对地铁车辆段用地情况的分析

摘 要：本文介绍了地铁车辆段的功能、设施与规模，通过近年来车辆检修制度的变化，对我国地铁车辆段与国外车辆段设置与用地情况进行了分析比较，并提出今后车辆段用地的发展动向。

关键词：地铁 车辆段 用地

地铁车辆段是停放和管理地铁车辆的场所，担负着一条或几条线路地铁车辆的停放、检查、维修、清洁整备等工作。除停车库及 停车场，车辆检修车间、设备维修车间的厂房以外，根据运营管理模式，有的地铁车辆段还负责乘务人员的组织管理、出乘、换班等业务工作。因此还要有乘务值班室、乘务员公寓等设施。

1 车辆段的功能、设施与规模
1．1 车辆段的类型
按照《地铁设计规范》（gb50157—2003）的规定，地铁车辆段根据功能可分为检修车辆段（简称车辆段）和运用停车场（简称停车场）。
车辆段根据其检修作业范围可分为架（厂）修段和定修段。
独立设置的停车场应隶属于相关车辆段。
1．2 地铁车辆段的主要功能
1）列车的停放、调车编组、日常检查、一般故障处理和清扫洗刷、定期消毒。
2）车辆的修理 —— 月修、定修、架修与临修。
3）地铁车辆的技术改造或厂修。
4）段内通用设施及车辆维修设备的维护管理。
5）乘务人员组织管理、出乘计划的编制、备乘换班的业务工作。
根据地铁线路的情况，有时可以另外设置仅用于停车和日常检查维修作业的停车场或检车区，管理上一般附属于主要车辆段，规摸较小，其功能主要为：
1）列车的停放、调车编组、日常检查、一般故障处理和清扫。
2）车辆的修理 —— 月修与临修。
3）可另设工区管理乘务人员出乘、备乘倒班。
所谓定修段的功能介于车辆段和停车场之间。
1．3 车辆段的必备设施
1）车辆段应有足够的停车场地，确保能够停放管辖线路的回段电动车辆，车辆段的位置应保证列车能够安全、便捷地进入正线运行，并应尽量避免车辆段出入线坡度过大、过长。
2）车辆段内需设检修车间，检修车间的工作地点为架、定修库和月修库；列检作业在列检库或停车库（线）进行；架、定修库内要有桥式起重机和架车设备、车轮旋削机床及存轮库，必要时应设不落轮车轮旋床；架、定修库内应有转向架、电机、电器、制动机维修间，应设转向架等设备的清扫装置，单独设立的喷漆库。
段内还应有车辆配件的仓库。
3）根据运营管理模式的要求，多数运营单位在段内设运用车间，车间下辖乘务队、运转值班室、信号楼、乘务员备乘休息室、内燃轨道车班等。
4）段内还应有设备维修车间，负责段内的动力设施及通用设备维修。
5）为保持车辆整洁，应有车辆清洗设备并设专用的车辆清扫线。
6）车辆段内一般还有为该地铁线路供电、通信信号、工务和站场建筑服务的维修管理单位。
7）机关办公楼与其他服务设施，如培训场地、食堂、会议厅等。
1．4 车辆段的规模
一般情况下，一条地铁线应设一个车辆段。线路比较长或一个段的规模受到限制、停放车辆面积受到限制时也可以再另设一个级别低一些的车辆段或检车区（只搞列检或只搞列检、月修）。国外也有两条或两条以上线路共用一个车辆段的。
车辆段的规模大小主要是由该线路所拥有的运营列车数决定的，其次是由车辆的技术状况、修程的间隔大小、维修的范围而决定其维修的规模。一个城市首建的地铁车辆段一般功能较为完善，并应有地面铁路与之相通。为车辆段服务的变电站、通信、信号、工务也需要一定的建筑设施。
以车辆段为主体，常常根据段址区域地形条件，设置供电、工务、通信、信号的工区或段区，成为一个地铁综合基地。但是，不是所有的车辆段都应有这样的功能。此外，职工培训、生活服务设施应根据车辆段及辅助机构定员而定。

2 国内外地铁车辆检修制度比较
地铁车辆段的规模与车辆检修制度紧密相连，因此在评价核定车辆段用地标准时，有必要了解我国地铁车辆检修制度的变化与国外地铁检修制度的情况。
2．1 国内地铁车辆检修制度
我国地铁车辆检修制度基本上参照了国家铁路车辆的维修体系和制度，采用按运行里程或运行时间定期维修的预防性计划修制度。北京地铁80年代为解决车辆大修问题还建立了地铁车辆厂。 由于技术的进步，车辆质量的提高，一些大车辆段也具备了厂修（简化）的能力。北京地铁凸轮变阻和斩波调阻车的修程见表1，交流传动车辆修程（暂定）如表2所示：

从以上修程情况可以看出，北京地铁原来使用的直流传动车辆修程间隔较短，因此车辆的利用系数较低，检修和预备车率占25%左右。采用技术先进的vvvf交流传动车辆后，地铁的修程间隔延长了，检修时间短了，检修和预备车率降低到15%，因此所需的检修面积相应减少了。上海地铁建设技术起点高，车辆修程间隔大，车辆利用系数较高。我国地铁车辆的制造和运用正在向“高性能、低维修”的方向发展，地铁车辆检修制度也正在调整与改革，车辆段的规划、设计、建设当然应该随着这种变化做出调整。
2．2 香港地铁检修制度
香港现有三条地铁线路43.2km，设有九龙湾、荃湾和柴湾三个车辆维修基地。其中荃湾和柴湾是停车场性质，只承担车辆日常修、停放、洗刷任务。九龙湾承担三条线车辆的大修、架修、定修和月修任务，及观塘线车辆的日常修、洗刷、停放等任务。该维修基地占地14~15公顷，目前承担近800辆车的定期修理任务。车辆修程见表4。

2．3 日本地铁维修制度
日本地铁车辆基地一般分为工场（厂）、检车区两部分，车辆的全部修理任务都在车辆基地内进行。其作业分工是：车辆工厂承担车辆的重要部位检查和全面检查。检车区承担车辆的日检查、月检查、清扫洗刷、停放管理。重要部检查是对车辆重要部位进行分解后做详细检查，并根据需要对其进行更换或修理。全面检查是对车辆所有部位进行分解后做详细检查，并根据需要进行更换或修理。车辆的技术改造集中在主要的车辆工厂进行。日本车辆检修采用互换修为主的作业方式，充分利用场地，作业效率高，停修时间短，车辆周转快。20年来，由于车辆技术质量的提高，许多线路虽然保有车数增加，但因为检修间隔延长了一倍，车辆工厂的面积却没有增加。表5列出日本地铁车辆修程。

世界上各大城市地铁车辆检修制度虽有差异，但是延长检修周期，缩短检修时间，减少维修、预备占用车数，却是一个共同的趋势。车辆技术与制造水平的提高是一个根本原因，采用以互换件修为主、现车修理为辅的修理方式，提高作业效率，实现作业均衡，也是一个重要因素。从而可以减少厂段建设规模和城市建设用地。

3 国内车辆段情况
3．1 设计及建设沿革
我国早期的地铁车辆段是参照铁路车辆段模式和对原苏联地铁的有限了解设计的，在当时的历史条件下，没有可参考的成熟经验。通过实际运用中出现的问题又进行了不少改造扩建。如当时对地铁车辆进入修程必须整列进修缺乏认识，定、架修库设计面积小，后来都进行了扩建或增建。机械零件维修面积参照铁路车辆段搞得大而不实用，电器维修面积又过小，也都作了调整。随着市场经济的发展及地铁市场的扩大，地铁已转变为买方市场，自己加工的零配件数量越来越少，物资存储量也相应减小，因此机加工维修与仓储面积都相应减小了。
随着交流传动地铁车辆的应用以及车辆无维修化、少维修化的发展趋势，今后车辆段的格局还会出现新的变化。
3．2 车辆段使用情况分析
北京地铁一线的古城车辆段是我国第一个地铁车辆段。原设计只能保有30组车，不能满足运营发展和线路延长的需要，因此九十年代初征地扩建，至99年增加到48股道，又扩建了定、架修库。检修设施的配备基本能够满足修车要求，成为一个功能比较完整的车辆段。
由于线路的延长和车辆的增多，一线延长的“复八线”又建了四惠车辆段，四惠段是维修vvvf交流车的，因此配备的设施比较先进完善；“八通线”是其延长线，还要建一个土桥车辆段。续建的两个段至少有一个会成为定修段或停车场类的附属段。
北京地铁环线的太平湖车辆段原设计是一个定修段。正式运营以后，车辆按原设计转送到一线的古城车辆段去做架修有困难，古城车辆段本身架修能力也不够，因此才扩建架修库，增添了架修设备，成为一个完整的车辆段。

太平湖车辆段位于市区，在既有车辆段中是面积最小的，土地利用最为紧凑，目前还预留十股道的停车库未建，建成后可以达到2.5分的行车间隔。但是如果今后增加洗车设施，可能会占用一股停车线。
回龙观车辆段是配属40.85公里的城市铁路（13号线）的。刚开始使用。土桥车辆段是为八通线服务的，正在建设中。
北京地铁各车辆段规模见表6：

上海和广州地铁在建地铁时都参考了北京的经验，但是北京地铁当时采用的全是凸轮变阻车，而上海、广州采用的是进口的斩波调压和交流车，技术上要先进得多。设计中仍参考落后的凸轮变阻车的修程，车辆的设计维修量大，占用面积自然就大一些。另外，在计划经济条件下，地铁工程都是政府项目，业主本身也想多占一点地，因此首建的车辆段偏大，也是可以理解的。
上海、广州已建车辆段的规模如下表：

3．3 现状分析及评价
北京地铁既有一、环线两个车辆段的规模与实际运营能力基本是相匹配的。今后十年内，北京地铁四百多辆直流车将逐渐更新为vvvf交流车，由于车辆技术的进步，维修量减少，车辆利用系数提高，检修人员也会相应减少，维修设备也将适当更新，提高效能。随着客运量的提高，可能还会增加车数，但是一线三个车辆段已有裕量；太平湖车辆段也还有一百多辆车的预留面积。在可预见的将来不会很紧张。
四惠车辆段建设时，为了开发建设土地，设想用车辆段上部空间开发住宅区以积累建设地铁的资金。在车辆段上部建设了一个大平台，整个车辆段都建在大盖下面。因为当初复八线设计时正是地铁客流猛增的时期，预测客流量也偏高。为了开发大平台，多盖房，车辆段面积规划过大。停车线是按8辆编组×2的长度设计的，而现在估计今后一线实现8辆编组的可能性不大。“复八线”采用了先进的交流传动车，维修量小，修程长，而检修面积仍按落后的凸轮变阻车的修程设计，土地、资金都造成不必要的浪费。
现在看来四惠车辆段有如下缺点：
1〕大盖下相当于人造地下空间，不符合人居条件，工人劳动环境较差。
2〕大盖下基本是黑暗的，要常年采用人工照明和通风，增大了电能使用量。
3〕大量资金用于加强上部房建的基础，段内大量的水泥柱子影响了空间的利用。
4）段区长度2公里，厂房分布散乱，空间利用不佳，工人作业空走路程较远，造成无形的浪费。
城铁的回龙观车辆段也存在面积过大，土地利用较差的问题。

3．4 对于北京地铁车辆段规划设计的改进意见
北京地铁车辆段的建设是随着地铁运营的发展而不断完善的，随着改革开放与我国机械电子工业的发展，车辆段维修设备也逐步得到提高完善，如专用试验设备的研制、新的检测仪器的出现、不落轮车轮机床的购置等，使车辆段维修能力大大提高，但是目前地铁车辆段与国外及国内新建地铁相比，的确还存在不少问题，应在今后的设计规划中加以改进。具体来说：
1）由于原来的地铁车辆质量较差及旧体制遗留的问题，既有车辆段分工太细，用工太多，近几年已经做了一些改进，但是还不到位，目前还在减员增效的变革之中。由于用工较多，造成各辅助房建设施较多，今后仍有调整的可能。
2） 对于车辆段的规模，至今还没有一个比较规范的标准。古城车辆段原设计停车面积不够，九十年代进行了征地扩建，而新建车辆段基于古城段初期的经验教训，在计划经济下对土地使用缺少限制的情况下，建设面积偏大，造成不必要的浪费。
3) 一个城市的首建车辆段作为维修基地，规模可以大一些，功能须完善。续建线路的地铁车辆段则应在满足使用功能的前提下，尽量精简不必要的设施，如培训基地、综合仓库等。
4）在计划经济时期，工厂办社会，各种生活设施都要考虑。当前辅助生活设施都趋于社会化管理，商店、幼儿园、食堂等都可从社会方面来解决
5）车辆清洗设备国内已有新产品，目前处于试用阶段。转向架基本还是人工清洗。主要是国内一直没有制造出较好的自动清洗装置，从国外购置又太昂贵。目前经济上还是人工清洗较合算。

4 国外车辆段停车场设置与用地情况分析比较
4．1 日本车辆检修基地的设置情况
日本东京营团地铁8条线路，设有5个车辆事务所，分别管辖5个工场和3个检车区。1989年、1991年又设了隶属中野工场的小石川cr(car renewal)和隶属绫濑工工场的新木场cr，实际就设在相应的检车区内，组织一些退休职工进行车体修理工作，如车辆内装修、车体外涂装及局部改造等。一般一个车辆事务所管辖一个工场和数个检车区，如中野车辆事务所承担银座线和丸之内线两条线全部车辆的检修，除中野工场和小石川cr，还有中野、小石川等四个检车区，保有车辆564辆。营团地铁车辆部业务机关及车辆保有数见表8

日本其它城市的地铁和电气铁路维修方式基本相同，检车场负责月修以下的日常检修，车辆工场承担重点部位修（大于3年）以上的修程。根据日本铁路法，全般修就是最大的修程。检车区和工场统由车辆事务所或车辆部管理。
4．2 车辆段的用地情况及分析
国外地铁和城市轨道车辆都在朝着无维修化的方向发展，因此车辆的维修间隔趋于延长，一般类似我国架修的修程都到了6~8年。车辆上与安全运营密切相关的主要部件还是按计划自己修，一些附属设备如空调、内装修的维修都采取社会化方式，甚至电气控制的电子装置，因为故障率极低，也委托厂家来负责维修。因此用人很少，维修场地的利用率较高，所需的面积也就比较少。
我们将有关车辆段维修车辆数、线路长度与维修面积的情况列表比较，即可见一斑。
表9 中、日车辆段维修车辆数、线路长度与用地面积比较

从表8可以看出，日本车辆段的建设是随着地铁的建设展开的，检车场要与线路同时建设；车辆工场或架修段可稍晚于线路几年建设。如线路分期建设，也可先建一个车辆段（检车区）保证初期的运营，线路延长建设时在适当地点再建一个检车场。总之，车辆段是地铁线路的必留场地，应该根据建设和投入运营的时间，因时制宜地做好安排，既保证线路建成后车辆的运转和检修，又能合理地适时地投资和利用土地，提高土地和资金的利用率。
表9列出了几个城市地铁车辆段的用地指标，尽管有一些体制上的不同，比如日本的车辆段不包括乘务人员及其管理，生活设施极少，但是，他们的用地指标确实比我国现有地铁车辆段用地规模小得多。无论从车辆段收容每辆车所占面积还是每公里线路车辆段占地面积，我国既有车辆段用地规模均是日本车辆段的两倍左右。只有北京地铁环线的太平湖车辆段与日本的用地指标很接近。究其原因，主要是运行体制的问题。此外，首建车辆段面积大一些也是有必要的，但是后续线路的车辆段不能以此为例，有必要通过调查研究确定地铁车辆段应有的占地面积，以尽量节省宝贵的城市土地资源。
根据相关数据分析，仅从国内北京地铁太平湖车辆段用地及预留地情况来看，实现近、远期运用目标不会有什么大的问题，仅是绿地面积少了一些。以此模式，用地指标可否定为每辆车不超过500 m2，或每公里线路配备车辆段面积0.6ha为宜。a型车尺寸较大，应适当增大，停放车面积可在此基础上增大20%~24%。
此外，停车库设计如一股道停两组车，同样的车数，按6辆编组计，比一股道只停一组车可节省车场面积约75%。因此，一股道停放两组车虽然在运用上增加一些调车作业，但对土地资源的利用是合理的。
4．3车辆段的用地的发展动向
今后车辆段的发展有以下趋势：
——由于车辆产品无维修化的发展及检测设备的完善，车辆检修人员将趋于减少；乘务人员也将逐步实现单乘务员制；原附属在车辆段的信号、供电、线路检修人员也会相应减少。所以，车辆段占地将以车辆停放为主。
——由于社会主义市场经济已初步建立，服务逐步走向社会化，原来的辅助服务设施，如医务室、幼儿园、食堂等将取消或减小功能面积。
——随着全国城市轨道交通规模的扩大， 车辆备品备件会形成一定范围内的市场，除轮对外备品仓储面积可能不再需要过大的面积。
形成运营规模的各城市地铁车辆段也正在尽可能实行部件互换修、均衡修为主的模式，提高作业效率。这对今后减小段、场建设规模 ，提高土地利用效率是很有意义的。
——由于私家轿车的发展，车辆段可能需要预留较大的停车面积供职工特别是上夜班的乘务人员提供停放汽车的场地。这样，乘务员公寓就可适当减少。
——一条地铁线通常设置一个车辆段；当线路很长时，设置两个车辆段。相互连接的线路（最好车型也一致）也可以几条线共用一个车辆段。
——在几个典型城市中，只有莫斯科和北京地铁设有车辆大修厂。随着车辆无维修化的发展，地铁车辆的“大修”可能在车辆段就可以完成，北京地铁车辆厂正在转为以造车为主，今后有无大修车还很难说。所以，今后对是否要建地铁车辆大修厂应取慎重态度。
——采用立体结构的地铁车辆段，对节约车辆段用地非常有效，但是这种模式检修工作环境比较差，对职工健康有一定影响。为节约用地，将部分不必检修的车辆或检车时间较短的车辆放入地下停车还是可取的。

5 结语
随着城市轨道交通线路的增多，车辆段作为地铁线路中一个占用土地较多的重要环节逐渐引起有关人士的关注。目前仅北京包括在建的就有6个车辆段。这些车辆段功能、效用如何，土地利用是否合理，应该做些调查研究，总结经验，以利于今后的城市轨道交通建设。本文为此不揣寡陋，提出意见，供各位同仁参考。

参考资料
日本东京营团地铁中野车辆工场概要
日本东京都交通局 大岛车辆检修场 检修场概要
大阪市交通局技术部 车辆工场概要
国内外城市轨道交通车辆段度比研究，叶霞飞，城市轨道交通研究 2003年1期

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