（车辆工程专业论文）青藏铁路机务运用方案研究.pdf

中文摘要 摘要：青藏铁路是目前世界上海拔最高、线路最长的高原铁路，是当今世界 高原最具挑战性的工程建设项目，是人类铁路建设史上的伟大创举同时青藏铁 路特殊的地理、气候条件，恶劣的自然环境，落后的经济状况，对铁路运输组织 提出了特殊的、严格的要求，所以作为动力的机务部门必须严格制定机务工作方 案。 本文分五部分对青藏铁路的机务方案进行了全面的阐述；( 1 ) 介绍了青藏铁 路的线路情况以及所使用n j 2 型机车的技术规范；( 2 ) 针对青藏线格尔木拉萨区 段特点_ 平口相关参数确定了机车运用方式、乘务配置等机务设计方案：( 3 ) 对机车 的运用实施方案进行了验证，包括长大坡道和运行时分的验证，并确定了相应的 乘务制度；( 4 ) 介绍了运行中出现各种突发状况相应的应急处理措施，以及救援 列车的运用方案；( 5 ) 说明n j 2 型机车电气检查试验程序，根据青藏铁路的实际 情况将修程划分为季度修、半年修、年修和大修，并对青藏铁路公司机车检修模 式做了规划。 关键词：青藏铁路；机务方案；应急处理；机车检修。 分类号： a b s ，认c t a b s 硼a c t n cq m 西1 a i - m 吐i a i l w a yi s 血eh i 鲫a n dl o n g e s ta l 酊p l 姗r a i l w 町 i nm ew o d d w i d c ；h sab i gc h a ：1 1 g e 协i h e n s u c 6 阻p 耐e c to ff kw o d d ，a n d 也e p i o n r i n gw o r ki nt b eh i s l 0 巧o fh l 珊a nl a i l w a yc o 啦由删o ma n dt h cs p c c i a l g e o 口叩b i c 日lc i w 吡m 棚，c u m 耐cc o 删d a n da c i v c r 辩碰曲m i 即“r 0 姗曲 b 覃d 珊瑚d 燃o fe c 锄皑yo f t h e ( 她h a r i 阮饱m 哪嘲嘲黼印e c i a l 衄l d s 晡c t e r 协r a j 】w a yt h p o f t 似豳n 确a st b e 由n a m i cp ，w t h e1 0 c 删v cs 鳅o r h a s t o 湖s 龇也c 、础p r e o 唧商嘶 w eh g v e 矗v ep a n si l lt l l i sa 币d et o c p a t i d t ct h el o c o m o t i v em 锄a 蛳e 毗o f q h l g h a i - n b e tt a i l w a y ：( 1 ) i n h 硼u 把邢a d 唧l d i n so fq i n 鲥币b e t 舢w a ya n d t h e t e b n i c a l 印e c i 矗c a l i 蚰o f l l s i n g n j 2 ；( 2 ) s p e c 瑚t o 山e 面o f g e c 删- l a 髓o f q i 删币b di a i l w a y d d 盱血n el h el 钟埘删v cm 锄媚铷c ms 眦h 罄t h e 缸n m 衄 勰s i 印e t 衄d o n ；( 3 ) v 碰d a _ i et h em 锄棚脚n t ，i n d u d et h e 既衄e n to f1 0 n g d o p c 锄d 堋珊| i n gt i m e ，c o 删n i i et h en n | 怒f 研血a i = 咖蝴；( 4 ) i m d u c et h e i 仰t o 鲫d d c ns i l 1 1 | t i 蚀，锄dt h e 邢n n i n gm 锄鲳捌n 粗to f 他s c m 岫；( 5 ) i 玎订o d u f b e e l e c 砸c a lc h e c k i n gt e s tp l d s so f n j 2 ，缸dc i a 韶t h er e p a i rp r o c e s st 0q i l a r t e r 地p a j rh a l f y c 缸r c p a 址o n ey e 盯r c p a i r i n g 锄d t w oy 盥r e p a 记a l l d m l e t h e m o d do f c h e c k i g 锄d 咧f f o r q i n g h a i - 髓b e tr a i l y p a n y 圈时w o r d s l 她窖l l a i m b e tr a i l 帆 s i t l l d d o n ；( 、h k dr 印a i ro f g i n e c l a s s n o ： 致谢 本论文是在刘志明教授的亲切关怀和悉心指导下完成的，三年来，导师渊博 的专业知识、严谨治学的科研作风，给本人留下了深刻的印象。将使本人终身受 益。对于导师在学业上的极大帮助，在此谨向导师致以深深的敬意和感激! 本人在攻读工程硕士学位期间，本人的现场指导教师狄威高工对本论文的选 题、研究方法进行了悉心的指导，在此向他表示衷心的感谢。 向在攻读工程硕士期间给予我关心帮助的老师和同学一并致以深深的谢意 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 最后，感谢在百忙中担任本论文评阅工作的专家、教授l 1 1 青藏铁路的基本情况 l 绪论 青藏铁路是目前世界上海拔最高、线路最长的高原铁路，是当今世界高原最 具挑战性的工程建设项目，是人类铁路建设史上的伟大创举线路全长1 9 5 6 公里， 其中西宁至格尔木段的8 1 4 公里线路已于1 9 8 4 年开通运营。格尔木至拉萨段全长 1 1 4 2 公里，其中新建线路1 1 1 0 公里，格尔木至南山口既有线路改造3 2 公里。线 路途经海拔4 0 0 0 米以上地段9 6 0 公里，占格拉段线路总长的8 4 1 。连续多年冻 土区5 5 0 公里，占格拉段线路总长的4 8 2 。翻越唐古拉山的铁路最高点海拔5 0 7 2 米在此之前世界上运营的海拔最高的铁路在智利，其海拔高度为4 8 2 6 米，其次 是秘鲁和阿根廷的铁路，海拔最高点分别为4 8 1 7 米和4 4 7 5 米，而青藏铁路不仅 在海拔高度上分别比智利、秘鲁和阿根廷铁路分别高出2 4 6 米、2 5 5 米和5 9 7 米 而且智利、秘鲁和阿根廷这些国家的高原铁路只是在通过山口的一瞬间达到海拔 最高高度，列车是在3 0 4 0 的坡度快速上下 青藏铁路沿线地质复杂，冰椎、冻胀丘、厚层地下冰等不良冻土广布；地震 活动频繁，断层分布密集，滑坡、泥石流、雷击等灾害严重；空气稀薄，氧气只 有海平面的5 0 6 0 ，气温极低，年平均气温在o 以下，极端最低气温为一4 5 ； 生态脆弱，由于特殊的地理环境和严酷的气候条件，生态环境一旦受到破坏，短 期内极难恢复，具有不可逆转性：沿线人烟稀少，地区经济、文化相对落后。 青藏铁路格拉段2 0 0 1 年6 月2 9 日开工，总工期为6 年，线下工程i 级标准， 单线，最大坡度2 0 ，年输送能力为客车8 对，单向货流密度5 0 0 万吨，由内燃 机车牵引，预留电气化条件格拉段共有车站4 5 个，其中有人站8 个，无人站3 7 个，所谓有人站，即这些车站和普通火车站一样，可以人工办理接发列车那曲、 拉萨2 个车站为客运营业站，设置计算机联网售票系统，不冻泉、沱沱河、雁石 坪、安多、当雄、羊八井站运营初期哲按旅客乘降所办理，玉珠峰、昆仑山、楚 玛尔河、唐古拉、措那湖为旅客观光停车站。格拉段全线采用高站台。那曲站为 上水站。拉萨站设基本站台l 座，中间站台2 座，设有行李房。拉萨客车整各基 地设3 条带有整各库的客车线，到发线有效长4 3 8 米，存车1 6 辆。 拙宜奎亟太茎童些亟茎位垃塞缝监 经过建设者和有关单位的密切配合，青藏铁路格拉段于2 0 0 5 年1 0 月1 5 日铺 轨到达拉萨车站，全线正式铺通。青藏铁路在建设中创造了许多“世界之最”的 奇迹，如：这条铁路是世界海拔最高、线路最长的高原铁路，是世界上穿越冻土 里程最长的高原铁路：海拔5 0 7 2 米的唐古拉山车站，是世界海拔最高的铁路车站； 海拔4 9 0 5 米的风火山隧道。是世界海拔最高的冻土隧道；全长1 6 8 6 米的昆仑山 隧道，是世界最长的高原冻土隧道；海拔4 7 0 4 米的安多铺架基地，是世界海拔最 高的铺架基地；全长1 1 7 公里的清水河特大桥，是世界最长的高原冻土铁路桥 为了早日发挥青藏线格拉段的作用，铁道部提出了。三、五、七”的阶段奋 斗目标，即：2 0 q 6 年3 月1 日开行临管货物列车，2 0 0 5 年5 月1 日开行空驶的客 运列车，2 0 0 6 年7 月1 日全线试运营 1 2 青藏线进口机车的基本情况 青藏铁路使用美国g e 公司制造的c 3 8 一a c h e 型( 国内型号为n j 2 型) 机车， 该车采用交一直一交电传动方式，轴重2 3 t 整备重量1 3 8 t 最高运行速度1 2 0 k m h ， 采用电子控制的空气制动机( n y a b 公司的产品，型号为c c b ) 。车体形式为单司 机室双侧内走廊结构，机车前后端均有端门可与相邻机车或车辆连通。司机室装有 供氧( 含三个吸氧面罩) 和供暖设备。对旅客列车具有双风管供风功能。机车牵引 旅客列车和货物列车如图卜1 和卜2 所示 圈卜ln j 2 型机车牵引旅客列车 2 机车总体技术规范如下： 传动方式： 操纵方式： 限界： 轨距： 轴式： 机车最大重量， 轴重： 轴重差： 轮重差： 车轮： 新轮轮径； 计算轮径： 全磨耗轮径： 图1 _ 2n j 2 型机车牵引货物列车 交流电传动( a c d c a c ) 单司机操纵 符合g b l 4 6 1 - 8 3 1 4 3 5m c o c o 1 3 8 t ： 2 3 t 轴与轴间的最大轴重偏差2 9 车轮与车轮间的轮重偏差4 采用整体碾钢车轮( 从rm 1 0 7 2 0 8 ) ，c 级 1 0 5 0m 1 0 1 3m 9 5 0 唧 机车具有电气和空气系统重联功能( 同型号机车之间) ，三台机车重联，以5 酬h 速度可通过r 1 4 5m 的曲线 最小摘挂曲线半径： 两端车钩中心距： 机车尺寸： 机车总长( 两端面间) ： 机车宽度( 司机室处) ； 机车高度： 2 5 0m 2 0 8 5 3 6 蛳 1 9 9 1 4 6 衄 3 1 1 9 6m 4 7 6 5 6 哪 转向架中心距：1 2 8 6 9 6 转向架轴距：1 8 5 0 4m 机车功率在运用条件下可随海拔高度( 基于大气压力) 及环境温度自动修正 机车具有辅助功率向牵引功率转移功能 车钩能与中国标准g b 4 9 5 2 ，t b t 3 0 4 4 2 0 0 2 、t b t 3 0 4 6 - 2 0 0 2 车钩相联挂。 车钩中心线距轨面高度为( 新轮) t8 8 0 1 0m 燃油箱容积( 可用)9 0 0 0l 士1 砂箱容积8 5 0l 雕 柴油机冷却水容量 9 2 5l 士8 0l 柴油机润滑油容量 1 6 7 5l 8 0l 排障器( 具有排雪功能) 距轨面高度( 在车轮踏面磨耗允许范围内可调) ： l l o + 1 0 m 转向架排石器距轨面高度( 可调) ：2 0 3 0m m 牵引性能； 牵引功率( 轮周) ： 牵引力； 起动牵引力： 持续牵引力： 2 5 6 0 k w 2 5 8 0 k w 2 5 1 3 k w 2 3 3 3 k w 5 3 4 l d 叮 5 3 4 1 0 5 3 4 l d 叮 5 3 4 l 矾 4 2 7 l d 呵 4 2 7 l d 叮 4 2 7 l d q 4 2 7 l d 叮 从r 标准状态 海拔2 8 2 8 m 、温度2 0 海拔4 1 0 0 m 、温度1 5 海拔5 0 7 2 m 、温度l o 从r 标准状态 海拔2 8 2 8m 、温度2 0 海拔4 1 0 0m 、温度1 5 海拔5 0 7 2 m 、温度1 0 a a r 标准状态 海拔2 8 2 8 m 、温度2 0 海拔4 1 0 0 m 、温度1 5 海拔5 0 7 2 m 、温度1 0 速度： 最高运行速度； 1 2 0 细 i ( 最高运行速度是基于轨道允许速度) 持续速度： 2 0 2k 匝h 从r 标准状态 韭塞室显太堂童些亟堂盈j 幺盅 绪逾 恒功率速度范围： 最大电阻制动力： 电阻制动功率： 牵引齿轮传动比： 制动距离； 2 0 4 h 曲海拔2 8 2 8 m 、温度2 0 1 9 8 l a l l m海拔4 1 0 0 m 、温度1 5 1 8 3 h 池海拔5 0 7 2 m 、温度l o 1 6 1 2 0 l 妇从r 标准状态 1 6 1 1 2 0l 咖m海拔2 8 2 8m 、温度2 0 1 5 7 1 2 0 虹妇海拔4 l m 、温度1 5 1 4 2 1 2 0h 1 1 m海拔5 0 7 2m 、温度1 0 3 3 8 l d q 2 6 9 3 k wa a r 标准状态 2 6 9 3 k w海拔2 8 2 8 m 、温度2 0 2 6 1 7 k w海拔4 1 0 0 m 、温度1 5 2 4 2 3 1 【w海拔5 0 7 2 m 、温度l o 8 5 1 6 单台机车在平直道、1 2 0 虹h 遽度下，单纯采用空气制动时的紧急制动距离 8 0 0m ，只适用于干轨或只有水的湿轨，均无冰、无锈、无油 机车采用三机重联牵引，当其中一台机车发生故障时，仍能满足牵引3 0 0 0 t 货物列车或1 6 辆( 9 6 0 t ) 旅客列车全线运行的要求 机车制动电阻装置满足机车在运用现场进行全功率自负荷试验的要求具有 双管供风功能。 制动管为车辆风缸供风，并传递制动指令 供风管为客车各种用风设备提供6 0 0k p a 压缩空气 牵引方式：牵引销 1 3 本论文主要研究工作 青藏铁路特殊的地理、气候条件，恶劣的自然环境，落后的经济状况，对铁 路运输组织提出了特殊的、严格的要求。另外，随着铁路跨越式发展的不断深入， 生产力布局的不断调整，生产资源的更充分利用，对铁路运输的安全和畅通提出 了更高的要求。为了保证青藏铁路的安全畅通，提高劳动生产率，保障乘务人员 的身心健康。作为动力的机务部门必须精心研究制定机务工作方案。论文拟对此 做出探讨。 根据青藏铁路和青藏线进口机车的基本情况，论文大致包括蛆下内容； ( 1 ) 青藏线机车运用方案设计； ( 2 ) 青藏线机车运用方案实施； ( 3 ) 青藏线机车应急与救援方案； ( 4 ) 青藏线检修与机务生产力布局方案 6 韭塞奎亟右堂童些臻差筵j 幺塞置塞鳕扭奎运用友基超过 2 青藏线机车运用方案设计 2 1 青藏线格拉段列车开行方案 2 1 1 旅客列车开行原则 由于青藏铁路沿线人烟稀少，本线客流有限，客流以内地及国外到西藏观光 的旅游客流为主，因此，旅客列车在青藏线宜安排白天运行同时，昼问高原病 的发病率及高原反应比夜同低有利于旅客身心健康由于拉萨比北京晚2 个时 区，按照格尔木至拉萨列车运行约1 2 小时推算，拉萨上午9 ：0 0 1 1 ：o o 始发，下 午2 0 ：0 0 2 2 ：0 0 到达，可确保列车在青藏线白天运行。 列车采取连发、连到，便于拉萨车站集中作业，提高车站人员劳动生产率， 也有利于旅客列车在青藏沿线人烟稀少地区发生故障、事故或者自然灾害时，进 行集中救援或者相互支援。 列车应快速通过高原，缩短人员在高原滞留时间。减少铁路在高原布点和定 员，减轻职工的劳动强度充分体现以人为本的服务理念。除会让、补水和地区 所在地车站外，大部分列车应减少青藏线沿途停站 2 1 2 旅客列车开行具体方案 ( 1 ) 拉萨北京西特快列车 全程4 0 6 4 公里，运行约4 8 小时，需车体5 组。拉萨9 ：0 0 1 1 ：0 0 始发，北 京西第3 天9 ：0 0 l l ：0 0 终到，北京西2 0 ：0 0 2 2 ：o o 始发，拉萨第3 天2 0 ：0 0 z 2 ：0 0 终到 停站；石家庄、西安、兰州、西宁、格尔木、那曲 客运及车辆乘务由北京局担当。列车编组l ( d 1 、y z 4 ( 定员9 8 ) 、c a l 、r - 2 ( 定 员3 2 ) 、y 孽8 ( 定员5 9 ) 计1 6 辆 拉萨上海、广州特快列车 拉萨上海全程4 3 7 3 公里，运行约5 0 小时，隔日开行，需车体3 组。拉萨 9 ：0 0 1 l ：0 0 始发，上海第3 天1 2 ：3 0 1 4 ：3 0 终到，上海1 6 ：3 0 1 8 ：3 0 始发，拉 7 j 蔓基奎煎太堂童些耍堂僮监毫一 蠢整蓝扭主垂田左塞邀让 萨第3 天2 0 ：0 0 2 2 ：0 0 终到。 停站：无锡、南京、蚌埠、徐州、郑州、西安、兰州、西宁、格尔木、那曲 拉萨广州全程4 9 6 0 公里，运行约5 8 小时，隔日开行，需车体3 组拉萨 9 ：0 0 1 1 ：o o 始发，广州第3 天1 9 ：0 0 2 1 ：0 0 终到，广州1 0 ：0 0 1 2 ：o o 始发，拉 萨第3 天2 0 ：0 0 2 2 ：0 0 终到。停站：长沙、武昌、郑州、西安、兰州、西宁、格 尔木、那曲。 客运及车辆乘务分别由上海、广州局担当，列车编组肪1 、y z 4 ( 定员9 8 ) 、 c a l 、r 眩( 定员3 2 ) 、y 聃( 定员5 9 ) 计1 6 辆。 ( 3 ) 拉萨成都、重庆特抉列车 拉萨成都全程3 3 6 0 公里。 按现图特快标尺，成都拉萨间全程预计运行约4 5 小时，需3 组车体。成都 2 2 ：0 0 2 4 ：0 0 始发，拉萨第3 天1 7 ：0 0 1 9 ：0 0 终到，拉萨2 0 ：0 0 2 2 ：0 0 始发， 成都第3 天1 5 ：加1 7 ：0 0 终到 停站；广元、宝鸡、兰州、西宁、格尔木、那曲 拉萨重庆全程3 3 6 0 公里 按现圈特快标尺，重庆拉萨润全程预计运行约4 7 小时，需3 组车体。重庆 2 2 ：0 0 2 4 ：0 0 始发，拉萨第3 天1 7 ：0 0 1 9 ：o o 终到，拉萨2 0 ：0 0 2 2 ：o o 始发， 重庆第3 天1 5 ：0 0 1 7 ：0 0 终到。 停站t 广安、达州、西安、宝鸡、兰州、西宁、格尔木、那曲 客运及车辆乘务由成都局担当列车编组i ( d 1 、y z 4 ( 定员蛔) 、c l 、r 霄2 ( 定 员3 2 ) 、w 8 ( 定员5 9 ) 计1 6 辆。 ( 1 ) 拉萨西宁、兰州快速列车 拉萨西宁全程1 9 7 2 公里，运行约2 5 小时，需车体2 组。拉萨9 ：o o 1 1 ：o o 始发，西宁第2 天1 0 ：o o 1 2 ：0 0 终到，西宁1 9 ：0 0 2 l ：0 0 始发，拉萨第2 天2 0 ：0 0 2 2 ：0 0 终到。 停站：德令哈、格尔木、安多、那曲、当雄。 拉萨兰州全程2 1 8 8 公里，运行约2 8 小时，需车体2 组。拉萨9 ：0 0 1 1 ：0 0 始发，兰州第2 天1 3 ：0 0 1 5 ：o o 终到，兰州1 6 ：0 0 1 8 ：0 0 始发，拉萨第2 天2 0 ：o o 2 2 ：0 0 终到。 i 停站；西宁、德令哈、格尔木、安多、那曲、当雄。 客运及车辆乘务由青藏公司担当列车编组d 1 、y z 3 ( 定员9 8 ) 、c a l 、矾2 ( 定员3 2 ) 、y 船( 定员5 9 ) 、】【l 1 计1 6 辆。 四西宁拉萨旅游列车 全程1 9 7 2 公里，运行约2 4 小时，需车体3 组拉萨9 ：0 0 1 l ：0 0 始发，西 宁第2 天9 ：0 0 l l ：0 0 终到，西宁2 0 ：0 0 2 2 ：0 0 始发，拉萨第2 天2 0 ：0 0 2 2 ：0 0 终到 停站；上行一沱沱河、唐古拉、安多、措那湖、那曲、当雄、羊八井。下行 一玉珠峰、昆仑山、楚玛尔河、沱沱河、唐古拉、安多、措那湖、那曲 车辆配属青藏公司，采购庞巴迪公司5 2 辆，四方公司发电车4 辆，共计5 6 辆。其中：定员8 人r w4 0 辆( 备用4 辆) ，带厨房c a4 辆( 备用l 辆) ，餐厅车 c t4 辆( 备用l 辆) ，观光车6 g4 辆( 备用1 辆) ，发电车髓4 辆( 备用1 辆) 。 软卧车设有带洗浴设施的包房，包房内设施齐全。餐车可以提供满足中外旅客需 求的餐饮服务。观光车设有宽敞的玻璃，舒适的座椅，旅客可以尽情观赏沿线的 风光。列车编组：西宁开机次聃6 、c a l 、c t l 、g g l 、肼6 、皿l 计1 6 辆 2 1 3 乘务担当 l 、拉萨至北京西、上海、广州、成都、重庆、兰州、西宁运行距离比较长， 海拔落差大，运行条件复杂，工作条件比较艰苦，列车工作人员劳动强度大，列 车乘务应实行1 车2 人，轮流值乘 2 、由于日前青藏铁路公司各客运单位管理基础相对薄弱，很难适应北京、上 海、广蝌、成都、重庆方向高标准长途旅客列车乘务担当的要求，全部担当5 对 高等级长途旅客列车乘务难度较大。北京、上海、广州、成都铁路局担当的旅客 列车对数比较多，管理水平和人员素质较高，人员调整的余地比较大，可通过不 同车队轮流担当至拉萨列车乘务的方式，减少青藏高原对列车乘务人员身体的不 良影响，因此，拉萨至北京、上海、广州、成都、重庆旅客列车的乘务应分别由 北京、上海、广州、成都铁路局担当。 3 、由于青藏公司客车检修基地设在西宁，如果车辆全部配属给青藏公司，客 ， 车车体需回西宁检修，势必增加拉萨西宁间的客车对数、使用客车车体组数和 乘务人员，不仅浪费运输能力，还将大幅度增加青藏线的运营成本，因此，从车 辆运用考虑，将车辆分别配属给北京、上海、广州、成都铁路局 4 、旅客列车5 对，分别为拉萨至北京、上海( 广州) 、成都( 重庆) 、西宁( 兰 州) 和旅游车( 根据季节开行) 各l 对 客货机车周转图见图2 1 和2 2 韭基奎遂太差童些硒堂焦! 幺毫直嚣线扭奎蠡围虚塞盈让 图2 _ 1 客车机车周转图 l l 图2 2 货车机车周转圈 2 2 青藏线机车与乘务人员运用方案 2 2 1 开通测算 牵引定数： 客、货列车均使用三台n j 2 型机车牵引，旅客列车编组为1 6 辆( 9 6 0 吨) ，货 物列车牵引定数为3 0 0 0 吨。 标尺测算： 标尺1 ： 根据g e 公司提供的机车相关数据，工务部门提供的格拉段线路设计速度( 其 中允许速度1 2 0 公里小时的6 0 8 7 公里，允许速度1 0 0 公里小时的5 2 0 4 公里， 允许速度8 0 公里小时的6 0 9 公里) 和限制坡道，对全区段客货列车标尺测算如 下： 旅客列车上行7 1 3 分( 即1 1 小时5 3 分) ，下行7 2 2 分( 即1 2 小时0 2 分) ； 货物列车上行1 1 4 1 分( 即1 9 小时0 1 分) ，下行1 1 8 3 分( 即1 9 小时4 3 分) 。 标尺2 ： 根据运营初期全线限速8 0 k m h ，对全区段客货列车标尺测算如下： 旅客列车上、下行均为9 6 4 分( 即1 6 小时0 4 分) ； 货物列车上行1 1 4 1 分( 即1 9 小时0 1 分) ，下行1 1 8 3 分( 即1 9 小时4 3 分) 。 运营前根据工务部门提供的线路速度值对客、货列车进行牵引试验，通过牵 引试验正式确定区间运行时分( 即客货列车上、下行标尺) ，提供于运输部门，编 制实际列车运行图。 2 2 2 双机牵引与三机牵引试验 由于青藏线运营初期，从美国订购的机车只能陆续到位，因此需要进行双机 牵引与三机牵引试验，重点验证双机在长大下坡道制动情况和全程牵引油耗情况。 在牵引区段内，牵引重量受困难上坡道的限制，这种坡道称为限制坡道。根据青 藏线的具体路况，限制坡道陡而长。一般来说，最陡坡道长度在5 k m 以上的，称 为计算坡道，计算坡道上牵引重量g 的计算公式，按照列车在计算坡道上以机车 计算速度等速运行时列车的总全阻力和机车计算牵引力( 乘以使用系数) 相等的 原则推导出来： g ( ”+ f ，) + p ( + f ，) 】g 1 0 - 3 = 以 由此得g ：墨：生二! ! 堡! 坚! 竺：! 竺：( 2 一1 ) ( ”+ f ，) g 1 0 。 或 1 0 2 乃五，一p ( w 0 + f ，) g = l 2 二j j _ 兰 ”+ f ， ( 2 2 ) 式中：g 牵引重量，t ： f ，机车计算牵引力，按计算速度v ，取值，埘； 见，机车牵引力使用系数，力，= 0 9 ； w o ，”分别为计算速度下机车、车辆单位运行基本阻力，埘； f 。限制坡道的加算坡度千分数。 为了适应客货列车提速的要求，新牵规增加了列车在平直道上以最高速 度运行仍有加速度口时的牵引重量计算的内容，这一要求对旅游客车尤为重要。 计算公式如下： g ：墨二! ：堡生坚二! ! ! 丛!( 2 3 ) i r = = 一 一1j ”g 1 0 q + ( 1 + 7 ) 口 式中：疋列车最高运行速度时的机车最大牵引力，埘； w o ，”同公式2 - 2 ； 7 列车回转质量系数，= 0 0 6 ； 口列车在平直道上以最高速度运行时的保有加速度。 旅客列车 口= 0 0 1m s 2 ，( 1 ，m 醒= 1 2 0 砌办) ； 口= 0 0 1 5 聊s 2 ，( v 。= 1 4 0 砌办) ； 口= 0 0 2 聊s 2 ，( v 。= 1 6 0 砌办) ； 货物列车 口= 0 0 0 5 聊s 2 。 2 2 2 1双机在长大下坡道制动情况。 根据上述公式计算，2 0 0 6 年1 0 月1 6 日n 9 1 7 次分别在秀水河一江克栋间k 1 1 5 5 1 1 5 7 坡度一1 9 2 ，岗秀一那曲间k 1 6 2 9 1 6 3 4 坡度1 9 2 进行双机制动试验， 1 4 速度9 2 k 皿h 时，手柄提至8 档，柴油机转速1 0 5 0 转分钟，制动力9 7 脯，列车速 度上升，速度升至9 7 蛔h 时，加速度显示6 l m h ，配合使用空气制动，减压5 0 k p a 列车速度可以正常控制 试验证明，使用2 台n j 2 型机车牵引客车，在2 0 长大下坡道运行，机车电 阻制动不能完全控制列车速度，需要配合使用空气制动可以控制列车正常运行。 2 2 2 2 双机牵引与三机牵引油耗对比 使用双机牵引客车，平均每台机车单趟油耗3 1 5 0 公斤，双机单趟油耗6 3 0 0 公斤；使用三机牵引客车，平均每台机车单趟油耗2 2 0 0 公斤，三机单趟油耗6 6 0 0 公斤。通过对比，使用双机牵引与三机牵引对比，每个单趟可节省用油3 0 0 公斤。 2 2 _ 3 机车交路及乘务方式 机车交路或称机车牵引区段，是指机车担当运输任务的固定周转区段，即机 车从机务段所在站到折返段所在站之问往返运行的线路区段。机车交路是组织机 车运用工作，确定机务段的设施和配置、机车类型分配、机车运用指标的重要依 据 由于蒸汽机车运行速度较低，以及受机车煤、水储量豹限制，其交路一般较 短内燃机车和电力机车园整备作业简便，运行速度高，续行距离长，机车交路 可大大延长，甚至可达数千公里加拿大蒙特利尔至温哥华的机车交路长达4 6 9 1 1 锄，我国铁路北京至广州的客运机车交路也已达2 3 0 0h 。延长机车交路可以减少 机务段数量，提高机车运用效率，从而可节省建设投资、降低运营管理费用，有 明显的经济效益 机车交路按用途，可分为担当旅客列车牵引任务的客运机车交路和担当货物 列车牵引任务的货运机车交路；按乘务组工作时间，可分为一般机车交路和长交 路。对于长交路，在机车乘务组采用换乘的乘务制度条件下，机车交路按方向又 可分为直线形交路( 或称双向交路) 和多边形交路( 或称多向交路) 机车在交 路上进行列车作业的组织方式称为机车运转制，它主要可有循环运转制、半循环 运转制、肩回式运转制和环形运转制之分。 机车担当与机务段相邻两个区段的列车牵引任务，除因检修需要入段外，其 余每次返回基本段所在站时，只在车站上进行整备作业的叫循环运转制机车牵 引列车，在两个相邻的交路上交替运行，在其中的每一个交路上进行往返牵引作 业后，即入本段者，称为肩回式运转制。因而，机车交路按机车运转制分，又可 分为循环运转制交路、半循环运转制交路、肩回式运转制交路和环形运转制交路 确定机车交路，实际上也就是确定机务段及其折返段的位置，其主要依据为； ( 1 ) 运输的需要，即区段的行车量和列车密度； ( 2 ) 提高机车运用效率方面的考虑； ( 3 ) 乘务员工作时间和机车周转的安捧； ( 4 ) 机车的技术性能 青藏线格尔术拉萨全长n 4 2 公里，沿途自然条件恶劣，无机车折返地点及 乘务员公寓，因此机车交路采用肩回式。具体方案如下： 客运机车交路：格尔木至拉萨采用肩回式机车交路，三机牵引。 货运机车交路：采用格尔木至拉萨肩回式机车交路，三机牵引 格尔木至拉萨采用客货混交的机车交路 乘务方式；格拉段采用长交路轮乘制的随乘方式，西格段采用长交路轮乘制。 ( 1 ) 旅客列车 三机牵引，安排4 名机车司机担当全区段列车牵引任务。出入库、挂车实行 双人双岗运行中本务机车安捧2 名司机( 其中一人值乘，一人间休，两人轮换 操纵) ，另= 名司机在旅客列车宿营车休息。4 人根据情况按照7 5 小时或1 0 小 时进行双人换班( 单程换班1 次) ( 2 ) 货物列车 三机牵引，安排4 名机车司机担当全区段列车牵引任务。出入库、挂车实行 双人双岗。运行中本务机车安排2 名司机( 其中一人值乘，一人间休，两人轮换 操纵) ，另二名司机在2 、3 位重联机车司机室休息。4 人根据情况按照7 小时进 行双人换班( 单程换班2 次) 为便于乘务员在机车上休息，机车司机室应配置满足1 名乘务员休息的简易 床( 或对副司机座椅进行改造，满足乘务员间休) 。 由于格拉段属高海拔缺氧地区，内燃机车嗓音大、全程运行时间长( 约2 8 小 时左右) ，如乘务员在司机室不能得到很好的休息将不利于乘务员身心健康，对 行车安全造成隐息建议货物列车机车乘务员在机车上休息不能满足需要时，采 用加挂宿营车的方式。 2 3 机车及乘务员配置方案 2 3 1 机车与乘务员配置编制原则与要素 机车与乘务员配置编制原则为： ( 1 ) 保证运输企业效益优先其主要体现在追求铁路运输企业客货运输综合效 益、客运效益和单趟旅客列车运营效益最大化3 个层次 ( 2 ) 满足旅客和货物运输需求 机车与乘务员配置编制要素有： ( 1 ) 旅客列车开行区段 ( 2 ) 旅客列车开行时间：包括纳入基本运行图的固定时间和为适应客流需求l 临 时确定的开行时间 ( 3 ) 运行时刻( 含停站) ：同方向及同径路的旅客列车应适当拉开间隔时间：避 免将始发终到点、沿途主要站运行时刻安排在下半夜；车底运用组数、入 库检修和交路安排要合理。停站的设置要兼顾客流、列车技术作业和全程 旅行时间的要求。 ( 4 ) 旅客列车编组：除满足客流需求外，还须符合运行区段最小换长和牵引辆 数的规定因区段换长差别，还可产生加挂回转客车。 ( 5 ) 乘务担当：乘务担当主要以劳力安捧合理、均衡为原则 2 3 2 机车配置方案 标尺一：按照青藏铁路公司营运部提供的列车开行方案和列车运行图( 5 客3 货) ，客货列车均按三机牵引考虑，西宁、格尔木机车全折返时间按1 8 0 分钟，拉 萨机车全折返时间按1 2 0 分钟考虑，根据机车周转图测算需机车5 9 台( 不考虑检 备率) ，如按2 0 考虑检各率，需机车7 1 台，机车使用系数2 4 6 另加调车机车 3 台( 备l 台) 共需机车7 4 台 根据列车运行图和机车周转图测算，西宁至拉萨旅客列车最长旅行时间2 4 小 1 7 时4 9 分( 其中格尔木至拉萨为1 4 小时2 7 分) ，最短旅行时间2 3 小时0 3 分( 其 中格尔木至拉萨为1 3 小时0 4 分) ，平均旅行时间2 3 小时5 1 分，平均旅行速度 8 4 7 k h 格尔木至拉萨货物列车最长旅行时间2 7 小时2 2 分，最短旅行时间2 3 小时2 3 分，平均旅行时间2 5 小时1 6 分，平均旅行速度4 7 1 k m h 机车在西宁平 均停留时间1 1 小时3 7 分，在格尔木平均停留时间6 小时5 5 分，在拉萨平均停留 时间5 小时3 3 分 标尺二；按照青藏铁路公司营运部提供的列车开行方案和列车运行图( 5 客3 货) ，客货列车均按三机牵引考虑，西宁、格尔木机车全折返时问按1 8 0 分钟，拉 萨机车全折返时闻按1 2 0 分钟考虑，根据机车周转图铡算需机车6 7 台( 不考虑检 备率) ，如按2 0 考虑检备率，需机车8 1 台，机车使用系数2 7 9 另加调车机车 3 台( 各l 台) 共需机车8 4 台 2 3 3 机车乘务员配置方案 采用轮乘制对机车乘务人员进行配备，轮乘制机车乘务员包括乘务需用人数 和地勤需用人数o 。 乘务需用人数，实行轮乘制后，机车和乘务员的直接联系及制约关系打破了， 其需用人数按下式计算： 一轮：兰! ：啦! 。3 0 5 ( 2 4 ) 劳 式中：氏轮乘制机车需用的乘务员人数； 计算区段乘务员在自、外段及换班站的出发、到达补充工作时间的 总和； k 计算区段往、复路旅行时闻的总和； 舀乘务员月劳动时间标准。 地勤需用人数，地勤需用乘务员人数的多少与机务段的性质、任务量、机车 类型，机车运转制、乘务员换班方式和地勤的组织形式有关，具体人员设置按相 关文件执行 所以轮乘制机车乘务员的总人数计算： 厶= ( 4 i e + 厶+ 2 奴) q + ( 砀e ) ( 2 - 5 ) 式中：厶轮乘制机车需用乘务员总人数； 2 肘+ 大修机车出、入厂回送需要的乘务员数。 对于青藏线的乘务人员配置状况，根据式2 4 和式2 5 计算，下面举例说明 2 3 3 。l 格拉段机车乘务员配置 格尔木拉萨格尔木往返乘务员补充劳动时间按本段出发6 0 分钟到达5 0 分钟，在拉萨折返时间按出发6 0 分钟，到达5 0 分钟确定，一个往返补充工作时 间3 6 7 小时。 标尺一：乘务员月劳时按1 6 7 3 小时计算5 对客车、3 对货车共需机车司机 1 8 2 人另加2 台调车机人员1 2 人，合计需机车司机1 9 4 人。如按2 帆考虑预备 率，需机车司机2 3 2 人。 标尺二：乘务员月劳时按1 6 7 3 小时计算5 对客车、3 对货车共需机车司机 2 0 8 人另加2 台调车机人员1 2 人，合计需机车司机2 z o 人。如按2 聃考唐预备 率，需机车司机2 6 4 人 2 3 3 2 西格段客运机车乘务员配置 西格段旅客列车由于旅行时间相对较短( 提速改造后约1 1 小时左右) 可按双 班单司机值乘( 即本务机车2 人，1 人值乘，1 人间休) 测算。标尺一需机车乘务 员4 4 人，标尺二需机车乘务员5 z 人在格拉段开通后，西格段的客、货车也将 作帽应的调整停开n 9 0 3 4 、n 9 0 9 l o 旅客列车，l o 船1 0 5 0 次旅客列车作为拉萨 至成都运行线的一部分，纳入其中。由此，节省的机车乘务人员，担当青藏线5 对旅客列车的乘务任务 2 4 本章小结 机车运用方案涉及牵引定数、列车开行时刻、机车运行标尺、机车运行方 式、机车交路、乘务方式等多方面的因素本章针对青藏线格尔术拉萨区段特 点和相关参数，完成了以下工作； l 、确定了全区段客货列车2 种运行标尺 韭宜奎丑左堂童些基土堂焦监塞壹麓结扭奎重田左塞篮让 2 通过双机牵引与三机牵引试验，得到了双机在长大下坡道制动情况和全程 牵引油耗对比数据。 3 、确定了机车交路采用肩回式方案 4 、提出格拉段采用长交路轮乘制的随乘方式，制定了旅客列车和货物列车牵 引过程中司机任务分工。 5 、根据机车运行标尺1 和标尺2 ，分别计算了机车配置方案。 6 、提出了格拉段和西格段机车乘务员配置方案。 2 0 3 青藏线机车运用实施方案 3 1 青藏线开通试运行方案 根据青藏线格拉段7 月1 日开通试运营的要求，青藏铁路公司机务部根据机 车情况对格拉段开通试运营需要乘务员情况进行了测算。 测算基本参数为： ( 1 ) 机车运行标尺：冻土地段( 5 2 0 6 k ) 及6 0 0 m 曲线半径地段 ( 2 0 5 k m ) 8 0 k m h 、以桥代路( 1 5 8 k m ) 1 2 0 k m h 、其它地段( 5 7 7 6 5 ) 1 0 0 l 皿h ( 2 ) 三机牵引：旅客列车上行8 3 7 分( 即1 3 小时5 7 分) ，下行8 4 1 分( 即 1 4 小时0 1 分) 货物列车上行1 1 1 1 分( 即1 8 小时3 1 分) ，下行1 1 5 0 分( 即1 9 小时1 0 分) 。 ( 3 ) 双机牵引：旅客列车上行9 1 1 分( 即1 5 小时1 1 分) ，下行9 3 7 分( 即 1 5 小时3 7 分) 。 根据列车运行图和机车周转图测算，西宁至拉萨旅客列车最长旅行时问3 4 小 时0 7 分( 其中格尔木至拉萨为1 9 小时5 2 分) ，最短旅行时间2 8 小时5 0 分( 其 中格尔木至拉萨为1 7 小时0 2 分) ，平均旅行时间3 0 小时5 1 分，平均旅行速度 6 5 5 州h 格尔木至拉萨货物列车最长旅行时间2 8 小时2 6 分，最短旅行时间2 5 小时4 3 分，平均旅行时问2 7 小时1 3 分，平均旅行速度4 3 7 k ，h 机车在西宁平 均停留时间9 小时1 4 分，在格尔木平均停留时间6 小时2 3 分在拉萨平均停留 时间5 小时3 9 分。 3 1 1 初期方案 根据指挥铁路运输生产和编制各项计划的具体要求不同，机车现有数的计算 方法如下： 统计某一时刻的机车现有书，根据月末十八点的现况，分别统计各类机车的 现有数及机车现有总数。作为调拨机车、计算机车乘务员需要数以及机车燃料与 检修配件需要量的依据，并作为编制运输技术计划的参考资料计算公式为： ，黼；肘朋+ 埔一肘m _ ( 3 1 ) f 聃s 媳+ m 钥+ m m t ( 3 - 2 ) 式中：材w 铁路局( 机务段) 机车现有机车台数； 硝铁路局( 机务段) 配属机车台数； t 铁路局( 机务段) 入助机车台数； 肘m 聃铁路局( 机务段) 出助机车台数： 时铁路局( 机务段) 支配机车台数； 埘甩长期备用机车台数： 肘m t 出租机车台数。 受美国g e 公司交车进度和海上运输的限制，在z 0 0 6 年7 月1 日前有1 0 台n j 2 型机车已经到达格尔木，正在海上运输的有两个船期，第一个装载了5 台，第二 个装载了3 台因此，根据公式以及青藏线的具体情况，制定如下三个方案， 1 、n j 2 型机车到达1 0 台 拉萨北京旅客列车三机牵引( 2 台n j 2 + l 台d f 4 d ) ，另3 对旅客列车双机牵 引( 1 台n j 2 + l 台d f 8 b 配合使用) ，1 对货物列车三机牵引( 1 台d f 8 b 型+ 2 台d f 4 b 型) 。另安排1 台d f 4 d 型机车和3 台d f 8 b 机车做为备用 ( 1 ) 2 台n j 2 + 1 台d f 4 d 组合，每趟安排乘务员5 名，其中2 台n j 2 机车安排 3 人( z 人执乘，1 人间修，5 小时换班) ，1 台d f 4 d 安排2 人( 采用双班单司机执 乘，7 5 小时左右换班) ； ( 2 ) 1 台n j 2 + 1 台d f 8 b 组合，每趟安排乘务员5 名，其中1 台n j 2 机车安捧 3 人，1 台d f 8 b 安排2 人，乘务方式、换班方式同上。 ( 3 ) 1 台d f 8 b 型+ 2 台d f 4 b 型组合，每趟安排乘务员7 名，其中l 台d f 8 b 机车安捧3 人，另2 台d f 8 b 机车各安排2 人，乘务方式、换班方式同上。 开行4 客l 货，需乘务员情况： 客车单程平均旅时按1 4 5 小时考虑，货车单程旅时按2 4 小时考虑，乘务员 单程辅助工作时间按2 小时考虑，全月总劳动时间为3 1 2 3 2 小时( 每月按3 0 5 天 计算) 。需乘务员1 8 7 人( 月劳时按1 6 7 4 小时计算) a 基窑亟左星主些亟茎撞监塞壹冀缝扭圭运围塞旌左塞 2 、n j 2 型机车到达1 5 台 拉萨北京旅客列车三台n j 2 牵引，另3 对旅客列车中l 对2 台n j 2 牵引，2 对用l 台n j 2 + 1 台d f 8 b 配合使用，1 对货物列车三机牵引( 2 台d f 8 b 型+ l 台d f 4 b 型) 另安掉l 台n j 2 型机车和2 台d f 8 b 机车做为备用。 ( 1 ) 3 台或2 台n j 2 牵引时，每趟安排乘务员3 名( 2 人执乘，1 人间休，5 小时换班) ； ( 2 ) l 台n j 2 + l 台肝8 b 组合，每趟安捧乘务员5 名，其中1 台n j 2 机车安摔 3 人( 2 人执乘，1 人间体，5 小时换班) ，l 台d f 8 b 安排2