國際鐵路重載運輸發(fā)展概況

高磊

【摘 要】目前，世界范圍內(nèi)的貨物列車重載運輸技術(shù)迅速發(fā)展，重載運輸?shù)膰乙呀?jīng)遍及五大洲和幾乎所有的鐵路大國。重載運輸技術(shù)已被國際公認(rèn)是鐵路貨運發(fā)展的方向，重載運輸取得的效益已由各國的實際運輸業(yè)績所證實。提高軸重是世界各國重載運輸一致采用的一項重要舉措，長期的運行考核證明這項措施既提高了運輸收入，又降低了維修成本。同時，提出進一步強化新技術(shù)、新裝備的研究開發(fā)，推動重載運輸取得更大的進展。

【關(guān)鍵詞】重載運輸；軸重；新技術(shù)；新裝備

自國際重載運輸協(xié)會1985年正式成立以來，世界范圍內(nèi)的貨物列車重載運輸技術(shù)發(fā)展猶如雨后春筍，生機勃勃。重載運輸代表了鐵路貨物運輸領(lǐng)域的先進生產(chǎn)力，在多個重載運輸國家，如美國、加拿大、澳大利亞、南非、巴西、瑞典等國，由于推行重載運輸極大地提高了鐵路勞動生產(chǎn)率，目前他們的鐵路貨運收入均達到了歷史上的最高水平。像俄羅斯、印度等一些大國在重載運輸方面也在奮起直追，并已取得良好的效果。我國鐵路的重載運輸與提速戰(zhàn)略相配合，近幾年來在客運列車大面積提速前提下，5000t重載列車的開行范圍已遍及五大繁忙干線，重載新線也正在修建。

1.重載運輸技術(shù)是鐵路貨運發(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)不斷進步的過程，

已被國際上公認(rèn)是鐵路貨運發(fā)展的方向。至今發(fā)展重載運輸?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輸。由于大力發(fā)展重載運輸技術(shù)，以1980年為指數(shù)100%，1999年北美一級鐵路生產(chǎn)率（即每一美元運營成本所獲得的噸英里周轉(zhuǎn)量）提高了171%（達到271%）。貨車平均容量提高15.1%，事故率降低了64%，運行成本（10億噸英里的支出）下降了65%，在北美貨運市場的占有份額從1980年的37.5%增加到1999年的40.3%，其他運輸方式是：公路29.4%；石油管道16.8%；水運13.1%；航空4%。目前北美一級鐵路的貨運收入已經(jīng)達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%，每百萬噸礦石運輸所需人力從30人減少到5人，下降了6倍。機車車輛無故障運行時間由300萬km上升到920萬km，可靠性上升3倍，機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500億澳元，創(chuàng)造歷史上最高水平，其中重載運輸發(fā)揮了重要作用。

澳大利亞的昆士蘭煤運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年達到12600萬t，在窄軌條件下，澳大利亞煤運重載列車采用交流傳動的電力或內(nèi)燃機車牽引軸重26t的重載敞車，每列車牽引重量達萬噸，采用底開門運煤敞車自動卸煤，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4000t/h，2個船位年裝船量達3000萬t以上，經(jīng)濟效益十分顯著。

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年代末采用重載運輸技術(shù)，運量與效益逐年提高，以2000年與1980年相比，orex鐵礦線年運量從900萬t提高到2600萬t，coallink煤運線年運量從1900萬t提高到6800萬t。運量成倍的提高也使效益成倍地增加。現(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軸重進行疲勞試驗，發(fā)現(xiàn)混凝土梁的真實強度高于計算假定值。試驗表明所有既有混凝±橋梁均可使用30t由重。對某些路基段進行了加強，對某些道床、曲線進行修整，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交流傳動電力機車及南非制造的軸重30t新型運礦石敞車，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公司的運輸成本降低35%，年運量從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重載運輸。印度鐵路也已開始發(fā)展重載運輸，創(chuàng)造條件在干線上開行重載列車。

2.提高軸重是重載運輸采用的重要舉措endprint

提高軸重是重載列車降低運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，其運輸密度是很高的，每日要運行萬噸級重載煤運列車90―325列，年運量達2.2―2.5億t。據(jù)1998年aar統(tǒng)計，北美重載運輸收入主要有3項：煤運收入80億美元；化學(xué)產(chǎn)品運輸收入47億美元；汽車及設(shè)備運輸收入32億美元。

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)達到30t，南非重載鐵路的軸重已經(jīng)達到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)、新裝備是推進重載運輸?shù)谋ＷC

進入新世紀(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)初在高的起點進一步強化新技術(shù)、新裝備的研究開發(fā)，以便在更大的范圍內(nèi)推進重載運輸，取得更大的經(jīng)濟效益。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)改進整個重載運輸管理服務(wù)系統(tǒng)，包括電子商務(wù)、電子咨詢與追蹤、電子預(yù)告及快捷可靠的運輸服務(wù)系統(tǒng)。

（2）采用it技術(shù)包括gps技術(shù)改進重載運輸?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)計貨運機車和貨車，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）加強重載鐵路節(jié)約能源與環(huán)境保護的研究。

（7）進一步研究40t軸重的系統(tǒng)問題。

（8）交流傳動重載機車進一步提高粘著力，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。

參考文獻：

[1]世界重載鐵路發(fā)展史.

[2]鐵道部關(guān)于重載運輸?shù)陌l(fā)展.

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