机组等系统及部件的散热性能提出严峻挑战;冬季部分高寒地区气温低至-40 ℃,对转向架融冰除雪、卫生及给排水系统部件防冻等构成严峻考验。严寒地区冬季带冰动车组须在检查库内提前进行融冰除雪作业后方可进行动车组一级修,预计融冰除雪作业时间需约2 h。
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(2)雾霾、雨雪影响:雾霾天气时,为防止污闪现象须对绝缘子等车顶电器每日进行擦拭,此项工作需利用检查库登顶平台进行作业;雨雪天气时,动车组在有砟线路运行时,车底设备遭受雪块夹杂道砟击打损坏的事故时有发生。
(3)线路气候和环境影响:季节性柳絮、风沙对各类滤器、滤网构成严重影响,以空调滤网为例,遇柳絮、风沙天气时,需每日清洗或更换,此项作业需利用检查库下沉式地面及检修地沟进行作业。
4 改革后检查库线规模确定方案探讨
修程修制改革前,基于动车组一级修周期为2天1 次,按照铁总运〔2015〕185 号,常规考虑为每配属10 个标准组动车组,配套建设1 条检查库线,考虑动车组融冰除雪作业需占用检查库线、延长库停时间,高寒地区动车运用所应适当增加检查库线数量[9]。
修程修制改革后,动车组入检查库一级修作业周期调整为约3 天1 次,结合严寒地区融冰除雪及库内客运整备特殊需求,以及各地域季节性的库内绝缘子等车顶电器擦拭、空调滤网清洗更换作业内容,考虑改革后检查库线规模确定方案[9]。
4.1 非严寒地区
非严寒地区,由于客运整备大都可利用动车运用所室外或车站设施进行作业,除一级修外,仅需考虑季节性的车顶电器擦拭及空调滤网清洗更换作业对检查库线能力的影响[10-14]。
考虑入库一级修作业的动车组此2 项特殊作业可结合一级修4 h 内完成,其余动车组按40%需进行车顶电器擦拭、空调滤网清洗更换考虑(同时亦可考虑少量进行库内上水、吸污作业),按作业时间1 h(含辅助时间)考虑,则检查库线与配属车关系如下:
检查库线数量=配属车组数×4(一级修作业时间)/3(3 天一检)/10(库线每天一级修总时间)/2(折算长编)+配属车组数×1(特殊作业时间)×(40%×2/3)(非一级修动车组的40%)/10(库线每天一级修总时间)/2(折算长编)=配属车组数/15(一级修)+配属车组数/75(车顶电器擦拭、空调滤网清洗更换)=配属车组数/12.5
结合以上分析,非严寒地区建议每配属12.5个标准组动车组(实际可为12~13 个标准组),配套建设1 条检查库线。
考虑动车组入库一级修频次减少,大量动车组需利用车站或动车运用所室外设施进行上水、吸污作业,故有条件场所可增加室外上水卸污(或人工清洗)线的设置数量[9]。
4.2 严寒地区
严寒地区哈尔滨、沈阳、呼和浩特、兰州、乌鲁木齐局及青藏公司,与非寒冷地区相比,涉及库内冬季融冰除雪及客运整备作业。由于融冰除雪与客运整备作业可同时进行,以下分析2 种作业对库线的影响,最后取较大值进行确定。
(1)融冰除雪作业影响
暂考虑冬季平均融冰除雪作业量约为配属车辆的1/3,考虑额外作业时间2 h,则检查库线与配属车关系如下:
检查库线数量=配属车组数×4(一级修作业时间)/3(3 天一检)/10(库线每天一级修总时间)/2(折算长编)+配属车组数×2(融冰除雪作业时间)/3(融冰除雪作业车数)/10(库线每天一级修总时间)/2(折算长编)=配属车组数/15(一级修)+配属车组数/30(融冰除雪作业)=配属车组数/10
(2)客运整备作业影响
考虑全部动车组需进行库内上水、吸污作业,按作业时间1 h(含辅助时间)考虑,其中入库一级修作业的动车组客运整备可结合一级修4 h 内完成,则检查库线与配属车关系如下:
检查库线数量=配属车组数×4(一级修作业时间)/3(3 天一检)/10(库线每天一级修总时间)/2(折算长编)+配属车组数×1(客运整备作业时间)×2/3(非一级修需库内客运整备动车组)/10(库线每天一级修总时间)/2(折算长编)=配属车组数/15(一级修)+配属车组数/30(客运整备作业)=配属车组数/10
结合以上分析,严寒地区考虑冬季融冰除雪及客运整备需求,建议每配属动车组10 个标准组,配套建设1 条检查库线。
5 全路运用检修总体能力分析
5.1 总体能力分析
预计至2035 年,修程修制改革成果基本落地,按文中探讨的检查库线规模确定方案,基于地域性不均衡,检查库线需求考虑1.1 不平衡系数,存车线需求按配属车数/2 考虑,2035 年配属6 800 组动车组预计需检查库线614 条、存车线3 400 条。
2035 年既有及规划建成的总共101 个动车运用所总能力(666 条检查库线、2 886 条动车存车线,另动车存车场688 条存车线)与配属6 800 组动车组的检修需求相比,总体上是满足需求的,其中检查库线规模稍有富余。
5.2 修程修制改革对工程建设及运营成本的影响
按某动车运用所规模为10 条检查库线及50 条存车线测算(含出入线总投资约18 亿~25 亿元,个别地区受地形影响投资可能增加),改革后仅需设置8 条检查库线,初步估算减少的2 条检查库线工程投资约1.1 亿~1.3 亿元,动车所工程总投资约减少4.4%~7.2%,对降低工程建设投资成效显著。
此外修程修制改革能有效节约人力、材料等运营成本,对提高运输效率、实现提质降本增效有重要意义。人力成本节支方面,按每个动车运用所改革后预计节省一级修作业定员约60 人,每年18 万元/人成本支出计算,人员成本每年可节支1 080 万元,全路既有64 个动车所预计人员节支约6.9 亿元。
6 结 论
近几年高速铁路持续高位建设,我国快速铁路网愈来愈完善,动车运用所作为快速铁路最重要的运输配套设施之一,其建设规模对工程建设、运营等关系重大。
文中对动车组修程修制改革文件精神进行分析,深入研究动车组检查库内作业内容及设施需求,提出修程修制改革后检查库线规模确定方案,建议非严寒地区每配属12~13 个标准组动车组,配套建设1 条检查库线;严寒地区考虑冬季融冰除雪及客运整备需求,建议每配属10 个标准组动车组,配套建设1 条检查库线。
此外结合现状及预测配属动车组配属情况,根据既有、在建及前期项目研究动车运用所及存车场设置情况,总体分析2035 年全路动车运用检修能力与配属动车组是相适应的。考虑到2035 年检查库线能力稍有富余,在未正式批复建设的前期项目工程设计中可适当从紧控制新增检查库线能力。