國內外城市軌道交通車輛段對比研究
摘 要 以東京等城市軌道交通比較發達的城市為對象,介紹了它們在城市軌道交通車輛維修制度改革和車輛段布局方面的成功經驗,并從車輛檢修制度、車輛段用地規模和車輛結構型式等側面,初步分析比較了發達城市與我國大城市之間的差別,從中得到了一些有益的啟示。
關鍵詞 城市軌道交通,車輛段,檢修體制
城市軌道交通建設對上海實現建設國際大都市,形成經濟、金融、貿易和航運中心的發展目標具有重要作用。上海已經規劃了780 km 的城市軌道交通網絡,目前正處于軌道交通建設的高潮時期。
我國城市軌道交通發展的歷史較短,經驗比較缺乏。根據現有城市軌道交通設計的基本標準,當線路超過20 km 時,原則上一條線路須設置“ 一段一場”(一個車輛段、一個停車場),以保證車輛的正常維修和停放。這樣,客觀上形成了軌道交通車輛段(含停車場,以下同) 用地控制范圍較大的局面, 造成了許多不必要的浪費。
東京等城市軌道交通比較發達的城市,在城市軌道交通車輛維修制度改革和車輛段布局方面取得了許多成功的經驗,非常值得我們借鑒。本文將重點從車輛檢修制度、車輛段用地規模和車輛段結構型式等側面,初步比較發達城市與我國大城市之間的差別,試圖從中得到一些有益的啟示。
1 城市軌道交通車輛段的定義及主要功能[ 1 ]～[ 3 ]
國內外城市軌道交通車輛段大致可劃分為三大層次:停車場、車輛段、車輛大修廠。
(1) 停車場停車場是城市軌道交通車輛停放的場所,是規模較小的車輛段,承擔城市軌道交通車輛的停放、清潔、維護和乘務工作。一般每條軌道交通線路按其配屬車輛的多少,設置一處或多處停車場,規模較小的停車場僅設置停車列檢設施,規模較大的停車場還設有定修、臨修和月檢設施。
(2) 車輛段
車輛段是城市軌道交通車輛更換損壞部件的場所,它在停車場的基礎上增加車輛檢修設施,其中以大、架修設施為主,主要檢修手段為互換修。車輛段主要擁有以下功能:
·承擔多條由聯絡線互相溝通線路車輛的大、架修工作,其檢修方式采用互換修。互換下的損壞部件直接送車輛大修廠進行維修。
·承擔所屬線路車輛的定修、月檢及臨修工作, 其檢修方式采用互換修?；Q下的損壞部件直接送車輛大修廠進行維修。另外還需通過靜調和動調,對列車進行綜合性能的測試。
·屬線路的車輛停放和列檢工作。車輛段主要劃分為檢修區和運營區。所有的檢修工作均集中在檢修區進行,運營區主要負責段屬車輛的停放、列檢和乘務工作。
(3) 車輛大修廠
車輛大修廠是城市軌道交通線網中車輛互換部件(模塊) 的維修中心,規模較大,設備齊全,具有較高的車輛檢修技術力量,承擔線網中車輛段、停車場車輛互換部件的檢修工作; 同時具備到車輛段、停車場維修現場進行部件檢查、簡易維修的能力,在一定年限后還將承擔列車的翻新和改造工作。
車輛大修廠也是軌道交通網絡中的物流(部件) 供應中心。各停車場、車輛段互換下的損壞部件通過公路運輸送大修廠檢修,大修廠修復的部件再通過公路回送至各停車場、車輛段。
車輛大修廠一般設在市郊土地較為充裕的地區,與某個車輛段合建。
2 國內外城市軌道交通車輛檢修制度比較[ 2 ]～[ 7 ]
2. 1 典型大城市軌道交通車輛檢修制度
我國香港及國外發達城市軌道交通車輛檢修經過多年的經驗總結和過程優化,將計劃修的修程周期逐步延長,并逐步向均衡維修方式過渡。比較典型的維修制度介紹如下:
(1) 香港地鐵維修制度
香港現有三條地鐵線路,總長43. 2 km , 設有九龍灣、荃灣和柴灣三個車輛維修基地。其中,荃灣和柴灣兩個維修基地是停車場性質,只承擔車輛的日常小修、洗刷和停放任務。九龍灣維修基地承擔三條線車輛的大修、架修、定修和月修任務,以及觀塘線車輛的日常小修、清掃洗刷和停放任務。該維修基地占地約14～15 hm2,目前承擔近800 輛車的定期修理任務。香港地鐵車輛修程如表1 所示。
表1 香港地鐵車輛修程
修段。二者實行獨立管理。它們的作業分工是:修理廠承擔車輛的重要部位檢查和全面檢查。檢修段承擔車輛的日檢查、月檢查、清掃洗刷、停放和運行管理。重要部位檢查是對車輛的重要部位進行分解后作詳細檢查,并根據需要對其進行更換或修理。全面檢查是對車輛所有部位進行分解后作詳細檢查,并根據需要對其進行更換或修理。對于車體修理及車輛設備的更換改造則統一集中在所屬的CR 工廠(相當于車輛大修廠) 進行。
日本車輛檢修采用以互換修為主、現車修為輔的作業方式,因而作業效率高,停修時間短,車輛周轉快。表2 列出了日本地鐵車輛的基本修程及有關指標。
(3) 莫斯科地鐵維修制度
莫斯科地鐵車輛維修采用大修與段修分修制, 車輛大修廠集中承擔地鐵全系統車輛的大修任務。車輛段承擔段本線車輛的定期修理(架修和定修) 、日常維修(月修、技術檢查、列檢、清掃洗刷) 和列車停放任務。莫斯科地鐵現已建成13 個車輛段,兩個車輛大修廠。莫斯科地鐵車輛段根據線路長短進行設置,一般每條線設一個車輛段,當線路長度超過30 km 時,可設兩個車輛段。
(4) 漢堡地鐵維修制度
漢堡地鐵車輛的維修體制,從1990 年起逐步得到完善,現實行日常均衡維修體制。即以車輛系統和部件為重點的計劃性均衡維修制度,代替對列車進行全面維修的定期檢制度。
日常均衡維修大部分在停車場和車輛段的一般維修車間進行,少量則在停車點進行(備有搶險車) 。其它部件修程根據工作量分別在停車場和車輛段的一般維修車間和大修車間進行。
根據不同車型,在列車運行75～140 ×104 km 時,對轉向架進行更換維修,同時對車輛進行全面檢查,并根據需要對部件進行更換或維修,對車體進行補漆或重新油漆。
輛段的專門車間對部件進行集中維修,有些部件則委托社會專業機構維修。從上可以看出,世界典型大城市正在大力改革軌道交通車輛檢修作業模式,采用以換件修為主、現車修理為輔的修理方式,以加快車輛周轉,減少配屬車數量,提高作業效率,從而減少段、場的建設規模和建設用地。
(2) 日本地鐵維修制度
地鐵車輛基地分CR(Car Renewal) 工廠、修理廠、檢修段三個層面。日本地鐵車輛采用廠修與段修合修制,車輛的全部修理任務一般均在車輛段內進行。
日本地鐵車輛段一般分為兩部分:修理廠和檢
表2 日本地鐵車輛修程
2. 2 我國城市軌道交通車輛檢修制度
目前,我國地鐵車輛的維修制度基本上參照了我國國家鐵路車輛的維修體系和制度,采用按運行里程和時間進行預防性“ 計劃維修”和列車發生故障后的“故障維修”體制。在車輛維修基地按地鐵線路設置具備大修能力的車輛段。上海地鐵的車輛修程如表3 所示。
表3 上海地鐵車輛修程
眾所周知,城市軌道交通車輛,無論是質量還是性能,以及它們的運行環境和特點,均與現有國鐵使用的車輛有很大區別,地鐵車輛的生產技術也正在向“低維修、高性能”方向發展。因此,我們應該借鑒國外在維修體系和維修制度方面的經驗,結合上海市軌道交通發展的實際情況,盡快改革我國城市軌道交通車輛的維修制度,使車輛段的規劃、設計、建設以及車輛的維修工作更加經濟合理、更加高效。
3 典型城市軌道交通車輛段設置情況分析與用地規模指標比較[ 2 ]～[ 7 ]
作為典型案例,表4 列出了日本東京營團地鐵車輛段設置的基本情況。從表4 可見,東京營團地鐵車輛段分為三個層次:第一層次為車輛檢修段, 對較短的線路一般設置一個檢修段,而較長的線路則一般設置二個檢修段; 第二層次為車輛修理車間,一般情況下每條線路設置一個車輛修理車間, 也有二三條線路共用一個車輛修理車間的情況(如中野修理車間由銀座線和丸之內線兩線共用;綾瀨修理車間由千代田線、有樂町線和南北線三線共用);第三層次為車輛CR 工廠,東京營團地鐵全線一共設置了兩個CR 工廠, 一個是小石川CR 工廠,承擔銀座線、丸之內線的大規模車體修理,另一個是新木場CR 工廠,承擔除銀座線、丸之內線之外的所有其它營團線路的大規模車體修理。
從表4 中還可以看出,東京營團地鐵各個層次車輛段的設置時期是不一樣的。第一層次的車輛檢修段一般與線路同時建設;第二層次的車輛修理車間要稍晚于線路幾年建設;第三層次的車輛CR 工廠,一般在線路運營后的幾十年才建設。如承擔銀座線、丸之內線大規模車體修理的小石川CR 工廠,建于1989 年4 月,比1927 年開通的銀座線晚了60 多年;又如承擔除銀座線、丸之內線之外其它營團線路大規模車體修理的新木場CR 工廠,建于1991 年12 月,比1961 年開通的日比谷線晚了30 年。它充分體現了按需適時設置不同層次車輛段的理念,非常值得我們借鑒。
我國的城市軌道交通車輛段,大多數還是按照一條線路“ 一段一場”(一個車輛段、一個停車場) 的基本思路來設置的,這樣,客觀上形成了軌道交通車輛段(含停車場) 用地范圍較大的局面,造成了許多不必要的浪費。
有軌道交通車輛段用地規模是日本車輛段用地規題,以盡量減少占用可貴的城市土地資源。模的兩倍以上。因此,有必要通過研究來解決該問
表4 東京營團地鐵車輛段一覽表
1 層及地下2 層的三層結構,地下1 層主要是車輛4 國內外城市軌道交通車輛段結構型式比的檢修線,地下2 層主要是停車線,而地面層主要較[ 7 ] 設有轉向架作業場所、事務所以及機關辦公樓。這種結構型式可以大大節省日益緊張的城市土地資
從國內外城市軌道交通車輛段設置的實際案源,對城市軌道交通的可持續發展具有非常積極的例來看,軌道交通車輛段的結構型式既有平面布置意義。但是,這種結構型式將大大惡化地鐵車輛維的,也有立體布置的。其中,東京都營地鐵12 號線修職工的工作環境,所以在借鑒時應該慎重進行研光丘車輛段(三層結構) 就是一個很好的案例(參照究,并提出改善工作環境的措施。圖1) 。光丘車輛段是鋼筋混凝土箱型斷面的地上
圖1 東京都營地鐵12 號線光丘車輛段示意圖
5 結束語
本文從車輛檢修制度、車輛段用地規模和車輛段結構型式等側面,初步分析比較了發達城市與我國大城市之間的差別,從中可以得到幾點啟示:
(1) 世界典型大城市正在推行的均衡修、輪休制、部件修為主的新模式,對加快車輛周轉,減少配屬車數量,提高作業效率,減少段、場的建設規模和節約城市土地是非常有效的。建議我國有關部門積極組織開展相關研究,以提出符合我國實際的軌道交通車輛檢修新制度。
(2) 從國外車輛段設置的實際案例來看,一條地鐵線路通常設置一個車輛段。當線路長度特別長時,設置兩個車輛段。當然,在上述城市地鐵車輛段設置的實際案例中,也有不少幾條線共用一個
參 考 文 獻
1 孫章,何宗華,徐金祥. 城市軌道交通概論. 北京:中國鐵道出版社,2000. 122～127
2 北京城建設計研究院. 廣州市城市快速軌道交通線網規劃. 北京市:北京城建設計研究院,1997. 255～258
3 渡邊健等著. 地下鐵道の設計. 東京:山海堂,1963
4 札幌市交通局. 札幌地下鐵建設物語. 札幌市交通局,1985
5 渡邊晴朗. 名古屋市營地下鐵の概況. 鐵道土木,1983 ,25 (2) :17～25
6 東京都營地鐵資料. 東京都:東京都交通局
7 東京帝都高速度交通營團地鐵資料. 東京都:帝都高速交通營團
