作者： 侯文军

深圳地铁集团有限公司运营总部车辆中心，总经理

深圳市轨道交通已走过了近13年的发展历程，截止2016年底，深圳地铁共有线路8条，线路总长286 km。其中，深圳地铁集团有限公司运营的线路有7条，线路总长265 km， 配置列车368列（2268辆） 。随着深圳地铁四期线网规划的实施，深圳地铁目前已进入高速发展阶段，预计至2020年线网规模将达到11条线，至2030年线网规模将达到36条线，运营总里程将达到1000 km。

网络化运营对地铁车辆维保带来的影响是巨大、深远的，其影响主要体现在四个方面： 一是运营负荷急剧上升；二是应急处置要求空前提高；三是段场、人员急剧增加，管理难度、幅度增加；四是列车可靠性要求空前提高，单个设备故障影响扩大，单种车型质量影响全网列车整体质量表现。 因此，为确保地铁运营的安全性深圳地铁一直在坚持列车维保模式改革、列车可靠性提升、运维安全提升等方面不断探索、创新。

深圳地铁列车维保模式的创新实践

1.1 创新均衡修机制，实现零检备率，提升运营能力

均衡修主要是指打破传统的预防性维修理念，将年检及其以下修程内容重新分解、组合，形成12级均衡修（每月1级修程，维修内容不同）。 均衡修的优势在于：利用早高峰收车空窗期开展车辆均衡修，摒弃了传统的车辆集中扣修方式，实现了零扣修、零检备率，增加了列车供车数量，满足了行车间隔压缩供车需求，实现了运能提升的目标 。

2012年11月，深圳地铁选择其中1条线作为试点线路，实施均衡修，2013年将均衡修扩大至3条线，2015年全网全面推广，形成了标准化的均衡检修模式。

1.2 推广均衡架修模式，降低架修停时，提高资源利用率

深圳地铁在2015年10月实现首列自主大修的A型车交付，成为继北上广同行之后，具备A型地铁列车全寿命维修能力的地铁公司。通过7年的不断探索，深圳地铁列车的自主架修率达到96.3%，可实现42类电子板件自主维修，形成了列车架大修企业标准，大修停时降低到39个工作日，架修停时降低至22个工作日。

将均衡修的概念引入架大修，也是深圳地铁的一种创新。 均衡架修主要是通过综合考虑列车部件的寿命、故障率、架修工艺等因素，将架修规程进行重新分解、整合，合理利用列车日常检修部门的资源就地维修，有效腾出架修列位，提高架车机等设备资源利用率。

目前，深圳地铁2、3号线正在尝试将原来的架修规程分解为均衡修1和均衡修2的形式，均衡修1采用在检修段场就地维修模式，均衡修2采用在架大修段场维修模式。经过架修均衡修后的列车质量表现没有出现波动，列车扣停时间降低32%。接下来，深圳地铁仍将继续探索均衡架修的标准化、精益化，逐步形成均衡架修标准。

提高列车可靠性的技术创新实践

2.1 首创LCU无触点逻辑控制替代继电器有触点逻辑控制

继电器的可靠性无法满足“联锁安全苛刻”的地铁车辆控制电路要求。当某个继电器故障，将直接导致列车无法动车，甚至导致列车救援事件。据统计， 深圳地铁前期平均每年有2起因继电器故障造成的列车正线救援事件 。

为了从根本上解决继电器问题，深圳地铁早在2010年就开始研究LCU（逻辑控制单元）无触点逻辑技术，相对于继电器，其优越性为：

（1）利用软件编程来完成车辆控制逻辑任务，根本上解决有触点电路问题；

（2）可灵活扩展和修改车辆控制功能；

（3）模块化和通用性设计，易冗余，可靠性高；

（4）全寿命成本比继电器至少可节省80万/列；

（5）外部连线简单，维护便利。

深圳地铁从2011年3月开始进行LCU试验，2016年已在深圳地铁9号线全部列车应用，运用至今未发生因LCU故障导致5 min以上晚点。目前，该技术已纳入深圳地企业标准，未来尝试与列车通信控制系统集成。

2.2 创新备用模式，实现应急动车，革新冗余设计理念

正线出现无法动车故障时，司机需要进行大量的故障判断和旁路操作，才能找到正确的故障原因和有效的操作方式，往往会对正线运营造成较大的影响。经统计， 绝大多数无法动车故障都是由控制电路故障导致的 。备用模式就是基于解决无法动车故障的一种创新：在地铁列车原有控制回路上，增加冗余电路，在保障安全的情况下，无需司机过多故障判断，实现一键式旁路多个影响动车条件的功能，保障列车可降级动车运行，基本解决了无法动车问题。

2010年，深圳地铁首次启用备用模式研究，将原有的旁路8个开关减少至2个开关，将无法动车救援概率下降了92%，简化了司机应急操作步骤，为列车搭起了第二条生命线，被乘务人员评价为消除15 min及以上晚点大间隔之必备神器。备用模式已在深圳地铁全面推广，且已纳入企业标准，成为列车标配，未来考虑将冗余设计思路扩展到列车级冗余、车门控制冗余等方向。

2.3 尝试引进短臂受电弓，优化受电弓结构，改善弓网关系

国内地铁受电弓的设计沿用干线铁路受电弓设计技术。国内地铁地下段接触网距轨面高度为4 040 mm，导致受电弓运行长期处于20%～80%的最佳工作范围外。研究一种适用于刚性接触网条件下的地铁专用受电弓很有必要。深圳地铁正在研究引入短臂受电弓，短臂受电弓具有4个优势：

（1） 弓网接触更稳定。 正线处于20%～80%的最佳工作范围内，静态接触力波动小，弓网接触更稳定。

（2） 动态接触惯性力小。 受电弓归算质量减少了15%，动态接触惯性力更优，弓网可更快复位，燃弧机率小，跟随性好，碳滑板寿命更长。

（3） 疲劳寿命更长。 短臂受电弓臂杆短30%，通过优化拉杆、上框架结构后，部件应力大幅降低。

（4） 便于检修和布置设备。 质量减轻了30 kg，检修方便；体积小，占用空间小，便于布置弓网监测等设备。

2.4 深化在线监测系统技术应用，实现关键设备状态监测、预警

为有效监控受电弓、车轮等关键设备运营状态，深圳地铁拟定了4阶段的在线监测技术运用整体思路。深圳地铁目前 结合现有列车诊断、地面在线监测、走行部在线监测系统的运用，进一步深化在线监测功能，探索受电弓部件状态、车门状态、车体、前方障碍物、轮轨振动等在线监测技术，要求有效的判非标准、有效的分析系统、自动化报表系统、统一的信标系统，实现关键设备状态的监测、预警 。

维保安全管理创新

通过运用信息化技术手段，建立车厂智能化调度系统、作业标准化监控系统、试车线防冲撞系统、工程车安全防护系统、地铁车辆健康管理系统等，对调度人员的指挥、检修人员的作业、行车人员的作业、技术人员的决策等失误进行防范，打造人为风险防控体系。

例如标准化作业监控系统，就是搭建段场网络信息平台，以RFID（射频识别）、图像识别等技术手段，实现对出乘巡检、检修作业等作业过程的实时监控和质量追溯功能，建立标准化作业的纠错机制，消除关键检修作业的人为风险。

再如试车线防冲撞系统，就是利用雷达、RFID、卫星定位等技术手段，实现试车线超速防护，解决人为失误导致试车线冲撞车挡问题。

深圳地铁车辆维保技术展望

随着深圳地铁四期规划线网的大规模建设和开通，深圳地铁列车数量将持续增加，现有的车辆检修技术手段存在明显的不足，主要表现在：设备故障诊断以人工为主，人员安全管理缺少技术保障，检修设备智能化、信息化水平低，缺乏智能化列车全寿命管理平台和辅助决策平台。

运用先进传感技术、互联网+、大数据分析、云计算等新型信息化工具和智能化检修设备，将人工智能与传统检修相结合，开展车辆全寿命周期管理，实现车辆维护的状态修，这是目前行业革新的发展趋势 。

深圳地铁也在全力推进的“地铁车辆智慧运维系统”，主要包括地铁车辆健康管理系统、智能检修系统、运维安全系统等模块，为实现真正意义上的车辆状态修及全寿命周期管理提供可能，最终实现未来全网列车检修信息化、管理智能化、决策科学化、标准统一化。智慧运维系统将对未来地铁车辆维保模式产生革命性的深远影响。

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本文摘自2017第7期《城市轨道交通研究》

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