城市轨道交通整车装备全寿命周期内维护成本分析

来源: 发布时间:2019-07-31 09:38:21

  摘要:介绍了城市轨道交通整车装备全寿命周期内维护成本分析的范围和方法,就影响维护费用的诸多因素做了分析,具体介绍了分析过程。

  关键词:轨道交通;装备;全寿命周期;维护成本

  0. 引言

  城市轨道交通整车装备全寿命周期内维护成本的分析与测算,可以全面反映车辆系统维护与保养方面的资源消耗,是车辆在整个运行寿命周期内维护保障的所有相关费用的总和。作为关键的运输设备,城市轨道交通整车装备车辆系统结构日趋复杂,在现行城市轨道交通车辆维修制度中,大都采用预防性维修与纠正性维修相结合的方法。在使用寿命周期内,维护费用包括有计划的预防性维护费用和故障修复所消耗的纠正性维修费用。

  1. 影响因素

  在车辆的寿命周期中维护费受到许多因素的影响,诸如:运营方式、维修模式、车辆技术、工资水平等,众多因素将直接影响到整车装备寿命周期的费用;此外,社会宏观经济的影响、物价指数、运行的环境变化等许多因素对车辆全寿命周期费用也会有一定的间接影响。

  为使整车装备全寿命周期费用的分析结果相对可靠,在分析前需确定一个假设性的前提条件,即对车辆采用预防性维修和纠正性维修所使用的员工是有经验的,其了解设备技术,并接受过正规培训的。在分析或测算城市整车装备全寿命周期内维护成本时,需确定的前提条件至少包括如下方面:

  a)每列车的年运行公里数。这与车辆的速度等级及运营时间相关,一般对于80km/h速度等级的城轨车辆来说,年运行公里数为100,000或120,000;对于100km/h以上速度等级的城轨车辆来说,年运行公里数为150,000。

  b)人工时成本。不同地区的人工成本略有不同,海外项目需在成本测算前,提前了解当地的人工费用。

  c)列车寿命期限。城市轨道交通车辆的寿命一般为30年,不考虑车辆寿命到期且评估后继续使用期间的费用。

  d)列车编组数。城轨车辆编组数常有的是三编组、四编组、六编组、八编组的情况。

  e) 消耗材料的存储位置。只考虑所有可能消耗的材料都已摆放在维修区域附近的情况。

  e)货币变化。一般不考虑货币利率、通货膨胀以及汇率变化。

  2. 预防性维修

  预防性维修是主动性维修工作,通过维修活动的实施,可以有效防止车辆性能退化,降低车辆故障发生的概率,以确保车辆能够满足正常运营的状态。预防性维修发生的费用包括每个检修层级下所有的维护人工成本和材料费用。维修策略对应的每个预防性维修的检修周期为当列车停稳在维修期,所有的安全保护措施已执行完,而且所有的消耗部件、工具等都已靠近需维修列车停放区域,直到所有的维修任务完成、列车准备上线服务。

  在进行预防性维修时,维修周期是一个重要的指标。周期过短,会造成“过修”,不仅增加维修时间和维修费用,也会影响系统的固有可靠性;周期过长,会造成“欠修”,会因系统不应该出现的故障而造成不应有的损失。传统的整车装备检修周期为周检、月检、年检、架修、大修等,若采用均衡性维修,即将一年的检修任务合理地安排到每个月去执行,可以在一定程度上避免“过修”和“欠修”的情况发生。

  预防性费用计算如下:

  CP=CPP+CPE

  其中:CP为整车装备寿命周期内所有预防性维修费用

  CPP为整车装备寿命周期内所有预防性维修所需的人工成本

  CPE为整车装备寿命周期内所有预防性维修所需的材料与设备费用

  3. 修复性维修

  修复性维修是指车辆系统发生故障后所进行的维修,属于事后维修范畴。修复性维修发生的费用包括所用部件和维修用工时。影响修复性维修费用的主要因素包括产品可靠性、可达性、车辆运营环境等。车辆系统的可靠性高,系统良好状态运行时间长,用于修复性维修的人工费用和材料费用低;反之,可靠性低,则耗费在修复性维修的人工费用和材料费用将增加,同时造成不良的影响。预防性维修是确保车辆系统可靠性的一个重要手段。另外,良好的可达性为维修人员提供一个方便的维修现场,从而达到提高维修质量、缩短维修时间之效果。车辆运营的环境状况及操作情况包括偶然发生的供电异常、司乘人员的误操作等随即因素所导致的偶发故障。

  车辆所发生的临时性故障是随机的,用于修复性维修的费用将主要取决于临修材料费用和对应的人工费用。

  修复性维修费用计算如下:

  CC= 或CC=CCY×Y

  其中:

  CC为修复性维修费用

  表示为单位运营公里数所发生修复性故障的次数;

  表示为每次维修需要费用;

  表示运行距离。

  CCY表示为修复性维修需要的年平均费用;

  Y表示寿命周期总年数。

  4. 总结

  提升轨道交通车辆及其部件的可靠性和可达性、提升维护员的技能水平、保持良好的车辆运营环境,可以有效降低城市轨道交通整车装备全寿命周期内维护成本。

  参考文献:

  【1】《产品全寿命期成本——收益模型及其应用案例》,湖南大学硕士学位论文,杨颖,2002年10月

  【2】城市轨道交通项目广义全寿命周期成本理论与应用研究,北京交通大学博士学位论文,陈进杰,2011年6月

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