动车组修程修制改革
秦成
西安动车段 陕西省西安市 710000
一、动车组可靠性技术与指标
1、可靠性指标
(1)可靠度:产品在规定条件下,规定时间内,获得规定功能的能力(“三规定一能力”)。可靠度是时间的减函数,即随着时间的延长可靠度逐渐减低。
(2)故障(失效)率:某时刻尚未故障(对于不可修产品也称失效)的产品,在该时刻后单位时间内发生故障(失效)的概率。

式中,λ(t)为故障率函数;f(t)为故障密度函数;R(t)为可靠度函数。
(3)可靠寿命:满足一定可靠度要求下的产品使用寿命。如:产品可靠度为0.9 时对应的可靠寿命为额定寿命;产品可靠度为 0.5 时对应的可靠寿命为中位寿命。
上述可靠性指标在不同产品领域应用时,还会结合产品具体运用管理特点,衍生定义出更具针对性的可靠性专用指标,如:动车组百万公里故障率、机车十万公里机破率等。
2、中国标准动车组可靠性指标及要求
(1)A 类故障及其故障率:在规定运用环境和条件下,由于车辆设备故障导致动车组途中非正常停车时间大于 20min 小于 1h 的故障。中国标准动车组 A 类故障率不大于 0.2 件/百万公里。
(2)B 类故障及其故障率:在规定运用环境和条件下,由于车辆设备故障导致动车组途中非正常停车少于 20min 的故障。中国标准动车组 B 类故障率不大于0.4 件/百万公里。
(3)C 类故障及其故障率:在规定运用环境和条件下,由于车辆设备故障导致动车组在功能受限模式下运行的故障,
(4)D 类故障及其故障率:不影响动车组正常运行的其他各类故障。中国标准动车组D 类故障率指标暂不控制。
二、动车组修程修制现状
动车组维修包括运用维修与高级维修两大板块,运用维修包括上线运用前的例行安全检查的一级修与周期性深度检查、维护保养和功能检测:轮轴探伤、车轮镟修等的二级修;高级维修包括转向架分解检修,功能确认的三级修、重要系统分解检修的四级修、整车全面分解检修、升级改造的五级修。

1、运用修能力制约动车组开行
随着高铁线路不断增加,动车组配属逐年增长,2014-2019 年年均增量在300组以上,目前配属已达 4000 余组。北京南、武汉、上海虹桥等大部分动车所的一级修能力已趋于饱和,随着配属量的进一步增加,一级修能力将成为动车组开行的主要制约因素。
2、高级修费用呈阶梯式增长
随着动车组高级修工作量的逐步增长,高级修费用规模随之快速增加,检修成本日益攀升。
3、修程修制仍有较大的优化空间
(1)对标世界先进水平,部分车型检修周期间隔比国外偏低,全寿命周期内检修频次偏高。
(2)修程修制设置存在一定保守,检修项目和标准制定存在过度检修、过剩检修的问题。
(3)与国外先进水平相比,检修率偏高,检修修时偏长。
三、修程修制改革
1、一级修周期延长如下图并优化典型项目
A 利用检修机器人实施动车组一级修,采取人机交替方式(即一次人工检修、一次机器人检修),延长人工一级检修周期。
B 一级修两端全部制动试验调整为一端全部制动试验、另一端简略制动试验。
C 取消一级修上部服务设施检查作业,调整为随车机械师途中巡视检查的方式。
D 管内重联动车组实行单随车机械师值乘,城际动车组取消随车机械师值乘。

2、二级修周期延长如下图并优化典型项目(如基于动车组故障预测与健康管理(PHM)系统,开展动车组变压器、变流器冷却装置滤网视情维修。)

3、高级修周期延长
目标将现行高级修里程周期上限132 万公里分阶段逐步延长到165 万公里。“复兴号”动车组高级修间隔(基准)由120 万公里延长至150 万公里,按照年均走行60 万公里计算,30 年寿命周期内组均可减少三级修 2 次、四级修 1 次。目前已完成第一批复兴号验证动车组。
四、改革成效与总结
通过延长一级修周期及推进一级修人机交替作业,动车组一级修平均入修里程提高了 30% ;每日上线动车组与一级修动车组数量比(运检比)提高了 19.2% 。高级修平均入修间隔里程提高 19.8% 。高级修发生量在配属不断增加的情况下,由改革前的 1609 组减少至1242 组。按现有动车组保有量全寿命周期内减少的高级修发生量测算,平均每年可节约高级修费用约70 亿元。
动车组修程修制改革为系统性工程,是推进动车组高质量发展的重大举措。通过不断探索和实践,建立了更为科学合理的动车组修程修制体系,为后续持续深化改革积累了经验和提供借鉴。
参考文献
[1]兰远帜、黄继林、林威.动车组修程修制研究与实践[J]铁道运营技术,2022,04-032-3.
[2]丰雪霏.动车组运用检修的修程修制优化与实践[D]中国铁道科学研究院,2018.6.