大秦集疏运一体化

第六章大秦线集疏运一体化运输组织6.1概述6.1.1大秦线2万吨列车系统集成及运输组织创新煤炭作为一种重要的能源，在社会经济发展和人民生活中发挥着重要的作用。未来相当长的时期内煤炭需求仍将持续增加，煤炭在我国能源结构仍占主体地位，2003年煤炭占我国一次总能源生产的74%，其中一半用于发电，燃煤发电量占我国全部发电量的76.2%。随着国民经济持续快速增长，国内电力消费量不断上升，对煤炭的需求持续增长。2005年，全国累计发电量2.47万亿千瓦小时，较去年同期增长约12.3%，其中煤炭发电累计约2.01亿千瓦时，占全国累计发电量的81.4%。由于我国经济发展的不平衡、煤炭资源和市场分布的不均衡，国家对煤炭运输有很大需求。主要产煤区在西北部、能源市场需求偏重东南沿海，煤炭资源和市场分布的现实决定了必须经西煤东送、北煤南运送达消费市场。其中，山西、陕西和内蒙古西部作为我国煤炭主产区，承担了大部分煤炭调出任务。中国资源和生产力的分布分别处于西北部和东南部，因此铁路在煤炭运输中处于非常重要的地位。大秦铁路作为我国最大能力的“西煤东运”专用通道，长期以来发挥着重要作用，为社会经济发展做出了突出贡献。大秦铁路于1992年建成通车，原开行列车牵引质量为6000吨，设计运量为每年1亿吨，2002年即已完成。在该阶段，大秦铁路仍保留少量的旅客列车和摘挂列车，作为媒运专线的特性尚不突出。随着国民经济的迅猛发展，大秦线煤炭运输需求快速上升，在铁道部统一部署下，大秦线于2002年开始进行了年2亿吨运量的技术改造，并进一步于2005年将扩能目标提高到了4亿吨。2007年，大秦线完成运量3亿吨，2008年、2009年预计可完成运量分别为3.5亿吨、4亿吨。实现了运输能力的大跨越。作为完成运量增长的最重要的组织措施是牵引质量万吨级列车，尤其是2万吨列车的开行。2万吨列车的开行，使我国重载运输的组织一举跃升到了国际先进水平。2万吨重载组合列车的系统集成创新包括：A．在世界上首次实现了LOCOTROL技术与GSM—R技术的结合，并成功应用于2×10000吨重载组合列车。把LOCOTROL技术由过去的点到点通信传输，发展为系统网络通信传输，解决了机车间通信距离限制的关键问题，标志着我国铁路重载技术上了一个新的台阶，为世界铁路重载技术的发展作出了贡献。B．首次实现了采用2台和谐型大功率机车加可控列尾的方式，开行2万吨重载组合列车，是世界重载技术的又一次创新，开创了世界铁路重载史的新篇章。C．在世界上首次实现了800MHz数据电台与LOCOTROL技术的结合，并成功应用于大秦线4×5000吨重载组合列车，使通信传输距离由450MHz的650米提高到800MHz的790米，进一步拓展了LOCOTROL技术的应用领域。D．首次采用单套LOCOTROL系统与SS4型机车结合，实现了主控机车双端同步操纵控制功能。与GE公司推荐的方案相比，200台SS4型机车仅设备改造就节约资金1亿元。E．首次系统采用了重载车辆及重载配套技术。为大秦线设计生产了载重80吨的C80重载货车，加装了120—1制动阀和中间牵引杆，在SS4型机车上加装了E级钢车钩和大容量弹性胶泥缓冲器，纵向冲击力减少35%。F．首次采用机车自动过分相装置。自主研制的机车自动过分相装置确保了重载组合列车安全平稳运行。以大秦铁路煤炭运输大通道为代表的铁路重载运输，集成了大量的高精尖技术成果，特别是在体现机车、车辆、通信信号、冶金等科技实力方面，被公认为中国铁路重载技术水平和综合实力的重要标志。运量的迅猛增长不仅仅是一个技术问题，相当关键的是还包括运输组织问题。要保证大秦铁路空、重车流的有序畅通，有效实现运量增长，不仅仅关系到大秦本线，煤炭货源的组织供应、衔接线路、装车基地的配套建设、秦皇岛港等的卸车能力和疏解能力，都需要适时同步提升。太原铁路局这方面采取的措施包括：A．对大准、北同蒲等相关干线和支线实施扩能改造，使相关干线和支线具备了万吨和2万吨列车始发能力，实现了万吨、2万吨列车从装车点直通秦皇岛港翻车机。B．加强了战略装车点的建设。截至2007年底，大秦铁路建成2万吨战略装车基地8个、万吨战略装车基地46个、5000吨战略装车基地31个。C．大秦铁路以秦皇岛港为重点，成立了驻港运输协调办公室，与港务局合署办公，实现了煤矿、铁路、港口、船舶公司物流链管理过程的重新整合，形成以大秦铁路为纽带的集疏运大格局。秦皇岛港经过几年来煤炭运量的拉动，已发展成为世界最大的煤炭集运港，2007年已经实现煤炭吞吐量2亿吨目标。D．优化运输组织、提高运输效率是内涵扩大再生产的主要方式。从2003年到2007年，大秦铁路在增加2万吨列车对数、机车交路的调整、乘务制度调整、检车检修制度改变等方面创新，助推大秦铁路步入持续、快速、健康发展的轨道。E．生产力布局调整。太原铁路局对大秦线及相关各线运力资源整体优化，全线653公里只设一个机务段、一个车辆段。针对日常运输组织中出现的瓶颈区段和限制点，大秦铁路撤销了一半以上中间站，提高了全线通过能力。现在，大秦铁路所有2万吨列车都实行双司机配班、单司机执乘，并与大干线一样能达到在运行中换乘，减少大秦线咽喉的占用次数，相应提高了列车速度。正是由于相信科学、依靠科学，勇于探索，善于创新，才实现了大秦铁路的超常发展，持续创造了单条铁路重载列车密度最高、运输能力最大、运输效率最高的世界纪录。6.1.2大秦线集疏运一体化运输组织内涵（1）大秦线运输组织特点A.大秦线相对独立，是一条半封闭的重载线，运输组织可以更多地从本线出发，构筑有自身特点的、先进的运输组织模式。B.运量分布相对集中，运量绝大部分集中于湖东站以西各线，沿途流有限，非常有利于集中编解大列列车。在湖东建技术站的意义在于此。C.装卸车区配套装卸车设备先进，可大部分实现循环直达的组织模式。大秦线大部分列车都为循环直达列车，装车站大多有环形装车线，卸车站大部分配有翻车机。一方面减少了大列车货物作业时间，加速货车周转，同时也降低了调车作业量。D.列车牵引质量大，普遍开行了2万吨重载列车，2万吨列车的开行技术、数量和方式是运输组织的核心问题。大秦线几乎所有运输设备、车流组织都围绕着2万吨重载列车展开。E.货车多为专用货车，大轴重、轻车身的C80、C76货车得到广泛应用。安全性有所增加，但同时也加大了货车更新的压力。F.运输组织一体化程度高。装车区、本线、卸车区、技术站的组织模式与设备对相互协调的要求高。G.列车类型全部为货物列车，一般不越行，列车运行组织相对简单。（2）大秦线集疏运一体化运输组织内涵由于大秦铁路半封闭和运量集中的特点，大秦线可以认为划分为装车区、本线、卸车区三部分。其中，装车区主要指湖东以西各线的装车站和衔接线路；本线一般指湖东到秦皇岛枢纽的线路和车站；卸车区指各用户及衔接站。又由于其组织一体化程度高的特点，各区域运输组织方式相互依存度非常大。如，湖东站到发线配置与装车区的车流组织方式关系密切。装车区组织列车牵引质量、数量直接决定了湖东站本身的工作量和作业组织方式；又如，到茶坞的车流来向要求，直接决定了湖东站的作业项目；又如，秦皇岛港的改扩建直接制约了本线的车流组织方式；凡此种种。故考虑大秦线车流组织与能力利用等问题都不能孤立地考虑其中某一部分，而要将这三个区域当作一个整体来看待。本章将这一整体化的运输组织模式称为一体化的运输组织。其内涵可以认为包括三个方面：A.整体最优。即所说的组织方式不能考虑某一环节本身，而要从整个系统最优的角度决定运输组织方式。任何组织方式都是装车区、本线、卸车区一体化的。B.相互协调。即各环节的组织方式一致，设备配套，能力匹配，指挥协调，作业标准统一等。C.功能互补。即各环节可以通过某种组织方式，缓解另一环节可能出现的组织困难，有相互替代部分功能的作用。（3）集疏运一体化条件下的大秦线运输组织首先要针对大秦线在煤炭运输中的重要地位，对大秦线煤炭运输需求进行分析，明确煤炭运输发展趋势，有利于国家和路局制定运输发展战略，通过对大秦线的现有技术设备的改造和组织模式优化，适时满足当前的运输需求量。因而对运输需求进行分析是很有必要的，可以说煤炭运输需求分析是组织运输活动的基础，一定的运输需求需要相应的技术设备和运输组织模式与之相适应。其次明确大秦线采取组织模式，通过重载列车重量、速度和密度的关系，分析得到大秦线合理的列车重量和密度，解决大秦铁路为什么选择2万吨这一重量标准的问题。再次根据确定的列车重量和密度研究结论，综合货流来向和去向及衔接线路的条件，综合考虑装车区、本线、卸车区的车流组织方式，解决2亿、3亿、4亿吨运输需求条件下，考虑开行各环节各等级列车的数量和具体分配。为确定合理的技术改造方案，计算各车流组织方式下的能力，并分析可能的能力限制点。作为一条半封闭线路，车流组织方案与能力随着各重量等级列车结构的不同是密切相关的。能力是与车流组织方案匹配的，不存在绝对的能力。故该部分内容更多的是一种验算。对于具体车站的作业，需要确定的是装卸车区的货物和行车作业组织和技术站作业组织。由于装卸车区装卸车设备和技术站作业性质的不同，大秦线车站作业内容和作业方式与既有线有较大不同。故分别予以介绍。同时，作为车流与车站作业组织的基础，大秦线生产力布局也进行了相应调整，很有借鉴意义。由于本书前面已就牵引供电、电务、机车车辆选型等内容有过阐述，故本章重点介绍机务、车辆、综合维修部门的布局调整。6.2大秦线煤炭运输需求及流向分析6.2.1全国煤炭生产消费现状及煤炭需求总量预测二十世纪80年代以来，随着我国国民经济的快速发展，煤炭消费持续快速增长，从1980年的61010104t到1995年的129915104t，15年间平均每年增长4593104t，年均增长5.17%。1995年至2004年我国煤炭消费起伏较大，1997年后，国内煤炭消费量连续三年持续下降，但进入21世纪，我国经济社会进入新的发展阶段，主要耗煤行业产品产量的大幅增加，有力地拉动了国内煤炭消费，主要表现为发电用煤快速增长，2004年我国煤炭消费达到18.9亿吨，比2000年增加约36500104t，使煤炭消费进入快速增长阶段。2004年，国内主要耗煤行业煤炭消费为：电力（含供热）9.9亿吨，冶金2.1亿吨，建材2.8亿吨，化工0.9亿吨。煤炭生产取决于煤炭需求，近几年来，随着煤炭需求的快速增长，煤炭产量亦迅速增加，2004年高达19.56亿吨。1995～2004年我国分地区煤炭产销平衡如表6-2-1所示。表6-2-1国内煤炭现状生产和消费量表单位：104t地区1995年1997年2000年2001年2002年2004年合计产量129489132525123410131060144000195593消费1299161310701219021250001369001894001.京津冀产量805077666650703066608467消费1347812700116001266013550191002.晋陕蒙产量435784590544300508606090082718消费1925019000176001763019900278003.东北产量154791579914900133001329018712消费1919418600168501615016800215004.华东产量185611930219280225102460027773消费3342433050320003541040400558005.中南产量188751750715200145901521022568消费2313624139224202311025400342406.西南产量183091890416600157401620026247消费1481616551151921332014300213007.西北产量6637734264807030714010671消费661870306240672065509660近年来，国内外许多家能源机构和研究部门均对我国未来能源需求进行了预测，综合分析各家