鐵道重載運輸效率影響要素

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本文作者：李建兵作者單位：西山煤電（集團）有限責任公司鐵路公司

鐵路運輸的產品是旅客和貨物的位移，特點是邊生產邊消費，不能儲存，這就要求各單位和各工種間密切配合，使之協調動作，像一架龐大的聯動機一樣環環相扣，有節奏地工作。下文對影響鐵路重載運輸系統效率的重要因素做了介紹。

一、鐵路線路和站場

重載列車由于縱向沖擊力的增加和車輛軸重的提高，對站場股道和線路有著更高的要求，需要更高的強度、耐久性和可靠性。鐵路線路變形下沉主要是由于道床破壞所致，而道床破壞程度又與道床應力的3－4次方成正比，所以開行重載列車的線路，必須改善鐵路路基，軌道的工作狀態，同時由于牽引重量大，啟動困難，對于軌道的平順性和坡度要求也比較高。重載鐵路的線路應保證線路的基本參數，提高線路的平順性；減緩線路的限制坡度；加大最小曲線半徑；采用大號碼的新型道岔；鋪設無縫鋼軌。重載鐵路站場的到發線長度應滿足車站到發線有效長是決定列車牽引重量的基本條件。對于辦理始發、終到重載列車的車站應延長1－2股道站線到發線至1050m－1250m；一般中間站可延長1股道到發線；中途有列檢作業的車站延長2股道。采用縮短型C63、C61型運煤車時，1050m線路可牽引6500；若開行7000t－8000t或10000t列車，站線需要為1700m或2100m。鐵路路基是鐵路線路的基礎，它直接承受列車荷載，必須具備堅固、穩定、耐久的良好性能?，F在全國各處線路普遍存在的問題是重型鋼軌數量不足、軌下基礎薄弱、道碴質量不良、道床臟污板結嚴重、軌枕易于斷裂、線路穩定性差。為適應重載需要，應采用重型鋼軌，承載力大的軌枕、扣件。鋼軌應向重型化、強韌化方向發展，改進鋼軌的材質，提高鋼軌的抗磨耗、抗疲勞、耐腐蝕和抗損傷的能力。養路機械分大修機械、維修機械、檢查機械和修理機械。重載鐵路運輸強度大，為了保證線路質量和行車安全，需要配備大修換軌排設備、機械化更換無縫線路長軌節、大型清篩機和配套的維修機械、鋼軌打磨列車、鋼軌探傷車、軌道檢查車等。重載軌道采用現代化手段檢測，是保證重載線路質量及列車運行安全的重要措施。我國現在已經可以在軌檢車上安裝先進的檢測設備，實現實時察看軌道幾何狀態，保證列車運行安全。

二、列車牽引

重載列車重量大大超過普通列車，需要大功率的內燃、電力機車，應具有足夠的牽引能力、較高的制動力、良好的控制功能、較低的輪軌動力作用及較高的運用可靠性。選擇合理的功率與薪著重量比，以保證機車有足夠的牽引力。不光要考慮貨車在限制坡度啟動的問題，還要考慮到貨車的牽引重量在以持續速度通過長大限制坡道而不發生空轉的條件。動力制動可以解決空氣制動的縱向沖擊力大、制動力小、需要停車緩解的困難。動力制動還可以和空氣制動相配合使用。重載列車往往是多機牽引，因此存在運行中的牽引和制動過程能夠同步自動調整和控制。機車車輛的發展的趨勢是逐步采用大軸重，低自重。重載列車至少是25t的軸重，為了減輕機車對線路的破壞作用，應該采取低動力作用轉向架。重載運輸對機車各主要部件的強度及其運用的可靠性要求較高，應廣泛采用電子和微電子技術，并在機車上裝設必要的動態故障檢測和診斷系統，確保安全。積極采用長交路、輪乘制，以發揮重載單元列車的運輸優勢，達到減少機車設備，節省投資，提高機車運用效率，加速機車車輛的周轉，提高綜合經濟效益。

三、鐵路車輛與供電系統

為適應重載運輸的需要，大型貨車發展方向應該是寬、短、高（強度）、輕（自重輕），在自重系數小的前提下，增大車輛的容積或增加軸重或者軸數，以及采用高強度車鉤，大容量高性能緩沖器和新型制動機和轉向架等。貨車大型化是世界各國鐵路車輛發展的共同趨勢。美國新造貨車軸重均在30t以上，鋁合金敞車、高邊車等大型專用貨車的軸重達32．5t，巴西廣泛采用30t軸重的貨車，南非窄軌重載鐵路的貨車軸重26t，澳大利亞已開始使用35t軸重貨車。重載列車和普通列車相比，牽引車列的電力機車的功率、接觸網電流和整個供電設備規模等都要加大。增加了供電設備的投入，投入多少要與開行后在運輸和社會效益方面進行技術經濟比較，以免開行重載列車比重不大而降低供電設備的利用率。

四、鐵路車輛與供電系統

x運輸組織對重載列車的開行尤為重要，為了有效利用設備，保證線路暢通運輸，必須做好組織工作。當重載列車與非重載列車混合開行時，是同一空車來源，共享一條線路，運輸同一貨源和車流。在品種單一的專線運輸線，為保證各種列車各得其所，應首先優化原裝車地始發直達列車計劃，使其滿足重載需要；在編組站要選擇技術站間車流量日均達200－250輛及其以上的編組站編組重載列車。在日常工作中，從日班計劃入手，調度部門重點設置專人負責管理重載列車，使其車流、機車、到發線及運行組織緊密銜接。根據貨流、車流集結情況，技術作業過程及到發線、調車機車、牽引機車等具體條件，制定重載列車與非重載列車在數量上的合理比例。為待避客車、運行調整以及處理車輛故障等，在重載列車與非重載列車混合開行的區段，必須設立適當的中間站為越行站。它的設置與區段長度、區段內各種性質的列車數量、排列結構、速度差、紅外線測軸溫點的分布以及重載列車運行距離和各區段間的接續時刻等有關。加強對重載運輸的組織管理，進一步改革管理機制，改善運輸組織。首先應修改和補充現有的規程、規范、規則和其它一系列的規章制度，使上層建筑和經營管理適應重載運輸的發展需要。其次要制定有利于開行重載列車的獎勵辦法，對開行或多開行重載列車的單位和個人，應給予適當的獎勵。

五、裝車能力與卸車能力

與普通運輸組織方式相比，重載運輸對貨源、貨流集中及裝卸車作業組織條件提出了更高的要求。具備大宗流向穩定集中的貨源及大能力、高效率的裝卸車作業系統是組織重載運輸的必要條件之一。裝車地貨物生產力規模、布局及銷售市場分布特點對鐵路重載運輸有很大影響和制約。從主要運輸對象煤炭的情況來看，我國煤炭總產量及運量雖然較大，但多數煤礦屬于中小型煤礦、礦井布局及產量分散，大型、特大型及露天煤礦較少，生產規模與國外相比較小，并且存在煤種雜、用戶分散的狀況。煤炭生產和運輸布局的散亂、運輸基礎設施建設跟不上生產及運量的迅速增長，多數企業單位運輸條件較差，鐵路裝車設施陳舊落后，缺乏科學有效的運輸組織措施、作業效率低等方面，都在一定程度上導致了局部運力的浪費，使裝運環節上不能滿足重載列車的裝運要求，難以與改造后或新建的鐵路干線輸送能力相適應。隨著鐵路重載運輸的進一步發展，這些方面的問題和矛盾將會顯得更為突出和尖銳?？傊绊懼剌d運輸系統的因素是多方面的，必須協調匹配，優化組合。