對地鐵車輛段用地情況的分析
Analysis of land on which to build Metro car depot
馬沂文（北京地鐵設計研究所 北京 100044）
摘 要：本文介紹了地鐵車輛段的功能、設施與規模，通過近年來車輛檢修制度的變化，對我國地鐵車輛段與國外車輛段設置與用地情況進行了分析比較，并提出今后車輛段用地的發展動向。
關鍵詞：地鐵 車輛段 用地
地鐵車輛段是停放和管理地鐵車輛的場所，擔負著一條或幾條線路地鐵車輛的停放、檢查、維修、清潔整備等工作。除停車庫及 停車場，車輛檢修車間、設備維修車間的廠房以外，根據運營管理模式，有的地鐵車輛段還負責乘務人員的組織管理、出乘、換班等業務工作。因此還要有乘務值班室、乘務員公寓等設施。
1 車輛段的功能、設施與規模
1．1 車輛段的類型
按照《地鐵設計規范》（GB50157—2003）的規定，地鐵車輛段根據功能可分為檢修車輛段（簡稱車輛段）和運用停車場（簡稱停車場）。
車輛段根據其檢修作業范圍可分為架（廠）修段和定修段。
獨立設置的停車場應隸屬于相關車輛段。
1．2 地鐵車輛段的主要功能
1）列車的停放、調車編組、日常檢查、一般故障處理和清掃洗刷、定期消毒。
2）車輛的修理 —— 月修、定修、架修與臨修。
3）地鐵車輛的技術改造或廠修。
4）段內通用設施及車輛維修設備的維護管理。
5）乘務人員組織管理、出乘計劃的編制、備乘換班的業務工作。
根據地鐵線路的情況，有時可以另外設置僅用于停車和日常檢查維修作業的停車場或檢車區，管理上一般附屬于主要車輛段，規摸較小，其功能主要為：
1）列車的停放、調車編組、日常檢查、一般故障處理和清掃。
2）車輛的修理 —— 月修與臨修。
3）可另設工區管理乘務人員出乘、備乘倒班。
所謂定修段的功能介于車輛段和停車場之間。
1．3 車輛段的必備設施
1）車輛段應有足夠的停車場地，確保能夠停放管轄線路的回段電動車輛，車輛段的位置應保證列車能夠安全、便捷地進入正線運行，并應盡量避免車輛段出入線坡度過大、過長。
2）車輛段內需設檢修車間，檢修車間的工作地點為架、定修庫和月修庫；列檢作業在列檢庫或停車庫（線）進行；架、定修庫內要有橋式起重機和架車設備、車輪旋削機床及存輪庫，必要時應設不落輪車輪旋床；架、定修庫內應有轉向架、電機、電器、制動機維修間，應設轉向架等設備的清掃裝置，單獨設立的噴漆庫。
段內還應有車輛配件的倉庫。
3）根據運營管理模式的要求，多數運營單位在段內設運用車間，車間下轄乘務隊、運轉值班室、信號樓、乘務員備乘休息室、內燃軌道車班等。
4）段內還應有設備維修車間，負責段內的動力設施及通用設備維修。
5）為保持車輛整潔，應有車輛清洗設備并設專用的車輛清掃線。
6）車輛段內一般還有為該地鐵線路供電、通信信號、工務和站場建筑服務的維修管理單位。
7）機關辦公樓與其他服務設施，如培訓場地、食堂、會議廳等。
1．4 車輛段的規模
一般情況下，一條地鐵線應設一個車輛段。線路比較長或一個段的規模受到限制、停放車輛面積受到限制時也可以再另設一個級別低一些的車輛段或檢車區（只搞列檢或只搞列檢、月修）。國外也有兩條或兩條以上線路共用一個車輛段的。
車輛段的規模大小主要是由該線路所擁有的運營列車數決定的，其次是由車輛的技術狀況、修程的間隔大小、維修的范圍而決定其維修的規模。一個城市首建的地鐵車輛段一般功能較為完善，并應有地面鐵路與之相通。為車輛段服務的變電站、通信、信號、工務也需要一定的建筑設施。
以車輛段為主體，常常根據段址區域地形條件，設置供電、工務、通信、信號的工區或段區，成為一個地鐵綜合基地。但是，不是所有的車輛段都應有這樣的功能。此外，職工培訓、生活服務設施應根據車輛段及輔助機構定員而定。
2國內外地鐵車輛檢修制度比較
地鐵車輛段的規模與車輛檢修制度緊密相連，因此在評價核定車輛段用地標準時，有必要了解我國地鐵車輛檢修制度的變化與國外地鐵檢修制度的情況。
2．1 國內地鐵車輛檢修制度
我國地鐵車輛檢修制度基本上參照了國家鐵路車輛的維修體系和制度，采用按運行里程或運行時間定期維修的預防性計劃修制度。北京地鐵80年代為解決車輛大修問題還建立了地鐵車輛廠。 由于技術的進步，車輛質量的提高，一些大車輛段也具備了廠修（簡化）的能力。北京地鐵凸輪變阻和斬波調阻車的修程見表1，交流傳動車輛修程（暫定）如表2所示：
從以上修程情況可以看出，北京地鐵原來使用的直流傳動車輛修程間隔較短，因此車輛的利用系數較低，檢修和預備車率占25%左右。采用技術先進的VVVF交流傳動車輛后，地鐵的修程間隔延長了，檢修時間短了，檢修和預備車率降低到15%，因此所需的檢修面積相應減少了。上海地鐵建設技術起點高，車輛修程間隔大，車輛利用系數較高。我國地鐵車輛的制造和運用正在向“高性能、低維修”的方向發展，地鐵車輛檢修制度也正在調整與改革，車輛段的規劃、設計、建設當然應該隨著這種變化做出調整。
2．2 香港地鐵檢修制度
香港現有三條地鐵線路43.2km，設有九龍灣、荃灣和柴灣三個車輛維修基地。其中荃灣和柴灣是停車場性質，只承擔車輛日常修、停放、洗刷任務。九龍灣承擔三條線車輛的大修、架修、定修和月修任務，及觀塘線車輛的日常修、洗刷、停放等任務。該維修基地占地14~15公頃，目前承擔近800輛車的定期修理任務。車輛修程見表4。
2．3 日本地鐵維修制度
日本地鐵車輛基地一般分為工場（廠）、檢車區兩部分，車輛的全部修理任務都在車輛基地內進行。其作業分工是：車輛工廠承擔車輛的重要部位檢查和全面檢查。檢車區承擔車輛的日檢查、月檢查、清掃洗刷、停放管理。重要部檢查是對車輛重要部位進行分解后做詳細檢查，并根據需要對其進行更換或修理。全面檢查是對車輛所有部位進行分解后做詳細檢查，并根據需要進行更換或修理。車輛的技術改造集中在主要的車輛工廠進行。日本車輛檢修采用互換修為主的作業方式，充分利用場地，作業效率高，停修時間短，車輛周轉快。20年來，由于車輛技術質量的提高，許多線路雖然保有車數增加，但因為檢修間隔延長了一倍，車輛工廠的面積卻沒有增加。表5列出日本地鐵車輛修程。
世界上各大城市地鐵車輛檢修制度雖有差異，但是延長檢修周期，縮短檢修時間，減少維修、預備占用車數，卻是一個共同的趨勢。車輛技術與制造水平的提高是一個根本原因，采用以互換件修為主、現車修理為輔的修理方式，提高作業效率，實現作業均衡，也是一個重要因素。從而可以減少廠段建設規模和城市建設用地。
3 國內車輛段情況
3．1 設計及建設沿革
我國早期的地鐵車輛段是參照鐵路車輛段模式和對原蘇聯地鐵的有限了解設計的，在當時的歷史條件下，沒有可參考的成熟經驗。通過實際運用中出現的問題又進行了不少改造擴建。如當時對地鐵車輛進入修程必須整列進修缺乏認識，定、架修庫設計面積小，后來都進行了擴建或增建。機械零件維修面積參照鐵路車輛段搞得大而不實用，電器維修面積又過小，也都作了調整。隨著市場經濟的發展及地鐵市場的擴大，地鐵已轉變為買方市場，自己加工的零配件數量越來越少，物資存儲量也相應減小，因此機加工維修與倉儲面積都相應減小了。
隨著交流傳動地鐵車輛的應用以及車輛無維修化、少維修化的發展趨勢，今后車輛段的格局還會出現新的變化。
3．2 車輛段使用情況分析
北京地鐵一線的古城車輛段是我國第一個地鐵車輛段。原設計只能保有30組車，不能滿足運營發展和線路延長的需要，因此九十年代初征地擴建，至99年增加到48股道，又擴建了定、架修庫。檢修設施的配備基本能夠滿足修車要求，成為一個功能比較完整的車輛段。
由于線路的延長和車輛的增多，一線延長的“復八線”又建了四惠車輛段，四惠段是維修VVVF交流車的，因此配備的設施比較先進完善；“八通線”是其延長線，還要建一個土橋車輛段。續建的兩個段至少有一個會成為定修段或停車場類的附屬段。
北京地鐵環線的太平湖車輛段原設計是一個定修段。正式運營以后，車輛按原設計轉送到一線的古城車輛段去做架修有困難，古城車輛段本身架修能力也不夠，因此才擴建架修庫，增添了架修設備，成為一個完整的車輛段。
太平湖車輛段位于市區，在既有車輛段中是面積最小的，土地利用最為緊湊，目前還預留十股道的停車庫未建，建成后可以達到2.5分的行車間隔。但是如果今后增加洗車設施，可能會占用一股停車線。
回龍觀車輛段是配屬40.85公里的城市鐵路（13號線）的。剛開始使用。土橋車輛段是為八通線服務的，正在建設中。
北京地鐵各車輛段規模見表6：
上海和廣州地鐵在建地鐵時都參考了北京的經驗，但是北京地鐵當時采用的全是凸輪變阻車，而上海、廣州采用的是進口的斬波調壓和交流車，技術上要先進得多。設計中仍參考落后的凸輪變阻車的修程，車輛的設計維修量大，占用面積自然就大一些。另外，在計劃經濟條件下，地鐵工程都是政府項目，業主本身也想多占一點地，因此首建的車輛段偏大，也是可以理解的。
上海、廣州已建車輛段的規模如下表：
3．3 現狀分析及評價
北京地鐵既有一、環線兩個車輛段的規模與實際運營能力基本是相匹配的。今后十年內，北京地鐵四百多輛直流車將逐漸更新為VVVF交流車，由于車輛技術的進步，維修量減少，車輛利用系數提高，檢修人員也會相應減少，維修設備也將適當更新，提高效能。隨著客運量的提高，可能還會增加車數，但是一線三個車輛段已有裕量；太平湖車輛段也還有一百多輛車的預留面積。在可預見的將來不會很緊張。
四惠車輛段建設時，為了開發建設土地，設想用車輛段上部空間開發住宅區以積累建設地鐵的資金。在車輛段上部建設了一個大平臺，整個車輛段都建在大蓋下面。因為當初復八線設計時正是地鐵客流猛增的時期，預測客流量也偏高。為了開發大平臺，多蓋房，車輛段面積規劃過大。停車線是按8輛編組×2的長度設計的，而現在估計今后一線實現8輛編組的可能性不大。“復八線”采用了先進的交流傳動車，維修量小，修程長，而檢修面積仍按落后的凸輪變阻車的修程設計，土地、資金都造成不必要的浪費。
現在看來四惠車輛段有如下缺點：
1〕大蓋下相當于人造地下空間，不符合人居條件，工人勞動環境較差。
2〕大蓋下基本是黑暗的，要常年采用人工照明和通風，增大了電能使用量。
3〕大量資金用于加強上部房建的基礎，段內大量的水泥柱子影響了空間的利用。
4）段區長度2公里，廠房分布散亂，空間利用不佳，工人作業空走路程較遠，造成無形的浪費。
城鐵的回龍觀車輛段也存在面積過大，土地利用較差的問題。
3．4 對于北京地鐵車輛段規劃設計的改進意見
北京地鐵車輛段的建設是隨著地鐵運營的發展而不斷完善的，隨著改革開放與我國機械電子工業的發展，車輛段維修設備也逐步得到提高完善，如專用試驗設備的研制、新的檢測儀器的出現、不落輪車輪機床的購置等，使車輛段維修能力大大提高，但是目前地鐵車輛段與國外及國內新建地鐵相比，的確還存在不少問題，應在今后的設計規劃中加以改進。具體來說：
1）由于原來的地鐵車輛質量較差及舊體制遺留的問題，既有車輛段分工太細，用工太多，近幾年已經做了一些改進，但是還不到位，目前還在減員增效的變革之中。由于用工較多，造成各輔助房建設施較多，今后仍有調整的可能。
2） 對于車輛段的規模，至今還沒有一個比較規范的標準。古城車輛段原設計停車面積不夠，九十年代進行了征地擴建，而新建車輛段基于古城段初期的經驗教訓，在計劃經濟下對土地使用缺少限制的情況下，建設面積偏大，造成不必要的浪費。
3) 一個城市的首建車輛段作為維修基地，規模可以大一些，功能須完善。續建線路的地鐵車輛段則應在滿足使用功能的前提下，盡量精簡不必要的設施，如培訓基地、綜合倉庫等。
4）在計劃經濟時期，工廠辦社會，各種生活設施都要考慮。當前輔助生活設施都趨于社會化管理，商店、幼兒園、食堂等都可從社會方面來解決
5）車輛清洗設備國內已有新產品，目前處于試用階段。轉向架基本還是人工清洗。主要是國內一直沒有制造出較好的自動清洗裝置，從國外購置又太昂貴。目前經濟上還是人工清洗較合算。
4 國外車輛段停車場設置與用地情況分析比較
4．1 日本車輛檢修基地的設置情況
日本東京營團地鐵8條線路，設有5個車輛事務所，分別管轄5個工場和3個檢車區。1989年、1991年又設了隸屬中野工場的小石川CR(Car Renewal)和隸屬綾瀨工工場的新木場CR，實際就設在相應的檢車區內，組織一些退休職工進行車體修理工作，如車輛內裝修、車體外涂裝及局部改造等。一般一個車輛事務所管轄一個工場和數個檢車區，如中野車輛事務所承擔銀座線和丸之內線兩條線全部車輛的檢修，除中野工場和小石川CR，還有中野、小石川等四個檢車區，保有車輛564輛。營團地鐵車輛部業務機關及車輛保有數見表8
日本其它城市的地鐵和電氣鐵路維修方式基本相同，檢車場負責月修以下的日常檢修，車輛工場承擔重點部位修（大于3年）以上的修程。根據日本鐵路法，全般修就是最大的修程。檢車區和工場統由車輛事務所或車輛部管理。
4．2 車輛段的用地情況及分析
國外地鐵和城市軌道車輛都在朝著無維修化的方向發展，因此車輛的維修間隔趨于延長，一般類似我國架修的修程都到了6~8年。車輛上與安全運營密切相關的主要部件還是按計劃自己修，一些附屬設備如空調、內裝修的維修都采取社會化方式，甚至電氣控制的電子裝置，因為故障率極低，也委托廠家來負責維修。因此用人很少，維修場地的利用率較高，所需的面積也就比較少。
我們將有關車輛段維修車輛數、線路長度與維修面積的情況列表比較，即可見一斑。
表9 中、日車輛段維修車輛數、線路長度與用地面積比較
從表8可以看出，日本車輛段的建設是隨著地鐵的建設展開的，檢車場要與線路同時建設；車輛工場或架修段可稍晚于線路幾年建設。如線路分期建設，也可先建一個車輛段（檢車區）保證初期的運營，線路延長建設時在適當地點再建一個檢車場。總之，車輛段是地鐵線路的必留場地，應該根據建設和投入運營的時間，因時制宜地做好安排，既保證線路建成后車輛的運轉和檢修，又能合理地適時地投資和利用土地，提高土地和資金的利用率。
表9列出了幾個城市地鐵車輛段的用地指標，盡管有一些體制上的不同，比如日本的車輛段不包括乘務人員及其管理，生活設施極少，但是，他們的用地指標確實比我國現有地鐵車輛段用地規模小得多。無論從車輛段收容每輛車所占面積還是每公里線路車輛段占地面積，我國既有車輛段用地規模均是日本車輛段的兩倍左右。只有北京地鐵環線的太平湖車輛段與日本的用地指標很接近。究其原因，主要是運行體制的問題。此外，首建車輛段面積大一些也是有必要的，但是后續線路的車輛段不能以此為例，有必要通過調查研究確定地鐵車輛段應有的占地面積，以盡量節省寶貴的城市土地資源。
根據相關數據分析，僅從國內北京地鐵太平湖車輛段用地及預留地情況來看，實現近、遠期運用目標不會有什么大的問題，僅是綠地面積少了一些。以此模式，用地指標可否定為每輛車不超過500 m2，或每公里線路配備車輛段面積0.6ha為宜。A型車尺寸較大，應適當增大，停放車面積可在此基礎上增大20%~24%。
此外，停車庫設計如一股道停兩組車，同樣的車數，按6輛編組計，比一股道只停一組車可節省車場面積約75%。因此，一股道停放兩組車雖然在運用上增加一些調車作業，但對土地資源的利用是合理的。
4．3車輛段的用地的發展動向
今后車輛段的發展有以下趨勢：
——由于車輛產品無維修化的發展及檢測設備的完善，車輛檢修人員將趨于減少；乘務人員也將逐步實現單乘務員制；原附屬在車輛段的信號、供電、線路檢修人員也會相應減少。所以，車輛段占地將以車輛停放為主。
——由于社會主義市場經濟已初步建立，服務逐步走向社會化，原來的輔助服務設施，如醫務室、幼兒園、食堂等將取消或減小功能面積。
——隨著全國城市軌道交通規模的擴大， 車輛備品備件會形成一定范圍內的市場，除輪對外備品倉儲面積可能不再需要過大的面積。
形成運營規模的各城市地鐵車輛段也正在盡可能實行部件互換修、均衡修為主的模式，提高作業效率。這對今后減小段、場建設規模 ，提高土地利用效率是很有意義的。
——由于私家轎車的發展，車輛段可能需要預留較大的停車面積供職工特別是上夜班的乘務人員提供停放汽車的場地。這樣，乘務員公寓就可適當減少。
——一條地鐵線通常設置一個車輛段；當線路很長時，設置兩個車輛段。相互連接的線路（最好車型也一致）也可以幾條線共用一個車輛段。
——在幾個典型城市中，只有莫斯科和北京地鐵設有車輛大修廠。隨著車輛無維修化的發展，地鐵車輛的“大修”可能在車輛段就可以完成，北京地鐵車輛廠正在轉為以造車為主，今后有無大修車還很難說。所以，今后對是否要建地鐵車輛大修廠應取慎重態度。
——采用立體結構的地鐵車輛段，對節約車輛段用地非常有效，但是這種模式檢修工作環境比較差，對職工健康有一定影響。為節約用地，將部分不必檢修的車輛或檢車時間較短的車輛放入地下停車還是可取的。
5結語
隨著城市軌道交通線路的增多，車輛段作為地鐵線路中一個占用土地較多的重要環節逐漸引起有關人士的關注。目前僅北京包括在建的就有6個車輛段。這些車輛段功能、效用如何，土地利用是否合理，應該做些調查研究，總結經驗，以利于今后的城市軌道交通建設。本文為此不揣寡陋，提出意見，供各位同仁參考。
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參考資料
日本東京營團地鐵中野車輛工場概要
日本東京都交通局 大島車輛檢修場 檢修場概要
大阪市交通局技術部 車輛工場概要
國內外城市軌道交通車輛段度比研究，葉霞飛，城市軌道交通研究 2003年1期
Analysis of land on which to build Metro car depot
Abstract: This paper presents the function, establishment and scale of the metro car deport. Its plan and land usage are analyzed with foreign deport by the way of inspecting the variation of repair system. And the depot land development is suggested.
Key words: Metro; deport; land use
馬沂文（1947--）， 1982年畢業于上海鐵道學院機電系鐵道車輛專業，高級工程師（教授級），長期從事地鐵電動車輛的維修管理和技術改造。
