（交通运输规划与管理专业论文）动车组运用及检修机构布局与规模确定的研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 从目前到未来1 0 年是我国客运专线建设的高峰时期，预计在2 0 2 0 年 前我国将建成1 6 万公里以上的客运专线。客运专线主要运载工具为动车 组，由于其造价高、速度快的特点，需要动车组高效安全的运行。而动车 组运用及检修机构是动车组检修和存放场所，动车组的检修作业均在各级 机构内进行。因此动车组运用及检修机构是保证动车组高效安全运营的关 键，是客运专线运输设施的重要组成部分，其布局合理及规模适当对于客 运专线运行有着重要的影响。 本文在查阅了大量国内和国外文献的基础上，根据世界高速铁路动车 组运用及检修概况和国内目前客运专线发展状况，结合了动车组运用及检 修要求，对我国高速铁路动车组运用及检修模式进行了探讨。此外，本文 分析了动车组运用及检修机构布局的影响因素，通过分析客运专线网络节 点重要度，得出了修建动车组运用及检修机构备选节点的集合。在此基础 上，研究了生成动车组运用及检修机构布局初始方案集合的模型。随后分 析了影响动车组运用及检修机构规模的因素，确立了动车组运用及检修机 构规模确定的程序和步骤，研究了确定动车组运用及检修机构规模的计算 方法。随后，对初始方案集合中的每个方案从经济因素方面进行定量化分 析，选择出经济上最优的方案以及几个接近最优的方案。但在现实生活中， 我们经常遇到在经济上最优的方案在现实中是不可行的。因此，在得到经 济上最优的方案以及几个接近最优的方案后，本文通过定性分析，得到现 实中可行的最优方案。 关键词客运专线；动车组；布局；规模。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i 页 a b s t r a c t f r o mn o wt on e x td e c a d e ，c h i n aw i l lw i t n e s st h ep e a kp e r i o do f c o n s t r u c t i o no fp a s s e n g e rd e d i c a t e dl i n ea n dp a s s e n g e rd e d i c a t e dl i n ew i l lb e b u i l tm o r et h a ns i x t e e nt h o u s a n dk i l o m e t e r sb e f o r e2 0 2 0 t h em a j o rc o n v e y a n c e o f p a s s e n g e rd e d i c a t e dl i n ei se m u ( e l e c t r i cm u l t i p l eu n i t ) e m u m u s to p e r a t e e f f i c i e n t l ya n ds a f e l yb e c a u s eo fi t sc o s ta n dh i l 曲s p e e dc h a r a c t e r i s t i c e m u o p e r a t i o na n dm a i n t e n a n c ei n s t i t u t i o n sa r et h ep l a c e st h a tm a i n t e n a n c ea n d d e p o s i t a r yo fe m u a n da 1 1l e v e l so fm a i n t e n a n c eo fe m u a r ew o r k i n gi nt h e m s o ，e m uo p e r a t i o na n dm a i n t e n a n c ei n s t i t u t i o n sa r et h ek e yt ot h eg o a lt h a t e m u o p e r a t ee f f i c i e n t l ya n ds a f e l ya n dt h e ya r ee s s e n t i a lp a r to fp a s s e n g e r d e d i c a t e d1 i n e sf a c i l i t i e s r e a s o n a b l ed i s t r i b u t i o na n da p p r o p r i a t es c a l eo fe m u o p e r a t i o na n dm a i n t e n a n c ei n s t i t u t i o n sh a sg r e a ti m p a c to i lp a s s e n g e rd e d i c a t e d l i n eo p e r a t i o n b a s e do na b u n d a n td o m e s t i ea n df o r e i g nr e f e r e n c e s ，a c c o r d i n gt o d e v e l o p m e n to fe m uo p e r a t i o na n dm a i n t e n a n c ei n s t i t u t i o n si nt h ew o r l da n d p r o g r e s so fp a s s e n g e rd e d i c a t e dl i n ei nc h i n aa sw e l la sc o m b i n e dw i t ht h e r e q u e s to fe m uo p e r a t i o na n dm a i n t e n a n c e t h ea r t i c l ed i s c u s s e ds e v e r a lm o d e l s o fe m u o p e r a t i o na n dm a i n t e n a n c ei nc h i n a i na d d i t i o n , t h ea r t i c l ea n a l y z e d t h ef a c t o r se f f e c t i n gd i s t r i b u t i o no fe m uo p e r a t i o na n dm a i n t e n a n c ei n s t i t u t i o n s a n dt h ea r t i c l eg o tt h es e to fs u b s t i t u t i o nn o d e sw h i c hc o u l db u i l de m u o p e r a t i o na n d m a i n t e n a n c ei n s t i t u t i o n s b ya n a l y z i n g t h e i m p o r t a n c e o f p a s s e n g e rd e d i c a t e dl i n en o d e s b a s e do nt h i sr e s u l t ，t h ea r t i c l es t u d i e dt h e m o d e lw h i c hc a ng e n e r a t et h es e to fp r e l i m i n a r ys c h e m e so fd i s t r i b u t i o no f e m uo p e r a t i o na n dm a i n t e n a n c e m o r e o v e r , t h ea r t i c l ea n a l y z e dt h ef a c t o r s e f f e c t i n gs c a l eo fe m uo p e r a t i o na n dm a i n t e n a n c ei n s t i t u t i o n sa n de s t a b l i s h e d d e c i d i n gs c a l e sp r o c e d u r e so fe m uo p e r a t i o na n dm a i n t e n a n c ei n s t i t u t i o n sa s w e l la ss t u d y i n gt h ew a yw h i c hc a ne a l c u l a t e ds c a l eo fe m uo p e r a t i o na n d m a i n t e n a n c ei n s t i t u t i o n s s u b s e q u e n t l y , b a s e do nt h eq u a n t i t a t i v ea n a l y s i sf o r e a c hs c h e m ei nt h es e to fp r e l i m i n a r ys c h e m e sw i t hr e s p e c tt ot h ee c o n o m i c f a c t o r s t h eo p t i m a ls c h e m ea n dt h es e v e r a lo t h e rs c h e m e sc l o s e dt ot h eo p t i m a l s c h e m ea r es e l e c t e d h o w e v e r , t h eb e s te c o n o m i cs c h e m ei sn o tf e a s i b l ei n 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 if 页 p r a c t i c ei ng e n e r a l t h e r e f o r e ，t h ep r a c t i c a la n do p t i m a le c o n o m i cs c h e m ei s d e t e r m i n e db yq u a l i t a t i v ea n a l y s i sf o rt h eo p t i m a ls c h e m ea n dt h es e v e r a lo t h e r s c h e m e sc l o s e dt ot h eo p t i m a ls c h e m e k e y w o r d s ：p a s s e n g e rd e d i c a t e dl i n e ；e m u ；d i s t r i b u t i o n ；s c a l e 西南交通大学曲南父逋大罕 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和 借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 保密口，在一年解密后使用本授权书； 2 不保密彤使用本授权书。 ，( 请在以上方框内打“ ) 学位论文作者签名： 日期： 指导教师签名： 日期： 八 物乍 功弘c f 西南交通大学曲南父逋大字 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立进行研究后 取得的成果。除文中已经注明的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已 经发表的或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中作了明确地说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：瓤形 b 朔：2 嘲年毛其| c b 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1 研究背景及意义 第1 章绪论 2 0 世纪5 0 年代以后科学技术迅猛发展，计算机技术、网络技术、现代通 信技术、自动控制技术和新合金材料、制造业、智能交通和信息安全技术等高 新技术成了经济和社会发展的催化剂。这些新技术也成了产生高速铁路的土 壤。高速铁路是社会经济发展的必然产物。 1 9 6 4 年，日本建成世界上第一条高速铁路东海道新干线，至今已有4 0 余 年的历史。据近年统计，目前世界上已有6 个国家建成了高速铁路4 6 0 0k m ； 正在建设高速铁路的国家和地区1 1 个，共1 5 条线路，总延长3 5 0 0k m ；规划 修建高速铁路的国家和地区有1 2 个，共3 1 条线路，总延长近8 0 0 0 k m 。世界 高速铁路的发展，大体经历了三个阶段。第一阶段，从2 0 世纪6 0 年代至8 0 年代，为高速铁路发展初期，以日本为首，相继研究修建高速铁路的国家有法 国、意大利、德国等，建成高速铁路近3 0 0 0k m 。第二阶段从2 0 世纪8 0 年代 末至9 0 年代中期，在欧洲形成修建高速铁路的热潮，修建高速铁路的国家扩 展到西班牙、比利时、荷兰、瑞典和英国等。西班牙引进了法、德两国技术， 建成了马德里至塞维利亚高速铁路，全长4 7 1 k r n 。瑞典通过改造线路开行x 2 0 0 0 摆式列车实现高速运输。这一时期建成高速铁路约1 5 0 0k m 。第三阶段为2 0 世纪9 0 年代后期至现在，研究修建高速铁路的国家又迅速扩展，有人称其为 第三次浪潮，正在修建和规划修建高速铁路的国家和地区达2 0 多个，北美、 澳大利亚、亚洲及整个欧洲出现“铁路复兴运动 ，美国、加拿大、印度、俄 罗斯、捷克等国都积极筹建高速铁路，有些国家和地区已形成高速铁路网。1 9 9 8 年1 0 月在德国召开的第三次世界高速铁路大会上有学者预言，高速地面交通 系统有全球化的趋势，2 1 世纪将成为高速铁路大发展的世纪。 而在我国，根据中长期铁路网规划( 2 0 0 8 年调整) 和铁路跨越式发展的 思路，我国将按照“分段建设、逐步成网 的模式，于2 0 2 0 年前建成总营业 里程达1 6 万公里以上的客运专线，未来1 0 年是客运专线的建设高峰。 与此同时，我国在高速铁路运营及检修方面缺少经验，而客运专线与既有 线有着很大的不同。在客运专线上运行的动车组时速将达到2 0 0 k m h 以上，并 且由于动车组造价较高，需要动车组高效运营，这一切都对动车组检修有着极 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 高要求。其次，动车组与传统方式的旅客列车构成( 机车与车辆分离) 有着很 大不同，动车组为机车车辆一体化，由此带来检修方式、体制、机构设置和设 施等诸多方面的不同【5 j 。 动车组运用及检修机构是指对动车组进行检修和存放的场所，动车组的所 有检修作业均在动车组运用及检修机构内进行，动车组完成运输任务后进入机 构内进行检修和存放。它包括高速铁路动车基地、高速铁路动车段、高速铁路 动车运用维修所、高速铁路动车组运用所四个级别。 动车组运用及检修机构是保证动车组高效运营的关键，是客运专线运输设 施布局的重要组成部分，其布局合理对于运输生产有着重要的影响。可以满足 动车组的运用及检修需要，减少动车组使用数量和空车走行距离。并且动车组 运用及检修设施的造价也很昂贵，每设置一处，都应认真分析其必要性与合理 性，以及确定适当的规模。 因此，对于运用科学合理的方法对动车组运用及检修机构布局与规模的研 究对客运专线生产有着重要的意义。由于目前国内外对本文涉及的主要内容研 究较少，本文所做工作具有一定的开创性，对相关研究具有一定的参考价值。 1 2 国内外研究现状 由于高速铁路运营速度高、安全和污染小等特点，世界各国与地区纷纷修 建高速铁路和对高速铁路相关问题进行研究。由于目前国外高速铁路已经基本 建成，并且其客运专线网较小，因此研究动车组运用及检修机构布局方面的文 献较少。 而我国高速铁路的建设近年来才开始，因此对动车组运用与检修问题研究 起步相对较晚。总的来说分为以下4 类： ( 1 ) 对动车组运用及检修机构布局原则，提出建议。文献 6 - 7 ，作者均 对国外动车组运用及检修机构布局进行了分析，对我国动车组运用及检修机构 布局的原则，提出了建议。 ( 2 ) 对具体级别的动车组运用及检修机构进行微观布局。文献 8 作者根 据高速铁路动车组运用与检修的特点和国外动车组运用经验，分析动车组的维 修体制，对动车段总平面布置提出了建议。文献e 9 ，作者根据动车组特点、 检修和维护模式，对3 类动车组检修设施微观布局提出了建议。而文献e l o ， 作者根据北京铁路枢纽的现状，结合北京枢纽高速铁路引入概况，对现有设施 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 进行了分析。在此基础上，提出了在枢纽内进行动车组运用及检修机构布局的 多种方案。并对各方案做出了评价，从中选出最优方案。文献 1 1 ，比文献 1 0 更加微观，作者是基于上海动车段位置选定的情况下，根据动车组检修作业要 求，在动车段内部，仅对动车组高级修的具体检修设施进行布局，并对不同的 方案优缺点进行了分析探讨，提出了最优方案。 ( 3 ) 对动车组维修制度提出建议。文献 1 2 ，作者根据高速铁路动车组 运用维修特点，探讨了动车组维修体制，提出了动车组运用与检修模式。文献 1 3 ，作者对动车组检修制度及修程提出了建议，并对各级检修的内容进行了 探讨。 ( 4 ) 对动车组运用相关问题进行研究。文献 1 4 1 ，作者在分析动车组交 路计划约束基础上，建立了动车组交路计划的模型并给出了模型的解法。文献 1 5 ，作者介绍了动车组运用计划的含义、条件、种类及计划方案评价准则， 建立了求解该问题的模型，并提出了模型的解法。文献 1 6 - 2 0 ，也均是对动 车组运用计划，建立模型及给出解法。 目前国内外对本文涉及的主要内容研究较少，本文所做工作具有一定的开 创性，本文结合动车组运用与检修的特点，对我国高速铁路动车组运用及检修 模式进行了探讨。并从整体上对布局的宏观问题进行研究，使用灰色关联度方 法计算客运专线节点重要度。此后，研究了生成动车组运用及检修机构布局初 始方案集合的模型。在此基础上，研究了确定动车组运用及检修机构规模的计 算方法。随后，从定量和定性两方面对方案进行评价与筛选，从而得到现实中 可行的最优方案。 1 3 本文的内容及组织结构 本文根据世界高速铁路动车组运用及检修设施概况和国内目前客运专线 发展状况，结合动车组运用及检修需要，对我国高速铁路动车组运用及检修模 式进行了探讨。再者，本文分析了动车组运用及检修机构布局的原则和影响因 素，通过计算客运专线网节点重要度，得出了修建动车组运用及检修机构的备 选节点集合。在此基础上，研究了生成动车组运用及检修机构布局的初始方案 集合的模型。此后，本文研究了确定动车组运用及检修机构规模的计算方法。 最后，对动车组运用及检修机构布局方案选择的评价方法进行了研究。 论文共分6 章，第1 章为绪论。第2 章为世界高速铁路动车组运用及检修 西南交通大学硕士研究生学位论文 第4 页 设施概况，介绍了世界高速铁路动车组运用及检修设施概况，并具体介绍了德 国和日本动车检修基地。第3 章为我国动车组运用检修模式探讨，介绍了我国 客运专线目前发展状况及未来规划，并对动车组运用及检修模式进行了探讨。 第4 章为动车组运用及检修机构布局研究，提出了动车组运用及检修机构布局 的技术路线，分析了动车组运用及检修机构布局原则、影响因素。通过分析客 运专线节点重要度，得出修建动车组运用及检修机构备选节点集合。在此基础 上使用p 中值模型生成了动车组运用及检修机构布局的初始方案集合。第5 章 为动车组运用及检修机构设施规模的确定，介绍了动车组运用及检修机构的级 别、主要设施，并分析了影响规模的因素，提出了确定规模的程序和方法，研 究了确定规模的计算方法。第6 章为动车组运用及检修机构布局方案评选，通 过定量方法( 从建设费用和需要动车组数量的购买费用) 进行分析，选择出经 济上最优方案。在此基础上，运用定性方法进行分析，得出了可行的最优解。 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 第2 章世界高速铁路动车组运用及检修设施概况 2 1 日本动车组运用及检修体制现状 2 1 1 动车组运用及检修系统 日本新干线的车辆检修基地根据工作内容的不同可以分成如下三类： ( 1 ) 负责车辆日常检查和周期检修等小范围检修的场所，有的也负责车 辆运用，如j r 东海铁路公司的东京第一车辆所、东京第二车辆所。 ( 2 ) 只负责车辆大修的车辆工厂，如j r 东海铁路公司的滨松工厂。 ( 3 ) 负责车辆全部修程的综合车辆基地，如j r 东日本铁路公司的仙台综 合车辆所、j r 西日本铁路公司的博多综合车辆所。 图2 1 为日本新干线车辆基地的配置图 2 1 。新干线的车辆所以及运转所的 概况，如表2 1 所录2 1 。 图2 1 新干线车辆基地的配置 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 表2 1 新干线的车辆所和运转所概要 股道名以及股道数 到发线日常、定期大修、转向 车辆基地名称干线名称车站基地问 备注 电动车停放线检查线架检查线 ( 股道数)( 股道数)( 股道数) 东京第1 、 东海道东京1 0 6 k m 3 81 2 其它1 l 股 第2 车辆所 三岛车辆所 东海道三岛0 5 k m1 43 ( 仅日常)其它2 股 静冈电动车 东海道静冈3 o k m 2 停放线 名古屋车辆所东海道名古屋v 3 9 l 锄l l3 ( 仅日常) 大阪第1 、第2 、2 ( 转向架检 东海道新大阪9 1 l 皿 3 79 其它l l 股 第3 车辆所查) 冈山运转所山阳冈山2 6 k e1 42 ( 仅日常)其它l 股 广岛运转所山阳广岛3 1 i a r 8 2 ( 仅日常)其它1 股 2 ( 转向架检 博多综合车辆所 山阳 博多9 2 k m 2 77 其它1 l 股 查) 上野东北、上越、 上野5 o l 【m1 8 3 ( 仅日常) 第1 运转所北陆 小山运转所东北小山2 3 k m 7 2 ( 仅日常)其它1 股 那须盐原电动 东北 那须盐原2 l 【m4 车组停放线 盛冈运转所东北盛冈4 2 k m 62 其它1 股 盛冈运转所 东北八户1 o l a f21 ( 仅日常) 八户列检所 新泻第1 运转所上越新泻5 1 k m 1 46 其它4 股 长野运转所北陆长野8 o k m 1 13 其它3 股 东北、上越、 仙台综合车辆所仙台1 0 4 1 m 1 65 其它1 3 股 北陆 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 2 1 2 检修内容 日本新干线高速列车的检修采用的是定期预防检修制度，即按一定的周期 进行规定内容的检查、维修，大体上可分为定期检修和不定期检修( 对机车车 辆运用中发生的故障和问题随时进行修理、调整) 两大类。其中，定期检修又 分为四级：日常检查、周期检修、转向架检修和全面检修如图2 2 所示【2 】。 日检定期检修架修大修 图2 2 新干线高速列车的检修结构 除此之外，还包括2 种临时检修形式： ( 1 ) 运行检修：根据需要，乘车进行车辆动态检修和部件作用功能检修； ( 2 ) 临时检修：在已发生故障或可能发生故障时，安排车辆检修。 新干线车辆的检修体系如图2 - 3 所希2 】。 新干线列车各个修程的检修内容，是根据各个修程所要达到的不同目的来 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 确定的。通过定期预防性维修，保证列车在进入下一个修程之前运用状态良好。 1 日常检查 全列编组不分解，根据列车的运用状态，对到限的磨耗件进行更换，如受 电弓滑板、制动闸片等。如果是直流电机，还要更换碳刷。对润滑部位进行补 油，如轴承按规定补充润滑脂，传动齿轮箱的油位保证在规定刻线位置，受电 弓、转向架、车钩、车门等处的活动、滑动部件也需检查润滑状态。同时，对 受电弓、转向架、走行部、制动装置等部分进行外观检查，保证其作用良好。 日常检查一般是在列车夜间回库进行，全列检查完成停时1 0 h 。 2 周期检修 全列编组不分解，根据车辆的运用状态，对受电弓、走行部、车下电气装 置、司机控制器、制动装置、车体等状态和功能进行检查和试验。对列车a t c 装置进行试验检查，保证功能正常。对电气部分进行绝缘电阻测量。 周期检修与日常检查的项目差不多，所不同的是日常检查主要是外观检 查，而周期检修更细一些，并要进行功能检查。1 列车周期检修的停时4h ，一 般车辆基地在一个台位上每天进行2 列车的检修，即上午1 列，下午l 列。 3 转向架检修 更换车辆转向架，换下的转向架解体，对主电动机、传动齿轮、走行部、 制动装置等主要部件进行检修。新干线3 0 0 系列车是1 6 节编组，首先将一列 车分解成4 节一个单元，每个单元( 4 节) 同时架车，更换转向架。对车轴进行 超声波探伤。3 0 0 系列车是空心轴，从轴心孔内部探伤。轮对旋削，使踏面和 轮缘恢复标准形状。 新干线o 系、1 0 0 系、2 0 0 系、4 0 0 系采用的是直流电动机，要进行电机解 体检查。而3 0 0 系、e l 系是交流电机，只做外部清扫，不解体。 转向架检修完毕，要在车辆基地的试验线路上进行运行试验。转向架检修 停时l 天。 4 全面检修 将全列编组分解成单节，按工序流水作业，车上、车内、车下所有的设备 都下车检修，主要部件实行互换修；高压布线在车上进行耐压试验，并测量绝 缘电阻，不良者进行更换；客室内装饰地面换新，墙面顶棚只做清洁处理，一 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 般1 2 年彻底更新一次；车体外墙进行重新喷漆，大修后车体要做气密检查。 转向架的检修内容与转向架检修修程的内容相同。 全面检修完毕，要进行全列车的性能试验。先在场内进行运行试验，然后 进行正线试验。各检修基地全面检修的停时不完全一样，见表2 2 【2 1 。 表2 - 2日本全面检修库的停时 检修基地所修车型全面检修停时天 仙台综合车辆基地2 0 0 系、4 0 0 系、e 1 系 1 3 滨松工厂0 系、1 0 0 系、3 0 0 系 1 2 博多综合车辆基地0 系、1 0 0 系、3 0 0 系 1 0 2 1 3 检修周期 检查周期的确定，要充分考虑列车各部件发生故障的概率，且与各部件的 工作方式有密切关系： ( 1 ) 转向架、走行部与运行公里有关； ( 2 ) 车体、空气系统、橡胶件等与时间有关； ( 3 ) 电子部件等与工作时间有关； ( 4 ) 接触器、继电器触头与动作次数有关。 新干线列车的检修主要分为4 个等级的修程： ( 1 ) 日常检查( 日检) ：周期4 8 h ，补充易损、易耗件，补充润滑油； ( 2 ) 周期检查( 月检) ：周期3 0 天或3 万k m ；各部件功能检查，外观检查； ( 3 ) 转向架检查( 年检) ：周期1 2 个月或4 5 万k m ( 新造车2 4 个月) ，转向架 解体； ( 4 ) 全面检查( 大修) ：周期3 6 个月或9 0 万k m ，全部解体。 检修周期时间或公里，哪个先到取哪个，周期只取负偏差，不能取正偏差。 新干线高速列车的检修周期及内容见表2 3 【2 】。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1o 页 表2 - 3 日本新干线高速列车的检修周期及内容 检查种类检修周期检修内容作业时间检修场所 在动车组运用之前，定期补充更换消耗用品， 运转所 并从外部检查受电弓、转向架、走行装置、制 约4 0 - - 6 0 日常检查4 8 小时以内车辆所 动装置、电气设备、门锁装置、车厢内装置等 分钟 综合车辆基地 状态、作用及性能 在运用中随车添乘检查动车组的加速、减速、 运转所 运转检查根据需要进行运用中车辆所 振动、摇摆等动态及各部件的综合作用及性能 综合车辆基地 检修受电弓、特种高压回路装置、主回路装置、 3 0 天以内或3 辅助回路装置、控制回路装置、门锁装置、制运转所 周期检修动装置、转向架、走行装置、车体、仪表、车约4 小时车辆所 万公里以内 厢内装置、附属装置等的状态、作用、性能以综合车辆基地 及电气设备的绝缘电阻等 转向架1 2 个月以内或 根据高速列车的使用情况，定期拆卸牵引电动 机、传动装置、转向架、走行装置、弹簧装置、约9 小时 车辆所 检修4 5 万公里以内综合车辆基地 制动装置的主要部件，解体后做细致检查 3 6 个月以内或根据高速列车的使用情况，定期拆卸高速列车综合车辆基地 全面检修l l 天 9 0 万公里以内 的主要部件，解体后做全面的细致检修 工厂 a t c 工况检根据车辆的运 在使用之前，定期对车上装置各部的状态、性 运转所 车辆所 查用情况决定能做外部检查 综合车辆基地 运转所 a t c 特性检 3 个月以内或6在不解体状态下，定期对车上装置各部的状态车辆所 查万公里以内及特性进行全面检查综合车辆基地 工厂 在电动车组发生故障时，根据情况临时进行检 临时检修根据需要进行 修 在周期检修、 不属于定期检 转向架检修及 修种类，而是 车轴探伤用超声波探伤器检查车轴有无损伤在各种定检中 全面检修时进 行 的一种检查方 法 不属于定期检 以7 万公里为修种类，而是 磨削实施标准，或 用不落轮磨削盘及轮缘磨削盘修正车轮踏面 在各种定检中 和轮缘，使其保持正常形状 根据需要进行的一种检查方 法 注：从2 0 0 2 年6 月开始，架修改为1 8 个月或6 0 万l 【m ，大修改为3 6 个月或1 2 0 万k m 。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第11 页 2 2 法国动车组运用及检修体制现状 2 2 1 动车组运用及检修系统 法国铁路高速网主要由t g v 东南线、t g v 大西洋线、t g v 北方线、t g v 地中 海线和巴黎、里昂联络线组成。其特点是，以巴黎为中心，向外呈辐射状分布。 因此，养护维修机构的布局原则是每条线设立一个动车段，共三处，均设在巴 黎地区，负责各类t g v 高速列车的各级段修，大修回送到大修厂进行。巴黎圣 乔治新城动车段负责t g v 东南线、t g v 地中海线高速列车的维修，沙地翁动车 段负责t g v 大西洋线高速列车的维修，兰地动车段负责t g v 北方线高速列车的 维修。t g v 地中海线实际是东南线的延伸线，动车组段修由东南线动车段负责， 作为补充另在里昂设一处动车运用检查所。另外，里尔和斯特拉斯堡设立了两 处大修厂。 法国国铁机车车辆维修队伍共2 5 万人，主要负责6 0 0 0 辆机车、5 0 0 0 辆 货车、l 万辆客车和4 0 0 列高速t g v 动车组的养护维修。法国t g v 高速列车的 运用、维修，采取的是由国铁总部集中统一管理模式，各地方铁路局负责落实 各项政策和计划。t g v 高速列车产权属于客运部门，与动车组养护维修部门是 内部委托经济核算关系。 2 2 2 检修制度 1 总体情况 法国t g v 高速列车主要采取两种维修方式预防修和故障修，维修重点 是事故发生前的预防性维修。 维修等级分为5 级： 一1 级，司机、车长发现问题后马上通知维修部门。 一2 级，列车停止运行，停车检查，利用晚上停运时间维修。 一3 级，细致检查。彻底检查工作，在制定交路图时进行考虑。 一4 级( 寿命中期的大修) 在大修厂进行，计划中停运1 - 2 个月，平均 1 0 年一次。 一5 级，大规模更新，事故后修正性维修( 时间不限) 。 大西洋线t g v a 列车已平均运行1 5 年，目前己开始进入车内装修和技术 西南交通大学硕士研究生学位论文 第12 页 更新阶段。 预防性维修分为两类：一是条件性预防修，可以通过检测手段确定零部件 状况，采取更换零件方式。二是系统性预防修，有些零件状况无法检测，需要 人为规定运行多少公里或多长时间进行更换零件。由于不易检测，因此系统性 预防修难度较大，需要积累经验，确定零件运行公里数，零件的寿命时间，它 直接关系到运用和维修成本( 如t g v 列车停运一天就要损失1 5 万欧元) 。 为达到预防性维修和优化成本的目标，法国国铁主要靠动车组在段自然停 留时间( 经常利用周末和夜间加班抢修) 更换部件，不进行修理。换下来的部 件送到大修厂或专门的修理基地进行修理。在出事故前修好，减少停运时间和 事故的发生，提高列车运用效率。 2 动车组检修规程 ( 1 ) 日检修，每日对车内供旅客使用的设备检修，对乘车舒适性异常状 况检查。 ( 2 ) 制动试验，每日进行制动试验。 ( 3 ) 正常服务清扫，每当列车到达终点站所进行的清扫。 ( 4 ) 运营检查，每天进行，在高速铁路上运行两个往返，走行旅程不超 过2 5 0 0 k i n ，查找保护装置、走行部分和受电弓的不正常现象。 ( 5 ) 排放粪便，把厕所里用化学方式处理的粪便排泄出去，每3 天进行 一次。 ( 6 ) 正常清扫，在维修段进行的标准清扫( 基础作业) ，每5 天进行一次。 ( 7 ) 舒适性检查，检查并把车内供旅客使用的设备、餐饮设备、卫生间 和照明装置恢复正常状态，每9 天进行一次。 ( 8 ) 走行部分与舒适性检查，检查车体底架下部件的固定情况，制动托 架损坏情况和轮缘润滑情况，每1 8 天进行一次。 ( 9 ) 其他例行停车检查，走行部分检查和牵引电动机、自动车钩检查， 过滤器的更换以及蓄电池、车轴转动和灭火器的检查，每3 6 天或约走行3 5 万k m 进行一次。 ( 1 0 ) 限制性检修，限制性检查也叫做局部检查，对各种设备的功能试验 与检查、系统损坏状况的试验与检查，每4 5 个月进行一次。 ( 1 1 ) 全面检修，基本上同限制性检修，只是更细致一些，另加客车内的 专门清扫，每9 个月或走行2 4 万k m 进行一次。 ( 1 2 ) 镟轮修，旋削车轮踏面，约每1 2 个月或走行3 5 万k m 进行一次。 西南交通大学硕士研究生学位论文第13 页 ( 1 3 ) 全面大检修，检修内容基本上同全面检修，每1 8 个月进行次。 ( 1 4 ) 美观作业，客车内外喷刷油漆，车内装配镶板及供旅客使用的服务 设施，根据高速动车组的实际状态约8 年或走行2 8 0 万l 【n l 进行一次修理。 2 3 德国动车组运用及检修体制现状 2 3 1 动车组运用及检修系统 德国铁路i c e 高速列车现行的维修，大致可分为a 、b 、c 三类。a 类负责 日常运行检查和主要部件补充检查；b 类负责低级修程或小规模维修，并兼作 临修；c 类负责高级修程或大范围维修( 如车体更新、油漆、座椅更换，重大 事故修复等) 。目前，i c e 高速列车运用维修设施包括a 类3 处( 科隆、巴塞尔、 莱比锡) ，b 类5 处( 汉堡、柏林、慕尼黑、法兰克福和杜塞尔多夫) ，c 类l 处( 纽伦堡) 。 德国i c e 动车组运用维修设施及维修方式的特点是： ( 1 ) 由于德国铁路客运网是以南北、东西两大轴线为主干，并连接人口 密度较高的周边大中城市而构成网状格局，因此i c e 动车组运用维修设施基本 上按德国地理位置均衡布点，并设置在客运枢纽所在地。 ( 2 ) i c e l 、2 、3 系列每种车型建一个动车段，动车段规模控制在6 0 套车 组，检修库控制在8 线以内。 ( 3 ) 动车段主要以检查、监测、大部件更换作业为主，动车组整列大修 及主要部件修理集中送大修工厂。i c e 动车组在设计时就始终遵循模块化设计 理念，以提高动车组的维修性，尽可能地降低维修成本。 ( 4 ) 建立i c e 动车组故障诊断信息网络系统。德国铁路所有动车组均安 装了故障自诊断系统，可对列车运行中各部件进行在线故障检测和诊断，并及 时在司机室显示屏、列车监控显示屏上显示，同时进行记录并将故障信息传送 至维修段。 ( 5 ) 段修时，整列动车组入库一次到位，多方位、多工作面进行立体维 修，采用活动轨道桥及气垫及时进行更换转向架和轮对作业。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第14 页 2 3 2 检修内容及周期 德国i c e 高速动车组维修模式按照“三个结合 的原则实施，即：计划修 与状态修( 视情修) 相结合；修理与保养相结合；换件修与专业化集中修相结 合。 i c e 动车组的维修理念是以可靠性为前提的最经济维修。例如： ( 1 ) 德国铁路按每年动车组运行交路确定每一列车的最低级( l 和n 级) 修理，充分利用了列车在库时间完成必须的修理和保养。 ( 2 ) 根据每天列车运行的高峰和低谷情况安排维修计划，充分发挥动车 组运用效率。 ( 3 ) 按每周列车运行高峰低谷情况安排维修计划。 周密、细致的计划修，对部件状态和故障能够准确指示和预报，制造商良 好的维修技术支持构成了德国铁路的维修体系，即： 计划修+ 状态修+ 维修支持= 维修体系。 1 计划维修 计划维修是按零部件磨损、磨耗规律进行定期修理，恢复其基本尺寸；按 照零部件使用寿命定期换件修理；按部件可靠性的变化规律进行定期检测；按 动车组运行状态的变化进行定期保养。为此，德国铁路对计划维修给予了高度 重视，把维修与保养有效结合起来。德国铁路认为合理地选择检修周期可提高 可靠性。 根据车型不同进行专业化分工。汉堡动车段负责i c e l 型；柏林负责i c e 2 型；法兰克福负责v t 6 1 0 型和i c e t d 型；慕尼黑负责i c e 3 型和i c e t 型。 根据不同的车型，动车组检修周期不同，如：l 级由2 0 0 0 k m 一- - 4 5 0 0 k m 不等； 根据用途不同可采用以走行公里确定检修周期，也可以使用时间，即年、月、 日来确定检修周期。但其修程框架基本相同。 检修停时的规定是统一的，以保证运行图的顺利实施，同时对动车组备用 的数量进行最经济的核算。备用多了浪费投资，备用少了不能保证运输的需求。 因此，德国铁路对动车组检修停时做了严格的规定，见表2 4 【2 】。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第15 页 表2 - 4德国i c e 高速列车维修间隔期及内容 走行公里 作业 检修等级检修内容备注 ( i 皿)时间 日常检查( 轮对、走行装置、受电弓 每运行3 4 天进行 l 级检修 及制动系统) ，列车内部清洗( 1 2 级) ( 日常检修) 3 5 0 0 + 1 0 l l a轮对检测诊断，根 列车排污及整备( 水、砂、餐车供料) ， 据状态检修。 排除损坏及故障。 n 级检修 l 级检修全部工作，制动装置试验，动 ( 周检) 2 万+ 2 0 2 h 力车驱动单元维护保养。 n 级检修全部工作，检查列车主要部 f l 级 6 万+ 2 0 件上和整列车各项功能，列车内部清 定期检修 洗( 1 3 级) ，制动机检修( b r l 1 级) ， 1 8 h 空调设备保养。 f 1 级检修全部工作，列车内部清洗( 1 4 f 2 级定期检修 1 2 万+ 2 0 级) ，检查框，油冷却器、通风机、空 2 2 h 调过滤器。 f 3 级定期检修 2 4 万+ 2 0 f 2 级检修全部工作，车轴超声波探伤，f 3 和f 4 各在半列车 车钩及通过台检查，列车清洗加强( 1 4组上进行，以便合 f 4 期定期检修 4 8 万+ 2 0 级) ，制动机检修( b r l 2 级) 2 6 h 理分配作业高峰， 减轻作业负荷。 f 4 级检修的全部工作，转向架检查、 简易大修1 2 0 万+ 2 0 分解和更换，制动机检修( b r 2 级) ，4 天 压力保护设备功能检查。 整个列车分解、检查、修复，全面清 洗( 包括部件、空气管道等) ，压力密 大修 2 4 0 万+ 2 0 封检验，车体重新油漆，更换中间缓 1 3 5 冲车钩，更换损坏的高压电缆，车体 天 测量及改善。 2 状态维修( 或视情修) 状态维修是保证动车组可靠运用的又一重要手段。德国铁路将运行中和计 划修中检查出超过该级修程规定的工作内容分为五类故障： 第一类：影响列车正常牵引和行车安全的故障，占总故障的o 1 ； 第二类：影响列车良好行驶状态的故障，如空调、暖气、集便器等设备所 出现的故障。此类故障约占总故障数的5 ； 西南交通大学硕士研究生学位论文 第16 页 第三类：重复出现的第四类故障； 第四类：可以四天后再处理的故障；第三、四类故障占总故障的6 0 ： 第五类：可以放到下一个修程再处理的故障。此类故障约占总故障数的3 5 左右。 德国铁路规定，不允许列车带有第一类故障运行，运行中出现第一类故障 必须立即停车；允许列车有条件地带有第二类故障运行。如果第二类故障在规 定时间没有消除，在有备用动车组的情况下，故障列车将被停止运营，直至故 障消除，如果没有备用车，则允许其带故障运行一趟；第三、四、五类故障在 规定时间内必须处理好。 3 制造商对维修的技术支持 德国铁路在这方面的具体做法大致有以下几点： ( 1 ) 故障及部件状态自诊断系统随动车组同步开发，并要求自诊断系统 对故障的发现率大于9 8 ；故障的误报率小于等于2 ； ( 2 ) 维修段的工装机具随动车组同步开发，并能够保证同型车在规定时 间内完成换件修的作业要求； ( 3 ) 提供必要的维修手册和人员培训服务； ( 4 ) 提供互换配件的有偿服务( 保修期之外) ； ( 5 ) 提供完整的技术资料，但用户负责向制造商保密； ( 6 ) 提供较为详细的零配件寿命周期。 i c e 高速动车组的维修，在保证安全的条件下，以提高高速列车利用率为 基本出发点，为此，德国铁路根据大量的试验和制造商提供的资料制定了i c e 高速列车的维修内容和间隔期，如表2 - 4 所示。 i c e 高速动车组日常检修及各级定期修中很重要的一部分就是各种清洗工 作，它对列车的维护保养非常重要f 2 】。 2 4 我国台湾地区动车组运用及检修体制现状 台湾高铁的车辆维修，是基于维修理念，保养维修动作应集中一次完成， 亦是要在最短的停车时间内，在最适当的时机，提供系统及设备最简便的更新 及检修，以确保营运的安全、可靠、舒适与便捷。 保养维修工作集中于一个基地来完成，所有的重要设备、备品、工具及人 西南交通大学硕士研究生学位论文 第17 页 力皆可充分的利用调度。 基于上述观念，台湾高铁分别在高铁总机厂及车辆维修基地两个主要