基于运输组织比选的大秦线货车30t轴重方案.pdf

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大秦线
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山西科技 SHANXI SCIENCE AND TECHNOLOGY 2013年第28卷第4期 文章编号:1004-6429(2013)04-0062-04 收稿日期:2013-04-07 基于运输组织比选的大秦线货车30 t轴重方案 丁五一 (太原铁路局,山西太原,030013) 摘要:大秦线作为我国最具特色的重载运输线路,其发展对我国重栽运输的发展具 有重要的指导和借鉴意义。为确保大秦线运量逐年增长,大轴重货车的研发及使用成 为大秦线重栽运输发展的必然趋势。对30t轴重的4种货车车型方案进行了比选,对 其投入使用带来的运输能力的提高进行了分析计算,通过计算选择出一种适用重载运 输的货车。 关键词:货车轴重;货车车型方案;运输组织 中图分类号:U294 文献标识码:A 1大秦线概况及特点 大秦线西起大同枢纽韩家岭站,东至秦皇岛枢纽柳村南站, 全长653 kin。大秦线是我国第一条双线电气化开行重载单元货 物列车的煤运线路,也是我国单线运输量最大的线路。该线是我 国最主要的电煤运输通道。从2002年起至今经历过3次较大的 固定设备改造,作业方式也经过多次变化,实现了大秦线运量的 持续增长。目前,该线的点线运输能力持续紧张,提高其运输能 力是重要且迫切的研究课题。 2开行大轴重货物列车的意义 开行大轴重货物列车是目前提高运输能力的最佳方案。历 史上提高大秦线运输能力的模式主要有3种:一是增加或延长 到发线,提高车站解编和区间通过能力;二是更换机型或增加机 车,提高牵引定数;三是更换车辆类型或增加编组辆数,提高载 重量和轴重。目前,前两种模式的潜力经过多年的挖掘已无剩余 空间,只有最后一种模式可以在不增加到发线有效长度或空气 制动机性能所容许的编组辆数条件下实现增量,即提高轴重。 3轴重30t车型设计原则及方案 设计原则应符合下列条件:满足机车车辆限界需要,考虑线 路现有荷载或每延米质量,实现载重最佳荷载分布,最大限度利 用既有设备等。经研究,提出以下4种车型方案,相关货车参数 见表1。 表1轴重30t货车参数 项目 方案1 方案2 方案3 方案4 车辆长度,m 14.0 13.5 12.5 12 车辆定距/mm 10 400 9 700 8 700 8 200 固定轴距,mm l 860 l 860 l 860 1 860 车辆最大高度/nun 3 800 3 850 3 900 3 950 自重h 20 20 20 20 62 需要指出的是,车辆主要部件如转向架、钩缓装置、轴承等 也要进行相应的改造,因该部分不是本文研究的内容,故在此不 再赘述。 4开行轴重30 t货物列车对,追与I发的影响比较 4.1 4种方案的货物列车长度 不同牵引质量时具体列车长度见表2。 表2不同牵引质量时列车长度(m) 列车轴重 项目 21 t 25 t 30 t 列车牵引 质量,t C64K C80 方案1 方案2 方案3 方案4 10 000 1 780 1 370 1 360 l 300 1 215 1 175 20 000 3 572 2 760 2 735 2 615 2 450 2 365 4.2 4种方案对,追的影响比较 4.2.1列车追踪间隔时间 在自动闭塞区段,追踪列车之间的间隔,通常情况下需要间 隔几个闭塞分区,这样可以保证后行列车经常能够看到绿灯显 示。用a表示间隔的闭塞分区数,在这种情况下追踪列车间隔时 间为: I遗---0.06虫堕尝麴k(IIlin) (1) 由于重载列车的开行,使得Z列长度增加,Z列的增加引起了 J追的增加。表3列出了不同方案下30 t轴重货车编组列车的追 踪间隔时间。其中:车辆长度按设计方案所列数据,机车长度取 35.232 m,附加距离取30 m,警冲标到道岔始端距离取62.84 m; 列车运行速度取最高速度的80%;三显示条件下自动闭塞分区 长度按1 300nl计,四显示条件下自动闭塞分区长度按900m 计;列车最高速度25t轴重按120km/h计,30t轴重按100km/h 计。 4.2.2数据分析 万方数据 丁五一基于运输组织比选的大秦线货车30 t轴重方案 本刊E-maihsxkjzzs@163.oDm科技论坛 表3列车追踪间隔时间 三显示 四显示 列车 最高速度 列车前后列车组合 列车长度,m 最高速度,(km/h) 间距 /(km/h) 间距 /m 80 /m 80 100 120 5 000 t 5 000 t 730 730 4 630 4.3 4 330 4.1 3.2 2.7 10 O∞t 5 000t 1 370 730 4 950 4.6 4 650 4.4 3.5 2.9 l0000t 10000t l 370 l 370 5 270 4.9 4 970 4.7 3.7 3.1 25 t 20 O∞t 5 000t 2 760 730 5 645 5.3 5 345 5.O 4.0 3.3 20 000t 10咖t 2 760 l 370 5 965 5.6 5 665 5.3 4.2 3.5 20∞0t 20 ooOt 2 760 2 760 6 660 6.2 6 360 6.0 4.8 4.0 5 000 t 5 000 t 730 730 4 630 4.3 4 330 4.1 3.2 l0000t 5 000 t l 360 730 4 945 4.6 4 645 4.4 3.5 方 10∞0t 10 000t 1 360 l 360 5 260 4.9 4 960 4.7 3.7 30 t 案 20000t 5 000t 2 735 730 5 633 5.3 5 333 5.O 4.O ●—— 200∞t 10000t 2 735 1 360 5 948 5.6 5 6牾 5.3 4.2 20000t 20000t 2 735 2 735 6 635 6.2 6 335 5.9 4.8 5 000 t 5 000 t 700 700 4 600 4.3 4 300 4.0 3.2 列 10∞0t 5 000 t l 300 700 4 900 4.6 4 600 4.3 3.5 查 方 10∞Ot 10 000 t 1 300 l 300 5 200 4.9 4 900 4.6 3.7 轴 30 t 案 —- 20∞0t 5 000 t 2 615 700 5 558 5.2 5 258 4.9 3.9 重 _—— 20∞0t lOO∞t 2 615 l 300 5 858 5.5 5 558 5.2 4.2 20 000t 20 000t 2 615 2 615 6 515 6.1 6 215 5.8 4.7 5 000 t 5 000 t 655 655 4 555 4.3 4 255 4.0 3.2 10 000t 5 000 t 1 215 655 4 835 4.5 4 535 4.3 3.4 方 10 O∞t lO 000t 1 215 1 215 5 115 4.8 4 815 4.5 3.6 30 t 案 —— 20000t 5 000 t 2 450 655 5 453 5.1 5 153 4.8 3.9二 20∞Ot lO 000t 2 450 1 215 5 733 5.4 5 433 5.1 4.1 20 0∞t 20 000t 2 450 2 450 6 350 6.O 6 050 5.7 4.5 5 ooO t 5 000 t 635 635 4 535 4.3 4 235 4.0 3.2 lO 0()0t 5 000 t 1 175 635 4 805 4.5 4 505 4.2 34 方 10∞0t l0000t 1 175 l 175 5 075 4.8 4 775 4.5 3。6 30 t 案 四 20000t 5 O∞t 2 365 635 5 400 5.1 5 100 4.8 3.8 200∞t 10 000t 2 365 l 175 5 670 5.3 5 370 5.O 4.O 20 O∞t 20 000t 2 365 2 365 6 265 5.9 5 965 5.6 4.5 4.2.2.1列车轴重30t与25t比较 从表3可以看出,对于相同的列车编组形式,采用轴重30 t 车辆编组列车的追踪间隔时间小于或等于采用C80。对于列车的 不同运行速度对列车追踪间隔时间的影响上,不同的车辆类型, 影响相差无几。 4.2.2.2 4种方案之间的比较 当前后均为20 000 t列车时,4种方案所编组列车的列车追 踪间隔时间相差不多,当速度由80 km/h提高到100 km/h时,列 车追踪间隔时间均缩短了1.0 rain~1.1 min。 4.2.2.3 三显示与四显示比较 在不同的车辆所编组的列车速度均为80 km/h时,不同的列 车组合形式在四显示闭塞方式下比在三显示闭塞方式下,列车 追踪间隔时间缩短了0.2 ndn-O.3 ndn。 因此,从追踪列车间隔时间分析,方案一 最差,方案二、方案三、方案四依次为优。 4.3 4种方案对,袁的影响比较 4.3.1列车追踪间隔时间 在双线自动闭塞区段,提高货物列车运行 速度在一定范围内(如50 km/h~60 km/h),有助 予缩小追踪列车间隔时间,若超过一定的数 值,由于受到车站接发车条件的限制,列车的 间隔往往不能缩短。即随着列车区间追踪间隔 时间的缩小,车站接发车时间间隔往往是限制 因素,此时通过能力计算公式为: 肛j0.06(蜷E t毒静舞Ebt (2)¨一 分区+Z列)+“站平均 作业 、厶7 式中:∑l作生为车站作业时间、司机确认信 号等时间之和,min;v站早均为列车通过进站(出 站)计算距离的平均速度,km/h。 由式(2)可知,通过能力随行车速度的提 高而不断增大,但增大的速度逐渐趋缓,当速 度达到一定值时,继续提高列车运行速度对通 过能力的影响不大,或达不到因提高速度而能 提高的行车量的预想值。 从主要限制因素即车站接发车能力分析 追踪列车间隔时间。考虑到重载列车操纵的困 难,我们确定后行列车在出站信号机显示绿灯 的条件下出发。因此,由车站发出追踪列车间 隔时间,发可由下式计算,计算结果见表4。 I:t=t触44).06血警嚷净(rain) (3) 4.3.2数据分析 4.3.2.1列车轴重30t与25t或21 t比较 从表4可知,咽喉区每增加200m,发车间 隔时间增加约0.3 rain;牵引质量从5 000 t提 高到10 000 t,发车间隔增加0.8 rain~1.3 rain, 而采用轴重30 t车辆编组列车后,与前行列车均为20 000 t比 较,比C80缩短了0min一0.6min,可知轴重30t与25t相差不 大,尤其是方案一与25 t无差别。 413.2.2 4种方案之间的比较 当前行列车是10 000 t列车时,4种方案发车间隔相差0.1 rain一0.3 min,当前行列车是20 000 t列车时,4种方案相差0.2 miw4).6 min,综合相比,方案三相对缩短时间较大,为最优方案。 5 4种方案实现增量效果的比较 5.1列车均为20 000 t时轴重30 t车辆对增量的影响效果 由于随着车辆轴重的增长,必然要增加设备磨耗,相应增加 维修时间,所以天窗时间也要有所增长,以5 000 t列车天窗时间 为基数计算增长率:(22.5,25)2,(22.5130)2=I.44,保守取1.5,即增 63 万方数据 丁五一基于运输组织比选的大秦线货车30 t轴重方案 本刊E-mail:sxkjzzs@163.COrn科技论坛 表4列车发车间隔时间计算表 列车 前行 列车 咽喉长度,m 列车 长度 三显示 四显示 轴重 类型 /m 300 500 700 300 500 700 5 000 t 730 5.8 6.1 6.4 5.9 6.2 6.5 25 t 10 000t 1 370 6.8 7.1 7.4 6.9 7.2 7.5 20 000t 2 760 8.8 9.1 9.4 9.0 9.3 9.6 方 5 000 t 730 5.8 6.1 6.4 5.9 6.2 6.5 30 t 案 10 000t l 360 6.7 7.O 7.3 6.9 7.2 7.5 。—— 20 000t 2 735 8.8 9.1 9.4 9.0 9_3 9.6 方 5 Ooo t 700 5.8 6.1 6.4 5.9 6.2 6.5 30 t 案 10 000t 1 300 6.7 7.O 7.3 6.8 7.1 7.4 —— _—— 20 000t 2 615 8.6 8.9 9.2 8.8 9.1 9.4 方 5 Ooo t 655 5.7 6.0 6.3 5.8 6.1 6.4 30 t 案 lO 000t 1 215 6.5 6.8 7.1 6.7 7.0 7.3 ——二 20 000t 2 450 8.4 8.7 9.O 8.5 8.8 9.1 方 5 0()o t 635 5.7 6.O 6.3 5.8 6.1 6.4 30 t 案 10 000t 1 175 6.5 6.8 7.1 6.6 6.9 7.2 四 20 000t 2 365 8.2 8.5 8.8 8.4 8.7 9.O 长50% 列车数量=(1 440一天窗时间),追踪间隔时间 年运量=日均开行列车数量x365xO.8x列车牵引质量 如果考虑充分利用现有的2 800 m到发线长度,分别计算牵 引10 000 t、20 000 t列车能实现的最大运输量,结果见表5。 表5轴重30 t车辆编组列车的输送能力研究 列车 列车 列车追踪 平均每天天 列车数 运量 轴重 类型 间隔/min 窗时间/min 量,列 l页t lO 000t 9.5 130 138 40 244 25 t 20 Ooot 12.0 160 107 62 293 方 lO Ooot 9.5 150 136 39 295 案 20 Ooot 11.6 180 109 63 058 —— 23 324t 12.O 180 105 70 796 方 10 000t 9.4 160 136 39 3“ 案 20 000t 11.4 190 110 63 548 —— 30 t _—— 24 533t 12.O 190 104 73 875 方 lO 000t 9.3 190 135 38 970 案 20 Ooot 11.1 220 110 63 403 ——= 26 496t 12.O 220 102 77 87l 方 lO 000t 9.2 2lO 134 38 596 案 20 000t 11.O 240 109 63 086 四 27 600t 12.O 240 100 79 786 从表5可以看出,如果全部开行20 ooo t重载列车,则采用 轴重30 t车辆所带来的增量效果见图1。方案二是最优方案。 5.2充分利用大秦线到发线时轴重30 t车辆对增量的影响效果 大秦线到发线按2 800 m配置,则其增量效果见图2。 通过对比发现,4种方案中均有不同增量,依次分别为 13.65%、18.59%、25.01%、28.08%,相比之下,方案二和方案三增 量较多,但方案三和方案四车型每延米太大,远比C80车辆每延 64 63 800 63 600 63 400 63 200 63 Ooo 62 800 62 600 62 400 62 200 62 000 6l 800 6l 600 63 548.03 .... 53 042.7l 一 ;攀L ::::::: 一 63 058.35熊≥:_;})荔、 献 63 086.34 / :::: l 8% \ !:;{ 一 ※:! 潍 -3% —62 293 / 慕 1.’%:::: ※:; ※:: ;圉/ 囊i ※: ::::::: 一 ::※ :※: :::::: 萋 ::::::: ※:: 一’:※ ::::::: =!={=;: :※:l;:誓I 羞:1 :-:·:-: 25 t 方案一 方案二 方案三 方案四 不同轴重方案 图l 4种方案均牵引20000t重载列车的增量效果 90 000 80 Ooo 70 Ooo 60 Ooo 50 000 40 Ooo 30 000 20 000 10 000 O 3 2 z蒌 较 ,霎 O 210 o【】Llt 23 324t 24 533t 26 496t 27 600i 25t 30t方案一30t方案二30t方案三30t方案四 图2 4种方案在到发线长度不变条件下的增量效果 米重,故方案二较适中,所以方案二为最优选择。综合上述分析, 方案二为4个方案中最佳方案。 6大秦线采用轴重30 t货车产生的经济效益 如采用方案三的轴重30 t大型货车,未来年度则可以实现 5.8亿t运量,根据作业成本法,轴重30货车可以带来55.77亿 元的利润。 如果采用轴重30t列车,能够满足我国每年5 ooo万t左右 的煤炭运输增长量,大秦线扩能后煤炭运输格局的调整对促进 “三西”地区的经济发展、将地区资源优势充分转变为经济优势, 对国家振兴东北、进一步促进沿海地区经济稳定持续发展具有 十分明显的效益。考虑到运煤通道采用轴重30 t货车等扩能措 施解决每年5 000万t的煤炭增长运量,这样可以持续5年,共 增加2.5亿t运量,可以解决我国2020年前的货物运输问题。 参考文献 [1]杨浩,魏玉光.铁路重载运输CM].北京:交通大学出版社, 2010. [2] 赵庆坤,王书红.运煤专线开行重载列车提高轴重影响因素 的分析和建议[J].铁道标准设计,2009(11):4—7. [3]王春山,陈雷.铁路重载提速货车技术[M].北京:中国铁道 出版社,2010. (责任编辑:白尚平) 第一作者简介:丁五一,男,1968年5月生,1990年毕业于 兰州铁道学院,高级工程师,太原铁路局总工程师室,山西省太 原市建设北路185号,030013. 零\眯较娴罂 如舒∞弱如巧加坫m,0 万方数据 山西科技 SHANXI SCIENCE AND TECHNOLOGY 2013年第28卷第4期 文章编号:1004-6429(2013)04-0065-03 乞象锯笈沾届灾害威围分衍 李玉峰 (阳曲县气象局,山西阳曲,030100) 摘要:基于前期逐日收集的常规气象资料,分析了2010年3月19日发生在阳曲县黄 寨镇黄寨村的黄土崩塌事故,从而找出了诱发此次大型坍塌地质灾害的原因——气温突 增强表蟊冻土迅速解冻,明确了提高气象诱发地质灾害预警水平和质量的工作目标。 关键词:气象灾害;地质灾害;成因分析;灾害预警 中图分类号:P429 文献标识码:A 气象灾害是指大气对人类的生命财产和国民经济建设及国 防建设等造成的直接或间接的损害。地质灾害是指在自然或者 人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损 失的地质作用(现象)。两者虽然概念不同,但是,在一定条件下, 气象灾害有可能诱发地质灾害,比如山地地区连续暴雨会诱发滑 坡和泥石流等。 近十几年,全国崩塌、滑坡、泥石流灾害共造成l万多人死 亡,平均每年死亡1 000人[“。为了保护些无辜的生命免受伤害, 我们气象部门应该加强对于气象诱发地震灾害的研究,真正为 防灾减灾发挥作用。2010年3月19日发生在阳曲县黄寨镇黄寨 村的大型坍塌地质灾害给我们敲响了警钟。下面就此次灾害的 成因进行探究。 1原因分析 如果地质环境本来就不适宜大量人口居住,却人为地造成 居民过多,使得很多地区一旦发生滑坡,灾难的后果非常严重。 收稿日期:2013-03—22 1.1地质灾害实况 山西省阳曲县水泉崖沿线、中社水库是全县最严重的两处 地质灾害隐患区域。2010年3月19日1l时30分,阳曲县黄寨 镇黄寨村水泉崖三巷北路发生了大型坍塌地质灾害,造成13户 60余间房屋倒塌,坍塌体宽约30.0 in,长约28.0 m,高约25.0 m, 体积约2.1万m3。这是该区域发生过的4次较大规模坍塌中最 大的一次。其余3次分别发生在2007年9月29日、2008年4月 15日及2009年6月20日。据地质灾害专家分析,此次大型地质 灾害是因为冰雪消融导致黄土松软而坍塌。图1为2010年3月 19日塌陷现场。 1.2地形地貌分析 黄寨镇是阳曲县城所在地,总面积94.5 km2。全镇辖17个行 政村,37个自然村,7 635农户,48 484人。水泉崖三巷北路为湿 陷性黄土,湿陷性黄土是一种特殊性质的土,在一定压力下下沉 稳定,其后若受水浸湿,土结构迅速破坏,并产生显著附加下沉, 加之,由于历史的原因,此处当时没有下水管网,居民的生活污 Discussion on the 30 t Axle Weight Scheme of Freight Train Based on the Comparison and Selection of Transport Organization DING Wuyi ABSTRACT:Datong-Qinhuangdao line is the most distinctive heavy—load railway tIansport line in China,its development has important guidance and reference significance for the development of China’S heavy-load railway transport.In order to ensure the carrying capacity of Datong-Qinhuangdao line be increased year by year,the research and development and application of the freight train with large axle weight have become an inevitable trend of the development of heavy—-load transport of Datong—Qinhuangdao line.This paper makes the comparison and selection of four schemes of freight train type with 30 t axle weight,analyzes and calculates the improvement of the transport capacity after their’putting into use,and through the calculation,selects a kind of freight train suitable for the heavy—load transport. KEY WORDS:axle weight of freight train;scheme of freight train type;transport organization 6S 万方数据
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