关于构建城轨车辆全寿命周期服务体系的探索

关于构建城轨车辆全寿命周期服务体系的探索

张淦 杨百岭 肖静

重庆中车长客轨道车辆有限公司 401133

摘要：城市轨道交通是一种具有巨大经济效益和社会效应的综合交通运输方式。为了强化车辆运营安全保障、管控车辆运营成本以及进行车辆系统技术创新，本文对建立起一个能够为乘客提供全寿命周期服务的轨道车辆的服务体系进行了初步探索，对于帮助企业实现产品改良，提高企业车辆产品市场竞争力有着积极的意义。

关键词：城市轨道交通；技术创新；全寿命周期服务

1 引言

随着轨道交通不断发展，人们出行的时间大大缩短，同时也给传统的固定线路带来了严重的影响；与此同时，随着列车速度的提升，列车运行成本也大幅度上升，这制约着轨道交通的发展，同时车辆故障率较高，导致旅客的不满情绪高涨，为了提高车辆系统RAMS特性（可靠性、可用性、可维修性和安全性），相关行业必须要重视并加强对全寿命周期服务体系的构建与研究，并将一些需要考虑的因素融入到产品设计研发中。

2 城轨车辆全寿命周期服务体系概述

我国城市轨道交通建设正处于高速发展阶段，城轨车辆全寿命周期服务体系的构建将成为解决当前问题的重要手段。城轨车辆全寿命周期服务体系的实质是从工程设计阶段开始，在全寿命周期最优的目标条件下对工程的施工难易、运行可靠性、易维护性和节能性进行全方位的考虑，把工程设计的目标、流程、专业技术、工程子系统设计要素进行全面考量，采用全寿命周期的理论方法进行工程方案的优化，并基于此提出新的设计方案。在产品设计的起步阶段，通过此方法可以为企业进行产品优化与需求定义，降低产品成本，提高生产力。在产品周期的中期，全寿命周期理论可以帮助企业实现产品的变型和改良，更好的适应市场的变化。在产品生命周期的后期，通过延伸新的产品用途，延长产品的生命周期。

在对现有的服务体系进行分析和研究之后，我们发现目前的服务体系存在如下着诸多的不足之处：①在产品设计过程中，也缺乏一个对设计、工艺、生产试验和运营维护的等各阶段系统考虑，车辆产品RAMS特性没有得到很好的控制；②城轨车辆的维修费用较高，且其维护成本也相对较高。③全寿命周期的服务对象不全面，缺乏对不同的人群提供相应的服务；④城轨车辆的运营模式与传统的固定资产的运行方式有较大的差别；⑤由于城轨车辆的特殊性，其管理体制的不完善，导致其在整个运输过程中的效率低下、资源浪费等现象。因此，建立一个合理的全寿命周期的服务系统，可以有效地降低人力、物力、财力的投入，提高运维工作人员的整体素质，从而提升整个行业的综合水平，提高企业市场竞争力，促进企业的可持续健康发展。

3 影响城轨车辆全寿命周期服务的因素

影响城轨车辆全寿命周期服务的因素主要包括：①运营管理水平和技术装备：在城市轨道交通系统中，运营管理工作的质量直接决定了整个服务的优劣，因此，要想提高全寿命周期的服务品质，就必须要加强对运营管理人员的专业技能培训，不断提升其综合素质，从而使其能更好地应对突发情况。同时还要建立完善的信息反馈机制，实现管理的内控闭环，通过对运营管理者的绩效考核，来督促相关部门和人员及时处理问题，以保证为顾客提供优质的服务；另外，还应重视对运营管理系统的维护与更新，以保障运行的安全可靠。②市场竞争状况及政策环境的变化：随着我国城市化进程的加快以及经济发展的需要下，城镇人口不断增长，对于交通行业的需求也随之增长，这就要求我们积极响应国家政策的同时，加强对产品质量的管控，充分考虑其安全保障，为城轨车辆的快速、高效的运作保驾护航。

4 构建城轨车辆全寿命周期服务体系的策略

4.1 城轨车辆全寿命周期的提供支持

基于城轨车辆全寿命周期的特点和其在运输、维修、养护等方面的特殊性，结合目前的发展状况，可以提出如下的支持措施：①在车辆设计过程中，就要考虑产品的RAMS特性，并制定相应的防护措施，在技术上对车辆安全、可靠提供保障，避免在设计完成后再对相应问题提出更改，造成人力、物力和财力的浪费。②建立城市轨道车辆的全寿命周期服务体系，运用阶段PHM进行产品状态监测。可以利用动车组远程传输检修数据、故障数据的方式，借助信息化平台进行数据解析与可视化展示，从而达到全车型24小时远程状态监测的效果，有助于帮助企业实时了解动车组运营状态和故障情况，及时掌握动车组的健康状态。以城轨车辆为基础，以运营维护为主要目的，通过对其运行状态的跟踪监测，对其运行进行监控，从而实现对整个路网的有效管理，并根据实时情况，及时调整运行进行计划，提高服务质量。③完善相关法律法规，为城轨车辆的安全提供保障。在现有的有关于城市轨道交通建设的政策中，明确规定了城市地铁的建设标准，同时也要求各企业必须严格遵守，并积极配合政府的各项工作，保证规划的合理性确保规划的科学性。④加强与社会各界的沟通与联系，共同推进全寿命周期的实施和落实。一方面，应加大宣传力度，使公众了解到国家的最新动态，另一方面应定期组织开展各种交流活动，使市民充分理解城市轨道交通的优势所在，切身感受到“公交化”的便利生活。

4.2 城轨车辆全寿命周期服务体系的建立

结合目前国内城市轨道交通运营模式的特点和实际情况，构建以城轨车辆为服务对象的全寿命周期服务体系，主要包括：①在列车概念设计阶段即考虑后期维修效率和维护成本、采用远程诊断技术实现预见性精准维修维修和纠正性故障修、基于数据采集分析进行维修策略优化等。实现预见性精准维修和纠正性故障修的支撑点在于：一、在设计之初就考虑了这种检修模式，在车辆上安装了大量的传感器，全面监控车辆运用状态，利用人工智能技术，进行24小时数据分析，在车辆部件接近失效之前提前预报，从而实现预见性精准维修。二、根据多年运用数据积累，建立大数据分析平台，在故障危险程度分级评判的基础上，对不危及行车安全的故障结合入段检修实行纠正性故障修。②建立以客户满意度为导向的全寿命周期服务体系。通过对城轨车辆的使用需求进行调查，并分析出其在整个运行过程中的影响程度，从而确定出合理的目标值，并将其作为一个整周的时间段，以此来对该阶段的工作内容和流程加以调整，使之更加符合当前的发展状况。同时要将服务的范围进一步扩大，使更多的顾客参与到运输的全循环中，提高整体的效益和效率。③建立以“乘客”为中心的全生命周期的服务体系。从宏观上看，要充分考虑到不同的旅客群体，根据他们的出行目的、交通方式、经济条件等因素，提供相应的个性化的服务；从微观上看，要注重满足每一位乘车人员的需要及意愿，最大限度的发挥每个人的潜能与优势，让每座列车的贡献率得到提升。

4.3 城轨车辆全寿命周期服务体系的效果评估

建立全寿命周期服务体系的目的在于为全生命周期内的城轨车辆提供全程的跟踪服务，以确保其在整个运行过程中的安全、可靠和高效，保证车辆系统的RAMS特性。将RAMS管理贯穿于产品全寿命周期中，在投标、设计、试验、售后、运维各阶段有针对性开展各项工作，实现产品全寿命周期RAMS设计及管理。RAMS执行以故障管理为核心，通过不断的故障处理、纠错、总结，对其进行定性和定量的风险评估，并将其反馈到相关阶段，以便及时采取措施并在车辆设计中不断推广，提高城市轨道交通的安全性和可靠性。效果评估可包括以下几方面：①实时监控。在车辆的日常运营、维护保养工作中，可根据具体要求，采用先进的检测设备，如GPS定位系统、车载GIS等，对车况异常的路段实施监测，并将信息传送到调度中心，使管理中心能第一时间掌握车辆的动态状态，从而为决策者制定合理的行车路线，减少事故的发生；②故障诊断。对于一些特殊的线路或关键部件，可利用GPS技术，如列车制动装置，保证列车运行的稳定性和安全性，同时也可降低成本，实现全寿命周期的无缝衔接。可以建立FRACAS故障管理系统，对发生故障进行报告、分析、纠正并反馈到项目研发中，实现故障数据的平台化管理，既解决了当下存在的问题，又保证了技术创新。③对于企业而言，建立全寿命周期服务体系的一个重要目标就是是产品全寿命周期成本最优。决定生命周期费用是在研发设计阶段，如图1所示，主要是选择和确定产品等匹配最佳费用，并对各系统方案作出必要的评价和选型，根据历史故障数据，统计、计算故障分布、偶换比例及部件性能变化趋势分析，评价列车的过度修和欠修情况，通过经济性、安全性、实际寿命与设计寿命对比，为设计和维修提出优化建议。

图1 全寿命周期成本分析统计

5 结语

构建城市轨道车辆全寿命周期服务体系是当前我国轨道交通发展的必然趋势，也是未来铁路运输业的一个重要任务。通过对国内外相关文献的研究和分析，可以发现，构建城轨车辆全寿命周期服务体系的理论基础和方法以及在实际运营中如何应用这些思想，从而为构建城轨车辆的全寿命周期服务体系提供了新思路和新途径。

城轨车辆的全寿命周期服务体系要求在产品全寿命周期范围内，充分考虑产品RAMS特性，并对全寿命周期成本进行管控，在保障安全的前提下，实现车辆系统的不断创新。

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