基于均衡修的城市轨道交通车辆基地工艺

吴忠强 杨金才 刘佳

摘  要：均衡修与传统检修都属于检修模式，在城市轨道交通车辆检修中起着重要作用。该文主要研究均衡修与传统检修对城市轨道交通车辆基地工艺的影响，希望更好地发现具有实用价值的检修模式，从而科学地发展城市轨道交通车辆基地工艺，保证城市轨道交通车辆运行水平，推动城市交通事业健康发展，激发城市发展活力。

关键词：均衡修；传统检修；城市轨道交通；车辆基地工艺；检修模式

中图分类号：U279       文献标志码：A          文章编号：2095-2945（2024）05-0125-04

Abstract： Both balanced maintenance and traditional maintenance belong to the maintenance mode， which plays an important role in the maintenance of urban rail transit vehicles. This paper mainly studies the influence of balanced maintenance and traditional maintenance on the technology of urban rail transit vehicle base， hoping to better find the maintenance mode with practical value， so as to develop the technology of urban rail transit vehicle base scientifically. Ensure the operation level of urban rail transit vehicles， promote the healthy development of urban transportation， and stimulate the vitality of urban development.

Keywords： balanced maintenance; traditional maintenance; urban rail transit; vehicle base technology; maintenance mode

城市轨道交通作为一种快速、安全、环保的交通方式，已经成为现代城市交通系统的重要组成部分。然而，随着城市轨道交通线网的不断扩建和运营规模的不断增大，城市轨道交通车辆的故障成为了制约城市轨道交通安全运营的重要因素。为提高城市轨道交通事业发展水平，有必要積极优化基于均衡修的城市轨道交通车辆基地工艺，科学对城市轨道交通车辆进行检修，便于更好地保证检修效果，保证城市轨道交通车辆正常运转，满足当代人的出行需求[1]。

1  均衡修与传统检修的区别分析

1.1  检修修程存在差异

检修修程是指对设备、设施或系统进行定期维护、检查、修理的计划和程序，旨在确保设备的正常运行和延长使用寿命[2]。为提高城市轨道交通运行水平，有必要对其进行检修，以及明确检修修程。虽然均衡修与传统检修会被运用在城市轨道交通车辆检修中，但是两者的检修修程存在差异，见表1。

1.2  检修工艺流程存在差异

传统检修的修程是首先将车辆从运营状态转换为检修状态，然后利用检修设施对其进行定期检修[3]。在这个过程中，车辆无法进行运营，需要一定的时间来完成检修作业。这种方法在传统的地铁运营中比较常见，但可能会导致车辆的停运时间较长。

均衡修将定期检修内容分解为多个均衡修项目，这些项目可以同时进行，从而缩短了车辆的检修时间。与传统检修不同的是，均衡修无须将列车转为检修车，而是直接利用检修设施进行修程。这样可以避免将车辆转换为检修状态所需的时间，并且可以更充分地利用检修设施。由于无须停运列车，均衡修能够提高车辆的可用性和运行效率。基于这种方法的检修优势，其在地铁运营中被广泛应用，从而有效地减少检修时间，提高车辆运营水平。在应用均衡修加强地铁检修后，有必要按照以下流程，规范检修工作（图1）。

2  均衡修与传统检修模式对车辆基地设计规模的影响分析

2.1  案例介绍

以M地铁线路作为研究案例，探究均衡修与传统检修模式对车辆基地设计规模的影响。该铁路线路的长度为43.1 m，设计远期运用车数47列。在开行交路和全日行车计划一致的情况下，对其进行均衡修与传统检修。

2.2  影响分析

2.2.1  配属车数

配属车数是指在车辆基地中为检修提供足够数量的车辆，以满足修程需求。在本次研究中，需要基于研究项目，结合均衡修与传统检修模式及实际情况，明确配属车数[4]。而在明确配属车数前，需要深入地研究GB 50157—2013《地铁设计规范》，了解其对地铁检修配属车数的规范与要求。通过研究发现，应当使用公式，确定配属车数，详细如下。

根据GB 50157—2013《地铁设计规范》，地铁配属车数P配为运用车数P运、备用车数P备和检修车数P检三者之和，即

P配=P运+P备+P检，                 （1）

式中：P备通常根据设计年度按照运用车数的5%～10%取值。根据相关规范及文献，P检通常为在修的架修车数P架、大修车数P大、定修车数P定、三月检车数P月和双周检车数P周之和，即

P检=P架+P大+P定+P月+P周，           （2）

实施均衡修后，有

P检=P架+P大+P均衡， （3）

式中：P均衡为均衡修在修车数。

结合检修修程及其工艺流程，均衡修的检修规模为

P均衡=P运NDα/250，             （4）

式中：N为一年中均衡修发生次数；D为均衡修检修用时；α为不均衡系数，需考虑专项修对均衡修的影响；250为每年实际工作天数。

在研究均衡修与传统检修模式对车辆基地设计中的配属车辆影响时，要结合以上公式及相关数据处理数据。在本次研究中，通过数据处理得出表2。

从提供运输车辆的角度分析，在运营过程中，城市轨道交通车辆需要进行定期的检修和维护，以保证其安全和可靠的运行。不过，在车辆基地设计中必须考虑到检修的需求，确保有足够的车辆用于检修和维护工作。结合表2发现，在均衡修模式下P检的数值较低，因此P备的数值也较低。而在P配一定的情况下，均衡修模式下的P检较传统检修模式下的P检更低，这意味着P运的数值会增加。因此，均衡修模式相较于传统检修模式而言，能够提供更多的P运。

从检备率的角度分析，根据GB 50157—2013《地铁设计规范》，车辆基地的检备率是指在一定时间内，车辆配属中满足运行要求的车辆数量与实际运行车辆数量的比例。检备率远期要求是指车辆基地在未来较长时间内，能够满足运行要求。而在GB 50157—2013《地铁设计规范》中指出了远期的备检率为20%。结合表2发现，均衡修模式的检备率更低，更能够符合GB 50157—2013《地铁设计规范》中的检备率远期要求。

2.2.2  车辆基地规模

根据GB 50157—2013《地铁设计规范》，车辆基地主要由以下设施组成：①停车列检库（棚）。停车列检库是用于停放和日常检查列车的设施。其通常是一个大型的棚或车辆列检库，可以容纳多辆列车。在停车列检库中，能够进行列车的日常检查、清洁、加注燃料等工作。②周月检库。周月检库是用于进行列车定期维护和检修的设施。其通常有更多的工位和设备，可以对列车进行更深入的维护和检修工作，包括更换部件、修复设备、更换润滑油等。③定修库。定修库是用于进行列车定期维护和大修的设施。其通常拥有更多的工位和设备，可以进行列车的全面检修和维护工作，包括更换关键部件、检修电气设备、进行轮对修复等。④大架修库。大架修库是用于进行列车车体大修和车架维护的设施。其通常配备专用的起重设备和检修工具，可以进行列车车体的拆卸、修复、组装工作。这些设施的组合构成了一个完整的车辆基地，有助于满足地铁列车的日常维护、定期检修、大修的需要。而通过合理的布局和设备配置，可以提高维护和检修的效率，确保地铁列车的安全和可靠运营。

为研究均衡修与传统检修模式对车辆基地设计规模的影响，在本次研究中以车辆基地的组成部分（包括停车列检库（棚）、周月检库、定修库和大架修库）为基础，研究在2种检修模式下车辆基地设计规模。最终，以大架修（列位）、停车列检（列位）、定修（列位）、双周三月检（列位）和均衡修（列位）作为研究项目。通过计算得出了均衡修与传统检修模式下车辆基地设计规模（表3）。

表3  均衡修与传统检修模式下车辆基地设计规模 列位

由表3可知，在传统检修模式下，大架修的计算值为1.87列位，设计取值为2列位；停车列检的计算值和设计取值均为50列位；定修的计算值为1.43列位，设计取值为2列位；双周三月检的计算值为6.10列位，设计取值为7列位。在均衡修模式下，大架修的计算值为1.87列位，设计取值为2列位；停车列检的计算值和设计取值均为50列位；均衡修计算值为4.05列位，设计取值为5列位。从中可以发现，在均衡修模式下，通过优化工作流程和資源利用，可以实现更高效的车辆检修，从而减少车辆在检修期间占用的列位数量。因此，相比传统检修模式，均衡修车辆基地的设计规模可能会更小。在车辆基地设计规模比较小的情况下，将会减少基地建设和维护成本，节省土地资源，提高基地的灵活性和可扩展性等。总体来讲，均衡修模式对比于传统检修模式来讲更能够产生经济效益及保证检修效果，提高车辆运营水平。

3  基于均衡修的城市轨道交通车辆基地工艺的优势、挑战及建议

3.1  优势

3.1.1  提高车辆可用率

一方面，提升检修效率。基于均衡修的工艺可以在车辆运营期间进行部分检修和保养，不需要将车辆全部拆解检修。这减少了检修所需要的时间和成本，提高了检修的效率，使车辆更快地恢复到运营状态，提高了车辆的可用率。另一方面，快速响应故障。基于均衡修的工艺下，车辆检修人员可以在车辆运营期间随时进行检修，及时响应和处理故障[5]。这样可以减少故障修复的时间，提高车辆运营水平，增强车辆的可用率。

3.1.2  延长车辆寿命

在均衡修模式下，强调基于实际情况加强检修方案设计。以车辆所处的环境为例，在高温环境下轨道交通车辆可能会导致发动机过热，润滑油变稀，从而增加了发动机的磨损。同时，在恶劣的路况下会增加车辆的震动和冲击，导致车辆的悬挂系统、制动系统等部件容易出现故障。而在基于均衡修模式下，就需要围绕着发动机、悬挂系统、制动系统等部件制定针对性的检修计划。这样就可以在检修时避免不必要的损耗和磨损，最大程度地延长车辆的寿命。

3.1.3  降低检修成本

传统的车辆基地需要足够的空间来容纳大量的待修车辆和停放区域。而基于均衡修的工艺可以将检修工作分散到车辆运营期间进行，减少了车辆停放的时间和空间需求。这样，车辆基地可以设计得更小，只需容纳少量需要进行大规模检修的车辆即可。而较小的基地规模意味着需要更少的土地用于建设车辆停放区、检修区、配套设施，这可以节省大量的资金。此外，较小的基地规模还可以减少基地运营的人力成本和维护成本。因此，基于均衡修的城市轨道交通车辆基地工艺更容易降低检修成本。

3.2  挑战

3.2.1  人员素养有待提升

基于均衡修的城市轨道交通车辆基地工艺需要技术熟练的检修人员，因此检修人员需要具备全面的知识和技能，能够准确判断车辆的问题并进行修复。然而，目前检修人员的素养并不高。例如，有的检修人员对车辆的各个系统和部件了解不够深入，难以准确判断故障的原因及制定解决故障的方案。另外，有的检修人员难以高效地操作检修工具和设备，或者在修复过程中容易出现错误和失误，导致修复效果不佳甚至引发新的问题。

3.2.2  检修技术有待优化

首先，缺乏智能化设备和工具的应用。将智能化设备和工具应用在城市轨道交通车辆基地的检修中有助于提高检修效率和质量，降低人员风险，实现数据化管理，并推动智能化技术的发展。不过，目前的检修工艺还没有充分利用智能化设备和工具，如缺乏运用传感器、无线通信、数据分析等技术[6]。其次，缺乏协同和信息共享。在大规模车辆基地中，不同的检修人员负责不同的车辆或不同的系统。为保证检修效率，检修人员需要加强协同与信息共享。然而，检修人员缺乏协同和信息共享，导致在检修过程中出现信息传递不畅、沟通不及时的问题，进而影响了整体的检修效果。

3.3  建议

3.3.1  加大人才培养力度

一方面，建立专业化的培训机构。有必要设立专门的培训机构或学院，提供系统化的培训课程，包括理论知识和实践技能的培养。另外，培训机构还可以与相关企业建立合作关系，为检修人员提供实践岗位和实习机会，让检修人员能够亲身参与车辆基地工艺的实际操作和检修工作[7]。另一方面，持续学习和进修。基于均衡修的城市轨道交通车辆基地工艺的发展是一个不断进步和创新的过程，所以检修人员需要保持持续学习和进修的状态。为促进检修人员发展进步，可以建立进修制度，鼓励检修人员参加专业培训、学术研讨会等活动，提高他们的专业水平和技能。

3.3.2  积极引进先进技术

为进一步提高运营水平，有必要通过引入先进的自动化设备和智能化技术，实现车辆检修和保养的自动化和智能化。例如，可以利用机器人和传感器等技术进行车辆故障的检测和诊断，便于快速准确地找出问题并进行修复。同时，利用大数据分析和预测算法，对车辆的检修需求进行预测，提前准备所需的零部件和设备，避免检修过程中的等待时间和延误。除此之外，应当建立良好的协同机制和信息共享平台，促进不同检修人员之间的沟通和合作[8]。举例来讲，假设某个城市轨道交通车辆基地有多个检修工作组，每个工作组负责不同类型的车辆检修。为了实现协同和信息共享，可以建立一个协同工作平台。在这个平台上，每个工作组可以实时上传车辆检修的进度、故障信息、检修记录。

4  结束语

综上所述，基于均衡修的城市轨道交通车辆基地工艺设计方法是一種有效的工艺改进方法，能够提高车辆基地的工艺效率和质量。因此，本文主要对于均衡修的城市轨道交通车辆基地工艺的应用价值进行了探讨，希望本文的研究成果能够为城市轨道交通的安全运营提供有力支持，并为未来的研究提供一定的参考和启示。

参考文献：

[1] 吴帆帆.基于数据驱动的城市轨道交通车辆检修运维模式[J].城市轨道交通研究，2023，26（4）：127-130，157.

[2] 张恕震，江美霞，李德林.城市轨道交通车辆检修模式及建议[J].工程与建设，2023，37（1）：40-42，63.

[3] 王天昱，胡玲军，谢浩男，等.城市轨道交通车辆检修策略发展探讨[J].甘肃科技，2022，38（22）：40-43.

[4] 刘佳，李瑞荣.城市轨道交通车辆均衡检修模式分析研究[J].城市轨道交通研究，2022，25（3）：111-115.

[5] 陈元龙，贺婷婷，李凯.轨道交通车辆检修业务的信息化管理分析[J].数字通信世界，2021（11）：115-117，178.

[6] 侯妍君，沈建文，申樟虹，等.城市轨道交通车辆检修与运用的关系研究[J].交通科技与经济，2021，23（5）：63-68.

[7] 成姝蓉.城市轨道交通车辆机械检修工作研究[J].设备管理与检修，2021（16）：74-75.

[8] 贺婷婷，曹艺，曹炳欣，等.城市轨道交通车辆检修工艺研究[J].中国新技术新产品，2021（12）：30-33.