上海新龙华车辆段和广州芳村车辆段的比较与分析

摘要：通过对上海新龙华车辆段和广州芳村车辆段这两个车辆段的比较与分析，
探讨一下地铁车辆段规划设计的几个关键问题。
1．概述
地铁车辆段是地铁车辆运用和检修的基地，是保证地铁车辆安全、正点、
高效运营的重要设施。车辆段投资大、占地面积大、规划设计难度大，
是新建地铁工程设计项目中的重点和难点。
上海新龙华车辆段和广州芳村车辆段是上海（地铁一号线）和广州（地铁一号线）新建第一条地铁工程的配套设施，
均建于90年代，均吸收了国外的经验和配备了许多国外先进设备，其功能和规模接近，
是90年代新建地铁车辆段的代表。本文通过对上述两个车辆段的比较与分析，结合自己几年来参加设计工作的体会，
探讨一下地铁车辆段规划设计的几个关键问题。
2．选址
新龙华车辆段和芳村车辆段的段址均有畅通的市政道路与其相联系，均为狭长地带以保证有较顺直的出入段线与正线相接，但两段段址的四周均被市政道路及地铁正线包围，扩展余地较小。地铁车辆段的规划应考虑今后的扩建要求，利于远期发展。
两个车辆段所属的运营线路均为直线形（非环形），两个车辆段的段址均位于郊外，靠近运营线路的端部。从投资角度出发，由于地铁线路一般都穿越市区，线路中部多为市中心地区，要征用车辆段如此大规模的用地不经济，而在郊外征用土地，采取在线路端部附近设置车辆段的方案更为经济；从运营角度来看，因客流多为早晨从郊外至市区，夜间从市区至郊外，所以车辆段靠近运营线路的端部，而在另一端部安排 2至3组车的夜间停车线，则收发车与早晚客流方向相吻合，更有利于收发车的控制和管理，有利于缩短空车的行走距离，运营也较为合理。因此两个车辆段的选址都较为经济合理。
3．出入段线
出入段线布置是否合理直接影响整个地铁交通的正常运行，这两个车辆段接轨的正线均为地面线，出入段线均采用贯通式布置，出入段线坡度较小、线路半径较大，并且与车站接轨均采用双站接轨方案，使地铁车辆进出段顺畅、便捷，运营灵活、高效和方便，因此两个车辆段的出入段线布置都比较理想。
4．功能和规模及检修制式
从表1可以看出两个车辆段的各项指标较为接近，说明用地规划都较为合理，功能和规模都较为匹配。
两个车辆段的段内主要部门为车辆段、地铁综合维修中心和材料总库，芳村车辆段还设有培训中心。综合维修中心是地铁供电、通信、信号、机电、工务和建筑等维修和管理单位，由于涉及系统多，各系统发展更新较快，在功能和规模的控制上缺乏成熟经验，但在规划中应将各段合并，设施相对集中，并考虑工作量现场化和外协社会化越来越多的发展趋势。材料总库的问题与综合维修中心类同，其发展趋势应为减少存放和发放的程序，提高计算机管理程度，库房的标准要适应机电、电子设备存放条件越来越高的要求，部分库房可建为电子立体化仓库。另外，对应于一个地铁公司，综合维修中心和材料总库作为管理单位应该是唯一的，对于新建的其它运营线路，其扩建只应是下属工区、仓库的扩建，在这一点上是有别于车辆段的。
两个车辆段的车辆最高检修级别均为大修，即两段的检修制式均为大修与架修合修制。目前，地铁车辆检修一般采用两种制式，一种是大修与架修合修制；一种是厂修、段修分修制，即修建专门的地铁大修厂，承担全线路网地铁车辆的大修任务，如北京地铁。由于车辆进行大修和架修所用的大部分机械设备基本相同，因此采用大修与架修合修制可以减小机械设备的重复投资，提高设备的利用率，形成规模效益，但缺点是在近期，车辆大修任务不足，投资效益难以发挥。
对于车辆段检修制式的选择应综合整个地铁的路网规划情况、业主的投资能力来考虑。这两个车辆段的检修制式的选择基本与这两个主要条件相吻合。
5．检修模式
停车列检库和检修库是车辆段的两个主要组成部分，一般停车列检库受其配属车辆数量的限制，规模比较好控制，只要掌握车辆段与正线折返线总的停车能力大于本线远期的配属车辆的总数即可；而检修库的规模在车辆段的功能确定后，主要取决于检修模式、厂房的组合形式等条件，其设计的难度较大。检修模式是决定车辆段规模的关键因素；是确保地铁运营安全、高效，延长车辆使用寿命，降低运营成本、提高效益的关键因素；也是车辆段设计的重点和难点。检修模式的内容包括检修修程、检修周期、停修时间、检修作业的内容及要求，检修模式应综合考虑车辆的技术条条件、线路状况、使用环境、行车组织及运用、检修人员的素质、检修成本等因素，并在实际运用中不断调整和完善。其中车辆的技术条件是最为重要的因素。车辆的构造、性能、及应用情况不同，其维修模式也有所差异。
上海地铁一号线和广州地铁一号线的配属车辆均为九十年代从德国进口的，其技术性能和质量都有较高的可靠性，均采用了较长的检修周期（与国内起地铁相比），均采用了现车修与部件互换修相结合的作业方式，并配备了先进的检修工艺设备以保证其检修模式的实施。但这两种车辆的构造有所不同（详见表2）。广州地铁车辆在牵引传动系统上采用VVVF控制的交流传动系统，其列车诊断系统和保护系统更优越，车辆整体的质量和性能要优于上海地铁车辆。
地铁车辆的检修制度通常采用计划性维修和故障性维修。两个车辆段均实行预防性的计划检修制度积累经验为逐步实行状态修创造条件。计划性维修各级修程的周期是以保证在两次修程间能安全运用和最佳的检修成本为原则制定的。
目前，广州芳村车辆段还未进入架修修程，上海新龙华车辆段在1999年3月首列列车进入架修修程，两段的检修模式是否合适还有待于实践验证。但通过现在制定的检修模式的对比，广州芳村车辆段检修周期的指标略高于上海新龙华车辆段，这也是与其地铁车辆的构造、性能相对应的。
上海新龙华车辆段根据地铁车辆七年多的运行与检修的情况，特别是考虑其临修率和检修成本较高的因素，对检修模式进行了调整，扩大双周检的范围和内容，将月检调整为季度检，对其它检修周期也进行了调整。这也说明了检修模式是要根据车辆使用情况，车辆部件检修或更换后性能的变化情况，检修消耗情况等因素不断调整的。
对于新建车辆段检修模式的确定，由于缺乏其地铁车辆的应用情况的基础，可采取略保守的指标，以提供充足的检修台位，从而保证满足检修模式今后变化的条件。但在设计前，必须对其车辆构造、性能、使用环境有充分的认识，以求合理制定车辆的检修模式，避免投资的浪费。

6. 总图布置
两个车辆段都根据其段内车辆段、地铁综合维修中心和材料总库（及芳村车辆段培训中心）等几大部门的功能和作业特点，进行分区布置，紧凑、整齐、经济合理，避免了相互干扰。
两个车辆段都将负责各级别修程的检修库集中合建为一个联合检修库，有效地压缩了其占地面积；都将联合检修库与停车列检库相对独立，联合检修库接触网不进库，而停车列检库接触网进库，这对于车辆供电型式为高压接触网的车辆段体现了有利于安全的原则。两段均分别设有调机库、特种车库，但今后内燃机车、架线蓄电池牵引车、轨检车、磨轨车、接触网作业车、隧道清洗车、平板车等轨道车辆的配置数量较多，其车库的规模较大，且架线蓄电池牵引车将逐步取代内燃机车，可将调机库和特种车库并入停车列检库，以减少建筑个体和占地面积，使用也较方便。
两段的规划设计均未考虑商业物业开发项目，减少了干扰。由于车辆段都处于地铁沿线，甚至于市中心，其土地资源非常宝贵，在设计中在不影响其功能的前提下尽量将各建筑物相对集中设置或合建，提高土地利用率。如在段内必须考虑物业开发，应尽量将物业开发区域独立于生产区域，减少相互之间干扰。在总图布置时，应遵循车辆运用设施、车辆检修设施、综合维修中心和材料总库、（物业开发、）其它配套生活、办公设施依次优先的原则进行规划设计。
两段的主要建筑物均为联合检修库和停车列检库两个大库，在对待这种以体积庞大的单层厂房为主的建筑群体空间设计中，其屋顶对建筑轮廓、风格和视觉空间起着突出作用。新龙华车辆段采用空间薄壳结构屋面，造型新颖而富于轻盈曲柔感；而芳村车辆段采用大跨度网架结构，从体形空间上反映出材料、技术的宏伟气魄。
车辆段总平面图布置是一门组织空间的艺术，是具有实用价值和美学价值的工业建筑群体空间，是综合解决功能、技术、经济、群体建筑艺术等方面的矛盾的有机整体。车辆段建筑组群是由生产性建、构筑物，行政、配套生活建筑、工程技术管线、交通运输设施、绿化、建筑小品及其相应的内外空间所组成，即是工艺生产过程的场所，也是人们从事劳动和工作的地方。总平图设计应表现在有机的组群空间之中，以功能统一空间，赋予建筑群体一定艺术质量。其整体艺术质量效果则取决于群体建筑的调度和安排，体现总体完美的综合性与整体性。
7．结语：
地铁车辆段的设计较为复杂，业主提出的要求也越来越高。地铁车辆及其维修设备、通信信号、信息技术等对车辆段影响较大的设备系统因国外设备或技术的引进而发展迅速，建筑设计因材料科学、建造技术、环境科学的发展而日益更新。地铁车辆段的设计也必须积极引进国外的先进技术和观念。
由于广州芳村车辆段和上海新龙华车辆段刚建成不久，具备的功能还未完全发挥，因此本文的分析并不全面和特别深入。这两个车辆段作为90年代国内新建地铁车辆段的代表还有许多经验和教训值得我们总结，认真研究和分析这两个车辆段对于今后引进国外地铁的先进技术，新建地铁车辆段的规划设计，完善《地下铁道设计规范》都将起到重要的作用。