南京地铁车辆维修修程分析和优化.pdf

硕士论文及甦 Y1919289摘要我国地铁车辆的维修基本采用传统的轨道交通车辆检修模式，虽然随着新技术在 车辆和车辆检修中的不断运用，检修周期也不断延长，但总体上车辆检修制度是按车 辆运行里程和一定的时间间隔进行“预防计划修”和列车发生故障的“事后故障修南京地铁在实现对车辆故障计算机管理和重要部件状态修的基础上，试点将地铁 车辆的停止运营集中检修转变为日常均衡维修的方式。把以列车为作业对象转换为以 车辆系统部件为作业对象，利用列车的运行窗口时间将集中检修的内容分别安排在几 个时段来完成，使对车辆的检修工作由集中检修分散为数日均衡检修。南京地铁分析了多年车辆运行的故障统计情况，对原有的检修项目周期进行适当 缩短和延长，对检修修程内容进行进一步优化组合，使之更加符合地铁车辆的实际检 修需要。从而实现在保证车辆维修质量和列车运行可靠性有所提高的前提下，减少列 车维修停时，提高列车可用率和投运率，实现车辆的检修成本、质量、效率最优化，达到良好的经济效益和社会效益。关键词：南京地铁 车辆维修 修程优化模块化 全效修Abstract硕士论文AbstractThe basic vehicle maintenance of metro rail transit vehicles using traditional maintenance mode,though with the new technology in vehicles and vehicle maintenance in constant use,maintenance cycle has been extended,but the whole system is based on vehicle maintenance vehicle mileage and certain time intervals,prevention programs repair and train failure nafter the fault repair.n Nanjing subway breakdowns in the realization of computer management and repair of major components on the basis of the state,the pilot will focus on Metro vehicles out of service into the daily maintenance of a balanced way of maintenance.To train for the job object to convert to the vehicle system components for the job object,use the train window time will focus on the maintenance of the contents of the anangement in a few hours to complete,so that maintenance work on vehicles distributed by the centralized maintenance of a balanced number of maintenance at.Nanjing Metro analyzed the failure statistics for many years running condition of vehicles,overhaul of the original project cycle be shortened and extended,on the maintenance of repairs carried out to further optimize the combination of content to make it more consistent with the actual maintenance needs of metro vehicles.To achieve in ensuring the quality of vehicle maintenance and train operation under the premise of improved reliability,reduced maintenance of the train stopping time and improve train availability and rates and put into operation,to achieve the vehicle maintenance cost,quality,efficiency and optimization,to achieve good economic and social benefits.Keywords：Nanjing Metro Vehicle maintenance Maintenance process optimization Modular Full effect maintenanceII硕士论文南京地铁车辆维修修程分析和优化目 录摘 要-1ABSTRACT.II1绪论.11.1城市轨道交通车辆维修研究的背景.11.L1城市轨道交通的发展.11.L2城市轨道交通车辆的技术发展.21.1.3城市轨道交通运营面临的严峻挑战.41.2研究分析的意义.42国内外轨道机车车辆维修研究综述-62.1 维修模式发展历程与分类.62.2 国内外轨道交通车辆检修制度概述.72.2.1 国外机车车辆主要维修模式发展历程与现状.7222国内外地铁车辆维修现状.103南京地铁车辆维修修程现状分析_ _ _133.1 概述.133.1.1 南京地铁概述.133.1.2 南京地铁车辆概述.133.1.3 南京地铁车辆维修概况.163.2 地铁车辆检修的主要工作范围.173.3 影响因素分析.18331检修修程分析.183.3.2检修供车能力分析.203.4 存在的问题.204南京地铁车辆维修修程优化.224.1 概述.224.2 维修模式优化目标.224.3 维修模式优化理论与技术.22431全效修维修模块化概念.23432全效修模块化设计的目的和意义.234.4 全效修模块化设计方案及步骤.244.4.1 设计思路.24ill目录硕士论文442技术路线规划.24443全效修的实施步骤.254.5 全效修模块化设计.264.5.1 南京地铁车辆维修修程模块化与信息采集.26452基于系统工程的原理的模块化维修流程优化和再造.364.6 维修模式优化结论.545南京地铁车辆新修制的实施效果评估.565.1 实施成果评估指标概述.565.2 实施效果价值评估.575.3 价值评估结论.626结论与展望.646.1 结论.646.2 展望.64致 谢.66参考文献.67IV硕士论文南京地铁车辆维修修程分析和优化1绪论1.1 城市轨道交通车辆维修研究的背景1.1.1 城市轨道交通的发展世界上第一条地铁修建于英国伦敦，1856年开始修建，1863年1月10日正式投 入运营，总长超过400千米，采用蒸汽机车牵引列车，尽管非常简陋，但每年仍可运 送乘客1000万次，充分显示了地铁作为城市大容量交通工具的发展前景。1890年伦 敦又建成一条地下铁道，长5.2千米，用电力机车牵引列车，为世界上第一条电气化 地铁。车辆采用了电气传动，由三轨直流6 00V供电。由于采用电作为能源，大大减 少了环境污染，受到人们的青睐，城市轨道交通从此进入连续发展的时期。到1935 年世界大战前，纽约、芝加哥、巴黎、柏林、东京、莫斯科等20多个城市修建了地 铁。战后几十年，由于经济的恢复，随着人口大量增加并逐步聚集到城市，在世界范 围内，城市各产业的发展和科学技术的不断进步时城市化的进程明显加快。世界发达 国家在完成城市化后城市仍在不断扩大，以经济发达的大城市为中心带动周围城镇和 农村逐步形成以大城市为核心的经济区域已经成为城市发展的必然趋势。城市交通是城市的最基本设施，由于汽车的方便和灵活，使之一度成为城市交通 的主要工具，但随着城市人口数量的快速增加，导致汽车增多，随之而来的是交通堵 塞、事故增加、噪声扰民、空气污染等一系列问题。我国现阶段的城市交通问题是社会经济发展的必然结果，改革开放30多年来，我国取得了持续的高速经济增长和大规模城市化的辉煌成就。数据显示，从2000年 到2009年，中国城镇化率由36%提高到47%,年均提高约L2个百分点，到2015年 中国城镇化水平将达到52%左右，到2030年将达到65%左右。大量的人员出行和物 流频繁，使城市面临着沉重的交通压力。近几年来，城市机动车数量也迅速增长，年 增幅平均在15%以上。而与之相对应的道路面积一直处于低水平状态，虽然近十年来 人均面积由2.8平方米上升到6.6平方米，仍赶不上城市交通量年均20%增长速度。我国城市路网的的特点是：是密度低、干道间距过大、支路短缺、功能混乱，属于低 速的交通系统，已经难以适应现代交通的需要。现代城市的客运高峰时段，旅客高度集中、流向大致相同，低运量的交通工具已 远不能满足民众出行的需要。相对于其他的公共交通形式，轨道交通具有用地省，运 能大，节约能源、污染环境少，安全性高，方便快捷等特点。它具有节能、省地、运 量大、全天候、无污染（或少污染）又安全等特点，属绿色环保交通体系，符合可持 11概述硕士论文续发展的原则，特别适应于大中城市。经济的发展促使城市化加快，城市轨道交通也得到了蓬勃发展，目前世界上已有 43个国家的118座城市建有地铁。现今世界上，发达城市大多建有成熟与完整的轨 道交通系统，其轨道交通运量已占城市公共交通运量的50%以上。轨道交通已经成为 城市公共交通的主要工具，也成为城市现代化发展水平的重要标志。中国地铁建设始于1965年，并在1969年10月1日通车试运行（时称“北京地 下铁道一期工程”）。随着时代的发展，截至2010年，中国建成地铁的城市有北京、上海、天津、南京、广州、深圳、沈阳、成都等。其中，北京、上海等甚至有了十多 条地铁运营线路。加上正在建设的杭州、西安、苏州等十几个城市在建线路总长将达 到1100公里。同时还有青岛等十几和城市正在进行轨道交通规划建设的前期工作。按现在每年开工建设100120公里的速度,到2020年我国建设城市轨道交通线路将 达到20002500公里。尤其是三个特大城市北京、上海、广州已经初步建成轨道交 通网络。2010北京地铁运营总里程已经达到300公里，2015年将形成三环四横五纵 七放射，总长561公里的轨道交通网络。2010年随着上海地铁10号线的建成通车,上海轨道交通已拥有包括11条线、420公里运营里程的地铁网络，不仅是国内首个突 破400公里地铁网络的城市，也成为仅次于伦敦的世界地铁第二大城市，为成功举办 上海世博会提供了便捷的交通服务。2010年亚运会前广州市轨道交通线网总里程达 到236公里，成为继上海、北京后国内第三个地铁里程突破200公里的城市，到2015 年广州将建成开通13条轨道交通线路，总里程超过400公里；到2020年建成覆盖全 市12个区县的16条轨道交通线路，线网规模达到600公里以上，实现中心城区地铁 出行占公共交通出行量的70%。城市轨道交通系统包括快速铁路、地下铁道、轻轨、有轨电车等形式。快速铁路 一般用于连接城市郊区与中心区，在郊区采取全立交的地面或高架方式，进入市中心 区后进入地下运行。地下铁道是一种独立的地下有轨交通系统，不受地面道路情况的 影响，能够按照设计的能力，快速安全舒适地运送乘客，能够满足大运量的要求。轻 轨交通是一种中等运量的城市轨道交通客运系统，运量在地铁与公共汽车之间。车型 和轨道结构类似地铁，运量一般较地铁略小。有轨电车运量比公共汽车略大，在地面 行驶，有轨电车以钢轮和钢轨为走行系统，车辆的牵引动力为电力，线路可以为地面、地下和高架。与地面道路可以部分混行，也可以完全隔离。城市轨道交通种类繁多，按照用途可分为城市铁路、市郊铁路、地下铁道、轻轨 交通、城市有轨电车、独轨交通、磁悬浮线路、机场联络铁路、新交通系统等。1.L 2城市轨道交通车辆的技术发展1.1.2.1国外地铁车辆技术发展概述硕士论文南京地铁车辆维修修程分析和优化地铁发展至今已有140年的历史，城市轨道交通车辆的技术也在世界工业技术发 展的基础上得到了不断的发展。（1）车体结构从最初的木质车体到20世纪初后采用钢制车体。1952年伦敦地铁 开始采用铝合金车体，1958年开始采用不锈钢车体，目前轨道车辆车体基本采用铝 合金大型挤压型材或不锈钢整体承载的高强度轻型车体结构。（2）车辆牵引方式从1863年的蒸汽机车牵引，1890年采用电力机车牵引，1896 年开始采用电动车辆由安装在转向架的直流电机牵引，到20世纪60年代出现斩波调 压车辆至1977年柏林地铁采用交流电机传动，发展为目前的VWF（变压变频）调压 技术。（3）车辆制动从最早的车长手制动方式，1875年采用真空制动机，1890年开始 采用威斯丁豪斯自动制动机，之后逐步发展为电空联合制动，电气制动继而实现再生 制动，近年来空气制动进一步发展了计算机控制模拟制动机。（4）车辆走行部最早采用二轴或四轴轮对，1904年开始出现转向架，1950年开 始采用螺旋弹簧和液压减振装置，20世纪50年代末出现了由压型钢板焊接而成的轻 型转向架，目前发展为焊接结构构架、采用空气弹簧无摇枕转向架。（5）车辆控制和驾驶随着计算机技术的发展和应用实现了对列车各系统的自动 化控制和故障自我诊断，特别是自动驾驶技术的应用时列车实现了自动驾驶。法国、新加坡、加拿大有些城市已经实现轨道交通的无人驾驶运营。1.1 2.2国内地铁车辆的技术发展1969年10月1日我国自行研制生产的DK2型地铁车辆于开始在北京地铁运行,标志着我国现代化城市轨道交通的开始。之后我国又对地铁车辆进行了大量自主科技 研究、技术开发和车辆改进，20世纪80年代后开展了多种形式的国际技术合作，通 过技术引进、合作生产和大量国产化研究，使我国的城市轨道交通车辆水平得到迅速 提高。（1）车辆牵引技术。我国车辆的牵引技术走过了从直流牵引到交流牵引技术的 历程,直流牵引控制技术又经过了凸轮变阻控制、斩波调阻控制和斩波调压控制阶段，目前“VWF”控制的交流牵引技术已在我国的城市轨道交通车辆使用中得到普遍应 用，特别是国内企业研制开发的完全自主知识产权的“VWF”系统也已经投入使用。（2）车体制造技术。随着大型铝合金型材及其焊接技术和不锈钢以电焊为主要 生产工艺的成熟，铝合金及不锈钢轻型车体结构已经被大量应用，其具有重量轻、耐 腐蚀、使用寿命长、免保养的优点。上海、广州20世纪90年代引进的地铁车辆均采 用了铝合金车体，我国目前生产的城市轨道交通车辆，如深圳地铁、南京地铁、天津 地铁、武汉城轨、重庆单轨等车辆都已采用了铝合金车体，我国在引进不锈钢车体生 产技术的基础上，也实现了不锈钢车体国产化，不锈钢地铁列车在北京地铁、天津地 31概述硕士论文铁、深圳地铁、香港地铁相继投入使用。(3)车辆制动技术。车辆制动系统是保证车辆运行安全的重要保证，我国地铁 车辆最初采用的DK型电空制动机，空气制动和电气制动作用同时产生，在电气制动 失效时还能发生作用。之后研制开发了 SD数字直通电空制动机，缩短了制动的时间 和距离，改善了车辆制动的一致性。20世纪90年代以后国内城市引进和生产轨道交 通车辆都是采用了 KNORR和NOBCO公司的微机控制模拟直通电空制动系统。(4)车辆的整体制造技术在转向架、车钩缓冲装置、通风空调、内装饰和乘客 服务设施等方面多年来都得到不断改进和完善。我国城市轨道交通车辆在引进、吸收、消化世界先进技术的同时也进行创新，国产化工作蓬勃开展，整列车的国产化也取得 了很大成绩，国产化车辆的整车技术性能和技术水平已经接近世界现代化先进水平。我国在生产制造钢轮钢轨车辆外，还生产制造了单轨车辆、直线电机车辆、中低速磁 悬浮列车，为我国快速发展城市轨道交通创造了有利条件。1.1.3城市轨道交通运营面临的严峻挑战作为政府提供的基本公共服务产品，城市轨道交通存在着投资巨大、运营成本高、经济效益差等特点。地铁作为公众交通服务项目是不存在盈利的，因为地铁本身建设 投资额巨大(每公里造价去5亿元、车辆每辆高达数千万元)，运营维护成本高，即使 搭乘人流再大，所收票额也仅供日常运营开销，世界上除香港、新加坡等少数城市外 地铁没有一个真正意义上盈利的，包括欧美、台湾等地也是严重亏损。而地铁单凭客 流运营收回成本在全世界更没有先例。北京目前施行“通票2元制。仅此一项北京市 每年的地铁运营亏损补贴就达10亿元，这在经济欠发达的城市是无法实现的。再以 中国地铁建设的龙头上海为例，上海地铁1号线的票价，按乘坐公里长度来划分，依 次为2元、3元、4元。但据专家分析，如果地铁1号线按照商业回报率来计算，票 价应该定在50元。若按此票价，将会导致客运量的急速下滑，没有大量乘客，只会 造成更大的浪费，也失去了修建地铁的意义。陷入这种恶性循环，是任何一个城市政 府决策者都不愿意看到的。城市轨道交通特别地铁是高造价、高成本运营的地下交通，投资建设和建成后的 运营，在世界范围内都是一个难题。1.2研究分析的意义地铁投资巨大，多数城市的运营是亏损的。以南京地铁而言，南京地铁一号线投 资80多亿元，若是按投入产出来计算，地铁一张票的成本将高于10元。地铁建设是 为了城市发展和解决交通难题的全局利益，而地铁又是公共交通工具，必须低票价惠 及普通市民，又是实现这一目标的必备条件，两难之间也是两利之间。4硕士论文南京地铁车辆维修修程分析和优化南京地铁的目标是建设“经济节约型”地铁，由于在运营中厉行节约成本、吸引 客流而连续盈余，实现“运营盈余”。2009年在不计建设投资的情况下实现盈余4000 万元,成为国内“地铁单线城市”中唯一盈余的城市地铁,三年为财政减少支出近亿元,探索出一套成熟的运营体制机制。地铁“单线运营城市”是指城市只有一条地铁线在运 营。一般来说，“单线运营”客流到了十七八万人次就踌躇不前增长缓慢，有多条地铁 线运营时，相互间的换乘才会使地铁客流成倍增加。而当国内多数单线城市还在10 万人次客流苦熬时，南京一号线运营4年日客流量已经攀升至30万人次以上。南京 地铁一号线票价为24元，平均票价2元多，而上海地铁一号线最高票价是5元，平 均3元多。全国地铁票价中，南京仅高于北京。低票价让南京地铁日客流量扶摇直上,从2006年日客流量13万人到2010年日客流量达35万人。较低的票价使更多的市民 选择乘坐地铁，运营额反而更高了。南京一号线运营实现自负盈亏，还靠的是节流。地铁运营成本主要有人工、设备检修、车辆调度三大块，合理的人员配额、生产组织 和车辆检修可以大大减少地铁运营的成本。城市轨道交通车辆的运用、检修工作是轨道交通系统的重要组成部分。随着城市 轨道交通的发展，逐步形成轨道交通网络，这就要求城市轨道交通车辆的运用和检修 工作必须建立适应城市轨道交通网络的检修管理体制，实现城市轨道交通设备资源和 人力资源的统一管理、综合利用，采用集约化、规模化、规范化的管理手段，提高车 辆检修质量和检修效率，保证车辆运用效率及安全，从而获得最佳运营经济效益和社 会效益，这也是本文所要研究的目的和意义。52国内外轨道机车车辆维修研究综述硕士论文2国内外轨道机车车辆维修研究综述2.1 维修模式发展历程与分类维修理论是随维修实践发展起来的，其发展进程可分为三个阶段，即事后维修阶 段，以磨损理论为基础的传统维修理论阶段和以可靠性理论为基础的近代维修理论阶 段。这3个阶段并不是相互孤立，它们是相互重叠和密切联系的。第一阶段:事后维修阶段。这个阶段大致从出现技术装备到20世纪40年代中期。此阶段维修是一门技艺,维修领域还没有系统的维修理论,只有一些相关的维修概念。当时的装备比较简单，可以直接通过眼看、耳听、手摸等直观方法来判断、发现和排 除故障。此阶段维修的特点是装备不坏不修，坏了再修。除了简单的日常清扫、润滑 等维护工作以外很少进行系统的维修，主要靠经验来排查故障。第二阶段：传统维修理论阶段。这个阶段的时间从20世纪40年代中期到60年 代中期，是以磨损理论为基础的。在此阶段中的技术装备基本上属于机械装备，因此 装备出现的故障一般为磨损类型的机械故障，装备的可靠性随着工作的时间增加而下 降。为了预防故障的发生，逐渐形成了计划预防性维修的概念，也就是说在装备机械 磨损到限以前按照一定的时间计划进行维修。计划预防维修体制是按照时间计划对装 备进行分解检查、更换翻修。传统计划预防维修的主要特点：磨损随工作时间而加剧，装备的可靠性与时间有关；装备的故障率变化遵循浴盆曲线规律；定期检查、按时保 养、计划修理；计划预防修的关键是确定装备及其主要零部件的检修周期，合理划分 维修等级及维修周期结构，制定出维修规程和规范。这种维修与事后维修相比，在防 止故障、减少停时、提高效益等方面有着较大的优越性，相继被各国采用，成为技术 装备维修中占统治地位的手段。第三阶段：现代维修理论阶段。从20世纪60年代开始，随着近代科学技术的飞 速进步，高新技术迅猛发展，技术装备也愈来愈复杂，集机械化、电子化、控制和信 息化与一体。在此阶段，技术装备的维修已广泛深入地推行“以可靠性为中心（RCM）”的维修制度。此外，近代科学理论的发展，可靠性工程、维修性工程、计算机技术、故障诊断技术、材料力学、技术经济学、概率和数理统计、工业管理学等新兴学科的 出现为新的维修理论的形成和发展奠定了基础，使维修理论变成了一门崭新的综合性 学科，用来指导维修实践，以获得最佳的维修效益，保证装备运用的可靠性和安全性。现代维修理论的几个主要支撑点有：（1）可靠性工程与维修性工程；（2）“以可靠性 为中心（RCM）”的维修理论；（3）技术经济学的有关理论。随着近代科学技术的飞速发展，轨道交通车辆技术也取得较大进步，其制造技术 6硕士论文南京地铁车辆维修修程分析和优化日益复杂，维修实践活动的规模也日渐庞大。现代科学技术的新成就，特别是计算机 及电子学等的发展和应用，都促进了车辆维修理论的研究和发展。由于使用要求的不 断提高，使得车辆维修工作必须建立在现代科学技术基础之上，在先进的理论指导下 进行。2.2 国内外轨道交通车辆检修制度概述国内外地铁车辆的维修制度通常采用类似机车车辆的定期维修的“计划性维修”和“故障性维修”模式，南京地铁也不例外，按预防修的原则从车辆的技术水平出发,综合考虑车辆各部件维修周期、寿命周期，确定车辆修程，并针对车辆的各级修程制 定车辆检修规程及部件检修工艺，等车辆运行到一定公里或一定时间就按车辆检修规 程和车辆部件检修工艺的要求对车辆及其部件进行检查和维护修理，这也是通常所讲 的城市轨道交通车辆检修制度。城市轨道交通车辆检修制度是车辆安全、可靠运行的基本而重要的保证，也是确 定城市轨道交通车辆的检修体制以保证车辆检修工作顺利进行的基础。城市轨道交通 车辆检修制度对车辆修程的类型和等级、实施修程的车辆运行公里或时间、完成修程 的车辆停运时间做出具体规定。城市轨道交通车辆采用定期预防性维修，其修程及检 修周期通常是依据车辆及其设备、零部件产生磨损和发生故障的规律来制定的。而车 辆产生磨损和发生故障的规律又和车辆的技术水平、运行条件、检修技术密切相关。2.2.1 国外机车车辆主要维修模式发展历程与现状目前机车和轨道交通车辆维修领域仍然采用计划预防修的体制，多年的实践和经 验积累已使机车车辆计划预防修体制相当成熟。根据机车车辆的特点实施分层次的大修（轻大修、重大修和重造）、换件修和集 中修。整车或大部件定时或定运行里程进行不同等级的维修。许多铁路公司在计划预 防修的大框架下，对一些重要零部件严格实行寿命管理,实施灵活的状态修，根据计算 机信息系统提供的履历，通过必要的检测诊断来决定部件是否拆卸、更换或修理。近代国外机车车辆修制也进行了多种多样的改革和尝试，此处列举出几个比较 有代表性的例子。（1）奥地利铁路机车车辆的维修采用了 RCM（以可靠性为中心维修）/LCC（全寿 命周期管理life cycle cost）维修模式。在谋求国际化和竞争日趋激烈的背景下，机车车辆维修在欧洲铁路成了费用大小和竞争能力强弱的决定性因素。在这种形势 下，在降低费用和由费用引起的可靠性问题之间形成了对峙局面。奥地利联邦铁路及 其技术服务部门试图采用按可靠性进行维修和寿命周期费用分析的综合战略来重新 确定机车车辆的维修计划，并以此消除这种对山峙局面。RCM/LCC维修模式是以美国 72国内外轨道机车车辆维修研究综述硕士论文民航“以可靠性为中心维修”（RCM）为基础，发展起来的适用于近代机车车辆先进 的一种维修体制。近代机车车辆首次采用RCM维修体制是1996年美国GM公司为加 拿大国铁（CN）包修50台大功率内燃机车使用了 RCM维修体制。近些年奥地利联邦 铁路（BB）将其发展为机车车辆的RCM/LCC维修模式。其维修模式主要有一下几个 特点：1）确定重要功能零部件，进行针对性的维修工作。RCM首先要确定产生的功能 故障的其零部件，即要确定其故障会引起的严重后果（对安全性、环境性、经济性）的 零部件。维修工作主要针对这些零部件进行。改变过去那种不区分后果严重程度，只 针对故障进行预防性维修的模式,从而大大减少了维修工作量和费用，有效地克服了“维修不足”或“过剩维修”的弊病。2）用RCM逻辑决断图的方法来确定合理的维修方式，确定相关的零部件是采用 定期维修、状态维修，还是事后维修，或者更换报废或设计改进，使维修工作更加具 有针对性和有效性。3）科学确定预防维修工作间隔期和维修的级别。RCM以现场数据资料和试验结 果，经过可靠性统计分析，之后来确定维修工作时间间隔和维修的级别，而不是沿袭 传统的规定或经验来确定维修的周期和维修的级别，使维修工作的间隔期和级别划分 更加科学和合理。4）以维修的经济性为目标。改变过去对LCC要求重视不够，没有定量指标的状 况，以最低的LCC为目标安排维修。利用RCM和LCC的综合策略框架，从可靠性和 费用的目标重新安排机车车辆维修，从而达到最佳效益的目的。RCM/LCC维修模式更 加重视维修的经济性，使用可靠性工程的方法分析出现的功能故障、原因、后果和风 险，以确定避免和消除这些功能故障措施所需的LCC,通过LCC预测分析作出RCM 决策。（2）瑞典铁路X2000高速列车的维修模式。X2000高速列车是瑞典铁路（SJ AB）的动力集中式高速摆式列车车款之一，最高运营速度达200-210km/h,能够在经过轨 道曲线时由车载电脑控制对每节客车作出精确的倾摆（最多左右8度），以提高通过 速度。1986年瑞典铁路购买了 20列X2000动车组，1990年9月正式投入运营。1998年8月X2000动车组在我国广深铁路投入运营，担负广州至香港九龙的客运 任务。X2000高速列车维修模式的主要特点如下：1）列车采用可靠性和维修性设计。用户在购置X2000列车时，将所要求满足的 可靠性和维修性定量指标在合同文本写明，从列车设计开始就对可靠性和维修性有 严格要求。在列车交货验收时对可靠性和维修性进行验证。2）应用LCC方法作为选择中标商供货的依据。在选择供货商时不仅考虑列车的 初始购置价格，更重要的是要保证LCC全寿命周期管理费用。将LCC与可靠性、维 8硕士论文南京地铁车辆维修修程分析和优化修性综合考虑，在供货合同中要求供货商提供列车LCC的计算和预测结果。3）采用计划预防维修。按运行里程将维修工作分为7个不同的维修等级：日常 检查为6 250km,I、II、HI、W级检修的运行里程分别为215万km、10万km 30 万km和60万km,大修分为两级：120万km I级大修和360万km II级大修。4）尽量减少维修停运，采用运营维修方法。除大修入厂外列车维修不脱离运营,充分利用列车入库的库停时间来完成各项修程。将列车检修工作总量划分为许多小的 维修工作包，每次库停时间按编制的检修计划完成某些小工作包的维修工作，这样 就可以将小修和中修的工作总量分散到每次库停时间来做，从而大大提高了列车的 利用率。同时派一技术支持人员跟车处理故障，同时是向检修部门汇报故障信息，使 当晚列车检修工作提前有所准备。5）利用计算机制订维修计划。根据当天列车运行状况、运行里程、故障发生的 情况和前次维修履历由计算机系统自动制订出列车检修计划和每次入库的具体维修 内容。（3）德国高速列车ICE的维修模式。ICE（InterCityExpress）城际特快列车 是以德国为中心的高速铁路系统及高速铁路专用列车系列，由于高速列车运行速度 高、运输密度大、维修停时短、利用率高的特点，德国铁路对其采取了新维修策略，其 特点如下：1）ICE高速列车维修制度仍然采用了计划预防修制的总体框架，按照检修计划 定期实施各级检修。ICE高速列车按运行里程将维修工作分为3个不同的维修等级8 个修程：日常检修包括L级检修（日检）3 500 km进行和N级检修（周检）为2万km；定检分Fl、F2、F3、F4四级，运行里程分别为6万km、12万km、24万km、和 48万km；入厂大修分为轻大修和重大修两级，运行里程分别为120万km和240万 km入厂。2）在运营期间维修采用诊断维修。高速列车运行期间常常会出现一些偶然故障，排除这些故障比消除磨损型故障更具有意义。为了有计划地实施这种维修，产生了诊 断维修。诊断维修应用的先决条件是在列车进入维修库之前，已经将运行中出现的所 有故障详细地通报给维修部门。在列车进段前1 h能够制定出维修计划，按照轻重 缓急（规定了 5个优先级别）进行处理维修，这种诊断维修能够成功地完成ICE列 车的非计划维修，费用约占总维修费用60%,工作量95乐使每列车年运行公里达 50万km以上，从而极大的提高列车的利用率。3）将计划维修措施分解为许多小组成部分，即“最小工作包”，采用“最小工 作包”的型式，增加维修灵活性。这些工作包具有较短的时间要求，不同的维修等 级由不同的工作包组合，彼此相互连接，从而使维修的灵活性大大增加。4）维修过程中有强大的硬件技术支持。德国汉堡高速动车段动车库长430 m、92国内外轨道机车车辆维修研究综述硕士论文宽60 m,配备了世界上最先进的维修技术装备：根据良好人机工程设计的架空检修 轨道、气垫式轮对和转向架更换装置、升降式电磁导向工作车、带生物过滤器的真空 排污装置、列车外部自动清洗装置、列车检修微机控制和管理系统及现代化的远程通 信系统等。5）列车采用不解体维修。ICE高速列车整列车在库停期间不摘钩情况下进行维 修。这种方法大大提高了列车利用率，使因为故障而停开的列车数明显下降，列车储 备数由原来总数的的17%降低到8%。（4）英国铁路采用了大部件换修的维修模式。英国铁路从20世纪80年代末 对机车车辆维修制度进行了一次重大改革尝试，主要举措是实施在机务段进行大部件 换修，将换下来的部件送到工厂大修，取消机车大修进厂的作法。这种维修制度使英 国铁路在5年内维修成本降低了 29%,取得巨大效益。这种大部件换修的维修模式 具有如下特点：1）机车实行大部件更换，不再入厂大修。采用在5级机务段进行大部件快速更 换的作法可以免除送往工厂大修的往返时间，减少机车停修时间，提高利用率。当机 车需要重造时再入厂。2）采用专业化维修的策略，换下来的大部件送到专门工厂进行部件大修。3）设立大部件更换段，专门从事大部件更换工作。为这些大部件更换段配备大 部件更换的专用设备，卖掉原来从事设计制造和大修的全部工厂。4）对机车车辆维修管理机构进行改革。英国铁路在德比铁道技术中心设立了维 修管理部，专门负责修制改革后的全面协调管理工作。建立了国家物资供应中心，负 责供应120个机务段生产所需的大部件和配件。部件的运输和配送由公路运输公司 根据合同完成，保证各机务段每周至少接到1次交货，大机务段每周5次。5）对大部件更换实行状态修。新的维修体制虽然仍采用计划预防修制，但是大 部件更换和修理时间并不是预先规定的，而是根据检修过程中的实际需要进行修理 和更换。我国工业从第一个“五年计划”开始也是从前苏联引进了计划预防维修体制，我 国的铁道机车车辆也不例外，从蒸汽机车开始直到今天的内燃、电力机车车辆一直采 用这种计划预防修的维修体制。目前我国机车车辆维修主要存在维修周期过短，在修 时间太长；维修中没有考虑状态修，过剩维修严重的问题。2.2.2 国内外地铁车辆维修现状国内外地铁车辆的维修制度通常采用“计划性维修”和“故障性维修”模式，各 城市地铁车辆维修体制也不尽相同。.（1）巴黎地铁是世界上第一条修通的地铁，拥有100多年的历史和经验，经过 10硕士论文南京地铁车辆维修修程分析和优化不断优化，他们将车辆维修分为5级（见表2.1）o表2.1巴黎地铁车辆维修模式级别列车装置部件任务内容备注1&2V操作的适用性与维修质量短时间修复（3h）,在非运营时 间在列车上进行只需普通的维修 方法在车厂做3V适用性，维修 质量与潜在的 寿命全面长时间维修，在列车或承载 装置上进行，要求用适当的技术 方法、组织手段和人力资源在大修工 厂做4VV部件寿命每个部件进行总体大修在大修工 厂或专业 做5VV部件更新工艺技术的现代化或改造注：1、2级为现场维修，3级为强化维修，4、5级为部件性能维修。（2）香港地铁是全世界为数不多的盈利的地铁之一，他们将地铁车辆维修分为 3级（见表2.2）。表2.2香港地铁车辆维修模式级别以前（10年前）现在备注1日检不做在车厂做周检改为15天检月检改为45天检半年检半年检无一年检无二年检2一年检改在车厂做在大修工厂做二年检改在车厂做三年检三年检小修（6年）小修（6年）大修（12年）大修（12年）3部件部件在大修工厂做或专 业工厂做（3）上海地铁车辆维修模式，用的体制为定期计划修和故障修相结合的模式，这是一项有计划的预防性维修制度，它包括车辆检修级别和车辆检修周期（表2.3）。112国内外轨道机车车辆维修研究综述硕士论文表2.3上海地铁车辆维修模式检修类别维修间隔公里数/万km检修内容检修停时双周检2周0.5检查、测量、操作、试验、一般功能 检查1天季检3个月3检查、测量、操作、试验、重要大部 件的全面功能检查2天定修1年12预防性维修（全面功能检查）10天架修5年60恢复性检修（分解、检查、修理大型 配件、走行部和牵引电机）20天大修10年120-150全面恢复性检修（全面拆修）30天（4）广州地铁车辆维修模式（见表2.4）：地铁车辆维修运用中采用计划修和状态 修相结合的维修模式。表2.4广州地铁车辆维修模式维修修程维修间隔公里数/km双周检2周3500-5000三月检3个月25000-35000半年检6个月65000-80000一年检1年125000-150000二年检2年230000-280000三年检3年340000-400000小修6年620000-750000大修12年1250000-1500000南京地铁车辆现有的维修模式是参照国内多数城市地铁特别是上海地铁的维修 模式，具体维修内容是按照供应商提供的维修手册的要求而形成的，其维修模式的理 论基础仍是计划预防性维修。这种模式虽然在很大程度上保障了车组的安全技术状态 处于良好之中，但随着科学技术和生产技术的不断发展，新材料、新工艺的广泛使用 以及国外先进的维修理念的引入，计划预防修的那种定点、定时、定量方式无论从经 济成本、技术成本还是管理成本上来说都造成极大的浪费，必须对原有的维修模式进 行优化，以适应南京地铁“又快又好”的发展思路。注：表2.12.4数据来源于文献8。12硕士论文南京地铁车辆维修修程分析和优化3南京地铁车辆维修修程现状分析3.1概述3.1.1 南京地铁概