新型鐵路貨車在蘭新線運(yùn)用前景探討

李登科

（中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 線路運(yùn)輸處，陜西 西安 710043）

1 我國新型鐵路貨車發(fā)展情況分析

1.1 新型貨車的主要技術(shù)參數(shù)及優(yōu)勢

自建國以來，我國鐵路貨車在數(shù)量及品種上都有了很大發(fā)展。貨車軸重由建國初期的 11 t 普遍發(fā)展到 21 t，新型貨車向 23 t、25 t 軸重發(fā)展，載重由 30 t 發(fā)展到 70 t。2005年，我國首輛 70 噸級新型貨車研制成功；2006年，新型貨車大批量制造全面展開。70 噸級新型貨車的問世，對滿足我國鐵路物資運(yùn)輸需求，緩解運(yùn)輸對國民經(jīng)濟(jì)的“瓶頸”制約狀況起到至關(guān)重要的作用，實(shí)現(xiàn)了提速與重載的雙突破，在不改變現(xiàn)有線路、車站的條件下實(shí)現(xiàn)了鐵路貨車的升級換代。

70 噸級貨車中使用量最大的車型為 C70型通用敞車，適于運(yùn)輸煤炭、礦石、建材、機(jī)械設(shè)備、鋼材及木材等貨物，能夠適應(yīng)翻車機(jī)等機(jī)械化卸車作業(yè)，并能適應(yīng)解凍庫的要求。C70型敞車載重為 70 t，軸重為 23 t，在不增加車輛長度的條件下，通過增加軸重、降低自重提高載重。與 C64型敞車相比，C70型敞車每延米質(zhì)量由 6.25 t 提高到 6.71 t，單車載重平均提高了 16.7%；在既有線 1 050 m 站線有效長度下，較C64型敞車提高煤炭運(yùn)輸能力 10%。

70 噸級新型貨車在 25 年的使用壽命期內(nèi)可減少輔修 50 次、減少段修4次，廠修周期也由過去運(yùn)行約 90萬 km 提高到 120萬～160 萬 km，使車輛的廠修周期由 5～6 年延長到8年，段修周期由 1～1.5 年延長到2年，并取消了半年一修的輔修，降低了車輛的檢修和維護(hù)成本。70 噸級新型鐵路貨車在安全性、可靠性、集載能力上也有顯著提高，并可大大減少行車事故。70 噸級新型鐵路貨車主要技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 70 噸級新型鐵路貨車主要技術(shù)參數(shù)

1.2 新型貨車發(fā)展趨勢分析

根據(jù)鐵道部統(tǒng)計(jì)公報(bào)，2005—2010 年我國鐵路貨物發(fā)送量和貨車擁有量[1]如表2所示。

表2 2005—2010 年鐵路貨物發(fā)送量和貨車擁有量

由表2可以看出，我國鐵路貨運(yùn)量逐年增長，貨車車輛的購置也呈現(xiàn)出逐年增長的態(tài)勢，從2006年開始貨車全面進(jìn)行更新?lián)Q代，同時(shí)逐年對現(xiàn)有的車輛進(jìn)行更新改造。2010 年全國鐵路營業(yè)里程達(dá)到9.1 萬 km，全國鐵路貨運(yùn)總發(fā)送量完成 36.3 億 t (其中煤炭20 億 t、冶煉物資 8.55 億 t、糧食1億 t、石油1.4 億 t)，貨車擁有量 62.2 萬輛。根據(jù)《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》(2008 年調(diào)整)，到 2020 年我國鐵路營業(yè)里程將達(dá)到12萬 km 以上，鐵路車輛需求量將大幅增加。根據(jù)鐵道部統(tǒng)計(jì)公報(bào)，2006—2010 年車輛購置數(shù)量平均在 2.7萬輛/年左右，以此增長速度，到2030 年我國的 70 噸級新型貨車將達(dá)到 60 多萬輛，鐵路貨車將基本實(shí)現(xiàn)更新?lián)Q代。

2 新型貨車在蘭新線的運(yùn)用分析

70 噸級新型鐵路貨車與 60 噸級貨車相比，車輛長度變化不大，但是凈載重卻提高了 10 t 的數(shù)量級，同一到發(fā)線有效長度的條件下可提高牽引質(zhì)量、減少列車開行數(shù)量、降低運(yùn)輸成本、提高運(yùn)輸效率。以蘭新線為例，分析驗(yàn)證 70 噸級新型貨車的運(yùn)輸優(yōu)勢。

2.1 蘭新線運(yùn)營概況

新疆位于我國西北部，石油、天然氣和煤炭資源豐富，是我國重要的能源戰(zhàn)略接替區(qū)。新疆煤炭資源總量約占全國預(yù)測資源總量的 40%，但由于距離內(nèi)地經(jīng)濟(jì)中心較遠(yuǎn)，以及受運(yùn)輸能力等因素的制約，每年只有少量煤炭出疆，資源優(yōu)勢沒有轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

蘭新線是目前新疆和內(nèi)地連接的惟一鐵路，對新疆經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有十分重要的作用。既有蘭新鐵路線路全長 1 903 km，除嘉峪關(guān)—烏魯木齊段為內(nèi)燃牽引外均為電氣化鐵路，全線共分布車站 96 處，車站到發(fā)線有效長 850 m。蘭新線嘉峪關(guān)—烏魯木齊西段，線路全長1 129.36 km，共分布車站 62 處，其中烏魯木齊西為編組站，貨物列車牽引質(zhì)量 3 200 t，車站到發(fā)線有效長度 850 m。目前嘉峪關(guān)—烏魯木齊西段正在進(jìn)行電氣化改造。電氣化改造完成后，貨物列車牽引質(zhì)量擬提高至4 000 t，并開行部分 5 000 t 列車。

我國現(xiàn)有鐵路貨車以 60 噸級車型為主，按其平均長度及凈載重計(jì)算，受 850 m 到發(fā)線有效長限制，牽引質(zhì)量僅為 4 250 t，即若不延長車站到發(fā)線有效長度至 1 050 m，蘭新線則不能開行 5 000 t 列車。因此，在既有條件下利用新型車輛提高牽引質(zhì)量，是增加蘭新線運(yùn)輸能力的一個(gè)有效手段。

2.2 蘭新線開行 5 000 t 列車的可行性分析

2009 年蘭新線嘉峪關(guān)—烏魯木齊段實(shí)際完成的貨運(yùn)量中，煤炭、金屬礦石及其他適宜敞車運(yùn)輸?shù)呢浳锛s占 39.5%，適宜罐車運(yùn)輸?shù)脑图俺善酚图s占 27.5%，適宜平車運(yùn)輸?shù)募b箱運(yùn)量約占12.5%，適宜棚車運(yùn)輸?shù)幕?、棉花約占 20.5%。根據(jù)預(yù)測，2020 年蘭新線嘉峪關(guān)—烏魯木齊段貨流構(gòu)成中，適宜敞車運(yùn)輸?shù)拿禾俊⒔饘俚V石約占20%，適宜罐車運(yùn)輸?shù)脑图俺善酚图s占 17%，適宜平車運(yùn)輸?shù)募b箱運(yùn)量約占 13%，適宜棚車運(yùn)輸?shù)幕?、棉花約占13%，其他占 37%[2]。根據(jù)預(yù)測的貨源構(gòu)成比例，計(jì)算在到發(fā)線有效長為 850 m 的情況下能否滿足開行 5 000 t 貨物列車的條件，計(jì)算過程如下。

（1）車長加權(quán)平均=敞車長度×敞車所占比例+棚車長度×棚車所占比例+平車長度×平車所占比例+罐車長度×罐車所占比例=13.976×(20%+37%×80%) +17.580×(13%+37%×10%)+16.366×(13%+37%×10%) +12.216×17%=14.69 m。

計(jì)算中，其他類貨物中敞車、棚車、平車運(yùn)送的比例分別按 80%、10%、10% 計(jì)。

（2）總重加權(quán)平均=敞車總重×敞車所占比例+棚車總重×棚車所占比例+平車總重×平車所占比例+罐車總重×罐車所占比例=93.6×(20%+37%×80%)+94.5×(13%+37%×10%)+93.8×(13%+37%×10%)+93.6×17%=93.78 t。

（3）5 000 t 列車編掛輛數(shù)。5 000/93.78=53.3輛，取 53 輛。

（4）列車長度。平均車列長度＝車長加權(quán)平均×編掛輛數(shù)＝14.69×53＝778 m；列車長度＝平均車列長度+機(jī)車長度＝778+35＝813 m。

根據(jù)鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊，到發(fā)線有效長度為 850 m 時(shí)，機(jī)車長度 (單機(jī)) 按 35 m 計(jì)算，安全距離為 30 m。則列車長度+安全距離＝813+30＝843 m<850 m，可見，850 m 車站到發(fā)線有效長度基本上能夠滿足由新型貨車組成的 5 000 t 重載列車運(yùn)行的要求。70 噸級新型鐵路貨車按運(yùn)量構(gòu)成平均列車長度見表3。

表3 70 噸級新型鐵路貨車按運(yùn)量構(gòu)成平均列車長度

蘭新線嘉峪關(guān)—烏魯木齊西段電氣化改造后，貨運(yùn)機(jī)車按交—直—交機(jī)車考慮，采用 70 噸級新型貨車按 5 000 t 編組，編掛輛數(shù)為 53 輛，按照2010 年全路運(yùn)用車的比例計(jì)算的貨物列車平均長度為 788 m，到發(fā)線有效長 850 m 可以滿足列車開行需要。

3 結(jié)束語

從我國 70 噸級新型鐵路貨車的發(fā)展趨勢看，至2020 年，全路運(yùn)用車車種中新型車輛的比例將超過60%，2030年全路新型車輛保有量將不少于 95%，包括蘭新線在內(nèi)，基本上完成了車輛的更新?lián)Q代。以蘭新線嘉峪關(guān)—烏魯木齊段為例，根據(jù)蘭新線2020 年預(yù)測貨流構(gòu)成比例，采用 70 噸級新型貨車在車站到發(fā)線有效長度為 850 m的條件下開行 5 000 t 列車是可行的。采用 70 噸級新型貨車可以提高貨物列車牽引質(zhì)量、提高運(yùn)輸效率、降低運(yùn)輸成本。特別是在到發(fā)線有效長為 850 m 的線路，采用70 噸級新型貨車不需經(jīng)工程改造來延長車站到發(fā)線有效長，即可將牽引質(zhì)量提高為 5 000 t，主要貨運(yùn)干線可統(tǒng)一牽引質(zhì)量，減少換重等技術(shù)作業(yè)環(huán)節(jié)，提高路網(wǎng)整體運(yùn)輸效率，符合我國《鐵路主要技術(shù)政策》的要求。

[1] 中華人民共和國鐵道部. 鐵道統(tǒng)計(jì)公報(bào)2005—2010[EB/OL].[2011-8-20]http://www.china-mor.gov.cn/zwzc/tjxx/.

[2]中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司. 改建鐵路蘭新線嘉峪關(guān)至烏魯木齊段電氣化改造工程預(yù)可行性研究[R]. 西安：中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，2008.