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        我國鐵路快捷貨運裝備的發(fā)展對策探討

        2014-08-07 01:23:02鄧成堯林結(jié)良
        鐵道貨運 2014年4期
        關(guān)鍵詞:快運貨車貨運

        劉 兵,鄧成堯,林結(jié)良,黃 盼

        (南車眉山車輛有限公司 產(chǎn)品開發(fā)部,四川 眉山 620032)

        我國鐵路運輸客貨混跑、運輸密度大、運能緊張。根據(jù)《 中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃 ( 2008年調(diào)整 )》,到 2020 年,主要繁忙干線實現(xiàn)客貨分線運輸,貨運能力將得到大規(guī)模釋放,緩解目前既有線通過能力緊張的局面,可以開行數(shù)量更多、質(zhì)量更優(yōu)的貨物列車,為貨運裝備的運用提供廣闊空間,同時也給鐵路貨運裝備發(fā)展提出新的要求。重載、快捷是當今世界鐵路運輸?shù)?2 個主要發(fā)展方向。經(jīng)過近年來的持續(xù)開發(fā),重載貨車技術(shù)取得顯著成果,目前我國 27 t 軸重通用貨車、30 t 軸重運煤專用貨車即將投入運行試驗,但快捷貨車技術(shù)還相對薄弱。隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展,經(jīng)濟要素流動規(guī)模和質(zhì)量迅速提升,精益制造、JIT 準時化生產(chǎn)等先進生產(chǎn)方式被越來越多的企業(yè)采用,網(wǎng)絡技術(shù)、電子商務廣泛運用,人們的生產(chǎn)、生活方式發(fā)生了急劇變革,社會商品結(jié)構(gòu)中工業(yè)制成品、以電子和信息技術(shù)為代表的高技術(shù)產(chǎn)品及生活消費品所占比重不斷提高,以價值高、批量小、時間緊、個性化為特征的貨物運輸需求旺盛,貨主對貨物的時效性要求越來越高[1],為鐵路快捷貨物運輸帶來新的發(fā)展機遇。借鑒國外快捷貨運經(jīng)驗,研究我國鐵路快捷貨運技術(shù)裝備具有重要的現(xiàn)實意義。

        1 國外鐵路快捷貨運技術(shù)概況

        國內(nèi)外鐵路行業(yè)認為最高運行速度在 120~160 km/h 間的鐵路貨車為快速或快運貨車,最高速度大于 160 km/h 的鐵路貨車為高速貨車。20 世紀 80 年代以來,快捷貨運在歐美等發(fā)達國家迅速發(fā)展,在運輸市場競爭中取得了明顯的競爭優(yōu)勢。

        1.1 國外鐵路快捷貨運

        (1)法國。法國是世界鐵路快速貨物運輸?shù)南刃姓?。法國鐵路通過對貨運繁忙干線全面提速以及發(fā)展高速鐵路貨運等措施,使其快運列車最高速度達到了 140~160 km/h。法國 SNCF 運營的 Sgmss 系列 570型多用途平車,可以運載 2 個 7 800 mm 的集裝箱,采用軸重 18 t 的 Y37A 型轉(zhuǎn)向架時,運行速度為140 km/h;采用軸重 16 t 的 Y37B 型轉(zhuǎn)向架時,運行速度為 160 km/h。法國鐵路運用這些快速運輸裝備,大力發(fā)展聯(lián)合運輸,目前集裝箱公鐵約占貨運總量的1/4,拓展形成歐洲鐵路—公路聯(lián)合運輸網(wǎng)絡,為客戶提供優(yōu)質(zhì)的“門到門”運輸服務。自 1997 年,法國打破了高速鐵路上只開行高速旅客列車的常規(guī),利用改造后的 G13 型普通貨車開行“Sernam 200 列車”,在高速鐵路上首次開行營業(yè)性貨物列車,運行速度達到 160 km/h;利用拆除座椅后的 TGV 高速客車改裝成 TGV 郵政列車,最高速度為 270 km/h,在巴黎至布魯塞爾、里昂等地運送快件、包裹等小型高附加值貨物,取得了可觀的運營收入[2]。

        (2)德國。德國鐵路以在既有線上與高速列車混跑的方式開行城際特快貨物列車,最高速度可達160 km/h,每夜有 133 個列車運行,連接 17 個中心城市,構(gòu)成德國鐵路的城間貨物快運網(wǎng)絡。德國利用 Sgns-Y703 型四軸集裝箱車開展城際包裹運輸,該車載重 50 t、自重 22 t、軸重 18 t,最高運行速度為160 km/h。利用 Hbillss Y-307 型二軸活動側(cè)墻棚車開展行包等高附加值運輸,該車自重 17.04 t,最高運行速度為 160 km/h,采用全活動側(cè)墻結(jié)構(gòu),車門開度可達半節(jié)車廂的長度,極大方便了行包等高附加值貨物的裝卸作業(yè)。這些快捷貨物運輸取得了較好的社會經(jīng)濟效益。

        (3)美國。美國的快捷貨運網(wǎng)絡包括 160 個大城市,幾乎覆蓋整個美洲大陸,主要采用集裝箱快運和聯(lián)合運輸 2 種方式,大部分路段的貨運速度為125 km/h,部分線路最高速度達到 145 km/h,構(gòu)建了橫跨大西洋和太平洋的鐵路快捷運輸通道。貨物從美國西海岸運到東海岸不超過 3 d,比卡車運輸節(jié)省近50% 的時間,受到貨主普遍歡迎,其運營收入是普通貨運的 10 倍。自 20 世紀 60 年代以來,美國相繼開發(fā)出雙層井式平車和骨架式平車,既能運輸集裝箱,又能進行拖車或卡車的駝背運輸,減少了大型汽車的使用,方便貨物的直達運輸[3]。1983 年美國推出雙層集裝箱列車,與單層集裝箱列車相比,每只集裝箱可節(jié)約近 1/3 的運費,具有良好的經(jīng)濟效益。

        (4)日本。日本既有線經(jīng)過提速改造,直達貨物列車運行速度達到 110 km/h,窄軌鐵路上的傳統(tǒng)貨物列車最高運行速度已達到 160 km/h。2004 年日本研制出 M250 型直流動車組式貨車,采用 16 輛固定編組,兩端各有 2 節(jié)動車,中間為 12 輛拖車,最高運行速度 130 km/h,該車在東京—大阪間開行,行車時間比原有運輸方式縮短 40 min。

        1.2 國外快捷貨運裝備技術(shù)特點

        國外鐵路先進的快捷運輸裝備為快捷貨運提供了高效、適宜的運載工具,促進了貨運經(jīng)營集約化,開拓和鞏固了鐵路貨運市場,為鐵路快速貨運企業(yè)帶來了顯著的經(jīng)濟效益??旖葚涍\裝備技術(shù)特點如下。

        (1)采用便于貨物快速裝卸的車輛結(jié)構(gòu)。國外快運貨車主要分為 3 種:一是集裝箱平車;二是棚車;三是公鐵兩用車。這 3 種車型均便于貨物的快速裝卸,減少車輛裝卸作業(yè)的時間,有利于提高貨物的送達速度。

        (2)貨車運行速度普遍到達 140~160 km/h,其軸重比普通貨車軸重小,一般不大于 18 t。例如,歐洲鐵路對快速貨車轉(zhuǎn)向架軸重有嚴格要求,運行速度140 km/h 的轉(zhuǎn)向架軸重為 20 t、160 km/h 為 18 t[4]。

        (3)在對制動距離要求較高的國家,速度為140 km/h 以上的快速貨車普遍采用盤形制動加防滑器的制動方式。

        2 我國鐵路快捷貨運發(fā)展現(xiàn)狀與技術(shù)裝備

        2.1 鐵路快捷貨物運輸發(fā)展現(xiàn)狀

        1993 年,我國鐵路成立快運部,在北京、上海等 7 個城市開辦鐵路小件貨物特快專遞運輸業(yè)務,揭開了鐵路快捷貨運發(fā)展序幕。2003 年 12 月,原鐵道部成立專業(yè)化的鐵路快運公司——中鐵行包快遞有限責任公司 ( 簡稱“中鐵快運”),從事行李、包裹、郵件鐵路運輸。2013 年 7 月,中國鐵路總公司實施貨運組織改革,對中鐵快運進行重組調(diào)整,將中鐵快運轉(zhuǎn)型為鐵路物流公司,承擔全國鐵路行李車和特快、快速貨物班列經(jīng)營工作。我國鐵路快捷運輸經(jīng)過 20 年的發(fā)展,推出包括行包快運專列和特快行郵專列、五定班列和大宗直達列車在內(nèi)的多種快捷貨運產(chǎn)品,開行了 48 列特快、快速貨物班列,形成覆蓋國內(nèi)區(qū)域中心城市的鐵路快捷運輸網(wǎng)絡,其中在鐵路旅客列車上掛運行李車 616.5 對/d,形成覆蓋全國各主要大中城市、1 000 多個車站的鐵路旅客列車行李車運輸網(wǎng)絡。此外,我國鐵路還借助新歐亞大陸橋,開行重慶—德國杜伊斯堡的“渝新歐”班列、成都—波蘭羅茲的“蓉歐”國際列車、武漢—捷克梅林克站的“漢新歐”國際列車、鄭州—德國漢堡的“鄭歐”國際列車直達歐洲的集裝箱快運班列,標志著我國鐵路快運已走向國際市場。

        在與公路、航空等其他運輸方式市場競爭的環(huán)境下,快捷貨運的發(fā)展并不一帆風順。據(jù)統(tǒng)計,目前國內(nèi)快件運輸 80% 采用公路運輸,15% 采用航空運輸,僅有 5% 采用鐵路運輸。以鐵路快運主體之一的行包運輸為例,按原鐵道部統(tǒng)計中心公布的數(shù)據(jù),2006—2008 年全國鐵路行包發(fā)送量、周轉(zhuǎn)量增速均超過 8%,2009 年行包發(fā)送量略有回落,2012 年行包發(fā)送量、周轉(zhuǎn)量下降幅度均超過 12%,2013 年 1—11月行包發(fā)送量、周轉(zhuǎn)量跌幅超過 35%,大量貨運量轉(zhuǎn)移到公路和航空運輸,這表明鐵路我國鐵路快運不能較好適應當前的市場需求。2006—2013 年鐵路行包運量比較如表1所示。

        表1 2006—2013 年鐵路行包運量比較表

        2.2 鐵路快捷貨運裝備現(xiàn)狀

        目前,中鐵快運公司共有客車行李車 2 057 輛,快運專用貨車 4 064 輛、占貨車保有總量的 0.5%,公路運輸及城市配送汽車 2 260 輛,各類拖車、牽引車、叉車合計 1.16 萬輛。除集裝箱運輸車外,承擔鐵路快運的專用貨車主要有 XL25T型行李車、P65和 PB 型棚車。其中,承擔行郵快運的鐵路貨車為XL25T型行李車,承擔行包快運的車型主要為 P65和PB 型棚車,P70等通用棚車主要承擔普快貨物運輸任務,專用快運貨車與 P64GK、P70通用棚車的技術(shù)參數(shù)比較如表2所示。

        隨著鐵路旅行速度的提高和與國際集裝箱運輸?shù)慕榆墸覈群笱兄频?X1K、X2H ( X2K )、X3K、X4K、X6K、X70 等多種型號車輛,運行速度達120 km/h,其中 X2H ( X2K ) 為雙層集裝箱運輸平車。目前,全國集裝箱專用平車保有量約為 14 832輛,集裝箱專用平車總保有量約占貨車總量的 2%。

        2.3 鐵路快捷貨運裝備存在的問題

        (1)快運貨車運行速度較低。歐美發(fā)達國家的快運貨車速度普遍達到 130~160 km/h,最高甚至達到 270 km/h。我國 PB 型棚車等主型快運車輛最高運行速度為 120 km/h,僅有 XL25T等少量行李車最高運行速度能達到 160 km/h,與國外先進水平相比還有較大差距。目前我國鐵路大多數(shù)快運貨車實際運行速度普遍低于 120 km/h,鐵路快運貨車運行速度缺乏優(yōu)勢。而我國高速公路規(guī)定汽車不能超速 ( 120 km/h ) 行駛。另外,公路運輸?shù)闹苻D(zhuǎn)環(huán)節(jié)比鐵路運輸少,而且還可以憑借四通八達的公路網(wǎng)實現(xiàn)“門到門”運輸,公路運輸在快運市場中占有最大份額。

        (2)專用車品種較少、數(shù)量不足。目前僅有 2 種專用快運棚車投入運用。由于快運貨物的密度通常較小,使用 P70等通用棚車運輸快運貨物時,車輛裝載貨物的重量遠遠達不到標記載重,造成虧噸,浪費運力。集裝箱專用平車總保有量占貨車總量比例不到2%,而發(fā)達國家如美國、澳大利亞等集裝箱專用平車占有貨車總量比例在 10%~20%。

        (3)部分車輛自重系數(shù)大,載重能力偏低。XL25T行李車載重量僅有 23 t,約車輛自重的一半,自重系數(shù)超過 PB 等其他棚車 2.6 倍,能源消耗非常不經(jīng)濟。

        (4)目前使用的各型行包車內(nèi)沒有加固點。目前使用的各型行包車內(nèi)沒有加固點會給單件重量大的行包貨物加固帶來一些困難或無法實現(xiàn)。因此,應考慮在車內(nèi)一定位置增加部分拴結(jié)點。

        (5)在國際鐵路快運中存在軌距差異的障礙。在新歐亞大陸橋的兩端,我國和西歐鐵路均采用1 435 mm 標準軌距,而大陸橋的中間段途徑烏克蘭、俄羅斯、白俄羅斯等東歐國家,其鐵路均采用1 520 mm標準軌距。因此,我國國際快運列車需要更換 2 次不同軌距的轉(zhuǎn)向架才能抵達德國、波蘭目的地,而且需要支付不菲的換軌作業(yè)費用、換軌場站使用維護費用,增加了運輸組織難度和車輛停留作業(yè)時間。

        表2 專用快運貨車及部分棚車技術(shù)參數(shù)比較

        3 我國鐵路快捷貨運裝備技術(shù)發(fā)展對策

        目前我國鐵路快捷貨運在與公路等其他運輸方式相比在競爭中處于不利地位,但鐵路路網(wǎng)覆蓋面廣,具有運量大、準時、環(huán)保、全天候的優(yōu)勢,為開展快捷貨運提供了十分有利的線路條件和發(fā)展空間。因此,根據(jù)不同貨物特點,開發(fā)高性能、多樣化的專用快運貨車,是發(fā)展鐵路現(xiàn)代物流、提高鐵路運輸市場占有率的重要技術(shù)措施。提高鐵路快捷貨運裝備技術(shù)水平的發(fā)展對策如下。

        3.1 開發(fā)速度160km/h快速貨車

        2013 年頒布的《鐵路主要技術(shù)政策》規(guī)定,快運貨物列車最高運行速度 160 km/h。參照國外快速貨車技術(shù)經(jīng)驗,建議發(fā)展運行速度 160 km/h的快速貨車,軸重按18t考慮,重點發(fā)展2種車型:一是運行速度 160km/h 的集裝箱專用平車,解決目前集裝箱運力不足的問題;二是運行速度 160 km/h 的快運棚車,主要用于高附加值貨物運輸,提高運輸效率。

        另外,還應加快發(fā)展快速活動側(cè)墻棚車,這種車型采用全活動側(cè)墻結(jié)構(gòu),車門開度能達到半節(jié)車廂的長度,裝卸貨物十分方便,適合叉車等機械化的裝卸作業(yè),可以大幅縮短貨物裝卸作業(yè)時間[5];在棚車地板兩側(cè)設置一些折疊式或伸縮式拴結(jié)裝置,便于大件貨物的裝載加固。為保證車輛制動時不超粘,160 km/h 快速貨車轉(zhuǎn)向架通常盤形制動,轉(zhuǎn)向架比現(xiàn)有貨車采用的 3 大件式轉(zhuǎn)向架重,在保證車內(nèi)容積不低于 PB 型棚車的情況下,預估新型 160 km/h快速棚車載重能達到 42~45 t,運行速度比現(xiàn)有120 km/h的 PB 等棚車提升 30%,超過汽車在高速公路上的最高允許速度,從而可以顯著縮短貨物運輸時間,有利于提升鐵路快運的競爭能力。單車載重能力比現(xiàn)有 XL25T提升 83%~96%。按現(xiàn)有行郵列車 18 輛編組計算,換裝新型快速棚車后,每列車至少增加載重 342 t,相當于額外編掛 15 輛 XL25T的貨運量,可以大幅提高鐵路快運能力和營業(yè)收入。

        3.2 對既有動車組進行改造

        國外一些鐵路發(fā)達國家已成功開行高速貨運列車。我國鐵路經(jīng)過六次大提速,旅客列車速度普遍達到 160~200 km/h,在既有干線上開行了速度 200 km/h級的動車組,高速鐵路運行速度達到 350 km/h,高速鐵路技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。因此,應充分利用先進、成熟的高速鐵路技術(shù),經(jīng)過對 200 km/h 及以上速度的既有動車進行改造后,可以用于產(chǎn)品附加值高的小件貨物運輸,使我國鐵路快運裝備一舉躍升到世界先進水平。另外,還可以通過高速鐵路網(wǎng)絡,在國內(nèi)大型城市之間開行專門運輸快運貨物的高速動車,加快發(fā)展高速鐵路快運產(chǎn)品,不斷提高鐵路快運的競爭能力。

        3.3 研制新型公鐵聯(lián)運裝備

        公鐵聯(lián)運是鐵路“門到門”運輸?shù)囊粋€關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過借鑒美國鐵路快運模式,應發(fā)展公鐵聯(lián)運的馱背運輸貨車,進一步提高物流效率。另外,加強適合公鐵聯(lián)運集裝化工具研究,通過集裝化工具,利用數(shù)量龐大的返空敞車或平車靈活開展小件貨物、高附加值貨物運輸,充分發(fā)揮既有貨車的運力,減少小件快運貨物聯(lián)運的中轉(zhuǎn)時間和裝卸成本,增加貨運收益。

        3.4 開發(fā)變輪距快運貨車

        變輪距技術(shù)在國外已有運用先例。西班牙研制出車輪內(nèi)側(cè)可調(diào)的 Talgo 轉(zhuǎn)向架,配裝于西班牙與法國聯(lián)運的貨車,通過 15 m 長的專用變軌線路時,整列車數(shù)分鐘內(nèi)自動完成車輪內(nèi)側(cè)距的調(diào)整[6]。西南交通大學研究1435mm 到1520mm變輪距轉(zhuǎn)向架,已經(jīng)通過技術(shù)可行性論證,為開發(fā)我國變輪距快運貨車奠定了基礎。

        4 結(jié)束語

        隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,高附加值貨物運輸需求不斷增加,為鐵路快運提供了廣闊的市場前景。通過汲取國內(nèi)外鐵路快捷貨運技術(shù)經(jīng)驗,研制開發(fā)新型 160 km/h 速度快運貨車、高速貨車、馱背運輸貨車、變輪距快運貨車、公鐵聯(lián)運裝備等,加快提高鐵路快運市場占有率,使我國鐵路快運躍上一個新的臺階。

        [1]洪 雁,郭春江. 我國鐵路快捷貨運發(fā)展的問題與建議[J]. 鐵路經(jīng)濟研究,2013(2/3):9-14.

        [2]徐利民. 國外鐵路快捷貨物運輸發(fā)展與啟示[J]. 鐵道貨運,2012,30(9):15-22.

        [3]林結(jié)良,王愛民,鄧成堯,等. 鐵路集裝箱多式聯(lián)運裝備發(fā)展探討[J]. 鐵道貨運,2014,32(1):23-27.

        [4]李 芾,付茂海. 鐵路高速貨車及其相關(guān)技術(shù)研究[J]. 交通運輸工程學報,2002(1):6-12.

        [5]林結(jié)良,潘樹平. 快運貨車的研制及展望[J]. 鐵道車輛,2002 (2):6-8.

        [6]任 民. 世界各國的變輪距技術(shù)[J]. 鐵道知識,2010(5):26-27.

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