城市现代有轨电车工程基础及车辆基地的设计

车辆段与综合基地（简称“车辆基地”）作为现代有轨电车交通配套系统，它主要包括车辆段、综合维修中心、物资总库和培训中心四大基本部分，并辅以必要的办公、生活设施。本节主要阐述车辆段与综合基地的基本功能定位、设计原则、平面布置、车辆段任务和检修体系。

1.车辆基地的基本功能和设计原则

（1）车辆基地的基本功能 车辆段与综合基地作为现代有轨电车系统的运用、检修、材料/后勤保障和培训基地，其功能应体现为整个轨道交通系统服务，因此，车辆段与综合基地应具备以下基本功能：

1）车辆停放及日常保养功能——现代有轨电车车辆的停放和管理；车辆的外部洗刷、内部清扫及定期消毒；驾乘人员每日出、退勤前的技术交接；对运用车辆的日常保养（包括列检和双周检、三月检）及一般性临时故障的处理等。

2）车辆检修功能——依据现代有轨电车车辆的检修周期，定期完成对车辆的计划性修理（包括定修、架修和大修）。

3）列车救援功能——列车发生事故（如脱轨、颠覆）或接触网中断供电时，能迅速出动救援设备起复车辆，或将列车牵引至邻近车站或车辆段，并排除线路故障，恢复行车秩序。

4）系统设备/设施的维护、保养和检修功能——对各系统，包括供电、环控、通信、信号、防灾报警、综合监控、自动售检票、给水排水、自动扶梯等机电设备和房屋建筑、轨道、隧道、桥涵、车站等建筑设施进行维护、保养和检修等。

5）材料物资供应功能——负责现代有轨电车系统在运营和检修过程中，所需各种材料、设备器材、备品备件、劳保用品以及其他物资的采购、储存、保管和供应工作。

6）技术培训功能——负责对现代有轨电车各系统的工人、技术和管理人员进行培训。

（2）车辆基地设计原则 车辆段与综合基地的设计应根据线路和车辆的技术特征，在充分利用所选段址地形地貌和周围环境的基础上，以确保修车质量和生产安全，满足工艺要求为前提，以努力提高作业效率、改善劳动条件、节省基建投资、降低生产成本、获取最佳综合效益为目的，确定主要设计原则如下。

1）功能定位设计。车辆段与综合基地应包括车辆段、综合维修中心、物资总库、培训中心和必要的办公生活设施。车辆的厂、架修功能应从线网的角度分析确定。车辆段定修宜1条线仅设1个定修段。培训中心原则上一个城市仅设一个。综合维修中心和物资总库等也应充分考虑线网资源共享，以节约投资，提高效率。

2）车辆段段型设计。根据城市规划用地的地理条件和与正线的接轨条件，确定车辆段段型是采用贯通式布置还是尽端式布置。贯通式车辆段段型的停车库线两头各接一个车站，方便车辆进出段，段内运用与检修作业顺畅，调车作业与出入段车辆可平行进行，车辆走行距离较短，缺点是占地较多，如图3-44所示。贯通式车辆段范例是广州地铁1号线芳村车辆段。尽端式车辆段段型的停车库线与检修库线采用横列布置或纵列式反向布置，运用于检修作业之间需“之”字形折返调车，车辆走行距离长，作业不便，调车作业与出入段作业有干扰，但优点是充分利用规划用地，占地少，工程量小，能节省规划用地，如图3-45所示。

图3-44 贯通式车辆段

3）预留物业开发条件。应符合城市规划要求，并在满足功能要求的前提下综合考虑物业开发的条件。妥善处理基地建设与物业开发之间的关系，充分考虑建筑消防、结构预留、给水排水、通风等诸多因素，在条件许可的情况下合理进行物业开发。

4）线路设计。线路的配置应满足各种生产功能的要求，力求布置顺畅，避免车辆在段内迂回运行或互相干扰，尽量缩短车辆在段内的空走距离。有条件时，车辆段内设置回转线（俗称“灯泡线”），以实现列车掉头，改善车轮偏磨。车辆段与地铁车站（或正线）间设置出/入段线，出/入段线不宜少于两条线，确保车辆进出段互不干扰。车辆段与国铁轨道间有条件时应设置专用联络线。

5）总平面功能区域设计。总平面布置应以车辆段为主体，统筹考虑其他设施的工作性质和功能要求，按照有利于生产、确保安全、方便管理、方便生活的基本原则合理布置，力求工艺顺畅、作业方便。

图3-45 尽端式车辆段

车辆段布置宜将停车运用部分与办公生活区、非带电的检修区分开布置，保证车流和人流互不干扰。房屋及设备的布置应根据检修作业和生产性质按系统布置，房屋建筑在满足使用功能前提下，性质相同或相近的房屋适当集中设置，尽量合建，以节约城市用地、方便使用。总图布置应以运用库和检修主厂房为核心，各辅助房屋根据运用、检修作业工艺流程和生产性质按系统布置，避免相互影响，并综合考虑防火、道路、管道敷设及绿化、环保等的有关要求，力求布置整齐、紧凑、合理，为安全作业、文明生产创造条件。建筑造型做到错落有致，格调简洁明快整体协调。

6）车辆基地风水电设计。车辆段与综合基地内根据需要设置牵引降压混合变电所和跟随降压变电所。车辆段与综合基地供电系统按满足一、二级负荷要求，两路电源设计。动力、照明设备容量按远期最大负荷设计，并考虑一定裕量。

车辆基地给水排水及消防设计。给水工程设施要安全可靠，并保证各用水点对水量、水质和水压的不同要求。段内生产废水采用分质处理、集中排放的方案，经污水处理厂处理达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）三级标准后，排入城市污水管网。生活污水须经化粪池处理后，排入城市污水管网。车辆段与综合基地应有完善的水消防系统。

压缩空气供给设计。车辆段压缩空气供给有三种方式：段内压缩空气站集中供气；各用气点小型空压机分散供气；集中供气和分散供气相结合方式供气。

7）检修制度设计。根据现代有轨电车车辆技术特征，并参考国内地铁车辆的运用检修经验，车辆检修采用预防性计划检修制度。

8）节约资源原则。车辆段与综合基地设计应贯彻节约资源原则，车辆及固定设备、设施的检修，有条件时充分利用社会资源。锻件、铸件、热处理件、电镀件、标准件、橡胶件等零部件均外协。

9）技术创新原则。车辆段与综合基地设计应贯彻技术创新的原则，积极推广采用新技术、新工艺、新材料、新设备，积极推行车辆运用检修设备的国产化，有选择地引进国外先进技术和关键设备。设备机具宜采用国家标准系列产品，专用设备宜采用标准设备或技术成熟的非标设备。

10）环境友好型原则。车辆段与综合基地的设计应贯彻环境友好型原则，注意环境保护，产生噪声、冲击振动或易燃、易爆的车间宜单独布置，对产生的废气、废液、废渣和噪声等应进行综合治理，并符合现现行国家和地方有关规范、标准的要求。

2.车辆段

（1）车辆段工作任务 车辆段工作任务主要有：

1）承担全线配属车辆的停放、运用、清扫、洗刷和列车技术检查工作。

2）承担全线配属车辆的双周检、三月检工作。

3）承担全线配属车辆不落轮镟修工作。

4）承担全线配属车辆的定修、临修工作。

5）承担本线和其他线路配属车辆的架修和大修工作。

6）承担新车或检修后列车的静调、动调工作。

7）负责全线的事故列车救援工作。

8）负责车辆段内设备和机具的维修及调车机车的日常维修工作。

9）负责本段的行政、技术管理、材料供应和后勤管理等工作。

以上任务范围是针对具备架修或大修能力的车辆段而言。有些车辆段任务范围界定在定（临）修修程及以下，车辆架修或大修由具备能力的车辆段承担。前者称为大架修车辆段，后者称为定修车辆段。同一条线路，为了每天列车始发和收乘方便，往往在其一尽端设置一座车辆段，另一尽端只设置具备停放、运用、清扫、洗刷和列车技术检查工作功能的停车列检库和列车清洗库，我们通常称之为停车场，如图3-46所示。

图3-46 车辆段与停车场

（2）车辆运用检修工艺设计

1）车辆检修制度和检修作业方式。车辆检修制度的制定，一般应根据车辆的技术条件、线路条件、地区环境和运营条件，以及运用、检修人员的素质等多方面因素确定，并在实际运用中不断调整和完善。

车辆检修制度一般分为预防性计划检修制度和矫治性检修制度两种。由于城市轨道交通对车辆的安全性和可靠性要求非常高，考虑到目前我国车辆的总体运用检修水平，车辆检修宜采用按车辆运行周期进行计划检修的预防性计划检修制度。但在整体采用预防性计划检修制度的前提下，应对部分有条件的系统和部件（如电气和控制系统等）实行状态修，对低级修程（如双周检和三月检等）推广采用在线修，以提高车辆的利用率，降低购车和修车成本。

车辆检修作业方式有现车修和换件修两种。

①现车修是将待修车上的零部件，经过修理消除其缺陷后，仍安装在原车上。这种作业方式，除报废零件需要更换外，其他零部件均等待修理后，装回原车。其优点是可减少备用零部件的数量，缺点是常因等待零件而延长停修时间。

②换件修又称互换修，是指将待修车上分解下来的零部件，用合格的备用零部件装上去。现车拆卸下来的零部件经修理后可以装到其他车辆上。换件修优点是最大限度地缩短停修时间，提高修车效率，其缺点是要求有足够的备用零部件。

从提高修车效率出发，车辆检修宜采用以换件修为主，部分零部件现车修为辅的检修作业方式。

2）检修修程。车辆检修修程指标（参考）见表3-4。(https://www.xing528.com)

表3-4 某城市现代有轨电车车辆修程周期和停修表

注：1.表中分子为近期天数，分母为远期天数。

2.表中检修时间是按部件互换修确定的。

3）车辆各检修修程的主要作业内容：

①列检：主要对与车辆行车安全相关的部分进行日常性技术检查。

②双周检：主要对易损件和磨耗件进行检查，部分部件清洁、润滑。

③三月检：主要进行车辆的重点部件及系统状态检查，部件清洁、润滑，更换磨耗件。对车辆易损部件进行检查更换；对牵引、制动、控制系统进行全面检查、调试；对蓄电池根据需要进行检查，添加蒸馏水或离子交换水。

④定修：主要进行车辆的各系统状态检查、检测；各部件全面检查、清洁、润滑以及部分部件的修理及车辆的调试。主要检修内容是对受电弓、空调机、电气控制、牵引、制动、走行部等关键部件进行局部分解、检查、修理、测试，检修后进行静、动态调试。

⑤架修：对车辆的重要部件，特别是走行部进行分解，全面检查、修理，并更换部分部件。对车辆各系统进行全面检测、调试及试验。架车后对转向架、受电弓、空调机、空压机、牵引电机、制动系统、车钩缓冲装置、车门、座椅和各种电气控制装置等部件进行分解、检查、修理、更换、试验，对仪表仪器进行校验，对车体及其余部件的技术状态进行检查修理，检修后对车辆进行静、动态调试。

⑥大修：对车辆包括车体在内进行全面的分解、检查及整修，结合技术改造对部分系统进行全面的更换，对车辆各系统进行全面检测、调试及试验。车辆各修程均以整列车为一检修单元，采用定位检修作业，部分零部件根据检修工艺需要采用流水作业。

4）车辆运用整备工艺流程。车辆运用整备工艺流程如图3-47所示。

图3-47 车辆运用整备工艺流程

5）列车检查、检修工艺流程。列车检查、检修工艺流程如图3-48所示。

图3-48 列车检查、检修工艺流程

①架修/大修工艺流程。车辆吹扫、冲洗→车辆由内燃机车推送入库解列→车辆预检→车辆架车→局部分解→落转向架→列车全部或局部解体→各零部件送检修间分解、检查、修理、更换、组装、试验→车体全面检查、除锈、刷漆、整修→各零件组装→落车调整→喷漆→单元或联挂静调→试车线动调→交验→出库。

②定修工艺流程。列车吹扫、冲洗→列车由调机推送入库→列车预检交接→列车架车局部解体→全面检查、测试→蓄电池检修充电→组装测试→落车调整→送不落轮镟库镟轮→送调试库单元/联挂静调→试车线动调→交验→出库。

③双周检或三月检工艺流程。列车整列入库→测试→全面技术检查→更换易损件→补充电或更换蓄电池→交验→出库。

④列车镟轮工艺流程。待镟轮列车自行牵引或由调机送入镟轮线→专用牵引装置与列车联挂→列车由牵引装置牵引停车轮对定位→轮对检测进行定位测量和磨耗测量→轮对镟修→轮对加工精度检测→其他轮对镟修→全部轮对镟修完成验交→列车出库。

⑤列车静调作业和动调作业。静调作业在专门的静调库或静调线内进行，主要对列车重要部件及联线进行低压通电检查，对车门、空调及列车控制等系统功能进行调试，各电器部件动作是否符合技术要求进行测试。动调作业是在试车线上对整列车的运行性能、状态及车载通信信号设备进行检测、试验，试车线长度需满足列车试验速度从0km/h→V_max→0km/h的需要。

调试作业工艺流程：单元静调→联挂静调→联挂动调→验交。

（3）车辆段主要运用检修设施及设备

1）车辆段主要运用检修设施。车辆段运用检修设施主要有：停车列检库、洗车库、不落轮镟修库、静调库、双周检或三月检库、定临修库或临修库、大架修库、吹扫线、空压机站、内燃机车轨道车库、试车线以及设备维修车间、蓄电池检修库、救援办公室、备品备件库等。

2）车辆段主要运用检修设备。据不完全统计，全国各城市轨道交通车辆段与综合基地初步设计中，列明的工艺设备400～600项，累计1000～1380台（套、辆、组），总投资为1亿～1.5亿。其中车辆段工艺设备主要有：数控不落轮机床、列车自动清洗机、架车及转轨设备、内燃机车、起重运输设备、电源设备、专用工艺装备、机电检修检测设备、仪器仪表电器/电子检测设备、通用机电设备、清洗设备、转向架检修/检测设备以及救援设备等。

（4）列车救援策略及救援设备

1）列车的一般性故障，如车门故障、部分失去动力等，列车应在前方车站清客，退出运营，在车站存车线上待避，等候返回车辆段，或立即返回车辆段处理。

列车在损失部分动力故障状态下有自行救援的运行能力：列车在超员状态下，当损失1/4动力时，列车仍然可以在30‰的坡道上起动，并能以正常运行方式完成当天运营；列车在超员状态下，当损失1/2动力时，列车仍然可以在30‰的坡道上起动，并完成一个单程运行。

2）列车在完全失去动力条件下的救援如下：

①列车在完全失去动力的条件下，后面追踪运行的列车在车站清客后慢速与故障列车联挂，推送故障列车至前方车站，待故障车清客后，继续推送故障列车到存车线或返回车辆段。

②现代有轨电车列车牵引无动力故障列车实施救援的能力一般参考地铁，有如下要求：一列空车应能将另一列停在30‰坡道上的超员故障列车牵引至最近的车站（上坡），乘客下车后返回车辆段；一列空车应能将另一列停在38‰坡道（含曲线附加）上的故障空车牵引回车辆段。

以上两种情况，均不中断运营，不需要车辆段出动救援车辆。

3）在发生列车脱轨、颠覆、火灾、停电等重大事故时，正常运营中断，全线视故障情况可组织故障运营。乘务员和所在站（或邻近车站）站务员（现代有轨电车车站大多简单，很少设站务员，但个别线路的个别较大车站也会设站务员）立即组织乘客疏散，车辆段出动救援。救援车辆和设备应在第一时间赶到所在站（或邻近车站），由救援人员携带设备器材进入事故现场，实施救援。若列车脱轨或颠覆，首先起复列车进行复位救援，并由次列车推送回车辆段。必要时在线路清空前提下，亦可由内燃调车开赴事故现场，牵引故障列车回车辆段。处理事故后，应尽快恢复正常运营。

4）救援设备主要包含：车辆复位救援设备、扶正装置、牵引装置、气垫、剪扩钳、车轴推进器、轮对故障行走小车、轨道运输小车、发电及照明设备、人员防护装备、救援辅助设备等。

3.综合维修中心、物资总库、培训中心

（1）综合维修中心 综合维修中心主要由工建车间、机电车间、供电车间、通号车间和自动化车间等组成。

工建车间承担全线轨道、桥梁、路基、隧道、车站建筑、所有地铁地面建筑等建筑物、构筑物的检查、维修、保养工作。

供电车间承担全线变电所设备、接触网和高中压电缆线路及相关设备、电力监控设备、全线杂散电流防护设备的运营管理、巡检、维护保养、检修工作。

通号车间承担全线通信、信号系统、列车上通信广播设备和信号设备的运营管理、巡检、维护保养、检修工作。

机电车间承担全线各种机电系统及设备，包括环控系统空调设备、给水排水系统（水泵、电机）、屏蔽门、防淹门、自动门、电梯及自动扶梯、各种小型运输车辆、低压电气设备及线路等的运营管理、巡检、维护保养、检修工作。

自动化车间承担全线各自动化系统及通用办公计算机系统的测试、维修保养工作，其中自动化系统包括自动售检票系统（AFC），车站设备监控系统（BAS），防灾报警系统（FAS），门禁系统，综合监控系统。

各系统设备以及线路、隧道等建筑物的大修，宜结合城市轨道交通线网运营模式统筹考虑检修方式，现各城市轨道系统较多考虑社会化服务。

综合维修中心主要工艺设备有：接触网作业车（检修车、架线车、放线车）、接触网检测车、钢轨打磨车、钢轨检测车、轨道平板（吊）车、钢轨机械、道床机械、工务仪器及探伤设备等。

（2）物资总库 物资总库承担本线范围内运营和检修所需的各种材料、机电设备、机具、备品备件、配件、钢轨、劳保用品，以及其他非生产性固定资产的采购、存放、保管和供应工作。

物资总库主要设施是各种库房、料棚和材料装卸线站，主要设备有起重运输设备、自动化立体仓储设备和普通可调式工业货架等，其中起重运输设备已归入车辆段主要工艺设备中。

（3）培训中心 培训中心是对员工进行技术教育的重要基地。现代有轨电车系统是一个多专业的综合性交通系统，它不仅技术复杂，而且发展很快，必须对所有职工进行定期的技术培训，不断提高全员的技术业务水平，以保证系统正常运营。

培训中心设有大、小教室以及各种实验室、微机室、模型室、图书室、教职工办公用房等。培训中心主要设备包含计算机设备、电教设备和各种教具模型挂图。