鐵路重載運輸研究論文

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一、世界鐵路重載運輸發展概況

（一）、國外鐵路重載運輸發展概況

世界鐵路重載運輸是從20世紀50年代開始出現并發展起來的，以開行長大列車為主要特征的重載運輸開始出現；20世紀60年代中后期重載運輸開始取得實質性進展，美國、加拿大及澳大利亞等國鐵路相繼在運輸大宗散裝貨物的主要方向上開創了固定車底單元列車循環運輸方式；20世紀80年代以后，由于新材料、新工藝、電力電子、計算機控制和信息技術等現代高新技術在鐵路上的廣泛應用，鐵路重載運輸技術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輸技術發展總體水平的體現。重載運輸發展40多年來，一些國家列車牽引試驗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臺內燃機車、全長6500m、總重44066t）。

2、1989年8月，南非鐵路在錫申－薩爾達尼亞間開行重載列車（編組660輛、16臺內燃機車、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Dash-8內燃機車）。

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臺機車、總重99734t、總長7300m），全列只有1名司機，另外7臺機車由GE公司生產的哈里斯機車遙控系統控制。

（二）、我國鐵路重載運輸發展概況

同世界各國相比，我國鐵路重載運輸起步較晚，1984年經國務院批準，決定在北京局管轄的豐沙大和京秦電氣化鐵路試驗開行重載列車，從此開始了我國的鐵路重載運輸。我國鐵路發展重載運輸走兩個途徑：一是對既有干線鐵路進行配套改造，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、標準高的重載運輸專線，如大同-秦皇島雙線電氣化重載運煤專線。

我國鐵路重載運輸經歷了三個階段：

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-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煤專線，單元列車的重量達到了10000t。它是中國鐵路重載運輸發展的重要標志。

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。為在全國既有路網推行重載列車技術，鐵道部有計劃、分步驟地在一些主要干線（包括京廣線、京滬線、京哈線等）繁忙區段組織開行了5000t級的整列式重載列車，這種擴能效果顯著的重載運輸方式，已成為中國發展重載運輸的主要方式。

二（一）、鐵路重載運輸的含義鐵路重載運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量特大的鐵路運輸。

（二）、鐵路重載運輸的標準

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

1、經常、定期或準備開行總重最少為5000t的單元或組合列車；

2、在長度至少為150km的鐵路區段上，年計費貨運量最少達到2000萬t及其以上；

3、經常、定期或準備開行軸重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車車輛（大功率機車＋一定編成輛數的同一類型的專用貨車）組合成為一個運輸單元，并以此作為運營計費單位，在裝卸車站間循環直達運行的貨物列車。這種重載運輸方式運用范圍廣，經濟效益顯著。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或多機牽引，由不同型式和載重的貨車車輛混合編組，達到規定載重量標準的列車。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行的普通貨物列車首尾相接、合并組成的列車。這種重載運輸方式始于1964年前蘇聯。我國大秦線進行的20000t重載列車采用該形式。世界范圍內應用不太廣泛。

三、重載運輸對鐵路技術裝備的要求

鐵路技術裝備是發展重載運輸的物質技術基礎。世界各國鐵路都在發展重載運輸過程中，積極研究開發重載運輸技術裝備。

（一）、重載運輸對鐵路工電設備的要求

1、重載運輸對鐵路工務設備的要求。為保證重載列車的安全運行，減少維修成本，必須強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、重載運輸對鐵路供電設備的要求。根據重載運輸的特點，重載運輸要求發展完善電氣化鐵路。電氣化鐵路供電系統由“外網”（國家電力供電系統）和“內網”（牽引供電系統）兩網組成。在外網供電能力充足的情況下，鐵路部門要加強內網的改造，大幅度提高鐵路供電設備供電能力。根據重載列車牽引重量標準、列車追蹤間隔時分等對牽引供電的需求來設計變電所容量和供電臂長度，保持供電區間長度和行車區間大小的適配關系，便于運營和檢修作業的配合。

（二）、重載運輸對鐵路機務設備的要求

開行重載列車必須采用大功率的電力或內燃機車，牽引機車應采用電空制動方式、無線遙控同步運轉的“locotrol”系統等技術方法及技術設備；同時還應具有能牽引或頂送重載列車的調車機車。

（三）、重載運輸對鐵路車輛設備的要求

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

1、提高車輛軸重。國際重載協會于1994年把重載貨車的軸重標準從21t提高到了25t，有的國家已將貨車軸重提高到25t，有的高達35t。更大軸重的貨車經濟性和適用性也在進一步研究之中。

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度的車體結構材料，以及采取改進車體承載型式和優化結構設計的手段來實現。

3、降低貨車動力作用。可通過車輛結構合理優化來實現。如采用鉸接式轉向架、自導向徑向轉向架、無間隙牽引桿新型結構設計、車體外形采用流線形設計、縮短車長等。

4、提高車鉤強度和緩沖器容量。加強貨車車鉤強度，從車鉤材質的選取、結構的優化等方面提高車鉤強度，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）、重載運輸對列車制動系統的要求

鐵路重載貨物列車要求其制動系統更高，世界各國都在進行技術研發和創新。隨著微機控制技術的發展和應用，美國、德國、日本等國都研制了用于貨物列車的電空制動裝置。我國重載鐵路目前已引進ECP重載列車電控空氣制動系統并進行試驗，動車組（客車）就采用電空制動裝置。

（五）、重載運輸對鐵路站場改造的要求

為保證重載列車正常的接發、通過、辦理相關技術作業，重載運輸相關車站的站場配置和線路有效長度應能滿足列車牽引長度的要求，能保證重載列車的停靠和作業。如整列式重載列車的到、發、解、編和途中越行及技檢作業；組合式重載列車的合并、分解和途中越行及技檢作業；單元式重載列車的到發和裝卸作業等。

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

摘要：重載運輸在運送大宗貨物上顯示出高效率、低成本的巨大優勢，是鐵路運輸規模經濟和集約化經營的典范。鐵路重載運輸已成為許多國家追求的現代貨運方式。

關鍵詞：重載運輸；重載列車