王建明 陈宇
中车唐山机车车辆有限公司客检事业部,河北省 唐山市063000
摘要:城市轨道(简称城轨)交通作为主要的城市交通制式,车辆的安全性、可靠性是乘客安心出行的必要条件。城轨车辆的使用年限一般是30年,在此期间,为保证车辆的安全运营,需要对车辆进行合理、科学的检查和维护,尤其是与安全相关的重要系统。为此,车辆生产商和地铁运营商多年来一直探索科学合理的城轨车辆检修模式,相关标准对此也有所规定。城轨车辆作为复杂的机电一体系统,子系统供应商众多,运营环境迥异,给城轨车辆检修模式的完善带来了很多困难,但科技的进步,推动城轨车辆检修模式不断优化,基于此,对城轨车辆检修模式的现状、优化方式以及未来发展方向进行探讨。
关键词:城市;轨道交通;车辆检修;模式;分析
1导言
随着社会经济的高速发展,城市规模日渐扩大,为了解决地面交通拥堵的现状,城市轨道交通项目日渐增多。在轨道交通运行过程中,车辆检修是重要的费用支出之一,可以占到整个轨道交通系统维修成本的四成以上。作为城市重要的交通基础设施之一,轨道交通具有经济、便利、全天候运输、节能减排、安全舒适等优点,是我国综合交通体系的重要组成部分,对推动城市发展具有重要的作用。但是在城市轨道交通发展的过程中,相关维修体系的搭建也由于不同城市人文背景、气候条件等因素的不同,呈现出不同的发展趋势,但从整体而言,“无维修化”逐渐成为城市轨道交通的主要维修发展趋势。
2城市轨道交通车辆检修模式的分析
2.1轨道交通车辆检修模式
现阶段,我国的城市轨道交通运行路段可以分为正常的车辆输运段和车辆检修段两部分。但是受到传输车辆运营理念的影响,很多城市的轨道交通在进行车辆检修时,仍沿用原有的方式,未能结合车辆运输的实际情况引入先进的检修技术,导致轨道交通车辆检修的质量持续较低,难以保障地铁运输系统的稳定性。根据我国各城市轨道交通车辆检修模式来看,很多城市在进行轨道交通车辆检修过程中,虽然从严格意义上有一定的差别,检修的项目和检修程度存在一定的差异,但从本质上来讲,检修流程基本一致。
2.2城市轨道交通不同阶段车辆检修模式
针对城市轨道交通车辆检修而言,可以根据运营时间的不同,选择不同的车辆检修模式,从而提高检修的效率,具体表现在以下几个阶段。一是轨道交通运营初期。在轨道交通运营初期,车辆运输的线路较少,轨道交通的管理人员尚不充足,给车辆检修工作的开展带来了一定的困难。为了提高车辆检修的质量,可以根据当前轨道交通的运行现状和运行条件,选择计划维修和故障维修的检修模式。二是轨道交通运营后期。随着轨道交通运营的深入,运输线路不断增多,车辆出现故障的几率与日俱增,为了避免因为车辆故障影响整个轨道交通运输的正常运营,可以采用预防为主的检修模式,尽可能地将故障隐患消灭在萌芽阶段,避免安全事故的发生。三是轨道交通运营成熟阶段。此阶段,城市轨道交通无论是在技术和运营管理方面,都趋于完善。可以采用均衡维修和日常临时故障维护的检修模式,基于保障城市轨道交通安全稳定运行的情况下,降低运营成本。
3轨道交通车辆检修模式现状
随着科学技术的发展,轨道交通车辆检修的模式日益智能化、自动化。如智能维护、TPM、RCM等检修理念和模式。但是在这些车辆检修模式的应用过程中,大多依靠相关技术人员的主观经验或者定性判断的方式,对车辆进行维修决策,缺少模型以及定量分析方法,导致最终的维修决策缺乏科学性和合理性。结合大量的实践来看,为了提高城市轨道交通车辆检修的指令,应通过以下2个方面实现检修模式的建模工作。一是技术完工。就是将车辆检修所需要的所有零部件、工时以及成本等全部录入到系统当中,通过信息化技术对车辆的维修情况进行精准的跟踪。二是业务完工。重点建立车辆检修维护的管理费用、成本支出等。为轨道车辆的检修提供科学的决策,确保车辆正常运行的情况下,减少单位小时的总费用支出。在当前城市轨道交通维修决策模型算法当中,智能优化算法的应用日渐广泛。
如借助BP神经网络,将所有与车辆检修相关的维修方式输入到系统中,可以利用BP神经网络对轨道车辆维修的最佳方式和等级进行计算,有助于提高轨道交通车辆检修的工作效率。此外利用模糊推理算法,还可以对车辆基于不同故障类型下出现的概率和严重程度进行评估,为后期的轨道交通车辆检修提供维修决策依据。
4检修模式优化
4.1当前检修模式存在的问题
当前检修模式存在着2个较为突出的问题:一是产品欠修。相同车辆的检修内容和检修周期一样,但由于运营环境的不同,造成产品失效机理不完全相同,相同的维修规程在不同线路上并不完全适用,存在部分装置没有得到良好的维护,在运营过程中故障频发,影响车辆的可用性和客户使用的舒适性;二是产品过修,这是当前检修模式下更为常见的现象,尤其是很多本身成本较高的产品,更换时发现其状态良好,未有任何失效征兆。这些过修活动不一定能改善产品的可靠性,还会造成大量的人力、物力的浪费,增加产品全寿命周期费用。近年来,不同的地铁运营方和主机厂已经基于数据积累和维护经验在不断调整检修范围和检修时间间隔,但轨道车辆是一个复杂的大系统,部件众多,应用条件复杂,需要有科学合理的方式辅助检修模式的优化。
4.2城轨检修优化方法
以可靠性为中心的维修(RCM)是优化城轨车辆检修模式的分析方法之一。RCM源于19世纪60年代,美国联邦航空局(ATA)成立了“维修指导小组(MSG)”,专门对飞机的维修工作进行研究,经研究证明定期大修对飞机并不适用,从而发展起来了RCM方法。RCM分析分为定性分析和定量分析,定性分析就是根据故障模式的特点判定其适用的维修方式,而定量分析就是在定性分析的基础上,为每项维修工作确定适当的维修间隔。开展RCM过程中可借助数理统计工具,优化维修规程。
4.3专业化维修
近年来,城市轨道交通车辆检修模式正朝着由车辆制造厂来进行检修管理的模式发展。基于该模式下,车辆制造商在轨道交通车辆属地,开展相关操作人员的招聘和培训工作,推进专业化的维修。由于车辆制造商本身掌握了车辆的具体性能参数,可以根据列车在运行过程中产生的各项数据,对车辆各部件的设计和制造进行不断改进和优化,从而提高车辆的制造工艺水平,减少车辆的故障发生频次,有助于推动城市轨道交通车辆的可持续发展。
5结论
综上所述,城市轨道交通已经逐渐成为各大城市人们出行的首选,为了确保城市轨道交通运行的安全性和稳定性,必须重视轨道交通车辆的检修质量。当前在推进车辆检修模式过程中,必须结合城市自身发展的需要和车辆运行的实际情况,积极引入先进的信息化技术,采用预防为主,多种检修方式为辅的检修模式,提高车辆检修的工作效率和质量,推动轨道交通的可持续发展。
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