大秦線重載運輸效益分析

董緒章樊金成

大秦線重載運輸效益分析

董緒章1樊金成2

（1齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司總會計師、高級會計師，黑龍江齊齊哈爾161002 2北車大連電力牽引研發(fā)有限公司副總會計師、高級會計師，遼寧大連116022）

簡述大秦線建成我國第一條單元電氣化重載運煤專線的背景，介紹大秦鐵路重載技術的應用，分析大秦鐵路重載運輸?shù)慕?jīng)濟效益和社會效益，提出推廣大秦線重載運輸?shù)慕?jīng)驗，加速我國重載運輸發(fā)展步伐的建議。

鐵路；大秦線；重載運輸；效益分析

大秦線是我國第一條單元電氣化重載運煤專線，全長653 km，承擔著“西煤外運”的戰(zhàn)略任務。投入運營以來，以保障國家能源需求、促進經(jīng)濟發(fā)展為己任，全線煤炭年運量呈連年階梯式上升態(tài)勢。2003年下半年起，煤電油運全面出現(xiàn)緊張，全國先后有20多個省市自治區(qū)電力供應吃緊，頻繁的拉閘限電給人民群眾正常的生產生活帶來了嚴重影響。為從根本上提高大秦鐵路的運輸能力，原鐵道部根據(jù)國民經(jīng)濟發(fā)展的要求，做出了“通過技術創(chuàng)新在較短時間內大幅度提高大秦鐵路運輸能力”的重大決策，以開行2萬t重載組合列車，提高列車牽引質量的方式大幅度提高運輸能力。自此，大秦鐵路走上了連續(xù)擴能改造的重載技術之路，先后實施2億t、3億t、4億t擴能改造，用于線路改造、配套設施改造及車輛購置等總投資約92億元，為大秦線運能的迅猛提升提供了強力支撐。

1 重載技術的應用是大秦線運效提升的基礎保障

大秦線依靠自主創(chuàng)新，系統(tǒng)采用重載鐵路新型裝備技術，重載組合列車技術、重載鐵路工程改造技術、重載鐵路運輸組織技術等一大批技術創(chuàng)新成果，并經(jīng)過一系列綜合試驗驗證，逐步開行了1萬t重載列車和2萬t重載組合列車，重載列車數(shù)量逐步增加。

1.1機車無線同步操縱技術為開行重載列車提供安全保障

開行2萬t重載列車，實現(xiàn)年運量2億t到4億t的運量目標，確保2萬t重載組合列車的安全運行，首先必須解決多臺機車同步操縱牽引長大列車這一核心技術問題。當前世界上主要采用兩種技術，一種是機車無線同步操縱技術（以下簡稱Locotrol技術），另一種是有線電控空氣制動技術（以下簡稱ECP技術）。Locotrol技術就是把多臺機車分散布置在長大列車的適當部位，通過基于無線通信的控制系統(tǒng)，遙控協(xié)調多臺機車，在主控機車上可操縱整個列車，使各機車做到同步牽引和制動，有效減少縱向沖動和車鉤力，縮短制動距離和制動時間。2003年12月，原鐵道部組織考察組對美國和南非鐵路重載技術進行了考察，對Locotrol技術和ECP技術進行了對比分析。由于Locotrol技術結構簡單，減少了運輸裝備改造的工作量，易于列車按不同目的地解編，技術可行，經(jīng)濟合理，安全可控，更符合中國鐵路路情和大秦線運輸實際，因此最終確定采用GE公司的Locotrol技術開行大秦線2萬t重載組合列車。

1.2機車車輛技術的升級為運能提升提供裝備保障

實現(xiàn)運能的持續(xù)提升，核心需要依靠移動裝備技術的升級。目前承擔大秦線重載列車的牽引機車主要是SS4改進型機車和HXD1、HXD2型機車。SS4改進型電力機車是我國直流傳動電力機車的代表，由各自獨立又互相聯(lián)系的兩節(jié)機車內重聯(lián)組成，機車額定功率為6 400 kW。在大秦鐵路，通過兩臺SS4改進型機車外重聯(lián)方式可實現(xiàn)1萬t重載貨物列車的牽引運輸，4臺加裝Locotrol設備的SS4型機車可牽引2萬t重載列車。HXD1型交流傳動貨運電力機車是引進西門子技術采用歐洲標準制造的新型重載貨運電力機車，由兩節(jié)完全相同的4軸電力機車通過內重聯(lián)環(huán)節(jié)連接組成的8軸重載貨運電力機車，機車額定功率為9 600 kW，裝有Locotrol遠程重聯(lián)控制系統(tǒng)，適合于多機分布式重載牽引。HXD2型交流傳動貨運電力機車是引用阿爾斯通技術采用歐洲標準制造的新型重載貨運電力機車，也由兩節(jié)完全相同的4軸電力機車通過內重聯(lián)環(huán)節(jié)連接組成的8軸重載貨運電力機車，機車額定功率為10 000 kW，同樣裝有Locotrol遠程重聯(lián)控制系統(tǒng)，適合于多機分布式重載牽引。大秦線用于重載運輸?shù)呢涇囶愋椭饕蠧80、C80B、C80E、C70、C76、C63。其中用于2萬t的車輛是我國自主攻關研制的C80型鋁合金運煤專用敞車、C80B型不銹鋼運煤專用敞車和C80E型通用敞車，單車承載能力達到100 t、凈載能力達到80 t，有效提升了車輛的裝載能力。移動裝備的系列化升級，為大秦線成功開行1萬t重載列車和2萬t重載列車提供了強有力的技術支撐。

1.3系統(tǒng)配套技術的提升為重載運輸提供全方位技術保障

大秦線開行2萬t重載組合列車是一項復雜的系統(tǒng)工程，涉及很多技術難題。2萬t重載組合列車長達2 672 m，大秦線地處山區(qū)，隧道多，坡道大，采用Locotrol技術開行2萬t重載組合列車，必須解決好“山區(qū)鐵路通信可靠性、長大下坡道周期制動、長大列車縱向沖動”三大技術難題。同時為提升運輸效率，在列車編組、基礎設施配套、車輛狀態(tài)監(jiān)控、運輸組織與列車維修等領域均面臨重大技術課題。為此鐵道部先后安排了60多項科研項目，以攻克技術難題、提升運輸效能為主要目標，在列車同步操縱、無線數(shù)據(jù)傳輸、牽引、制動技術、車輛重載技術、基礎設施強化技術、牽引供電強化技術、重載運輸組織技術、重載組合列車優(yōu)化操縱、綜合維修技術等方面開展了一系列技術創(chuàng)新工作，形成了大秦線2萬t重載組合列車重載運輸技術體系。取得了首次實現(xiàn)Locotrol技術與GSM-R技術的結合、首次實現(xiàn)2臺和諧型大功率機車加可控列尾的方式開行2萬t重載組合列車、首次實現(xiàn)800 MHZ數(shù)據(jù)電臺與Locotrol技術的結合、首次采用單套Locotrol系統(tǒng)與SS4機車結合、首次系統(tǒng)采用重載車輛及重載配套技術、首次采用機車自動過分相裝置等多項世界之首的技術創(chuàng)新成果，為大秦鐵路運能與運效全面提升提供堅強的技術保障體系。

2 大秦線重載運輸?shù)慕?jīng)濟效益分析

2.1大秦線的經(jīng)濟效益

通過持續(xù)技術改造和優(yōu)化運輸組織，大秦鐵路輸送能力實現(xiàn)臺階式攀升，歷史記錄不斷刷新。伴隨運能的不斷攀升，大秦線的運輸收入、運輸利潤等主要經(jīng)濟指標競相增長。根據(jù)大秦鐵路歷年年報相關數(shù)據(jù)計算，2013年與2003年相比，大秦線運輸收入增長了362.5%，利潤增長了349.6%，具體構成及發(fā)展趨勢見表1。

表1 大秦線主要經(jīng)濟指標表

2.2經(jīng)濟效益的產生

大秦線經(jīng)濟效益的產生基本可歸為以下三大板塊的共同作用，即運輸裝備提升、運輸組織優(yōu)化與運輸價格提高，其中運輸裝備提升產生的經(jīng)濟效益約占整體經(jīng)濟效益提升的53.73%，運輸組織優(yōu)化約占13.55%，運輸價格提高約占32.72%。

2.2.1 運輸裝備提升產生的經(jīng)濟效益

年運量4億t的大秦線，猶如一條“煤河”，裝滿我國鐵路載重最大的貨車，可繞赤道1.5圈，以每秒12.68 t流量奔騰向海。如此大的運量，主要依靠大密度地開行2萬t重載組合列車。列車系統(tǒng)應用了C80型重載車輛、機車無線同步操縱、75 kg高品質PG4鋼軌、非對稱性打磨技術等系列綜合重載技術，實現(xiàn)了重載裝備的全面升級換代。2萬t重載組合列車凈載重16 800 t，每天開行24.5對列車，即可達到年運量1.5億t；每天開行49對列車，可實現(xiàn)年運量3億t；每天開行70對列車，可實現(xiàn)年運量4億t。經(jīng)過多次擴能改造和一系列綜合試驗驗證，逐步開行了1萬t重載列車和2萬t重載組合列車，重載列車數(shù)量逐步增加。2萬t重載組合列車于2006年3月28日正式開行，2007年達到日均26列，2008年達到日均38列，2009年達到日均45列，2010年達到日均49列。隨著重載列車數(shù)量的大幅度增加，大秦線日輸送煤炭的紀錄不斷被刷新，7年累計增加運能20.81億t?？鄢\輸效率增加的運能4.19億t，因裝備提升凈增加運能16.62億t。不考慮價格增長，即按照2003年平均運價7.4分/t· km及大秦線運距653 km計算，僅裝備提升一項即為大秦鐵路增創(chuàng)803.11億元的銷售收入，占大秦鐵路2013年較2003年銷售收入整體增長1 494.70億元的53.73%，同比約增創(chuàng)利潤204.07億元，為大秦鐵路提供堅強的經(jīng)濟效益基礎。

2.2.2 運輸組織優(yōu)化產生的經(jīng)濟效益

據(jù)統(tǒng)計，普通運營線貨車年走行公里僅為10萬km左右，而大秦線運用貨車年走行公里26萬km，運輸組織異常繁忙，任何故障延誤1 min，就會影響到761 t的煤炭運輸。大秦線大力實施了萬t和2萬t戰(zhàn)略裝車基地建設，形成規(guī)模集約運輸；建立大秦線與港口、煤炭生產企業(yè)三方協(xié)調機制，壓縮車輛停港時間；建立“大調度”指揮模式，大力推行“長交路、車循環(huán)、人繼乘”的模式，暢通局段集疏運能力；大力推行跨局輪乘，實施機車達速考核，實行點對點車輛循環(huán)拉運，縮短車輛運行時間；運用5T等信息化技術保障優(yōu)勢，進一步優(yōu)化列檢布局，并實施車輛修制改革，提升檢修能力和現(xiàn)代化手段，為提升運能潛力提供了強有力的保障。通過高效精密組織，勞動效率不斷提升，車輛周轉天數(shù)由2003年2.33天最高提升到1.93天，平均周轉天數(shù)為2.15天，平均周轉率提升7.73%。根據(jù)中國鐵道科學研究院研究公式，計算可得大秦鐵路每輛貨車因運行效率的提升每年增加的運量為947 t，按照大秦線貨車保有量4.02萬輛計算，平均每年增加運量3 807萬t，11年增加4.19億t。不考慮價格增長，運輸效率提升為大秦線增創(chuàng)了202.47億元的收入，占整體增長的13.55%，同比約增創(chuàng)利潤51.46億元，為大秦鐵路經(jīng)濟效益的提升起到重要的助長作用。

2.2.3 運輸價格提高產生的經(jīng)濟效益

價格是影響銷售收入等經(jīng)濟指標的核心因素之一，直接影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。鐵路貨運價格從2003年的平均每噸公里7.4分上漲到2013年的13.01分，上漲75.81%。按照大秦鐵路2004—2013年共運輸煤炭34.23億t、平均運距653 km計算，運輸價格的良性發(fā)展為大秦線增創(chuàng)489.12億元的收入，占整體增長的32.72%，同比約增創(chuàng)利潤124.28億元，為大秦鐵路經(jīng)濟效益的提升提供有力保障。

運輸裝備的提升、運輸組織的優(yōu)化及運輸價格良性發(fā)展，“合力”為大秦線增創(chuàng)了1 494.70億元的銷售收入和379.81億元的凈利潤。而從2003年大秦線開始相繼擴能改造，包括供電設備加強、線橋隧改造、車站改造、新型大功率大容量機車車輛購置、G網(wǎng)建設和雙網(wǎng)改造、ZPW-2000A信號系統(tǒng)改造、Locotrol改造等等，累計總投資約為219億元。按照平均新增凈利潤來計算回收期限，可得靜態(tài)投資回收期約為6.34年。在國家大型投資歷史上，這一回收速度也是很少見的。種種數(shù)據(jù)表明，大秦線投資收益率高，回收期限短，擴能改造項目經(jīng)濟效益十分顯著。

3 大秦線重載運輸?shù)纳鐣б娣治?/h2>

3.1重載運輸?shù)氖痉蹲饔?/p>

大秦鐵路為《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中其他煤運基地鐵路運輸通道建設起到了示范作用。大秦鐵路已成為煤運通道重載運輸?shù)氖痉缎怨こ獭⒓扔芯€擴能改造的樣板性工程和鐵路發(fā)展的標志性工程。4億t年運量，是世界單條鐵路年運量理論極限的兩倍，是國外同行尚無法逾越的一座技術巔峰。大秦鐵路在既有線挖潛擴能、少花錢辦大事、運量翻番上開創(chuàng)了歷史先河，使我國鐵路重載運輸技術跨入世界先進行列。

3.2推動重載技術的不斷創(chuàng)新

大秦鐵路顯著提升了我國鐵路重載運輸?shù)募夹g裝備水平，推動了鐵路技術進步。我國鐵路在較短時間內，以較少的投入，在運輸繁忙、線路條件復雜的大秦線上，成功進行了重載組合列車的系統(tǒng)集成創(chuàng)新，并配套開發(fā)了新型裝備與技術，實現(xiàn)了規(guī)模開行2萬t重載組合列車的目標，取得了技術創(chuàng)新、體系創(chuàng)新和運輸組織創(chuàng)新的重要成果，顯著提升了我國鐵路重載技術裝備水平。

3.3運輸拉動作用明顯

據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，煤炭和運輸行業(yè)為社會多提供1 000萬t的煤炭，國家可增加工業(yè)產值200億元。作為“三西”煤炭外運最重要的運輸通道，大秦鐵路每年增運5 000萬t煤炭，相當于增加了1個華北電網(wǎng)、17個裝機容量百萬千瓦小時的中型發(fā)電廠1年的發(fā)電耗煤量，可為國家增加工業(yè)產值1 200億元。4億t煤炭，可生產2億t鋼鐵或2.6億t化肥，可滿足全國4億城鎮(zhèn)居民1年的生活用電。

3.4減少鐵路新線建設

大秦鐵路92億元的擴能改造投資，僅用3年多就收回。相當于用新建1條鐵路1/3的投資，新建了3條煤炭大動脈，節(jié)約了2.4萬畝土地。2008年，中國南方遭遇罕見的雨雪冰凍災害，公路運輸不暢，電力嚴重短缺。作為北煤南運的大動脈，大秦鐵路日搶運電煤突破百萬噸，在保生產、保民生中發(fā)揮了重要作用。

3.5減少能源消耗促進節(jié)能減排

多開一列大秦鐵路的2萬t重載列車，就相當于分流了300輛公路貨車的運輸需求，前者車體長約2 700 m，而后者首尾相連將長達10多km。按照大秦鐵路年運量4億t計算，年耗電量為34.3億kWh，折合費用22.6億元，碳排放量105萬t。同等運量換做公路運輸，將消耗柴油1 645萬t，折合費用1 046億元，碳排放量5 974萬t，其能耗成本是大秦鐵路的46倍，碳排放量是大秦鐵路的57倍。

4 相關建議

大秦線通過系統(tǒng)重載技術的應用與改造，大幅度提升了運能與運效，用事實證明了重載鐵路顯著的經(jīng)濟效益和卓著的社會貢獻，成為中國和世界鐵路重載運輸?shù)牡浞?，顯示了鐵路重載運輸?shù)木薮鬂摿?。由于長期約束，鐵路運能不能滿足經(jīng)濟發(fā)展要求，導致很多本應由鐵路承擔的運量流向了公路，綜合運輸體系中各種運輸方式之間的運量和周轉量分擔不盡合理，造成社會資源浪費。需要擴大鐵路運能，優(yōu)化運力資源配置，形成分工合作、優(yōu)勢互補、協(xié)調發(fā)展的運輸體系，以較低的社會成本和資源環(huán)境代價滿足經(jīng)濟社會發(fā)展需求。然而在鐵路運輸“速、密、重”三大發(fā)展方向中，我國鐵路的速度已達世界先進水平，密度也基本趨于飽和，既有線基礎設施已確定不能通過增加編組長度來提高運能，因此提高貨車軸重、增加載重量是進一步提高我國鐵路貨運能力的唯一途徑，也是順應鐵路貨運組織改革發(fā)展形勢、滿足國民經(jīng)濟發(fā)展對鐵路貨運要求的必然趨勢。重載鐵路運輸具有光明前景，建議大力推廣大秦線重載運輸?shù)慕?jīng)驗，在既有線上加速我國重載運輸?shù)陌l(fā)展步伐。

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（責任編輯：魏艷紅）

This paper gives a brief description about the background of Daqin railway's foundation which is the first unit electrified heavy haulage railway for coal transportation.The application of heavy haulage technology and the analysis of economic and social benefits of Daqin railway are introduced.Also in this article suggestion that speeding up the development of heavy haulage in China by popularizing the experiences of Daqin railway is proposed.

railway；daqin railway;heavy haulage;benefit analysis

A

：1004-9746（2015）01-0020-04

2015-01-11）