文章编号：１００４—２０２４（２０１２）０３—００１５－０５ 中图分类号：Ｕ２９６；Ｕ２９１．４ １ 文献标识码：Ｂ 铁路编组站适应重载运输 发展的对策 朱亮，杜旭升，诸葛恒英 （中国铁道科学研究院运输及经济研究所，北京 １０００８１） 摘要：在分析铁路重载运输的主要模式和国外典型编组站发展重载运输的站场布局特 点的基础上，结合我国铁路实际路情，根据铁路实现重载运输的基本方式，研究提高 轴重、开行单元重载列车、组合重载列车３种实现铁路重载运输的方式，提出开展重载 运输对编组站站场布局造成的影响及对策建议，为未来编组站发展提供决策支持。 关键词：铁路；重载运输；站场布局；发展对策 重载运输技术是提高铁路输送能力、实现增量 的共同趋势，国际上研究并采用重载技术的国家越 一，运量大而集中，在装、卸地之间循环往返运行， （２）组合列车：２列或２列以上普通列车连挂合 增效的重要途径之一，已经成为铁路货物运输发展 以北美铁路为代表，普速铁路普遍开行重载列车。来越多。目前，我国铁路主要干线已基本上实现 并，使几列普通列车的运行时间间隔压缩为零，主要 了５ ０００～６ ０００ ｔ牵引质量，重载专线实现了２０ ０００ ｔ 以俄罗斯铁路为代表。牵引质量。随着牵引质量的进一步提高，铁路编组 （３）整列重载列车：单机或多机重联牵引，由 站的站场布局、线路设置、调速设备和作业组织等 不同车型和载重的货车混合编组，这种重载列车方式 诸多方面均需要作出调整，以适应未来货运重载发 在国内外具有多个实例。 展的需求。 通常开行单元列车和组合列车是重载专线的主要 运输模式，整列重载列车是既有线或客货共线运输线 １ 铁路重载运输概述 目前，铁路重载运输模式主要有以下３类。 路的主要运输模式。目前，国外幅员辽阔的性国 家（如美国、加拿大、澳大利亚、南非等）在重载专 线上大量开行重载列车，轴重普遍达到３０～３５ ｔ，牵 。欧洲国家在客货共线运输的 （１）单元列车：列车固定编组，货物品种单 引总重在１万～３万ｔ铁厦货运一 田 Ｉ＿＿＿＿＿曾富罾昏盘； 圄ｌ ■■■■●■■●■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■●■■●●■－ＩＩ■■●■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■●■■■■■■■■■■■■■●■■■■■■■●■■■■■■■■■■■■■■■●■■■■●■■■●●●■●■■■●■●■■■■■■●■■■■■■－■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■●■一 铁路编组站适应重载运输发展的对策朱亮等 既有线上开行重载列车，如德国铁路从２００３年开始 素，采用因地制宜的原则，因此出现了一些布局不规 在既有线路（如汉堡一萨尔兹特）上开行轴重２５ ｔ、 牵引质量６ ０００ ｔ的重载列车。 则的编组站站型。 以加拿大埃里斯编组站为例…，该编组站按二级 我国在２０世纪８０年代曾在既有线开行组合列车 混合式布局，如图１所示，改编能力６ ０００辆／ｄ。车 的试验和运行，但受各种因素并未广泛推广。重 站到达场和出发场均设有多处，西到达场设有８股 载运输在我国铁路实现重大突破的是大秦铁路，大秦 道，有效长６００～９０８ ｉｎ；北到达场设有９股道， 铁路在机车同步操纵、长大坡道制动、线路强化、站 有效长６０６～６７５ ｍ；南到达场设有１６股道，其 ２９８～１ ６９４ ｍ；８股短线， 场改造和运营组织等方面取得大量成果，目前主要开 中８股长线，有效长１行２台电力机车牵引的万吨列车和３台电力机车牵引 有效长４３４～７４４ ｍ。车站调车场设有４８股道， 的２万吨列车。铁路既有线长期贯彻重载运输方针，通 有效长３００～６００ １ＴＩ。车站北出发场设有３股道， 过提高并统一干线牵引定数，路网干线形成了４ ０００ ｔ、 有效长１ ５２４～１ ７４３ ｍ；南出发场设有５股道，有效 ４ ５００ ｔ、５ ０００ ｔ、５ ５００ ｔ、６ ０００ ｔ列车牵引系列，机车 长１ ７３１～１ ８７６ ｍ。此外，还有中转场１处设有４股 牵引质量较以往平均提高３０ｏ～２ ２００ ｔ。京沪线、京九 道，用于存放交换车。 线北段、京哈线、胶济线、陇海线郑州北一徐州段实 对比我国编组站按统一长度设置到发线的惯例， 现了５ ５００ ｔ重载列车贯通，京广南段、京九线、沪杭 国外编组站根据需要因地制宜地设置重载列车到发线 线、浙赣线、宁西线实现了４ ５００ ｔ货物列车贯通。 和普通列车到发线，既节省了土地和工程投资，义达 到充分利用线路资源的目的，该做法可供我国借鉴。 ２ 国外铁路适应重载运输的启示 铁路重载运输是个系统工程，站场适应重载要求 是其中的重要内容。国外重载运输主要是对货车集散 办理大量重载列车的到发、分解、组合等作业，需要 ３ 铁路既有线实现重载运输的方 式及需求分析 重载运输可以通过提高列车总重和提高车辆轴 １实现重载运输的方式 场站、中间站、技术站进行站场改造，特别是技术站 ３．在站场布局、线路设施、技术装备、安全控制等方面 重２种基本方式实现。根据我国铁路重载运输现状 综合考虑。此外，不少技术站既办理普通列车也办理 及国际重载运输标准，既有线开行重载列车的牵引质 ０００～１０ ０００ ｔ。 重载列车，如果全部按照普通列车考虑，会因重载列 量应为６ 车较长，出现到发线长度不足而压占道岔区的情况； 在运营经验方面，我国铁路经过多年实践，在既 如果全部按重载列车设置到发线长度，则大量线路有 有线提高列车总重实现重载运输的组织方面经验较 效长不能充分利用，工程投资过大，占用土地资源过 为丰富。以沈阳铁路局通霍线为例，该线为单线铁 多，影响运输效益。北美地区铁路综合考虑了这些因 路，２００４年开始开行５ ０００ ｔ列车，２００６年开始开 ■ 行双机牵引的万吨组合列车，２００７年开始开行ＤＦ 于１ ２８０ ｍ；如果要开行万吨列车，到发线有效长应 机车４单元２万吨组合列车，２０１０年开始采用ＨＸ 为１ ６００ ｍ，最小不应短于１ ５６１ ｍ。 型电力机车牵引，实现３台电力机车３单元牵引２ 万吨列车，单线铁路年运量超过１亿ｔ。 涵、控制设备等主要设施满足２３ ｔ轴重车辆的要求， 若全列采用ｃ 。货车，满轴时ｌ ０５０ ｍ线路有效 长可实现列车质量８ ２００ ｔ，部分长线可实现列车质 在基础设施适应性方面，我国既有线的线路、桥 量８ ６００ ｔ。如要实现列车质量１０ ０００ ｔ，到发线有效 长应为ｌ ３００ ｍ，最小不应短于１ ２８０ ｍ。若全列采 经过线路强化及简单改造，基本具备开行２５ ｔ轴重 用普通货车，车辆每延米载重远小于重载车辆，若到 货车的条件，但是如果提高货车轴重至２７ ｔ，将面临 发线有效长不延长，列车牵引质量必须降低。 较大范围的设施与设备改造。 ３．３站场改编需求分析 从列车组合方式考虑，可采用整列式重载列车和 在货车车辆构成方面，近年来，既有线货车车型 货车占总体比例仍较小（约占全部货车的２０％）， 线普遍使用２５ ｔ以上大轴重货车还不现实。 逐步由轴重２１ ｔ更新为２３ ｔ新型通用货车，但新型 组合式重载列车２种组合方式；从工程改造的角度考 虑，可分为不改造线路与改造线路两种重载运输实现 不进行线路改造时，线路有效长１ ０５０ ｍ条 ２１ ｔ轴重货车全面淘汰仍需较长时间，短期内在既有 途径，不同的实现途径需要选配相应的列车组合方式。 因此，在短期内通过大幅度提高轴重来实现重载 件下，采用双机牵引组合式列车牵引质量最大为 运输较为困难，通过提高列车总重实现重载运输是 ６ ５００～７ ０００ ｔ，牵引质量增幅较小并增加技术站作 较为合理的方式。如果货流合适，有可能在既有线 业量，意义不大，因此宜采用整列式重载列车，可减 特定区段开行由重载车辆组成的重载列车，因此应 少组合分解列车的相关作业。若要开行组合列车，一 优先考虑该种重载列车的开行条件。 ３．２不延长到发线时列车牵引质量分析 在运煤专线上，通常采用Ｃ舳专用敞车和Ｃ 。通 般需要进行线路改造，应以开行８ ０００～１０ ０００ ｔ列 车为系列，考虑线路改造方案。 以开行８ ０００ ｔ列车为例，到发线有效长按１ ３００ ｍ 用敞车，ｃ 。车辆全长１２ ｍ，轴重为２５ ｔ，满轴每延米 设置，比既有线路１ ０５０ ｍ有效长多２５０ ｍ，可考虑 重量为８．３３ ｔ；Ｃ７０车辆全长１３．９７６ ｍ，轴重为２３ ｔ， 直接对编组站的到达场、出发场、到发场、直通场等 １０ ０００ ｔ列车，线路有效长ｌ ６００～１ ７００ ｍ，比既有 满轴每延米重量为６．６９ ｔ。目前，在既有线使用最多 部分股道进行改造，有实现的可能性。若考虑开行 的是ｃ 。和Ｐ 。等通用货车。 按照六大干线到发线有效长ｌ ０５０ ｍ计算，若全 线路长５５０ ｍ，既有车场改造困难较大。因此，开行 列均为ｃ 。和ｃ 。满轴重车，双机牵引机车换长３．２， 预留３０ ｍ富余长度，最大的牵引质量如表１所示。 表１ 既有线有效长１ ０５０ ｍ全列重载车辆最大牵引质量 组合列车或开行超过８ ０００ ｔ的重载列车，均需要单 独设置重载车场。 ４开展重载运输对编组站的影响 及对策研究 ４．１提高货车轴重对编组站调速设备的影响及对策 提高货车轴重可以提高列车牵引质量，在相同到 根据车辆轴重、载重和长度核算，若采用全列Ｃ 。 发线长度条件下，不同的货车轴重可实现的列车质 货车，满轴时１ ０５０ｍ有效长可实现列车质量６ ５００ ｔ， 量不同。从技术发展和运输需求方面，货车轴重重载 部分长线可实现列车质量７ ０００ ｔ。如要实现列车质 化是发展趋势。前期铁路相关部门对货车轴重进行研 量８ ０００ ｔ，到发线有效长应为ｌ ３００ ｍ，最小不应短 究，提出轴重分别按２５ ｔ、２７ ｔ、３０ ｔ等级论证，无 铁厦货运一 ■ －＿＿ｌ＿－葛 量昏曲卤ｌ 显著影响。 铁路编组站适应重载运输发展的对策朱亮等 布顶数量与货车总重Ｑ有线性关系，当货车轴 尾部停车器是通过摩擦产生制动作用，当货车轴 论采用何种轴重，轴重变化均对编组站的调速设备有 辆阻力，Ｎ／ｋＮ；ｅ为每轮次减速顶制动功，Ｊ／轮次。 编组站的调速设备包括减速器、减速顶、加速 重增加时，必须增加布顶数量才能满足控制需要。 顶、停车顶和停车器等。目前，减速器大多是在货 车轴重２１ ｔ时研制和装备的，比较适应当时的车辆 重增加后，相同速度、相同辆数的车组动能增加，防 条件。在货车轴重向２３ ｔ过渡时，货车总重增加了 溜距离延长，需要延长防溜距离或增加停车器长度才 １２％，具有相同速度时，动能显著增加。以车辆溜 能满足停车需要，其数值需要计算确定。 行速度２３ ｋｍ／ｈ为例，车辆动能增加了４０．８×１０ 焦 ４．２开行单元重载列车对编组站的影响及对策 耳，这部分能量需要通过减速器制动抵消，增加了减 开行单元重载列车超过６ ５００ ｔ编组站站场就可 速器的制动负荷。根据现场反映，既有减速器设备虽 能需要改造，主要涉及到达场、调车场、出发场、直 未表现出不满足控制要求，但减速器寿命显著缩短， 速器的基础道床、轴件等也有病态情况。由此可见， 和耐用性上进行改造，可能需要研制更加适应重载货 车控制的减速器。 通场等。如果采用站场改造方式实现列车重载运输， 长控制在１ ４００ １ＴＩ之内（考虑分段解体调车需要）， 单元列车质量超过６ ０００ ｔ时，驼峰调机在解体 起主要制动作用的制动轨３～４个月就需要更换，减 列车牵引质量在７ ０００～８ ０００ ｔ较为合适，线路有效 如果货车轴重继续提高，编组站的减速器需要在结构 可直接改造既有到发场而不必单独设重载车场。 作业时推峰困难，特别是部分编组站驼峰推送坡超 编组站目前的减速顶、加速顶大部分是在货车轴 过１５‰，如遇解体过程中临时停轮，无论停车制动 重２１ ｔ时安装使用的，布顶数量的计算为： ＝—————— ＇＿—————，＿———一或重新起动都困难。为了解决这个问题，应在到达 场线路中部设置渡线，将长大列车分为短列分别推 峰作业，如图２所示。 Ｑ×Ｌｆｉ—ｗ ×９．８ ４×ｅ 式中： 为布顶数量，台；Ｑ为货车总重，ｔ；Ｌ为布 列车牵引质量超过８ ０００ ｔ时，应设置重载 顶坡段长度，１ＴＩ；ｉ为线路坡度，％。；Ｗ为单位重量车 车场，如图３所示。重载车场线路有效长应满足重 短列车到发线 图２到达场长线短线结合改造示意图 长列车到发线 图３到发场布置示意图 ■ 载列车到发需要，以１ ３００～１ ７００ ｍ线路有效长为 要求。为了满足列车组合时机车走行需要，应在到发 宜。重载车场的主要作用是办理重载列车到达、出 场中部设置渡线，两端咽喉应设机车出入段走行线， 发、无调中转列车技术作业等。重载车场应与到达场 如图５所示。 股道连接，线路坡度和进路满足分段推峰需要；同时 应与编尾牵出线连接，进路应满足车列牵出转线的需 要。重载车场咽喉还应考虑满足增减轴作业、本务机 车出入段、车辆维修等要求。 ４．３开行组合列车对编组站的影响及对策 我国铁路既有线运营模式主要表现为客货共线运 输，安全第一，能力优先。既有线发展重载运输应从 ５ 结束语 开行组合列车需要对编组站站场进行改造，主要 现状条件、车流条件、远期目标全面考虑，以既有线 涉及改编列车接入、出发列车待发、组合列车分解、 机车连挂、列车组合等作业。 设备与设施和运力资源为发展基础，以既有运营模式 为研究基点，以经济合理、技术可行为指导原则，立 的综合技术。 如果采用对到达场、出发场进行改造的方式开行 足当前、放眼未来，形成既有线重载运输模式统领下 组合列车，则可将既有列车进站前一个闭塞区间、 出站后第一个闭塞区间扩展为站线，闭塞区间长度 ６００～８００ ｍ，站线长度延长至１ ６００～１ ８００ ｍ，列 参考文献：车牵引质量可达１０ ０００～１ｌ ０００ ｔ，需要对到达场、 ［１】吴家豪．国外铁路编组站［Ｍ】．北京：中国铁道出版 出发场进行改造，设置中间渡线；调车场可不改 动，车辆在调车场小列集结后牵出至出发场组合， 如图２、图４所示。 收稿日期：２０１２－０３－０６ 责任编辑：尹红 如果采用设场方式，则需要在调车场旁侧设 重载列车到发场，线路有效长应满足牵引重载列车的 长列车到发线 图４ 出发场长线与渡线结合示意图 重载列车到发场 图５设置组合列车到发场布置示意图 铁遵货运■田 一
