地鐵車輛檢修模式及優(yōu)化研究

厲硯磊

（成都中車四方軌道車輛有限公司，四川 成都 610100）

0 引言

地下鐵路軌道交通在城市建設(shè)中得到了大規(guī)模應(yīng)用，成為了具有基礎(chǔ)性和關(guān)鍵性的交通工具，其可以緩解路面車輛運(yùn)輸壓力，減少城市出行受阻因素，提升路面交通順暢性并完成高密度交通流量的分流工作等方面，對(duì)城市化建設(shè)具有重要的作用。與此同時(shí)，由于地鐵車輛在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行條件下，會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量與性能問(wèn)題。因此，針對(duì)地鐵車輛開(kāi)展檢修工作，對(duì)保障地鐵車輛運(yùn)行的安全具有重要的意義。

1 地鐵車輛常見(jiàn)檢修模式

1.1 定期維修

定期維修工作是以大規(guī)模維修、架修為基礎(chǔ)，并且采取固定時(shí)間頻率的整修工作，目的是保證地鐵車輛整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，維護(hù)車輛運(yùn)輸安全。北京地區(qū)地鐵車輛檢修規(guī)劃見(jiàn)表1。

表1 北京地區(qū)地鐵車輛檢修規(guī)劃

1.2 不定期維修

不定期維修工作也稱為故障排除類檢修工作。該類檢修工作不具有固定周期，因此采取月周期/季度周期等形式均有可能性。針對(duì)未表現(xiàn)出故障問(wèn)題的區(qū)域，應(yīng)該科學(xué)地開(kāi)展故障排除工作，從而降低地鐵車輛潛在安全因素存在概率[1]。

1.3 臨時(shí)維修

通常情況下，臨時(shí)維修工作以地鐵安全為基本出發(fā)點(diǎn)，以車輛部分部件為維修主體，對(duì)突發(fā)性故障問(wèn)題采取臨時(shí)維修處理措施。臨時(shí)維修具有多種形式，例如現(xiàn)場(chǎng)維修、場(chǎng)內(nèi)維修等。

1.4 智能檢修

針對(duì)地鐵車輛運(yùn)行狀態(tài)，使用智能檢測(cè)技術(shù)開(kāi)展離線/在線等檢測(cè)工作，以期獲得地鐵車輛運(yùn)行情況，通過(guò)對(duì)檢測(cè)結(jié)果開(kāi)展行為分析，從而保障設(shè)備故障診斷效果，并提升檢修方法和檢修周期的確定性以及有效性，形成預(yù)防類檢修工作程序，增強(qiáng)預(yù)防檢修工作計(jì)劃效果。以車輛設(shè)備的使用周期、檢修時(shí)間成本和運(yùn)行能力等因素為基礎(chǔ)，對(duì)其開(kāi)展性能分析工作，科學(xué)規(guī)劃?rùn)z修頻率、檢修級(jí)別等事項(xiàng)，有序開(kāi)展檢修工作。

與此同時(shí)，嚴(yán)格遵循檢修章程，解決設(shè)備故障問(wèn)題，加強(qiáng)故障檢修效果。例如，在車輛設(shè)備存在故障、無(wú)法運(yùn)行的狀態(tài)下，對(duì)其開(kāi)展性能檢修工作，使其具備正常運(yùn)作能力。智能檢修程序中，針對(duì)設(shè)備性能缺陷問(wèn)題，給予了改善性檢修方案，以此降低車輛故障發(fā)生概率，從根源上處理故障威脅，減少車輛發(fā)生慣性故障問(wèn)題。

2 檢修工作存在的問(wèn)題

地鐵車輛在實(shí)際開(kāi)展檢修工作時(shí)，針對(duì)其修程，采取均衡維修的形式，有助于提升車輛多種維修程序的協(xié)調(diào)性，降低地鐵車輛運(yùn)營(yíng)成本。當(dāng)列車處于停運(yùn)狀態(tài)時(shí)，對(duì)其開(kāi)展均衡檢修工作，完成時(shí)段與場(chǎng)地的劃分，從而提高檢修程序的均勻性。該檢修工作適用于一般維修程序，不適于車輛運(yùn)行、交通高峰時(shí)段，具有較大的維修規(guī)模。檢修人員應(yīng)該采取輪值管理形式，在各地鐵站內(nèi)采取駐站形式，實(shí)施維修工作，以此提升地鐵車輛應(yīng)用的有效性。地鐵車輛主要由機(jī)械和電氣2 個(gè)部分組成。1） 機(jī)械組成部分。其結(jié)構(gòu)組成包括車輛設(shè)備、轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)、車門和制動(dòng)程序等。2） 電氣組成部分。其結(jié)構(gòu)組成應(yīng)結(jié)合具體項(xiàng)目和專業(yè)完成制動(dòng)程序、牽引控制等。應(yīng)結(jié)合具體項(xiàng)目和專業(yè)完成檢修方案設(shè)計(jì)。車輛在進(jìn)行大型維修、架修等工作程序時(shí)，應(yīng)該對(duì)車輛采取解體操作。在解體完成時(shí)，應(yīng)該采取故障零件更換措施，有效地控制車輛檢修周期。

在檢修工作體系中，由于車輛運(yùn)行能力、檢修人員能力在一定程度上存在差異，同時(shí)地鐵車輛控制裝置以磨合狀態(tài)為主，因此采取下車拆檢形式，來(lái)加強(qiáng)故障消除效果。一般情況下，車輛各零部件在使用期間，以其設(shè)計(jì)應(yīng)用的周期等因素，作為車輛檢修的參考依據(jù)。與此同時(shí)，應(yīng)結(jié)合車輛實(shí)際情況、檢修記錄等資料，完成檢修周期規(guī)劃。

3 優(yōu)化檢修技術(shù)策略

3.1 灰色局勢(shì)決策

灰色局勢(shì)檢修技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用期間，完成了灰色系統(tǒng)思想的融合，并且對(duì)系統(tǒng)中白色信息的確定性，加強(qiáng)了系統(tǒng)數(shù)據(jù)完整性控制。該維修技術(shù)的應(yīng)用，能夠從定性/定量2 個(gè)視角出發(fā)完成車輛檢修。因此，使用灰色系統(tǒng)理論，能夠提升技術(shù)參數(shù)可分析性能，加強(qiáng)維修方案可行性，滿足地鐵車輛維修需求[2]。依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：灰色局勢(shì)檢修技術(shù)結(jié)合系統(tǒng)多個(gè)目標(biāo)主體，完成應(yīng)用設(shè)計(jì)。

3.2 邏輯判斷圖

邏輯判斷圖技術(shù)應(yīng)用在地鐵車輛檢修體系中時(shí)，其表現(xiàn)形式與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)存在差異性。例如在地鐵車輛運(yùn)行期間，發(fā)生故障時(shí)，檢修人員應(yīng)系統(tǒng)性地檢查設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，確定設(shè)備故障問(wèn)題，采取針對(duì)性措施，完成故障消除，達(dá)成設(shè)備維修控制目標(biāo)。在突發(fā)性環(huán)境中，針對(duì)地鐵車輛較為嚴(yán)重性的故障問(wèn)題，維修人員應(yīng)采取應(yīng)急/定期處理措施。針對(duì)故障問(wèn)題嚴(yán)重性不大的設(shè)備，如果對(duì)地鐵車輛穩(wěn)定運(yùn)行不會(huì)構(gòu)成威脅，那么應(yīng)該采取事后維修形式，保障地鐵車輛運(yùn)行穩(wěn)定性。

3.3 綜合技術(shù)應(yīng)用

邏輯判斷、灰色局勢(shì)2 個(gè)維修技術(shù)相融合形成的檢修機(jī)制，能夠有效結(jié)合2 個(gè)檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，借助邏輯判斷獲取最優(yōu)維修方案，并且使用灰色局勢(shì)檢修技術(shù)來(lái)獲取多個(gè)目標(biāo)量化評(píng)級(jí)結(jié)果。結(jié)合式維修技術(shù)，形成了互補(bǔ)的維修方案，有助于提升地鐵車輛檢修的準(zhǔn)確性，減少主觀因素帶來(lái)的不利影響，科學(xué)地減少檢測(cè)偏差問(wèn)題，提升地鐵維修應(yīng)用效能。

3.4 加強(qiáng)故障診斷技術(shù)應(yīng)用

3.4.1 故障確定技術(shù)

在各類故障診斷程序中，以失效模式影響與診斷分析技術(shù)為代表，具有較高的應(yīng)用效益。根據(jù)診斷目標(biāo)、故障種類、故障危害性等因素，逐一開(kāi)展檢測(cè)。為了提升故障檢測(cè)的有效性，將故障的技術(shù)流程為3 步：1） 鎖定診斷目標(biāo)。地鐵車輛具有較高的運(yùn)行系統(tǒng)性，其運(yùn)行故障具有復(fù)雜性，檢修人員無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)獲取故障問(wèn)題的各項(xiàng)信息。因此，在故障診斷期間，應(yīng)首先確定故障位置。結(jié)合故障表現(xiàn)、車輛運(yùn)行情況，確定故障對(duì)地鐵車輛產(chǎn)生的影響，分析故障對(duì)地鐵車輛形成的威脅級(jí)別。將分析確定的結(jié)果，作為故障診斷方案的參考資料。2） 確定故障屬性。失效影響診斷技術(shù)的故障檢測(cè)程序中，含有較為專業(yè)的故障診斷程序，檢修人員應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)反饋結(jié)果，確定故障屬性。例如故障頻率設(shè)為P，當(dāng)P＞0.2 時(shí)，反饋故障屬性為5 分；當(dāng)P為0.1～0.2 時(shí)，反饋故障屬性為4 分；當(dāng)P為0.01～0.1 時(shí)，反饋故障屬性為3分。3） 評(píng)價(jià)故障危害性。地鐵車輛各類故障問(wèn)題將會(huì)對(duì)車輛運(yùn)行產(chǎn)生一定程度的影響，借助失效影響診斷技術(shù)能夠有效確定故障危害等級(jí)。應(yīng)該結(jié)合故障危害性，確定適用的檢修技術(shù)，控制檢修時(shí)間成本，提高地鐵車輛系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，高效地完成故障檢修工作。

3.4.2 故障檢修

3.4.2.1 技術(shù)應(yīng)用

當(dāng)?shù)罔F車輛處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，如果發(fā)生故障問(wèn)題，則應(yīng)該由維修值班班組，及時(shí)確定故障問(wèn)題成因，并且采取有效措施完成檢修工作，提升控制故障的效果，科學(xué)減少經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)地鐵車輛故障的表現(xiàn)，有效確定地鐵車輛故障類型，選擇合適的診斷技術(shù)，獲取故障的精準(zhǔn)位置，分析故障成因，提高檢修方案規(guī)劃的科學(xué)性。當(dāng)故障問(wèn)題出現(xiàn)子模塊時(shí)，采取劃分故障檢修范圍的形式，以各模塊緊密關(guān)聯(lián)為核心，使檢修分配更科學(xué)，使檢修更簡(jiǎn)單[3]。

3.4.2.2 確定檢修方案

以地鐵車輛運(yùn)行的安全性為視角，完善故障檢修方案，有效控制車輛故障的發(fā)生次數(shù)，加強(qiáng)檢修維護(hù)作業(yè)有效性，提升各類隱患的排查效果，及時(shí)采取有效措施，保證車輛系統(tǒng)運(yùn)行體系的穩(wěn)定性?，F(xiàn)階段，部分城市實(shí)際運(yùn)行的地鐵車輛，完成了全效檢修模式的啟動(dòng)工作，以原檢修計(jì)劃為基礎(chǔ)，采取完善的措施，構(gòu)建全效檢修模式，如圖1 所示。

在該基礎(chǔ)上，設(shè)立模塊監(jiān)管小組，加強(qiáng)模塊運(yùn)行各項(xiàng)信息收集，結(jié)合回收信息，有效確定拆分模塊檢修方案，保 證地鐵車輛運(yùn)行的有序性。相比其他形式的檢修方案，全效檢修體系具有多重應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，例如檢修靈活性強(qiáng)；各模塊分別專人監(jiān)管，具有檢修的有效性；在小組成員相互協(xié)作的基礎(chǔ)上，形成系統(tǒng)性的檢修流程。全效檢修方案的制定，能夠提升地鐵車輛故障消除效果，減少故障問(wèn)題潛在的可能性，提升檢修工作效能。

圖1 全效檢修作業(yè)流程圖

3.5 全效檢修流程應(yīng)用情況分析

3.5.1 在全效檢修應(yīng)用期間，車輛利用率有所提升

某地鐵運(yùn)營(yíng)單位，在實(shí)踐運(yùn)行全效檢修管理制度1 年周期范圍內(nèi)，晚高峰列車次數(shù)由40 上升至47，能夠保障早晚高峰期車次數(shù)量為46。車輛利用率情況表現(xiàn)見(jiàn)表2。

表2 某地鐵站全效檢修運(yùn)行前后車輛使用率對(duì)比情況

從表2 中發(fā)現(xiàn)：2019 年9 月～2019 年12 月在運(yùn)行全效檢修工作后，相比2016 年同期，車輛使用率有所增長(zhǎng)。2016年9 月～2019 年12 月的車輛使用率均值為91.65%，2019 年9 月～2019 年12 月的車輛使用率均值為94.55%，車輛使用率提升了2.9%。由此發(fā)現(xiàn)，全效檢修工作體系能夠有效提升地鐵車輛使用效率。

3.5.2 有序降低車輛非窗口滯留時(shí)間

在反復(fù)優(yōu)化驗(yàn)證過(guò)程中，現(xiàn)階段已完成全效修程驗(yàn)證工作事項(xiàng)，達(dá)成在窗口期內(nèi)目標(biāo)修程目標(biāo)，作業(yè)時(shí)間周期由原來(lái)2 d，增長(zhǎng)至3 d。截至目前，地鐵內(nèi)部全修程能夠在窗口時(shí)間范圍內(nèi)，完成修程任務(wù)。一部列車年度維修規(guī)劃周期，原定為36 d，現(xiàn)優(yōu)化調(diào)整至20 d。非窗口周期檢修滯留時(shí)間，由原定14 d，現(xiàn)優(yōu)化調(diào)整為3 d。每年非窗口周期檢修滯留時(shí)間，原定為300 d，現(xiàn)優(yōu)化為60 d。在未發(fā)生車輛停修故障問(wèn)題期間，每日可完成運(yùn)營(yíng)的列車，由原定40 列，現(xiàn)優(yōu)化調(diào)整為45 列。針對(duì)修程實(shí)施深度優(yōu)化工作，以期提升高峰供車次數(shù)。由此發(fā)現(xiàn)，全效檢修工作應(yīng)用有效緩解了地鐵車輛運(yùn)行壓力，同時(shí)加強(qiáng)了地鐵運(yùn)營(yíng)成本控制效果。

3.5.3 減少了地鐵列車故障問(wèn)題

在某地鐵單位實(shí)際應(yīng)用全效檢修12 個(gè)月的周期范圍內(nèi)，截至2020 年8 月，地鐵車輛的質(zhì)量趨于穩(wěn)定，車輛故障問(wèn)題有所減少。根據(jù)具體指標(biāo)觀察，在全效應(yīng)用前期的月均正線車輛故障問(wèn)題，2016 年全年列車故障有68 起，2019年列車故障問(wèn)題下降至46 起；月均下線車輛故障問(wèn)題，2016年全年范圍列車故障次數(shù)為8，2019 年該項(xiàng)故障問(wèn)題下降至3。由此發(fā)現(xiàn)，運(yùn)行全效檢修體系，能夠科學(xué)獲取列車故障問(wèn)題，減少列車故障問(wèn)題。

3.5.4 有效控制檢修成本

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，某地鐵站在運(yùn)行全效檢修機(jī)制時(shí)，相比原有計(jì)劃預(yù)防檢修程序，能夠依據(jù)維修費(fèi)用完成定額，有效控制檢修成本。依據(jù)原有修制內(nèi)容，列車全年范圍內(nèi)維修產(chǎn)生的成本費(fèi)用，均價(jià)為16.64 萬(wàn)元。然而，全效檢修體系中，針對(duì)維修材料、閘瓦等修車備用成本，每年維修材料成本價(jià)為12.99萬(wàn)元。由此可知，每列車年度檢修成本可節(jié)省3.65 萬(wàn)元。如果某地鐵單位有25 輛地鐵車，年度將會(huì)節(jié)省25×3.65=91.25萬(wàn)元檢修成本。

3.5.5 有效降低了檢修臺(tái)位成本

某地鐵站實(shí)施全效檢修工作后，每列車計(jì)劃?rùn)z修暫停周期原定為37 d，現(xiàn)減少至25 d，每年將會(huì)節(jié)省12 d×25 輛=300 d。全效檢修工作實(shí)施后，列車檢修暫停周期有所優(yōu)化，年均節(jié)省300 d 暫停檢修。即每年將會(huì)空余300 d 檢修臺(tái)位，有效降低了檢修臺(tái)位運(yùn)行所消耗的成本。與此同時(shí)，原定檢修作業(yè)項(xiàng)目，在運(yùn)行全效檢修體系后，其主要檢修項(xiàng)目，能夠在月修計(jì)劃中完成，定修臺(tái)位將會(huì)采取租借形式，供給維修單位使用。臺(tái)位成本，每年節(jié)約超過(guò)60 萬(wàn)元，計(jì)算方式為：臺(tái)面為1 782 m2。出租成本為每平方米1.2 元/d/，全年節(jié)省成本為1782×300 d×1.2=641520 元。

3.5.6 提高了員工的維修水平，減少了臨時(shí)維修成本

在運(yùn)行全效檢修體系時(shí)，地鐵單位成立了2 個(gè)檢修班組，系統(tǒng)新開(kāi)展了專業(yè)性培訓(xùn)工作，采取模塊維修任務(wù)責(zé)任制的管理方式，提升檢修人員單一項(xiàng)目檢修的專業(yè)性。與此同時(shí)，設(shè)立了工長(zhǎng)檢修項(xiàng)目、檢修工作輪崗機(jī)制等。由此說(shuō)明，全效檢修在實(shí)際運(yùn)行期間，應(yīng)該采取科學(xué)的人才管理方式，證檢修工作的有序性，從而提升維修人員的專業(yè)技能水平。

4 優(yōu)化檢修工作的管理策略

4.1 加強(qiáng)人才建設(shè)

地鐵穩(wěn)定運(yùn)行條件建立在專業(yè)性地鐵檢修人才建設(shè)工作基礎(chǔ)上。為此，地鐵單位，應(yīng)該加強(qiáng)檢修人才建設(shè)力度，分別從人才培養(yǎng)、專業(yè)人才引進(jìn)2 個(gè)方面予以落實(shí)，提升檢修團(tuán)隊(duì)工作的專業(yè)性。在人才建設(shè)期間，應(yīng)配置技能考核、實(shí)操考試等項(xiàng)目，切實(shí)提高檢修人員的工作能力。在人才引進(jìn)期間，地鐵管理人員應(yīng)關(guān)注專業(yè)性的對(duì)應(yīng)性、實(shí)操能力專業(yè)性，提高人才引進(jìn)有效性，為地鐵車輛檢修工作提供人才保障[4]。

4.2 構(gòu)建科學(xué)的檢修流程

檢修工作的宗旨為安全運(yùn)營(yíng)。由于地鐵交通的特殊性，例如通風(fēng)性不強(qiáng)、密閉性較強(qiáng)等因素，如果地鐵車輛發(fā)生較為嚴(yán)重的故障問(wèn)題，將會(huì)增加車輛安全事故人員的疏散難度，極易產(chǎn)生聯(lián)鎖故障現(xiàn)象。為此，地鐵車輛運(yùn)行的安全性，應(yīng)予以高度重視，建設(shè)科學(xué)有效的檢修流程，科學(xué)開(kāi)展車輛故障監(jiān)控工作，盡可能地提升交通高峰期的地鐵供應(yīng)車次工作效率。此外，加強(qiáng)地鐵車輛零部件的質(zhì)檢工作，系統(tǒng)性地完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)記錄工作，提升地鐵車輛安全運(yùn)行效能，優(yōu)化車輛檢修產(chǎn)生的時(shí)間成本，保證地鐵車輛處于安全運(yùn)行狀態(tài)，緩解城市路面交通壓力。

4.3 一體化檢修

在車輛運(yùn)行穩(wěn)定性獲得保證的基礎(chǔ)上，應(yīng)結(jié)合地鐵車輛的規(guī)格，加強(qiáng)故障預(yù)測(cè)分析，借鑒成熟的檢修經(jīng)驗(yàn)，有效增強(qiáng)地鐵故障消除能力。與此同時(shí)，在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，增加備用車輛建設(shè)，提升車輛故障問(wèn)題檢修頻率，構(gòu)建運(yùn)行有序的一體化檢修體系，有序落實(shí)車輛檢修工作。針對(duì)車輛各項(xiàng)零部件性能，系統(tǒng)性地制定檢修方案，以此提升檢修工作的完善性。針對(duì)突發(fā)性車輛故障問(wèn)題，配置檢修應(yīng)急方案，使檢修程序具備應(yīng)急性能力。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，地鐵檢修工作具有系統(tǒng)性，不僅限于地鐵車輛故障排除，還應(yīng)結(jié)合地鐵車輛的實(shí)際運(yùn)行情況，制定合理有效的檢修技術(shù)，從而完成緊急情況的科學(xué)處理工作，加強(qiáng)常規(guī)問(wèn)題排除效果，最大限度地保障車輛運(yùn)行安全，減少安全事故發(fā)生。與此同時(shí)，在建設(shè)檢修作業(yè)體系期間，應(yīng)加強(qiáng)優(yōu)化檢修流程，提升零部件庫(kù)存與人工等成本消耗的控制效果，提高地鐵公司的收益水平。