地铁车辆检修模式及优化研究

厉砚磊

（成都中车四方轨道车辆有限公司，四川 成都 610100）

0 引言

地下铁路轨道交通在城市建设中得到了大规模应用，成为了具有基础性和关键性的交通工具，其可以缓解路面车辆运输压力，减少城市出行受阻因素，提升路面交通顺畅性并完成高密度交通流量的分流工作等方面，对城市化建设具有重要的作用。与此同时，由于地铁车辆在长时间的运行条件下，会出现质量与性能问题。因此，针对地铁车辆开展检修工作，对保障地铁车辆运行的安全具有重要的意义。

1 地铁车辆常见检修模式

1.1 定期维修

定期维修工作是以大规模维修、架修为基础，并且采取固定时间频率的整修工作，目的是保证地铁车辆整体结构的稳定性，维护车辆运输安全。北京地区地铁车辆检修规划见表1。

表1 北京地区地铁车辆检修规划

1.2 不定期维修

不定期维修工作也称为故障排除类检修工作。该类检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。针对未表现出故障问题的区域，应该科学地开展故障排除工作，从而降低地铁车辆潜在安全因素存在概率[1]。

1.3 临时维修

通常情况下，临时维修工作以地铁安全为基本出发点，以车辆部分部件为维修主体，对突发性故障问题采取临时维修处理措施。临时维修具有多种形式，例如现场维修、场内维修等。

1.4 智能检修

针对地铁车辆运行状态，使用智能检测技术开展离线/在线等检测工作，以期获得地铁车辆运行情况，通过对检测结果开展行为分析，从而保障设备故障诊断效果，并提升检修方法和检修周期的确定性以及有效性，形成预防类检修工作程序，增强预防检修工作计划效果。以车辆设备的使用周期、检修时间成本和运行能力等因素为基础，对其开展性能分析工作，科学规划检修频率、检修级别等事项，有序开展检修工作。

与此同时，严格遵循检修章程，解决设备故障问题，加强故障检修效果。例如，在车辆设备存在故障、无法运行的状态下，对其开展性能检修工作，使其具备正常运作能力。智能检修程序中，针对设备性能缺陷问题，给予了改善性检修方案，以此降低车辆故障发生概率，从根源上处理故障威胁，减少车辆发生惯性故障问题。

2 检修工作存在的问题

地铁车辆在实际开展检修工作时，针对其修程，采取均衡维修的形式，有助于提升车辆多种维修程序的协调性，降低地铁车辆运营成本。当列车处于停运状态时，对其开展均衡检修工作，完成时段与场地的划分，从而提高检修程序的均匀性。该检修工作适用于一般维修程序，不适于车辆运行、交通高峰时段，具有较大的维修规模。检修人员应该采取轮值管理形式，在各地铁站内采取驻站形式，实施维修工作，以此提升地铁车辆应用的有效性。地铁车辆主要由机械和电气2 个部分组成。1） 机械组成部分。其结构组成包括车辆设备、转向结构、车门和制动程序等。2） 电气组成部分。其结构组成应结合具体项目和专业完成制动程序、牵引控制等。应结合具体项目和专业完成检修方案设计。车辆在进行大型维修、架修等工作程序时，应该对车辆采取解体操作。在解体完成时，应该采取故障零件更换措施，有效地控制车辆检修周期。

在检修工作体系中，由于车辆运行能力、检修人员能力在一定程度上存在差异，同时地铁车辆控制装置以磨合状态为主，因此采取下车拆检形式，来加强故障消除效果。一般情况下，车辆各零部件在使用期间，以其设计应用的周期等因素，作为车辆检修的参考依据。与此同时，应结合车辆实际情况、检修记录等资料，完成检修周期规划。

3 优化检修技术策略

3.1 灰色局势决策

灰色局势检修技术在实际应用期间，完成了灰色系统思想的融合，并且对系统中白色信息的确定性，加强了系统数据完整性控制。该维修技术的应用，能够从定性/定量2 个视角出发完成车辆检修。因此，使用灰色系统理论，能够提升技术参数可分析性能，加强维修方案可行性，满足地铁车辆维修需求[2]。依据相关数据统计结果发现：灰色局势检修技术结合系统多个目标主体，完成应用设计。

3.2 逻辑判断图

逻辑判断图技术应用在地铁车辆检修体系中时，其表现形式与设计标准存在差异性。例如在地铁车辆运行期间，发生故障时，检修人员应系统性地检查设备运行状态，确定设备故障问题，采取针对性措施，完成故障消除，达成设备维修控制目标。在突发性环境中，针对地铁车辆较为严重性的故障问题，维修人员应采取应急/定期处理措施。针对故障问题严重性不大的设备，如果对地铁车辆稳定运行不会构成威胁，那么应该采取事后维修形式，保障地铁车辆运行稳定性。

3.3 综合技术应用

逻辑判断、灰色局势2 个维修技术相融合形成的检修机制，能够有效结合2 个检测技术的优点，借助逻辑判断获取最优维修方案，并且使用灰色局势检修技术来获取多个目标量化评级结果。结合式维修技术，形成了互补的维修方案，有助于提升地铁车辆检修的准确性，减少主观因素带来的不利影响，科学地减少检测偏差问题，提升地铁维修应用效能。

3.4 加强故障诊断技术应用

3.4.1 故障确定技术

在各类故障诊断程序中，以失效模式影响与诊断分析技术为代表，具有较高的应用效益。根据诊断目标、故障种类、故障危害性等因素，逐一开展检测。为了提升故障检测的有效性，将故障的技术流程为3 步：1） 锁定诊断目标。地铁车辆具有较高的运行系统性，其运行故障具有复杂性，检修人员无法在短时间内获取故障问题的各项信息。因此，在故障诊断期间，应首先确定故障位置。结合故障表现、车辆运行情况，确定故障对地铁车辆产生的影响，分析故障对地铁车辆形成的威胁级别。将分析确定的结果，作为故障诊断方案的参考资料。2） 确定故障属性。失效影响诊断技术的故障检测程序中，含有较为专业的故障诊断程序，检修人员应结合系统反馈结果，确定故障属性。例如故障频率设为P，当P＞0.2 时，反馈故障属性为5 分；当P为0.1～0.2 时，反馈故障属性为4 分；当P为0.01～0.1 时，反馈故障属性为3分。3） 评价故障危害性。地铁车辆各类故障问题将会对车辆运行产生一定程度的影响，借助失效影响诊断技术能够有效确定故障危害等级。应该结合故障危害性，确定适用的检修技术，控制检修时间成本，提高地铁车辆系统运行的稳定性，高效地完成故障检修工作。

3.4.2 故障检修

3.4.2.1 技术应用

当地铁车辆处于运行状态时，如果发生故障问题，则应该由维修值班班组，及时确定故障问题成因，并且采取有效措施完成检修工作，提升控制故障的效果，科学减少经济损失。根据地铁车辆故障的表现，有效确定地铁车辆故障类型，选择合适的诊断技术，获取故障的精准位置，分析故障成因，提高检修方案规划的科学性。当故障问题出现子模块时，采取划分故障检修范围的形式，以各模块紧密关联为核心，使检修分配更科学，使检修更简单[3]。

3.4.2.2 确定检修方案

以地铁车辆运行的安全性为视角，完善故障检修方案，有效控制车辆故障的发生次数，加强检修维护作业有效性，提升各类隐患的排查效果，及时采取有效措施，保证车辆系统运行体系的稳定性。现阶段，部分城市实际运行的地铁车辆，完成了全效检修模式的启动工作，以原检修计划为基础，采取完善的措施，构建全效检修模式，如图1 所示。

在该基础上，设立模块监管小组，加强模块运行各项信息收集，结合回收信息，有效确定拆分模块检修方案，保 证地铁车辆运行的有序性。相比其他形式的检修方案，全效检修体系具有多重应用优势，例如检修灵活性强；各模块分别专人监管，具有检修的有效性；在小组成员相互协作的基础上，形成系统性的检修流程。全效检修方案的制定，能够提升地铁车辆故障消除效果，减少故障问题潜在的可能性，提升检修工作效能。

图1 全效检修作业流程图

3.5 全效检修流程应用情况分析

3.5.1 在全效检修应用期间，车辆利用率有所提升

某地铁运营单位，在实践运行全效检修管理制度1 年周期范围内，晚高峰列车次数由40 上升至47，能够保障早晚高峰期车次数量为46。车辆利用率情况表现见表2。

表2 某地铁站全效检修运行前后车辆使用率对比情况

从表2 中发现：2019 年9 月～2019 年12 月在运行全效检修工作后，相比2016 年同期，车辆使用率有所增长。2016年9 月～2019 年12 月的车辆使用率均值为91.65%，2019 年9 月～2019 年12 月的车辆使用率均值为94.55%，车辆使用率提升了2.9%。由此发现，全效检修工作体系能够有效提升地铁车辆使用效率。

3.5.2 有序降低车辆非窗口滞留时间

在反复优化验证过程中，现阶段已完成全效修程验证工作事项，达成在窗口期内目标修程目标，作业时间周期由原来2 d，增长至3 d。截至目前，地铁内部全修程能够在窗口时间范围内，完成修程任务。一部列车年度维修规划周期，原定为36 d，现优化调整至20 d。非窗口周期检修滞留时间，由原定14 d，现优化调整为3 d。每年非窗口周期检修滞留时间，原定为300 d，现优化为60 d。在未发生车辆停修故障问题期间，每日可完成运营的列车，由原定40 列，现优化调整为45 列。针对修程实施深度优化工作，以期提升高峰供车次数。由此发现，全效检修工作应用有效缓解了地铁车辆运行压力，同时加强了地铁运营成本控制效果。

3.5.3 减少了地铁列车故障问题

在某地铁单位实际应用全效检修12 个月的周期范围内，截至2020 年8 月，地铁车辆的质量趋于稳定，车辆故障问题有所减少。根据具体指标观察，在全效应用前期的月均正线车辆故障问题，2016 年全年列车故障有68 起，2019年列车故障问题下降至46 起；月均下线车辆故障问题，2016年全年范围列车故障次数为8，2019 年该项故障问题下降至3。由此发现，运行全效检修体系，能够科学获取列车故障问题，减少列车故障问题。

3.5.4 有效控制检修成本

经统计，某地铁站在运行全效检修机制时，相比原有计划预防检修程序，能够依据维修费用完成定额，有效控制检修成本。依据原有修制内容，列车全年范围内维修产生的成本费用，均价为16.64 万元。然而，全效检修体系中，针对维修材料、闸瓦等修车备用成本，每年维修材料成本价为12.99万元。由此可知，每列车年度检修成本可节省3.65 万元。如果某地铁单位有25 辆地铁车，年度将会节省25×3.65=91.25万元检修成本。

3.5.5 有效降低了检修台位成本

某地铁站实施全效检修工作后，每列车计划检修暂停周期原定为37 d，现减少至25 d，每年将会节省12 d×25 辆=300 d。全效检修工作实施后，列车检修暂停周期有所优化，年均节省300 d 暂停检修。即每年将会空余300 d 检修台位，有效降低了检修台位运行所消耗的成本。与此同时，原定检修作业项目，在运行全效检修体系后，其主要检修项目，能够在月修计划中完成，定修台位将会采取租借形式，供给维修单位使用。台位成本，每年节约超过60 万元，计算方式为：台面为1 782 m2。出租成本为每平方米1.2 元/d/，全年节省成本为1782×300 d×1.2=641520 元。

3.5.6 提高了员工的维修水平，减少了临时维修成本

在运行全效检修体系时，地铁单位成立了2 个检修班组，系统新开展了专业性培训工作，采取模块维修任务责任制的管理方式，提升检修人员单一项目检修的专业性。与此同时，设立了工长检修项目、检修工作轮岗机制等。由此说明，全效检修在实际运行期间，应该采取科学的人才管理方式，证检修工作的有序性，从而提升维修人员的专业技能水平。

4 优化检修工作的管理策略

4.1 加强人才建设

地铁稳定运行条件建立在专业性地铁检修人才建设工作基础上。为此，地铁单位，应该加强检修人才建设力度，分别从人才培养、专业人才引进2 个方面予以落实，提升检修团队工作的专业性。在人才建设期间，应配置技能考核、实操考试等项目，切实提高检修人员的工作能力。在人才引进期间，地铁管理人员应关注专业性的对应性、实操能力专业性，提高人才引进有效性，为地铁车辆检修工作提供人才保障[4]。

4.2 构建科学的检修流程

检修工作的宗旨为安全运营。由于地铁交通的特殊性，例如通风性不强、密闭性较强等因素，如果地铁车辆发生较为严重的故障问题，将会增加车辆安全事故人员的疏散难度，极易产生联锁故障现象。为此，地铁车辆运行的安全性，应予以高度重视，建设科学有效的检修流程，科学开展车辆故障监控工作，尽可能地提升交通高峰期的地铁供应车次工作效率。此外，加强地铁车辆零部件的质检工作，系统性地完成数据统计记录工作，提升地铁车辆安全运行效能，优化车辆检修产生的时间成本，保证地铁车辆处于安全运行状态，缓解城市路面交通压力。

4.3 一体化检修

在车辆运行稳定性获得保证的基础上，应结合地铁车辆的规格，加强故障预测分析，借鉴成熟的检修经验，有效增强地铁故障消除能力。与此同时，在经济条件允许的情况下，增加备用车辆建设，提升车辆故障问题检修频率，构建运行有序的一体化检修体系，有序落实车辆检修工作。针对车辆各项零部件性能，系统性地制定检修方案，以此提升检修工作的完善性。针对突发性车辆故障问题，配置检修应急方案，使检修程序具备应急性能力。

5 结语

综上所述，地铁检修工作具有系统性，不仅限于地铁车辆故障排除，还应结合地铁车辆的实际运行情况，制定合理有效的检修技术，从而完成紧急情况的科学处理工作，加强常规问题排除效果，最大限度地保障车辆运行安全，减少安全事故发生。与此同时，在建设检修作业体系期间，应加强优化检修流程，提升零部件库存与人工等成本消耗的控制效果，提高地铁公司的收益水平。