基于RCM的上海地铁车辆检修规程优化研究

基于上海地铁既有检修规程的局限性,文章提出了将以可靠性为中心的维修(RCM)应用于检修规程优化的方法。以上海地铁13号线13A01和13A02两种车型的一系垂向减振器为例,按照确定重要功能部件、故障模式与影响分析、数据处理与分析、逻辑决断分析、确定适当的维修建议等流程进行RCM分析;基于RCM分析结果,并通过对比既有检修规程,提出了优化后的一系垂向减振器检修规程。研究结果表明:13A01和13A02两种车型的一系垂向减振器故障分布特性与运行里程相关,且维修策略均为计划修复,计划修复周期分别为2年和6年;优化后的检修规程更具科学性,能够有效避免过度修和欠修问题。

地铁车辆架大修成本管理探索

我国城市轨道交通经过多年飞速发展,已经形成规模化地铁运营网络,随着运营时间和里程的延长,大部分线路都进入需要架大修维护的阶段,而架大修成本占地铁维保成本的比重较大,如何有效降低架大修成本也成为维保公司迫切要解决的难题。本文以S地铁运营公司为例,对地铁公司架大修成本管理现状进行了分析,并尝试将全生命周期成本管理模式应用到S地铁公司架大修成本管理中,为地铁车辆架大修成本管理提供新的视角与方法。

上海轨道交通17号线车辆全寿命均衡运维模式

车辆全寿命均衡运维模式,是一种以车辆设备功能结构(设备树)展开并覆盖其全寿命维护规程为基础,结合列车状态、生产资源状态、外部指标要求等形成全面动态均衡最优维护计划,根据维护规程及维护计划不折不扣执行维护维修工作后,交付运营的车辆设备运维模式。分析了超大规模城市轨道交通线网车辆维修现状,介绍了上海轨道交通17号线车辆全寿命均衡运维模式的具体内涵,以及基于该模式的状态修和数字化转型的实施策略。该模式仍然紧紧扣住“规程-计划-执行-交付”这一车辆运维业务主线,且能持续改善优化,确保列车安全,提升列车可用率,降低运维成本。随着智能运维的全面应用,有必要全面推进车辆维修业务过程的数字化转型,即车辆状态的数字孪生、维修执行的数字化及以维护规程和维护计划优化为核心功能的车辆维修专家系统。

服役条件下提速地铁车辆的横向运动稳定性研究

地铁提速是未来轨道交通发展的必然趋势,服役条件下的车轮磨损会导致车轮半径减小和等效锥度增大,容易造成车辆蛇行失稳。为了保持服役条件下提速地铁车辆的横向运动稳定性,通过调研获取了上海某线路地铁车辆的车轮磨损情况,建立了含抗蛇行减振器的地铁横向动力学模型,研究了车轮磨损对于地铁车辆横向运动稳定性的影响,对比服役条件下有无抗蛇行减振器的车辆临界速度,指明了安装抗蛇行减振器对于服役地铁提速的必要性。结果表明,服役条件下的地铁车辆车轮半径减小以及等效锥度增大会降低车辆的临界速度,增大蛇行运动幅值。通过安装抗蛇行减振器,能有效地解决地铁车辆车轮磨损以及提速带来的横向运动稳定性裕量不足的问题,同时也能避免地铁车辆在异常参数匹配下发生一次蛇行运动。论文工作对探究服役地铁车辆进一步提速以及车轮和钢轨的维护保养具有一定的参考价值。

基于运筹优化的地铁车辆全寿命维修计划管理方法研究

本文介绍了利用运筹优化方法对地铁车辆全寿命维修计划管理进行辅助支持、增强决策的方法和实践。运用运筹学知识,可以从全局考虑地铁车辆维修计划管理中所需要考虑的多维度因素,包括车辆工作包间隔因素、车辆工作包物资因素、车辆工作包股道因素、车辆工作包人员因素,从而在保证地铁运营稳定的前提下实现降低维修成本,减少列车过修和欠修,将地铁维修计划管理模式从传统计划检修模式转变为智能运维计划模式。此方法包括全寿命周期计划、年计划、月计划、周计划生成四个主要模块。通过这四个模块的有机结合最终实现对地铁车辆维修全寿命、长期、中期、短期计划的输出。本文也介绍了此方法的应用实践,展示了此方法应用实践后可能带来的价值和潜在的收益。

可靠性、可用性、可维修性和安全性(RAMS)指标管理在上海轨道交通车辆维护保障中的应用

上海地铁维护保障有限公司车辆专业从2002年开始构建RAMS(可靠性、可用性、可维修性和安全性)指标体系,建立统一的数据采集、分析平台。基于对连续采集的RAMS数据的分析,进行现场车辆维护的辅助决策,明确中期维护工作的重点,全面提高车辆维护维修的质量。目前,RAMS方法已经全面应用于上海轨道交通车辆维保工作,取得了一定成效,形成了车辆日常检修和架(大)修管理应用案例。

地铁车辆铝合金车体服役寿命评估方法研究

需研究一套针对服役已近末期的地铁车辆铝合金车体的服役寿命评估体系,通过合理且准确的评估,决定是延寿使用还是到期报废。以上海轨道交通01A01型列车车辆铝合金车体为例进行分析。收集了该类车辆车体裂纹数据,并将裂纹发生的位置划分为4个关键区域;对出现裂纹的车体,通过改变结构、裂纹补焊、对裂纹区域补强或补修等方案对车体裂纹进行处理;分别基于EN 1999-1-3:2011和BS 7910:2005对4个关键区域的原车体使用寿命和补强或补修后车体剩余寿命进行了评估。评估结果表明,通过改变结构、裂纹补焊、对裂纹区域进行补强或补修处理,能够延长车体的服役寿命。基于两个标准的两维度评估方法确定:原车体的使用寿命为26年,补强或补修后车体的剩余寿命为9年。

上海轨道交通2号线信号系统改造工程配套工程--车辆控制系统的适应性改造

上海轨道交通2号线信号系统由TBTC(基于轨道电路的列车控制)系统改造为CBTC(基于通信的列车控制)系统,需对车辆控制系统进行适应性改造,其中MVB(多功能车辆总线)网络的适应性改造是重点。介绍了MVB双绞线冗余结构、改造后的列车通信网络及列车诊断以太网,02A01车列车控制系统硬件设备改造项点和各子系统设备安装中的重点事项,以及列车控制网络中各子系统失效情况下的列车防护方案。2号线信号系统升级工程的车辆配套改造工程--车辆控制系统的适应性改造完成后,极大地提高了车辆的可用性,能够满足新增CBTC系统与列车进行数据交互的需求,同时实现了车辆控制系统对牵引、制动、车门、PIS(乘客信息系统)等子系统的控制。

上海轨道交通车辆延寿评估方法探讨

为了保障列车长期安全、可靠地运营,降低列车总体运维成本,开展车辆寿命评估以支撑其后续使用决策是十分必要的。探讨了整车状态评估的总体流程,探讨了车体和转向架状态、机械部件状态、电气部件状态、线缆状态的具体评估方法,并提出了制定车辆延寿改造方案的总体原则。所提出的评估方法可为其他使用寿命到限车辆评估体系的建立提供参考,也为车辆退行更新处置相关工作打下了基础。

上海轨道交通2号线车辆PIS报站广播功能升级与优化

上海轨道交通2号线信号系统升级改造为CBTC(基于通信的列车控制)系统后,同时考虑实现DTO(有人值守的全自动运行)功能。为提升运营服务质量,需升级与优化PIS(乘客信息系统)报站广播功能。介绍了CBTC系统和PIS的基本功能;介绍了2号线不同车型列车PIS全自动报站广播功能的实现方式,以及PIS半自动报站广播功能优化后的报站模式切换逻辑。PIS报站广播功能升级与优化后,降低了人工操作失误造成的无广播或报错站的概率,规避了站间停车时提前广播的问题及报站不准确的问题,提高了运营服务质量。

考虑滚动噪声的地铁波磨打磨限值评估方法

钢轨打磨能有效抑制波磨的发展,目前的打磨限值制定标准主要以车辆运行平稳性和行车安全性为依据,对影响环境线路的轮轨滚动噪声重视不足。为了获取服役条件下轮轨滚动噪声约束的地铁波磨打磨限值,根据对某地铁线路噪声段波磨情况的调查,建立了地铁波磨打磨限值综合评估模型。模型中将连续谐波模拟钢轨波磨作为系统输入,根据车辆-轨道耦合动力学理论以及轮轨接触关系确定轮轨动作用力和轮轨表面粗糙度之间的关系,分析获取了车辆-轨道耦合系统的振动响应和轮轨滚动噪声,指出了轮轨动作用力、轮重减载率和轮轨滚动噪声声压级3个指标对地铁线路钢轨波磨打磨限值的影响,进而形成了融合轮轨滚动噪声的地铁波磨打磨限值评估方法。结果表明:考虑轮轨滚动噪声影响的钢轨波磨打磨限值评估,不仅满足车辆运行平稳性和行车安全性的要求,而且保证地铁沿线噪声处于合理范围;基于轮轨滚动噪声对钢轨波磨最为敏感的特性,综合评估地铁波磨打磨限值,提高了载重变化时的车辆运行平稳性。

上海地铁车辆架大修维修能力评估及优化建议

随着上海地铁超大规模网络化发展,到2020年上海地铁全线配属车辆数预计到达7500节,根据列车架大修每5年一次的维修周期,预计至2025年每年将有约1500节列车进入架大修。为了满足每年1500节列车架大修的维修能力,上海地铁根据对2020—2025年1-18号线的预计完工工程量的预测,结合既有和在建中的架大修维修场地情况、转线转场条件、吊装能力等,对各条线路的车辆架大修预计需求和整车架大修生产能力进行了评估,并提出了产能优化方案。

上海地铁车辆轴箱轴承故障分析及预防措施

对上海地铁车辆轴箱轴承故障及故障类型进行统计分析,分析车辆轴箱轴承的受力状态,以两种不同的计算方法对轴箱轴承寿命进行校核,并根据寿命校核结果,提出了A型地铁车辆轴箱轴承尺寸选型建议;同时,针对上海地铁车辆轴箱轴承故障介绍预防检测措施。

基于贝叶斯网络的地铁车辆空调系统可靠性分析

通过对地铁车辆空调系统可靠性分析确定系统薄弱环节,是确保设备安全可靠运行的关键技术之一。针对地铁车辆空调系统结构复杂、可靠性分析困难,提出一种基于贝叶斯网络的系统可靠性分析方法。通过对系统结构分析,结合现场故障数据,确定系统关键部件故障特征,构建基于贝叶斯网络的故障树可靠性推理模型,实现系统的可靠性分析。结果表明,地铁车辆空调系统发生故障的失效概率为0.025 5,其中电子膨胀阀为系统故障的最主要原因,通风机电机烧坏为系统的薄弱环节。

基于LS-FAHP法的地铁车辆安全风险评估

采用风险矩阵法-模糊层次分析法(LS-FAHP)建立地铁车辆风险评估模型,将列车面临的风险从时间维度、人机料法环维度进行分解,获得风险因素集,构建评价体系,确定风险因素权重,再结合风险发生频次确定风险因素严重程度,将风险因素严重程度进行排序,突出风险预防重点,为风险管控提供新的思路。

上海地铁5号线车辆停放制动故障分析及处理

阐述了上海地铁5号线车辆停放制动控制工作原理,对线路上车辆停放制动故障进行跟踪统计,讨论了车辆停放制动故障对正线运营产生的影响,分析了产生故障的原因,提出了三种对停放制动电磁阀的改进方案,最终比选出最优的一种解决方案。该方案有效地提高了停放制动电磁阀寿命,降低了车辆正线故障率,保障了车辆正常的运营准点率,为城市轨道交通车辆停放制动故障的处理提供了参考依据。

地铁车轮踏面对轮缘异常磨耗的影响与分析

针对上海地铁车辆车轮轮缘异常磨耗的问题,以3、4号线列车为例,进行了车轮踏面换型跟踪试验,研究了在不同车轮踏面下,车轮各参数值的磨耗情况。试验结果表明:在LM踏面下的轮缘厚度磨耗值明显小于DIN5573踏面,LM踏面能进一步降低轮缘磨耗。但由于LM踏面接触应力高于DIN5573踏面,因此4号线LM踏面出现了微裂纹情况,但微裂纹深度较浅,未形成踏面剥离,不会影响运营安全以及后期的镟修工作。此研究对列车减少轮缘磨耗以及后期车轮镟修工作具有参考价值。

基于车辆运维检修计划管理系统的架大修计划预测

地铁列车架大修计划的合理性与科学性是保障列车状态的重要因素之一,为了避免运营列车同时到达检修周期,文章基于车辆运维检修计划管理系统开展了架大修计划预测策略研究。通过分析列车每日运行里程并收集和整理相关数据,获取每列车的出发时间、到达时间及列车运行的里程数,利用列车日常用车计划制造公里数阶梯,最终获取列车的最优架大修计划及运营策略,从而提高列车利用率及计划编排的可靠性。

基于智能运维数据的轮对维护方法研究

为研究智能运维设备采集数据对轮对维护方法的优化,本文重点分析了轮对尺寸与廓形数据的预处理方法,分析线路的车轮磨耗特征,为轮对维护提供建议,提出适用于研究线路的镟修周期优化方法。通过对智能运维设备采集的轮对数据应用方向的分析,采用滤波修正和弦高筛选法对2017—2020年上海地铁实测数据进行预处理,根据不同镟修模板呈现的变化特征具体分析并给出措施,最后建立以镟修模板为区分的轮缘分段磨耗模型,输出了列车级车轮镟修周期优化策略。研究结果表明:通过智能运维设备采集的轮对数据信息较人工测量数据效率显著提高,且能够直观区分踏面与轮缘异常磨耗特征,镟修周期的优化相较于传统尺寸超限镟修方式,更符合实际线路磨耗规律。

地铁站台屏蔽门门体结构的有限元分析

建立了地铁站台屏蔽门门体结构的分析模型,分析了屏蔽门的设计荷载和工况组成。利用有限元法进行了屏蔽门系统的结构计算,得到屏蔽门门体关键部件的变形及应力分布,从而为屏蔽门机械系统的优化和可靠性设计提供基础数据。