2009年6月21-24日，上海國(guó)際會(huì)議中心，由我國(guó)鐵道部和國(guó)際重載協(xié)會(huì)共同主辦的第九屆國(guó)際重載運(yùn)輸大會(huì)將在此召開(kāi)。大會(huì)以重載運(yùn)輸?shù)膭?chuàng)新、實(shí)踐與發(fā)展為主題，將有來(lái)自中國(guó)、美國(guó)、南非、澳大利亞、瑞典、印度、俄羅斯、巴西、德國(guó)等國(guó)的鐵路研究人員、技術(shù)人員和管理人員代表以及世界范圍內(nèi)的鐵路產(chǎn)品供應(yīng)商、制造商和運(yùn)營(yíng)商代表500多人將參加大會(huì)。

作為國(guó)際重載協(xié)會(huì)的發(fā)起國(guó)之一，中國(guó)的鐵路重載運(yùn)輸發(fā)展迅速，已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。這次大會(huì)將為世界各國(guó)從事重載運(yùn)輸?shù)耐刑峁┮粋€(gè)交流與合作的機(jī)會(huì)，共同推動(dòng)國(guó)際重載運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。在大會(huì)召開(kāi)前，本刊將向讀者介紹一個(gè)國(guó)際重載運(yùn)輸和中國(guó)的重載運(yùn)輸發(fā)展?fàn)顩r。

國(guó)際重載運(yùn)輸發(fā)展迅速

重載運(yùn)輸是除高速鐵路以外，鐵路現(xiàn)代化的又一個(gè)標(biāo)志。重載運(yùn)輸是指在先進(jìn)的鐵路技術(shù)裝備下，擴(kuò)大列車(chē)編

組，提高列車(chē)重量的運(yùn)輸方式——即重載列車(chē)。

自1978年第一屆國(guó)際重載大會(huì)在澳大利亞佩思召開(kāi)，重載運(yùn)輸從概念的提出到蓬勃發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)技術(shù)不斷進(jìn)步的過(guò)程，已被國(guó)際上公認(rèn)是鐵路貨運(yùn)發(fā)展的方向。至今發(fā)展重載運(yùn)輸?shù)膰?guó)家已經(jīng)遍及五大洲和幾乎所有的鐵路大國(guó)。

北美是重載運(yùn)輸發(fā)展最早的地區(qū)。20世紀(jì)70年代末，美國(guó)一級(jí)鐵路開(kāi)始了重載運(yùn)輸。以1980年為指數(shù)100%，則北美一級(jí)鐵路由于大力發(fā)展重載運(yùn)輸技術(shù)，1999年鐵路生產(chǎn)率(即每1美元運(yùn)營(yíng)成本所獲得的噸英里周轉(zhuǎn)量)提高了171%，達(dá)到271%。貨車(chē)平均容量提高15.1%，事故率降低了64%，運(yùn)行成本下降了65%，在北美貨運(yùn)市場(chǎng)的占有份額從1980年的37.5%增加到1999年的40.3%。目前北美一級(jí)鐵路的貨運(yùn)收入已達(dá)到歷史最高水平。

澳大利亞的紐曼礦山鐵路全長(zhǎng)427公里，是一條單線(xiàn)內(nèi)燃牽引準(zhǔn)軌鐵路，建于1969年，歸屬BHP公司。BHP公司經(jīng)營(yíng)鐵礦、鐵路及港口，從1973年開(kāi)始研究采用重載運(yùn)輸技術(shù)，勞動(dòng)生產(chǎn)率逐年提高，成本逐年下降，2000年與1980年相比，燃油消耗下降43%，每百萬(wàn)噸礦石運(yùn)輸所需人力從30人下降到5人。機(jī)車(chē)車(chē)輛無(wú)故障運(yùn)行距離由300萬(wàn)公里上升到920萬(wàn)公里，可靠性上升3倍。機(jī)車(chē)車(chē)輛利用率提高了36%。車(chē)輪、鋼軌壽命提高了3-5倍。

南非有2條重載鐵路線(xiàn)，OREX鐵礦重載鐵路為單線(xiàn)準(zhǔn)軌，全長(zhǎng)860公里，COALlink運(yùn)煤重載鐵路為窄軌復(fù)線(xiàn)，全長(zhǎng)600公里。這2條線(xiàn)由于在70年代末采用重載運(yùn)輸技術(shù)，運(yùn)量與效益逐年提高，2000年與1980年相比，OREX鐵礦線(xiàn)年運(yùn)量從900萬(wàn)噸提高到2600萬(wàn)噸，COALlink煤運(yùn)線(xiàn)年運(yùn)量從1900萬(wàn)噸提高到6800萬(wàn)噸。運(yùn)量成倍地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(xiàn)路上將軸重從16-18噸提高到20-22噸，并也開(kāi)行長(zhǎng)大編組重載列車(chē)。

瑞典鐵路北部的挪威-瑞典礦山鐵路(LKAB)全長(zhǎng)540公里，是瑞典北部專(zhuān)用的礦山鐵路，經(jīng)過(guò)不斷的改造后，開(kāi)始開(kāi)行軸重30噸、全長(zhǎng)740米、68輛編組、8500噸牽引重量的重載列車(chē)。開(kāi)行提高軸重的重載列車(chē)使LKAB公司的運(yùn)輸成本降低35%，年運(yùn)量從2000萬(wàn)噸提高到了3000萬(wàn)噸，使LKAB公司有能力與澳大利亞、巴西、加拿大同業(yè)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。

俄羅斯鐵路正在全國(guó)積極推進(jìn)重載運(yùn)輸。印度鐵路也已開(kāi)始發(fā)展重載運(yùn)輸，創(chuàng)造條件在干線(xiàn)上開(kāi)行重載列車(chē)。

目前，世界各國(guó)重載鐵路借助于采用高新技術(shù)，促使重載列車(chē)牽引重量不斷增加。2001年6月21日澳大利亞西部的BHP鐵礦集團(tuán)公司在紐曼山至海德蘭重載鐵路上創(chuàng)造了重載列車(chē)牽引總重99734噸的世界紀(jì)錄。2004年巴西CVRD鐵礦集團(tuán)經(jīng)營(yíng)的卡拉齊重載鐵路上，開(kāi)行重載列車(chē)的平均牽引重量已達(dá)39000噸。南非Orex鐵礦重載線(xiàn)是窄軌鐵路(1067毫米軌距)，開(kāi)行重載列車(chē)的平均牽引重量為25920噸。美國(guó)最大的一級(jí)鐵路公司聯(lián)合太平洋鐵路(UP)經(jīng)營(yíng)的鐵路里程為54000公里，其所有列車(chē)的平均牽引重量已達(dá)14900噸，一般重載列車(chē)的牽引重量普遍達(dá)到2-3萬(wàn)噸，其復(fù)線(xiàn)年貨運(yùn)量在2億噸以上。

隨著國(guó)際重載運(yùn)輸?shù)难杆侔l(fā)展，2005年國(guó)際重載運(yùn)輸協(xié)會(huì)(IHHA)的巴西年會(huì)上對(duì)重載運(yùn)輸?shù)亩x作了新的修訂：重載列車(chē)牽引重量至少達(dá)到8000噸(以前為5000噸)；軸重(或計(jì)劃軸重)為27噸及以上(以前為25噸)；在至少150公里線(xiàn)路區(qū)段上年運(yùn)量超過(guò)4000萬(wàn)噸(以前為2000萬(wàn)噸)。

集中國(guó)鐵路重載技術(shù)大成者：大秦鐵路

大秦鐵路是我國(guó)第一條單元電氣化重載的現(xiàn)代化運(yùn)煤專(zhuān)線(xiàn)，全長(zhǎng)653公里，它的上游連接著煤炭?jī)?chǔ)量達(dá)6000多億噸的貨源地，下游連接著世界最大的煤炭外運(yùn)港口秦皇島港。它為全國(guó)4大電網(wǎng)、5大發(fā)電公司、10大鋼鐵公司、368家電廠和6000多家企業(yè)輸送生產(chǎn)用煤。

2006年，大秦鐵路一舉實(shí)現(xiàn)了2.5億噸年運(yùn)量目標(biāo)，創(chuàng)下了鐵路運(yùn)營(yíng)密度、運(yùn)輸效率、干線(xiàn)運(yùn)量3項(xiàng)世界之最。2007年12月27日，成功實(shí)現(xiàn)煤炭年運(yùn)量3億噸，2008年年運(yùn)量達(dá)到3.4億噸！這一切都標(biāo)志著中國(guó)鐵路重載技術(shù)已進(jìn)入世界先進(jìn)行列。

眾所周知，列車(chē)速度、密度、重量是構(gòu)成鐵路運(yùn)輸能力的三大要素，提高任何一項(xiàng)都能提高鐵路運(yùn)輸能力。對(duì)于大秦線(xiàn)，在不建新線(xiàn)的情況下，提高列車(chē)重量是最優(yōu)的擴(kuò)能方式?？墒?，在大秦線(xiàn)大力發(fā)展重載，又談何容易？

大秦線(xiàn)多曲線(xiàn)、多隧道，山區(qū)地段達(dá)90余公里，有隧道48座，并均處于連續(xù)長(zhǎng)大下坡道上，采用機(jī)車(chē)無(wú)線(xiàn)同步操縱技術(shù)開(kāi)行2萬(wàn)噸重載組合列車(chē)必須解決三大技術(shù)難題。

第一個(gè)技術(shù)難題是山區(qū)鐵路中的通信可靠性問(wèn)題。機(jī)車(chē)同步操縱性十分關(guān)鍵，如果不同步，將影響列車(chē)安全。尤其在隧道中，無(wú)線(xiàn)信號(hào)傳送必須準(zhǔn)確、不間斷。

第二個(gè)技術(shù)難題是長(zhǎng)大下坡道的周期循環(huán)制動(dòng)。大秦鐵路多在山區(qū)穿行，其中重車(chē)方向就有兩段長(zhǎng)大下坡道：一段線(xiàn)路長(zhǎng)度達(dá)47公里，一段線(xiàn)路長(zhǎng)50余公里，坡度都在-10‰左右。如果萬(wàn)噸、2萬(wàn)噸列車(chē)下坡時(shí)制動(dòng)不好，很可能車(chē)毀人亡，中間的車(chē)輛甚至?xí)粩D成“鐵餅”。

第三個(gè)技術(shù)難題是長(zhǎng)大列車(chē)的縱向沖動(dòng)。2萬(wàn)噸級(jí)重載列車(chē)總長(zhǎng)達(dá)2676米，列車(chē)制動(dòng)管長(zhǎng)約3000米。如果列車(chē)前后制動(dòng)力不一致，將產(chǎn)生巨大的縱向力。

為此，鐵道部提出了需求牽引、工程依托、系統(tǒng)推進(jìn)的技術(shù)創(chuàng)新思路，先后安排了60多項(xiàng)科研項(xiàng)目，以攻克三大技術(shù)難題為主要目標(biāo)，在列車(chē)同步操縱、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、牽引制動(dòng)技術(shù)、列車(chē)優(yōu)化操縱等方面開(kāi)展了一系列科研、試驗(yàn)和技術(shù)改造。

針對(duì)以三大技術(shù)難題為中心的大秦重載技術(shù)攻關(guān)，取得了一系列重大突破。LOCOTROL技術(shù)和GSM-R平臺(tái)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)LOCOTROL系統(tǒng)800M電臺(tái)與GSM-R網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)切換，有效解決了山區(qū)鐵路的通信可靠性問(wèn)題；功率達(dá)到9600千瓦至10000千瓦的和諧型電力機(jī)車(chē)的成功運(yùn)行，讓大秦線(xiàn)重載的牽引動(dòng)力更上一層樓；自重輕、載重大的新型C80型重載貨車(chē)軸重達(dá)到25噸，獨(dú)特的支撐轉(zhuǎn)向架適應(yīng)長(zhǎng)大列車(chē)的縱向沖動(dòng)；120-1制動(dòng)閥、中間牽引桿、E級(jí)鋼車(chē)鉤和大容量彈性膠泥緩沖器等主要配套裝備，大幅度減少了列車(chē)縱向沖動(dòng)；可控列尾裝置提高了列車(chē)制動(dòng)性能；獨(dú)特的機(jī)車(chē)自動(dòng)過(guò)分相裝置，讓各種組合方式的列車(chē)實(shí)現(xiàn)安全平穩(wěn)運(yùn)行。此外，5T系統(tǒng)的成功應(yīng)用、ZPW2000A型移頻軌道電路四顯示自動(dòng)閉塞對(duì)原三顯示自動(dòng)閉塞設(shè)備的代替，以及牽引變電系統(tǒng)中采用的綜合自動(dòng)保護(hù)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，合力推動(dòng)了大秦重載技術(shù)的發(fā)展。

2004年12月12日，大秦鐵路成功試驗(yàn)開(kāi)行中國(guó)第一列2萬(wàn)噸重載組合列車(chē)。2006年3月28日，大秦線(xiàn)正式開(kāi)行了由4臺(tái)韶山4型機(jī)車(chē)以“1+2+1”方式牽引的2萬(wàn)噸重載組合列車(chē)。2007年8月5日，2臺(tái)和諧型機(jī)車(chē)牽引的2萬(wàn)噸重載組合列車(chē)正式在大秦線(xiàn)開(kāi)行。

“2萬(wàn)噸重載列車(chē)的成功開(kāi)行，標(biāo)志著大秦鐵路創(chuàng)造了世界重載鐵路的三個(gè)‘獨(dú)一無(wú)二’——實(shí)現(xiàn)了LOCOTROL技術(shù)和GSM-R平臺(tái)的有機(jī)結(jié)合，把機(jī)車(chē)分布式同步操縱LOCOTROL技術(shù)由過(guò)去的點(diǎn)到點(diǎn)通信傳輸，發(fā)展為系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信傳輸，使得近3公里長(zhǎng)的重載車(chē)輛，實(shí)現(xiàn)了前后同步控制，操縱誤差最少僅為0.6秒，這在世界上是‘獨(dú)一無(wú)二’的；采用2臺(tái)和諧型機(jī)車(chē)加可控列尾的方式牽引的萬(wàn)噸重載組合列車(chē)，極大地提高了運(yùn)輸效率，這在世界上是‘獨(dú)一無(wú)二’的；大秦鐵路年運(yùn)量達(dá)到3億噸，是國(guó)外運(yùn)量最高重載線(xiàn)路的2.3倍，這在世界上是‘獨(dú)一無(wú)二’的。”

以大秦鐵路煤炭運(yùn)輸大通道為代表的鐵路重載運(yùn)輸，集成了大量的高精尖技術(shù)成果，特別是在體現(xiàn)機(jī)車(chē)、車(chē)輛、通信信號(hào)、冶金等科技實(shí)力方面，被公認(rèn)為中國(guó)鐵路重載技術(shù)水平和綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。

以大秦鐵路為標(biāo)志，中國(guó)在主要鐵路干線(xiàn)大量開(kāi)行5000噸至6000噸貨物列車(chē)，全國(guó)可運(yùn)行5000噸以上貨物列車(chē)的線(xiàn)路里程達(dá)到1萬(wàn)多公里，鐵路重載運(yùn)輸在全國(guó)蓬勃發(fā)展，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展做出巨大的貢獻(xiàn)。

根據(jù)最近頒布的《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)調(diào)整規(guī)劃》，到2020年，全國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程達(dá)到12萬(wàn)公里以上。2009年，鐵路將完成基建投資6000億元。今后幾年，將建設(shè)一批客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)、城際鐵路、煤運(yùn)通道和西部鐵路項(xiàng)目。中國(guó)鐵路的發(fā)展，為世界鐵路技術(shù)進(jìn)步注入了新的生機(jī)與活。

編輯/汪鵬

圖/趙永

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國(guó)際重載協(xié)會(huì)是一個(gè)致力于改進(jìn)重載鐵路運(yùn)營(yíng)、維護(hù)和技術(shù)的非政府國(guó)際組織，1986年在美國(guó)密蘇里州注冊(cè)成立，現(xiàn)有中國(guó)、美國(guó)、加拿大、澳大利亞、南非、俄羅斯、巴西、瑞典、印度九個(gè)會(huì)員國(guó)，國(guó)際鐵路聯(lián)盟國(guó)際部為該組織準(zhǔn)會(huì)員。國(guó)際重載協(xié)會(huì)的宗旨是追求鐵路重載運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)、維護(hù)和技術(shù)的最佳，主張通過(guò)重載解決鐵路運(yùn)輸能力問(wèn)題，并推進(jìn)國(guó)際鐵路以及其成員之間在重載技術(shù)上的合作和交流。國(guó)際重載協(xié)會(huì)每四年舉行一次大會(huì)，上一次第八屆國(guó)際重載運(yùn)輸大會(huì)于2005年6月在巴西里約熱內(nèi)盧舉辦。