明珠线宝钢车辆段设计的探索与实践
上海磁浮交通发展有限公司
朱捷（上海铁路城市轨道交通设计研究院）
摘要：本文分析了宝钢车辆段的功能定位，合理控制设计规模，并结合运营管理体制的改 革，摒弃原有设计，优化的设计产生了很大的社会经济效益。
关键词：功能定位 设计规模 运营体制 管理体制 优化
明珠线宝钢车辆段原来分为一、二期，一期工程归入明珠线一期工程（3号线）范围，现已设计完成，见图1中的实线部分，施工尚未完成；宝钢车辆段二期工程归入3号线北延伸线工程范围，需要进行设计。
我们在进行宝钢车辆段的设计时，综合考虑了3号线和明珠线二期工程（4号线）的相关情况，进行了一系列的设计研究工作。
一、 明确需求，明确功能定位
3号线设有石龙路停车场，4号线设有蒲汇塘停车场，3号线北延伸设有宝钢车辆段，4号线在虹桥路站和宝山路站与3号线接轨，3号与4号共用虹桥路站与宝山路之间的车站和区间。因此，在现实上具备综合利用石龙路停车场、蒲汇塘停车场和宝钢车辆段的条件。
根据明珠线一段两场统筹研究的成果，更好地进行车辆基地的资源共享，我们认为，由宝钢车辆段承担3号、3号北延伸及4号线定修及定修以上修程的维修任务；并鉴于4号线蒲汇塘停车场的征地十分困难，建议4号线的双周双月检放在3号线石龙路停车场。石龙路停车场和宝钢车辆段除承担3号线的停车列检作业外，还共同承担3号线和4号线的双周双月检作业。宝钢车辆段为3号和4号两线惟一的车辆检修段。
二、 合理控制车辆基地的设计规模
根据最新客流预测资料编制的行车组织及计划，经计算3号线和4号线车辆工作量如表1：
表1 3号线检修列位
类别设计年度 厂 修 架 修 厂、架修小计 定 修 双月检 双周检 双周双月检小计
2015年 0.54 0.30 0.84 0.83 1.38 1.72 3.10
2030年 0.58 0.32 0.90 0.89 1.48 1.86 3.34
表2 4号线检修列位
类别设计年度 厂 修 架 修 厂、架修小计 定 修 双月检 双周检 双周双月检小计
初 期 0.51 0.29 0.80 0.79 1.32 1.65 2.97
远 期 0.51 0.29 0.80 0.79 1.32 1.65 2.97
由上述车辆工作量，宝钢车辆段确定设计规模如下：
1. 停车列检库，近期需要8列位，远期需要12列位。根据明珠线一期工程28列/168辆的购车计划，第一列车2002年5月已到，最后一列车于2004年3月到，考虑到行车组织安排发车计划的需要，以及设计对预留续建方案的综合考虑，停车列检库按远期一次建成，规模为12列位。
2. 双周双月检库，近远期均按5列位设计。
3. 定修库，近远期均按2列位设计。
4. 厂架修，近远期均按2列位设计。
三、 结合运营体制和管理模式改革
原先的车辆基地设计是基于原来的运营体制和管理模式的，原来的模式又是参考铁路的方式。铁路绝大多数是在荒郊野外，周围条件很差，形成了大而全的维修模式，所有的修理工作包括职工生活问题都在自己的基地内解决。当前的轨道交通运营体制是“专线专营”，就是大而全的方式。以往的设计也是立足当前的车辆基地运作方式的。实际上，城市轨道交通是在大型城市市内，周围社会条件很好，大部分的工作均可做到社会化；不仅如此，在轨道交通十分发达并在迅猛发展的上海，车辆基地完全可以考虑承接其他线路的工作。因而，我们进行了以下的工作：
1． 预留2列位厂架修库，即宝钢车辆段预留发展后的厂架修能力可达4列位
预留内容包括一个27m跨三线的厂架修主库，与建设的厂架修主库组成9线4列位的联合主库；以及一个15m跨的辅跨。预留库上马后，对联合主库两侧的辅跨统一调整，依然布置与主库作业密切相关的车体组、钩缓组、以及电子、电器组等辅助工间。与此同时，对于构成厂架修主要检修能力的转向架间、牵引电机间，除在设计中对其作业工位、流程布置等工艺条件，留有适当余地外，在生产量提升后，还可采取增配诸如转向架分解，组装机等关键作业设备；改善互换修比重和均衡生产、加强管理、提高工效、缩短检修周期；以至改变作业班次等手段增加生产能力。
按照规模化经营的思想，厂架修部分承担其他线路的部分工作任务。由于一条轨道交通线路的厂架修工作任务有限，如果每条线路均设厂架修列位，会使厂架修列位的工作能力大大浪费。宝钢车辆段设计厂架修部分，如不考虑预留，工作能力即能满足3号和4号线的需求；如果实施预留的厂架修列位，能够承担其他线路的一部分厂架修工作。同时，设计计算依据的是一周5天工作制，每天工作8h，如果采用多班全日制工作，设计生产列位的能力还可以增加2倍。
2．综合维修面向社会
综合维修中心负责3号和4号两线车站、工务、车辆段与停车场以及通信、信号、接触网、供电、售检票等各系统固定设备的日常运行、维护和定期维修工作。综合维修中心主要采用项目管理为主，自营为辅的运作方式。有社会力量可以承担工作任务的项目，不再采用设置维修车间的做法。其项目管理以合同管理为主，采用专业维修公司的社会化、市场化的运作模式。
在宝钢车辆段，设车辆段和综合维修中心管理部门共用的综合管理楼舍一幢。综合管理楼规模按车辆段和综合维修中心办公、会议、管理用房的需要（包括基地食堂用房），并适当留有余地。为综合维修管理和配合专业维修公司运作的需要，在车辆基地还建有综合维修楼一幢，以提供专业维修公司仓储、必要的工场以及现场办公用房。综合维修楼考虑扩建发展的余地。
3．取消材料总库和培训中心
材料总库主要功能是存放建筑三材、机电设备、车辆配件、辅助材料等。这部分工作，除车辆配件较为特殊外，其余材料社会供应力量充足，并且能够迅速供应到位。车辆配件可由车辆维修单位负责，因此取消材料总库这一机构，将所必需的仓储并入了综合维修楼。
上海市已建有地铁一号线培训中心，3号和4号线的相关培训任务可由其承担，无需再建培训中心。
四、 功能分类，布局分析
根据市场化运作，引进专业化公司的要求，在规划时将车辆段功能分类分开，具体做法如下：
1． 车辆基地与综合维修基地分开。车辆基地是针对运行车辆停放、运用、检查、整备和修理之用，而综合维修基地是维修其他一些线路设施的，从功能上是不同的。将车辆基地与综合维修基地分开是合适的，提供了将来独立经营的可能，为将来采用招投标方式引进车辆维护、维修单位打下了基础。
2． 车辆基地内停车场部分（运行车辆停放、运用、检查、整备和定修以下的修程部分）和厂架修部分分开。运用部分直接服务于3号线，并且与3号线的运营息息相关，因此停车场交给线路的运营单位运作比较合适；而厂架修部分专业性更强，需要强大的技术和设备支持，并且其市场不仅定位在3号和4号线，而且可以承接其他线路的厂架修任务，所以应该另外委托一家车辆专业单位运作。
由于车辆基地设计范围内的区间结构采用敞开段形式，区间线路将车辆基地分割成两部分，即区间以东的车辆运用和检修设施，和区间以西的管理办公和基地食堂设施区，综合维修中心也设置在该区域内。此外，在两个区域的相邻部位，还布置了锅炉房、浴室、牵引变电所等部分辅助生产用房。东区和西区通过若干过轨桥梁连接。由此形成生产和管理、生活两大区域既分开设置又联系方便的布局。
五、 根据工艺布局，优化车间组合
生产车间采用集中布置方式，组成停车列检库，联合检查库和厂架修联合车间三大板块。各板块以宽敞的运输通道相间。同时，一些传统上零星分散的辅助车间，如降压变电所、压缩空气站、蓄电池间、材料库、设备维修间等，也被纳入了板块内，这种布置方式，不仅减少占地，且有利于检修生产的作业流程。在合理设计的条件下，能使车辆、人员、工件、材料的流动距离和相互干扰减至最低程度，提高作业效率，且便于生产管理。
由于运用和检修设施采用并列布置，其相关股道，直接引入站场咽喉区，这一布置不仅使运用列车出入段流通顺畅，并且为定期检修列车的入库提供了便利。此外，通过设计的牵出线，列车在各库线间的转换短捷有效。由此，使整个作业流程十分合理。
六、 摒弃原有设计，开创全新设计
宝钢车辆段按原先的设计分为一、二期，一期为明珠线一期指挥部负责，二期由明珠线一期工程北延伸项目负责。宝钢车辆段一期工程部分正在建设，有地下管线、部分建筑的基础、轨道工程等。经过我们的分析，如果仍按原设计进行施工，将严重浪费土地，增加工程投资，并给将来的运营带来很大的不便。经领导果断决策，放弃这些在建工程，给设计充分发挥的余地，优化设计，获得最佳的设计方案。设计优化带来的效益远大于废弃工程的价值。
依据前述的设计思路，在满足车辆基地设计规模的前提下，车辆段总体布局方案结合综合维修中心运营体制和管理模式作了进一步优化。新的总体方案不仅符合宝钢车辆基地的基础条件，而且工艺布局紧凑，作业流程通畅，是一个比较合理的总体方案。新旧方案见图1和图2。据初步估算，新总体方案较之原设计方案可节约大约一半的用地，即24hm2左右，具有明显的社会和经济效益。
此外，新总体方案结合车辆段工艺，将车辆段内的职工用简易车站纳入正线，建成一个正式车站，将正线区间延长至车辆段内。这一变更给线路将来延伸至月浦提供了条件，并提升了周边地区的交通和地段优势。这样所增加的工程量只是车站，而不涉及区间等，增加的投资较小。这一变更的性价比应该是很高的。
