（交通运输规划与管理专业论文）神朔铁路扩能方案研究.pdf

中文摘要 摘要：当前及以后相当长时间内，我国的能源结构仍将己煤炭为主，随着我 国的国民经济快速增长，煤炭的需求量也将稳步上升，同时对铁路运输提出了更 高要求。 “三西”地区是我国能源储备丰富的区域，但煤炭等物资外运受限，神朔铁路与 朔黄线组成运煤主通道，随着矿区以及港口等下游产业的发展，铁路能力逐渐成 为限制煤炭外运的环节。 本文通过对神华矿区生产能力、铁路提升能力理论以及神朔铁路实际情况的 分析，研究了神朔铁路扩能的方案，通过开行万吨列车的方案和新建三线方案的 对比，得出全线开行万吨列车是神朔扩能的最佳方案，并对开行万吨列车需要的 配套工程以及运输组织进行了研究。 关键词：运输组织，神朔铁路，扩能，方案，通过能力 分类号：u 4 9 1 a b s t ra c t a b s t r a c t ：c u 仃e n ta n di n l a t e rq u i t el o n gt i m e ，0 u r c d u n 仃y i s 明町g y 吼删町： o n e s e l fc o a lp r i i n a r i l y ，a l o n gw i t h o u rc o u n t r y sn a t i o n a le c o n o m ys w i f tg r o w t h t h e c o a i d e m a n da l s ow i t hs t e a d ys t e p sw i l ls t i l lr i s e ，s i m u l t a n e o u s l y s e tah i g h e rr e q u e s tt ot h e r a i l w a yt r a n s p o r t a t i o n t h et h r e e sw e s t ， t h ea r e ai s o u rc o u n t r ye n e r g yr e s e r v er i c hr e g i o n ，b u tc o m m o d i t y f o r e i g i ls h i p m e n t sa n d s oo nc o a lr e c e i v e1 i m i t ，s h c n s h u o t i e l ua n d t h en e w m o o n y e l l o l i n ec o m p o s i t i o nt r 觚s p o r tt h e c o a lm a i nc h a n n e l ，a l o n gw i t hd o w n s t r e 锄i 曲删8 觚( ： s oo nm i n i n ga r e aa sw e l l 笛h a r b o rd e v e l o p m e n t ，r a i l r o a d a b i l i t yb e c o m e s t h el l m l tc o a l f o r e i g ns h i p m e n tg r a d u a l l y t h el i n k t l l i sa n i c l et h r o u g ht o t h es h e n h u ar o i n i n g a r e ap r o d u c t i v i t y , 恤r a n r o a dh 0 1 s ? 导 c a p a c i t yt h e o r y 弱w e l la st h es h e n s h u o t i e l u a c t u a ls i t u a t i o n s a n a l y s 远，h 雏s t u 害? s 二n s h u o t i e l ue x p a n d sc a l lt h ep l a n ，t h r o u g hs t a r t sa b u s i n e s st e nt h o u s a n dt o n t 舢譬 p l a n s 锄dt h en e w l y b u i l tt h r e ep l a nc o n t r a s t ，o b t a i n st h ec n t i r e l i n et 0 s t a r tab u s l n e s s t e nt h o u s 锄dt o n st r a i n si st h eg o dn e wm o o ne x p a n d s c a nt h ep r e f c r r e dp l 锄 a n dt 0 s t a n e dab u s i n e s st h ec o n v e y a n c es y s t e mw h i c h a s 、e l la st h et r a n s p o r t a t i o ns y s t e mt e n t h 0 1 l s a n dt o n st r a i n sn e e d e dh a sc o n d u c t e d t h er e s e a r c h k e y w o r d s ：t r a n s p 。n 。r g a n i z a t i o n ；s h e n s h u 。r a i l w a y ；r e f o r m a t i o n ；s c h e m e ； p a s s i n gc a p a c i t y c l a s s n o ：u 4 9 1 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名： 签字日期：啊叨矿年 旅笏芥新躲叩彩 自佃 签字日期：口删乎年厂月t t 日 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研 究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外， 论文中不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：签字日期：年月 日 致谢 本论文的工作是在我的导师孙全欣教授的悉心指导下完成的，孙全欣教授严 谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来 孙全欣老师对我的关心和指导。 此外，我要感谢导师课题组的所有成员，是他们在多方面给了极大的帮助， 为我提供了论文写作的素材，并提出了很多宝贵的意见。在此，谨向所有帮助与 支持我的老师和同学致以诚挚的谢意! 另外也感谢我的家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。 1 绪论 1 1 神朔铁路简况 神朔铁路线路全长2 6 6 k m ，其中大柳塔神池南段为双线电化自动闭塞，线路 长2 2 8 k m ；神池南朔州为单线电化半自动闭塞，线路长4 7 k m ，电气化铁路，限坡 为1 2 ，自备车辆主要为c 6 4 和c 7 0 ，最小曲线半径为4 0 0 米，列车牵引质量发 往北同蒲为5 0 0 0 吨，发往朔黄线为6 0 0 0 吨。 神朔线于1 9 8 8 年分段开工建设，1 9 9 6 年全线铺通并临时开通运煤，2 0 0 0 年 1 0 月全线电气化通车。 2 0 0 1 年底神木北至神池南段增建第二线开工建设，2 0 0 3 年底本段增二线建成 开通；大柳塔至神木北段复线2 0 0 3 年开工建设，于2 0 0 4 年8 月建成通车。 大柳塔至神池南段自动闭塞工程2 0 0 3 年底开工，并于2 0 0 4 年底竣工，并结 合增二线工程，又分别对朱盖塔、燕家塔、黄羊城、保德进行了改造。 2 0 0 5 年神朔公司又完成了朱盖塔、神木北、南坡底、府谷共4 个车站的站改 工程。 神朔铁路地理位置示意图和神华工程示意图见图1 - 1 1 和1 - 1 2 。 图1 - 1 1 神朔铁路地理位置图 f i g u r e1 - 1 1t h e l o c a t i o no fs h e n - s h u or a i l w a y 图1 - 1 - 2 神华工程示意图 f i g u r e1 - 1 - 2t h e d i s t r i b u t i o no fs h e n h u ap r o j e c t 1 2货物发送和需求情况 神朔铁路到2 0 0 7 年运量累计完成6 6 1 亿吨，2 0 0 5 年货物发送突破亿吨，成为继 大秦铁路以后的第二条运量突破亿吨的铁路，其历年完成运量统计分析见图1 2 1 。 图1 2 1 神朔铁路运量统计图 f i g u r e1 - 2 - 1t h et r a n s p o r tv o l u m eo f s h e n - s h u or a i l w a y 2 j e 塞变道太堂亟堂位论塞! 缕迨 从1 9 9 6 年开通，年其运量一直在按照1 0 以上的增幅增加，在2 0 0 5 年以前， 增幅一直保持在2 4 以上，经过历次扩能改造，其能力逐渐得到释放和利用，到 2 0 0 6 年，增幅下降到1 5 7 ，2 0 0 7 年刚达到预计的目标1 0 ，完成1 1 4 的增幅。 运量的增加幅度随着线路能力的挖潜逐渐减小，也从另一个方面说明神朔铁路的 运力已经达到饱和，其变化趋势见图1 2 2 。 图1 - 2 2 运量年增幅变化趋势图 f i g u r e1 - 2 2t h ec h a r to ft r a n s p o r tv o l u m et r e n d 在神朔铁路运输吸引区域内，除神华集团所属矿区外，还有陕西、山西、内 蒙大量的地方煤矿和其他矿藏。其中产能最大的为神东公司，2 0 0 7 年达到1 1 9 亿 吨。此外，还有神华的万利矿区以及后续接续井田。预测到2 0 1 0 年，运输需求达 到2 5 亿吨，2 0 1 5 年达到3 亿吨，神东公司产量的变化从一定意义上代表了神华 矿区发展的趋势，其产量变化见图1 2 3 。 ，量鬈 10 0 0 0 嚣荔臻 8 0 0 0 渗弘i 爹攫1 6 0 0 0 鍪 。j ! i 4 0 0 0 ：二 要j ；器嚣：；i嚣。，：滚鬻誊；，誊。，0妻918q2000| l ：；。| ：泛：；：篓。：誊；：釜；：之。：二：；。0 i ； j i ” 图1 - 2 31 9 9 1 2 0 0 7 神东原煤生产增长对比分析图 f i g u r e1 - 2 - 3r a wc o a lp r o d u c t i o no fs h e n d o n gd u r i n g1 9 9 1 - 2 0 0 7 1 3下游生产环节情况 神朔铁路下游的运输环节有国铁北同浦铁路，朔黄铁路以及连接的神华两大 港口：黄骅港和天津煤码头。 朔黄铁路线路条件明显好于神朔线，限制坡度上行重车方向为4 o ，近期准备 提高牵引质量到1 万吨，其能力将突破2 5 亿吨，黄骅港现在吞吐能力为9 0 0 0 万 吨，天津煤码头为2 5 0 0 万吨，按照规划，黄骅港近期将达到1 5 亿吨远期达到2 亿吨的吞吐能力，天津煤码头也将增建2 期工程，能力达到5 0 0 0 万吨，到山东的 黄大线也已规划，届时将再增加一煤炭港口。下游运输能力达到3 亿吨以上。 1 4神朔铁路在路网中的意义 大秦线是我国第一条以开行重载单元列车为主的双线电气化铁路，是为西煤 东运而修建的我国第一条运煤专用铁路，近年来随着我国国民经济的复苏，运量 突飞猛进，是全路主要干线中同比增长最高的。 神朔、朔黄铁路是继大秦线之后我国又一条大能力煤炭运输通道，是神华集 团企业专用运煤铁路，根据其与山西省、陕西省的协议，该线除运输神华煤炭外 兼顾部分陕西、山西煤炭外运。朔黄铁路主要承担神华集团至黄骅港、天津港以 及相关电厂的煤炭运输任务，神华集团( 神东矿区) 到达秦皇岛港的煤炭运输由 神朔转北同蒲北上至大秦线承担。 1 5扩能研究的必要性分析 ( 1 ) 对我国经济发展战略目标的实现有重要作用 全面建设小康社会是在优化和提高效益的基础上，实现国内生产总值到2 0 2 0 年力争比2 0 0 0 年翻两番。为实现这一战略目标，需要以交通和能源的保障为基础。 陕西、山西、蒙西是我国重要的煤炭基地，煤炭外销占全国煤炭外运量的4 0 ， 这一切主要依赖铁路运输。神朔、朔黄铁路是我国东西向的主干道之一，在我国 铁路网中有非常重要的地位和作用，其既有线路技术装备不能适应运输发展需求， 更难以满足国民经济发展的需要。 提高神朔铁路的货运能力，保证“三西”煤炭的顺利对外运输，而且对保障 我国能源的供给、促进国民经济的快速发展，加快西部地区的开发等方面均具有 重要的战略意义。 ( 2 ) 对适应神华集团以及周边地区的运输需求，从根本上解决通道运输能力 4 紧张状况具有重要意义 神朔铁路是一条运煤专线，与朔黄线组成运煤主通道，朔黄铁路全线开通后， 为神朔铁路解决了后方通路的关键问题，使货运量增长迅速，有力地支持了神府 东胜煤田的开发建设，促进了该地区的物资流通和经济发展。 神朔铁路投入运营及扩能改造后，在一定程度上缓解了本线的运输压力，但 随着我国能源需求的强劲增长和煤炭运输量的快速增加，神朔线能力紧张问题越 来越严重。大秦铁路运能的快速增长和朔黄铁路扩能工程的启动，作为前方重要 通路的既有神朔铁路已不能满足日益增长的煤炭外运需求。神东矿区是神朔铁路 的主要货源发生地，2 0 0 7 年煤炭产量完成1 3 5 9 8 万吨，随着新项目的建成投产， 将进一步扩大神东矿区的生产规模，在一期规模产量的基础上将呈快速增长态势， 到2 0 1 0 年煤炭产量将达到1 7 0 0 0 万吨，2 0 1 5 年煤炭产量达2 5 0 0 0 万吨。特别是黄 骅港、天津港煤码头的建成投产和黄万线、黄大线的开通均为矿区煤炭的外运创 造了得天独厚的条件。神朔线目前的输送能力将无法满足运输需求的快速增长， 制约了相关地区的经济发展。神朔、朔黄铁路是我国西煤东运第二大通道和神华 集团矿、路、港、电、航、油一体化工程的重要组成部分，对加快沿线地方经济 发展、保证华东、东南沿海地区能源供应具有极其重要的战略意义。 ( 3 ) 对促进沿线地区社会经济发展具有重要意义 神朔铁路沿线自然条件较差，除煤炭外工农业生产较落后，加之受交通条件 落后等限制，经济发展远落后于东部发达地区，其总体经济发展水平尚处于全国 平均水平之下，但沿线区域有丰富的农牧业资源、矿产资源、 煤炭资源、建材资 源等，煤炭外销在全国煤炭市场占有较大份额。促进沿线经济全面发展，除继续 保持能源基地的优势外，还需进一步完善交通基础设施，加速产业结构调整，促 使沿线从资源优势转化为经济优势。 ( 4 ) 对保障国家能源安全，促进神华集团快速发展具有重要意义 我国是富煤贫泊的国家，其能源资源特点和综合国情决定了煤炭在国内能源 消费中长期占主导地位。因此，随着国民经济的快速增长，今后二十年，煤炭消 费还将保持着快速增长的态势，煤炭工业必将有一个较大的发展。我国目前煤炭 生产国有重点矿所占比重约为5 0 ，其中产量达到亿吨的仅有神华集团，而乡镇 小煤矿生产比重却超3 0 。不合理的生产布局存在着许多隐患，将制约煤炭工业 的发展，因此国家提出煤炭工业应走新型工业化道路，并出台了一系列扶持政策， 为国有大型企业特别是神华集团这样的国有大型企业加快大型煤炭基地的建设提 供了广阔的发展空间。 神朔能力的提高，将有利于保障我国能源供给，有利于神华集团公司进一步 优化产业结构、发展煤炭产业链、促进煤电联营，有利于促进煤炭生产的快速发 5 展。 ( 5 ) 对践行国家可持续发展战略具有重要意义 与其它运输方式相比，铁路运输具有快速、舒适、安全、容量大、占地少、 环境污染小等优势。铁路的能耗、占地及废气排放等，按单位运量计算，都是最 低的，是“环保型”运输方式。发达国家过去曾在交通运输发展上过分偏重公路， 带来了高能耗、高污染、高事故“三大公害”，我国是发展中国家，资源短缺， 石油、耕地等人均占有量大大低于世界平均水平，随着经济的快速发展，在能源 耗费、土地利用、生态环境等方面的问题日益突出，绝不能再走发达国家走过的 弯路。 因此，在我国2 1 世纪现代综合交通运输体系的构建过程中，优先发展铁路运 输，对开发再生能源、保护环境具有重要意义，能够以交通运输自身的可持续发 展促进社会经济的可持续发展。 综上所述，神朔铁路扩能改造对加速神东等煤田大规模开发建设，促进中西 部地区经济共同繁荣，强化国民经济基础设施，完善煤运大通道，真正提高通道 整体运输效率和效益，完善路网结构，保障我国的能源供应安全、保证国民经济 和社会持续、稳定、健康发展，促进沿线地区社会和经济的可持续发展等均具有 十分重要的意义和作用。 6 2 提升运输能力的相关理论 2 1铁路能力概念简要分析 铁路的日货物输送能力简单的计算就是日平均运行列车对数与列车平均净载 重的乘积，即：m = n 均x c 均。由此可见，提高n 均或提高c 均都可以提高铁路 的输送能力，在n 和c 都达到最大值的时候，铁路的输送能力也就到了极限。 世界各国在加强铁路通过能力方面，都根据本国的具体情况采取不同的技术 政策。有的国家侧重于提高行车速度和列车密度( 如英国、法国和日本等) ：有的 国家侧重于提高列车重量( 如美国、加拿大、澳大利亚等) ；有的国家对重量与密 度两者兼顾( 前苏联) 。我国铁路则以“大力提高列车重量，积极增加行车密度， 努力提高行车速度，实现三者的优化组合作为技术政策和改革方向。 2 1 1 加强铁路通过能力的措施 依照投资数量及实施期限，加强通过能力的各项措施可划分为技术组织措施 和改建措施两大类。 凡是不需任何技资或只需少量技资在很短时期内就能使通过能力达到需要水 平的加强措施，均属技术组织措施。例如利用动能闯坡，组织超轴牵引，组织空 重混编列车充分利用到发线长度，开展巧装满载以提高货车载重力利用程度，采 用补机推送或多机牵引，以及开行组合列车来增加列车重量；通过改进接发车作 业组织缩短列车间隔时间，改善运行图结构以缩减扣除系数，以及采取反向行车、 开行续行列车等临时性措施来增加行车密度等等。 凡是需要大量投资通过改建或新建铁路技术设备来加强铁路通过能力的措 施，均属于改建措施。例如，改用电力牵引，延长到发线有效长，增设车站或扩 建站场，采用大型货车，加强线路强度和改善线路平纵断面，铺设第二正线，采 用先进的信号、联锁、闭塞设备等等。改建措施一般都有大量的配套工程和需要 较长的施工期限。 在解决加强铁路线通过能力问题时，应首先考虑采用技术组织措施，大力挖 掘现有设备及运输组织工作中的潜力；当采用技术组织措施以后仍不能使通过能 力提高到所需要的水平时，再考虑采用技术改造措施。但是，随着国民经济的进 一步发展，对铁路技术装备的现代化必将提出更迫切的要求。为此，铁路还必须 有计划地对现有技术设备逐步进行技术改造，不断地以现代化的、能取得高效益 7 的先进技术装备铁路，以增强铁路的运输能力并建立必要的储备，更好地适应国 民经济对铁路运输日益增长的需要。 2 1 2 提高能力措施的影响因素 提高铁路通过能力的措施是多种多样的，从中选择最有效的加强措施是一件 十分重要而又比较复杂的任务。因为在选择加强通过能力的措施时，需要考虑和 研究一系列因素，这些因素是： ( 1 ) 国家对铁路建设所采取的技术政策： ( 2 ) 该方向和区段在铁路网中的地位和作用： ( 3 ) 该方向和区段现有技术设备的状况和特点； ( 4 ) 国家生产力发展远景( 决定采用何种新技术及取得某种能源和某些必要 物资的实际可能性) ； ( 5 ) 货流和客流的增长速度； ( 6 ) 为节约国家投资而采取的分阶段加强通过能力的步骤( 每一步骤应与整 个方向采取的加强措施相配合，尽量保证该方向技术标准和列车牵引重量的统一， 并减少不必要的废弃工程) ； ( 7 ) 实施各种措施的技术经济效果及社会效益。 只有在全面分析和研究上述因素的基础上，才能确定在技术上可能、在经济 上合理的加强通过能力方案。 由于客货运量的增长态势一般是连续型的，而铁路通过能力和输送能力水平 的提高一般是离散型的( 跳跃式增长) ，因而，分阶段实施加强通过能力的措施将 是最有效的。为此，应根据运量增长为了求得较高的经济效益和保证行车安全， 在设备能力尚未全部用完之前，也可提前过渡到另一较完善的加强措施。铁路各 项技术装备的有关参数是相互关联的。在选择加强通过能力措施时，特别是涉及 提高列车重量与运行速度时，必须注意到设备的配套问题。例如，提高列车牵引 重量就要涉及到站线有效长度的延长，大型机车车辆的采用，制动技术改进、线 路桥梁结构的加强，养路和装卸作业的机械化，通信信号等行车控制设备的现代 化等问题，同时，必须使各种设备有关参数间互相匹配，才能取得最佳效果。又 如，在单线区段装设自动闭塞以增加行车密度时，就要注意到各站的到发线数量 问题，因为，采用部分追踪非平行运行图时，其追踪系数在很大程度上取决于各 站的到发线数量。 为了避免车站、机务、给水、供电等设备的能力与区间通过能力不相协调， 在加强区间通过能力时，必须考虑其他设备的现状，找出其限制因素和薄弱环节， 8 采取相应的加强措施来提高其通过能力，使之与区间通过能力相适应，以发挥最 大的投资效果。 2 2 提高列车重量 提高货物列车重量不仅是一个增加以吨数计的铁路通过能力的最有效的措施 之一，而且也是改善铁路工作运营指标和降低运输成本的重要手段。列车重量决 定着对铁路技术装备，首先是机车功率、货车构造、站线长度、电力牵引的供电 设备，调车工具等的运营要求。因此，规定合理的列车重量，将是一个重要而又 复杂的技术经济问题，它与铁路运输能力的加强紧密相关，但又涉及与铁路运营 和发展有关的更加广泛的各种问题。 在货物周转量相同的条件下，提高货物列车重量的效果，表现在下列几个方 面： ( 1 ) 增加以吨数计的铁路通过能力； ( 2 ) 减少了开行的货物列车数，有助于提高货物列车的旅行速度； ( 3 ) 减少机车使用台数和能源消耗； ( 4 ) 减少车站到发线的需要数量，并可减轻技术站的工作； ( 5 ) 降低运输成本。 因此，增加列车重量受到了各个幅员辽阔的资源大国的普遍重视。前苏联多 年来铁路运输能力的提高，百分之八十是靠增加列车重量所取得的。 提高列车重量、加大行车密度以扩大运输能力主要是靠改革运输组织来实现。 组织开行部分超重超长列车和组合列车就是解决这一问题的有效途径。 近3 0 年来，随着世界科学技术的飞跃发展，一些发达国家的铁路在技术改造 和技术进步方面也取得了显著的成效。特别是重载技术的突破，推动了重载运输 的迅猛发展，它的兴起，又促进了科技进步和运输组织改革，为提高铁路运输能 力、降低运输成本、增进铁路经营效益开辟了一条新的途径，已成为铁路现代化 的一个总的发展趋势。 各国铁路因为运营条件不同，对于组织重载运输所采取的形式和方法也不完 全相同。各国铁路所开行的重载列车，可归纳为三种基本类型，即：北美铁路的 单元式重载列车，前苏联铁路的整列式超重超长重载列车和多列合并的组合式重 载列车。 目前，各国对于重载列车的概念理解不一，北美铁路习惯于把百辆以上货车 编成的万吨列车视作典型的重载列车，而前苏联铁路则把重量超过6 0 0 0 t 的超重超 长列车和重量超过7 0 0 0 t 的合并列车称为重载列车。其实，所谓长和重都只是相对 9 于常规货物列车而言，只是一个相对概念，在不同的国家和不同时期里可以有不 同的标准。重载运输的特点是在不降低行车速度条件下大幅度地提高列车重量。 因此，提高机车单位功率效率、组织长大列车和提高轴重是推行重载运输的关键。 在这方面，北美铁路和前苏联铁路采取了不同的技术路线。 2 2 1 单元式重载运输组织 北美铁路的单元列车始源于美国，盛行于北美，进而推广到澳大利亚、巴西、 南非等国。美国铁路的单元列车是从整列运输的固定编组直达列车演变而来的。 所谓整列运输，就是直达运输，以始发直达列车的形式进行运输。它是根据货主 的要求随时进行的一次性运输，在沿途各站无需进行编解作业。所谓固定编组直 达列车，就是循环直达列车，它的车底是固定编组、并在发到站间循环运用。但 是固定编组直达列车的机车是不固定的，而且它所运输的货物也并不一定都是固 定一个品种、一个货主。单元列车在组织形式上和组织方法上都比整列运输和固 定编组直达列车更加高级，它的机车车辆都是固定编组，循环运用，而且是由一 个货主，固定一种车型、运送一个品种的货物。 固定编组直达列车只是一种技术上的创造，而单元列车不只是在技术上，而 且是在管理上的创新。这主要是指由于组织单元列车要求须有较高水平的运输组 织工作，须要有产、运、销诸方面的共同努力和协同配合。 在运输组织上，开行单元列车需要有以下措施来配合，以提高效率i ( 1 ) 在装车地、大型矿点铺设环行线，整列空车到达后不解体、不转头，在 运行中不停车地徐行装车。 ( 2 ) 采用大型专用货车和机车固定编成专列，作为一个独立的运营单元进行 活动，由过去的车辆专用发展为列车专用。车辆在沿途不进行检修，而在检修基 地每隔一定时间从列车编组中依次摘换一定数量的车辆，摘下该检修的，同时换 上相应数量已检修好的，从而使列车中的车辆轮流得到检修。 ( 3 ) 实行多机牵引，加大每个列车的重量。使用新型的机车同步操纵技术， 由列车头部的本务司机一人通过遥控盘将要求指令发射至补机机组，在制动时控 制制动系统的减压和充风缓解，从而解决了长重列车制动时间的延长问题，并使 重载列车的重量和长度不再受车钩拉力和制动系统的限制。 ( 5 ) 在卸车地，如港口、电厂、钢厂等用户，一般都设有环形或贯通式线路， 以及和车型、卸车方法相适应的地面设施，保证了列车不解体、不转头、在徐行 中卸车。 上述运输组织方法是建立在货源货流的稳定集中，产运销三方的协同配合， 1 0 以及铁路技术装备重型化的基础上的，也就是： ( 1 ) 要有稳定集中的货源货流，这是长期均衡地组织重载单元列车循环运行 的基本条件。 ( 2 ) 要求产运销相互协调一致，保证装、运、卸各个环节的能力能够相互适 应配合。 ( 3 ) 要求铁路技术装备的重型化，以便尽可能地提高每一列车的载重量。进 行大量的线路改造，加强与重载运输配套的建设，包括更新桥梁、建设终端站场、 装设调度集中，延长站线等，所有这些都可以为开行重载列车创造条件。 2 2 2 整列式及组合式超重超长列车 由于通过能力比较紧张，为了扩大铁路运输能力。采取了开行超重超长列车 和组合列车的方法来提高列车重量，实现重载运输，以缓解某些区段通过能力的 紧张程度。 开行的重量和长度都大于普通货物列车的超重超长列车及合并列车，与单元 列车有着明显的不同。前两种形式的重载列车并不要求必须固定机车车辆，也不 要求必须是一个货主，用同一种车型，装载同一种货物。超重超长列车与合并列 车的区别则在于：超重超长列车是对集中的或分散的车流的扩大编组，一般用单 节或双节大功率电力或内燃机车牵引，按运行图从一个编组站直接开到下一个编 组站，途中除区段站外，在各中间站基本上不停车地运行，只要铁路技术装备能 够适应，行车组织无需多大改变即可实现。组合列车是将两列以上普通或超重列 车首尾相联合并为- n 超重超长列车，机车分别位于列车的头部和中部，列车的 长度不受到发线有效长的限制，以不停车地通过全区段为基本方式，组合列车的 开行方式、合并和拆解地点的选择都比较灵活，简单易行，工程设施少，增加能 力显著。 2 2 3 三种方式的特点 单元式重载列车，是货源充沛，运量特大，品类单一，流向集中的大宗货物 ( 如煤炭、矿石) 运输的高级组织形式，要求装、运、卸环环紧扣，各项技术设 备成龙配套。列车固定车底、固定机车、固定车次、按固定运行线和固定作业过 程和时间标准，在固定的装卸地点之间循环拉运固定品类的货物。要有先进的技 术装备为支持条件，并要路内路外各部门各单位通力合作统一规划、同步建设、 密切配合、协同动作才能实现。我国的煤运专线大秦线采用了单元式重载列车来 承担由各大矿区或集运点整列装车运往秦皇岛煤炭专用码头整列卸车的运输任 务。 整列式重载列车，在煤炭运输量很大且流向集中的现有客货运输干线及主要 煤运通道，组织开行固定车底或不固定车底的始发直达及通过集结车流方式编组 技术直达超重超长列车，是我国今后重载运输发展的主要形式。这种列车的特点 是车种车型不限、货物品种多样，其组织方法与普通货物列车类似，可以是单机 牵引，也可以是双机牵引，适于在客货运输密度均较大的干线上采用。 组合式重载列车。是将开往同一方向的两个及其以上普通列车首尾相接，组 合成一个新的长大列车，机车分别挂于列车前部和中部，使用一条运行线，由组 合站( 装车站或技术站) 运行到卸车站或技术站再分解为小列。其车底可以固定， 也可以不固定，列车流的来源可以是中转列车，也可以是自编( 装) 列车，在运 输组织上有一定的灵活性。如作为加强通过能力的经常性措施，只需在少数中间 站及两端组合拆解站延长少量股道，不动整个站场，土建工程很少，且可随开行 组合列车的增加而边开边建，逐步提高运能。在通过能力紧张的铁路线，或通过 能力紧张的阶段( 例如运行图的”天窗”前后) 都可有计划地组织开行这种超重超长 的组合列车。 2 3 增加行车密度 增加行车密度是提高铁路通过能力的中心环节。增加行车密度投资少，见效 快，在客货共线条件下，以及在非常时期，效果特别显著。因此，在研究提高铁 路运输能力问题时，一般都把增加行车密度作为优先采用的措施，待密度接近饱 和时，再转为以提高重量为主的政策。 ， 增加行车密度的主要途径在于提高货物列车运行速度，缩小列车间隔时间， 缩短区间长度，增加区间正线数目等等。 2 3 1 提高列车速度 在大力提高货物列车重量的同时，适当提高其运行速度是铁路运营工作的主 要任务之一。提高列车运行速度可以减少列车占用各项铁路设备，如区间、咽喉、 到发线的时间，从而可以提高铁路通过能力。提高货物列车运行速度，可以加速 机车车辆周转，从而减少所需机车车辆及乘务组数量；可以加速货物送达，从而 可加速国民经济中流动资金的周转而产生巨大的经济效益和社会效益，并可提高 铁路的市场竞争能力。 1 2 提高列车运行速度，和提高列车重量一样，涉及众多的技术经济因素。为一 条铁路线选择适应其货物周转量的最佳列车运行速度，也是一个较复杂的技术经 济问题。提高运行速度的目的可以通过以下三个方面来达到，即：提高机车牵引 工况下的速度，提高最大容许速度，降低基本阻力。 在列车重量一定的条件下，提高机车牵引工况下的运行速度要靠增加机车功 率，如采用更大功率机车、组织双机牵引或补机推送等方法来实现。 2 3 2 缩短列车间隔时间 在站间距离不变的条件下，缩短列车间隔时间( 包括列车在车站的问隔时间 及追踪列车间隔时间) ，可以减少列车占用区间的时间，从而可以提高区间通过能 力。 缩短车站间隔时间，重点是要缩短与邻接车站办理行车联络手续的时间，布 置、准备和检查接发车进路的时间，以及办理接发车作业其他项目的时间。解决 办法是采用更完善的信号、联锁、闭塞和通信设备。采用自动闭塞以及采用调度 集中设备等等，采用先进的信号、联锁、闭塞设备，不仅能缩短车站间隔时间， 组织列车追踪运行，而且，可以保证行车安全，改善劳动条件，是实现铁路现代 化、以提高区间和车站通过能力、改善运输工作指标的重要措施。 2 4 修建三线 在客货运输特别繁忙的电气化自动闭塞双线铁路上，如运输密度大幅度增长， 用其他加强方法又难以掌握时，就需要修建第三、四线。 2 4 1 增建第三线 这里应着重研究三线建设施工方案，行车组织方法，以及通过能力计算等问 题。 ( 1 ) 绕行方案 根据运量及货流构成情况，如有分流条件时可采用第三线绕开既有双线的方 案。其优点是第三线既有线分开，各自成为单独的系统，在行车调度指挥上较为 方便，改建拆迁工程量小，与城镇规划矛盾少，新线施工与旧线运营基本上元干 扰。其缺点是，占用土地多，站场、客货运设施均须另建，工程投资较大；由于 自成系统须多用运营管理人员，从而运营费较高。 ( 2 ) 并行方案 在既有双线路基的一侧修建第三线，与绕行方案比较，其优点是占地省，如 线间距按5 5 m 计算，每公里仅占用土地9 亩，为绕行线的3 0 ，而且所占土地大 部分都是铁路已征用地，土方工程量小，且可充分利用既有线的站场设备，或与 旧有设备更新改造相结合，工程技资可以大大节省；运营人员增加较少，运行调 整的灵活性较大；可根据客货运量增长的需要分段修建，逐步贯通。其缺点是， 施工与运营干扰大，需要预留施工“天窗 ，影响现有通过能力；拆迁工程量较大， 与城镇规划的矛盾较多；调度指挥工作较为复杂，行车调车人员劳动强度加大。 如既有线技术标准低时不利于以后的现代化技术改造。 2 4 2 修建分流线 改造既有线和修建新线都是路网建设的重要组成部分，都是为了增强铁路运 输能力，但又各具不同的作用与特点。繁忙干线的改造，基本上是增加正线数目， 不扩大吸引范围，可以分期分段施工，边改造边投产，及早发挥投资效益，效果 明显。但施工不可避免地会与运营发生干扰，影响当前的运输能力。如果改移拆 迁工程过大，造价甚至高于新线，就应考虑和建设分流线和联络线相比选的问题。 修建新的分流线和联络线则除增加运能外还可有其他作用。一般地说，分流线是 在既有干线运输过于紧张而其潜力又较小的情况下所采取的用修建平行线的方法 来扩能的措施，其主要作用是能分担原由既有线承担的部分直通车流，缓解限制 区段通过能力紧张程度，同时可促进某些地区或工矿企业的发展，从而在整个路 网中增大了吸引范围；联络线则主要是为了把两条干线用短线连通，用以增加通 路、缩短运距，为合理运输创造条件。此外，建设新线还可起到优化路网结构和 巩固国防的作用。修建新线的共同问题是投资大，工期长，必须在全部工程完工 后才能形成能力，才可受益。为此，旧线改造和新线建设必须统筹安排。 1 4 3 神朔铁路现有能力分析 3 1 神朔线能力现状 神朔铁路西起大柳塔，东至北同蒲线朔州站，线路全长2 6 6 k m ，其中大柳塔 - - 4 * 池南为双线，线路长2 2 8 k m ，神池南朔州为单线，线路长3 8 k i n 。全线设车 站1 9 座( 不含朔卅站) ，分别为大柳塔、燕家塔、朱盖塔、神木北、黄羊城、新 城川、孤山川、府谷、保德、王家寨、阴塔、韩家楼、三岔、南坡底、神池南、 上吃老、九吃塔、寇庄、朔州西。其中神木北站为本线技术作业站，承担神延线 及本线部分车流的解编作业；神池南站为与朔黄线的接轨站，承担机车摘挂作业； 朔州西为与铁路交接站；神东站为与报神铁路交接站。大柳塔、燕家塔、黄羊城、 新城川、孤山川、保德、阴塔、韩家楼、三岔、朔州西为装车站。 神朔线2 0 0 3 年5 月电气化改造完成。目前列车追踪间隔采用1 3 分钟：采用 垂直天窗，冬季一周二次，一次1 8 0 m i n ，夏季一周3 次，每次2 4 0 分钟；现状行 车量客车1 对，非天窗日货物列车1 0 0 对，有天窗日货物列车8 0 对；采用s s 4 b 和s s 4 双机牵，车辆为c 6 4 和c 7 0 ，牵引质量5 0 0 0 、6 0 0 0 吨。 2 0 0 7 年神朔铁路总运量为1 4 3 2 0 万吨，同比增加1 5 0 4 万吨，增长1 2 。 3 2相邻线路能力分析 与神朔相邻的线路中除包神为i 级专用铁路外，其他的都为i 铁路，神延、 包神为单线，其他为双线，限制坡度神延最大为1 2 5 9 0 0 ，朔黄、大秦最大为1 2 7 0 0 ， 包神为9 0 ，神朔为1 2 9 o o 。最小曲线半径，神朔为4 0 0 米，朔黄一般为8 0 0 米， 困难地段为4 0 0 米，包神为3 0 0 米，大秦线为4 0 0 米。 3 2 1 包神铁路 包神铁路是神朔线的上游区段，主要为神朔提供装车支持，神东站为交接站， 向包神铁路纵向延伸为两条单线，连接着各个装车站。神东巴图塔，神东乌兰木 伦为电气化铁路，维护检修和机车由神朔提供，其他业务由包神自己承担。 管内主要有上湾、补连塔、哈拉沟、石圪台、乌兰木伦、布尔台六个大型自 动化装车站和黑炭沟货场、机库、巴图塔煤专线等煤台，乌兰木伦车站连接有煤 制油专用线；东乌铁路从沙沙圪台接轨，巴准线从巴图塔接轨。2 0 0 7 年为包神铁 路呼局交口总运量为2 4 2 1 万吨，增长5 4 ；为神朔线装车7 6 1 7 万吨，增长1 5 ， 装车总量首次突破亿吨大关。 技术标准：i 级专用地方铁路，主要为单线( 其中瓷窑湾一巴图塔段为双线) 限制坡度：万水泉南一东胜：上行4 0 ，下行9 ，乌兰木伦一东胜：上、下行均 为9 0 ，最小曲线半径3 0 0 m ，采用东风型( d f 4 b 、d f l 2 、g k d 3 ) 牵引，到发线 有效长：1 0 5 0m ( 其中个别站为8 5 0 m ) ，继电半自动，包头方向牵引重量为5 0 0 0 吨，神朔方向6 4 0 0 吨。各车站情况见表3 2 1 。 表3 2 1 包神铁路各站概况表 t a b l e3 - 2 1t h er a i l w a ys t a t i o no fb a o t o u s h e n d o n gu n e 车站性质股道数概况 主要编组站，机务折返所所在地，办理列车编解， 整列车中扣修车的翻选、取送，专用线车辆的取 万水泉南区段、客货运站 1 1 送，承担周边旅客运输任务，是包神线的北分界 口，较大客运站之。 中间会让、客运主要办理列车会让、通过，并负责分流万水泉南 大树湾 3 站站站存车，较大客运站。 中间会让、客货 主要办理列车会让、通过，并负责分流万水泉南 达拉特旗 9 站站存车，以及达旗电厂车辆的出入，主要客运 运站 站。 中间会让、客运主要办理列车会让、通过，同时办理周边地区的 关碾房 7 站 旅客运送业务。 中间会让、客运主要办理列车会让、通过，同时办理周边地区的 沙坝子 3 站 旅客运送业务。 中间会让、客运主要办理列车会让、通过，同时办理周边地区的 纳林沟门 2 站旅客运送业务。 中间会让、客货主要办理列车会让、通过，以及达旗电厂部分煤 朝脑沟 4 运站炭的装运，同时办理周边地区的旅客运送工作。 中间会让、客货 韩家村 4 主要办理列车会让、通过。 运站 机务本段所在站，主要办理列车编解、专用线装 东胜 区段、客货运站 1 2 卸车取送，是包神线较大客运站。 中间会让、客运 敖包沟 2 主要办理列车会让、通过。 站 中间会让、客货 主要办理列车会让、通过，及伊泰煤炭的装运和 沙沙圪台5 运站周边地区旅客的运送。 中间会让、客运 转龙湾 2 主要办理列车会让、通过。 站 巴图塔中间会让、客货 6 主要办理列车会让、通过，及煤炭的装运和管区 1 6 运站 附近旅客的运送。 中间会让、客货主要办理列车会让、通过，及煤炭的装运和周边 石圪台 7 运站地区旅客的运送。 中间会让、客货主要办理列车会让、通过，及煤炭的发运和管区 瓷窑湾 7 运站 附近旅客的运送。 主要装车站，机务折返所所在地，负责列车编解、 乌兰木伦区段、客货运站 1 2 车辆装卸、专用线及邻站取送，承担周边旅客运 输任务。 神东站 四等、中间会让、办理列车会让、通过和周边旅客的运送，主要客 ( 1 、1 1 )客运站 6 运站。 车站间隔时间：t 不：3 分钟：t 会：2 分钟；t 连：2 分钟；t 刭发和t 发弱：均为2 分钟； 神朔方向线路能力为6 3 对，其中货车6 2 对，客车1 对，神东一乌兰木伦： 货车3 0 对，神东一瓷窑湾：货车3 2 对，年货物发送能力为9 0 0 0 万吨。各区间能 力测算情况见表3 2 2 ，各装车站装车能力情况见表3 2 3 。 3 2 2 朔黄铁路 朔黄线为双线电气化铁路，在宁武、唐灵岗车站与同蒲线相接，在王佐与京 九线连接，终端为天津煤码头和黄骅港。管内山西区段有4 个装车站，列车除少 数在河北界内卸车外主要流向黄骅港、天津煤码头和经京九线发往天津港和周边 电厂。黄万铁路从黄骅南接轨，经天津地铁进入神华天津煤码头公司，为单线。 追踪列车间隔时间和列车在车站间隔时间：朔黄线：列车运行图追踪列车间 隔时间为1 2 分钟。黄万线：t 会f f i 2 ，t 不= 4 ，t 起- - 3 ，t 停= 2 ( 中间站) t 停= 3 ( 技术站) ， t 黻= 2 ( 后行列车为通过) ，t 敞= 4 ( 后行列车为停车) 。 机车运用台数，朔黄线1 4 1 台，其中长交路：1 0 6 台，短交路1 6 台，运用机 车合计1 2 2 台；检修机车1 9 台。黄万线1 1 台，运用机车9 台，检修机车2 台。 表3 2 2 包神铁路各区间通过能力测算表 t a b l e3 - 2 2t h ep a s s i n gc a p a c i t yo fb a o - s h e nr a i l w a ys e c t i o n 里程 上行下行 通过能力 站名 运行时分技术速度运行时分技术速度 ( k m )( 对昼夜) ( m i n ) ( k m h )( m i n )( k m h ) 包头一万南 6 9 91 53 01 53 03 4 万水泉一万南 5 5 61 52 2 2 1 52 2 2 3 4 万水泉南 9 8 31 44 4 71 34 9 23 6 人树湾 1 2 6 51 1 5 7 51 15 5 4 2 达拉特旗 1 0 4 31 15 7 91 24 7 44 1 1 7 关碾房 1 2 2 91 44 5 51 94 13 2 沙坝子 1 1 5 91 25 2 71 6 3 6 2 3 6 纳林沟门 1 2 5 51 45 4 61 93 9 23 2 朝脑沟1 3 9 1 6 5 1 51 74 2 13 2 韩家村 1