上海新龍華車輛段和廣州芳村車輛段的比較與分析

摘要：通過(guò)對(duì)上海新龍華車輛段和廣州芳村車輛段這兩個(gè)車輛段的比較與分析，
探討一下地鐵車輛段規(guī)劃設(shè)計(jì)的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。
1．概述
地鐵車輛段是地鐵車輛運(yùn)用和檢修的基地，是保證地鐵車輛安全、正點(diǎn)、
高效運(yùn)營(yíng)的重要設(shè)施。車輛段投資大、占地面積大、規(guī)劃設(shè)計(jì)難度大，
是新建地鐵工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
上海新龍華車輛段和廣州芳村車輛段是上海（地鐵一號(hào)線）和廣州（地鐵一號(hào)線）新建第一條地鐵工程的配套設(shè)施，
均建于90年代，均吸收了國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)和配備了許多國(guó)外先進(jìn)設(shè)備，其功能和規(guī)模接近，
是90年代新建地鐵車輛段的代表。本文通過(guò)對(duì)上述兩個(gè)車輛段的比較與分析，結(jié)合自己幾年來(lái)參加設(shè)計(jì)工作的體會(huì)，
探討一下地鐵車輛段規(guī)劃設(shè)計(jì)的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。
2．選址
新龍華車輛段和芳村車輛段的段址均有暢通的市政道路與其相聯(lián)系，均為狹長(zhǎng)地帶以保證有較順直的出入段線與正線相接，但兩段段址的四周均被市政道路及地鐵正線包圍，擴(kuò)展余地較小。地鐵車輛段的規(guī)劃應(yīng)考慮今后的擴(kuò)建要求，利于遠(yuǎn)期發(fā)展。
兩個(gè)車輛段所屬的運(yùn)營(yíng)線路均為直線形（非環(huán)形），兩個(gè)車輛段的段址均位于郊外，靠近運(yùn)營(yíng)線路的端部。從投資角度出發(fā)，由于地鐵線路一般都穿越市區(qū)，線路中部多為市中心地區(qū)，要征用車輛段如此大規(guī)模的用地不經(jīng)濟(jì)，而在郊外征用土地，采取在線路端部附近設(shè)置車輛段的方案更為經(jīng)濟(jì)；從運(yùn)營(yíng)角度來(lái)看，因客流多為早晨從郊外至市區(qū)，夜間從市區(qū)至郊外，所以車輛段靠近運(yùn)營(yíng)線路的端部，而在另一端部安排 2至3組車的夜間停車線，則收發(fā)車與早晚客流方向相吻合，更有利于收發(fā)車的控制和管理，有利于縮短空車的行走距離，運(yùn)營(yíng)也較為合理。因此兩個(gè)車輛段的選址都較為經(jīng)濟(jì)合理。
3．出入段線
出入段線布置是否合理直接影響整個(gè)地鐵交通的正常運(yùn)行，這兩個(gè)車輛段接軌的正線均為地面線，出入段線均采用貫通式布置，出入段線坡度較小、線路半徑較大，并且與車站接軌均采用雙站接軌方案，使地鐵車輛進(jìn)出段順暢、便捷，運(yùn)營(yíng)靈活、高效和方便，因此兩個(gè)車輛段的出入段線布置都比較理想。
4．功能和規(guī)模及檢修制式
從表1可以看出兩個(gè)車輛段的各項(xiàng)指標(biāo)較為接近，說(shuō)明用地規(guī)劃都較為合理，功能和規(guī)模都較為匹配。
兩個(gè)車輛段的段內(nèi)主要部門為車輛段、地鐵綜合維修中心和材料總庫(kù)，芳村車輛段還設(shè)有培訓(xùn)中心。綜合維修中心是地鐵供電、通信、信號(hào)、機(jī)電、工務(wù)和建筑等維修和管理單位，由于涉及系統(tǒng)多，各系統(tǒng)發(fā)展更新較快，在功能和規(guī)模的控制上缺乏成熟經(jīng)驗(yàn)，但在規(guī)劃中應(yīng)將各段合并，設(shè)施相對(duì)集中，并考慮工作量現(xiàn)場(chǎng)化和外協(xié)社會(huì)化越來(lái)越多的發(fā)展趨勢(shì)。材料總庫(kù)的問(wèn)題與綜合維修中心類同，其發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)為減少存放和發(fā)放的程序，提高計(jì)算機(jī)管理程度，庫(kù)房的標(biāo)準(zhǔn)要適應(yīng)機(jī)電、電子設(shè)備存放條件越來(lái)越高的要求，部分庫(kù)房可建為電子立體化倉(cāng)庫(kù)。另外，對(duì)應(yīng)于一個(gè)地鐵公司，綜合維修中心和材料總庫(kù)作為管理單位應(yīng)該是唯一的，對(duì)于新建的其它運(yùn)營(yíng)線路，其擴(kuò)建只應(yīng)是下屬工區(qū)、倉(cāng)庫(kù)的擴(kuò)建，在這一點(diǎn)上是有別于車輛段的。
兩個(gè)車輛段的車輛最高檢修級(jí)別均為大修，即兩段的檢修制式均為大修與架修合修制。目前，地鐵車輛檢修一般采用兩種制式，一種是大修與架修合修制；一種是廠修、段修分修制，即修建專門的地鐵大修廠，承擔(dān)全線路網(wǎng)地鐵車輛的大修任務(wù)，如北京地鐵。由于車輛進(jìn)行大修和架修所用的大部分機(jī)械設(shè)備基本相同，因此采用大修與架修合修制可以減小機(jī)械設(shè)備的重復(fù)投資，提高設(shè)備的利用率，形成規(guī)模效益，但缺點(diǎn)是在近期，車輛大修任務(wù)不足，投資效益難以發(fā)揮。
對(duì)于車輛段檢修制式的選擇應(yīng)綜合整個(gè)地鐵的路網(wǎng)規(guī)劃情況、業(yè)主的投資能力來(lái)考慮。這兩個(gè)車輛段的檢修制式的選擇基本與這兩個(gè)主要條件相吻合。
5．檢修模式
停車列檢庫(kù)和檢修庫(kù)是車輛段的兩個(gè)主要組成部分，一般停車列檢庫(kù)受其配屬車輛數(shù)量的限制，規(guī)模比較好控制，只要掌握車輛段與正線折返線總的停車能力大于本線遠(yuǎn)期的配屬車輛的總數(shù)即可；而檢修庫(kù)的規(guī)模在車輛段的功能確定后，主要取決于檢修模式、廠房的組合形式等條件，其設(shè)計(jì)的難度較大。檢修模式是決定車輛段規(guī)模的關(guān)鍵因素；是確保地鐵運(yùn)營(yíng)安全、高效，延長(zhǎng)車輛使用壽命，降低運(yùn)營(yíng)成本、提高效益的關(guān)鍵因素；也是車輛段設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。檢修模式的內(nèi)容包括檢修修程、檢修周期、停修時(shí)間、檢修作業(yè)的內(nèi)容及要求，檢修模式應(yīng)綜合考慮車輛的技術(shù)條條件、線路狀況、使用環(huán)境、行車組織及運(yùn)用、檢修人員的素質(zhì)、檢修成本等因素，并在實(shí)際運(yùn)用中不斷調(diào)整和完善。其中車輛的技術(shù)條件是最為重要的因素。車輛的構(gòu)造、性能、及應(yīng)用情況不同，其維修模式也有所差異。
上海地鐵一號(hào)線和廣州地鐵一號(hào)線的配屬車輛均為九十年代從德國(guó)進(jìn)口的，其技術(shù)性能和質(zhì)量都有較高的可靠性，均采用了較長(zhǎng)的檢修周期（與國(guó)內(nèi)起地鐵相比），均采用了現(xiàn)車修與部件互換修相結(jié)合的作業(yè)方式，并配備了先進(jìn)的檢修工藝設(shè)備以保證其檢修模式的實(shí)施。但這兩種車輛的構(gòu)造有所不同（詳見(jiàn)表2）。廣州地鐵車輛在牽引傳動(dòng)系統(tǒng)上采用VVVF控制的交流傳動(dòng)系統(tǒng)，其列車診斷系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)更優(yōu)越，車輛整體的質(zhì)量和性能要優(yōu)于上海地鐵車輛。
地鐵車輛的檢修制度通常采用計(jì)劃性維修和故障性維修。兩個(gè)車輛段均實(shí)行預(yù)防性的計(jì)劃?rùn)z修制度積累經(jīng)驗(yàn)為逐步實(shí)行狀態(tài)修創(chuàng)造條件。計(jì)劃性維修各級(jí)修程的周期是以保證在兩次修程間能安全運(yùn)用和最佳的檢修成本為原則制定的。
目前，廣州芳村車輛段還未進(jìn)入架修修程，上海新龍華車輛段在1999年3月首列列車進(jìn)入架修修程，兩段的檢修模式是否合適還有待于實(shí)踐驗(yàn)證。但通過(guò)現(xiàn)在制定的檢修模式的對(duì)比，廣州芳村車輛段檢修周期的指標(biāo)略高于上海新龍華車輛段，這也是與其地鐵車輛的構(gòu)造、性能相對(duì)應(yīng)的。
上海新龍華車輛段根據(jù)地鐵車輛七年多的運(yùn)行與檢修的情況，特別是考慮其臨修率和檢修成本較高的因素，對(duì)檢修模式進(jìn)行了調(diào)整，擴(kuò)大雙周檢的范圍和內(nèi)容，將月檢調(diào)整為季度檢，對(duì)其它檢修周期也進(jìn)行了調(diào)整。這也說(shuō)明了檢修模式是要根據(jù)車輛使用情況，車輛部件檢修或更換后性能的變化情況，檢修消耗情況等因素不斷調(diào)整的。
對(duì)于新建車輛段檢修模式的確定，由于缺乏其地鐵車輛的應(yīng)用情況的基礎(chǔ)，可采取略保守的指標(biāo)，以提供充足的檢修臺(tái)位，從而保證滿足檢修模式今后變化的條件。但在設(shè)計(jì)前，必須對(duì)其車輛構(gòu)造、性能、使用環(huán)境有充分的認(rèn)識(shí)，以求合理制定車輛的檢修模式，避免投資的浪費(fèi)。

6. 總圖布置
兩個(gè)車輛段都根據(jù)其段內(nèi)車輛段、地鐵綜合維修中心和材料總庫(kù)（及芳村車輛段培訓(xùn)中心）等幾大部門的功能和作業(yè)特點(diǎn)，進(jìn)行分區(qū)布置，緊湊、整齊、經(jīng)濟(jì)合理，避免了相互干擾。
兩個(gè)車輛段都將負(fù)責(zé)各級(jí)別修程的檢修庫(kù)集中合建為一個(gè)聯(lián)合檢修庫(kù)，有效地壓縮了其占地面積；都將聯(lián)合檢修庫(kù)與停車列檢庫(kù)相對(duì)獨(dú)立，聯(lián)合檢修庫(kù)接觸網(wǎng)不進(jìn)庫(kù)，而停車列檢庫(kù)接觸網(wǎng)進(jìn)庫(kù)，這對(duì)于車輛供電型式為高壓接觸網(wǎng)的車輛段體現(xiàn)了有利于安全的原則。兩段均分別設(shè)有調(diào)機(jī)庫(kù)、特種車庫(kù)，但今后內(nèi)燃機(jī)車、架線蓄電池牽引車、軌檢車、磨軌車、接觸網(wǎng)作業(yè)車、隧道清洗車、平板車等軌道車輛的配置數(shù)量較多，其車庫(kù)的規(guī)模較大，且架線蓄電池牽引車將逐步取代內(nèi)燃機(jī)車，可將調(diào)機(jī)庫(kù)和特種車庫(kù)并入停車列檢庫(kù)，以減少建筑個(gè)體和占地面積，使用也較方便。
兩段的規(guī)劃設(shè)計(jì)均未考慮商業(yè)物業(yè)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，減少了干擾。由于車輛段都處于地鐵沿線，甚至于市中心，其土地資源非常寶貴，在設(shè)計(jì)中在不影響其功能的前提下盡量將各建筑物相對(duì)集中設(shè)置或合建，提高土地利用率。如在段內(nèi)必須考慮物業(yè)開(kāi)發(fā)，應(yīng)盡量將物業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)域獨(dú)立于生產(chǎn)區(qū)域，減少相互之間干擾。在總圖布置時(shí)，應(yīng)遵循車輛運(yùn)用設(shè)施、車輛檢修設(shè)施、綜合維修中心和材料總庫(kù)、（物業(yè)開(kāi)發(fā)、）其它配套生活、辦公設(shè)施依次優(yōu)先的原則進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。
兩段的主要建筑物均為聯(lián)合檢修庫(kù)和停車列檢庫(kù)兩個(gè)大庫(kù)，在對(duì)待這種以體積龐大的單層廠房為主的建筑群體空間設(shè)計(jì)中，其屋頂對(duì)建筑輪廓、風(fēng)格和視覺(jué)空間起著突出作用。新龍華車輛段采用空間薄殼結(jié)構(gòu)屋面，造型新穎而富于輕盈曲柔感；而芳村車輛段采用大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，從體形空間上反映出材料、技術(shù)的宏偉氣魄。
車輛段總平面圖布置是一門組織空間的藝術(shù)，是具有實(shí)用價(jià)值和美學(xué)價(jià)值的工業(yè)建筑群體空間，是綜合解決功能、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、群體建筑藝術(shù)等方面的矛盾的有機(jī)整體。車輛段建筑組群是由生產(chǎn)性建、構(gòu)筑物，行政、配套生活建筑、工程技術(shù)管線、交通運(yùn)輸設(shè)施、綠化、建筑小品及其相應(yīng)的內(nèi)外空間所組成，即是工藝生產(chǎn)過(guò)程的場(chǎng)所，也是人們從事勞動(dòng)和工作的地方。總平圖設(shè)計(jì)應(yīng)表現(xiàn)在有機(jī)的組群空間之中，以功能統(tǒng)一空間，賦予建筑群體一定藝術(shù)質(zhì)量。其整體藝術(shù)質(zhì)量效果則取決于群體建筑的調(diào)度和安排，體現(xiàn)總體完美的綜合性與整體性。
7．結(jié)語(yǔ)：
地鐵車輛段的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，業(yè)主提出的要求也越來(lái)越高。地鐵車輛及其維修設(shè)備、通信信號(hào)、信息技術(shù)等對(duì)車輛段影響較大的設(shè)備系統(tǒng)因國(guó)外設(shè)備或技術(shù)的引進(jìn)而發(fā)展迅速，建筑設(shè)計(jì)因材料科學(xué)、建造技術(shù)、環(huán)境科學(xué)的發(fā)展而日益更新。地鐵車輛段的設(shè)計(jì)也必須積極引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和觀念。
由于廣州芳村車輛段和上海新龍華車輛段剛建成不久，具備的功能還未完全發(fā)揮，因此本文的分析并不全面和特別深入。這兩個(gè)車輛段作為90年代國(guó)內(nèi)新建地鐵車輛段的代表還有許多經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)值得我們總結(jié)，認(rèn)真研究和分析這兩個(gè)車輛段對(duì)于今后引進(jìn)國(guó)外地鐵的先進(jìn)技術(shù)，新建地鐵車輛段的規(guī)劃設(shè)計(jì)，完善《地下鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范》都將起到重要的作用。