城市轨道交通车辆全寿命周期成本分析

摘 要：城市轨道交通体系的运行是全国各大城市的交通体系重要组成部分，轨道交通已经成为当今社会人们出行选择的首要代步工具，车辆的全寿命周期成本的分析尤为重要，各个城市在进行车辆招标的时候往往考虑的因素是价钱最低，但是价钱最低并不意味着成本最低，后期车辆的维修以及使用寿命的长短均会影响城市交通后期的收益指标。政府大力支持完善城市交通网络体系，一线城市的交通问题倍受关注，尤其是北上广深在早晚高峰期间的地铁拥挤事件更是多次被人大代表在人民代表大会上提出，中央重视城市交通体系的建设，一方面能够反映出党中央关注民生，另一个方面也能够反应城市轨道交通网络的建设仍然存在问题。本文依据地铁车辆为模型进行分析，了解车辆的全寿命成本对于城市轨道交通的影响。

关键词：轨道交通；车辆全寿命周期；成本

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

列车的车体，牵引及制动系统，空调等都属于城市轨道交通的组成部分，设计师对于城市轨道交通工具的开发及实际的应用有着自己的见解，但是对于成本而言却有着极大的差异，有些列车的成本比较高，消费者在市场上进行选择的时候大多数人会选择价格较低的产品，但是价格低的产品在使用过程中性价比并不一定是最优的。国际电工委员会对于城市轨道交通车辆全寿命周期的成本有着明确的定义，提出定义的同时也就意味着对于车辆的全寿命周期应该进行分析，保证城市交通运营收益的最优化。

1 城市轨道交通中反映出的车辆全寿命周期

车辆的全寿命周期包括采购阶段、运行阶段、后期维护阶段以及报废处理阶段。采购时要考虑成本的高低以及列车所使用的寿命状况，列车的综合质量应当成为衡量寿命指标的一大前提，在列车运行阶段的能量消耗包括车辆缓冲与制动系统，空调系统、牵引系统和辅助电源系统等，对于已建成的地铁路线进行分析发现，车辆购置成本所占的比例并没有高于车辆全寿命周期对于利益的影响。根据广州地铁五号线的调查报告显示，将车身改为铝合金制造，铝合金制造会使车身重量减少，显著节约能源以及减少后期对于列车维护的费用[1]。

車辆在购置阶段前应考虑性价比，所谓性价比并不是一味的只追求价格低而不考虑质量，否则在后期维护和报废的时候便导致列车的寿命缩短而造成的成本骤增。车辆的寿命在一定程度上取决于车辆运行消耗的能量，运营阶段的能量消耗来源于供电系统，作为辅助列车系统与安全相关的性能要完善，完善的列车设施这对于城市轨道交通规划而言是次要的保障。据不完全统计，在车辆运行阶段照明以及通风系统和控制列车通信系统所占的耗能比例较小，主要的能量消耗为电力牵引系统，约占总耗能系统的80%。列车的维护阶段需要大量的人力物力进行维持，列车也需要修建相应的轨道才能运行，列车的维护分为预防性维修以及故障维修两种途径。预防性维修是指在车辆设备没有发生故障或尚未损坏的前提下通过对设备系统性检查、测试或更换以防止故障发生的维修方式；故障维护指的是在列车出现故障或者事故后利用人力物力进行修复的途径。城市轨道车辆等回收处置一般发生在车辆全寿命周期的末期阶段，车辆虽然报废，无法正常的运行，但是列车上某些零部件仍具备一定的价值。

2 根据对车辆全寿命周期的分析制定相应的城市交通运行策略

（1）对于国产化车辆的车身进行改造，采用轻质量材质作为车身，可以降低采购价格而且节约能源消耗的成本，不易损坏且不易生锈。对于性价比的考虑，采购国产化车辆是最优的选择，铝合金车身使列车在运行过程中更加的轻便，承载能力更高。近几年在列车的开发研究与利用技术方面有突飞猛进的进展，轻轨和高铁的运用很大程度上缩短了人们出行所用的时间，让广大市民感受到科技的发达。伴随经济全球化，很多列车都是在引进国外先进技术的基础上，经过本国的技术加工合成新材料的列车再进行运营[2]。

（2）对于列车的路线提前规划，在列车入站前的一段时间内对列车进行适时减速，某些列车采用反馈制动方式，在列车制动时，将列车的动能转化为列车照明或者通信系统的能量，这样会节约列车消耗的总能量。

（3）列车的运营设置非常重要，列车空载和满载时能源消耗量相差很大，但是收益却不尽相同，因此在节假日期间应当多增加上线运营列车以适应广大市民的需求，同时在大中城市的早晚高峰期间，地铁列车也应适当增加。车辆的满载能够降低牵引率，从而导致能源的用量减少，列车的适当排序对于车辆全寿命周期的延长具有重要的作用，车辆寿命周期增加意味着对于交通运输服务的时间增长，城市交通运行系统可以从中得到的利益收获越大[3]。

3 总结语

城市轨道交通在选取列车阶段一般只看重列车的招标价格，并没有考虑列车的全寿命周期成本，在一定程度上列车的全寿命周期成本更加能够反映出列车在城市交通中所带来的收益，因此在招标过程中，相关部门应当注重车辆全寿命周期成本的分析。只有综合考虑采购、运行、维护和报废四个阶段，对列车的综合分析才能够保持持续的盈利化状态。轨道交通为城市公共交通主干线，运输能力大，方便快捷，与居民的生活息息相关，同时轨道交通低能耗、低污染，已成为城市公共交通首选目标，所以对轨道交通车辆全周期寿命成本分析具有重要的研究价值及意义，为轨道交通的决策提供参考依据。

参考文献：

[1]毕湘利.城市轨道交通网络化阶段推进标准化建设的探讨[J].城市轨道交通研究，2015（07）：1-3.

[2]蒋俊杰，谈飞.城市轨道交通车辆全寿命周期成本分析[J].土木工程与管理学报，2014（06）：91-95+109.

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

作者简介：曾星瑜（1987-），男，四川南充人，硕士研究生，工程师，研究方向：城市轨道交通车辆。