城市軌道交通車輛全壽命周期成本分析

摘 要：城市軌道交通體系的運行是全國各大城市的交通體系重要組成部分，軌道交通已經(jīng)成為當今社會人們出行選擇的首要代步工具，車輛的全壽命周期成本的分析尤為重要，各個城市在進行車輛招標的時候往往考慮的因素是價錢最低，但是價錢最低并不意味著成本最低，后期車輛的維修以及使用壽命的長短均會影響城市交通后期的收益指標。政府大力支持完善城市交通網(wǎng)絡體系，一線城市的交通問題倍受關注，尤其是北上廣深在早晚高峰期間的地鐵擁擠事件更是多次被人大代表在人民代表大會上提出，中央重視城市交通體系的建設，一方面能夠反映出黨中央關注民生，另一個方面也能夠反應城市軌道交通網(wǎng)絡的建設仍然存在問題。本文依據(jù)地鐵車輛為模型進行分析，了解車輛的全壽命成本對于城市軌道交通的影響。

關鍵詞：軌道交通；車輛全壽命周期；成本

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.034

列車的車體，牽引及制動系統(tǒng)，空調(diào)等都屬于城市軌道交通的組成部分，設計師對于城市軌道交通工具的開發(fā)及實際的應用有著自己的見解，但是對于成本而言卻有著極大的差異，有些列車的成本比較高，消費者在市場上進行選擇的時候大多數(shù)人會選擇價格較低的產(chǎn)品，但是價格低的產(chǎn)品在使用過程中性價比并不一定是最優(yōu)的。國際電工委員會對于城市軌道交通車輛全壽命周期的成本有著明確的定義，提出定義的同時也就意味著對于車輛的全壽命周期應該進行分析，保證城市交通運營收益的最優(yōu)化。

1 城市軌道交通中反映出的車輛全壽命周期

車輛的全壽命周期包括采購階段、運行階段、后期維護階段以及報廢處理階段。采購時要考慮成本的高低以及列車所使用的壽命狀況，列車的綜合質(zhì)量應當成為衡量壽命指標的一大前提，在列車運行階段的能量消耗包括車輛緩沖與制動系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)和輔助電源系統(tǒng)等，對于已建成的地鐵路線進行分析發(fā)現(xiàn)，車輛購置成本所占的比例并沒有高于車輛全壽命周期對于利益的影響。根據(jù)廣州地鐵五號線的調(diào)查報告顯示，將車身改為鋁合金制造，鋁合金制造會使車身重量減少，顯著節(jié)約能源以及減少后期對于列車維護的費用[1]。

車輛在購置階段前應考慮性價比，所謂性價比并不是一味的只追求價格低而不考慮質(zhì)量，否則在后期維護和報廢的時候便導致列車的壽命縮短而造成的成本驟增。車輛的壽命在一定程度上取決于車輛運行消耗的能量，運營階段的能量消耗來源于供電系統(tǒng)，作為輔助列車系統(tǒng)與安全相關的性能要完善，完善的列車設施這對于城市軌道交通規(guī)劃而言是次要的保障。據(jù)不完全統(tǒng)計，在車輛運行階段照明以及通風系統(tǒng)和控制列車通信系統(tǒng)所占的耗能比例較小，主要的能量消耗為電力牽引系統(tǒng)，約占總耗能系統(tǒng)的80%。列車的維護階段需要大量的人力物力進行維持，列車也需要修建相應的軌道才能運行，列車的維護分為預防性維修以及故障維修兩種途徑。預防性維修是指在車輛設備沒有發(fā)生故障或尚未損壞的前提下通過對設備系統(tǒng)性檢查、測試或更換以防止故障發(fā)生的維修方式；故障維護指的是在列車出現(xiàn)故障或者事故后利用人力物力進行修復的途徑。城市軌道車輛等回收處置一般發(fā)生在車輛全壽命周期的末期階段，車輛雖然報廢，無法正常的運行，但是列車上某些零部件仍具備一定的價值。

2 根據(jù)對車輛全壽命周期的分析制定相應的城市交通運行策略

（1）對于國產(chǎn)化車輛的車身進行改造，采用輕質(zhì)量材質(zhì)作為車身，可以降低采購價格而且節(jié)約能源消耗的成本，不易損壞且不易生銹。對于性價比的考慮，采購國產(chǎn)化車輛是最優(yōu)的選擇，鋁合金車身使列車在運行過程中更加的輕便，承載能力更高。近幾年在列車的開發(fā)研究與利用技術方面有突飛猛進的進展，輕軌和高鐵的運用很大程度上縮短了人們出行所用的時間，讓廣大市民感受到科技的發(fā)達。伴隨經(jīng)濟全球化，很多列車都是在引進國外先進技術的基礎上，經(jīng)過本國的技術加工合成新材料的列車再進行運營[2]。

（2）對于列車的路線提前規(guī)劃，在列車入站前的一段時間內(nèi)對列車進行適時減速，某些列車采用反饋制動方式，在列車制動時，將列車的動能轉(zhuǎn)化為列車照明或者通信系統(tǒng)的能量，這樣會節(jié)約列車消耗的總能量。

（3）列車的運營設置非常重要，列車空載和滿載時能源消耗量相差很大，但是收益卻不盡相同，因此在節(jié)假日期間應當多增加上線運營列車以適應廣大市民的需求，同時在大中城市的早晚高峰期間，地鐵列車也應適當增加。車輛的滿載能夠降低牽引率，從而導致能源的用量減少，列車的適當排序?qū)τ谲囕v全壽命周期的延長具有重要的作用，車輛壽命周期增加意味著對于交通運輸服務的時間增長，城市交通運行系統(tǒng)可以從中得到的利益收獲越大[3]。

3 總結(jié)語

城市軌道交通在選取列車階段一般只看重列車的招標價格，并沒有考慮列車的全壽命周期成本，在一定程度上列車的全壽命周期成本更加能夠反映出列車在城市交通中所帶來的收益，因此在招標過程中，相關部門應當注重車輛全壽命周期成本的分析。只有綜合考慮采購、運行、維護和報廢四個階段，對列車的綜合分析才能夠保持持續(xù)的盈利化狀態(tài)。軌道交通為城市公共交通主干線，運輸能力大，方便快捷，與居民的生活息息相關，同時軌道交通低能耗、低污染，已成為城市公共交通首選目標，所以對軌道交通車輛全周期壽命成本分析具有重要的研究價值及意義，為軌道交通的決策提供參考依據(jù)。

參考文獻：

[1]畢湘利.城市軌道交通網(wǎng)絡化階段推進標準化建設的探討[J].城市軌道交通研究，2015（07）：1-3.

[2]蔣俊杰，談飛.城市軌道交通車輛全壽命周期成本分析[J].土木工程與管理學報，2014（06）：91-95+109.

[3]王占營.路面全壽命周期成本分析[J].河南科技，2010（17）：86-87.

作者簡介：曾星瑜（1987-），男，四川南充人，碩士研究生，工程師，研究方向：城市軌道交通車輛。