國(guó)內(nèi)外城市軌道交通車輛段對(duì)比研究

摘　要　以東京等城市軌道交通比較發(fā)達(dá)的城市為對(duì)象,介紹了它們?cè)诔鞘熊壍澜煌ㄜ囕v維修制度改革和車輛段布局方面的成功經(jīng)驗(yàn),并從車輛檢修制度、車輛段用地規(guī)模和車輛結(jié)構(gòu)型式等側(cè)面,初步分析比較了發(fā)達(dá)城市與我國(guó)大城市之間的差別,從中得到了一些有益的啟示。
關(guān)鍵詞　城市軌道交通,車輛段,檢修體制
城市軌道交通建設(shè)對(duì)上海實(shí)現(xiàn)建設(shè)國(guó)際大都市,形成經(jīng)濟(jì)、金融、貿(mào)易和航運(yùn)中心的發(fā)展目標(biāo)具有重要作用。上海已經(jīng)規(guī)劃了780 km 的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò),目前正處于軌道交通建設(shè)的高潮時(shí)期。
我國(guó)城市軌道交通發(fā)展的歷史較短,經(jīng)驗(yàn)比較缺乏。根據(jù)現(xiàn)有城市軌道交通設(shè)計(jì)的基本標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)線路超過(guò)20 km 時(shí),原則上一條線路須設(shè)置“ 一段一場(chǎng)”(一個(gè)車輛段、一個(gè)停車場(chǎng)),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(chǎng),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(fèi)。
東京等城市軌道交通比較發(fā)達(dá)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(jīng)驗(yàn),非常值得我們借鑒。本文將重點(diǎn)從車輛檢修制度、車輛段用地規(guī)模和車輛段結(jié)構(gòu)型式等側(cè)面,初步比較發(fā)達(dá)城市與我國(guó)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(guó)內(nèi)外城市軌道交通車輛段大致可劃分為三大層次:停車場(chǎng)、車輛段、車輛大修廠。
(1) 停車場(chǎng)停車場(chǎng)是城市軌道交通車輛停放的場(chǎng)所,是規(guī)模較小的車輛段,承擔(dān)城市軌道交通車輛的停放、清潔、維護(hù)和乘務(wù)工作。一般每條軌道交通線路按其配屬車輛的多少,設(shè)置一處或多處停車場(chǎng),規(guī)模較小的停車場(chǎng)僅設(shè)置停車列檢設(shè)施,規(guī)模較大的停車場(chǎng)還設(shè)有定修、臨修和月檢設(shè)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(chǎng)所,它在停車場(chǎng)的基礎(chǔ)上增加車輛檢修設(shè)施,其中以大、架修設(shè)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(dān)多條由聯(lián)絡(luò)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(jìn)行維修。
·承擔(dān)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。互換下的損壞部件直接送車輛大修廠進(jìn)行維修。另外還需通過(guò)靜調(diào)和動(dòng)調(diào),對(duì)列車進(jìn)行綜合性能的測(cè)試。
·屬線路的車輛停放和列檢工作。車輛段主要?jiǎng)澐譃闄z修區(qū)和運(yùn)營(yíng)區(qū)。所有的檢修工作均集中在檢修區(qū)進(jìn)行,運(yùn)營(yíng)區(qū)主要負(fù)責(zé)段屬車輛的停放、列檢和乘務(wù)工作。
(3) 車輛大修廠
車輛大修廠是城市軌道交通線網(wǎng)中車輛互換部件(模塊) 的維修中心,規(guī)模較大,設(shè)備齊全,具有較高的車輛檢修技術(shù)力量,承擔(dān)線網(wǎng)中車輛段、停車場(chǎng)車輛互換部件的檢修工作; 同時(shí)具備到車輛段、停車場(chǎng)維修現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行部件檢查、簡(jiǎn)易維修的能力,在一定年限后還將承擔(dān)列車的翻新和改造工作。
車輛大修廠也是軌道交通網(wǎng)絡(luò)中的物流(部件) 供應(yīng)中心。各停車場(chǎng)、車輛段互換下的損壞部件通過(guò)公路運(yùn)輸送大修廠檢修,大修廠修復(fù)的部件再通過(guò)公路回送至各停車場(chǎng)、車輛段。
車輛大修廠一般設(shè)在市郊土地較為充裕的地區(qū),與某個(gè)車輛段合建。
2 　國(guó)內(nèi)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(guó)香港及國(guó)外發(fā)達(dá)城市軌道交通車輛檢修經(jīng)過(guò)多年的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和過(guò)程優(yōu)化,將計(jì)劃修的修程周期逐步延長(zhǎng),并逐步向均衡維修方式過(guò)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(xiàn)有三條地鐵線路,總長(zhǎng)43. 2 km , 設(shè)有九龍灣、荃灣和柴灣三個(gè)車輛維修基地。其中,荃灣和柴灣兩個(gè)維修基地是停車場(chǎng)性質(zhì),只承擔(dān)車輛的日常小修、洗刷和停放任務(wù)。九龍灣維修基地承擔(dān)三條線車輛的大修、架修、定修和月修任務(wù),以及觀塘線車輛的日常小修、清掃洗刷和停放任務(wù)。該維修基地占地約14～15 hm2,目前承擔(dān)近800 輛車的定期修理任務(wù)。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(shí)行獨(dú)立管理。它們的作業(yè)分工是:修理廠承擔(dān)車輛的重要部位檢查和全面檢查。檢修段承擔(dān)車輛的日檢查、月檢查、清掃洗刷、停放和運(yùn)行管理。重要部位檢查是對(duì)車輛的重要部位進(jìn)行分解后作詳細(xì)檢查,并根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行更換或修理。全面檢查是對(duì)車輛所有部位進(jìn)行分解后作詳細(xì)檢查,并根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行更換或修理。對(duì)于車體修理及車輛設(shè)備的更換改造則統(tǒng)一集中在所屬的CR 工廠(相當(dāng)于車輛大修廠) 進(jìn)行。
日本車輛檢修采用以互換修為主、現(xiàn)車修為輔的作業(yè)方式,因而作業(yè)效率高,停修時(shí)間短,車輛周轉(zhuǎn)快。表2 列出了日本地鐵車輛的基本修程及有關(guān)指標(biāo)。
(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(dān)地鐵全系統(tǒng)車輛的大修任務(wù)。車輛段承擔(dān)段本線車輛的定期修理(架修和定修) 、日常維修(月修、技術(shù)檢查、列檢、清掃洗刷) 和列車停放任務(wù)。莫斯科地鐵現(xiàn)已建成13 個(gè)車輛段,兩個(gè)車輛大修廠。莫斯科地鐵車輛段根據(jù)線路長(zhǎng)短進(jìn)行設(shè)置,一般每條線設(shè)一個(gè)車輛段,當(dāng)線路長(zhǎng)度超過(guò)30 km 時(shí),可設(shè)兩個(gè)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(xiàn)實(shí)行日常均衡維修體制。即以車輛系統(tǒng)和部件為重點(diǎn)的計(jì)劃性均衡維修制度,代替對(duì)列車進(jìn)行全面維修的定期檢制度。
日常均衡維修大部分在停車場(chǎng)和車輛段的一般維修車間進(jìn)行,少量則在停車點(diǎn)進(jìn)行(備有搶險(xiǎn)車) 。其它部件修程根據(jù)工作量分別在停車場(chǎng)和車輛段的一般維修車間和大修車間進(jìn)行。
根據(jù)不同車型,在列車運(yùn)行75～140 ×104 km 時(shí),對(duì)轉(zhuǎn)向架進(jìn)行更換維修,同時(shí)對(duì)車輛進(jìn)行全面檢查,并根據(jù)需要對(duì)部件進(jìn)行更換或維修,對(duì)車體進(jìn)行補(bǔ)漆或重新油漆。
輛段的專門車間對(duì)部件進(jìn)行集中維修,有些部件則委托社會(huì)專業(yè)機(jī)構(gòu)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(yè)模式,采用以換件修為主、現(xiàn)車修理為輔的修理方式,以加快車輛周轉(zhuǎn),減少配屬車數(shù)量,提高作業(yè)效率,從而減少段、場(chǎng)的建設(shè)規(guī)模和建設(shè)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(gè)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(wù)一般均在車輛段內(nèi)進(jìn)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(guó)城市軌道交通車輛檢修制度
目前,我國(guó)地鐵車輛的維修制度基本上參照了我國(guó)國(guó)家鐵路車輛的維修體系和制度,采用按運(yùn)行里程和時(shí)間進(jìn)行預(yù)防性“ 計(jì)劃維修”和列車發(fā)生故障后的“故障維修”體制。在車輛維修基地按地鐵線路設(shè)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(wú)論是質(zhì)量還是性能,以及它們的運(yùn)行環(huán)境和特點(diǎn),均與現(xiàn)有國(guó)鐵使用的車輛有很大區(qū)別,地鐵車輛的生產(chǎn)技術(shù)也正在向“低維修、高性能”方向發(fā)展。因此,我們應(yīng)該借鑒國(guó)外在維修體系和維修制度方面的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合上海市軌道交通發(fā)展的實(shí)際情況,盡快改革我國(guó)城市軌道交通車輛的維修制度,使車輛段的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)以及車輛的維修工作更加經(jīng)濟(jì)合理、更加高效。
3 　典型城市軌道交通車輛段設(shè)置情況分析與用地規(guī)模指標(biāo)比較[ 2 ]～[ 7 ]
　　作為典型案例,表4 列出了日本東京營(yíng)團(tuán)地鐵車輛段設(shè)置的基本情況。從表4 可見,東京營(yíng)團(tuán)地鐵車輛段分為三個(gè)層次:第一層次為車輛檢修段, 對(duì)較短的線路一般設(shè)置一個(gè)檢修段,而較長(zhǎng)的線路則一般設(shè)置二個(gè)檢修段; 第二層次為車輛修理車間,一般情況下每條線路設(shè)置一個(gè)車輛修理車間, 也有二三條線路共用一個(gè)車輛修理車間的情況(如中野修理車間由銀座線和丸之內(nèi)線兩線共用;綾瀨修理車間由千代田線、有樂(lè)町線和南北線三線共用);第三層次為車輛CR 工廠,東京營(yíng)團(tuán)地鐵全線一共設(shè)置了兩個(gè)CR 工廠, 一個(gè)是小石川CR 工廠,承擔(dān)銀座線、丸之內(nèi)線的大規(guī)模車體修理,另一個(gè)是新木場(chǎng)CR 工廠,承擔(dān)除銀座線、丸之內(nèi)線之外的所有其它營(yíng)團(tuán)線路的大規(guī)模車體修理。
從表4 中還可以看出,東京營(yíng)團(tuán)地鐵各個(gè)層次車輛段的設(shè)置時(shí)期是不一樣的。第一層次的車輛檢修段一般與線路同時(shí)建設(shè);第二層次的車輛修理車間要稍晚于線路幾年建設(shè);第三層次的車輛CR 工廠,一般在線路運(yùn)營(yíng)后的幾十年才建設(shè)。如承擔(dān)銀座線、丸之內(nèi)線大規(guī)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(dān)除銀座線、丸之內(nèi)線之外其它營(yíng)團(tuán)線路大規(guī)模車體修理的新木場(chǎng)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(xiàn)了按需適時(shí)設(shè)置不同層次車輛段的理念,非常值得我們借鑒。
我國(guó)的城市軌道交通車輛段,大多數(shù)還是按照一條線路“ 一段一場(chǎng)”(一個(gè)車輛段、一個(gè)停車場(chǎng)) 的基本思路來(lái)設(shè)置的,這樣,客觀上形成了軌道交通車輛段(含停車場(chǎng)) 用地范圍較大的局面,造成了許多不必要的浪費(fèi)。
有軌道交通車輛段用地規(guī)模是日本車輛段用地規(guī)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(guò)研究來(lái)解決該問(wèn)
表4 　東京營(yíng)團(tuán)地鐵車輛段一覽表

1 層及地下2 層的三層結(jié)構(gòu),地下1 層主要是車輛4 　國(guó)內(nèi)外城市軌道交通車輛段結(jié)構(gòu)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(shè)有轉(zhuǎn)向架作業(yè)場(chǎng)所、事務(wù)所以及機(jī)關(guān)辦公樓。這種結(jié)構(gòu)型式可以大大節(jié)省日益緊張的城市土地資
　　從國(guó)內(nèi)外城市軌道交通車輛段設(shè)置的實(shí)際案源,對(duì)城市軌道交通的可持續(xù)發(fā)展具有非常積極的例來(lái)看,軌道交通車輛段的結(jié)構(gòu)型式既有平面布置意義。但是,這種結(jié)構(gòu)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(yíng)地鐵12 號(hào)線修職工的工作環(huán)境,所以在借鑒時(shí)應(yīng)該慎重進(jìn)行研光丘車輛段(三層結(jié)構(gòu)) 就是一個(gè)很好的案例(參照究,并提出改善工作環(huán)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(yíng)地鐵12 號(hào)線光丘車輛段示意圖
5 　結(jié)束語(yǔ)
本文從車輛檢修制度、車輛段用地規(guī)模和車輛段結(jié)構(gòu)型式等側(cè)面,初步分析比較了發(fā)達(dá)城市與我國(guó)大城市之間的差別,從中可以得到幾點(diǎn)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(duì)加快車輛周轉(zhuǎn),減少配屬車數(shù)量,提高作業(yè)效率,減少段、場(chǎng)的建設(shè)規(guī)模和節(jié)約城市土地是非常有效的。建議我國(guó)有關(guān)部門積極組織開展相關(guān)研究,以提出符合我國(guó)實(shí)際的軌道交通車輛檢修新制度。
(2) 從國(guó)外車輛段設(shè)置的實(shí)際案例來(lái)看,一條地鐵線路通常設(shè)置一個(gè)車輛段。當(dāng)線路長(zhǎng)度特別長(zhǎng)時(shí),設(shè)置兩個(gè)車輛段。當(dāng)然,在上述城市地鐵車輛段設(shè)置的實(shí)際案例中,也有不少幾條線共用一個(gè)

參　考　文　獻(xiàn)
1 　孫章,何宗華,徐金祥. 城市軌道交通概論. 北京:中國(guó)鐵道出版社,2000. 122～127
2 　北京城建設(shè)計(jì)研究院. 廣州市城市快速軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃. 北京市:北京城建設(shè)計(jì)研究院,1997. 255～258
3 　渡邊健等著. 地下鐵道の設(shè)計(jì). 東京:山海堂,1963
4 　札幌市交通局. 札幌地下鐵建設(shè)物語(yǔ). 札幌市交通局,1985
5 　渡邊晴朗. 名古屋市營(yíng)地下鐵の概況. 鐵道土木,1983 ,25 (2) :17～25
6 　東京都營(yíng)地鐵資料. 東京都:東京都交通局
7 　東京帝都高速度交通營(yíng)團(tuán)地鐵資料. 東京都:帝都高速交通營(yíng)團(tuán)