动车组高级修生产规模与需求适应性评价研究*

艾厚溥，钱小磊，李 昊

（1 中国铁道科学研究院集团有限公司 机车车辆研究所， 北京 100081；2 北京纵横机电科技有限公司， 北京 100094）

随着我国高速铁路运营里程不断增长，动车组保有量和高级修工作量持续增加，大量动车组陆续进入高级修程中的三、四、五级检修，动车组高级修工作面临严峻挑战。动车段是开展动车组高级检修的主要场所。对比未来一定时期内动车组高级修发生量的增长趋势，以及动车段当前高级修生产规模，能否满足检修需求，缺口大小，各段存在的能力短板，补强方式均是迫切需要回答的问题。文中建立了一套动车组高级修生产规模与检修需求的适应性评价方法，综合考虑动车组高级修数量、检修修时和动车段架车、调试等检修单元间的能力匹配关系等因素，从全局角度评估检修规模较需求的不足或富余状况。

1 高级修生产规模需求计算方法

动车组高级修生产规模主要包括架车列位（台位）、调试列位（台位）以及转向架车间的轮对检修线、构架检修线（工位）、转向架分解/组装线的数量等，一般选取架车、调试列位数量和转向架产出能力（个/日）作为衡量高级修生产规模的主要指标。

高级修架车、调试列位需求数量根据年检修工作量、作业时间、年工作天数、检修不均衡系数来计算，计算公式为式（1）［1］：式中：L为架车/调试列位数（标准列位）需求量；N为年检修工作量（标准组）；t为架车/调试作业时间，d；T为全年工作天数，d，考虑春运、暑运、节假日期间检修量少等因素，扣除约60 d 作业时间，全年按300 d 计算（《TB 10028-2016：铁路动车组设备设计规范》中取250 d，考虑生产实际情况，取值300 d）；β为检修不均衡系数（检修不均衡系数一般指考虑检修到期不均衡及临修等因素而设定的参数，按《TB 10028-2016：铁路动车组设备设计规范》，该系数一般取值1.1～1.4，文中取值1.2）。

转向架日产出能力需求计算公式为式（2）：

n=(N×16×β)/T（2）

式中：n为转向架产出需求能力，个/日；16 为每组动车组转向架数量，个。

2 高级修有效生产规模

2.1 “高级修有效生产规模”概念提出

一方面，随着我国高速铁路事业的飞速发展，动车组数量快速增加，动车组高级修每年的发生量与早期规划设计的动车段的检修能力不匹配。另一方面，由于动车段高级修场地设施的规划、设计和建设时间一般较早，架车、调试等检修设施的规模基本依据铁路局配属动车组数量，并参考国外同类车型的修时指标而确定；随着我国动车组高级修工作持续开展、技术经验逐渐积累以及检修生产组织、工艺流程、修程修制的不断优化，动车组高级修各级修程中架车、调试时间的比例关系较原设计参考的修时指标已发生了较大变化，导致当前动车段架车、调试、转向架能力之间不能完全匹配。甚至近年来有些动车段对调试能力进行了补强，补强后的调试能力与架车能力相比，又呈现出一定程度的富余情况。

因此，为准确反映动车段高级修的实际能力，准确评价高级修生产规模与检修需求（尤其是未来需求）的适应情况，文中提出“高级修有效生产规模”的概念，即在统筹考虑架车、调试等能力匹配程度的基础上，除去多余或无效规模后，剩余实际发挥作用的高级修生产规模。

2.2 前提原则

（1）动车组高级修可分为预检、架车、调试、转向架等部件检修、交验等工艺，考虑预检、交验时间分别纳入占用架车及调试台位时间。根据目前各动车段高级修检修实际情况，假设各级修程中架车时间、调试时间的比例为2∶1［2］。按照分别占用架车线（台位）和调试线（台位）的工序不同，三级修架车时间一般包括架落车和上车检修作业时间，调试时间包括接车鉴定、称重测量、静调及交检验作业时间；四、五级修架车时间一般包括解编、架车、部件拆卸、车体清洗、涂装、无电检修、部件组装、有电检修、落车、单车称重测量、单车调试、编组作业时间（其中解编、编组也可根据实际列入调试时间），调试时间包括接车鉴定、整列调试、交检验作业时间。

（2）按动车段调试能力优先保证三级修架车需要，富余能力再依次匹配四、五级修架车的原则。

（3）兼具架车、调试功能的三级修检修线，按动车段实际利用情况计算。

（4）由于不同车型转向架的检修修时不同，其生产规模难以统一量化，大多以转向架车间面积体现其转向架检修能力，且转向架检修能力大多可满足整车高级修要求，故高级修有效生产规模主要考虑架车和调试规模的匹配程度。

2.3 计算举例

以动车段A、动车段B 为例：

A 动车段现有三、四、五级修架车规模分别为8 列 位、4 列 位、4 列 位，调 试 规 模 为4 列 位，根 据 各修程架车时间与调试时间2∶1 的比例关系，为完全匹配架车需要，三、四、五级修调试规模分别需要4列位、2 列位、2 列位，而根据上述原则将既有全部4 列位调试规模全部用于三级修后，再无剩余调试能力用于四、五级修，因而四、五级修架车能力均不能得到正常发挥，四、五级修“有效架车列位”均为0 列位。

同理，B 动车段现有三、四、五级修架车规模分别为6 列位、3 列位、3 列位，调试规模为10 列位，为完全匹配架车需要，三、四、五级修调试规模分别需要3 列位、1.5 列位、1.5 列位，实际调试能力富余4 列位，“有效调试列位”为6 列位。

按上述原则和计算方法，在动车段全部高级修生产规模的基础上，可得到各段高级修有效生产规模。下面举例列举动车段高级修规模，见表1，其中括号内数据为计算出的“有效规模”。

表1 动车段高级修（有效）生产规模

由表1 可知，D 动车段高级修架车和调试有效规模相同，动车组检修能力得到充分利用，其余动车段均存在架车或者调试有效规模不匹配的情况，需要通过补强短板，提升检修能力。

全路动车段动车组三级修架车有效列位为48列位，调试有效列位为48/2=24 列位，三级修有效规模合计为72（48+24）列位。同理，四级修架车有效列位为22 列位，调试有效列位为11（22/2）列位，四级修有效规模合计为33（22+11）列位。五级修架车有效列位为20 列位，调试有效列位为10（20/2）列位，五级修有效规模合计为30（20+10）列位。全路架车列位有效规模合计90 列位，调试列位有效规模合计45 列位。

3 研究动车组高级修年度相应修时指标

根据动车组高级修现状，假设动车组高级修年度修时指标见表2。

表2 动车组高级修年度假设高级修修时指标单位：d

4 研究年度动车组高级修生产规模与需求适应性分析

由前文的高级修生产规模需求计算方法及表2 中相应研究年度的修时指标，以2020 年为例，预测当年动车组高级修生产规模需求情况见表3。

表3 2020 年动车组高级修生产规模需求预测

按照同样方法测算出2025、2030 年的高级修生产规模需求量，结果见表4。

表4 2020、2025、2030 年动车组高级修生产规模需求预测 单位：列位

假设届时各动车段高级修仍维持现有规模，将高级修生产规模与当年需求对比，结果见表5～表7。

表5 现有高级修有效规模（架车）与2020、2025、2030 年需求 单位：列位

表7 现有高级修有效规模与2020、2025、2030 年需求 单位：列位

表6 现有高级修有效规模（调试）与2020、2025、2030 年需求 单位：列位

由动车段现有高级修规模分别与2020、2025、2030 年需求对比可见：

（1）各研究年度在达到假设修时指标的前提下，动车段现有高级修规模总体上无法全部满足120 万、240 万、480 万km 修程检修需要，尤其是240万、480 万km 修程缺口较大，可通过借助制造企业能力或对动车段高级修能力进行适当补强的方式解决（说明：该结论仅针对表5～表7 的对比结果而言）。

（2）在未来一定时期内动车组高级修发生量基本可以预见的情况下，检修修时是决定动车段高级修规模与需求匹配程度的关键因素，修时越短所需架车、调试、转向架等的规模越小，反之则越大。因此，如果本着充分利用检修资源、发挥设施设备最大效率的原则，通过优化生产组织、修程修制、物料供应等措施实现高级修修时逐步缩短，是缓解检修台位需求、确保完成检修任务的重要手段。

5 动车段高级修能力补强建议

针对前文提出的动车段现有高级修规模与需求相比差距较大的问题，如果采取对动车段高级修能力进行适当补强的方式解决，建议优先补强相关动车段的高级修能力短板，尽快实现架车、调试等能力的相互匹配，提高动车组高级修有效规模，可在短时间内取得明显的效果。以表1 中的A动车段为例，由于该段调试列位与架车规模严重不匹配，制约了整体能力，如优先补强其调试能力，按下表增加4 个调试列位，则该段的高级修有效规模可从12 列位增至24 列位（整体规模仅增加4 列位），从而较迅速地增强了全路高级修整体有效规模，见表8，其中括号内数据为计算出的“有效规模”。

表8 A 动车段高级修（有效）生产规模补强前后对比

6 结 论

实践表明，通过统筹考虑动车组高级修数量的增长和检修修时的发展变化趋势，结合动车段调试能力优先保证三级修架车需要，富余能力再依次匹配四、五级修架车的应用实际，对动车段架车、调试等检修单元的能力进行匹配分析，得出各动车段高级修有效生产规模，按照有效规模而非所有台位数量的自然相加，进行高级修规模与检修需求的适应性评价，能够更准确地从全路所有动车段的全局角度把握检修规模较未来需求的不足或富余情况，从而为动车段动车组高级修能力优化调整及后期扩能决策提供参考依据。

计算表明，如果采取对动车段高级修能力进行对应补强的方式解决现有高级修规模与需求相比差距较大的问题，通过优先补强相关动车段的高级修能力短板，尽快实现架车、调试、转向架等能力的相互匹配，直接提高动车组高级修有效生产规模能够以较低的成本投入、较短的时间投入，取得明显效果。