明珠線寶鋼車輛段設(shè)計(jì)的探索與實(shí)踐

上海磁浮交通發(fā)展有限公司

朱捷（上海鐵路城市軌道交通設(shè)計(jì)研究院）
摘要：本文分析了寶鋼車輛段的功能定位，合理控制設(shè)計(jì)規(guī)模，并結(jié)合運(yùn)營(yíng)管理體制的改 革，摒棄原有設(shè)計(jì)，優(yōu)化的設(shè)計(jì)產(chǎn)生了很大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞：功能定位 設(shè)計(jì)規(guī)模 運(yùn)營(yíng)體制 管理體制 優(yōu)化
明珠線寶鋼車輛段原來分為一、二期，一期工程歸入明珠線一期工程（3號(hào)線）范圍，現(xiàn)已設(shè)計(jì)完成，見圖1中的實(shí)線部分，施工尚未完成；寶鋼車輛段二期工程歸入3號(hào)線北延伸線工程范圍，需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。
我們?cè)谶M(jìn)行寶鋼車輛段的設(shè)計(jì)時(shí)，綜合考慮了3號(hào)線和明珠線二期工程（4號(hào)線）的相關(guān)情況，進(jìn)行了一系列的設(shè)計(jì)研究工作。
一、 明確需求，明確功能定位
3號(hào)線設(shè)有石龍路停車場(chǎng)，4號(hào)線設(shè)有蒲匯塘停車場(chǎng)，3號(hào)線北延伸設(shè)有寶鋼車輛段，4號(hào)線在虹橋路站和寶山路站與3號(hào)線接軌，3號(hào)與4號(hào)共用虹橋路站與寶山路之間的車站和區(qū)間。因此，在現(xiàn)實(shí)上具備綜合利用石龍路停車場(chǎng)、蒲匯塘停車場(chǎng)和寶鋼車輛段的條件。
根據(jù)明珠線一段兩場(chǎng)統(tǒng)籌研究的成果，更好地進(jìn)行車輛基地的資源共享，我們認(rèn)為，由寶鋼車輛段承擔(dān)3號(hào)、3號(hào)北延伸及4號(hào)線定修及定修以上修程的維修任務(wù)；并鑒于4號(hào)線蒲匯塘停車場(chǎng)的征地十分困難，建議4號(hào)線的雙周雙月檢放在3號(hào)線石龍路停車場(chǎng)。石龍路停車場(chǎng)和寶鋼車輛段除承擔(dān)3號(hào)線的停車列檢作業(yè)外，還共同承擔(dān)3號(hào)線和4號(hào)線的雙周雙月檢作業(yè)。寶鋼車輛段為3號(hào)和4號(hào)兩線惟一的車輛檢修段。
二、 合理控制車輛基地的設(shè)計(jì)規(guī)模
根據(jù)最新客流預(yù)測(cè)資料編制的行車組織及計(jì)劃，經(jīng)計(jì)算3號(hào)線和4號(hào)線車輛工作量如表1：
表1 3號(hào)線檢修列位
類別設(shè)計(jì)年度 廠 修 架 修 廠、架修小計(jì) 定 修 雙月檢 雙周檢 雙周雙月檢小計(jì)
2015年 0.54 0.30 0.84 0.83 1.38 1.72 3.10
2030年 0.58 0.32 0.90 0.89 1.48 1.86 3.34
表2 4號(hào)線檢修列位
類別設(shè)計(jì)年度 廠 修 架 修 廠、架修小計(jì) 定 修 雙月檢 雙周檢 雙周雙月檢小計(jì)
初 期 0.51 0.29 0.80 0.79 1.32 1.65 2.97
遠(yuǎn) 期 0.51 0.29 0.80 0.79 1.32 1.65 2.97
由上述車輛工作量，寶鋼車輛段確定設(shè)計(jì)規(guī)模如下：
1. 停車列檢庫(kù)，近期需要8列位，遠(yuǎn)期需要12列位。根據(jù)明珠線一期工程28列/168輛的購(gòu)車計(jì)劃，第一列車2002年5月已到，最后一列車于2004年3月到，考慮到行車組織安排發(fā)車計(jì)劃的需要，以及設(shè)計(jì)對(duì)預(yù)留續(xù)建方案的綜合考慮，停車列檢庫(kù)按遠(yuǎn)期一次建成，規(guī)模為12列位。
2. 雙周雙月檢庫(kù)，近遠(yuǎn)期均按5列位設(shè)計(jì)。
3. 定修庫(kù)，近遠(yuǎn)期均按2列位設(shè)計(jì)。
4. 廠架修，近遠(yuǎn)期均按2列位設(shè)計(jì)。
三、 結(jié)合運(yùn)營(yíng)體制和管理模式改革
原先的車輛基地設(shè)計(jì)是基于原來的運(yùn)營(yíng)體制和管理模式的，原來的模式又是參考鐵路的方式。鐵路絕大多數(shù)是在荒郊野外，周圍條件很差，形成了大而全的維修模式，所有的修理工作包括職工生活問題都在自己的基地內(nèi)解決。當(dāng)前的軌道交通運(yùn)營(yíng)體制是“專線專營(yíng)”，就是大而全的方式。以往的設(shè)計(jì)也是立足當(dāng)前的車輛基地運(yùn)作方式的。實(shí)際上，城市軌道交通是在大型城市市內(nèi)，周圍社會(huì)條件很好，大部分的工作均可做到社會(huì)化；不僅如此，在軌道交通十分發(fā)達(dá)并在迅猛發(fā)展的上海，車輛基地完全可以考慮承接其他線路的工作。因而，我們進(jìn)行了以下的工作：
1． 預(yù)留2列位廠架修庫(kù)，即寶鋼車輛段預(yù)留發(fā)展后的廠架修能力可達(dá)4列位
預(yù)留內(nèi)容包括一個(gè)27m跨三線的廠架修主庫(kù)，與建設(shè)的廠架修主庫(kù)組成9線4列位的聯(lián)合主庫(kù)；以及一個(gè)15m跨的輔跨。預(yù)留庫(kù)上馬后，對(duì)聯(lián)合主庫(kù)兩側(cè)的輔跨統(tǒng)一調(diào)整，依然布置與主庫(kù)作業(yè)密切相關(guān)的車體組、鉤緩組、以及電子、電器組等輔助工間。與此同時(shí)，對(duì)于構(gòu)成廠架修主要檢修能力的轉(zhuǎn)向架間、牽引電機(jī)間，除在設(shè)計(jì)中對(duì)其作業(yè)工位、流程布置等工藝條件，留有適當(dāng)余地外，在生產(chǎn)量提升后，還可采取增配諸如轉(zhuǎn)向架分解，組裝機(jī)等關(guān)鍵作業(yè)設(shè)備；改善互換修比重和均衡生產(chǎn)、加強(qiáng)管理、提高工效、縮短檢修周期；以至改變作業(yè)班次等手段增加生產(chǎn)能力。
按照規(guī)模化經(jīng)營(yíng)的思想，廠架修部分承擔(dān)其他線路的部分工作任務(wù)。由于一條軌道交通線路的廠架修工作任務(wù)有限，如果每條線路均設(shè)廠架修列位，會(huì)使廠架修列位的工作能力大大浪費(fèi)。寶鋼車輛段設(shè)計(jì)廠架修部分，如不考慮預(yù)留，工作能力即能滿足3號(hào)和4號(hào)線的需求；如果實(shí)施預(yù)留的廠架修列位，能夠承擔(dān)其他線路的一部分廠架修工作。同時(shí)，設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)的是一周5天工作制，每天工作8h，如果采用多班全日制工作，設(shè)計(jì)生產(chǎn)列位的能力還可以增加2倍。
2．綜合維修面向社會(huì)
綜合維修中心負(fù)責(zé)3號(hào)和4號(hào)兩線車站、工務(wù)、車輛段與停車場(chǎng)以及通信、信號(hào)、接觸網(wǎng)、供電、售檢票等各系統(tǒng)固定設(shè)備的日常運(yùn)行、維護(hù)和定期維修工作。綜合維修中心主要采用項(xiàng)目管理為主，自營(yíng)為輔的運(yùn)作方式。有社會(huì)力量可以承擔(dān)工作任務(wù)的項(xiàng)目，不再采用設(shè)置維修車間的做法。其項(xiàng)目管理以合同管理為主，采用專業(yè)維修公司的社會(huì)化、市場(chǎng)化的運(yùn)作模式。
在寶鋼車輛段，設(shè)車輛段和綜合維修中心管理部門共用的綜合管理樓舍一幢。綜合管理樓規(guī)模按車輛段和綜合維修中心辦公、會(huì)議、管理用房的需要（包括基地食堂用房），并適當(dāng)留有余地。為綜合維修管理和配合專業(yè)維修公司運(yùn)作的需要，在車輛基地還建有綜合維修樓一幢，以提供專業(yè)維修公司倉(cāng)儲(chǔ)、必要的工場(chǎng)以及現(xiàn)場(chǎng)辦公用房。綜合維修樓考慮擴(kuò)建發(fā)展的余地。
3．取消材料總庫(kù)和培訓(xùn)中心
材料總庫(kù)主要功能是存放建筑三材、機(jī)電設(shè)備、車輛配件、輔助材料等。這部分工作，除車輛配件較為特殊外，其余材料社會(huì)供應(yīng)力量充足，并且能夠迅速供應(yīng)到位。車輛配件可由車輛維修單位負(fù)責(zé)，因此取消材料總庫(kù)這一機(jī)構(gòu)，將所必需的倉(cāng)儲(chǔ)并入了綜合維修樓。
上海市已建有地鐵一號(hào)線培訓(xùn)中心，3號(hào)和4號(hào)線的相關(guān)培訓(xùn)任務(wù)可由其承擔(dān)，無需再建培訓(xùn)中心。
四、 功能分類，布局分析
根據(jù)市場(chǎng)化運(yùn)作，引進(jìn)專業(yè)化公司的要求，在規(guī)劃時(shí)將車輛段功能分類分開，具體做法如下：
1． 車輛基地與綜合維修基地分開。車輛基地是針對(duì)運(yùn)行車輛停放、運(yùn)用、檢查、整備和修理之用，而綜合維修基地是維修其他一些線路設(shè)施的，從功能上是不同的。將車輛基地與綜合維修基地分開是合適的，提供了將來獨(dú)立經(jīng)營(yíng)的可能，為將來采用招投標(biāo)方式引進(jìn)車輛維護(hù)、維修單位打下了基礎(chǔ)。
2． 車輛基地內(nèi)停車場(chǎng)部分（運(yùn)行車輛停放、運(yùn)用、檢查、整備和定修以下的修程部分）和廠架修部分分開。運(yùn)用部分直接服務(wù)于3號(hào)線，并且與3號(hào)線的運(yùn)營(yíng)息息相關(guān)，因此停車場(chǎng)交給線路的運(yùn)營(yíng)單位運(yùn)作比較合適；而廠架修部分專業(yè)性更強(qiáng)，需要強(qiáng)大的技術(shù)和設(shè)備支持，并且其市場(chǎng)不僅定位在3號(hào)和4號(hào)線，而且可以承接其他線路的廠架修任務(wù)，所以應(yīng)該另外委托一家車輛專業(yè)單位運(yùn)作。
由于車輛基地設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的區(qū)間結(jié)構(gòu)采用敞開段形式，區(qū)間線路將車輛基地分割成兩部分，即區(qū)間以東的車輛運(yùn)用和檢修設(shè)施，和區(qū)間以西的管理辦公和基地食堂設(shè)施區(qū)，綜合維修中心也設(shè)置在該區(qū)域內(nèi)。此外，在兩個(gè)區(qū)域的相鄰部位，還布置了鍋爐房、浴室、牽引變電所等部分輔助生產(chǎn)用房。東區(qū)和西區(qū)通過若干過軌橋梁連接。由此形成生產(chǎn)和管理、生活兩大區(qū)域既分開設(shè)置又聯(lián)系方便的布局。
五、 根據(jù)工藝布局，優(yōu)化車間組合
生產(chǎn)車間采用集中布置方式，組成停車列檢庫(kù)，聯(lián)合檢查庫(kù)和廠架修聯(lián)合車間三大板塊。各板塊以寬敞的運(yùn)輸通道相間。同時(shí)，一些傳統(tǒng)上零星分散的輔助車間，如降壓變電所、壓縮空氣站、蓄電池間、材料庫(kù)、設(shè)備維修間等，也被納入了板塊內(nèi)，這種布置方式，不僅減少占地，且有利于檢修生產(chǎn)的作業(yè)流程。在合理設(shè)計(jì)的條件下，能使車輛、人員、工件、材料的流動(dòng)距離和相互干擾減至最低程度，提高作業(yè)效率，且便于生產(chǎn)管理。
由于運(yùn)用和檢修設(shè)施采用并列布置，其相關(guān)股道，直接引入站場(chǎng)咽喉區(qū)，這一布置不僅使運(yùn)用列車出入段流通順暢，并且為定期檢修列車的入庫(kù)提供了便利。此外，通過設(shè)計(jì)的牽出線，列車在各庫(kù)線間的轉(zhuǎn)換短捷有效。由此，使整個(gè)作業(yè)流程十分合理。
六、 摒棄原有設(shè)計(jì)，開創(chuàng)全新設(shè)計(jì)
寶鋼車輛段按原先的設(shè)計(jì)分為一、二期，一期為明珠線一期指揮部負(fù)責(zé)，二期由明珠線一期工程北延伸項(xiàng)目負(fù)責(zé)。寶鋼車輛段一期工程部分正在建設(shè)，有地下管線、部分建筑的基礎(chǔ)、軌道工程等。經(jīng)過我們的分析，如果仍按原設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，將嚴(yán)重浪費(fèi)土地，增加工程投資，并給將來的運(yùn)營(yíng)帶來很大的不便。經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)果斷決策，放棄這些在建工程，給設(shè)計(jì)充分發(fā)揮的余地，優(yōu)化設(shè)計(jì)，獲得最佳的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)優(yōu)化帶來的效益遠(yuǎn)大于廢棄工程的價(jià)值。
依據(jù)前述的設(shè)計(jì)思路，在滿足車輛基地設(shè)計(jì)規(guī)模的前提下，車輛段總體布局方案結(jié)合綜合維修中心運(yùn)營(yíng)體制和管理模式作了進(jìn)一步優(yōu)化。新的總體方案不僅符合寶鋼車輛基地的基礎(chǔ)條件，而且工藝布局緊湊，作業(yè)流程通暢，是一個(gè)比較合理的總體方案。新舊方案見圖1和圖2。據(jù)初步估算，新總體方案較之原設(shè)計(jì)方案可節(jié)約大約一半的用地，即24hm2左右，具有明顯的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
此外，新總體方案結(jié)合車輛段工藝，將車輛段內(nèi)的職工用簡(jiǎn)易車站納入正線，建成一個(gè)正式車站，將正線區(qū)間延長(zhǎng)至車輛段內(nèi)。這一變更給線路將來延伸至月浦提供了條件，并提升了周邊地區(qū)的交通和地段優(yōu)勢(shì)。這樣所增加的工程量只是車站，而不涉及區(qū)間等，增加的投資較小。這一變更的性價(jià)比應(yīng)該是很高的。