基于绩效的交通装备保障系统运营管理策略研究

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1、基于绩效的交通装备保障系统运营管理策略研究第一章绪论1.1背景与意义近年来，我国城镇化建设不断加快，我国交通事业也迅速发展，高铁、机场、城市轨道交通以及城市公交系统的规模都不断扩大，人们的出行越来越方便快捷，但这些交通装备运营企业则承受越来越大的压力。和其他行业不同，公共交通安全顺畅运行和所有人的日常生活都息息相关，这对交通装备运营企业的运营和保障工作提出了很高要求，交通装备运营企业必须保证设备正常运行。由于高铁、城市轨道交通等在近几年才刚刚起步，一些二三线城市甚至经历从无到有的变化，新成立的交通装备运营企业面临缺乏相关保障经验，缺少相关技术

2、人才等问题，许多交通装备运营企业长期处于亏损状态，依靠政府财政拨款才能正常运营。如何能够降低交通装备运营企业的成本，提高交通装备运营可靠性是交通装备运营企业面临的一个难题。轨道交通企业的成本主要包括建设成本，营业支出，折旧费，设备大修费以及利息，轨道交通企业不仅需要在基础设施建设和设备采购上大量支出，设备保障和相关人员工资也占到企业营业成本的很大一部分，由此可以看出，如果降低这些方面的费用，将降低交通装备企业的运营成本。交通装备企业的维修主要采用定期检修和故障维修两种方式相结合。虽然该模式最大限度保证交通装备正常运行，但存在维修周期短、时间长

3、，维修专业化程度低，供应不畅等问题，并不能适应交通装备逐渐向高技术，高效率发展的趋势。一些国家则根据具体情况对交通装备保障模式进行改进，奥地利铁路机车车辆的维修采用了全生命周期管理和以可靠性为中心的维修相结合的模式，该模式根据可靠性逻辑图将各个部件的维修进行分级，对关键部件进行重点维修，要求装备整个生命周期的费用最低；瑞典铁路X2000列车以整个生命周期成本最低为标准来选择供应商，将装备维修指标和可靠性指标写入采购合同；从1987年4月1日起英国用大部件换修来代替铁路机车大修，避免大修进厂，5年内，机车维修成本从5107亿降到3162亿英磅,

4、减少29%[1]。在国内，广州地铁将一号线车辆小修和大修业务外包，自身保留应急维修和车辆状态监测等业务，成本从原来的543.5万元，降低到531.5万元，减少运营企业人力物力的投入[2]；香港地铁则采用均衡修模式，将维修任务分散于不同时段，不同地点，节约维修设备和人力资源[3]。..........1.2国内外研究现状与本文拟定的基于绩效的交通装备系统保障相关的工作主要有两个方向，一是传统维修保障模式研究；另一个是基于绩效保障模式研究。下面我们分别从这两个方向对相关的重要研究进行简要回顾。采用以可靠性为中心的维修比基础性维修有利于提高维修绩效

5、[11]，适用于石化[12]、钢铁[13]等多个行业的设备维修。在相关论文中，系统可用度计算是以可靠性为中心的维修研究的重点，Sarkar等[14]建立多服务台排队维修模型，推导系统可用度函数；王庆锋等[15]根据维修决策系统统计得到的数据，求得系统可用度值；杨平律等[16]对不确定需求用模糊随机变量进行描述，用模糊随机变量理论确定缺货量，由此求得系统可用度。提高系统可用度和分析对系统可用度的影响因素是许多相关文献的研究目标，余卓民等[17]建立以系统可用度为检测标准，涵盖全生命周期的列车维修保障体系，保证列车正常运行；肖慧鑫等[18]利用排

6、队模型求得系统可用度函数，并比较武器系统故障程度和派维修工与抢修工对系统可用度的影响；Lau等[19]考虑装备系统钝化对系统可靠性的影响，并提出相应求解算法。提高系统可用度是系统保障的最终目标，备件管理同样是系统保障的重要内容。备件库存水平、维修策略、备件补货策略等是备件管理主要解决的问题[20-21]；马尔科夫链[22]、闭环排队网络[23]、开环排队网络[24]等为主要建模方法。Sherbrooke[25]提出的METRIC模型是最早的多级备件管理模型。基本METRIC模型针对基地和中心仓库两级库存系统，假设维修能力无限，（s-1,s）补

7、货策略，以降低缺货成本为目标；Zhang等[26]比较单一维修中心和两个维修中心的装备系统的两种策略的保障成本；/M/m型排队系统提供修复服务，假设故障部件的修复时间长度服从参数为?的负指数分布；⑤维修站将修复好的部件存入仓库备用，仓库初始储存备用部件数量为s；⑥进一步假设，在仓库储备期内备件不会发生故障，部件在闭环保障系统中转运时间也忽略不计，为便于考察仓库备件储备和维修站的修复能力影响，故障部件的更换时间忽略不计。.........2.2系统稳态指标图2-6为当维修效率为1台/天，备件库存水平为1台时，系统可用度随着维修队个数增加的变化情

8、况。由图2-6可知，系统可用度随维修队个数提高从65%增加，最终约达到98%，说明系统可用度对维修队个数较为敏感，但是维修队个数改变没有改变维修效率的灵活度高，维修