中國鐵路重載運輸?shù)陌l(fā)展及其展望2009-9-3
當(dāng)前,世界各國鐵路發(fā)展呈現(xiàn)著兩大趨勢。即“客運高速”和“貨運重載”。也就是說世界鐵路向高速化和重載化發(fā)展。這是鐵路發(fā)展的方向,也是鐵路隨著時代的進步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,高科技在鐵路的運用和體現(xiàn)。
“客運高速”旅客列車的速度,一般在200-300多公里/小時,最高速度達到了500多公里/小時(試驗)。
“貨運重載”列車,一般每列車牽引2~3萬噸,最多的重載列車牽引達到了近10萬噸。并且開行了第二代重載列車。重載運輸?shù)陌l(fā)展,不但給鐵路帶來了先進技術(shù)裝備,而且?guī)砹司薮蟮慕?jīng)濟效益。
“重載運輸”是鐵路運輸?shù)囊豁椫卮蟾母?,也是一項龐大的系統(tǒng)工程。它不僅能大幅度地提高運輸能力,也必將促進科學(xué)技術(shù)的進步和發(fā)展,使鐵路的機車、車輛、線路、橋梁、通信信號、材料工藝、信息控制以及運輸組織等各個領(lǐng)域和各類硬件設(shè)備都全面配套發(fā)展。
中國素有“地大物博、人口眾多”之稱,礦產(chǎn)資源豐富,特別是煤炭資源,地藏量巨大。反映在鐵路運輸組織和車流流向上,形成了(主要物資如煤炭,我國約占全路運輸物資總量的50%及以上,還有糧食等)“北煤南運”或“西煤東運”及“南糧北調(diào)”的格局。但是,由于舊中國連遭戰(zhàn)爭創(chuàng)傷,鐵路短缺,到全國解放時——1949年只有2.1萬公里鐵路。因此,鐵路的運能與運量矛盾極為突出。特別是在上個世紀(jì)八十年代,“乘車難”和“貨運難”的局面十分嚴(yán)重,不少企業(yè)被迫“以運定產(chǎn)”。當(dāng)時煤炭運輸已成為鐵路運輸?shù)耐怀鰡栴},鐵路也成為影響國民經(jīng)濟發(fā)展的“瓶頸”。尤其是“山西”的煤炭,一方面煤礦生產(chǎn)出來的煤炭(運不出去)大量積壓,甚至自燃;另一方面華東、華南廣大地區(qū)大量缺煤,嚴(yán)重影響了生產(chǎn)和人民生活(人們需燒煤取暖)。在上個世紀(jì)八十年代初期“三西”(山西、陜西、蒙西)煤炭的外運,以每年遞增1000萬噸的速度發(fā)展。直到1985年“三西”煤炭的外運的北路通道,只有豐(西)沙(城)大(同)線一條鐵路。豐沙大線設(shè)計運輸能力為6000萬噸,而1985年的實際運量已達到6300多萬噸,超過了設(shè)計能力。在這種情況下,鐵道部組織人員多次對北美、加拿大、澳大利亞、原蘇聯(lián)、南非等重載運輸發(fā)展較快,取得經(jīng)驗較多,運營收益較大的國家進行技術(shù)考察,提出了我國鐵路通過采用重載運輸?shù)姆椒ǎ瑏頂U大煤炭運輸能力。特別是學(xué)習(xí)了原蘇聯(lián)鐵路開行“合并列車”的方法,決定在豐沙大線首先開行了7400噸組合式重載列車(即以同方向運行的兩列普通貨運列車,每列3700噸首尾連接在一起,使其間隔的時間為零)。與此同時,國家還決定修建中國鐵路第一條電氣化運煤專線——大同到秦皇島鐵路(線),開行單元式的重載列車。單元式重載列車的模式是以固定的機車、車輛合成一個運營單元的列車。并以此為運營計費單位。這種列車固定機車、固定車輛、固定編組、單一品種(煤炭)、同一到站,在裝車站到卸車站間往返循環(huán)直達運行,途中沒有任何改變作業(yè)。這種運輸方式的最大特點是在貨源集中、方向固定的情況下,可以最大限度地減少運營支出,大幅度地降低運輸成本。接著又修建了神朔黃線和大準(zhǔn)線重載鐵路,開行5000噸到10000噸(現(xiàn)尚未開行)重載列車。 從1992年起,對我國鐵路東南沿海地區(qū)的繁忙干線逐步進行重載技術(shù)改造后,又開行了5000噸級的單列式重載列車。這種重載列車是由大功率機車牽引,機車連掛于列車的頭部,車輛不固定,采用一般列車作業(yè)方法。列車的到達、解體、編組、出發(fā)、取車、送車、裝車、卸車和機車的換掛等作業(yè),均與普通列車作業(yè)相同,就是每列車多拉運了十多節(jié)車皮、1000噸貨物(我國一般列車大部分都每列車牽引4000噸)。 以上就是我國鐵路開行的三種重載列車。即組合式重載列車、單元式重載列車和單列式重載列車。
大秦鐵路是我國自行設(shè)計修建的第一條雙線電氣化重載運煤專線,是借鑒了北美、加拿大、澳大利亞等國開行重載單元列車的經(jīng)驗修建的。在大秦線的始端、大同和雁北地區(qū),共設(shè)立了18處煤炭集運點(其中環(huán)線裝車點9處,貫通線9處),采用定量漏斗,利用低恒速(速度為0.8公里±0.2公里/小時)不停車裝車。在大秦線的終端,秦皇島港內(nèi)設(shè)立了卸車環(huán)線,用撥車機撥動車輛,送上翻車機每次翻卸3輛,可不停車連續(xù)作業(yè)。6000噸列車卸車時間為60分鐘,10000噸列車卸車時間為90分鐘。1988年底大秦線西段——湖東站至大石莊站建成通車(長411公里),西段開通后,用法國引進的8K型電力機車和C63型專用車輛(裝有旋轉(zhuǎn)式車鉤、ABDW型制動機大容量緩沖器),試驗開行了單機牽引6000噸和雙機牽引10000噸的重載單元列車。1992年底,大秦線東段建成全線開通。同時秦皇島第三期煤碼頭也配套建成投產(chǎn)。 大秦重載鐵路西起我國煤都大同,東至秦皇島港,全長653公里。鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為一級線路,雙線雙向自動閉塞。列車追蹤時間設(shè)計為10分鐘。限制坡道上行為4‰(重車,秦皇島方向),下行為12‰(空車,大同方向)。最小曲線半徑:困難地區(qū)400米,一般地區(qū)800米、鋼軌為75公斤/米。 大秦線供電系統(tǒng)采用了“四個合一”。即:電力線與接觸網(wǎng)網(wǎng)桿合架;電力段與供電段合并;電力配電所與牽引變電所合建;電力調(diào)度與電化調(diào)度遠動裝置合并。這樣可精簡機構(gòu)和大量節(jié)省電桿,減少設(shè)備和人員,減少工程投資和運營費用。大秦線目前基本上實現(xiàn)了運輸指揮自動化與運輸組織信息化。在信息化建設(shè)中,有運輸管理信息系統(tǒng)(TMIS)和調(diào)度指揮管理系統(tǒng)(DMIS),以后又采用了這兩個系統(tǒng)結(jié)合的列車調(diào)度指揮系統(tǒng)(TDCS),還有機務(wù)管理信息系統(tǒng)(LMIS),車輛管理信息系統(tǒng)(HMIS),工務(wù)管理信息系統(tǒng)(PWMIS)和電務(wù)管理信息系統(tǒng)(CSMIS)等?,F(xiàn)在調(diào)度所實現(xiàn)了“調(diào)度集中”(CTC),列車運行圖自動記點、畫線、生成。大秦線設(shè)計使用國產(chǎn)的SS4型電力機車牽引,后又引進法國制造的DJ1型機車。目前大秦線使用三種機車:SS4型機車,功率為6400千瓦,全長32.4米和新近我國自行研制的和諧1號機車,功率為9600千瓦,全長35米,以及和諧2號機車,功率為10000千瓦,全長38米。四種車輛:C63型(轉(zhuǎn)子鉤)車輛、靜載重65噸;C70型(轉(zhuǎn)子鉤)車輛,靜載重73噸;C76型(轉(zhuǎn)子鉤)車輛、靜載重76噸和C80型(轉(zhuǎn)子鉤)車輛、靜載重80噸(自重20噸,總重100噸,軸重25噸)。到發(fā)線有效長分別為1050米、1700米、2100米和2800米。每天開行兩種重載列車:2萬噸級的組合式重載列車(30列,每列掛204輛)和萬噸級的單元式重載列車(56列,每列掛102輛)。重載列車的編組形式是:2萬噸列車,機車(2臺)+貨車(102輛)+機車(1臺)+貨車(102輛)。即為“2+1”的編組形式(共計3臺機車牽引)。萬噸列車,機車(2臺)+貨車(102輛)或機車(1臺)+貨車(51輛)+機車(1臺)+貨車(51輛)。即為“1+1”的編組形式(有2臺機車牽引)。大秦線所有重載列車全部采用美國引進的“LOCOTROL”列車同步操縱和“ECP”電控空氣制動系統(tǒng)。同時,大秦全線也是首條使用我國自行研制、開發(fā)的“GSM—R”通信系統(tǒng)。去年,大秦線每天共開行2萬噸和1萬噸重載列車86列,全年完成煤炭運量3.4億噸。這是世界上在一條線路上(單方向)運量最多的鐵路,堪稱“世界之最”。我國其他重載線路上基本都是開行5000噸級的單列式重載列車。 重載運輸?shù)耐菩?,在既有一定?shù)量的鐵路線路上,能完成更多的運量,有的甚至實現(xiàn)了運量翻番或翻幾番。預(yù)見到2020年,我國鐵路線路總長,將由現(xiàn)在8萬公里延伸(長)至12萬公里以上;重載運輸線路和運送貨物的比重,將由2007年的19條、占全路總運量的26%,上升到30多條、占全路總運量的50%及以上。那時的大秦線,將開行以3輛車固定在一起的(轉(zhuǎn)子鉤)第二代重載列車。同時采用更大功率的交流傳動機車和C90乃至C100型的車輛(計長1.0-1.1,軸重27-30噸),鋼軌為特重型軌的無縫線路,輸送能力將進一步大幅度提高。全路的運輸管理、通信和列車調(diào)度組織指揮,也將普遍采用“調(diào)度集中”(CTC)“列車調(diào)度指揮系統(tǒng)”(TDCS)和良好的數(shù)據(jù)傳輸通道(GSM-R)系統(tǒng)。屆時,我國鐵路將發(fā)展成為以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的信息技術(shù)和優(yōu)良的裝備為基礎(chǔ),以“調(diào)度集中”和各種MIS系統(tǒng)為載體的高科技現(xiàn)代化鐵路。