张育强
北京中车长客二七轨道装备有限公司 北京 102433
摘要：地铁车辆是当前城市交通的重要形式，地铁运营公司对轨道交通全生命周期成本的管控能力直接影响着公司的盈利状态。同时地铁车辆又是轨道交通的运营载体，因此对于车辆的全生命周期成本分析可以有效的提升公司对轨道交通全生命周期成本的管控能力。本文介绍了全生命周期成本的分析过程，以此为基础分析了如何通过地铁车辆LCC成本分析对轨道交通的LCC成本进行有效管控。
关键词：地铁车辆 轨道交通 全生命周期 LCC
地铁车辆的全生命周期包括市场跟踪及投标阶段、产品合同分解及概念设计阶段、产品方案设计阶段、产品详细设计阶段、产品试验验证阶段、售后及检修运维阶段。而轨道交通全生命周期包括采购、运营、维护及报废等阶段，两者间的LCC成本分析具有一定的互联性，以此为出发点来探讨二者成本管控的关系。
一、全生命周期成本分析简介
LCC分析起源于20世纪70年代，最初主要用于军事领域，后来迅速扩展到其他领域，如航空航天、发电业、石油化学工业及铁路系统。LCC成本分析主要有6个过程，分别是：问题定义，成本项定义，系统建模，数据采集，成本特性研究，评估报告等。
1.1 LCC概念
设计过程中（包括分包商/供应商）应开展全生命周期成本（LCC）分析，全生命周期成本分析计算应包括购置费用、维修保养费用、运营费用和处置费用。
假设条件：年运行里程、线路参数、运行载荷、列车编组、平均速度、预期生命、人工成本、每天运行时间、每年运行时间等，如下表1：
表1：边界条件假设
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限制性要求包括产品的RAMS要求，如MTBF 等，以取得LCC和产品性能要求、RAMS要求之间的平衡。
1.2 LCC模型
LCC的价值所在就是预估成本、管控成本。管控成本目的是节约成本或优化资源配置。LCC模型与其它模型一样，是特定对象的简化表示。LCC模型可以是整个全生命期的，也可以是阶段性的。建模具有以下三步：
1.将对象分解到最低可维护单元第二步：2. 确定车辆的维护周期，并制定LCC估算表单；3：将各项基本信息、数据、参数输入对应数列进行汇总。
公式：LCC=CI+CO+CM+CF+CD，CI为投资成本，CO为运行成本，CM为养护成本，CF为维修成本，CD为废置处理成本。
1.3 LCC分析报告和分析计算表
根据项目阶段各部门提供的数据——各系统LCC分析计算表，LCC工作小组分析在产品生命周期内各个阶段费用在总费用中的比重和影响大小，分析影响费用的关键区域和主要因素，形成“LCC分析报告”，最终汇总得到LCC分析计算总结表，如下表2：
表2：LCC计算分析总结表
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二、车辆修复性维修和预防性维护
车辆修复性维修费用包括人工费用和材料费用两部分，材料费用包括备件费用和辅助材料费用。根据车辆设计的可靠性指标RAMS，估算每年需进行修复性维修的次数，每次修复性作业的平均修复时间和人员数目并量化为货币金额以及维修所需的材料费用等。
修复性维修费用计算如下：CC= Σkc × ckc × rs或CC=CCY×Y
其中：CC为修复性维修费用；kc表示为单位运营公里；CCY 表示为修复性维修需要的年平均费用；Y 表示生命周期总年数。
车辆预防性维修费用（恢复到规定状态）分析是根据车辆设计时对车辆预防性维修的要求，同理进行量化费用，避免“过修”或“欠修”。
预防性费用计算如下：CP =CPP+CPE
其中：CP 为预防性维修费用；CPP预防性维修所需的人工成本；CPE 为所有预防性维修所需的材料与设备费用。
三、车辆的采购阶段、运行阶段、后期维护阶段以及报废处理阶段
采购阶段的核心：在满足功能需求的前提下，重视节能环保、标准化（包括配置、功能、接口、零部件等）、国产化和备品备件高性价比（逐一管控、停库时间、国产化、简统化）等，并且采用统筹采购模式。
运维及后期维护阶段下，基于“人、机、料、法、环”等五大要素，提高运维效率，重点提高员工的过程质量控制意识和成本意识。
报废阶段要求在车辆的设计过程中，必须考虑采用可回收和再生材料。
四、车辆采购的短期成本与车辆轨道运行中的长期成本
地铁车辆采购费用属于短期成本，对于轨道交通成本管控而言，一辆车的全生命周期成本的运营成本则属于长达30年的长期成本，因此节能自然成为全生命周期成本管理降成本的重要环节。
通过分析轨道车辆的特性，可以优化车辆部分参数或性能以达到车辆运行过程中的耗电成本，包括并不限于如下几种节能降成本的措施：
1.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%。减少车体重量成了降能量成本的首选，如钢车改铝车。
2.在列车制动时，将列车的动能转化为列车照明、通风或通信系统等的辅助能量，即提高再生制动的效率。
3.其他节能方式：提高电气牵引系统和机械传动系统效率、根据载客量自动调节空调通风系统的新风量、采用光控方式，充分利用车辆的外部光能等。
除了节能，还有车辆运营的智能化，特别是5G通信带来的信息瞬时互动，不仅可以提供车辆运营效率，也可以降低运营人工成本。
当然，优化车辆部分特性或车辆智能化运营，会在一定程度上增加轨道交通运营的车辆采购短期成本，但从长期看会明显降低车辆的运营长期成本，从而降低车辆全生命周期的整体成本，并且体现在积极有效的轨道交通成本管控上。
五、结论
通过上述对地铁车辆全生命周期成本的解读和过程分析，以及对轨道车辆全生命周期内短期成本和长期成本的探讨，我们可以看出地铁车辆全生命周期成本管理和轨道交通成本管控有着密不可分的因果关系，只有通过衡量车辆采购短期成本、车辆节能运营或智能化运营之间的成本关系，才能最终使轨道交通运营车辆获得有效的成本管控。
参考文献
【1】刘忠俊，崔艳. 地铁车辆全生命周期维修策略研究. 中国铁路，2016.
【2】蒋钧杰，谈飞. 城市轨道交通车辆全寿命周期成本分析. 土木工程与管理学报，2014(2).