基于线网规模的沈阳地铁物资存储资源共享研究

2019-11-29刘迪何维张达特纪天成

科技与创新 2019年18期

刘迪，何维，张达特，纪天成

刘迪1，何维2，张达特2，纪天成1

（1.北京城建设计发展集团股份有限公司，北京 100037；2.沈阳地铁集团有限公司，辽宁沈阳 110011）

随着沈阳地铁线网建设规模和范围的扩大，现有单线独立的物资管理模式不能满足网络化运营的要求。根据沈阳地铁物资管理现状，提出基于线网规模的物资存储资源共享研究方案，并且利用现代物联网信息化和5G技术，建立物资调度调剂平台，统筹调控全网物资。最后提出线网级物流中心、多线共享物资总库以及单线物资分库的3级物资库建设标准化建议。

地铁；线网；物资存储；资源共享

1 研究背景

沈阳地铁目前已开通的线路为1号线和2号线，运营总里程55.07 km。近年来沈阳地铁建设速度加快，预计至2020年底，4号线、9号线、10号线相继开通后，线路总里程将达到178 km，将初步形成网络化运营规模[1-2]。

1号线和2号线已分别运营9年和8年，随着时间的推移，1、2号线的物资管理模式在运营过程中逐渐显现出一系列问题，例如物资库存储面积不足、备品备件供应不及时等。目前，沈阳地铁物资管理模式为单线管理，随着线网建设规模的扩大，地铁物资的采购量、库存量及消耗量都将大幅增加，目前这种粗放的物资管理模式不能满足线网规模的运营要求。

由北京、上海、广州等已实现地铁网络化运营城市的经验可知，车辆基地资源共享是各个城市研究的热点课题之一[3-8]。然而，大多数城市仅考虑车辆大架修的检修资源共享，缺乏线网物资整体性资源共享的系统研究，造成“车辆基地资源共享”等于“大架修资源共享”的假象。因此，为满足沈阳地铁线网规模的运营要求、保障地铁运营的安全性和可靠性以及车辆基地土地的集约化利用，有必要基于线网规模，对沈阳地铁物资存储的资源共享进行研究。

为实现沈阳地铁网络化运营的物资存储资源共享，本文首先介绍地铁物资的分类和存储方式，然后根据沈阳地铁车辆基地物资管理现状，提出线网规模的物资存储资源共享研究方案，最终提出线网级物流中心、多线共享物资总库以及单线物资分库的3级物资库建设标准化建议，以期为沈阳地铁后续车辆基地物资库的建设提供指导依据。

2 地铁物资分类及存储方式

2.1 物资分类

地铁物资的种类繁多、数量巨大，涉及车辆、供电、通信、信号、建筑以及服务等多个专业，且对地铁运营的安全性影响巨大。地铁车辆基地物资具体分类情况如表1所示[9]。

表1 地铁车辆基地物资分类

分类内容车辆列车、工程车、轨道车辆、洗车机、不落轮镟床、立体仓库等材料及备件线路、建筑线路检修专用设备、材料及备件，建筑检修、装潢专用材料及五金件电气接触网系统、供电系统、低压配电与照明系统材料及备件通信、信号通信系统、信号系统、车站设备监控系统、消防报警系统、电力监控系统、自动售检票系统、计算机、打印机等材料及备件机电环控系统材料及备件、液压气压材料及备件、电梯与自动扶梯系统及起重设备材料及备件、给排水系统材料及备件、自动灭火系统材料与备件及消防器材、通用设备材料及备件、屏蔽门系统材料及备件等工具及仪器仪表通用工具、专用工具、切削工具、仪器仪表及备件等标准与通用配件机加工零部件、发机电及其配件、继电器等材料金属、非金属材料生产辅助用品、化工产品、油料及润滑剂等其他劳防类物资、通用化工类物资、灯具类物资等

2.2 存储方式

地铁物资种类约3 000多种，各种材料、配件的保管由车辆基地内的物资总库、物资分库、材料棚、易燃品库、杂品库、材料棚和堆场进行分类储存。

2.2.1 物资库

物资库承担地铁系统材料、配件、设备和机具及劳保用品等的采购、存放、发放任务和管理工作。

配件包括车辆配件，大、中型配件等；五金包括焊接材料、紧固件、有色金属、建筑小五金、水暖配件等；机电包括轴承、电工材料、仪表、二类机电产品等；杂品包括涂料、杂品、化工等非金属材料；劳保包括各类劳动防护用品。物资总库一般设置在大、架修段内、在定修段和停车场内根据实际情况设置物资分库或材料棚[10]。

2.2.2 材料棚

材料棚储存大型物资及报废物资等，主要包括车辆粗制配件、车钩、钩尾框、缓冲器、闸瓦、钢板、建材和瓷瓶等。

2.2.3 车间备品库

车间备品库主要储存车辆一般检修所需的大、中、小型三类零部件。大型配件包括轮对、转向架、牵引电机、牵引变压器等；中型配件包括受电弓、牵引电机通风机、电源柜、辅助电源、空压机组、平波电抗器等；小型配件包括各类电器、仪表、阀类以及主断路器和司机控制器等。危险品储存间储存甲类、乙类、丙类等易燃、易爆、有腐蚀性和有剧毒的危险品。堆场储存钢轨、轨枕、扣件、道砟、线缆等。

3 沈阳地铁物资存储现状

目前沈阳已建成的1、2号线和在建的4、9、10号线的物资管理模式相对独立，每条线均按在车辆段设置物资总库、在停车场设置物资分库的模式进行物资存储，采用单线分散式的管理模式。各场段库区均设置仓储管理工班，负责具体的物资出入库、维护、日常盘点等工作。物资库总体的安全管理、账物管理、收发存管理等工作，由物资办分管仓储管理的负责人组织相关专业工程师实施。

1号线物资库由5座库房组成，分别为物资总库、段材料库、材料棚、易燃品库、检修立体库，总面积约5 000 m2。物资总库配备4间办公室，段材料库配备2间办公室。易燃品库配备1间办公室，其他库区无独立办公室。2号线物资库由4座库房组成，分别为大件库、立体库、物资一号库、物资二号库，总面积约3 182 m2。

沈阳地铁目前的物资库配置模式可以满足线网规模小、网络化未成型期间的运营需求，但是随着地铁线网建设的推进，这种粗放型的管理模式很难适应于网络化运营维护的需求，在线网规模的物资存储资源共享也难以做到，严重制约了沈阳地铁网络化运营的社会效益、经济效益最大化。因此，进行具有沈阳地铁特色的、符合地铁网络化运营需要的物资存储资源共享研究，具有十分重要的意义。

4 沈阳地铁车辆基地物资存储资源共享方案研究

从长期规划和整合资源的角度，对单线和线网级的车辆基地物资存储模式进行分析研究，将沈阳地铁车辆基地存储物资模式分为线网级物资、多线共享物资、每线必备物资以及社会化供应物资。

线网级物资：主要为价值高、周转率低的大型物资。此类物资不受线路影响，作为多线共享存储物资，可以减少各线所占用物资库的存放面积，提升利用效率。多线共享的物资主要包括线路建筑类、标准与通用配件类物资。

多线共享物资：主要为价值中等、周转率居中的中型物资，主要包括车辆大、架修车辆部件类及材料类物资。

每线必备物资：主要为价值较低、周转率较高的中小型物资，包括车辆类、电气类、通信信号及自动化类以及机电类物资，如中间DI弹条、道岔尖轨、客车前照灯镇流器、客室吊环带、紧固件等。

社会化供应物资：主要为一些常规性物资，如手套、口罩、反光背心、安全帽、电线电缆、照明灯具及配件、紧固件等。

建议在全网建立一座对地铁物资进行集中管理、统筹计划、组织和控制的线网级物流中心。线网物流中心应尽量与区域性的线网车辆大架修基地合设，减小车辆备品备件的配送距离，以节约物流成本和人工成本。针对多线共享物资和每线必备物资，应以1、2号线物资规格为基础，统一即将开通的4、9、10号线场段设备技术规格，提高备品备件的利用率，减小后期备品备件的管理及采购难度，实现资源共享。沈阳的工业基础雄厚，劳防类、通用化工类、灯具类、通用工器具等物资在市场中具有存量多、采购方便，运送快捷等特点。因此，建议对社会化供应物资进行社会化采购，以减少所占用物资库的存放面积，尽量做到“零库存”。

与此同时，利用现代物联网信息化和5G技术，建立物资调度调剂平台，设立线网级物资管理体系，在软件层面建立适应于网络化运营的物资管理系统，实现全线网物资的统一管理与调配，实时监测库存动态和消耗规律，统筹调控全网物资，实现物资的分级配送和合理采购，降低存储物资的库存率和管理费用[11]。

借鉴南京地铁采用的EMA（地铁资产管理系统）物资管理模式，沈阳地铁1、2号线现正新建EAM系统物资与仓储管理模块，该功能目前处于调试、完善阶段，暂未投入正式使用。该系统试运行期间基本能够满足目前1、2号线各库区的物资收发存账物管理工作，但部分功能上仍有不足或欠缺，如立体库系统与物资管理系统间无接口、未实现数据链接与共享等。为了减少投资，实现现有设备利用的最大化，本套EAM系统可作为线网物资存储的基本平台。完善现有EAM管理系统，补充相关的功能模块，如数据报表自动生成功能，留出与立体存放库系统的接口功能，并且在后续新线中的立体仓库系统也留出与EAM管理系统的接口条件，以充分补强现有EAM系统进行线网物资仓储的管理，达到节约成本、优化管理的目的。

5 沈阳地铁车辆基地物资库建设标准化建议

基于合理规划场段内库房、最大限度地利用库房空间的物资存储资源共享原则，在设计阶段充分考虑各区域功能，合理化布局通道、存储方式及货架摆放、供暖方式等，提出以下沈阳地铁物资库建设标准化建议。

5.1 线网级物流中心建设标准

地铁物资管理要充分保障地铁的安全运营，在运营过程中一旦出现故障时，应保证所需物资可以在最短时间内到达现场。线网级物资总库作为全线网高价值、低周转率的大型和中型物资存放仓库，应尽量设置在全线网的几何中心以达到物资的高效配送。

由于沈阳地铁在建设之初没有考虑物流中心的建设，可以将1号线张士大架修车辆基地的物资总库暂时作为线网级物流中心，该物资总库是由5座库房组成，总面积约为5 000 m2，可以满足1、2号线和4、9、10号线的物资存储需求，待远期线网规模进一步扩大，可以考虑新建一座5 000～8 000 m2的线网物流中心。

线网级物流中心设置物资总库、易燃品库、杂品库、材料棚和堆场。其中物资总库通过设置自动化立体存放区和大件物品存储区来分类存储线网级地铁物资。主要设备包括物资调度调剂平台中心设备、自动化立体仓库、电动起重机、AGV自动搬运小车、叉车、货架等。

5.2 多线共享物资总库建设标准

在大、架修车辆段中设置多线共享物资总库。物资总库不仅涉及各系统专业的备品备件及易损件的存放，还需存放车辆大、架修中所需零部件的备品备件及易损件。

远期沈阳市大、架修资源共享基地一共有4个。除已投入使用的1号线张士大架修车辆基地作为线网物流中心外，正在建设中的10号线桑林子大架修车辆基地、后续新建的3号线宝马大道车辆基地、5号线车辆基地均以多线共享物资总库标准建设。

建议多线共享物资总库面积按4 000～5 000 m2考虑，主要包括物资总库，并根据实际情况设置杂品库、材料棚和堆场等单体。物资总库内设置自动化立体存放区和大件物品存储区，主要设备包括物资调度调剂平台终端设备、自动化立体仓库、电动起重机、AGV自动搬运小车、叉车以及货架等。

5.3 单线物资分库建设标准

由于定修车辆段只涉及到车辆的定、临修，不涉及大架修，而停车场只负责车辆的停放和列检等低级修程，定修段和停车场车辆检修所需的部件及配件的备品备件较少，且无资源共享需求，因此物资存储的用房面积相应也小，定修车辆段的物资库面积建议可按照3 000 m2考虑，停车场的物资分库面积建议可按照1 000 m2考虑。

远期沈阳地铁定修段一共有9个。分别为1、2、4、6、7、8、9、12、13号线定修段，其中1、2号线定修段已建成，9号线定修段正在建设中，建议后续新建的4、6、7、8、12、13号线定修段的物资总库面积设计为3 000 m2。远期沈阳地铁停车场分布为：2号线南、北部各一停车场、3号线停车场、4号线及4号线支线停车场、5、6、7、8、9、10、12、13号线停车场，其中1、2号线停车场已建成，9、10号线停车场正在建设中，建议后续新建的4、5、6、7、8、12、13号线停车场的物资分库按面积1 000 m2进行建设。由于单线物资分库备品备件存放量较少，出于节省投资的目的，只设置大件物品存储区，不设置自动化立体存放区。主要设备包括物资调度调剂平台终端设备、电动起重机、叉车、货架等。

6 结语

随着沈阳地铁线网建设规模的快速发展，其物资管理工作量也将成倍增加，物资管理模式也将产生巨大的变化。为建立符合网络化运营需要的、具有沈阳地铁特色的物资管理模式，本文提出以下几点建议：①将沈阳地铁物资分为线网级物资、多线共享物资、每线必备物资和社会化供应物资等4类物资，对不同类型物资分类存储，达到线网规模资源共享的目的。②利用现代物联网信息化和5G技术，通过完善现有的EAM管理系统建立物资调度调剂平台，实现全线网物资的统一管理与调配，对线网级物资存储进行高效管理。③基于合理规划园区内库房、最大限度利用库房空间的物资存储资源共享原则，提出线网级物流中心、多线共享物资总库以及单线物资分库的3级物资库建设标准化建议。待远期大规模网络化运营后，适时建设一处线网级物流中心。

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