鐵路重載運輸

1、第7篇 鐵路貨物重載運輸要點：闡述鐵路重載運輸的定義及組織形式，國內外鐵路重載運輸發(fā)展概況，單元式、組合式重載運輸組織方法以及重載運輸對鐵路技術裝備的要求。第19章 重載運輸概述19.1鐵路重載運輸的定義及組織形式19.1.1鐵路重載運輸的定義及特點鐵路重載運輸是指行駛列車總重大、行駛軸重大的貨車或行車密度和運量特大的鐵路運輸。鐵路重載運輸的主要特點，是在一定的鐵路技術裝備條件下，擴大列車編組長度，不降低行車速度，大幅度提高列車重量，充分利用運輸設施的綜合能力，采用大功率內燃或電力機車（一臺或多臺）牽引達到一定重量標準的運輸方式，發(fā)揮鐵路集中、大宗、長距離、全天候的運輸優(yōu)勢，達到增加運輸能力、

2、提高運輸效率、降低運輸成本的目的。由于各國鐵路運營條件、技術裝備水平、發(fā)展重載運輸的著眼點不一樣，采用的重載列車運輸類型和組織方式也各有特點。對于重載列車的重量過去并沒有規(guī)定統(tǒng)一的標準，都是開行重載列車的國家根據各自的具體技術條件和運營需要，按照相對于普通列車的重量和長度進行確定的。為了促進各國鐵路重載運輸的發(fā)展，1986年10月在加拿大溫哥華召開的第三屆國際重載會議上，在綜合各國鐵路重載運輸發(fā)展水平的基礎上，國際重載協會通過了鐵路重載運輸的定義：線路年運量在2000萬t及其以上，列車牽引重量至少為5000t，列車中車輛軸重達到21t。具備上述三個條件之二者，可視為鐵路重載運輸。1994年6月

3、國際重載運輸年會上，對鐵路重載運輸的定義作了一些修改。凡具備以下三個條件之二者，可視為鐵路重載運輸線路：(1)經常、定期或準備開行總重最少為5000t的單元或組合列車；(2)在長度至少為150km的鐵路區(qū)段上，年計費貨運量最少達到2000萬t及其以上；(3)經常、定期或準備開行軸重25t及以上的列車。重載運輸在運送大宗貨物上顯示出高效率、低成本的巨大優(yōu)勢，是鐵路運輸規(guī)模經濟和集約化經營的典范。鐵路重載運輸已成為許多國家追求的現代貨運方式。19.1.2 重載列車的組織形式目前，國內外鐵路開行的重載列車組織形式主要有單元式、整列式和組合式重載列車三種。（1）單元式重載列車單元式重載列車的概念最早是

4、在美國提出的，它是以固定的機車車輛（大功率機車一定編成輛數的同一類型的專用貨車）組合成為一個運輸單元，并以此作為運營計費單位，在裝卸車站間循環(huán)直達運行的貨物列車。其特點是：實行“五固定”，即固定機車、車底、貨種、裝車站、卸車站；貨物裝卸時不摘機車整列裝卸；運行過程中不進行改編；按規(guī)定走行公里整列入段檢修。在機車車輛充足的情況下,采用這種重載運輸組織模式可以最大限度地減少運營支出,大幅度降低運輸成本；但要求貨源充足,貨物品類單一,貨物到發(fā)地點統(tǒng)一,機車車輛、線路站場、裝卸倉儲等設備要配套，并要采取最合理的運行圖及最佳周轉方案。這種重載運輸方式目前運用范圍最廣，經濟效益也最顯著。在路網規(guī)模大、行車

5、密度小、貨運比重大、運能較富裕的美國、加拿大、澳大利亞等國，組織開行從裝車地到卸車地之間的重載單元列車，通過貨物集中發(fā)送、快速裝卸、加速機車車輛周轉來降低成本，從而獲得較大的效益，提高了與其他運輸方式的競爭能力。我國大秦重載運煤專線上也有重載單元列車的開行。（2）整列式重載列車整列式重載列車是采用普通列車的組織方法，由掛于列車頭部的大功率單機或多機牽引，由不同型式和載重的貨車車輛混合編組，達到規(guī)定載重量標準的列車。這種列車的運輸特點和普通列車一樣,采用一般列車的作業(yè)方法,列車到達、解體、編組、出發(fā)、取車、送車、裝車、卸車和機車換掛等作業(yè)均與普通列車相同。這種列車不象單元式重載列車那樣要求嚴格，

6、既不要求“五固定”，在運輸途中還可根據實際需要進行改編，也不要求整列裝卸以及整列入段檢修，因此具有更大的通用性。目前，在我國繁忙干線上開行的重載列車主要為這種模式，其它國家應用較少。具有“短、輕、快”特點，以客運為主的一些歐洲國家，目前也在結合本國實際條件，開行不同重量的整列式重載列車。（3）組合式重載列車組合式重載列車是由兩列及以上同方向運行的普通貨物列車首尾相接、合并組成的列車。機車分別掛于原各自普通貨物列車首部，由最前方貨物列車的機車擔任本務機車，運行至前方某一技術站或終到站后，分解為普通貨物列車。這種重載運輸方式始于1964年，在前蘇聯應用較多。它實質上是在線路通過能力緊張的區(qū)段，利用

7、一條運行線行駛兩列及以上普通貨物列車的一種擴大運輸能力的方式。前蘇聯鐵路是客貨混用，列車數量多、行車密度大，運能與運量的矛盾比較突出，為擴大運輸能力、挖掘現有設備潛力，在繁忙運輸方向上能力緊張區(qū)段組織開行超重、超長列車或組合式列車，以加速車流和貨流輸送、提高運輸能力，并曾成功試驗開行了總重43 047t的重載列車。2004年底，我國大秦線進行的2萬t重載列車牽引試驗，采用的就是4個5000t列車組合的形式。此種列車比上述兩種重載列車靈活，既可在裝車站（集運站）或編組站內組合成列，整列進入卸車站；也可在途中適當地點分解成原列進入卸車站，或在解體站分解為兩列以后，再進入卸車站。既適用于始發(fā)和技術直

8、達列車，也適用于直通列車和區(qū)段列車。但其對機車操縱控制技術和運輸組織各環(huán)節(jié)有更多要求，因而在世界范圍內應用不太廣泛。19.1.3 重載列車與超軸列車的區(qū)別世界各國均根據各自的機車車輛、線路設備條件和貨物運輸要求，確定本國普通貨物列車重量標準。超軸列車是指在此標準基礎上，在現有設備條件、既有線有效長范圍內所實現的提高列車重量。而重載列車達到的重量，比普通貨物列車有大幅度的提高，需要對機車、車輛、線路及行車組織方法等進行一系列的改造或革新。從世界各國情況看，重載列車重量在5 000 t至20 000t不等，5000t為下限值。19.2 國內外鐵路重載運輸發(fā)展概況19.2.1 國外鐵路重載運輸發(fā)展概

9、況世界鐵路重載運輸是從20世紀50年代開始出現并發(fā)展起來的。第二次世界大戰(zhàn)后的經濟復蘇及工業(yè)化進程的加快，對原材料和礦物資源等大宗商品的需求量增加，導致這些貨物的運輸量增長，給鐵路運輸提出了新的要求。一方面，大宗、直達的貨源和貨流又為貨物運輸實現重載化提供了必要的條件；另一方面，鐵路部門從擴大運能、提高運輸效率和降低運輸成本出發(fā)，也希望提高列車的重量。而鐵路技術裝備水平的不斷提高又為發(fā)展重載運輸提供了物質技術基礎。一些國家鐵路從20世紀50年代起就有計劃、有步驟地進行牽引動力現代化改造，停造并先后停止使用蒸汽機車，新型大功率內燃和電力機車逐步成為主要的牽引動力，為大幅度提高列車重量提供了必須的

10、牽引動力。從而，以開行長大列車為主要特征的重載運輸開始出現。但這一時期的重載技術尚不配套，一些關鍵技術，如長大列車間的過量沖動、車鉤強度、機車的合理配置、同步操縱及制動等，都沒有得到很好的解決。重載運輸從20世紀60年代中后期開始取得實質性進展，并逐步形成強大的生產力。美國、加拿大及澳大利亞等國鐵路相繼在運輸大宗散裝貨物的主要方向上開創(chuàng)了固定車底單元列車循環(huán)運輸方式，并且發(fā)展很快。美國是單元式重載列車的發(fā)源地。1958年，為了加強與當時出現的煤漿管道運輸的競爭能力，鐵路開行了每輛貨車載重90.7t、編組85輛的第一列由礦區(qū)直達鋼廠的萬噸級礦石單元式重載列車。1960年，美國只有一條固定的重載單

11、元列車運煤線路，年運量不過120萬t；到1969年，重載煤炭運輸專線增加到293條，運量達1.44億t，占鐵路煤炭運量的30左右。前蘇聯在60年代末為解決線路大修對運輸的干擾，在通過能力緊張的限制區(qū)段，組織開行了將兩列普通貨物列車連掛合并的組合列車。之后，這種行車組織方式又成為提高繁忙運輸干線區(qū)段能力的重要措施。南非鐵路在20世紀60年代末開始引進北美重載單元列車技術，并從70年代開始，在其窄軌運煤和礦石的線路上，逐步把列車的重量提高到5 400t和7 400t，并不定期開行總重為11 000t的重載列車。巴西鐵路從20世紀70年代中期開始，通過借鑒、引進北美和南非的技術，開行了重載單元列車。

12、另外，原聯邦德國、波蘭、瑞典、印度等國，也根據各自國家的具體情況和實際需要，開行了重量和長度都超過普通列車標準的重載列車。20世紀80年代以后，由于新材料、新工藝、電力電子、計算機控制和信息技術等現代高新技術在鐵路上的廣泛應用，鐵路重載運輸技術及裝備水平又有了很大提高。特別是在牽引動力、車輛大型化輕量化、同步操作和制動技術等方面有了新的突破，從而更大地促進了重載運輸的發(fā)展。各國鐵路運營條件、技術裝備水平、發(fā)展重載運輸的目的不同，采用重載列車運輸類型和組織方式各有差異。以美國、加拿大為代表，包括澳大利亞、巴西、南非等國，是以降低運輸成本、獲取更大利潤為目的。這些國家的鐵路網規(guī)模大，行車密度小，貨

13、運比重大，運能有較大富余，而且貨流量大，去向又集中，一般均組織由裝車地到卸車地之間的單元式重載列車。前蘇聯鐵路是客貨混跑，運能緊張，為提高鐵路運輸能力而發(fā)展重載運輸，因而多采用組合式列車或超重超長列車。列車重量的提高是鐵路重載運輸技術發(fā)展總體水平的體現。重載運輸發(fā)展40多年來，一些國家列車牽引試驗牽引重量的記錄不斷被刷新突破：（1）1967年10月，美國諾克福西方鐵路公司（N&W，現已歸入諾克福南方鐵路公司）在韋爾什樸次茅斯間250km區(qū)段上，開行了500輛煤車編組、由6臺內燃機車分別分布在整個列車頭部和中部擔當牽引、全長6 500m、總重達44 066t的重載列車。（2）1989年8

14、月，南非鐵路在錫申薩爾達尼亞礦石運輸專線上，試驗開行了編組660輛貨車、由16臺機車牽引（5臺電力機車+470輛貨車+4臺電力機車+190輛貨車+7臺內燃機車+1輛罐車+1臺制動車）、總長為7 200m、總重達71 600t的重載列車。（3）1996年5月28日，澳大利亞在紐曼山海德蘭港鐵路線上，試驗開行了由10臺Dash-8內燃機車牽引540輛貨車（3臺機車+135輛貨車+2臺機車+135輛貨車+2臺機車+135輛貨車+2臺機車+135輛貨車+1臺機車）、總長為5 892m、總重達72 191t（鐵礦石凈重為57 309t）的重載列車。這次試驗列車平均車速為57.8km/h，最高達75km/

15、h。（4）2001年6月21日，澳大利亞鐵路創(chuàng)重載列車新世界記錄：BHP公司開行了一列裝載8.2萬噸鐵礦石，總重達99734噸，由682輛貨車和8臺機車組成的列車，長度達7300米，僅有1名司機，另外7臺機車由GE公司生產的哈里斯機車遙控系統(tǒng)控制。19.2.2 我國鐵路重載運輸發(fā)展概況我國鐵路發(fā)展重載運輸可以歸納為兩個途徑：一是有計劃地對既有干線鐵路進行配套改造，在既有主要繁忙干線上開行5000t級整列式重載列車；二是新建大能力、高標準的重載運輸專線，如大同秦皇島雙線電氣化重載運煤專線。我國鐵路發(fā)展重載運輸起步較晚，是從開行組合列車開始起步的。自1984年經國務院批準，決定在北京局管轄的豐沙大

16、和京秦電氣化鐵路試驗開行重載列車至今，經歷了三個階段,采取了三種運輸組織模式。第1階段（19841990年）為改造舊線、開行組合式重載列車模式階段。這種組合式重載列車是由兩列或兩列以上首尾相接的普通貨物列車合并連掛而成的，通過成倍數地增加列車的重量和長度，利用一條運行線組織運行，有效地提高了運輸方向上地線路通過能力。這種重載列車運輸方式，不需對鐵路線路設施進行大規(guī)模技術改造，列車可根據運輸的實際需要因地制宜地隨時進行組合或分解。1984年11月在大同沙城豐臺秦皇島間首次開行了由兩列普通貨物列車合并的重載列車，隨后又在沈山線、石德線和平頂山江岸西間開行了70007600t的組合列車，對于緩和當時

17、繁忙干線運輸區(qū)段運輸能力緊張狀況，起到了一定的作用。通過實踐,加深了對重載組合列車的認識,尤其是各機車間的協調操縱問題，為了確保組合列車的安全運行,一方面要解決機車間的可靠通訊聯系,另一方面還必須確定主輔機的協調操縱方法。第2階段（19901992年）為新建大秦鐵路,開行單元式重載列車模式階段。為了加速山西煤炭能源基地的開發(fā)和建設,增加晉煤外運通道，1992年我國建成了全長653.2km的大同秦皇島鐵路，它是我國第一條雙線電氣化重載單元列車的運煤專線，單元列車的重量達到了10 000t。大秦鐵路在機車、車輛、信號、通信、工務、供電及運輸管理等方面大量采用了先進技術，是中國鐵路重載運輸發(fā)展的重要

18、標志。2004年，大秦鐵路年運量實現1.5億噸。第3階段（1992年以后）為逐步改造既有繁忙干線,開行整列式重載列車模式階段。由一臺或多臺機車集中在頭部牽引的整列式重載列車,是我國重載運輸發(fā)展過程中采用的重載列車基本形式。為在全國既有路網推行重載列車技術，鐵道部有計劃、分步驟地在一些主要干線（包括京廣線、京滬線、京哈線）繁忙區(qū)段組織開行了5000t級的整列式重載列車，這種擴能效果顯著的重載運輸方式，已成為中國發(fā)展重載運輸的主要方式。19.2.3 國內外鐵路重載運輸差異性比較分析國內外鐵路重載運輸的主要區(qū)別如下：（1）行車密度不同。一條鐵路線路運輸能力的提高主要靠兩點：一是提高貨物列車的重量，二

19、是增加行車密度。目前，我國鐵路主要區(qū)段的能力，都不同程度地呈現緊張狀態(tài)，即使是重載運煤專線大秦鐵路也是如此，大秦線現有組織模式每日組織貨物列車80對之多，因此行車密度大是我國鐵路重載運輸的主要特點。而在國外，鐵路運輸能力相對富余，重載運輸線路多是夜間施工，白天行車，行車密度也很低，最低7對/日，復線區(qū)段最多25對/日。（2）列車軸重與牽引重量差異。在較低的行車密度條件下，為滿足運輸需求，國外采用加大軸重和列車重量的組織方式。目前，最大軸重已達35.7t，正在積極研究39軸重可行性。美國、加拿大、澳大利亞等重載鐵路的軸重普遍達到32.5t35.7t、瑞典、巴西的重載列車軸重已提高到30t，南非重

20、載列車軸重已提高到26t（窄軌），而俄羅斯正在將重載貨車軸重提高到27t，并加緊研究35t軸重的軌道部件。列車重量也基本都在20 000t左右，美國、加拿大等重載單元列車牽引重量普遍由15 000t向18 000t發(fā)展,而且有向更重方向發(fā)展趨勢。南非、澳大利亞的重載單元列車牽引重量已超過20 000t。澳大利亞BHP重載鐵路已進行82 000t牽引重量的重載單元列車試驗。在我國，重載運煤專線列車重量以6 000t和10 000t為主，2萬噸列車的開行也只是在試驗階段，尚無較為成熟的技術和發(fā)展經驗。（3）車輛運用情況差異。國外鐵路是按占用車輛小時收費，沒有車輛周轉的概念，提倡以車代庫，這在一定程

21、度上促使運輸模式向加大列車重量方向發(fā)展；而在我國，大軸重、大載重的車輛相對較少，注重提高車輛運用效率，壓縮車輛周轉時間，車輛數量在一定程度上制約著我國重載運輸的發(fā)展。（4）機車運用及操縱情況差異。國外重載鐵路多采用多機牽引，機車分散編掛在列車中，用同步遙控設備操縱。我國大秦鐵路自2004年起才大量開行萬噸列車，運輸組織方式包括單元式和組合式兩種，單元式萬t重載列車多采用兩臺SS4機車掛于列車頭部牽引；2004年底及2005年7月進行的2萬t重載列車試驗采用的是四列5000t列車首尾連掛開行組合列車的形式，四臺機車分別附掛于原列車的頭部。機車同步操縱設備是重載列車多機牽引時必不可少的技術裝備，美

22、國研制的Locotrol機車同步操縱系統(tǒng)已發(fā)展到第三代，性能不斷提高，功能也進一步完善。我國雖已研制出機車同步操縱與制動系統(tǒng)，但由于種種原因沒有達到理想的應用效果，目前引入的是美國GE公司的Locotrol同步操縱裝置。（5）列車制動裝置差異。電空制動用于長大貨物列車，將實現列車中各貨車同步制動和緩解、大大減少重載列車的縱向沖動。國外發(fā)達國家已普遍應用ECP（電控空氣制動系統(tǒng)）技術。而我國目前采用的仍是傳統(tǒng)的空氣制動方式，尚未全面采用ECP技術。（6）重載線路運營模式差異。國外鐵路重載線路多為單線（或間有部分復線）封閉式的線路，重載單元列車的運輸組織形式簡單，基本都是點到點的重載運輸模式；而我

23、國大秦鐵路與路網中的其他線路聯網，裝車端有口泉支線、云崗支線、大準線、京包線、北同蒲線等線路連接，線路中部與津薊線、京承線等連通，線路東端除了連接秦皇島港口外，還與京秦線、京山線連通，車流來源及去向復雜，且相鄰線路牽引定數不一，呈現多點至多點的模式，是一條半封閉式的兼具通道功能的重載運煤鐵路，運輸組織比較復雜。復習思考題1鐵路重載運輸應具備什么條件？2重載列車的組織形式與普通貨物列車有什么區(qū)別？3我國鐵路發(fā)展重載運輸有哪些基本的途徑？4重載列車開行形式有哪幾種？各有什么特點？5國內外鐵路重載運輸的區(qū)別主要體現在哪些方面？第20章 鐵路重載運輸組織重載運輸是一項綜合性的系統(tǒng)工程，除了鐵路的技術設

24、備，包括牽引動力、裝貨車輛、列車制動、多機牽引操縱和遙控、線路結構、站場配置、供電等應當適應列車重量提高的要求外，對于重載運輸的貨源貨流組織、列車裝卸、安全運行、運營管理等也不同于普通貨物列車的傳統(tǒng)組織方法。由于整列式重載列車采用的是普通貨物列車的組織方法，在此不作贅述，只介紹單元式重載列車及組合式重載列車的運輸組織問題。20.1 單元式重載運輸組織20.1.1 單元式重載列車的起源單元式重載列車起源于美國，盛行于北美，進而推廣到澳大利亞、巴西、南非等國。美國鐵路的單元列車是從整列運輸的固定編組直達列車演變而來的。所謂整列運輸就是直達運輸，以始發(fā)直達列車的形式進行運輸。它是根據貨主的要求隨時進

25、行的一次性運輸，在沿途各站無需進行解編作用。所謂固定編組直達列車，就是循環(huán)直達列車，它的車底是固定編組、并在發(fā)到站間循環(huán)運用。但是固定編組直達列車的機車是不固定的。而且它所運輸的貨物也并不一定都是固定一個品種、一個貨主。單元列車在組織形式上和組織方法上都比整列運輸和固定編組直達列車更加高級，它的機車車輛都是固定編組，循環(huán)運用，而且是由一個貨主，固定一種車型、運送一個品種的貨物。美國鐵路對單元列車的概念是：“由固定機車車輛組成的作為一個運營單元的列車，并以此作為運營計費的單元，利用加大每個車輛和每一列車載重量及加速列車周轉速度的辦法來增加其產品噸公里，以達到盡可能降低單位運輸成本的目的?！彼麄冞€

26、認為：固定編組直達列車只是一種技術上的創(chuàng)造，而單元列車不只是在技術上，而且是在管理上的創(chuàng)新。這主要是指由于組織單元列車要求須有較高水平的運輸組織工作，須要有產、運、銷諸方面的共同努力和協同配合。20.1.2 單元式重載列車的運輸組織措施（1）裝卸車組織單元式重載列車的裝車地往往為大型礦點（通常為煤炭、礦石產地）或集運站，卸車地往往為港口或大型電廠、鋼廠等用戶。單元式重載列車出入裝卸地點是不解體、直入直出、整列裝卸，因而在有條件的裝（卸）車地點應鋪設可以整列不停車裝（卸）車的環(huán)形鐵路線。采用環(huán)形線裝車方式，裝車設備或為大容量的筒倉和定量漏斗，或為高架溜槽，也有的在堆料場下穿一座隧洞，由洞頂的漏斗

27、裝車。漏斗與電子磅相聯，自動計量和打印記錄。裝車時，整列空車直接進入環(huán)形裝車線，使用裝設在線路軌道上的車位表示器與機車上的自動調速器聯控，空車列車徐行通過大容量的漏斗煤倉或隧洞式堆料場。整個裝車過程是由電子計算機系統(tǒng)自動控制的，包括裝料漏斗門的啟閉和整列空車徐行速度的控制都是自動化的，裝車車列勻速前進、準確對位，并與儲倉裝料口的開閉協調配合。列車按規(guī)定速度通過倉儲設備后，即可達到規(guī)定重量。由于整個列車無需分解和轉頭，大大提高了裝車效率。每小時裝車能力可達7 00010 000t。礦點產量不夠大而又分散或受地形限制，不能單獨設置整列裝車設備時，可采取集運方式，用大型載重自翻汽車或皮帶輸送機將貨物

28、送至集運站的環(huán)形線上裝車。在卸車地，運送煤炭、礦石等大宗散裝貨物的單元式重載列車卸車，需要高效的卸車設備，一般都設有環(huán)線或貫通式整列卸車線，以及和車型、卸車方法相適應的地面設施。卸車主要采用漏卸和翻卸的方式。漏卸是用自動啟閉底開門的漏斗車編成重載列車，徐行進入位于高架棧橋或卸車坑道上的卸車線后，自動啟開底門直接卸車，散裝貨物即落入線路兩旁的料坑內；翻卸是用裝有高強度旋轉式車鉤的專用敞車編成重載列車，列車進入卸車線后，為了避免使用機車推頂而造成車鉤和緩沖裝置頻繁沖撞并受損，一般使用自動或半自動的車輛就位器（俗稱鐵牛）來操縱車輛移動和定位，將專用敞車（每組13輛，根據翻車機的型號確定）固定在翻車機

29、內旋轉傾覆卸車，直接將貨物翻卸到線路下面的料坑內，可保證不摘鉤連續(xù)作業(yè)。翻卸方式在美國、巴西、澳大利亞等單元重載式列車開行較多的國家應用最為廣泛，我國的秦皇島港卸煤碼頭基本上也采用這種卸車方式。（2）車站作業(yè)組織由于單元式重載列車在裝卸站整列進行裝卸，在裝卸站間循環(huán)直達運行，途中無須換掛機車。因此，車站的作業(yè)組織主要是列車接發(fā)工作。為不延誤裝卸車作業(yè)的進行，始發(fā)終到站在準備接發(fā)列車進路的同時，還要準備和開放好整列車去往環(huán)線的調車進路和信號，使接發(fā)列車作業(yè)與出入裝卸地點的調車作業(yè)盡可能地銜接協調統(tǒng)一。另外，途中規(guī)定技術站還須進行乘務員換班和機車注油整備作業(yè)。對于單線鐵路，還須在途中站線有足夠長度

30、的中間站組織列車交會作業(yè)。（3）途中運行組織單元式重載列車應固定運行線，嚴格按事先精密規(guī)定的行車時刻表和列車最優(yōu)周轉方案行車，通過調度集中對列車運行進行控制和指揮，由配備的機車信號、自動停車裝置和列車無線電話等設備來保證行車安全。（4）檢修作業(yè)組織單元式重載列車往往采用大型專用貨車和機車固定編成專列，作為一個獨立的運營單元進行活動，由過去的車輛專用發(fā)展為列車專用。由于機車和車輛是固定編掛的一個運輸整體，通常，車輛在發(fā)站、沿途、到站均不進行檢修，而每隔一定時間在檢修基地從列車編組中輪流摘換一定數量的車輛進行檢修，摘下該檢修的，同時換上相應數量已檢修好的，從而保證列車中的車輛均按規(guī)定輪流得到檢修。

31、20.1.3 單元式重載列車的運輸保障措施單元式重載列車的運輸組織方法是建立在貨源貨流穩(wěn)定集中，產運銷三方協同配合，以及鐵路技術裝備重型化的基礎上的，也就是：（1）要有穩(wěn)定集中的貨源貨流，這是長期均衡地組織單元式重載列車循環(huán)運行地基本條件。在美國，一般是由生產者和消費者雙方簽訂長期供應合同來共同保證的。這種合同短則五年，長則一二十年。鐵路則在供應合同的基礎上，按照年運量、運距和列車周轉時間來選定列車的最佳組成和運行方案，然后配備固定車底的套數，制定運行時刻表，組織列車在各裝卸點間循環(huán)運行。（2）要求產運銷相互協調一致，保證裝、運、卸各個環(huán)節(jié)的能力能夠相互適應配合。組織單元式重載列車對產運銷三方

32、都帶來一定的經濟效益。鐵路由于降低了單位運輸成本從而可以降低單元列車的運價，而產銷雙方則可以從降低運價中得到好處，這就有可能從中提取部分款項，投資改建或新建裝卸設施，擴大裝卸能力使之適應單元式重載列車的作業(yè)要求。（3）要求鐵路技術裝備的重型化，以便盡可能地提高每一列車的載重量。包括線路鋪設重型鋼軌，提高橋梁載荷能力，提高貨車平均載重，以及與重載運輸配套設施的建設等。20.2 組合式重載列車運輸組織組合式重載列車行車組織方法具有一些不同于普通貨物列車的特點，依據當時當地具體條件靈活組合與分解。一般情況下，每小列的作業(yè)與普通貨物列車無多大區(qū)別。此處主要是介紹一下發(fā)車站的組合作業(yè)和到達站的分解作業(yè)、

33、接車與發(fā)車、技術檢查、有作業(yè)的途中站作業(yè)方法、區(qū)間被迫停車后的防護等。如組合列車不是經常開行，或開行列數不多，應盡可能利用現有站線、區(qū)間正線、車場間的聯絡線、專用線、岔線等或稍加改造，通過采取周密有效的行車組織方法，來解決由于列車超長而引起的列車編組、分解以及運行中的會讓、待避等問題。20.2.1 組合式重載列車的基本形式組合式重載列車主要有以下兩種形式：（1）固定式組合列車所謂固定式，即固定機車、車輛、貨種、統(tǒng)一方向，統(tǒng)一到站，固定在裝車地或編組站的前方站組合（即固定組合站），在卸車地或解體站的前方站分解（即固定分解站），途中一般不準拆解。這種組織方式要求產銷、裝卸各個環(huán)節(jié)之間相互銜接配合，

34、難度較大，一般情況下不易推廣。我國曾在豐沙大線和京秦線組織開行此種列車，近來大秦線進行的2萬t重載列車試驗也屬于此種組織形式。（2）非固定式組合列車不要求固定機車、車輛、貨種，只是將同一方向的兩列普通貨物列車首尾合并，列車的組合和分解地點也不固定，一般根據需要，靈活組織。例如，在線路封鎖施工開通后為疏散積壓列車而臨時采用。由于條件要求較低，易于組織、開行。我國曾經在石家莊濟南西、沈陽山海關等繁忙區(qū)段開行此種列車。20.2.2 組合式重載列車的組合方法組合式重載列車的合并作業(yè)過程一般如表20-1所示。表20-1 組合列車合并作業(yè)過程根據設備、地點的不同，重載列車的組合方法分為直接組合法和轉線組合

35、法兩種。（1）直接組合法此法適用于組合式重載列車中的兩個列車分別在兩個車站編組的情況。其組合辦法是：組合站集結編組組合列車的前半部車列后，轉場至組合列車發(fā)車線出站信號機內方，經過技術檢查，掛上本務機車后，在發(fā)車線上停留等待另一列車；另一列車在其他車站編成并經過列車出發(fā)技術作業(yè)后，由機車牽引運行至組合站進站信號機外方一度停車，按有車線接車辦法，即由助理值班員或調車長向司機通知接入股道、停車位置等事由后，登乘機車，以調車手信號將列車領入站內，與前半部列車連接在一起。（2）轉線組合法當組合式重載列車前后兩部分車列均在組合站上集結編組時，可采用轉線組合法。即前后兩部分車列分別在組合站固定的線路上集結滿

36、軸后，經過車輛技術檢查，由前部本務機車或中部機車牽引，轉至指定的組合線上（重載列車發(fā)車線）與另一“坐編”車列聯掛?！白帯避嚵胁煌?，組合的方法也不一樣。當中部機車牽引的后半部分車列在組合線上“坐編”時，前半部車列由本務機車牽出，返岔后進入組合線與后半部列車（已掛上機車）頭部連掛成組合式重載列車。反之，當前半部車列在組合線上“坐編”時，后半部車列則由中部機車推送至牽出線上，返岔后牽引至組合線上與前半部列車尾部車輛連掛成組合式重載列車。車站到發(fā)線有效長不足時，列車組合發(fā)車應盡量利用出發(fā)線尾部的咽喉或其他銜接線路，將停留在另線的車組或列車轉線、連掛在一起后發(fā)車，以避免影響其他列車的發(fā)車。組合后的列車

37、編組順序為：本務機車前半部車列中部機車后半部車列。列車不掛守車，無運轉車長值乘。組合列車組合后，第一小列與第二小列的風管、車鉤的連掛以及分解的摘解確認均由第二列乘務組負責。組合式重載列車尾部須掛列車尾部安全防護裝置（簡稱列尾裝置），其主機的安裝與摘解，由車站人員負責。20.2.3 組合式重載列車的發(fā)車方法組合式重載列車的發(fā)車工作仍由車站值班員或助理值班員負責。由于組合式重載列車較長，車站發(fā)車人員與本務機車司機聯系、司機確認發(fā)車人員的發(fā)車手信號均比較困難。當車站發(fā)車人員確認組合列車完全具備發(fā)車條件后，用攜帶式無線電話通知車站值班員準備發(fā)車進路，開放出站信號，司機憑出站信號顯示開車，車站發(fā)車人員不

38、再顯示發(fā)車信號。當出站信號臨時發(fā)生故障時，車站值班員應立即向列車調度員報告，經列調批準后，改用電話閉塞，按鐵路技術管理規(guī)程規(guī)定發(fā)車站應填發(fā)路票和調度命令（自動閉塞區(qū)間為綠色許可證）作為出發(fā)列車占用區(qū)間的憑證。但有的鐵路局規(guī)定，車站值班員辦理電話閉塞后，確認發(fā)車進路，可不填發(fā)憑證，直接用無線電話通知司機，司機則根據車站發(fā)車人員顯示的發(fā)車信號開車。組合式重載列車在中間站停車超過20min或重新組合后發(fā)車前，應按鐵路技術管理規(guī)程規(guī)定進行簡略試風。此時，車站發(fā)車人員攜帶無線電話到列車尾部組織簡略試風，確認列車通風良好、尾部車輛緩解后，用無線電話通知車站值班員準備發(fā)車進路，開放出站信號，本務機車司機憑出

39、站信號顯示開車。20.2.4 組合式重載列車的接車及分解辦法組合式重載列車的接車與分解作業(yè)需根據組合列車的性質及接車站的具體情況辦理。在接車站到發(fā)線有效長滿足的情況下，可將組合列車直接接入到發(fā)線；在車站到發(fā)線有效長不能容納整列列車時，其接車作業(yè)可根據具體情況，采用一次接入法或站外停車后分別接入法。一般來說，站線長度不夠時，接車應盡量利用接車線前方咽喉或其他銜接線路，使超長列車尾部能進入警沖標內方，然后拆解列車并轉線，以免影響后續(xù)到達列車的及時接車。組合式列車的拆解作業(yè)過程如表20-2所示。表20-2 組合列車拆解作業(yè)過程組合式重載列車在技術站的接車與分解作業(yè)方法可分為以下幾種。（1）一次接入，

40、前部或后部轉線分解法在技術站到發(fā)線有效長足夠長的情況下，可將組合列車一次接入，列車在到發(fā)線停妥后，由中部機車司機摘開前后兩部分車列，本務機車牽引前半部列車，返岔后推送至另一股道；或由中部機車推送后半部列車，返岔后牽引進入另一股道。到發(fā)線有效長不夠時，組合列車憑進站信號機的顯示進站，準許前半部車列越過出站信號機，待列車尾部越過接車線末端警沖標后停車，然后將前半部車列，由本務機車牽出，返岔后推送至另一線路內。（2）一次接入，站內直接分解法技術站到發(fā)線有效長足夠長，且到發(fā)線中部設有腰岔時，可將組合列車一次接入，列車在到發(fā)線停妥后，由中部機車司機摘開前后兩部分車列，中部機車直接將后半部車列由腰岔牽出轉

41、線分解。（3）站外停車，分別接入車站的不同車場（如直通場與到達場）的分解法組合列車根據進站信號機的顯示進站，本務機車進站后在特設的停車標前停車。由中部機車司機摘開前后兩部分車列，并用無線電話通知本務機車司機，牽引前半部車列進入接車線，停于警沖標內方。車站值班員確認前半部列車到達停妥后，重新辦理后半部列車的接車進路，并開放進站（進路）信號，將后半部列車接入另一股道。（4）分歧站越出站界分解，使兩小列分別駛向不同到達站在分歧站，組合列車需分解駛向不同到達站時，組合列車可憑進站信號機的顯示進站，準許前半部車列越過出站信號機，待列車尾部越過接車線末端警沖標后停車，然后由由中部機車司機摘開前后兩部分車列

42、，前后兩部分車列分別辦理出發(fā)作業(yè)，駛向不同到達站。20.2.5 列車技術檢查與票據交接組合式重載列車在途中技術作業(yè)站進行技術檢查時，前、中部機車均應停機，不得動車。車站信號樓值班員或信號員應將列車停留線兩端道岔開通鄰線，并在操縱臺進路（股道）按鈕上“加卡”或“戴帽”，嚴防機車車輛進入該線，確保技檢作業(yè)人員安全。列檢人員應在列車前部和尾部設置移動防護信號。列車在站內停車需要充風時，如機車未裝設同步制動裝置，應由前、中部機車同時充風。充風后，中部機車必須關閉重聯裝置，并通知前部本務機車。開車前，由本務機車負責簡略試風，助理值班員攜帶無線電話到列車尾部，確認全列車通風良好、尾部車輛緩解后，方可用無線

43、電話通知本務機車司機開車。本務機車司機未得到發(fā)車指示不得開車。列車運行途中，由本務機車負責充風。票據（貨票）交接辦法：組合列車始發(fā)站車號員要分別編制前、后兩個車列的列車編組順序表，并將前后兩部車列的票據分別按列車編組順序排列，分別裝入兩個封套內，加封后，分別交給前、中部機車司機攜帶到前方技術作業(yè)站，由接車人員負責分別向前、中部機車司機索取。列車編組內容由分界站鄰近的技術站負責統(tǒng)計報告。20.2.6 列車在區(qū)間被迫停車后的處理組合列車在區(qū)間被迫停車后，可按以下辦法進行防護。列車在雙線區(qū)間被迫停車后，司機應立即使用列車無線調度電話通知兩端站、追蹤列車、列車調度員，報告停車原因和停車位置。尾部暫時不

44、設防護。前、中部機車副司機分別攜帶無線電話，由前向后檢查，并將檢查情況隨時通知本務機車司機。若妨礙鄰線時，本務機車司機應立即用無線調度電話通知鄰線列車司機，并在鄰線上點燃火炬（自動閉塞時短路軌道電路），并指派副司機在鄰線來車方向按規(guī)定距離進行防護。如發(fā)現鄰線有列車開來時，應急速鳴示緊急停車信號。若需請求救援時，本務機車司機應將列車被迫停車的準確位置（××km××m）、是否需要軌道起重機等具體情況，直接或通過附近車站值班員報告列車調度員，以便列車調度員及時準確發(fā)布救援命令。請求救援后，列車不能再行移動。必須分部運行時，司機應使用列車無線調度電話報告前方站和

45、列車調度員，并做好遺留車輛的防溜和防護工作，記明遺留車輛數量和停留位置后，方可牽引前部車輛運行至前方站。20.2.7 組合列車的組織條件組合列車應按專門指定的運行線運行，在指定的地點會讓，不宜使用普通貨物列車的運行線放行，而普通貨物列車可以利用組合列車運行線運行。組織組合列車必須具備的條件有：（1）要有合適的列車流來源，它們可以是自編列車，也可以是中轉列車，但要符合編開組合式重載列車的條件，對中轉列車要檢查其編組確報的內容，對自編列車要控制裝有重質貨物車輛的單獨集結，注意車輛編掛順序要求，有計劃地安排到解列車的解體順序和自編列車與中轉列車的配對；（2）如編開組合列車的目的在于增加區(qū)段總的運輸能

46、力，在因某種原因組合式重載列車運行線前有空閑運行線可以利用時，寧可單開兩列單編列車，而不開組合式重載列車，以增加運行調整的靈活性；（3）加強計劃性，防止出現有線無流，有流無線，以及有流有線而貨車停留時間過長等情況，保證組合式重載列車的開行有較高的效益。組合列車的開行數量以滿足實際需要為度，并非開行得越多越好。20.3 特殊情況下重載列車的運輸組織方法20.3.1 重載列車混合開行的運輸組織方法目前重載列車與非重載列車混合開行的線路，主要是在既有繁忙干線開5000t整列重載或組合列車與各種普通貨物列車；各種不同重量級別的重載列車混合開行的線路，主要是在運煤專線大秦線開行6000t和10000t的

47、列車，在2萬t列車牽引試驗成功后，將來還有可能開行5000t、10000t、20000t三種不同重量等級的列車。由于開行普通貨物列車、5000t整列式重載列車、萬t單元式重載列車、2萬t組合式重載列車所需技術設備條件各不相同，且各線路設備條件、運量、車流大小和機型不同，因而運輸組織方法也各不相同。為了有效利用設備，保證線路暢通運輸，必須做好組織工作。（1）加強日?？哲囌{配以及貨源、貨流、車流的組織和調度指揮工作當重載列車與非重載列車或不同重量級別的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(yōu)化原裝車地始發(fā)直達列車

48、計劃，使其滿足重載需要；其次要選擇技術站間車流量日均達200250輛及其以上的編組站編組重載列車。在日常生活中，從日班計劃入手，調度部門重大設置專人負責管理重載列車，使其車流、機車、到發(fā)線及運行組織緊密銜接。（2）重載列車與非重載列車或不同重量級別的重載列車數量、結構要匹配恰當 根據貨流、車流集結情況，技術作業(yè)過程及到發(fā)線、調車機車、牽引機車等條件，結合線路、站場通過能力，組合分解站的組合分解能力等限制條件，制定重載列車與非重載列車或不同重量級別的重載列車在數量上的合理比例。（3）中間越行站的布點要適宜為待避客車、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(qū)段，必須設立適當的

49、中間站為越行點。它的設置與區(qū)段長度，區(qū)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別以及重載列車運行距離和各區(qū)段間的接續(xù)時刻等有關。（4）根據開行重載列車的需要制定相應的規(guī)章制度和有關規(guī)定。（5）加強軟科學的研究，不斷改進運輸組織方法。20.3.2 重載列車換重作業(yè)的組織由于重載鐵路與相鄰銜接線路的牽引定數不統(tǒng)一，而我國的重載鐵路往往又不是封閉式運行模式，因此由重載鐵路至非重載鐵路的通過車流，在銜接的編組站上必須進行增軸和減軸作業(yè)。如大秦線與相關銜接線路之間、開行整列式重載列車的既有繁忙干線與銜接支線之間重載列車運行時須在相關技術站上進行換重作業(yè)。按其作業(yè)地點的不同，換重作業(yè)方

50、案有以下幾種。1到達場作業(yè)方案重載列車接入到達場后，利用駝峰機車摘下減軸車組，將其放在到達場另一線路。減軸后的非重載列車進行技檢，掛上本務機車后，自到達場往非重載線出發(fā)。非重載列車接入到達場后，駝峰機車將到達場另一線路上事先準備好的加掛車組掛上。加軸后的重載車列進行技檢，掛上本務機后自到達場發(fā)出。這種作業(yè)方案必須具備三個條件：其一，到達場專門撥出兩條線供換重作業(yè)用；其二，到達場進口咽喉應修建相應長度的牽出線供換重車組轉線用；其三，到達場應設置通往有關線路的通路及出發(fā)信號。這種方案加掛車組需從峰下調車場拉上來，作業(yè)時間較長，嚴重影響駝峰的解體能力，故三級三場編組站一般不宜采用。2編發(fā)場作業(yè)方案調

51、車場外側設有編發(fā)線的編組站，重載列車接入到達場后，駝峰調機將其推往編發(fā)線，并將減軸車組摘到另一編發(fā)線上。減軸后的非重載列車完成技檢，掛本務機后由編發(fā)線發(fā)往非重載線。非重載列車接入到達場后，駝峰調機將其推至編發(fā)線，峰尾調機將增軸車組自尾部連掛，技檢后自編發(fā)線發(fā)往重載線。這種作業(yè)方案調車作業(yè)方便，適用于調車場外側設有編發(fā)線的編組站。3出發(fā)兼通過場作業(yè)方案重載列車接入通過場后，尾部調機摘下減軸車組，將其放在通過場另一線路。減軸后的非重載列車在通過場進行技檢，掛本務機后發(fā)往非重載線。非重載列車接入通過車場后，尾部調機將通過場另一站線上事先準備好的加掛車組掛上，加軸后的重載列車進行掛機車，技檢后發(fā)往重載

52、線。這種作業(yè)方案調車作業(yè)比較方便，但應在出發(fā)場撥出兩條到發(fā)線，并在出口咽喉修建相應長度的牽出線供換重車組轉線用，適用于三級三場編組站或二級四場編組站。20.4 自動閉塞雙線電氣化重載專線的維修天窗20.4.1 維修“天窗”時間的組成（1）區(qū)間封鎖時間（t封）。指維修作業(yè)開始至結束停止列車運行的時間。（2）施工輔助時間（t輔）。指“天窗”封鎖或開通時，行車調度、施工單位等有關部門進行一系列的聯系、確認、發(fā)布命令等準備工作占用區(qū)間的時間。（3）“天窗”影響時間（t影響或t損）。指由于開設“天窗”，區(qū)間不能用于列車運行的額外損失時間，其大小與“天窗”開設的方式、列車運行速度、列車追蹤間隔時間、區(qū)段長

53、度、供電臂間距離等因素有關。20.4.2 維修“天窗”開設方式（1）垂直型“天窗”。即對全區(qū)段或全線在同一時間段進行維修。如圖20-1所示，“天窗”時間由上述三部分時間組成，其中t影響實際上等于列車在全區(qū)段的運行時間，在這一段時間內，列車只能按區(qū)段內的車站數及各站的到發(fā)線數及其可能利用的情況，來決定開行數量。當站間運行時分大于追蹤間隔時間，且每站均有一條到發(fā)線時，能力損失可按下式確定： （20-1）式中 “天窗”影響區(qū)內損失的貨物列車數；列車追蹤間隔時間；區(qū)段內各中間站設置的到發(fā)線總數（此處即為中間站數）。圖20-1 垂直型“天窗”示意圖設圖20-l中10 min，區(qū)間運行時分自上而下為10、

54、20、30、10min，則3。（見圖20-l實線4條）。但當各中間站的到發(fā)線數大于1時，在停電之前均可按追蹤運行至有關車站停車（如圖20-1中3條虛線），但天窗后，不能全部開出（如圖20-l中虛線表示只能開出1列）。因此，區(qū)間運行時分與中間站到發(fā)線數匹配恰當，會減少能力的損失，這需通過鋪圖確定?！疤齑啊狈怄i與輔助時間內損失的貨物列車數為： （20-2）“天窗”內全部能力損失為 （2）“V”型“天窗”。即在列車運行圖上分別沿上、下行運行線預留“天窗”，如圖20-2所示?！疤齑啊闭加眠\行圖的時間為： 式中 區(qū)段內最長供電臂范圍內的列車運行時分。則 （20-3）圖202“V”型“天窗”示意圖注：a、

55、b為該“V”型“天窗”內最長供電臂兩端點 以上兩種類型“天窗”中，“V”型“天窗”有較大的優(yōu)越性?！癡”型“天窗”通過能力損失大大減??；貨物列車的旅行速度可以提高；客車與重載列車容易避開“天窗”時間；機車乘務組在途時間減少，避免了超勞。但“V”型“天窗”也存在一個缺點，即當列車運行區(qū)段較長（8h以上），將使部分區(qū)段的維修時間延長到夜間，給施工帶來不便，有時甚至不可能進行。（3）混合型“天窗”。包括空間型混合“天窗”和時間型混合“天窗”。前者是為了解決維修作業(yè)時間上的合理安排，后者是為了解決上、下行線路同時停電維修與最大可能提高輸送能力的矛盾。空間型混合“天窗”，按組合形式不同可分為三種，如圖2

56、0-3、20-4、20-5所示。其中圖20-3的“天窗”時間大大增加，造成列車多次等待，故不宜采用。圖20-4“天窗”時間也明顯增加，只有在全線的某區(qū)段內有較多區(qū)段列車時可考慮采用。圖205型式較好，降低能力不多，滿足了作業(yè)時間與夜間不施工的要求。空間混合型“天窗”一般在區(qū)間距離較均等且長度較短的區(qū)間采用垂直型“天窗”，并盡可能使“V”型“天窗”部分大些，這樣對通過能力影響較小。所謂時間混合型“天窗”，是在一定時期內部分時間開設專門對隧道與橋梁地段進行維修的垂直型“天窗”，其它時間這些地段仍開設“V”型“天窗”。能力損失要根據具體混合狀況進行計算。圖203 分段開設垂直型“天窗”示意圖圖204

57、 分段開設“V”型“天窗”示意圖圖205 混合型“天窗”示意圖注：圖204、205中a、b（a、b）為該“V”型“天窗”內最長供電臂兩端點。維修“天窗”對能力的影響，可以通過鋪圖模擬分析解決。復習思考題1整列式、單元式、組合式重載列車運輸組織上有何區(qū)別？2單元式重載列車的裝卸車系統(tǒng)具有什么樣特點？3單元式重載列車的運輸保障措施有哪些？4組合式重載列車在車站的組合分解作業(yè)如何辦理？5組織組合列車必須具備的條件有哪些？第21章 重載運輸對鐵路技術裝備的要求鐵路技術裝備是發(fā)展重載運輸的物質技術基礎。世界各國鐵路在發(fā)展重載運輸過程中，都積極研究采用新型大功率內燃和電力機車，增加輪周牽引力；研制安裝機車同步牽引遙控和通信聯絡操縱系統(tǒng)，以保證機車分布在不同位置實現多機牽引重載列車的安全運行需要；采用軸重大、自重輕、載重量提高的大型貨車，車輛連接采用剛性結構，并裝設性能可靠的制動裝置，以及高強度車鉤和大容量緩沖器；在改造既有線或修建新線（專線）適應重載運輸要求時，強化線路結構，鋪設重型鋼軌和無縫線路，采用新型軌道基礎，提高線路技術標準和承載能力；為減少重載列車在線路上運行時輪軌間有害作用力的影響，采用異型軌頭和鋼軌涂油潤滑、打磨技術；對于既有線重載列車運行方向上的車站站場線路股道，進行能夠容納整列車的相應改造和延長；在鐵路運營工作中，實現貨物裝卸機械化和行車調度指揮、運營