北京地铁车辆架修资源整合方案研究

2022-02-24 04:16王晓军
现代城市轨道交通 2022年1期
关键词:北京地铁转向架网络化

王晓军,李 熙,张 唯

(北京市地铁运营有限公司,北京 100044)

1 研究背景

城市轨道交通在建设初期由于受到城市布局、建设理念、前期规划、地理条件、设计规范等诸多因素限制,资源建设首先以保障线路设施设备的运行维护为目的,如车辆段建设以满足本线车辆维修为目的,而不是以资源共享为目标。北京地铁目前运营线路16条,车辆维修基地25个,其中具备车辆架修能力的车辆段20 个。除8号、10号线因在北京奥运会时期建设具备互联互通基础外,其他线路均不是以资源共享和互联互通为基础建设的,这就在运营后期造成了诸多的资源浪费。

(1)设备闲置。车辆设备方面:新线配置车辆时一般按照运营初期、中期、远期不同阶段按运营车辆的10%左右配属备用车、月修车及修程车,根据中国中车集团有限公司标准化地铁建设项目调研报告显示,北京地铁各线路80 km/h车辆走行公里在12万km/年以内的占85%,国内58条城市地铁线路80 km/h车辆走行公里在12万km/年以内的占65.5%[1]。若根据GB 50157-2013《地铁设计规范》[2]推荐的维修周期进行车辆架修,大部分线路车辆会发生因为年限到了而走行公里不到位的过度维修。车辆维修设备方面:各线路在新线建设时,车辆架修所需要的维修设备在架修段全部到位,因此,车辆在进入架修期前车辆维修设备大量处于闲置状态,2个架修周期间也会存在闲置情况。此外,与其他城市不同,北京地铁车辆修程修制在半寿命期设置了厂修,厂修时车辆需返回制造厂进行维修,恢复原有综合性能。因此,在厂修前后也会长时间存在维修设备闲置情况,而闲置的设备为了保障其综合性能仍要进行日常维护和大修等,造成资源浪费。

(2)人员闲置。各运营单位在新线开通时配置日常检修人员,不配置修程人员;在车辆进入修程前1年按照标准配置修程人员,一般按照车辆配属数量配置标准班组。因此,在车辆没有修程的周期内修程人员会存在闲置情况,造成资源浪费。

(3)成本浪费。主要表现为设备和人员闲置造成的成本浪费。

为解决上述问题,北京市地铁运营有限公司在“十三五”发展规划中明确指出要进行整合资源,建设各专业设备检修基地,提高“高精尖”技术设备的离线检修能力[3]。中华人民共和国交通运输部令2018年第8号《城市轨道交通运营管理规定》中明确指出城市轨道交通车辆、通信、信号等设施设备应实现系统互联互通、兼容共享,满足网络化运营需要[4]。北京市财政局、北京市交通委员会、北京市人民政府国有资产监督管理委员会、北京市发展和改革委员会联合下发的京财公用[2020] 1184号文《关于加强轨道交通运营成本控制工作方案》中提出“梳理轨道交通车辆装备及设备设施资产运行情况,加强车辆设备技术的通用性,提高维护维修效率。打破传统思维界限,研究探索改革单线保障理念,整合局部路网车辆及设备设施维修基地,推动基地化、网络化资源共享,统筹规划路网运营保障[5]”,明确了轨道交通网络化资源共享方向。

2 资源整合原则

车辆架修资源整合是在保证维修质量的前提下,整合和合理配置维修资源,实现设备资源和人力资源共享,降低维修成本,最终达到网络化维修布局以及人员使用效率和设备使用效率全面提升的目的。车辆架修资源整合原则如下。

2.1 有利于网络化调配组织模式的原则

从乘客乘车需求导向出发,优化运营组织。北京地铁2020年多条线路优化运营组织,“超强超常”运营,大小交路混跑,实现运力精准投放,在保证满载率不超过规定要求的情况下年度减少走行公里2 000多万车公里。2021年1号线和八通线实现贯通运营,房山线和9 号线预期于2022年实现贯通运营。为便于运营管理,实现列车运力精准投放,采取“近城停车,远城修车”的维修基地整合布局原则,即跨线运营的列车可以存放于近城车辆段,第一时间实现列车运营对开,提升运力,减少车站限流,在满足乘客出行需求的同时降低能耗。

2.2 有利于集约化实现规模效益的原则

尽量减少车辆基地数量,将各线路车辆修程人员和维修设备进行集中整合,实现规模效益,达到降本增效的目的。将原有各线车辆修程人员进行集中统一管理,按照未来最大规模年均维修工作量进行人员配置,可以优化维修人员用工数量,达到提高人工效率的目标。将各线维修设备移设至整合后车辆架修基地,可以实现维修设备的使用效率最大化。

2.3 有利于精益化平衡基地布局的原则

考虑到北京城市路网规模较大,相关线路互通性差等因素,采取相对对称和平均的基地布局方式,有利于临近线路缩短过轨时间,提高车辆维修周转效率。

3 架修资源整合分析过程

由于首都机场线和S1线列车制式与其他线路车辆存在较大差异,因此,这2条线所属车辆段不纳入此次维修基地整合范畴。结合北京地铁各线路车辆基地建设情况,按照资源整合原则,开展整合方案研究。

3.1 车辆修程需求测算

以北京市轨道交通路网三期规划为基础,确定未来路网规模。北京地铁未来20年既有线路延长情况如下:6号线南延3.9 km,7号线北延6.4 km,15号线西延4.4 km,9号线南延8.6 km,房山线北延10.06 km。

远期各线路按照2 min行车间隔计算年均走行车公里,如表1所示。

表1 远期各线路2 min行车间隔条件下年均走行车公里

根据走行车公里测算各线路车辆年均架修股道需求如表2所示,其中不均衡系数取1.1。

表2 各线路年均架修股道需求

3.2 车辆架修基地选取

按照“有利于网络化调配组织模式”“有利于集约化实现规模效益”和“有利于精益化平衡基地布局”的资源整合原则,对现有车辆基地整合进行可行性分析。考虑到停车场不具备架修功能,改造实施工作量较大,暂不考虑在停车场设立定架修维修基地的方案。最终确定的待选基地如表3所示。

表3 待选取车辆场段股道情况 条

3.3 车辆基地整合方案

按照有利于精益化平衡基地布局的原则,制定了3个车辆基地整合方案。如表 4 所示。

表4 待选整合方案

3.4 架修整合方案比选

综合考虑整合后的集约化实现规模效益以及频繁过轨作业对正线作业施工的影响,从整合后车辆基地数量、年过轨距离、改造工作量、投资估算、整合效果等方面对3 个方案进行比选,如表5所示。最终选定方案1为推荐方案。

表5 整合方案比选

4 整合后车辆基地改造思路

按照推荐方案1测算各车辆基地改造情况如表6所示。

表6 方案1各车辆基地架修股道改造需求 条

整合后车辆基地的改造包括增加架修股道、形成预期维修能力、提升自主维修能力以及提升综合性能4个方面。以平西府基地为例,改造思路如下。

(1)将转向架停放区改建为2条架修股道,如图1所示。通过联合检修库外轨道延长至新建架修股道,实现进车任务;架修股道设墙式检查坑,架修列位前、后分别设置转向架转盘,用于转向架维修流转。

(2)形成6列位维修能力。改造包括在新区域转向架存放区设置6列车的构架支撑;转向架维修间增加1 条 股道的墙式检查坑,提高转向架维修能力;提升物资库能力,满足6列车维修物资及互换备品存放;移设、增设车辆维修设备,满足6列车维修需求。

(3)提升自主维修能力。改造自主维修车间,满足受流器、牵引电机、基础制动、电子板卡、门控器、蓄电池等部件的自主维修要求;移设或采购原车辆修程测试试验台,满足架修测试需要。

(4)综合性能提升。包括水、电、气的复核改造以及维修人员办公用房建设等。

5 改造后预期收益

按照整合方案完成车辆基地改造后,首先可以降低车辆维保设备的维护成本。除首都机场线、S1线外,车辆架修基地由18个减少至4个,可大量减少每年车辆维修设备维保费用。其次,整合后可实现各基地年度车辆修程工作相对均衡,大大减少修程人员数量,也有利于维修人员能力提升和专业技术人才的培养。再次,规模化、集中化维修可以提高自主维修能力,降低系统部件维修成本,实现维修资源集约化管理和外委维修集中管理,降低维修综合成本。最后,可实现车辆基地的综合资源开发和利用,提高附属价值。

6 结论

随着城市轨道交通的快速发展,各城市线网规模的逐步扩大,运营间隔持续减小,列车修程间隔周期呈现缩短趋势,给车辆维修计划的制定带来极大难度。目前按线配属检修人员及维修设备资源的模式造成车辆基地利用率不均衡以及设备周期性闲置的现象。通过实施车辆架修资源整合,改革单线保障理念,实现架修任务在全网基地的网络化均衡。减少车辆架修基地数量,将各线路车辆修程人员和维修设备进行集中整合,推进维修资源基地化、网络化资源共享,最终实现规模效益和降本增效的目的。

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