城市軌道交通車輛檢修模式及健康評(píng)價(jià)研究

黃偉

（安徽工業(yè)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院，馬鞍山243032）

0 引言

以其高效、準(zhǔn)時(shí)、整潔、低噪音等優(yōu)點(diǎn)，城市軌道交通已經(jīng)成為各個(gè)國(guó)家支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要基礎(chǔ)設(shè)施之一。在我國(guó)，城軌系統(tǒng)不僅包括較為常見(jiàn)的地鐵、輕軌、現(xiàn)代有軌電車，還包含獨(dú)具特色的單軌、市域快軌、磁懸浮交通、APM 線等。截止到目前在50 多座中大型城市中，城市軌道交通已經(jīng)運(yùn)營(yíng)或正在積極籌建之中。在享受城市軌道交通高效便捷的同時(shí)，更需要保障其安全、便捷、高效的運(yùn)行，而主要采取的方法策略即車輛的檢修。但對(duì)于中國(guó)這樣具有復(fù)雜地貌的國(guó)家，需要因地制宜的采用不同的運(yùn)維檢修模式[1]。關(guān)于國(guó)內(nèi)的維修模式，主要介紹如下。

1 城市軌道交通檢修的模式

針對(duì)系統(tǒng)中的各類設(shè)備，軌道交通系統(tǒng)的維修重點(diǎn)是保證運(yùn)營(yíng)的安全、準(zhǔn)確、高效等性能。結(jié)合系統(tǒng)對(duì)于運(yùn)營(yíng)設(shè)備的穩(wěn)定性、高效性、準(zhǔn)時(shí)性等要求，維修體系的建立需要科學(xué)的規(guī)劃，整體的布局，這其中主要的考慮因素有主體車輛的監(jiān)測(cè)和維修方式（一種或是多種方式的組合）、動(dòng)力傳輸設(shè)備的維修方式和不同整修階段的修理場(chǎng)所選擇及維修過(guò)程的管理機(jī)制。由于城軌的運(yùn)行特點(diǎn)：運(yùn)行間隔密集、運(yùn)量大、安全性要求高，雖然國(guó)內(nèi)各城市的城軌維修模式及體系各不相同，但目的基本相同，即提高效率少維修。

國(guó)內(nèi)城市軌道的維修模式主要分為兩類，即計(jì)劃性維修與可靠性維修。

1.1 計(jì)劃性維修

計(jì)劃性維修，與傳統(tǒng)軌道交通維修相似，主要是按照軌道車輛的運(yùn)行里程或運(yùn)行時(shí)間對(duì)其進(jìn)行周期性計(jì)劃?rùn)z修。在該維修模式中，根據(jù)維修的時(shí)間跨距大小，主要?jiǎng)澐譃榇罂缇嗑S護(hù)（如大修、架修等）和小跨距維修（如雙月修、雙周修、日修等）。日修主要是每日車輛回車輛段后，對(duì)其重要的部件進(jìn)行由外到內(nèi)部的檢修。月修是對(duì)機(jī)電裝置、制動(dòng)裝置、列車門(mén)系統(tǒng)、儀表、蓄電池等一些基本部件進(jìn)行檢修。大修為最高級(jí)別的俢程，一般是將車輛部件拆下解體，檢查其狀態(tài)以及作用的完整性，并進(jìn)行重新安裝。結(jié)合自身的特點(diǎn)，各區(qū)域的城軌企業(yè)會(huì)制定相應(yīng)的檢修規(guī)程，這其中就包括計(jì)劃性預(yù)防維修制度，也就是預(yù)防修理的強(qiáng)制進(jìn)行。因?yàn)閼?yīng)用的時(shí)間比較早,該修理制度經(jīng)過(guò)鐵路運(yùn)輸行業(yè)的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)的不斷充實(shí)，已經(jīng)應(yīng)用地較為成熟,并證明保證了城軌處于良好的狀態(tài)之中。因此計(jì)劃性維修也成為我國(guó)城市軌道交通車輛檢修的常見(jiàn)模式。

1.2 可靠性維修

可靠性維修，是一種先進(jìn)的檢修模式，首先需要通過(guò)計(jì)算得出軌道交通車輛的故障發(fā)生時(shí)長(zhǎng)，并通過(guò)統(tǒng)計(jì)得出整體發(fā)生故障時(shí)間，通過(guò)實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀況，各機(jī)件才得以確定最佳的維修時(shí)機(jī)。其維修方式稱為狀態(tài)修[2]。此種檢修模式現(xiàn)已在軌道交通供電段以及工務(wù)段廣泛應(yīng)用。應(yīng)用此種模式的優(yōu)點(diǎn)是按需檢修，提高了檢修過(guò)程中的精確性，減小工人的工作量，提高工作效率。因?yàn)槠涫艿焦と说乃?、檢測(cè)儀器的精度、設(shè)備制造的強(qiáng)度限制，還沒(méi)有在車輛檢修中大量使用，但伴隨著檢修技術(shù)的提高，該類型維修的廣泛應(yīng)用指日可待。

2 國(guó)內(nèi)城軌車輛檢修

我國(guó)城軌檢修主要應(yīng)用計(jì)劃性維修模式，但隨著檢修技術(shù)的不斷提高，檢修周期不斷提高，機(jī)械率逐漸增加，采用計(jì)劃性維修與故障維修相互補(bǔ)充，最大程度地保障了城市軌道交通車輛的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.1 北京地鐵

作為首都，北京作為較早擁有地鐵的城市之一，近年在軌道交通方面也取得驕人的成績(jī)。作為有兩家公司共同負(fù)責(zé)的城軌，北京地鐵在車輛檢修也是采用計(jì)劃性維修的方式。該計(jì)劃性維修主要是預(yù)防性維修，即根據(jù)車輛的里程和行駛的時(shí)間判斷維修的形式和維修的場(chǎng)所[3]。在廠修階段，采用廠修結(jié)合分修的修理機(jī)制，在該機(jī)制中各車輛段主要承擔(dān)架修和架修以下修程，而各車輛廠專門(mén)承擔(dān)廠修。在各部分各司其職時(shí)，地鐵公司能夠節(jié)約大量的人力物力，提高檢修的效率，將工作目的集中在運(yùn)營(yíng)以及實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)車輛問(wèn)題上負(fù)責(zé)對(duì)地鐵車輛的檢修工作進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃、制定有關(guān)車輛的檢修標(biāo)準(zhǔn)，值得提倡。

2.2 廣州地鐵

廣州地鐵將地鐵的檢修分成了一般性檢修以及綜合性的大修。各車輛段負(fù)責(zé)一般性維修，而架修基地需要完成大修和架修。對(duì)于每一個(gè)階段的維修廣州地鐵公司都規(guī)定得非常細(xì)致，分別以運(yùn)行公里以及走行年限兩個(gè)指標(biāo)共同確定檢修周期。這對(duì)于服務(wù)于社會(huì)安全性要求極高的制造業(yè)管理來(lái)說(shuō)，是一個(gè)非常可靠的方法。

出于對(duì)環(huán)境的考慮，廣州地鐵的維修策略是避免方法的單獨(dú)運(yùn)用，而是將大修與架修合并進(jìn)行。由于給廣州地鐵共有四種車型，因此該公司共有四個(gè)大修架修基地，這也提高了每種車型的檢修效率，每個(gè)檢修基地的技術(shù)人員對(duì)各自車型了解透徹，就能更高效地對(duì)車輛進(jìn)行維修。

對(duì)于部件的檢修，廣州地鐵公司借鑒的國(guó)外公司，采用部件專用維修基地，進(jìn)行維修。隨著發(fā)展城市軌道交通的腳步不斷加快，部件接口的理念也越來(lái)越引起關(guān)注，也加快了車型快速交互的發(fā)展。

2.3 上海地鐵

上海地鐵的車輛維護(hù)方式主要是均衡修方式，并結(jié)合大修和架修。從20 世紀(jì)90 年代至今，上海地鐵采用的主要維修方式就是使用廠商的使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行獨(dú)立維修。按照一定周期，進(jìn)行定點(diǎn)、定量的檢修保養(yǎng)。此種檢修方式可以隨時(shí)保證列車車輛處于良好的狀態(tài)。但此中管理模式的弊端在于經(jīng)濟(jì)成本、對(duì)技術(shù)人員的水平要求均極高以及車輛段車輛的存放空間限制。隨著科技的發(fā)展和對(duì)城軌需求的不斷提升，此種問(wèn)題顯現(xiàn)的也越來(lái)越明顯，慢慢的也減少了最初所要求的效益。

在檢修模式上，上海地鐵與其他城軌運(yùn)營(yíng)公司不同，采取的是較少的等級(jí)。該規(guī)程包含大修、架修、定修等六大模塊。并結(jié)合簡(jiǎn)單的管理制度，更加明確了每一檢修等級(jí)的目的，是一個(gè)值得推崇的管理模式。

2.4 南京地鐵

南京地鐵起步相對(duì)上文來(lái)說(shuō)比較晚，但也得益于這些，南京地鐵吸取了國(guó)外地鐵運(yùn)營(yíng)公司的經(jīng)驗(yàn)，博觀而約取，并逐步找到了適合南京地鐵的車輛檢修策略。南京地鐵的發(fā)展分為兩個(gè)階段[4]。在第一階段，即是從南京地鐵開(kāi)通至2008 年9 月。在此期間，南京地鐵采用5 級(jí)檢修模式，日檢需要每日檢查，這不僅僅耗費(fèi)了大量的成本，而且作用不是很明顯。經(jīng)過(guò)了4 年的探索，南京地鐵借鑒了上海地鐵的簡(jiǎn)化管理制度方式，將日檢延長(zhǎng)至隔日一檢或隔多日一檢，取消了定修等級(jí)別的修程，并創(chuàng)新創(chuàng)造了全效修這一修程，全效修將車輛系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行檢查，更換使用周期比較短的一些零件，并進(jìn)行大型部件的檢查測(cè)試，保證車輛的根本性能，使得車輛維修體制有了質(zhì)的進(jìn)展。在架修方面南京地鐵采用的是項(xiàng)目打包的方式，將需要架修的地鐵車輛打包成一個(gè)項(xiàng)目，明確責(zé)任制，提高了工程的質(zhì)量。

3 城軌車輛設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)

城市軌道交通車輛的健康狀態(tài)影響到城軌運(yùn)營(yíng)的安全高效，下文將結(jié)合健康指標(biāo)的評(píng)價(jià)探究適合現(xiàn)代城軌交通的檢修模式。

本文基于層次分析法得到的權(quán)重指標(biāo)，對(duì)城軌車輛各個(gè)部件進(jìn)行量化，在下文中以下6 個(gè)車輛構(gòu)件為例，分別為控制裝置、制動(dòng)裝置、聯(lián)結(jié)裝置、集電裝置、主電動(dòng)機(jī)、輔助電源裝置[5]，經(jīng)過(guò)歷史數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)計(jì)算，綜合使用層次分析法專家評(píng)判法，得出結(jié)論，其權(quán)重指數(shù) 分 別 為 1.5253，1.2536，0.8572，0.7824，1.5274，1.2391。歸一后結(jié)果為0.2118，0.1741，0.1190，0.1086，0.2121，0.1721。由此可見(jiàn)控制裝置、制動(dòng)裝置、主電動(dòng)機(jī)權(quán)重較高，連接裝置、集電裝置、輔助電源裝置權(quán)重較低。

健康指標(biāo)為權(quán)重指數(shù)乘以綜合得分之后將各零部件的健康指數(shù)求和為綜合健康指標(biāo)，且得分高者，較為健康。健康指表如表1[6-7]。

表1 健康指標(biāo)

以車輛檢修為例，各部件的健康指數(shù)分別為αi,i=1,2,3,4,5,6 。則本列車的健康綜合指數(shù)為：0.2118×α1+01741×α2+0.1190×α3+0.1086×α4+0.2121×α5+0.1721×α6。

在實(shí)際運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)中，可將健康狀態(tài)指標(biāo)與車輛檢修模式相結(jié)合，以提高檢修效率，將重點(diǎn)放在安全生產(chǎn)上。在列修期間需要保證列車處于一般或良好狀態(tài)，排除安全隱患；在全效修期間，需要保證列車處于良好及以上狀態(tài)，保證部件沒(méi)有大程度損壞；在架修及大修期間保證列車處于優(yōu)秀狀態(tài)，對(duì)問(wèn)題較大的部件進(jìn)行更新維修[8]。

4 結(jié)語(yǔ)

軌道交通運(yùn)營(yíng)安全的根本保障在于合理的檢修安排，同時(shí)檢修人員嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、科學(xué)規(guī)范的工作態(tài)度也不可或缺。盲目的工作，會(huì)造成工作量巨大，工作重心不明確，檢修亦如此。對(duì)于檢修，首先是選擇一個(gè)適合當(dāng)?shù)匕l(fā)展現(xiàn)狀的檢修模式，根據(jù)層次分析法計(jì)算出車輛各個(gè)部件的權(quán)重指數(shù)，由技術(shù)人員檢測(cè)各個(gè)部件的損壞程度，最后通過(guò)健康指標(biāo)綜合計(jì)算出城軌車輛的健康指數(shù)，再根據(jù)健康指數(shù)分析可能對(duì)運(yùn)營(yíng)造成的影響，決定在哪個(gè)修程進(jìn)行維修。本文將檢修模式以及評(píng)價(jià)體系結(jié)合，為檢修人員提供了一個(gè)直觀參考依據(jù)，方便其做出總體的評(píng)價(jià)，具有良好的現(xiàn)實(shí)意義。