中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东青岛 266111
摘要：随着社会的发展，越来越多的城市都有了更宏伟的规划蓝图，轨道车辆在城市建设发展中扮演了越来越重要的角色。本文首先对城市轨道交通做出了简要的概述，介绍了轨道交通建设中存在的一些问题。其次分析了当前城轨车辆采购、设计、运营和维护中存在的问题，并从各个系统长久的安全、高效、节约、可持续、合理运营角度，提出了相应的改善建议和优化措施。希望能为我国城轨事业的发展贡献自己的力量，给新建城市轨道交通的地方提供一些参考，助力生产企业的产品更加贴近用户需求，如同汽车、手机、家电产品一样越来越省心、放心、舒心。
关键词：轨道交通；城轨车辆；系统组成；存在问题；优化措施
1 引言
前期成立的轨道交通建设管理公司，少数领导岗位通过社招有城市轨道工作经验的管理或技术人员，来补充一些知识的不足，更多的是管理规范或者国家规定的一些大的技术通用要求的认知和提升。然而，线路设计以及车辆的具体技术要求，却鲜少能够给施工建设单位和车辆生产企业提出更优的技术改善要求。一方面即使有相关工作经验的高层管理或技术人员并不能完全“懂车辆”，理解车辆的每一个结构，每一颗螺丝。术业有专攻，专业人做专业事。另一方面，城市轨道交通行业相比有充分竞争的汽车、手机、家电行业来说，还是相对封闭垄断，没有充分的市场竞争，没有老百姓消费者完全自主的全面评价和选择。作为地方城市轨道交通建设方，可以更积极主动地多方了解城市轨道项目，汇总容易存在的一些问题，积极有力的寻求设计施工单位和生产企业不断优化，避免后期发现各种安全隐患，进行无休止的改造，付出巨大的人力、物力和财力。
2 车辆系统分析
2.1 牵引系统
基本功能是实现列车的牵引，再生制动、电制动，防空转/防滑功能。容易出现的问题和改善建议：1）国标规定，受电弓碳滑板的工作长度不小于1030mm，接触线拉出值的布置应符合设计要求，允许偏差±30mm。在任何情况下其导线偏移值（相对于受电弓中心）不宜大于400mm。实际受电弓碳滑板长度方向上有效利用磨耗远远小于800mm，局部磨耗偏多，造成碳滑板浪费严重，应该积极的跟线路设计施工沟通确认优化。2）牵引电机上的传感器等易坏件应该易于更换。3）设备元器件散热量好，充分考虑到运营使用环境的影响，以及老化带来的性能下降，尽可能满足列车全寿命周期的需求。4）设备箱进出线端子存在箱体外露现象，设计要严密审核，安全可靠，避免外力损伤或者异物短接事故的发生。
2.2 制动系统
按照故障导向安全原则进行设计，当单个转向架制动系统故障时，车辆可以隔离此转向架继续运行（降级模式）。制动模式包括常用制动、紧急制动、安全制动、保持制动和停放制动五种工作模式。容易出现的问题和改善的建议：1）转动部位销套很多是过盈配合，长时间受力，可能存在脱出的风险。车辆技术资料中要明确说明各部件的构造安装方式以及可能存在的风险。2）部分设备拆卸返厂维护周期短，维护使用成本高。关键设备应该易于维护，成本低，周期长。
2.3 列车控制与监视系统
城轨车辆通信网络主要有TCN、LonWorks、WorldFIP总线、ARCNET网络、CAN网络。具有完善的状态监控、故障诊断、信息显示和信息存储功能。容易出现的问题和改善的建议：理论上来说网络系统或者辅助供电系统故障时，才可导致车辆不能运行。某些车型中，空调系统、信号系统或者广播控制系统故障时，也会导致车辆不能运行。在网络上做好系统间抗干扰设计，将直接决定车辆能否动车的关键设备独立出来，不因辅助设备故障而导致无法动车。
2.4 辅助供电系统
输出能力满足车辆各种负载工况的用电要求。容易出现的问题和改善的建议：1）某些车型中，空调系统、信号系统或者广播控制系统故障时，也会直接导致辅助供电系统停止工作。一方面，辅助供电系统要提升车辆负载故障情况下的抗干扰能力。另一方面，将各个系统故障时，对车辆电源和网络的危害降到最低。2）所有负载同时工作时不会出现过载、跳闸现象。3）辅助供电系统故障时，可以在车厢或者车侧进行复位，司机室复位是最优选择。4）蓄电池欠压时，车辆能够自动关闭所有的电源消耗，在低电压状态下，可以实现欠压强投，启动车辆。
2.5 广播系统和乘客信息显示系统
分为广播系统、乘客信息显示系统和视频监视系统。容易出现的问题和改善的建议：1）设备可靠性不高，工艺和施工质量不能保证。2）监控系统在车头部位存在很大盲区，摄像头容易受光线的影响，画面模糊。
2.6 空调系统，
每一节客室和司机室都安装有独立的空调系统。容易出现的问题和改善的建议：1）司机室空间比较小，三面有玻璃，隔热保温效果差。温度指标和出风口位置要充分考虑驾驶员的需求。
2.7 车体及内装设备
车体配备应能够吸收撞击能量的能量吸收装置，车体应做隔音、隔热、减震处理。容易出现的问题和改善的建议：1）司机室地板比较高，前窗玻璃两侧立柱横截面比较大，车头圆弧形，车外摄像头安装车头后方车体平面区域，导致摄像头不能监控到其后方和下部区域，盲区很大。车体和内装的设计要充分考虑到驾驶员的痛点，地板要低，视野盲区要小，车外监控要全覆盖。
2.8 转向架系统
转向架设计遵循的基本原则：舒适性、安全性、轻量化、低噪音、工艺性好、易于维护。容易出现的问题和改善的建议：1）车轮轴承易损坏，维护周期短。接地装置，二系悬挂，中央牵引装置和驱动装置联轴节维护周期短。传感器更换不方便。一系减震间隙调节困难。各部件要做到架修之前免拆卸维护，避免不同的设备，不同的维护周期，频繁的需要抬落车。
2.9 试验与测试
车辆制造完成投入使用前，按采购合同本章规定进行试验，以检查部件或整车符合技术文件要求。容易出现的问题和改善的建议：1）工艺文件往往按照试验大纲的最低要求编制，试验内容更多的只是验证车辆能实现的通用功能，不能完全验证所有设备的具体性能指标是否满足车辆全寿命周期需求或者达到同类产品较高的使用寿命。工艺文件内容要高于试验大纲，全面验证车辆所有设备是否全寿命周期安全可靠、经济高效、符合或者高于通行车辆修程、科学合理、简便易行。
2.10 项目管理
项目实施主要包括以下4个阶段。（1）开发设计和首辆车生产阶段，这一阶段将要充分考虑买房的建议和修改意见。（2）批量车生产阶段。（3）车辆使用阶段。（4）随车维修专用工具及易损易耗件交货阶段。容易出现的问题和改善的建议：1）试验大纲是在制作采购合同时编制的，主要说明了车辆的基本功能，没有实物对照，很多的技术指标和特征都存在不确定性，没有明确各设备的维护周期以及全寿命周期的维护说明，没有充分的吸收专业人的专业意见以及其他城轨车辆运营维护过程中的经验教训，避免重复性的存在各种缺陷。2）试验大纲和工艺文件在后续阶段可以进行持续的补充和完善。
2.11 培训与售后服务
卖方将对买方的相关人员进行技术培训，并提供培训所需要的技术资料，使受训人员了解所提供设备的细节，并能令人满意地对设备进行操作及检修。容易出现的问题和改善的建议：1）卖方制定的维修流程及工艺文件可读性、实用性差，没有确保车辆各个系统以及部件的检修维护周期科学合理，能有效地与车辆的相关修程相结合，维护周期短、成本高昂。2）卖方不能有效的提供足够的技术支持和备品备件的长期供货支持。
2.12 质量保证
车品的质量控制应该严格执行相关的国际、国内标准及规范，把好生产过程的质量控制。容易出现的问题和改善的建议：1）设计的输入没有充分的调查论证，没有更高更好的标准和追求。与产品有关的设计要求应是明确的、成文的，并经买卖双方方精心审核，还可以持续完善。
3 总结
城市轨道交通建设是一项复杂的工程，行业资质门槛比较高，各个施工设计建设单位、设备或者车辆供应商很多都未完全充分地参与市场竞争，企业自身不断向上，追求更高质量，更低价格，更优服务的动力不足，需要地方轨道交通建设单位在线路和车辆招标采购阶段就要提出更全面、更细致、更优的优化建议，全面掌控建设成本和全寿命的使用维护成本。
1）设计轨道半径时，充分考虑曲线半径等因素对车辆转向架轴承寿命的影响，对后期运营维护成本影响巨大。
2）线路和车辆设计阶段就要演示全寿命周期所有设备的维护检查是否符合或者高于车辆通行的修程标准，施工作业简便易行、科学合理、维护成本低。
3）对于没有完全独立路权的城轨车辆，是否可以增加车外感知系统，在出现与车辆或行人等有剐蹭磕碰趋势以及现象时能够警示。
4）再大的公司对于线路或车辆的设计制造施工每一个环节或节点，终归会落实到一个人，一个人的能力水平往往决定了这一个环节或节点的设计制造水平和质量。
5）线路和车辆建设制造要高于国标或国际通行标准，对比借鉴吸收相关地方的经验教训，确保找到最优的设计、制造、维护、运营方案。
6）设备元器件使用寿命是否满足合同要求，建立自己的实验室维修设备元器件，降本增效。
参考文献：
[1] 王伯铭，城市轨道车辆总体及转向架[M].科学出版社，2013
[2] 周天乐，韩印，王小凡.城市化进程中交通拥堵对策研究——以启东市为例[J].物流科技.2019（03）