國際鐵路重載運(yùn)輸發(fā)展概況

高 磊/北京鐵路局調(diào)度所

國際鐵路重載運(yùn)輸發(fā)展概況

高 磊/北京鐵路局調(diào)度所

目前，世界范圍內(nèi)的貨物列車重載運(yùn)輸技術(shù)迅速發(fā)展，重載運(yùn)輸?shù)膰乙呀?jīng)遍及五大洲和幾乎所有的鐵路大國。重載運(yùn)輸技術(shù)已被國際公認(rèn)是鐵路貨運(yùn)發(fā)展的方向，重載運(yùn)輸取得的效益已由各國的實際運(yùn)輸業(yè)績所證實。提高軸重是世界各國重載運(yùn)輸一致采用的一項重要舉措，長期的運(yùn)行考核證明這項措施既提高了運(yùn)輸收入，又降低了維修成本。同時，提出進(jìn)一步強(qiáng)化新技術(shù)、新裝備的研究開發(fā)，推動重載運(yùn)輸取得更大的進(jìn)展。

重載運(yùn)輸；軸重；新技術(shù)；新裝備

1.重載運(yùn)輸技術(shù)是鐵路貨運(yùn)發(fā)展的方向

自1978年第一屆國際重載大會在澳大利亞佩思召開，重載運(yùn)輸從概念的提出到蓬勃發(fā)展經(jīng)歷了一個技術(shù)不斷進(jìn)步的過程，已被國際上公認(rèn)是鐵路貨運(yùn)發(fā)展的方向。至今發(fā)展重載運(yùn)輸?shù)膰乙呀?jīng)遍及五大洲和幾乎所有的鐵路大國。重載所取得的效益可由下列各國的實際數(shù)據(jù)充分證實。

北美鐵路是重載運(yùn)輸發(fā)展最早的地區(qū)，70年代末美國一級鐵路開始了重載運(yùn)輸。由于大力發(fā)展重載運(yùn)輸技術(shù)，以1980年為指數(shù)100%，1999年北美一級鐵路生產(chǎn)率(即每一美元運(yùn)營成本所獲得的噸英里周轉(zhuǎn)量)提高了171%(達(dá)到271%)。貨車平均容量提高15．1%，事故率降低了64%，運(yùn)行成本(10億噸英里的支出)下降了65%，在北美貨運(yùn)市場的占有份額從1980年的37．5%增加到1999年的40．3%，其他運(yùn)輸方式是：公路29．4%；石油管道16．8%；水運(yùn)13．1%；航空4%。目前北美一級鐵路的貨運(yùn)收入已經(jīng)達(dá)到歷史上的最高水平。

澳大利亞的紐曼礦山鐵路全長427km，是一條單線內(nèi)燃牽引準(zhǔn)軌鐵路，建于1969年，bhp公司經(jīng)營鐵礦、鐵路及港口，從1973年開始研究采用重載運(yùn)輸技術(shù)，勞動生產(chǎn)率逐年提高，成本逐年下降，以2000年與1980年相比，燃油消耗下降43%，每百萬噸礦石運(yùn)輸所需人力從30人減少到5人，下降了6倍。機(jī)車車輛無故障運(yùn)行時間由300萬km上升到920萬km，可靠性上升3倍，機(jī)車車輛利用率提高了36%。車輪、鋼軌壽命提高了3―5倍。2000年bhp礦山公司的今年效益(利潤)高達(dá)500億澳元，創(chuàng)造歷史上最高水平，其中重載運(yùn)輸發(fā)揮了重要作用。

澳大利亞的昆士蘭煤運(yùn)重載鐵路全部是軌距為1067mm的窄軌鐵路，它連接著昆士蘭6大煤礦系統(tǒng)與煤炭輸出港口的6個大煤碼頭，煤運(yùn)重載鐵路全長2coo km，其中70%是電氣化鐵路。澳大利亞昆士蘭煤礦是世界上最大的煤礦之一，煤產(chǎn)量逐年上升，1994年為8500萬t，1997年上升到9500萬t，1999年上升到11450萬t，2000年達(dá)到12600萬t，在窄軌條件下，澳大利亞煤運(yùn)重載列車采用交流傳動的電力或內(nèi)燃機(jī)車牽引軸重26t的重載敞車，每列車牽引重量達(dá)萬噸，采用底開門運(yùn)煤敞車自動卸煤，每個卸煤站每小時可卸煤4000t。在gladstone煤碼頭，共2條卸煤列車燈泡線，長度為3．3km，每年可卸煤3600萬t，煤碼頭上采用全自動傳輸裝置裝船，每個船位年裝船量可達(dá)4000t／h，2個船位年裝船量達(dá)3000萬t以上，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

南非鐵路有兩條重載鐵路線，orex鐵礦重載鐵路為單線準(zhǔn)軌，全長860km，coalink運(yùn)煤重載鐵路為窄軌復(fù)線，全長600km，這兩條線由于在70年代末采用重載運(yùn)輸技術(shù)，運(yùn)量與效益逐年提高，以2000年與1980年相比，orex鐵礦線年運(yùn)量從900萬t提高到2600萬t，coallink煤運(yùn)線年運(yùn)量從1900萬t提高到6800萬t。運(yùn)量成倍的提高也使效益成倍地增加?，F(xiàn)在南非鐵路已經(jīng)在其他普通窄軌線路上將軸重從16t―18t提高到20t―22t，并也開行長大編組重載列車。

瑞典鐵路北部的挪威一瑞典礦山鐵路全長540km，是瑞典北部專用的礦山鐵路，1888年開通時，軸重才11t。1915年電氣化15kv15hz(是瑞典第一條電氣化鐵路)。1997年前開行25t軸重、每列車52輛編組、全列車重量5200t的重載列車。1997年開始提高軸重到30t，瑞典lkab公司對這條線的全部114座橋梁進(jìn)行檢測與試驗。對一座已使用30年的混凝土橋跨用30t軸重進(jìn)行疲勞試驗，發(fā)現(xiàn)混凝土梁的真實強(qiáng)度高于計算假定值。試驗表明所有既有混凝±橋梁均可使用30t由重。對某些路基段進(jìn)行了加強(qiáng)，對某些道床、曲線進(jìn)行修整，隧道內(nèi)加厚了道碴層。由于原來使用50kg／m鋼軌，已經(jīng)到了大修期，60%的鋼軌已更換為1100號材質(zhì)的50kg／m鋼軌，增加線路維修成本約為3%。為此，瑞典對線路進(jìn)行了改造，并于2000年購置了adtranz公司的三軸徑轉(zhuǎn)向架軸重35t、功率5400kw交流傳動電力機(jī)車及南非制造的軸重30t新型運(yùn)礦石敞車，并開始開行軸重30t的重載列車，全長740m、68輛編組、8500t牽引重量，開行提高軸重的重載列車使lkab公司的運(yùn)輸成本降低35%，年運(yùn)量從2000萬t提高到了3000萬t，使lkab公司有能力與澳大利亞、巴西，加拿大同業(yè)進(jìn)行競爭，直接對公司26000名員工及挪威、芬蘭間接有關(guān)的80000名員工產(chǎn)生重大影響。

俄羅斯鐵路正在全國積極推進(jìn)重載運(yùn)輸。印度鐵路也已開始發(fā)展重載運(yùn)輸，創(chuàng)造條件在干線上開行重載列車。

2.提高軸重是重載運(yùn)輸采用的重要舉措

提高軸重是重載列車降低運(yùn)行成本的最有效的措施。美國所有一級鐵路的標(biāo)準(zhǔn)軸重1990年后已是33t。加拿大一級鐵路標(biāo)準(zhǔn)軸重已于1995年改為33t。通過長期的運(yùn)行考核，在33t軸重作用下，美國一級線路的維修成本從1990年的們．20億美元下降到1999年的837億美元，降低了25%。值得注意的是美國、加拿大的一級線路如柏林頓北方及圣太菲鐵路、聯(lián)合太平洋鐵路等，其運(yùn)輸密度是很高的，每日要運(yùn)行萬噸級重載煤運(yùn)列車90―325列，年運(yùn)量達(dá)2．2―2．5億t。據(jù)1998年aar統(tǒng)計，北美重載運(yùn)輸收入主要有3項：煤運(yùn)收入80億美元；化學(xué)產(chǎn)品運(yùn)輸收入47億美元；汽車及設(shè)備運(yùn)輸收入32億美元。

“千年古肇州，百年老街基”。在肇州，“老街基”具有濃厚的文化底蘊(yùn)。為了弘揚(yáng)“老街基文化”，在注冊公司時又登記了“老街基”這個名字。從此，“老街基農(nóng)副產(chǎn)品有限公司”誕生了?！袄辖只边@個在肇州富有濃重文化色彩和歷史淵源，塵封百年的三個字便與張雪松結(jié)下了永久之緣。

澳大利亞bhp重載線路的軸重已經(jīng)提高到35t，巴西卡拉齊斯重載鐵路的軸重已經(jīng)達(dá)到30t，南非重載鐵路的軸重已經(jīng)達(dá)到26

t(窄軌)，瑞典重載鐵路已將軸重由25t提高到30t，俄羅斯鐵路正在將貨車軸重提高到27t，并且在加緊研究適用于35t軸重的軌道零部件。印度鐵路在2001年開始計劃將重載列車軸重提高到25t。

3.新技術(shù)、新裝備是推進(jìn)重載運(yùn)輸?shù)谋ＷC

進(jìn)入新世紀(jì)以來，各國鐵路已紛紛擬定重載技術(shù)研究開發(fā)的新計劃，力圖在21世紀(jì)初在高的起點進(jìn)一步強(qiáng)化新技術(shù)、新裝備的研究開發(fā)，以便在更大的范圍內(nèi)推進(jìn)重載運(yùn)輸，取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)各國專家的分析論證，國際上于21世紀(jì)初預(yù)備研究開發(fā)的重載新技術(shù)主要包括以下各方面。

(1)采用it技術(shù)改進(jìn)整個重載運(yùn)輸管理服務(wù)系統(tǒng)，包括電子商務(wù)、電子咨詢與追蹤、電子預(yù)告及快捷可靠的運(yùn)輸服務(wù)系統(tǒng)。

(2)采用it技術(shù)包括gps技術(shù)改進(jìn)重載運(yùn)輸?shù)耐ㄓ嵭盘柤白詣涌刂葡到y(tǒng)，保證指揮系統(tǒng)有效決策，并滿足客戶的各種需求。

(3)采用it技術(shù)建立軌道與設(shè)備的連續(xù)自動監(jiān)測診斷系統(tǒng)，包括改進(jìn)鋼軌探傷技術(shù)，建立優(yōu)化的軌道維修體系。

(4)建立車載及道旁的機(jī)車車輛安全性能參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)，包括應(yīng)力應(yīng)變式，聲學(xué)檢測，圖象顯示式等。

(5)廣泛地應(yīng)用系統(tǒng)工程的觀點深入研究輪軌相互作用，列車與線路橋梁的相互作用，用系統(tǒng)工程觀點優(yōu)化設(shè)計貨運(yùn)機(jī)車和貨車，而不單純是各部件的組裝集成。以市場和維修的需求而不是用技術(shù)來決定重載列車的性能參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

(6)加強(qiáng)重載鐵路節(jié)約能源與環(huán)境保護(hù)的研究。

(7)進(jìn)一步研究40t軸重的系統(tǒng)問題。

(8)交流傳動重載機(jī)車進(jìn)一步提高粘著力，提高整體效率與可靠性的研究。

(9)重載列車電控空氣制動系統(tǒng)(ecp)的深化研究。

(10)重載列車遙控及無人駕駛的研究。

(11)貨車車體新型材料(復(fù)合材料、鋁合金、不銹鋼等)的研究。

(12)新一代鋼軌材料研究。

(13)重載單元列車縮短周轉(zhuǎn)時間的系統(tǒng)研究。

[1]世界重載鐵路發(fā)展史.

[2]鐵道部關(guān)于重載運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展.

[3]國家，鐵道部現(xiàn)行重載運(yùn)輸設(shè)計，實施等.