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      地鐵車輛基地設(shè)計優(yōu)化新方向淺析

      2021-09-15 05:49:10舒?zhèn)ッ?/span>
      交通科技與管理 2021年30期
      關(guān)鍵詞:智能運維城市軌道交通

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      摘 要:隨著全國城市軌道交通技術(shù)的發(fā)展和新技術(shù)的蓬勃應(yīng)用,針對城市軌道交通車輛基地設(shè)計,本文探討了車輛基地優(yōu)化的三個方向:車輛檢修制度的優(yōu)化、全自動運行技術(shù)的應(yīng)用、車輛智能運維技術(shù)的應(yīng)用,以期從可靠性、高效性、經(jīng)濟性、風(fēng)險管控等角度為進一步提升車輛基地能力提供參考價值。

      關(guān)鍵詞:城市軌道交通;修制修程;全自動運行;智能運維

      中圖分類號:U284.44 文獻標識碼:A

      0 引言

      隨著我國城市化進程的不斷加速,軌道交通系統(tǒng)近年來在我國得到了迅猛發(fā)展;與此同時,如何使軌道交通車輛安全、可靠、高效運營,已成為了各城市車輛基地面臨的主要問題。

      1 地鐵車輛基地設(shè)計優(yōu)化的背景概述

      目前,地鐵車輛基地主要朝以下三個方向優(yōu)化改進:

      1.1 車輛檢修制度的優(yōu)化

      目前國內(nèi)地鐵公司的車輛檢修制度各有特色,但整體來看,普遍采用預(yù)防性計劃檢修制度和技術(shù)狀態(tài)檢修制度。但隨著軌道交通車輛檢修規(guī)模的擴大,預(yù)防性計劃檢修制度因檢修周期的保守化和僵化,容易造成車輛設(shè)備的過修和欠修。個別城市地鐵公司已嘗試均衡修模式,以提高車輛利用率、提升車輛可靠性。

      1.2 全自動運行技術(shù)的應(yīng)用

      隨著地鐵全自動駕駛技術(shù)在國內(nèi)的推廣,車輛基地也需要進行相應(yīng)的升級,全自動車輛基地,不僅能提高軌道交通的運營效率,降低運營成本,而且可靠性更高,是未來城市軌道交通發(fā)展的必然趨勢。

      1.3 車輛智能運維技術(shù)的應(yīng)用

      建立在硬件基礎(chǔ)上的、以技術(shù)狀態(tài)檢修制度為主要發(fā)展目標的智能化、數(shù)字化系統(tǒng),依托大數(shù)據(jù)中心,結(jié)合設(shè)備履歷數(shù)據(jù),并借助實時監(jiān)控設(shè)備,實時采集和分析城市軌道交通車輛的運行和檢修數(shù)據(jù),判斷設(shè)備故障趨勢,診斷設(shè)備的運用健康狀態(tài),以達到實現(xiàn)故障預(yù)警和分級報警,指導(dǎo)關(guān)鍵設(shè)備現(xiàn)場維修作業(yè)的智能化管理的效果。

      以下將著重從車輛檢修制度角度分析車輛段設(shè)計優(yōu)化方向。

      2 車輛檢修模式的優(yōu)化

      目前國內(nèi)各地鐵公司普遍采用預(yù)防性計劃檢修制度和技術(shù)狀態(tài)檢修制度相結(jié)合的維修模式。技術(shù)狀態(tài)檢修制度是一種偏被動的方法,它雖然避免了預(yù)防性計劃檢修可能出現(xiàn)的過修,但會產(chǎn)生較大的公共損失與社會影響風(fēng)險。因此車輛檢修通常采用二者相結(jié)合的方法。

      國內(nèi)地鐵并沒有統(tǒng)一不變的檢修修程,一般都以日檢、雙周檢、月季檢、定修、架修、大修等預(yù)防性計劃檢修為主。南京地鐵和上海地鐵采用了將雙周/三月檢和定修相結(jié)合的均衡修方式。

      2.1 預(yù)防性計劃檢修(計劃修)

      計劃修是目前國內(nèi)各地鐵公司檢修修程設(shè)置的依據(jù),但同時存在以下缺點:

      (1)維修成本較高。計劃修的模式下,因為軌道交通車輛作為大運量交通工具,安全性要求極高,故地鐵車輛檢修的修制、修程的制定往往偏于保守化,較為依賴車輛及設(shè)備制造廠家提供的維護手冊、藍圖等技術(shù)文件資料。

      (2)容易造成車輛設(shè)備的過修和欠修。在傳統(tǒng)計劃修的模式下,為配合某個修程,方便檢修,在未達到部件使用壽命下,需要進行部分或全部更換,造成一定浪費。

      (3)定期維修需要長期扣停車輛,占用臺位,對車輛基地設(shè)備設(shè)施的要求較高,初期投資較大,且不利于提高列車運用率。

      2.2 技術(shù)狀態(tài)檢修(狀態(tài)修)

      狀態(tài)修的主要優(yōu)勢在于提高了維修工作的計劃性,提高了設(shè)備的運用效率。但由于過于依賴于檢測設(shè)備,同樣有以下缺陷:

      (1)前期投資較大,且對設(shè)備的檢測方式、檢測點,目前并沒有可靠的方法,車輛維修單位往往只是作為一個輔助手段,造成了一定浪費。

      (2)新增檢測設(shè)備,同樣新增了故障點,給車輛檢修造成了額外負擔和成本。

      因此,目前車輛智能化檢測設(shè)備更適合不宜解體檢查的重大關(guān)鍵設(shè)備,如牽引、制動、車門、輪軌、轉(zhuǎn)向架等系統(tǒng)設(shè)備。

      通過智能化檢測設(shè)備的應(yīng)用,可以適當延長車輛相關(guān)部件的檢修周期,目前的日檢周期可以進行適當?shù)难娱L。達到了節(jié)省成本的作用。車輛智能化檢測設(shè)備目前仍處于不斷發(fā)展和完善之中,智能化為車輛維修的輔助手段,前景廣闊但道路曲折。

      2.3 均衡維修(均衡修)

      以上海地鐵公司為首的地鐵公司在多年經(jīng)驗積累的基礎(chǔ)上,通過調(diào)研、論證、試點等一系列舉措,探索采用新的預(yù)防性檢修修程——均衡修,以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的雙周/三月檢、定修的計劃性維修。

      均衡修是建立在充分掌握車輛運用的可靠性程度、零部件故障率與零部件壽命周期的基礎(chǔ)上,適應(yīng)性調(diào)整車輛的檢修修程與之適應(yīng),從而縮短車輛的維修??蹠r間,提高車輛的利用率和運行可靠性的一種修程。原傳統(tǒng)計劃修將若干小時數(shù)的維修工作以每天24小時計,集中在幾天內(nèi)完成,車輛需停運數(shù)日;而均衡修則將若干小時數(shù)的維修工作分布在較長時間內(nèi)完成,每天僅需數(shù)小時,并不是全天。這給車輛上線運營和下線維修提供了更大的調(diào)整空間。與傳統(tǒng)計劃性維修相比,均衡修具有下述特點:

      (1)傳統(tǒng)的計劃性維修主要集中在幾天內(nèi)完成,而均衡修則將維修工作進行分包,可以充分利用車輛運用窗口時間(車輛非運營時間)進行檢修維護工作。

      (2)傳統(tǒng)的計劃性維修需在幾天內(nèi)全面扣停車輛,期間車輛無法上線,并且占用臺位,均衡修則可以利用車輛運行窗口時間將其車輛檢修內(nèi)容分散到不同的階段和不同的場地,分散化均勻化檢修作業(yè),檢修力量和檢修設(shè)備避免忙閑不均現(xiàn)象,使檢修能力最大化。

      (3)維修更為精細化,不再簡單的一刀切按照時間進行維修,而是根據(jù)零部件部位、工作強度大小、故障影響大小,區(qū)別制定檢修周期,并在后期根據(jù)實際運營經(jīng)驗不斷修正。

      均衡修屬于新興的檢修方式,相對于傳統(tǒng)計劃修,均衡修在提高車輛利用率,精細化檢修方面有著無可比擬的優(yōu)勢。但由于均衡修規(guī)程及維修管理上較為復(fù)雜,對檢、維修現(xiàn)場管理和人員素質(zhì)要求較高,故需要進一步加強人員培訓(xùn),明確人員職責(zé),細化分工,并增設(shè)驗收環(huán)節(jié),以保證均衡修的順利進行。

      2.4 各維修模式對比分析

      軌道交通車輛檢修的最終目的是達到可靠性、經(jīng)濟性、高效性、風(fēng)險管控的最優(yōu)平衡。各檢修模式的對比如下表:

      可以看出,計劃修在人員管理、檢修管理有較大優(yōu)勢;狀態(tài)修對降低人員成本、降低人員/檢修管理難度、提高車輛利用率上表現(xiàn)突出;均衡修在提高車輛利用率、提升車輛可靠性上最為突出,但對檢修單位管理能力要求較高。隨著地鐵高速發(fā)展及車輛檢測技術(shù)的不斷進步,未來可考慮采用均衡修或狀態(tài)修模式對當前檢修模式進行優(yōu)化。

      3 結(jié)束語

      本文從車輛檢修制度、全自動運行技術(shù)、車輛智能運維技術(shù)等角度提出了車輛基地優(yōu)化方向,重點討論了車輛檢修制度,單一的傳統(tǒng)的預(yù)防性計劃檢修較為保守化和僵化,需進一步結(jié)合技術(shù)狀態(tài)檢修、均衡修等模式,方能提高車輛基地的精細化、可靠性、高效性、經(jīng)濟性、風(fēng)險管控能力等,但這對車輛基地的管理、從業(yè)人員能力提出了更高的要求,總而言之,地鐵車輛檢修實現(xiàn)狀態(tài)修和均衡修是未來發(fā)展的新方向,對提高車輛基地的運作效能、提升管理水平都有著積極的意義。

      參考文獻:

      [1]張榮國,馮凱.全自動駕駛模式下地鐵車輛基地運用庫工藝設(shè)計研究[J].鐵道標準設(shè)計,2019(10):182-186.

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