鐵路闊大貨物裝載加固優(yōu)化研究

任忠偉

摘 要：鐵路大貨物的裝載加固一直是鐵路運輸生產(chǎn)中一項高技術(shù)、高難點、高安全風(fēng)險的工作。隨著高速鐵路時代的到來，鐵路大型貨物運輸對裝載和加固提出了更高的要求。本文從影響鐵路大型貨物裝卸加固的安全因素入手，根據(jù)相關(guān)安全因素提出解決方案，以確保鐵路安全、快速、經(jīng)濟、合理地運輸大型貨物。同時也分析了大型貨物裝載加固方案比選的意義。加強了對于鐵路闊大貨物裝載加固優(yōu)化研究的工作的進行。

關(guān)鍵詞：鐵路闊大貨物；裝載加固；研究

前言：傳統(tǒng)的鐵路闊大貨物裝載加固措施，它不僅耗時，而且容易出錯。進行鐵路大型貨物裝卸加固方案研究，也是在開發(fā)的計算機輔助的決策系統(tǒng)，這種研究對保障大型貨物運輸?shù)陌踩哂兄匾饬x。但是這種方法不僅耗時，而且只考慮所了解的安全性，并且忽略了程序的經(jīng)濟和其他指標(biāo)，它造成加固材料的浪費，運輸成本的額外費用，甚至運輸能力的浪費。所以本文確定了最新的鐵路大型貨物裝載加固方案。

1.鐵路闊大貨物裝載加固安全因素分析

1.1貨物超限等級

貨物超限意味著車輛裝車后，車輛停留在一條筆直的道路上。如果貨物的任何部分超過機車車輛極限的基本輪廓或車輛通過半徑為300m的曲線，則計算的貨物寬度超過機車車輛極限的基本輪廓。根據(jù)貨物超限程度的不同，可分為三級：一級超限、二級超限和超限。超限水平越高，操作條件越差，對大型貨物運輸安全的影響越大，因此超限范圍就越廣。裝載大量貨物應(yīng)盡量減少貨物超載的程度。這樣不僅可以使貨物運輸?shù)倪^程中得以安全，更能使貨物裝載時人員獲得安全。

1.2重心位置

重心是指貨物裝載在汽車上后，汽車和貨物的整體高度，然后從軌道表面計算的出的重心。重心是影響重型車輛穩(wěn)定性和安全性的主要因素之一。它在指導(dǎo)鐵路裝載和保證行車安全方面起著重要作用。重型卡車重心越高，扭矩越不穩(wěn)定。穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩越大，運行穩(wěn)定性越差，運行速度應(yīng)該越低，如果運行速度過高，傾覆危險性越大。貨物重心水平位置的偏移應(yīng)在卡車縱向和橫向中心線的交匯處。當(dāng)必須偏移時，橫向偏差不應(yīng)超過100毫米。這樣的話車輛轉(zhuǎn)向架的重量相等，同一輛車的兩個輪子具有相同的輪壓，這有利于重型卡車運行的穩(wěn)定性。當(dāng)橫向偏移過大時，即車輛側(cè)的載荷太重，貨物在操作過程中容易橫向或橫向翻轉(zhuǎn)。在嚴(yán)重情況下，它可能容易導(dǎo)致側(cè)軸承被壓碎，影響車輛的順利通過，這可能導(dǎo)致重型車輛的傾覆。當(dāng)縱向偏離時，各車輛轉(zhuǎn)向架所載貨物的重量不超過貨車允許載荷的1/2，兩轉(zhuǎn)向架之間的差值不大于10t，如果縱向偏移超過規(guī)定值，則車輛的車輪壓力將不同，導(dǎo)致重型卡車運行不穩(wěn)定。

1.3貨物裝載加固方法已不適合當(dāng)今社會

大型貨物裝載方案的選擇應(yīng)綜合考慮：無論是順從還是橫向、縱向還是橫向，都必須是合理的，否則將直接影響到貨物的安全。加固方法的選擇和加固材料的計算也會影響大型貨物的安全性?，F(xiàn)如今，我國的鐵路運輸量十分的大，原有的運輸標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)無法滿足社會的需求，所以我們需要更加優(yōu)化的加固方法，來提高運輸?shù)男省?/p>

2.鐵路闊大貨物裝載加固優(yōu)化

2.1闊大貨物裝載加固決策方案

結(jié)構(gòu)化決策：問題決策過程的環(huán)境和規(guī)則可以用某種模型或語言來描述。適當(dāng)?shù)乃惴梢杂脕砩蓻Q策計劃，并且可以從多種場景中選擇最優(yōu)解，即半結(jié)構(gòu)化決策。這種決策問題會受到外部因素的影響，將遵循一些規(guī)則。所以我們可以建立適當(dāng)?shù)乃惴ú⒔Y(jié)合人員選擇來產(chǎn)生決策方案，并從決策方案中獲得更好的解決方案。非結(jié)構(gòu)化決策：用一定的模型和語言描述一個問題的決策過程是不可能的，不可能得到所謂的最優(yōu)解。隨著理論研究的深入，a型決策問題也發(fā)生了相互轉(zhuǎn)化。所以我們利用科學(xué)的算法得到原本非常復(fù)雜且無法用該算法最優(yōu)求解的非結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化決策。已達到向優(yōu)解或條件最優(yōu)半結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)方向變換。決策支持系統(tǒng)是一個基于數(shù)據(jù)、模型和知識的人機交互系統(tǒng)。它可以依靠算法進行大量的數(shù)學(xué)計算，并能從大量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，從而幫助決策者解決半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化決策問題，借助決策支持系統(tǒng)，可以科學(xué)地將人為主觀因素和決策支持理論結(jié)合，綜合考慮問題的外部影響因素，從而避免決策者因各種主觀原因而做出的錯誤決策。決策支持系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)庫、模型庫、方法庫和人機交互系統(tǒng)等多個功能系統(tǒng)組成。模型算法支持整個決策過程，它們之間的協(xié)調(diào)與合作構(gòu)成了一個復(fù)雜的決策支持系統(tǒng)。大型貨物裝載加固方案的決策是一個典型的半結(jié)構(gòu)化決策問題。決策過程具有一定的遵循規(guī)律，但受各種外部因素的影響。方案的形成和確定取決于決策系統(tǒng)內(nèi)的算法。根據(jù)不同的外部數(shù)據(jù)輸入，同一貨物的負(fù)荷整合方案會由于不同的用戶選擇和客戶需求而形成不同的決策結(jié)果。根據(jù)實際的運輸條件和要求，可以選擇更好的解決方案。

2.2控制重心位置

重型卡車重心的控制可以考慮：選擇重心高度為卡車的車輛和低地板高度、低重量的車輛，有利于降低重型卡車的重心；車輛具有足夠的承載能力和車底的承載位置。其次，采用加權(quán)措施減小重型卡車的重心。在實際裝載過程中，貨物重心的水平投影通常不在車輛中心線的交匯處，特別是對于大型和不規(guī)則形狀的貨物。貨物的重心會偏離車輛的縱向中心線，但最多不能超過100毫米。重型卡車的運行是安全的。如果超過100mm，車輛側(cè)面的壓力可能對車輛或線路造成損害。因此，必須通過調(diào)整加載方案將其控制在100mm以內(nèi)；如果不能調(diào)整加載方案，則應(yīng)在車輛具有足夠的承載能力和加載位置的前提下，在車輛縱向中心線的另一側(cè)使用重量。重心控制在100mm以內(nèi)。最好不要使貨物的重心在縱向上偏離，這樣重型卡車的穩(wěn)定性最好。然而，在實際工作中很難做到這一點。在遇到特殊情況時，經(jīng)常需要使貨物的重心偏離車輛的橫向中心線。有時為了節(jié)省1輛車，采用非重點車輛裝載方案，要求貨物重心偏離水平中心線。當(dāng)然，貨物在裝載過程中的重心的實際裝載位置不能超過規(guī)定值：a實≯a容。a容通過下式確定：a容=（P容2Q-0.5）l（mm）（當(dāng)P容-Q<10t時）或a容=5Ql（mm）（當(dāng)P容-Q≥10t時）。如果貨物重心的實際裝載位置在加載期間超過規(guī)定值，則必須使用巡航裝載方法或跨座裝載方法突出車輛端部，以確保貨物重心落在橫向中心線上。利用這些算法，就可以控制重心的位置，更加方便加固。

2.3貨物裝載加固方案及加固方法控制

鐵路運輸部門應(yīng)根據(jù)貨物的形狀、重量和結(jié)構(gòu)特點，結(jié)合裝載貨車的技術(shù)條件，考慮裝載和加固方案，以確定其是否順從、水平、垂直或水平?？刂剖亲钣欣暮奢d和加固方案和方法。由于大型貨物運輸?shù)恼麄€過程受到各種力的影響，列車換擋時的性能更加突出。因此，在選擇加載加固方案和方法后，正確計算各種受力和加固材料的用量就顯得尤為重要。如果計算不準(zhǔn)確，如果材料使用較少，它將不能承受各種力。當(dāng)然，加固材料必須是正規(guī)的制造商，不能使用假冒產(chǎn)品或低標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，這會對貨物和車輛造成損壞。

3.結(jié)語：綜上所述，我們對于現(xiàn)階段鐵路闊大貨物裝載加固優(yōu)化研究，還停留在風(fēng)險分析和計算方面，以為我們還沒有找到一種或幾種以不變應(yīng)萬變的方法，我們現(xiàn)在能做到的只是具體問題具體分析，所以這就需要人員的高素質(zhì)。當(dāng)然，在鐵路闊大貨物裝載加固優(yōu)化研究這一方面，我們還要深入研究。

參考文獻：

[1]超限貨物裝載方案安全性評價研究[J].張黎青，倪少權(quán).交通運輸工程與信息學(xué)報.2017（01）

[2]多層次約束下鐵路闊大貨物路徑選擇研究[J].陳皓，王文憲.科學(xué)技術(shù)與工程.2016（33）