上海新龍華車輛段和廣州芳村車輛段的比較與分析

摘要：通過對上海新龍華車輛段和廣州芳村車輛段這兩個車輛段的比較與分析，
探討一下地鐵車輛段規劃設計的幾個關鍵問題。
1．概述
地鐵車輛段是地鐵車輛運用和檢修的基地，是保證地鐵車輛安全、正點、
高效運營的重要設施。車輛段投資大、占地面積大、規劃設計難度大，
是新建地鐵工程設計項目中的重點和難點。
上海新龍華車輛段和廣州芳村車輛段是上海（地鐵一號線）和廣州（地鐵一號線）新建第一條地鐵工程的配套設施，
均建于90年代，均吸收了國外的經驗和配備了許多國外先進設備，其功能和規模接近，
是90年代新建地鐵車輛段的代表。本文通過對上述兩個車輛段的比較與分析，結合自己幾年來參加設計工作的體會，
探討一下地鐵車輛段規劃設計的幾個關鍵問題。
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系，均為狹長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，擴展余地較小。地鐵車輛段的規劃應考慮今后的擴建要求，利于遠期發展。
兩個車輛段所屬的運營線路均為直線形（非環形），兩個車輛段的段址均位于郊外，靠近運營線路的端部。從投資角度出發，由于地鐵線路一般都穿越市區，線路中部多為市中心地區，要征用車輛段如此大規模的用地不經濟，而在郊外征用土地，采取在線路端部附近設置車輛段的方案更為經濟；從運營角度來看，因客流多為早晨從郊外至市區，夜間從市區至郊外，所以車輛段靠近運營線路的端部，而在另一端部安排 2至3組車的夜間停車線，則收發車與早晚客流方向相吻合，更有利于收發車的控制和管理，有利于縮短空車的行走距離，運營也較為合理。因此兩個車輛段的選址都較為經濟合理。
3．出入段線
出入段線布置是否合理直接影響整個地鐵交通的正常運行，這兩個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，使地鐵車輛進出段順暢、便捷，運營靈活、高效和方便，因此兩個車輛段的出入段線布置都比較理想。
4．功能和規模及檢修制式
從表1可以看出兩個車輛段的各項指標較為接近，說明用地規劃都較為合理，功能和規模都較為匹配。
兩個車輛段的段內主要部門為車輛段、地鐵綜合維修中心和材料總庫，芳村車輛段還設有培訓中心。綜合維修中心是地鐵供電、通信、信號、機電、工務和建筑等維修和管理單位，由于涉及系統多，各系統發展更新較快，在功能和規模的控制上缺乏成熟經驗，但在規劃中應將各段合并，設施相對集中，并考慮工作量現場化和外協社會化越來越多的發展趨勢。材料總庫的問題與綜合維修中心類同，其發展趨勢應為減少存放和發放的程序，提高計算機管理程度，庫房的標準要適應機電、電子設備存放條件越來越高的要求，部分庫房可建為電子立體化倉庫。另外，對應于一個地鐵公司，綜合維修中心和材料總庫作為管理單位應該是唯一的，對于新建的其它運營線路，其擴建只應是下屬工區、倉庫的擴建，在這一點上是有別于車輛段的。
兩個車輛段的車輛最高檢修級別均為大修，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，承擔全線路網地鐵車輛的大修任務，如北京地鐵。由于車輛進行大修和架修所用的大部分機械設備基本相同，因此采用大修與架修合修制可以減小機械設備的重復投資，提高設備的利用率，形成規模效益，但缺點是在近期，車輛大修任務不足，投資效益難以發揮。
對于車輛段檢修制式的選擇應綜合整個地鐵的路網規劃情況、業主的投資能力來考慮。這兩個車輛段的檢修制式的選擇基本與這兩個主要條件相吻合。
5．檢修模式
停車列檢庫和檢修庫是車輛段的兩個主要組成部分，一般停車列檢庫受其配屬車輛數量的限制，規模比較好控制，只要掌握車輛段與正線折返線總的停車能力大于本線遠期的配屬車輛的總數即可；而檢修庫的規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，其設計的難度較大。檢修模式是決定車輛段規模的關鍵因素；是確保地鐵運營安全、高效，延長車輛使用壽命，降低運營成本、提高效益的關鍵因素；也是車輛段設計的重點和難點。檢修模式的內容包括檢修修程、檢修周期、停修時間、檢修作業的內容及要求，檢修模式應綜合考慮車輛的技術條條件、線路狀況、使用環境、行車組織及運用、檢修人員的素質、檢修成本等因素，并在實際運用中不斷調整和完善。其中車輛的技術條件是最為重要的因素。車輛的構造、性能、及應用情況不同，其維修模式也有所差異。
上海地鐵一號線和廣州地鐵一號線的配屬車輛均為九十年代從德國進口的，其技術性能和質量都有較高的可靠性，均采用了較長的檢修周期（與國內起地鐵相比），均采用了現車修與部件互換修相結合的作業方式，并配備了先進的檢修工藝設備以保證其檢修模式的實施。但這兩種車輛的構造有所不同（詳見表2）。廣州地鐵車輛在牽引傳動系統上采用VVVF控制的交流傳動系統，其列車診斷系統和保護系統更優越，車輛整體的質量和性能要優于上海地鐵車輛。
地鐵車輛的檢修制度通常采用計劃性維修和故障性維修。兩個車輛段均實行預防性的計劃檢修制度積累經驗為逐步實行狀態修創造條件。計劃性維修各級修程的周期是以保證在兩次修程間能安全運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入架修修程，上海新龍華車輛段在1999年3月首列列車進入架修修程，兩段的檢修模式是否合適還有待于實踐驗證。但通過現在制定的檢修模式的對比，廣州芳村車輛段檢修周期的指標略高于上海新龍華車輛段，這也是與其地鐵車輛的構造、性能相對應的。
上海新龍華車輛段根據地鐵車輛七年多的運行與檢修的情況，特別是考慮其臨修率和檢修成本較高的因素，對檢修模式進行了調整，擴大雙周檢的范圍和內容，將月檢調整為季度檢，對其它檢修周期也進行了調整。這也說明了檢修模式是要根據車輛使用情況，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整的。
對于新建車輛段檢修模式的確定，由于缺乏其地鐵車輛的應用情況的基礎，可采取略保守的指標，以提供充足的檢修臺位，從而保證滿足檢修模式今后變化的條件。但在設計前，必須對其車輛構造、性能、使用環境有充分的認識，以求合理制定車輛的檢修模式，避免投資的浪費。

6. 總圖布置
兩個車輛段都根據其段內車輛段、地鐵綜合維修中心和材料總庫（及芳村車輛段培訓中心）等幾大部門的功能和作業特點，進行分區布置，緊湊、整齊、經濟合理，避免了相互干擾。
兩個車輛段都將負責各級別修程的檢修庫集中合建為一個聯合檢修庫，有效地壓縮了其占地面積；都將聯合檢修庫與停車列檢庫相對獨立，聯合檢修庫接觸網不進庫，而停車列檢庫接觸網進庫，這對于車輛供電型式為高壓接觸網的車輛段體現了有利于安全的原則。兩段均分別設有調機庫、特種車庫，但今后內燃機車、架線蓄電池牽引車、軌檢車、磨軌車、接觸網作業車、隧道清洗車、平板車等軌道車輛的配置數量較多，其車庫的規模較大，且架線蓄電池牽引車將逐步取代內燃機車，可將調機庫和特種車庫并入停車列檢庫，以減少建筑個體和占地面積，使用也較方便。
兩段的規劃設計均未考慮商業物業開發項目，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，在設計中在不影響其功能的前提下盡量將各建筑物相對集中設置或合建，提高土地利用率。如在段內必須考慮物業開發，應盡量將物業開發區域獨立于生產區域，減少相互之間干擾。在總圖布置時，應遵循車輛運用設施、車輛檢修設施、綜合維修中心和材料總庫、（物業開發、）其它配套生活、辦公設施依次優先的原則進行規劃設計。
兩段的主要建筑物均為聯合檢修庫和停車列檢庫兩個大庫，在對待這種以體積龐大的單層廠房為主的建筑群體空間設計中，其屋頂對建筑輪廓、風格和視覺空間起著突出作用。新龍華車輛段采用空間薄殼結構屋面，造型新穎而富于輕盈曲柔感；而芳村車輛段采用大跨度網架結構，從體形空間上反映出材料、技術的宏偉氣魄。
車輛段總平面圖布置是一門組織空間的藝術，是具有實用價值和美學價值的工業建筑群體空間，是綜合解決功能、技術、經濟、群體建筑藝術等方面的矛盾的有機整體。車輛段建筑組群是由生產性建、構筑物，行政、配套生活建筑、工程技術管線、交通運輸設施、綠化、建筑小品及其相應的內外空間所組成，即是工藝生產過程的場所，也是人們從事勞動和工作的地方。總平圖設計應表現在有機的組群空間之中，以功能統一空間，賦予建筑群體一定藝術質量。其整體藝術質量效果則取決于群體建筑的調度和安排，體現總體完美的綜合性與整體性。
7．結語：
地鐵車輛段的設計較為復雜，業主提出的要求也越來越高。地鐵車輛及其維修設備、通信信號、信息技術等對車輛段影響較大的設備系統因國外設備或技術的引進而發展迅速，建筑設計因材料科學、建造技術、環境科學的發展而日益更新。地鐵車輛段的設計也必須積極引進國外的先進技術和觀念。
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揮，因此本文的分析并不全面和特別深入。這兩個車輛段作為90年代國內新建地鐵車輛段的代表還有許多經驗和教訓值得我們總結，認真研究和分析這兩個車輛段對于今后引進國外地鐵的先進技術，新建地鐵車輛段的規劃設計，完善《地下鐵道設計規范》都將起到重要的作用。