鐵路重載運(yùn)輸研究論文

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一、世界鐵路重載運(yùn)輸發(fā)展概況

（一）、國外鐵路重載運(yùn)輸發(fā)展概況

世界鐵路重載運(yùn)輸是從20世紀(jì)50年代開始出現(xiàn)并發(fā)展起來的，以開行長大列車為主要特征的重載運(yùn)輸開始出現(xiàn)；20世紀(jì)60年代中后期重載運(yùn)輸開始取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，美國、加拿大及澳大利亞等國鐵路相繼在運(yùn)輸大宗散裝貨物的主要方向上開創(chuàng)了固定車底單元列車循環(huán)運(yùn)輸方式；20世紀(jì)80年代以后，由于新材料、新工藝、電力電子、計(jì)算機(jī)控制和信息技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)在鐵路上的廣泛應(yīng)用，鐵路重載運(yùn)輸技術(shù)及裝備水平又有了很大提高。

列車重量的提高是鐵路重載運(yùn)輸技術(shù)發(fā)展總體水平的體現(xiàn)。重載運(yùn)輸發(fā)展40多年來，一些國家列車牽引試驗(yàn)牽引重量的記錄不斷被刷新突破：

1、1967年10月，美國諾克福西方鐵路公司（N&W）在韋爾什－樸次茅斯間開行重載列車（編組500輛、6臺(tái)內(nèi)燃機(jī)車、全長6500m、總重44066t）。

2、1989年8月，南非鐵路在錫申－薩爾達(dá)尼亞間開行重載列車（編組660輛、16臺(tái)內(nèi)燃機(jī)車、總長7200m、總重71600t）。

3、1996年5月28日，澳大利亞在紐曼山－海德蘭港間開行重載列車（編組540輛、10臺(tái)Dash-8內(nèi)燃機(jī)車）。

4、2001年6月21日，澳大利亞BHP公司開行重載列車（編組682輛、8臺(tái)機(jī)車、總重99734t、總長7300m），全列只有1名司機(jī)，另外7臺(tái)機(jī)車由GE公司生產(chǎn)的哈里斯機(jī)車遙控系統(tǒng)控制。

（二）、我國鐵路重載運(yùn)輸發(fā)展概況

同世界各國相比，我國鐵路重載運(yùn)輸起步較晚，1984年經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，決定在北京局管轄的豐沙大和京秦電氣化鐵路試驗(yàn)開行重載列車，從此開始了我國的鐵路重載運(yùn)輸。我國鐵路發(fā)展重載運(yùn)輸走兩個(gè)途徑：一是對既有干線鐵路進(jìn)行配套改造，在既有主要繁忙干線上開行5000t級整列式重載列車；二是新建能力大、標(biāo)準(zhǔn)高的重載運(yùn)輸專線，如大同-秦皇島雙線電氣化重載運(yùn)煤專線。

我國鐵路重載運(yùn)輸經(jīng)歷了三個(gè)階段：

第一階段（1984～1990年）為改造舊線、開行組合式重載列車模式階段。1984年11月在大同-沙城-豐臺(tái)-秦皇島間首次開行了由兩列普通貨物列車合并的重載列車，隨后又在沈山線、石德線和平頂山-江岸西間開行了7000～7600t的組合列車。

第二階段（1990～1992年）為新建大秦鐵路,開行單元式重載列車模式階段。1992年我國建成了全長653.2km的大同－秦皇島鐵路，它是我國第一條雙線電氣化重載單元列車的運(yùn)煤專線，單元列車的重量達(dá)到了10000t。它是中國鐵路重載運(yùn)輸發(fā)展的重要標(biāo)志。

第三階段（1992年以后）為逐步改造既有繁忙干線,開行整列式重載列車模式階段。為在全國既有路網(wǎng)推行重載列車技術(shù)，鐵道部有計(jì)劃、分步驟地在一些主要干線（包括京廣線、京滬線、京哈線等）繁忙區(qū)段組織開行了5000t級的整列式重載列車，這種擴(kuò)能效果顯著的重載運(yùn)輸方式，已成為中國發(fā)展重載運(yùn)輸?shù)闹饕绞健?/p>

二（一）、鐵路重載運(yùn)輸?shù)暮x鐵路重載運(yùn)輸是指行駛列車總重大、行駛軸重大的貨車或行車密度和運(yùn)量特大的鐵路運(yùn)輸。

（二）、鐵路重載運(yùn)輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)

1994年6月國際重載運(yùn)輸年會(huì)上，對鐵路重載運(yùn)輸作了最新定義。凡具備以下三個(gè)條件之二者，可視為鐵路重載運(yùn)輸線路：

1、經(jīng)常、定期或準(zhǔn)備開行總重最少為5000t的單元或組合列車；

2、在長度至少為150km的鐵路區(qū)段上，年計(jì)費(fèi)貨運(yùn)量最少達(dá)到2000萬t及其以上；

3、經(jīng)常、定期或準(zhǔn)備開行軸重25t及以上的列車。

（三）、重載列車的組織形式

目前，國內(nèi)外鐵路開行的重載列車組織形式主要有單元式、整列式和組合式重載列車三種。

1、單元式重載列車。單元式重載列車是以固定的機(jī)車車輛（大功率機(jī)車＋一定編成輛數(shù)的同一類型的專用貨車）組合成為一個(gè)運(yùn)輸單元，并以此作為運(yùn)營計(jì)費(fèi)單位，在裝卸車站間循環(huán)直達(dá)運(yùn)行的貨物列車。這種重載運(yùn)輸方式運(yùn)用范圍廣，經(jīng)濟(jì)效益顯著。美國、加拿大、澳大利亞等國均采用此方式，我國大秦重載運(yùn)煤專線上也有重載單元列車的開行。

2、整列式重載列車。整列式重載列車是采用普通列車的組織方法，由掛于列車頭部的大功率單機(jī)或多機(jī)牽引，由不同型式和載重的貨車車輛混合編組，達(dá)到規(guī)定載重量標(biāo)準(zhǔn)的列車。在我國繁忙干線上開行的重載列車主要為這種模式，其它國家應(yīng)用較少。

3、組合式重載列車。組合式重載列車是由兩列及以上同方向運(yùn)行的普通貨物列車首尾相接、合并組成的列車。這種重載運(yùn)輸方式始于1964年前蘇聯(lián)。我國大秦線進(jìn)行的20000t重載列車采用該形式。世界范圍內(nèi)應(yīng)用不太廣泛。

三、重載運(yùn)輸對鐵路技術(shù)裝備的要求

鐵路技術(shù)裝備是發(fā)展重載運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。世界各國鐵路都在發(fā)展重載運(yùn)輸過程中，積極研究開發(fā)重載運(yùn)輸技術(shù)裝備。

（一）、重載運(yùn)輸對鐵路工電設(shè)備的要求

1、重載運(yùn)輸對鐵路工務(wù)設(shè)備的要求。為保證重載列車的安全運(yùn)行，減少維修成本，必須強(qiáng)化重載線路和橋梁的承載能力，使其具有高度的耐久性、可靠性和平順性。

2、重載運(yùn)輸對鐵路供電設(shè)備的要求。根據(jù)重載運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，重載運(yùn)輸要求發(fā)展完善電氣化鐵路。電氣化鐵路供電系統(tǒng)由“外網(wǎng)”（國家電力供電系統(tǒng)）和“內(nèi)網(wǎng)”（牽引供電系統(tǒng)）兩網(wǎng)組成。在外網(wǎng)供電能力充足的情況下，鐵路部門要加強(qiáng)內(nèi)網(wǎng)的改造，大幅度提高鐵路供電設(shè)備供電能力。根據(jù)重載列車牽引重量標(biāo)準(zhǔn)、列車追蹤間隔時(shí)分等對牽引供電的需求來設(shè)計(jì)變電所容量和供電臂長度，保持供電區(qū)間長度和行車區(qū)間大小的適配關(guān)系，便于運(yùn)營和檢修作業(yè)的配合。

（二）、重載運(yùn)輸對鐵路機(jī)務(wù)設(shè)備的要求

開行重載列車必須采用大功率的電力或內(nèi)燃機(jī)車，牽引機(jī)車應(yīng)采用電空制動(dòng)方式、無線遙控同步運(yùn)轉(zhuǎn)的“l(fā)ocotrol”系統(tǒng)等技術(shù)方法及技術(shù)設(shè)備；同時(shí)還應(yīng)具有能牽引或頂送重載列車的調(diào)車機(jī)車。

（三）、重載運(yùn)輸對鐵路車輛設(shè)備的要求

重載貨車通常采用載重量大、強(qiáng)度高、自重系數(shù)小的大型四軸貨車。貨車車體大量采用耐腐蝕的鋼結(jié)構(gòu)和鋁合金材料，高強(qiáng)度、低自重、浴盆式車體，低動(dòng)力作用的轉(zhuǎn)向架或徑向轉(zhuǎn)向架，裝備新型的空氣制動(dòng)裝置、高強(qiáng)度車鉤和大容量高性能緩沖器。

1、提高車輛軸重。國際重載協(xié)會(huì)于1994年把重載貨車的軸重標(biāo)準(zhǔn)從21t提高到了25t，有的國家已將貨車軸重提高到25t，有的高達(dá)35t。更大軸重的貨車經(jīng)濟(jì)性和適用性也在進(jìn)一步研究之中。

2、降低車輛自重。這是提高貨車凈載重的有效措施，主要是通過采用耐候鋼、低合金鋼及鋁合金等輕型高強(qiáng)度的車體結(jié)構(gòu)材料，以及采取改進(jìn)車體承載型式和優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的手段來實(shí)現(xiàn)。

3、降低貨車動(dòng)力作用?？赏ㄟ^車輛結(jié)構(gòu)合理優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)。如采用鉸接式轉(zhuǎn)向架、自導(dǎo)向徑向轉(zhuǎn)向架、無間隙牽引桿新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、車體外形采用流線形設(shè)計(jì)、縮短車長等。

4、提高車鉤強(qiáng)度和緩沖器容量。加強(qiáng)貨車車鉤強(qiáng)度，從車鉤材質(zhì)的選取、結(jié)構(gòu)的優(yōu)化等方面提高車鉤強(qiáng)度，從行車安全角度考慮，改善車鉤縱向力，提高緩沖器的容量。

（四）、重載運(yùn)輸對列車制動(dòng)系統(tǒng)的要求

鐵路重載貨物列車要求其制動(dòng)系統(tǒng)更高，世界各國都在進(jìn)行技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新。隨著微機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，美國、德國、日本等國都研制了用于貨物列車的電空制動(dòng)裝置。我國重載鐵路目前已引進(jìn)ECP重載列車電控空氣制動(dòng)系統(tǒng)并進(jìn)行試驗(yàn)，動(dòng)車組（客車）就采用電空制動(dòng)裝置。

（五）、重載運(yùn)輸對鐵路站場改造的要求

為保證重載列車正常的接發(fā)、通過、辦理相關(guān)技術(shù)作業(yè)，重載運(yùn)輸相關(guān)車站的站場配置和線路有效長度應(yīng)能滿足列車牽引長度的要求，能保證重載列車的?？亢妥鳂I(yè)。如整列式重載列車的到、發(fā)、解、編和途中越行及技檢作業(yè)；組合式重載列車的合并、分解和途中越行及技檢作業(yè)；單元式重載列車的到發(fā)和裝卸作業(yè)等。

跨入二十一世紀(jì)，中國鐵路迎來了她的“黃金發(fā)展期”，鐵路重載運(yùn)輸也將取得突破的發(fā)展，為更好更快地建設(shè)和諧中國做出新的貢獻(xiàn)！

摘要：重載運(yùn)輸在運(yùn)送大宗貨物上顯示出高效率、低成本的巨大優(yōu)勢，是鐵路運(yùn)輸規(guī)模經(jīng)濟(jì)和集約化經(jīng)營的典范。鐵路重載運(yùn)輸已成為許多國家追求的現(xiàn)代貨運(yùn)方式。

關(guān)鍵詞：重載運(yùn)輸；重載列車