国内外城市轨道交通车辆段对比研究

摘　要　以东京等城市轨道比较发达的城市为对象,介绍了它们在城市轨道交通车辆维修制度改革和车辆段布局方面的成功经验,并从车辆检修制度、车辆段用地规模和车辆结构型式等侧面,初步分析比较了发达城市与我国大城市之间的差别,从中得到了一些有益的启示。

关键词　城市轨道交通,车辆段,检修体制

      城市轨道交通建设对上海实现建设国际大都市,形成、、贸易和航运中心的目标具有重要作用。上海已经规划了780 km 的城市轨道交通,目前正处于轨道交通建设的高潮时期。
      我国城市轨道交通发展的较短,经验比较缺乏。根据现有城市轨道交通设计的基本标准,当线路超过20 km 时,原则上一条线路须设置“ 一段一场”(一个车辆段、一个停车场),以保证车辆的正常维修和停放。这样,客观上形成了轨道交通车辆段(含停车场,以下同) 用地控制范围较大的局面, 造成了许多不必要的浪费。
      东京等城市轨道交通比较发达的城市,在城市轨道交通车辆维修制度改革和车辆段布局方面取得了许多成功的经验,非常值得我们借鉴。本文将重点从车辆检修制度、车辆段用地规模和车辆段结构型式等侧面,初步比较发达城市与我国大城市之间的差别,试图从中得到一些有益的启示。
1 　城市轨道交通车辆段的定义及主要功能[ 1 ]～[ 3 ]
国内外城市轨道交通车辆段大致可划分为三大层次:停车场、车辆段、车辆大修厂。
(1) 停车场停车场是城市轨道交通车辆停放的场所,是规模较小的车辆段,承担城市轨道交通车辆的停放、清洁、维护和乘务工作。一般每条轨道交通线路按其配属车辆的多少,设置一处或多处停车场,规模较小的停车场仅设置停车列检设施,规模较大的停车场还设有定修、临修和月检设施。
(2) 车辆段
      车辆段是城市轨道交通车辆更换损坏部件的场所,它在停车场的基础上增加车辆检修设施,其中以大、架修设施为主,主要检修手段为互换修。车辆段主要拥有以下功能:
·承担多条由联络线互相沟通线路车辆的大、架修工作,其检修方式采用互换修。互换下的损坏部件直接送车辆大修厂进行维修。
·承担所属线路车辆的定修、月检及临修工作, 其检修方式采用互换修。互换下的损坏部件直接送车辆大修厂进行维修。另外还需通过静调和动调,对列车进行综合性能的测试。
·属线路的车辆停放和列检工作。车辆段主要划分为检修区和运营区。所有的检修工作均集中在检修区进行,运营区主要负责段属车辆的停放、列检和乘务工作。
(3) 车辆大修厂
      车辆大修厂是城市轨道交通线网中车辆互换部件(模块) 的维修中心,规模较大,设备齐全,具有较高的车辆检修技术力量,承担线网中车辆段、停车场车辆互换部件的检修工作; 同时具备到车辆段、停车场维修现场进行部件检查、简易维修的能力,在一定年限后还将承担列车的翻新和改造工作。
      车辆大修厂也是轨道交通网络中的物流(部件) 供应中心。各停车场、车辆段互换下的损坏部件通过公路运输送大修厂检修,大修厂修复的部件再通过公路回送至各停车场、车辆段。
车辆大修厂一般设在市郊土地较为充裕的地区,与某个车辆段合建。
2 　国内外城市轨道交通车辆检修制度比较[ 2 ]～[ 7 ]
2. 1 　典型大城市轨道交通车辆检修制度
      我国香港及国外发达城市轨道交通车辆检修经过多年的经验和过程优化,将计划修的修程周期逐步延长,并逐步向均衡维修方式过渡。比较典型的维修制度介绍如下:
(1) 香港地铁维修制度
      香港现有三条地铁线路,总长43. 2 km , 设有九龙湾、荃湾和柴湾三个车辆维修基地。其中,荃湾和柴湾两个维修基地是停车场性质,只承担车辆的日常小修、洗刷和停放任务。九龙湾维修基地承担三条线车辆的大修、架修、定修和月修任务,以及观塘线车辆的日常小修、清扫洗刷和停放任务。该维修基地占地约14～15 hm2,目前承担近800 辆车的定期修理任务。香港地铁车辆修程如表1 所示。
表1 　香港地铁车辆修程

      修段。二者实行独立管理。它们的作业分工是:修理厂承担车辆的重要部位检查和全面检查。检修段承担车辆的日检查、月检查、清扫洗刷、停放和运行管理。重要部位检查是对车辆的重要部位进行分解后作详细检查,并根据需要对其进行更换或修理。全面检查是对车辆所有部位进行分解后作详细检查,并根据需要对其进行更换或修理。对于车体修理及车辆设备的更换改造则统一集中在所属的CR 工厂(相当于车辆大修厂) 进行。
      日本车辆检修采用以互换修为主、现车修为辅的作业方式,因而作业效率高,停修时间短,车辆周转快。表2 列出了日本地铁车辆的基本修程及有关指标。
(3) 莫斯科地铁维修制度
      莫斯科地铁车辆维修采用大修与段修分修制, 车辆大修厂集中承担地铁全系统车辆的大修任务。车辆段承担段本线车辆的定期修理(架修和定修) 、日常维修(月修、技术检查、列检、清扫洗刷) 和列车停放任务。莫斯科地铁现已建成13 个车辆段,两个车辆大修厂。莫斯科地铁车辆段根据线路长短进行设置,一般每条线设一个车辆段,当线路长度超过30 km 时,可设两个车辆段。
(4) 汉堡地铁维修制度
      汉堡地铁车辆的维修体制,从1990 年起逐步得到完善,现实行日常均衡维修体制。即以车辆系统和部件为重点的计划性均衡维修制度,代替对列车进行全面维修的定期检制度。
      日常均衡维修大部分在停车场和车辆段的一般维修车间进行,少量则在停车点进行(备有抢险车) 。其它部件修程根据工作量分别在停车场和车辆段的一般维修车间和大修车间进行。
      根据不同车型,在列车运行75～140 ×104 km 时,对转向架进行更换维修,同时对车辆进行全面检查,并根据需要对部件进行更换或维修,对车体进行补漆或重新油漆。
      辆段的专门车间对部件进行集中维修,有些部件则委托社会专业机构维修。从上可以看出,世界典型大城市正在大力改革轨道交通车辆检修作业模式,采用以换件修为主、现车修理为辅的修理方式,以加快车辆周转,减少配属车数量,提高作业效率,从而减少段、场的建设规模和建设用地。

(2) 日本地铁维修制度

      地铁车辆基地分CR(Car Renewal) 工厂、修理厂、检修段三个层面。日本地铁车辆采用厂修与段修合修制,车辆的全部修理任务一般均在车辆段内进行。
日本地铁车辆段一般分为两部分:修理厂和检
 

表2 　日本地铁车辆修程

2. 2 　我国城市轨道交通车辆检修制度
目前,我国地铁车辆的维修制度基本上参照了我国国家铁路车辆的维修体系和制度,采用按运行里程和时间进行预防性“ 计划维修”和列车发生故障后的“故障维修”体制。在车辆维修基地按地铁线路设置具备大修能力的车辆段。上海地铁的车辆修程如表3 所示。

表3 　上海地铁车辆修程

　　众所周知,城市轨道车辆,无论是质量还是性能,以及它们的运行环境和特点,均与现有国铁使用的车辆有很大区别,地铁车辆的生产技术也正在向“低维修、高性能”方向。因此,我们应该借鉴国外在维修体系和维修制度方面的经验,结合上海市轨道交通发展的实际情况,尽快改革我国城市轨道交通车辆的维修制度,使车辆段的规划、设计、建设以及车辆的维修工作更加合理、更加高效。
3 　典型城市轨道交通车辆段设置情况分析与用地规模指标比较[ 2 ]～[ 7 ]
　　作为典型案例,表4 列出了日本东京营团地铁车辆段设置的基本情况。从表4 可见,东京营团地铁车辆段分为三个层次:第一层次为车辆检修段, 对较短的线路一般设置一个检修段,而较长的线路则一般设置二个检修段; 第二层次为车辆修理车间,一般情况下每条线路设置一个车辆修理车间, 也有二三条线路共用一个车辆修理车间的情况(如中野修理车间由银座线和丸之内线两线共用;绫濑修理车间由千代田线、有乐町线和南北线三线共用);第三层次为车辆CR 工厂,东京营团地铁全线一共设置了两个CR 工厂, 一个是小石川CR 工厂,承担银座线、丸之内线的大规模车体修理,另一个是新木场CR 工厂,承担除银座线、丸之内线之外的所有其它营团线路的大规模车体修理。
      从表4 中还可以看出,东京营团地铁各个层次车辆段的设置时期是不一样的。第一层次的车辆检修段一般与线路同时建设;第二层次的车辆修理车间要稍晚于线路几年建设;第三层次的车辆CR 工厂,一般在线路运营后的几十年才建设。如承担银座线、丸之内线大规模车体修理的小石川CR 工厂,建于1989 年4 月,比1927 年开通的银座线晚了60 多年;又如承担除银座线、丸之内线之外其它营团线路大规模车体修理的新木场CR 工厂,建于1991 年12 月,比1961 年开通的日比谷线晚了30 年。它充分体现了按需适时设置不同层次车辆段的理念,非常值得我们借鉴。
      我国的城市轨道交通车辆段,大多数还是按照一条线路“ 一段一场”(一个车辆段、一个停车场) 的基本思路来设置的,这样,客观上形成了轨道交通车辆段(含停车场) 用地范围较大的局面,造成了许多不必要的浪费。
      有轨道交通车辆段用地规模是日本车辆段用地规题,以尽量减少占用可贵的城市土地资源。模的两倍以上。因此,有必要通过研究来解决该问
表4 　东京营团地铁车辆段一览表

      1 层及地下2 层的三层结构,地下1 层主要是车辆4 　国内外城市轨道交通车辆段结构型式比的检修线,地下2 层主要是停车线,而地面层主要较[ 7 ] 设有转向架作业场所、事务所以及机关办公楼。这种结构型式可以大大节省日益紧张的城市土地资
　　从国内外城市轨道交通车辆段设置的实际案源,对城市轨道交通的可持续发展具有非常积极的例来看,轨道交通车辆段的结构型式既有平面布置意义。但是,这种结构型式将大大恶化地铁车辆维的,也有立体布置的。其中,东京都营地铁12 号线修职工的工作环境,所以在借鉴时应该慎重进行研光丘车辆段(三层结构) 就是一个很好的案例(参照究,并提出改善工作环境的措施。图1) 。光丘车辆段是钢筋混凝土箱型断面的地上
   
 
图1 　东京都营地铁12 号线光丘车辆段示意图
5 　结束语
      本文从车辆检修制度、车辆段用地规模和车辆段结构型式等侧面,初步分析比较了发达城市与我国大城市之间的差别,从中可以得到几点启示:
(1) 世界典型大城市正在推行的均衡修、轮休制、部件修为主的新模式,对加快车辆周转,减少配属车数量,提高作业效率,减少段、场的建设规模和节约城市土地是非常有效的。建议我国有关部门积极组织开展相关研究,以提出符合我国实际的轨道交通车辆检修新制度。
(2) 从国外车辆段设置的实际案例来看,一条地铁线路通常设置一个车辆段。当线路长度特别长时,设置两个车辆段。当然,在上述城市地铁车辆段设置的实际案例中,也有不少几条线共用一个

参　考　文　献
1 　孙章,何宗华,徐金祥. 城市轨道交通概论. 北京:铁道出版社,2000. 122～127
2 　北京城建设计研究院. 广州市城市快速轨道交通线网规划. 北京市:北京城建设计研究院,1997. 255～258
3 　渡边健等著. 地下铁道の设计. 东京:山海堂,1963
4 　札幌市交通局. 札幌地下铁建设物语. 札幌市交通局,1985
5 　渡边晴朗. 名古屋市营地下铁の概况. 铁道土木,1983 ,25 (2) :17～25
6 　东京都营地铁资料. 东京都:东京都交通局
7 　东京帝都高速度交通营团地铁资料. 东京都:帝都高速交通营团