城市轨道交通正线轨行区施工时空利用率提升研究.pdf

70MODERN URBAN TRANSIT 1/2024 现代城市轨道交通设备检修设备检修第一作者：吴延芳,女,高级工程师引用格式：吴延芳,檀永柱,邱新洪.城市轨道交通正线轨行区施工时空利用率提升研究J.现代城市轨道交通,2024(01):70-75.WU Yanfang,TAN Yongzhu,QIU Xinhong.Study on the improvement of space-time utilization rate on the construction of main rail area of urban rail transitJ.Modern Urban Transit,2024(01):70-75.吴延芳，檀永柱，邱新洪（厦门轨道建设发展集团有限公司，福建厦门 361004）1 研究背景城市轨道交通非运营时间需要进行设备设施检修施工，以确保次日设施设备运行稳定和安全运营。目前，市民日益增长的城市轨道交通出行需求与应保证充足设备设施检修时间的矛盾日趋突出。根据交运规 20198号城市轨道交通设施设备运行维护管理办法1，运营线路每天非运营时间内的设备设施检修施工预留时间不宜少于 4 h。但根据城市轨道交通 2021 年度统计和分析报告2，据不完全统计，共有 21 个城市的 134 条城市轨道交通线路运营服务时长超过 18 h，上海地铁1 号线运营服务时间达到 20 h。此外，还需开展末班车后列车回场、运营前检查、空驶列车限速轧道和首班车前列车出场等作业，很多线路无法满足 4 h 的设备设施检修施工时间。由此可知，亟需对城市轨道交通正线轨行区施工时空利用率提升路径及措施开展相关研究。目前，检修施工管理规范和制度已初步完善，但还存在部分统计评价等盲区，如交运规 20188 号城市轨道交通运营管理规定3中未涉及运营检修施工相关标准和管控要求，交运规 20198 号城市轨道交通设施设备运行维护管理办法1中涉及轨行区施工的仅有合理制定设备运行计划、落实施工区域管理、请销点登记、加强安全管理和质量监控等描述，交办运202357 号城市轨道交通正式运营前安全评估规范 4和 GB/T 38374-2019城市轨道交通运营指标体系5中均未涉及施工相关指标内容，由各城市轨道交通运营单位自行进行规范和统计对标管理。基于此，文章以厦门市轨道交通线网施工管控提升为切入点开展相关研究，针对施工计划申报过程中存在施工作业区域申报过大、作业时间申报过长、作业计划预想不充分，导致施工执行实际作业区域及作业时间与计划不匹配问题，在目前通用时间利用率计算的基础上完善统计方法，新增无效工时指标和空间利用率指标，采用精准申报施工计划和规范高效执行施工流程 2 种方法，通过卡控提升正线轨行区施工时间利用率和空间利摘 要：目前，市民日益增长的城市轨道交通出行需求与应保证充足设备设施检修时间的矛盾日趋突出，很多城市轨道交通线路无法满足 4 h 的设备设施检修施工时间。基于此，文章以厦门市轨道交通线网施工管控提升为切入点开展相关研究，在目前通用时间利用率计算的基础上完善统计方法，提出无效工时指标和空间利用率指标，即通过卡控提升正线轨行区施工时间利用率和空间利用率 2 个维度指标，采用精准申报施工计划和规范高效执行施工流程 2 种方法，减少轨行区资源占用，确保施工安全高效，为城市轨道交通安全高效运营提供参考和借鉴。关键词：城市轨道交通；施工作业；时间利用率；空间利用率 中图分类号：U231.3城市轨道交通正线轨行区施工时空利用率提升研究DOI:10.20151/.cnki.1672-7533.2024.01.01171 现代城市轨道交通 1/2024 MODERN URBAN TRANSIT设备检修城市轨道交通正线轨行区施工时空利用率提升研究用率 2 个维度指标，提高施工计划申报准确度及施工作业效率，减少轨行区资源占用，确保施工安全高效。2 时空利用率统计计算方法2.1 时间利用率统计计算方法2.1.1 工时利用率目前，各城市轨道交通单位对施工时间利用率的统计计算，一般为施工工时利用率的统计计算，指统计期内施工计划的实际作业时长与计划作业时长的比率，用来表示施工作业时间利用情况，具体计算公式如下。100%实际销点时间-批准请点时间计划销点时间-计划请点时间工时利用率=（1）2.1.2 无效工时针对现场为达到工时利用率指标，存在作业完毕等待销点情况的问题，在施工工时利用率的基础上，增加无效工时统计计算指标，通过双重卡控提升施工计划执行时间管控，具体计算公式为：无效工时=实际销点时间-作业人员出端门时间（2）此外，因作业人员出端门后，还需进行物料清点、车站设备确认和走行至车控室销点等流程，故给予30 min 预留时间，超过 30 min 的，列入无效工时统计，进行异常情况分析。2.2 空间利用率统计计算方法为全面提升正线轨行区时空利用率，研究提出增加空间利用率统计计算指标，用以评估提升施工作业空间利用情况，具体计算公式如下。100%实际作业区域（含必要的防护区域）计划作业区域空间利用率=（3）统计时，车站和区间均按 1 单位进行统计。如计划作业区域为 1 号线镇海路站（不含）文灶站，区域内有 3 站 3 区间，按 6 个单位进行空间统计；实际作业区域（含必要的防护区域）为镇海路（不含）文灶站（不含），区域内有 2 站 3 区间，按 5 个单位进行空间统计，则本项施工作业的空间利用率为 83.3%。3 统计计算结果分析针对厦门市轨道交通 2022 年 11 月线网 1 787 项施工作业的施工工时情况，以及第 3 周（11 月 19 日 25日）线网 276 项施工作业的无效工时情况和空间利用情况，从计划提报、作业需求、现场实际 3 个方面进行统计、对比、分析。3.1 时间利用情况统计分析3.1.1 施工工时利用率情况2022 年 11 月，厦门市轨道交通线网正线施工作业共计 1 787 项，计划工时 6 028.60 h，实际工时5 007.11 h，工时利用率为 83.06%。其中 1 号、2 号、3号线工时利用率分别为 83.54%、82.21%和 83.66%，如表 1 所示。3.1.2 施工无效工时情况2022 年 11 月第 3 周线网施工作业时间全部有效利用的施工作业共计 199 项，占比 72.10%，含无效工时的施工作业共计 77 项，占比 27.90%，根据无效工时程度不同分为 0（含）30 min、30（含）60 min 和60 min（含）以上共 3 类，分别占比 11.96%、7.61%和8.33%，如表 2 所示。综上，各线含无效工时施工作业占比较大，3 号线达到 30.36%。其中，30 min（含）以上无效工时施工作业共计 44 项，占全部施工作业的 15.94%；60 min（含）以上无效工时施工作业共计 23 项，占全部施工作业的8.33%，其中 3 号线 60 min（含）以上无效工时施工作业最多，为 10 项。表 1 厦门轨道交通 2022 年 11 月正线轨行区施工工时利用情况项目1 号线2 号线3 号线线网计划工时/h1 640.322 376.982 011.306 028.60实际工时/h1 370.341 954.041 682.735 007.11工时利用率/%83.5482.2183.6683.06表 2 厦门轨道交通 2022 年 11 月第 3 周施工作业无效工时情况线别不含无效工时施工作业/项含无效工时施工作业/项含无效工时施工作业占比/%0（含）30 min30（含）60 min60 min（含）以上1 号线75128827.182 号线4664524.593 号线781591030.36线网19933212327.9072MODERN URBAN TRANSIT 1/2024 现代城市轨道交通设备检修3.2 空间利用率情况统计分析2022 年 11 月第 3 周正线轨行区施工作业空间利用率为 77.13%，其中 1 号线 75.53%、2 号线 84.40%、3 号线 74.63%。将施工作业根据空间利用程度不同分为 90%（含）以 上、60%（含）90%、30%（含）60%和 30%以 下 共 4 类，分 别 占 比 62.32%、8.70%、14.86%、14.13%，其 中，1 号 线 分 别 占 比 56.31%、13.59%、15.53%、14.56%；2 号 线 分 别 占 比 78.69%、1.64%、4.92%、14.75%；3 号线分别占比 58.93%、8.04%、19.64%、13.39%。具体如图所示。综上，2 号线在正线轨行区空间利用率方面执行较好，空间利用率在 90%（含）以上的施工作业达到 78.69%，空间利用率在 90%以下的施工作业占比21.31%，但仍有提升空间。1 号、3 号线空间利用率在90%以下的施工作业分别占比 43.69%、41.07%，亟需改进提升。4 原因分析针对部分施工作业时间利用率和空间利用率较低的问题，从施工作业申报、审批和实施环节联合逐项调查梳理，分析出影响时间利用率的 4 项主要原因和影响空间利用率的 4 项主要原因。4.1 工时利用率较低的原因（1）施工作业人员正常情况下预留 30 min 1 h 左右出清轨行区，以完成“两照一单”（即进轨行区前、出清后（销点前）要对物料拍照存档，填写施工物料清点单），过程中发现物料遗留轨行区也可及时取出。（2）因维修施工管理规则6规定，一般情况下延点不得超过 30 min，各专业为避免在作业过程中发现故障或缺陷后无法在施工计划所申报的时间内完成整改，在计划申报时按最大可申报时间或预留较多余量进行申报。（3）部分施工计划预想的工作量与实际施工作业的工作量存在较大差距，作业结束时间较计划申报时间提前量较多。（4）统计方式所带来的误差。本次无效工时统计以施工作业人员出端门时登记的时间为准，而部分施工在完成轨行区作业内容后还需在车站设备房完成其他作业，存在施工出端门时间不是施工实际结束时间的情况。4.2 空间利用率较低的原因（1）为避免超范围施工，作业实施单位要求“在条件满足的前提下，作业区域需填报上下行（含配线），并且头尾端各扩大 1 个区间做防护区段，特殊情况无法扩大区域的需报车间管理人员同意方可申报施工计划”。导致部分施工计划申报时作业区域两端各扩大 1 站 1 区间进行申报。（2）部分作业受设备状态影响，每次作业可完成的区域无法确定，为确保每次施工不提前结束、人员不闲置，会扩大区域申报施工计划。例如，接触网梯车巡查类作业。（3）对于多项同类型施工，为减少计划申报、审批数量和调整频率，部分专业或工班将其合并为 1 个施工计划进行申报，导致在各项作业区域间隔较大时，申报的作业区域过大，进而降低了空间利用率。（4）为发生临时故障时无需另行申报施工计划，直接至现场进行故障确认或紧急情况处置，部分专业或工班在申报计划时扩大区域申报。5 优化措施及优化成效分析5.1 优化措施根据现状及原因分析，针对施工计划申报时存在预想不足、计划准确度不够且缺少相关参照标准的问题，提出施工时空效率优化的几项措施，具体如下。5.1.1 工时利用率（1）制定施工作业项目相关流程用时标准。组织对常见施工作业按照定期维修维护和临时故障维修两大类，制定相应的施工作业用时标准，以便于精准申报、审批施工计划，如表 3 所示。图 1 厦门轨道交通 2022 年 11 月第 3 周施工空间利用率分类及占比施工作业空间利用程度分类90%（含）以上60%（含）90%30%（含）60%30%以下9080706050403020100施工作业空间利用占比/%1 号线2 号线3 号线城市轨道交通正线轨行区施工时空利用率提升研究73 现代城市轨道交通 1/2024 MODERN URBAN TRANSIT设备检修城市轨道交通正线轨行区施工时空利用率提升研究（2）充 分预想施工工作量和所需用时，严格按照实际需求申报、审批 施 工 计 划，合理安排计划和人员。对于计划申报中出现的问题予以记录，并督促整改。（3）严 禁提前完工后等待销点和施工任务已完成仍进行施工计划请销点的情况，明确施工作业结束后立即执行销点流程，提前完工的施工作业后续施工计划按时取消。（4）每月不定期开展施工时间利用专项检查。对于工时利用率小于 80%和无效工时大于 30 min 的施工予以通报，并督促按要求整改。5.1.2 空间利用率（1）明确施工计划作业区域按实际需要和防护区域规定要求提报，严禁扩大区域申报。发生临时故障到现场处理或其他紧急情况处置，按要求申报临时补修计划。（2）加强计划预想，按实际作业区域需求申报计划。无法准确预估的作业项目根据施工影响适当冗余。（3）梳理需要扩大申报作业区域的作业项目。组织制定特殊情况下需扩大区域的管控流程，明确计划合并后，不同作业区域的间隔要求，如表 4 所示。（4）每月开展施工实际作业区域统计和专项检查。对于空间利用率小于 80%的施工予以通报，并督促按要求整改。5.2 优化成效5.2.1 时间利用率（1）施工工时利用率。2022 年 12 月（优化实施首月），线网正线施工计划工时 5 665.05 h，实际工时4 739.33 h，工时利用率达到 83.66%，环比 11 月增长0.60 个百分点。其中 1 号、2 号、3 号线环比 11 月分别增长 0.71、0.47、0.58 个百分点。2023 年 1 月 3 月，线网工时利用率分别为 85.68%、83.15%和 87.67%，呈现波浪上升趋势，提升效果明显，如图 2 所示。（2）施工无效工时。2022 年 12 月第 4 周（12 月25 日至 31 日），线网 206 项施工计划，不含无效工时的施工作业共计 165 项，占比 80.10%，含无效工时的施工作业共计 41 项，占比 19.90%，环比 11 月下降 8 个百分点。其中 1 号、2 号、3 号线环比 11 月分别下降表 3 厦门轨道交通施工作业用时标准（举例）单位分类专业施工项目用时标准备注机自车间计划维修维护类门梯 站台门精益修220 min/站需在站台及轨行区侧作业风水电 区间水泵及管道附件月检40 min/套根据水泵数量和区间长短计算用时故障维修类表 4 厦门轨道交通需扩大区域申报的施工作业项目（举例）单位分类专业施工项目需扩大区域申报程度原因客运车间计划维修维护类客运轨行区侧站台门清洗相邻的 1 站1 区间 1.含站台：作业需停电，停电类施工需包含站台区域；2.含区间：小站台台阶位置超出信号机，避免超限供电车间故障维修类接触网接触网系统设备故障两侧各扩大1 站 1 区间 落轨梯位置超过车站信号灯，且供电设备电气分界与信号分界存在错位，需扩大 1 站 1 区间图 2 厦门轨道交通 2022 年 11 月2023 年 3 月正线轨行区施工工时利用情况日期9089888786858483828180施工工时利用率/%2023年3月2022年12月 2023年1月 2023年2月2022年11月1 号线 2 号线 3 号线 线网83.0683.6685.6883.1587.6774MODERN URBAN TRANSIT 1/2024 现代城市轨道交通设备检修11.69、14.91、2.52 个百分点。根据无效工时程度不同分为 0（含）30 min、30（含）60 min 和 60 min（含）以上共 3 类，分别占比 11.17%、3.88%和 4.85%，环比11 月分别下降 0.79、3.73、3.48 个百分点。2023 年 1 月3 月，线网含无效工时施工作业占比分别为 15.05%、13.93%和 10.44%，呈现稳步下降趋势，各线趋势向好。具体如图 3 和表 5 所示。下共 4 类，分别占比 77.18%、11.65%、10.68%、0.49%，其中 90%（含）以上和 60%（含）90%环比 11 月分别增长 14.87 和 2.95 个百分点，如图 4 所示。2023 年1 月3 月，线网正线轨行区施工空间利用率分别为91.30%、94.73%和 97.91%，呈现稳步上升趋势，提升效果显著，如图 5 所示。表 5 厦门轨道交通 2022 年 11 月 2023 年 3 月 含无效工时施工作业占比统计表%线别2022 年11 月2022 年12 月2023 年1 月2023 年2 月2023 年3 月1 号线27.1815.4912.509.0913.162 号线24.599.688.0021.1010.783 号线30.3632.8822.227.257.04线网27.9019.9015.0513.9310.44图 3 厦门轨道交通 2022 年 11 月 2023 年 3 月线网施工作业无效工时情况施工作业占比/%2023年3月2023年2月2023年1月2022年12月2022年11月日期0 20 40 60 80 100不含无效工时施工作业含无效工时施工作业 30（含）60 min含无效工时施工作业 0（含）30 min含无效工时施工作业 60 min（含）以上图 5 厦门轨道交通 2022 年 11 月 2023 年 3 月施工空间利用情况日期100959085807570施工工时利用率/%2023年3月2022年12月 2023年1月 2023年2月2022年11月1 号线 2 号线 3 号线 线网77.13%89.72%91.30%94.73%97.91%6 结论文章对城市轨道交通正线轨行区施工时空利用率的举措展开研究，通过对厦门市轨道交通线网施工管控提升案例应用，验证了新增无效工时指标和空间利用率2 个管理指标，并通过制定施工作业项目相关流程用时标准和需扩大申报作业区域标准、充分预想施工工作量和所需用时并按实际需求和防护要求申报和审批施工计划、按作业进展及时结束和取消施工计划，以及每月开5.2.2 施工空间分析2022 年 12 月第 4 周（12 月 25 日至 31 日）共 206项线网施工计划，通过施工计划提报的施工作业区域、车站统计的实际作业区域和根据实际作业区域分析的应提报施工区域统计、对比、分析，12 月第 4 周正线轨行区施工空间利用率为 89.72%，环比 11 月增长 12.59 个百分点，其中 1 号线 92.62%、2 号线 93.92%、3 号线83.32%，环比 11 月分别增长 17.09、9.52 和 8.70 个百分点。将施工作业根据空间利用程度不同分为 90%（含）以上、60%（含）90%、30%（含）60%和 30%以图 4 厦门轨道交通 2022 年 12 月第 4 周施工空间利用率分类及占比施工作业空间利用程度分类9080706050403020100施工作业空间利用占比/%1 号线2 号线3 号线90%（含）以上60%（含）90%30%（含）60%30%以下城市轨道交通正线轨行区施工时空利用率提升研究75 现代城市轨道交通 1/2024 MODERN URBAN TRANSIT设备检修城市轨道交通正线轨行区施工时空利用率提升研究展统计、分析和专项检查进行管控对提升轨行区时空利用率非常有效，促使施工计划申报更加精准、规范，轨行区资源得到高效利用。目前运作模式上存在 2 个方面有待提升：一是统计方式上，除工时利用率为通过施工调度系统自动统计外，无效工时和空间利用率为线下统计分析，客运行车值班员配合填写实际作业区域与作业人员出端门时间数据，施工管理工程师进行汇总分析，人工工作量较大；二是统计范围上，每月仅抽查 1 周施工计划数据对无效工时和空间利用率进行分析，不能完全体现整体施工趋势，后期推进实现信息化自动统计分析功能。参考文献1 中华人民共和国交通运输部.交运规 20198 号 城市轨道交通设施设备运行维护管理办法 S.2019.2 中国城市轨道交通协会.城市轨道交通 2021 年度统计和分析报告:第 2 期(总第 36 期)R.2022.3 中华人民共和国交通运输部.交运规 20188 号 城市轨道交通运营管理规定 S.2018.4 中华人民共和国交通运输部.交办运 202357 号 城市轨道交通正式运营前安全评估规范 S.2023.5 GB/T 38374-2019 城市轨道交通运营指标体系 S.2019.6 厦门轨道建设发展集团有限公司运营分公司.维修施工管理规则 Z.2022.7 范文杰,鲍榴,杨威,等.轨行区施工调度系统研究与实现 J.铁路计算机应用,2020,29(03):38-42+46.FAN Wenjie,BAO Liu,YANG Wei,et al.Construction and dispatching system in railway track areaJ.Railway Computer Application,2020,29(03):38-42+46.8 李洪昌.地铁工程轨行区行车组织管理办法要点分析 J.城市轨道交通研究,2019,22(09):152-155.LI Hongchang.Key points in traffi c organization and management of rail areas in metro constructionJ.Urban Mass Transit,2019,22(09):152-155.9 孙东.贵阳地铁 2 号线调度管理系统应用实践 J.智能城市,2023,9(02):112-115.SUN Dong.Application practice of Guiyang metro line 2 rail dispatching managementsystemJ.Intelligent City,2023,9(02):112-115.10 易明.地铁运营施工效率提升对策 J.价值工程,2023,42(14):119-121.YI Ming.Countermeasures for lmproving the effi ciency of subway operation and constructionJ.Value Engineering,2023,42(14):119-121.11 王少英,王喆.网络化运营下施工计划管理模式研究C/今日轨道交通编辑部.今日轨道交通物资版 2017 年 7 月.今日轨道交通杂志社,2017:5.12 蒲建波,梁正武,杨雪松,等.不同时期的轨行区施工管理探讨 J.现代城市轨道交通,2018(12):29-31.PU Jianbo,LIANG Zhengwu,YANG Xuesong,et al.Discussion of construction management based on different stages of track areasJ.Modern Urban Transit,2018(12):29-31.收稿日期 2023-07-25责任编辑 胡姬Study on the improvement of the space-time utilization rate on the construction of mainline rail areas of urban rail transitWU Yanfang,TAN Yongzhu,QIU Xinhong(Xiamen Rail Transit Group Co.,Ltd.,Xiamen Fujian 361004,China)Abstract:Currently,the discrepancy between the escalating travel demand in urban rail transit and the available maintenance time of equipment and facilities is becoming more pronounced.Many urban rail transit lines fall short of meeting the 4-hour equipment and facility maintenance and construction time.In response to this situation,this article examines the enhancement of construction control for the rail transit network in Xiamen municipality as a case study.It refines the statistical method based on the current general time utilization rate calculation and proposes the invalid working hours index and space utilization rate index by controlling and improving the two dimensional indicators of time utilization rate and space utilization rate of the main line track area construction process.By adopting precise declarations of construction plans and standardized and effi cient implementations of construction processes,the occupation of resources in the track area is reduced and the safety and effi ciency of construction projects are ensured.This approach ensures the safety and efficiency of construction,providing a reference for the safe and high-effi ciency operations of urban rail transit.Keywords:urban rail transit,construction operations,time utilization rate,space utilization rate