Open Journal of Transportation Technologies 交通技术, 2019, 8(2), 129-137
Published Online March 2019 in Hans. https://www.doczj.com/doc/7a12599837.html,/journal/ojtt
https://https://www.doczj.com/doc/7a12599837.html,/10.12677/ojtt.2019.82016
Comparative Study on Simulation and
Experiment of Heavy Haul Train Operating
Conditions
Xingguang Yang, Wei Wei
School of Locomotive and Vehicle Engineering, Dalian Jiaotong University, Dalian Liaoning
Received: Mar. 4th, 2019; accepted: Mar. 18th, 2019; published: Mar. 25th, 2019
Abstract
The actual operation of heavy haul trains is affected by many uncertain factors, and the corres-ponding simulation accuracy is difficult, which makes the longitudinal dynamics research and maneuver optimization difficult. Therefore, the comparative study of simulation accuracy has im-portant practical significance. According to the test data of 20,000 tons of turmeric, the train air brake and longitudinal dynamics simulation system (TABLDSS) is used to calculate the speed and longitudinal dynamics of the train under actual operating conditions, and the simulation results are compared with the test results: the results show that the simulation speed curve agrees well with the test; the speed change trend is basically the same; the speed error is maximum 0.8 km/h;
the train running resistance, the locomotive traction/dynamic braking force model have higher accuracy, and the air brake decompression characteristics are basically the same. When the brake is relieved, the tail pressure is basically the same; the brake opening time error is small; the maxi-mum is 0.8 s; the air brake model is accurate; the simulated maximum coupler force occurs in the same position as the test, and the maximum coupler force appears in the train mitigation process.
Near the middle locomotive, the braking distance and the hook force error were 2.4% and 4.4%, respectively, and the simulation system was highly accurate. This work provides an advantageous tool for train manipulation optimization.
Keywords
Heavy Haul Train, Braking System, Air Brake, Train Operation, Simulation Analysis
重载列车运行工况仿真与试验比较研究
杨兴光，魏伟
大连交通大学，机车车辆工程学院，辽宁大连
杨兴光，魏伟
收稿日期：2019年3月4日；录用日期：2019年3月18日；发布日期：2019年3月25日
摘
要
重载列车实际运行过程中受诸多不确定性因素影响，其相应仿真精度难度较大，使得其纵向动力学研究和操纵优化难度增加，因此仿真模拟准确性比较研究具有重要现实意义。本文根据朔黄2万吨试验数据，采用列车空气制动和纵向动力学联合仿真系统(TABLDSS)，计算了列车实际运行工况下的速度和纵向动力学水平，将仿真结果与试验结果进行比较。结果表明：仿真速度曲线与试验吻合很好，速度变化趋势基本一致，速度误差最大0.8 km/h ，列车运行阻力、机车牵引/动力制动力模型准确性较高；空气制动减压特性基本一致，制动缓解时尾压基本吻合，制动出闸时间误差较小，最大为0.8 s ，空气制动模型是准确的；仿真最大车钩力发生位置与试验一致，最大车钩力出现在列车缓解过程中部机车附近，制动距离和车钩力误差分别为2.4%和4.4%，仿真系统准确性较高。该工作为列车操纵优化提供了有利工具。
关键词
重载列车，制动系统，空气制动，列车操纵，仿真分析
Copyright ? 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc.
This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/7a12599837.html,/licenses/by/4.0/
1. 前言
重载运输是铁路货运发展的主流方向。随着列车质量和编组长度不断增加，带来的运行安全问题不断凸显，在一些操纵困难路段可能会出现车钩断裂、纵向冲动大和列车脱轨等严重事故。因此，建立重载列车运行仿真系统，通过仿真计算来对列车运行情况进行分析和对列车操纵提出优化具有重要指导意义。
Uyulan [1]采用Matlab-Simulink 软件对机车机电系统进行建模仿真，并探讨了机车牵引和制动工况下系统参数对车辆纵向动力学的影响；Mohammadi 等[2]通过建立仿真模型，模拟了重载列车紧急制动情况下，机车位置对列车纵向力的影响；刘华伟等[3]采用列车纵向动力学仿真程序计算分析了重载列车牵引启动时，不同车钩间隙对列车纵向冲动的影响并提出了列车在启动困难区段的较优启动方式；耿志修[4]通过建立重载列车运行仿真计算模型，研究了大秦线2万t 不同编组组合列车的牵引、制动等技术参数，为大秦线组织重载列车试验、制订合理操纵方法等提供了技术依据；董克毓[5]分析了万吨列车在神朔段的实际操作情况，利用纵向动力学仿真系统对司机操纵进行优化，通过改变制动初速度、机车电制动力等参数，减少了列车循环制动次数；魏伟[6]开发了基于气体流动理论的列车空气制动与纵向动力学联合仿真程序(TABLDSS)，可以模拟列车实际操纵指令，模拟不同编组列车在给定线路上的运行过程，并仿真分析了两万吨组合列车制动特性，对两万吨列车纵向动力学性能进行了预测[7]；该仿真程序在国际列车纵向动力学仿真系统测评中取得优异成绩，测评结果表明TABLDSS 仿真程序具有运算速度快、计算精度高等优点[8]。这些研究都是针对重载列车模型建立和仿真计算分析展开的，但重载列车运行仿真系统是一整套复杂的关联体系，包括机车牵引和动力制动能力、空气制动特性和缓解再充风能力等，而且列车实际运行情况受线路条件、编组方式、制动缓解能力、自然天气等诸多因素影响，相应仿真精度也
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存在巨大问题。因此，面对诸多影响因素，提高仿真系统准确性，使仿真结果与试验结果更接近才是关键所在。通过仿真系统真实模拟司机操纵指令，仿真列车实际运行概况，在此基础上分析列车纵向动力学性能和列车受力情况，为重载列车安全开行和对司机操纵优化，提供有力依据。
本文利用TABLDSS 仿真系统，根据朔黄铁路实际运行情况，模拟列车在指定线路上实际操纵指令进行仿真计算，将仿真速度曲线、空气制动特性、车钩力等结果与试验结果进行比较分析，来进一步验证该仿真系统的准确性。
2. 仿真模型建立
2.1. 列车纵向动力学仿真模型
列车由机车车辆组成，列车纵向动力学仿真模型中将机车车辆简化为一系列集中质量，仅考虑每个质量的纵向自由度，各质量间通过弹簧阻尼连接，每个车辆受力如图1所示。
Figure 1. The force diagram of a single vehicle 图1. 单个车辆受力图
车辆运动方程式为：
()11,2,i i Gi Gi Ai Bi Li Ci Wi m x F F F F F F F i n +=???+??= (1)
式中：n 为列车中包含的机车车辆总数；i x 、i v 、i w 分别为车瞬时位置、速度与重力；Gi F 、Li F 、Ai F 、
Bi F 、Ci F 、Wi F 分别为车瞬时车钩力、牵引力或动力制动力、运行阻力、空气制动力、曲线阻力与坡道阻
力；θ为线路坡度；i m 为车辆质量。
其中，车钩力根据相邻车辆相对速度与相对位移由下列表达式计算：
()()111,2,,Gi ti ti ti ti F f v v s s i n ??=?=? (2)
在计算出车辆加速度后，根据下式计算速度：
()1,2ti oi i i v v v i n x
t ?=?==? (3) 式中：ti v —第i 车t 时刻速度；0i v —第i 车t t ??时刻速度；i x
—第i 车t 时刻平均加速度。 由车辆速度，根据下式计算车辆位移：
()01,2ti i i s s s v i n t ?=?==? (4)
()
02i
ti i v v v =+ (5)
式中：ti s —第i 车t 时刻位移；0i s —第i 车t ?Δt 时刻的位移；i v —第i 车t 时刻的平均速度。
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在原有运行阻力模型[9]基础上，根据朔黄铁路实际运行情况，得到单位基本运行阻力模型：
=0.91860.001w v ′′+ (6) 式中：0
w ′′为车辆运行单位基本运行阻力；v 为列车运行速度。 通过上述公式可以计算出各个车辆的位移、速度、加速度，进而获得各车辆在牵引与制动过程中所有参数。
2.2. 空气制动系统模型
计算管路内气体流动是建立空气制动系统模型的关键。制动系统内管路均为细长管，因此管内气体径向流动效应与纵向流动效应相比可忽略不计。假设管路的内壁是刚性的，管路内为一维、非等熵不定常的气体流动，而且在不计空气重力的情况下，根据气体流动的连续性、动量守恒定律和能量守恒定律建立方程组如下[10]：
2222d 0d 14024(1)02u u F u t x x F x u
u p f u u u
t x x D u p p f u u u a a u k q u t x t x D u ρρρρρρρρ
??? +++= ???
??? +++= ???
???? +????+= ????
(7) 式中：ρ，u ，p ，a ，k ，D ，F ，q ，x ，t 分别为气体密度、流速、压力、音速、比热比、管路直径、管截面积、传热率、距离和时间。上述方程使用特征线法求解，求解过程参阅文献[11]。
2.3. 机车牵引与动力制动模型
本文研究中试验算例所选机车全部为神华号交流8轴HXD 1型电力机车，故只对此机车牵引与动力制动模型加以介绍。HXD 1型电力机车牵引特性公式为：
()max 760
5
779.05 3.81565
kN 34541651200
120
v v v F v v < ?<<
<< > = (8)
HXD 1型电力机车牵引特性曲线如图2所示。
Figure 2. HXD 1 locomotive traction characteristic curve 图2. HXD 1型机车牵引特性曲线
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HXD 1型电力机车最大瞬时动力制动特性公式为：
153.34603453
3757512012000
V v v v F v v v =≤<≤>
<≤ (9)
V F 、v 分别是机车瞬时动力制动力、列车速度。
HXD 1型机车瞬时最大动力制动力如图3所示。
Figure 3. HXD 1 locomotive braking characteristic curve 图3. HXD 1型机车制动特性曲线
3. 仿真与试验结果比较分析
朔黄2万吨重载组合列车编组方式为：1台HXD 1型机车 + 108辆C80 + 1台HXD 1型机车 + 108辆C80 + 可控列尾，机辆总数为218辆。
为了验证仿真系统的准确性，本文选取朔黄铁路三汲至灵寿运行区段进行仿真计算，线路坡度变化和相对海拔高度如图4所示。该区间为连续起伏坡道，全长约17.373 km ，线路起始位置至260.497 km 为上坡道，之后为两段起伏坡道。下坡道最大坡度为?4.0%，长度2400 m ；上坡道最大坡度为4.0%，长度1400 m 。
Figure 4. The Sanji of the Shuohuang line cover a slope range of 256 km - 274 km/altitude to Lingshou 图4. 朔黄线路三汲至灵寿256 km~274 km 坡度变化/海拔高度
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3.1. 速度比较
列车在该段线路上运行的机车操纵指令变化以及仿真与试验速度曲线结果比较如图5、6所示。从图中可以看出，机车运行工况分别有牵引工况，动力制动工况以及电空联合制动工况。三汲站内为连续小坡度上坡，列车初始速度68.0 km/h，保持牵引力320 kN驶出站，出站后257.920 km处有一分相区，过分相前257.497 km处机车牵引力逐渐减小至0，这一段时间列车速度逐渐减小；待主控机车驶过分相后，258.385 km处速度62.1 km/h逐渐增大机车牵引力至200 kN，此时列车处于坡度4.0%长度1400 m的上坡道，从控机车处于分相区暂不提供牵引力，所以在坡道阻力作用下列车始终保持减速运动；259.997 km 处从控机车通过分相后逐渐增大牵引力至300 kN，260.398 km之后列车由连续上坡道驶入下坡，261.308 km列车速度减小至49.6 km/h后开始逐渐加速，此时机车牵引力维持300 kN不变，在坡道下滑力和机车牵引力的共同作用下列车速度逐渐增大；为抑制列车增速过快，造车控速困难，263.192 km处缓慢减小牵引力至230 kN，263.745 km列车速度达到65 km/h后增速趋势开始放缓；265.144 km逐渐减小牵引力至0，列车进入一小段惰行模式后速度缓慢增大，之后列车即将行驶至一小段平道后进入两段坡度均为?4.0%长度分别为2400 m和2050 m的长下坡道；267.367 km处逐渐增大电制动力至110 kN，列车速度增大至74.9 km/h后开始逐渐减速，由于坡道下滑力的作用列车减速缓慢，269.502 km处增大电制动力至350 kN控制列车速度；270.663 km处速度71.2 km/h，列车运行至坡度为?4.0%长下坡道尾压593.8 kPa 开始实施空气制动，减压50 kPa，由于列车管减压由前向后传递需要一定时间，所以在列车速度缓慢减小一段时间后开始明显减速，270.989 km处在空气制动力和电制动共同作用下，列车速度达到69.9 km/h 开始明显减速，排风结束后尾压保持在554.0 kPa；272.210 km处电制动力保持350 kN不变，列车开始缓解。
从图6中可以看出，265.393 km前列车处于牵引工况，速度仅受牵引力与运行阻力影响，266.568 km 后，列车处于制动工况，200.568~270.663 km列车仅受机车动力制动力，速度由动力制动力和运行阻力决定；270.663 km开始空气制动，列车不仅受机车动力制动力，还有机车车辆空气制动力影响。从仿真与试验结果对比来看，列车在不同运行工况下，速度吻合很好，关键速度变化点速度变化趋势基本一致，仿真速度与试验速度最大误差出现在267.202 km处为0.8 km/h，误差较小，说明仿真程序运行阻力模型与机车牵引、动力制动力模型准确性较高。
图5. 机车操纵指令与坡道变化
杨兴光，魏伟Figure 6. The simulation curve of train speed change is compared with the test curve
图6. 列车速度变化仿真曲线与试验速度曲线对比
列车在运行过程中空气制动缓解指令变化关键点的速度、制动缓解位置和尾车副风缸压强等关键参数仿真与试验比较结果如表1所示。从制动缓解初速度和尾车副风缸压强看，仿真与试验结果比较吻合，速度误差最大为0.8 km/h，出现在初制动位置点；尾压误差最大为1 kPa，出现在缓解位置点。对比仿真与试验结果，说明仿真程序空气制动模型具有良好的仿真精度。
Table 1. The simulation and test results of the key parameters of the train braking mitigation command point are compared 表1. 列车制动缓解指令点关键参数仿真与试验结果对比
关键参数
初制动缓解
试验仿真试验仿真
制动缓解位置点/km 270.363 270.663 272.210 272.210
制动缓解初速/km?h?1 72.0 71.2 57.0 56.4
尾车副风缸压强/kPa 593.0 593.8 555.0 554.0
3.2. 空气制动特性比较
第1、108、216车列车管与制动缸压强变化仿真曲线如图7所示。列车开始空气制动，第1车列车管开始减压，仿真计算中从控机车滞后时间设置为2 s，因此第108车列车管2s后开始减压，由于列车尾部装有可控列尾装置，第216车在3.2 s后开始减压；随着列车管压强下降，制动缸压强在达到平台之后继续呈上升趋势；直到减压结束各车位列车管和制动缸压强不再变化。
图8为各车位空气制动出闸时间仿真与试验曲线比较。本仿真结果中的制动出闸时间是指制动缸勾贝开始伸出的时间。从图中可知，整列车在9 s内均能产生制动作用。列车编组方式为1 + 1 + 可控列尾，在开始空气制动时，由于中部从控机车同时向列车前后排气，则中部第108和109车位制动出闸时间要早于第55和81车位，且出闸时间略慢于第27车位；中部从控机车后部车辆依次制动出闸，尾部第216车位制动出闸时间要比第189车位提前，这是因为列车尾部装有可控列尾，空气制动时可控列尾也同时在排气。仿真系统能很好的反映列车在空气制动时各车位制动出闸变化趋势。
各车位空气制动出闸时间仿真与试验对比及误差如表2所示。对比图7、图8和表2可知，仿真空
气制动减压特性与试验很接近；仿真制动出闸时间变化趋势与试验趋势基本一致，各车位对应出闸时间
杨兴光，魏伟
吻合较好，误差最大为0.8 s ，仿真系统能够很好模拟朔黄两万吨1 + 1 + 可控列尾组合列车空气制动特性，空气制动模型是准确的。
Figure 7. Simulation of the pressure curves of train tubes and brake cylinders of cars 1, 108 and 216 图7. 仿真第1、108、216车列车管与制动缸压强曲线
Figure 8. The simulation and test of air brake exit time of each parking space are compared 图8. 各车位空气制动出闸时间仿真与试验比较
Table 2. Simulation and test results of air brake exit time of each parking space are compared 表2. 各车位空气制动出闸时间仿真与试验结果对比
制动出闸时间/s 车位 1 27 55 81 108 109 135 163 189 216 试验 1.6 3.6 4.9 5.7 3.7 4.3 5.8 7.6 8.8 8.6 仿真 1.7 3.4 5.7 5.8 3.9 3.8 5.3 7.1 8.9 8.7 误差
?0.1
0.2
?0.8
?0.1
?0.2
0.5
0.5
0.5
?0.1
?0.1
3.3. 车钩力比较
根据朔黄2万吨重载列车制动停车试验数据，仿真计算了常用制动停车工况，并与试验结果进行对比。仿真计算停车工况，从控机车制动响应时间为1.6 s ，制动初速度为65.7 km/h ，机车无动力制动力，空气制动减压80 kPa 。最大车钩力、制动距离和制动时间等制动参数仿真与试验结果对比如表3
所示。
杨兴光，魏伟
仿真计算中列尾装置滞后时间默认与从控机车响应时间一致。从制动距离、制动时间与最大车钩力数值来看，仿真与试验结果基本吻合，常用制动停车制动距离误差为2.4%，制动时间相差9.0 s，最大车钩力发生位置一致，车钩力值误差为4.4%。
Table 3. Comparison of simulation and test results of common braking and stopping conditions
表3. 常用制动停车工况仿真与试验结果对比
制动参数
常用制动(减压80 kPa)
试验仿真
制动初速/(km?h?1) 65.7 65.3
制动距离/m 1978 1931
制动时间/s 157.0 176.0 最大车钩力(kN)/车位?960/107 ?918/107
4. 结论
本文在建立列车仿真模型的基础上利用重载列车空气制动与纵向动力学联合仿真系统(TABLDSS)，仿真模拟编组为1 + 1 + 可控列尾2万吨重载列车实际运行工况，得出以下结论：
1) 仿真模拟出的列车运行速度、制动缓解指令点、制动缓解时尾车副风缸压强等关键参数与试验结果吻合很好；仿真速度曲线变化趋势与试验结果基本一致，速度误差最大为0.8 km/h，尾车副风缸压强误差为1 kPa，说明仿真系统中列车运行阻力模型、牵引/动力制动模型和空气制动模型是准确的。
2) 仿真系统可以很好模拟列车开始空气制动列车管、制动缸压强变化过程，仿真空气制动出闸时间分布规律与试验规律吻合程度较高，说明仿真程序空气制动减压特性与试验基本一致，空气制动模型合适。
3) 常用制动停车工况下，仿真制动距离、制动时间和最大车钩力等制动参数与试验结果误差很小，制动距离误差为2.4%；最大车钩力发生位置与试验一致，车钩力误差为4.4%，说明仿真系统精度较高。
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重载列车复习题 1 、世界铁路重载运输是从20世纪50年代开始出现并发展起来的。 2 、认真抄写运行揭示，根据担当列车种类、天气等情况，制定运行安全注意事项，并摘录于司机手账。 3 、起动列车前，必须二人及其以上确认行车凭证、发车信号显示正确。 4 、电力机车进整备线，在隔离开关前停车，确认隔离开关在闭合位置后再动车。 5 、我国铁路发展重载运输对既有干线铁路进行配在改造，在繁忙干线上、开行5000t 级整列式重载列车。 6 、我国目前采用的仍是传统的空气制动方式，尚未全面采用ECP技术。 7、机车乘务员必须经过专业培训，并经考试合格后，方准担任乘务作业。 8 、牵引列车起车前应压缩车钩并适当撤砂，压缩年钩的辆数一般不超过牵引辆数的2/3 。 9 、列车运行在上坡道区段以及通过曲线、道岔等处，均有发生空转的可能。 10 、我国铁路新型货年目前正在向23T、25T轴重发展。 11 、重载运输从20世纪60年代中后期开始取得实质性进展，并逐步形成强大的生产力。 12 、机车到达站、段分界点停车，签认出段时分，了解机车股道和径路，按信号显示出段。 13 、机车司机在运行中应依照列车操纵示意图操纵列车，并执行呼唤应答和车机联控制度。 14 、1990~1992年为新建大秦铁路，开行单元式重载列车模式阶段。 15 、检查低矮零件时，做到一腿半屈，一腿稍弓，斜身向着检在部件。 16 、双机重联运行时，重联机车的换向手柄必须和机车运行方向一致。 17 、机车动车前和运行中，必须坚持不间断嘹望和呼唤应答制度，必须按规定鸣示音响信 号。 18 、研制大功率内燃、电力机车以提高华引列车重量，是我国重载机车要发展方向。 19 、雨、雪、霜、露天气易发生空转，发车前应主要检查撒砂机能，并确保砂管畅通。 20 、通过分相绝缘，主断路器断不开时，应降弓过分相。 21 、列车重量的提高是铁路重载运输技术发展总体水平的体现。
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大秦线开行2万吨重载组合列车 系统集成与创新 耿志修：铁道部，副总工程师兼科学技术司司长，北京，100844摘要：大秦线是我国第一条双线重载电气化运煤专线，承担着全国铁路1 8％的煤炭运量。开行2万t重载组合列车涉及很多技术难题，采用LOCOTROL技术必须解决好“山区铁路通信可靠性、长大下坡道周期制动、长大列车纵向冲动”三大技术难题。铁道部先后安排60多项科研项目，自2004年起经过三个阶段、上百次试验，实现了大秦线开行2万t重载组合列车的技术创新、体系创新和运输组织创新，在运量和运输收入、装备水平等方面显着提高。 关键词：重载运输技术；重载组合列车；机车无线同步操纵；GSM-R；大秦线 2003年，铁道部党组根据党中央、国务院的要求，为缓解煤电油运紧张状况，作出了在大秦线开行2万t重载组合列车、大幅度提高大秦线运输能力的重大决策。通过系统集成与创新，2006年3月28日，大秦线正式开行了2万t重载组合列车，标志着我国铁路重载运输技术达到世界先进水平。 1 需求牵引，科学决策 大秦线是中国第一条双线重载电气化运煤专线，西起北同蒲线的韩家岭站，东至秦皇岛地区的柳村南站，全长653 km。1985年开工建设，一期、二期分别于1988年和1992年底投入运营。2002年，大秦线达到了年运量1亿t的设计目标。 作为我国重要的煤炭运输通道，大秦线承担着全国铁路18％的煤炭运量，负责全国六大电网、五大发电公司、380多家主要发电厂、十大钢铁公司和6 000多家企业生产用煤和民用煤、出口煤的运输任务。 为从根本上提高大秦线的运输能力，2003年末，铁道部党组作出了加快大秦线重载技术创新和扩能改造、快速提高大秦线运输能力的重大决策。 科学论证表明，开行2万t重载组合列车，提高列车牵引重量，是大幅度提 图1 大秦线煤运通道 高运输能力的最优选择。2万t重载组合列车净载重16 800 t，如每天开行24．5对列车，即可达到年运量1．5亿t；每天开行49对列车，可实现年运量3亿 t；每天开行70对列车，可实现年运量4亿t。不仅全面提高了大秦线的运输能力，而且可提供充足的综合施工、维修天窗。
毕业论文 论文题目：重载列车制动中存在的问题及解决措施学生姓名： 专业：铁道机车 班级：机车****班 学号： 指导老师： 包头铁道职业技术学院
目录 摘要------------------------------------------------------------------------------------------- （4）关键词-----------------------------------------------------------------------------------------（4）引言--------------------------------------------------------------------------------------------（6）1重载列车制动的现状---------------------------------------------------------------（7）1.1重载列车的发展------------------------------------------------------------------------（7）1.2重载列车制动技术的运用------------------------------------------------------------（7）2初步了解重载列车------------------------------------------------------------------------（7）2.1重载列车的概论-------------------------------------------------------------------------（7）2.2重载列车对生产生活的影响----------------------------------------------------------（7）2.3重载列车存在的不足-------------------------------------------------------------------（8）3初步了解铁路制动技术-------------------------------------------------------------------（8）3.1制动的概论--------------------------------------------------------------------------------（8）3.2制动对铁路的重要性--------------------------------------------------------------------（8）4重载列车制动技术中存在的问题-------------------------------------------------------（8）5重载列车制动技术的改良----------------------------------------------------------------（9）5.1整列式重载列车制动问题的解决方案-----------------------------------------------（9）5.2单元式重载列车制动问题的解决方案-----------------------------------------------（9）5.3组合式重载列车制动问题的解决方案-----------------------------------------------（9）结束语-------------------------------------------------------------------------------------------（10）参考文献----------------------------------------------------------------------------------------（10）
呼和浩特职业学院毕业论文 题目: 重载列车制动技术中存在的问题及 解决方案 专业: 电力机车驾驶 学生姓名: 马耀华 学号： 完成时间：2011年7月14日 指导教师：王宏亮
目录 摘要------------------------------------------------------------------------------------------- （1）关键词-----------------------------------------------------------------------------------------（1）引言--------------------------------------------------------------------------------------------（1）1重载列车制动的现状----------------------------------------------------------------（3）1.1重载列车的发展--------------------------------------------------------------------------（3）1.2重载列车制动技术的运用------------------------------------------------------------（3）2初步了解重载列车-------------------------------------------------------------------------（3）2.1重载列车的概论--------------------------------------------------------------------------（3）2.2重载列车对生产生活的影响-----------------------------------------------------------（3）2.3重载列车存在的不足--------------------------------------------------------------------（3）3初步了解铁路制动技术-------------------------------------------------------------------（3）3.1制动的概论--------------------------------------------------------------------------------（3）3.2制动对铁路的重要性--------------------------------------------------------------------（3）4重载列车制动技术中存在的问题-------------------------------------------------------（3）5重载列车制动技术的改良----------------------------------------------------------------（3）5.1整列式重载列车制动问题的解决方案-----------------------------------------------（3）5.2单元式重载列车制动问题的解决方案-----------------------------------------------（3）5.3组合式重载列车制动问题的解决方案-----------------------------------------------（3）结束语-----------------------------------------------------------------------------------------（5）参考文献--------------------------------------------------------------------------------------（6）
大秦线开行2万吨重载组合列车系统集成与创 新 系统集成与创新 耿志修：铁道部，副总工程师兼科学技术司司长，北京，100844 摘要：大秦线是我国第一条双线重载电气化运煤专线，承担着全国铁路1 8％煤炭运量。开行2万t重载组合列车涉及很多技术难题，采用L OCOTROL技术必须解决好“山区铁路通信可靠性、长大下坡道周期制动、长大列车纵向冲动”三大技术难题。铁道部先后安排60多项科研项目，自2004年起经过三个阶段、上百次试验，实现了大秦线开行2万t重载组合列车技术创新、体系创新和运输组织创新，在运量和运输收入、装备水平等方面显著提高。 关键词：重载运输技术；重载组合列车；机车无线同步操纵；GSM-R；大秦线 2003年，铁道部党组根据党中央、国务院要求，为缓解煤电油运紧张状况，作出了在大秦线开行2万t重载组合列车、大幅度提高大秦线运输能力重大决策。通过系统集成与创新，2006年3月28日，大秦线正式开行了2万t重载组合列车，标志着我国铁路重载运输技术达到世界先进水平。 1 需求牵引，科学决策 大秦线是中国第一条双线重载电气化运煤专线，西起北同蒲线韩家岭站，东至秦皇岛地区柳村南站，全长653 km。1985年开工建设，一期、二期分别于1988年和1992年底投入运营。2002年，大秦线达到了年运量1亿t设计目标。 作为我国重要煤炭运输通道，大秦线承担着全国铁路18％煤炭运量，负责全国六大电网、五大发电公司、380多家主要发电厂、十大钢铁公司和6 000多家企业生产用煤和民用煤、出口煤运输任务。 为从根本上提高大秦线运输能力，2003年末，铁道部党组作出了加快大秦线重载技术创新和扩能改造、快速提高大秦线运输能力重大决策。
收稿日期:2011-04-11 作者简介:刘洵文(1978 ),男,陕西神木人,2001年毕业于西安科技学院机械系机械电子工程专业,工程师,现任神东设计公司机运室 主任。 下运发电运行工况带式 输送机设计 刘洵文 (神华神东煤炭集团公司神东设计公司,陕西神木 719315) 摘 要:以神东煤炭集团公司保德煤矿104顺槽胶带机改造设计为例,探讨了下运发电运行工况带式输送机的设计计算。 关键词:下运发电运行工况;带式输送机;设计探讨 中图分类号:TD528+ .1 文献标识码:B 文章编号:1671-749X(2011)03-0078-03 0 引言 下运带式输送机运行过程中,当电动机实际转速超过同步转速时便进入再生发电制动状态,此时, 当带式输送机所受负载产生的下滑力与各种阻力及电动机的制动力达到平衡时,带式输送机便处于再生发电制动的稳定运行状态,如果带速继续增加,带式输送机便进入飞车运行状态。此时,若不加以限制或停车,将会出现重大机械和人身事故。 1 下运带式输送机运行工况分析 下运带式输送机与平运或上运带式输送机的设计计算有本质的区别。 以图1布置形式为例进行设计探讨。 图1 下运带式输送机布置形式 1.1 运行时的总阻力计算 利用相关公式可以计算出运行时的总阻力。1.2 下运带式输送机运行工况分析 电动运行工况:当电动机作用于输送机上的发电制动力小于或等于0,输送机上的外加制动力亦等于0时,则物料提升阻力小于或等于上、下分支运行阻力之和。此时,电动机处于电动运行工况,带式输送机可按平运工况设计,不存在飞车可能。即可用相关算式求出下运带式输送机不会出现发电工况可以按平运工况处理的最大输送量。 再生发电制动运行工况:下运带式输送机在再生发电制动工况下运行时,不外加制动力,仅靠电动机再生发电制动就可控制带速,不会出现飞车时,此时电动机作用于输送机上的发电制动力随负载的大小变化而变化,但最大不能超过电动机作用于皮带上的最大制动力,当电动机再生发电制动力达到了最大值,带式输送机达到了飞车运行工况的临界值;若负载继续增加,带式输送机将失控而进入飞车运行工况。 下运带式输送机的停车工况:下运带式输送机在再生发电制动工况下运行,突然断电停车,为避免飞车工况,此时因电动机发电制动力等于0,输送机 上外加制动力大于物料提升阻力减去上、下分支运行阻力,否则,不但不产生制动减速度,反而由于物料自行下运,制动控制不住,致使输送机飞车,发生故障。 下运带式输送机过载工况下的带速控制:处于再生发电制动工况稳定运行中的下运带式输送机, 78刘洵文 下运发电运行工况带式输送机设计 2011年
载铁路运输因其运能大、效率高、运输成本低而 受到世界各国铁路的广泛重视，不仅在一些幅员辽阔、资源丰富、煤炭和矿石等大宗货物运量占有较大比重的国家（如美国、加拿大、巴西、澳大利亚、南非等）发展重载铁路，大量开行重载列车，而且在欧洲以客运为主的客货混运干线上也开始开行重载列车。目前，重载铁路运输在世界范围内迅速发展，重载运输已被国际公认为铁路货运发展的方向，成为世界铁路发展的重要方向之一。世界各国重载铁路借助于采用高新技术，促使重载列车牵引重量不断增加。重载运输不仅提高运量，降低成本提高收入，而且能降低维修成本。国外实践经验表明，增大轴重能显著提高运输效率，国外重载铁路的列车轴重大多集中在28~32.5 t，最大达40 t。目前美国、澳大利亚、瑞典、南非、巴西、俄罗斯等国的货车轴重均达到了27 t以上，我国已经开始研发27 t及30 t轴重重载列车及其配套技术。 我国重载铁路技术发展趋势 康熊：中国铁道科学研究院，研究员，北京，100081 宣言：中国铁道科学研究院铁道科学技术研究发展中心，副研究员，北京，100081 摘 要：介绍国外重载铁路技术特点与技术发 展趋势，探讨今后我国重载运输技术发展模 式，分析提高轴重的经济效益，分析我国重载 铁路的关键技术问题。研究分析表明：我国重 载运输应采取既有普速路网的强化改造和合理 规划新建重载线路的措施，以提高整体重载运 输能力；我国重载铁路技术应重点研究运输能 力匹配和运力布局，加快开展大功率机车和货 车技术、牵引制动控制技术、基础设施强化技 术、大能力煤运通道新建技术、重载轮轨关系 技术的研究和应用，通过采用设备状态检测与 监测技术、预防性线路维修等技术来全面提升 重载线路养护维修技术水平和管理水平。 关键词：重载铁路；关键技术；运输能力；养 护维修 重
电气化铁路和组合式重载列车的行车组织特殊 办法 一、电气化铁路 (一)电气化铁路主要行车设备 电气化铁路是一种高效、经济、无环境污染的现代化运输形式。它主要由电力机车(或电动车组)和牵引供电系统两大部分组成。 1．电力机车 电力机车是牵引列车运行的动力。电力机车按照电流制的不同分为直流电力机车和交流电力机车。 2．牵引供电系统 由于电力机车是非自给性机车，其能源要依靠外部供给，因此必须在沿线设置牵引供电系统。我国干线电气化铁路采用工频单相交流制，频率为50Hz，额定电压为25kV。由于电流、电压制的不同，牵引供电系统的各部分功能也不相同。牵引供电系统各部分的主要功能如下。 (1)牵引变电所。接受来自国家电力系统的工频、三相交流、高压电，一般为110、220kV，经过牵引变压器降压和采用不同的接线方式进行减相，变换成适合牵引用的单相25kV，考虑到线路的电压损失，变电所馈出线的电压为27．5kV，比额定电压高10％。
(2)馈电线。由变电所将变换后的电能送到接触网。一般采用架空线。 (3)接触网。接触网沿线路架设，通过接触线和受电弓将电能送到电力机车。接触网分为简单悬挂和链形悬挂。链型悬挂又分为单链形、双链形和多链形。对接触网的基本要求是：耐磨损、耐腐蚀，使用周期长，架设平直，距轨面高度一致，弹性均匀，无硬点，有足够的稳定性。 (4)轨道回路。牵引电流返回变电所流经的通路，即钢轨。为便于牵引电流的流通，轨缝之闯要进行电联接。 (5)回流线。牵引电流经轨道返回变电所的通路。一般为架空线或电缆。 目前，我国的交流电气化铰路供电方式有五种：直接供电方式、BT供电方式、AT供电方式、单设回流线供电方式和同轴电缆供电方式。 交流电气化铁路的供电方法，按两个相邻变电所的牵引侧在电气上是否联通，分为单边供电方法和双边供电方法。对于双线电化铁路，按上、下行线是否同相位，分为上、下行同相供电方法和上、下行异相供电方法。我国普遍采用单边、上下行同相(且并联)供电方法。 (二)接发列车工作 电气化铁路车站接发列车工作，应严格执行《铁路技术管理规则》关于办理闭塞、布置和准备进路、开阔信号、交
第一章 汽车使用条件及性能指标 第二节 汽车运行工况 汽车是在一定的道路和交通条件下完成运输任务的。为了提高汽车运输生产率，降低运输成本，必须研究汽车在所运行的交通和道路条件下的运行状况。 为了研究汽车与运行条件的适应性，通常采用多参数描述汽车运行状况，并称之为汽车运行工况。即汽车在使用条件下，汽车驾驶人以其自己的经验、技艺操纵车辆，完成一定任务时，汽车及其各零部件、总成的各种参数变化及技术状态。 汽车运行工况的参数包括汽车速度、变速器挡位、发动机转速、加速踏板（油门）开度、制动频度、加速度、油耗、污染物排放等。在特定的汽车运行工况研究中，还包括发动机曲轴瞬时转速、输出功率、输出转矩、油耗、冷却液温度、各总成润滑油温度、各挡使用频度、离合器动作频度等。 汽车运行工况调查的内容，可根据研究任务的需要而增减。通过对测试汽车运行工况数据的统计分析，求得汽车运行工况参数样本的分布规律及其数学特征；进而在无偏性、一致性和有效性的原则下，推断出汽车运行工况参数的总体分布和数学特征。 汽车运行工况是一个随机过程，受到许多因素的影响，如道路状况、交通流量、气候条件
以及汽车自身技术性能的变化等。 汽车运行工况的研究常采用测试统计方法和计算机数字仿真方法。 一、汽车运行工况调查 在汽车运行工况研究中，工况调查是首先要进行的工作。通过运行工况调查，掌握在特定的使用条件下，表征汽车运行状况各参数的变化范围和变化规律，为评价车辆的合理运用以及车辆性能、结构能否满足使用要求提供基础资料。 汽车运行工况测试是汽车运行工况调查的一个重要步骤。通过汽车运行试验及试验后的数据处理和统计分析完成运行工况调查。 汽车运行工况调查的主要内容有：选择反映汽车运行状况，具有代表性的路线，并取得道路资料和交通状况的调查数据；同步测取在汽车行驶过程中的车速、发动机转速、油耗、加速踏板开度及挡位使用和变化情况；在调查路线（或路段）内的累积停车次数和累积制动次数等。必要时还要记录交通流情况，如交通量、交通构成等。 在汽车运行试验中，主要使用非电量的电测法，即在测量部位安装将非电量状态参数转换为电信号的传感器，将信号直接或经放大后传送至测量仪表和记录器（如计算机硬盘、磁带机、光线示波器、x-y记录仪），供统计分析使用。 在测试汽车运行工况时，风速、气温、海拔高度等试验条件应符合有关规定，或对测试参
铁路列车常识 列车是铁路完成运输任务的主要形式，为提高运输效率，保证列车运行的安全，列车必须在重量、长度、车辆编成上符合一定条件。按列车编组计划、列车运行圈及《技规》有关规定编成的车列，并挂有牵引的机车及规定的列车标志，称为列车。单机、动车、重型轨道车，虽未完全具备列车的条件，在发往区间时亦应按列车办理。 一、列车的分类和车次 运输工作中为满足旅客和货物运输的不同需要，每个列车分别担负不同的运输任务。根据运输任务的不同，列车分为不同的种类。根据运输任务的轻、重、缓、急，列车又分为不同的等级。在行车工作中，正常情况下必须依照列车的等级顺序放行列车，调整列车运行秩序。在编制列车运行图，制定日常列车运行计划及进行调度调整时，亦须统筹兼顾，妥善安排。 列车按运输性质的分类和车次如下： (一)旅客列车 1．特快旅客列车T1～1998 其中：路局T1～T298 管内T301～T998 2．快速旅客列车K1～K998
其中：路局K1～K398 管内K401～K998 3．普通旅客列车 (1)普通旅客列车1001～8998 其中：跨三局及其以上1001～1998 跨两局2001～3998 管内4001～5998 各局管内普通旅客快车车次范围为： 哈4001～4198沈4201～4398京4401～4598 n~4601～4698郑4701～4898济4901～4998 上5001～5198昌5201～5298广5301～5498 柳5501～5598成5601～5698兰5701～5798 乌5801～5898昆5901～5998 (2)普通旅客慢车6001～8998 其中：跨局6001～6198 管内6201～8998 各局管内普通旅客慢车车次范围为： 哈6201～6598沈6601～6998京7001～7398 呼7401～9498郑7501～7798济7801～7998 上8001～8298昌8301～8398广8401～8498 柳8501～8598成8601～8698兰8701～8798 乌8801～8898昆8901～8998
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大秦线开行2万吨重载组合列车 系统集成与创新 耿志修：铁道部，副总工程师兼科学技术司司长，北京，100844摘要：大秦线是我国第一条双线重载电气化运煤专线，承担着全国铁路1 8％的煤炭运量。开行2万t重载组合列车涉及很多技术难题，采用LOCOTROL技术必须解决好“山区铁路通信可靠性、长大下坡道周期制动、长大列车纵向冲动”三大技术难题。铁道部先后安排60多项科研项目，自2004年起经过三个阶段、上百次试验，实现了大秦线开行2万t重载组合列车的技术创新、体系创新和运输组织创新，在运量和运输收入、装备水平等方面显着提高。 关键词：重载运输技术；重载组合列车；机车无线同步操纵；GSM-R；大秦线 2003年，铁道部党组根据党中央、国务院的要求，为缓解煤电油运紧张状况，作出了在大秦线开行2万t重载组合列车、大幅度提高大秦线运输能力的重大决策。通过系统集成与创新，2006年3月28日，大秦线正式开行了2万t重载组合列车，标志着我国铁路重载运输技术达到世界先进水平。 1 需求牵引，科学决策 大秦线是中国第一条双线重载电气化运煤专线，西起北同蒲线的韩家岭站，东至秦皇岛地区的柳村南站，全长653 km。1985年开工建设，一期、二期分别于1988年和1992年底投入运营。2002年，大秦线达到了年运量1亿t的设计目标。
作为我国重要的煤炭运输通道，大秦线承担着全国铁路18％的煤炭运量，负责全国六大电网、五大发电公司、380多家主要发电厂、十大钢铁公司和6 000多家企业生产用煤和民用煤、出口煤的运输任务。 为从根本上提高大秦线的运输能力，2003年末，铁道部党组作出了加快大秦线重载技术创新和扩能改造、快速提高大秦线运输能力的重大决策。 科学论证表明，开行2万t重载组合列车，提高列车牵引重量，是大幅度提 图1 大秦线煤运通道 高运输能力的最优选择。2万t重载组合列车净载重16 800 t，如每天开行24．5对列车，即可达到年运量1．5亿t；每天开行49对列车，可实现年运量3亿 t；每天开行70对列车，可实现年运量4亿t。不仅全面提高了大秦线的运输能力，而且可提供充足的综合施工、维修天窗。 2003年12月，铁道部组织考察组对美国和南非铁路重载技术进行了考察，对当今世界上先进的重载技术即机车无线同步操纵技术(LOCOTROL)和有线电控空气制动技术(ECP)进行了对比分析。认为采用GE公司的LOCOTROL技术开行2万t重载组合列车，更符合中国铁路路情和大秦线运输实际，技术可行，经济合理，安全可控。 2 科研试验，集成创新 大秦线开行2万t重载组合列车是一项复杂的系统工程，涉及到很多技术难题。2万t 重载组合列车长达2 672 m，大秦线地处山区，隧道多，坡道大，采用 LOCOTROL技术
列车长结合实际，谈谈如何提高铁路客运服务质量 中国铁路总公司成立以来，改革发展的步伐明显加快，正在逐步走向市场、适应市场、以市场为导向，深化改革，加速发展。“人民铁路为人民”是铁路人永恒不变的宗旨，“安全优质、兴路强国”八个字，积淀着铁路人深层次、独具特色的传统文化，在铁路改革发展的今天，“唱响”着铁路发展强国的正能量之歌。 随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，人们对生活质量和服务的要求也越来越高。节假日出行旅游成为大多数人的放松和享受生活的方式，这也无疑给各种运输部门带来了不小的压力，相比之下，铁路运输压力是最大的。因为大部分人出行的首选是铁路。 为什么首选是铁路呢？她既没有飞机的速度快，也没有游轮的豪华舒适，其实原因很简单，毋庸置疑铁路是最安全,便捷，选择多的运输方式之一，从经济的角度也符合大多群众的消费标准，这都是铁路的自然优势，虽然拥有了这么多优势铁路并没有因为优势降低标准，而是在不断的要求执行标准。我们大家不得不承认是铁路客运的服务越来越好了，不断的进步，不断的改变。 铁路人用标准的服务征服了广大旅，再也没有了“铁老大”的思想观念。节假日期间，为了方便旅客出行，铁路运输充分发挥各种优势，增加先进服务设施，改善服务环境，扎实的应对客流高峰期，让旅客享受最优质的服务，得到了广大群众的认可和好评，虽然大量的客流给铁路带来了巨大压力，但是铁路的客运服务却丝毫不打一分折
扣。我们相信只要铁路一如既往的努力、进步，广大旅客又有什么理由不选择呢？ 目前，我们铁路运输部门服务一些规范标准带有很深的计划经济烙印，服务规范标准是从铁路自身的工作要求确定的，而考虑顾客的需求则不够。把服务质量的标准定位于取得领导的满意上，往往在环境卫生看的见，摸的着的地方下工夫，而在如何满足旅客需要方面的服务考虑的较少。可以说渐渐的走入了让领导满意而不是让旅客满意的误区。 因此解决好让谁满意的问题，是当前提高服务质量涵待解决的根本性问题，有必要进行全面的梳理服务规范标准，从而把服务标准定在满足绝大多数旅客基本需求和满意上。也就是说只有真诚的服务，才能让旅客感动，旅客感动就不怕没有市场。有了市场我们的营销就有了前景，有了光明。使窗口单位从对上级负责向对旅客负责转变;从“管理旅客为中心”向“服务于旅客为中心”。根据旅客需要定制各种服务内容和标准，使服务有章可循。标准分明、程序规范、考核严格、奖罚分明。向社会公开服务内容和标准，主动接受社会监督，把文明服务与职工利益挂钩，奖勤罚懒，奖忧罚劣。服务质量的提高，具体可概括为“优、美、净、情、安”等。 (一)“优”——即优化列车开行框架充分合理利用现有铁路线路和设备，快捷方便运送旅客，取得让旅客满意和最佳客运，经济效益的双重目的。这就必须加强旅客列车运行组织工作，使旅客列车的运行从速度、时间、牵引和编组上具有科学合理性。
大秦线开行重载列车新技术的应用（1） 线的概况。结合大秦线的具体特点，从机务设备、车辆、通信信号、站场及装卸车点、工务设备、供电系统和安全保障措施等7个方面，介绍了大秦线开行重载列车的新技术。 重载铁路运输因其运能大、效率高、运输成本低而受到世界各国铁路的广泛重视，得到迅速发展。20世纪8O年代以后，由于新材料、新工艺、电力电子、计算机控制和信息技术等现代高新技术在铁路的广泛应用，机车、车辆、机车无线同步操纵与电空制动以及线路等方面的技术及装备水平不断发展，重载列车的牵引重量也有很大提高。目前，国外重载列车牵引重量一般为1～3万t.我国在大秦线已开行2万t列车，列车编组为210辆C80型货车。大秦线途经山西、河北、北京、天津四省市，全长653km，是我国第一条开行重载列车的双线自动闭塞电气化铁路运煤专线，成为我国北路煤炭运输的重要通道。大秦线与京承、京秦、津山、迁曹等多条干线接轨，地形复杂、山区多、隧道长、站间距离大，重车线最大上坡道为4，最大下坡道为l2。（化稍营至涿鹿、延庆至茶坞2段为长大下坡道），最小曲线半径为400m，共设有23个车站。2004年、2005年、2006年大秦线相继进行了接触网和站场的2亿t扩能改造施工。改造后大秦线有11个车站到发线有效长为2800m，可接发2万t列车，有3个车站到发线有效长为1700m，可接发1万t列车。目前，大秦线全部开行1万t和2万t列车，在开行重载列车技术方面进行了大胆探索，取得了成功的经验。
1.机务设备 1.1机车采用大功率机车，轴重为23t／25t.机车装设：2000监控装置、无线通信平台（车机联控）、400K+400M电台（用于机车之间联系）、列尾控制盒、LOCOTROL控制设备（开行组合列车）及配套设备（800MHz电台、OCU设备、CCB2制动机等）、E级钢车钩及尾框、大容量胶泥缓冲器、自动过分相装置等。单元机车采用双机重联。 1.2机务段整备场改造为具备整备双机的能力，检查坑长为80m.配设重载机车设备的各种检测设备及维修基地。制定各种重载列车的操纵办法及编制操纵示意图。制定重载列车的安全救援预案，建立重载乘务人员培训基地。 2.车辆 2.1采用新型车辆采用新型轴重25t的铝合金、全钢C80型及部分C76型专用敞车，C70通用敞车逐步替代C63A型车辆。重载车辆的技术性能如下：轴重为25t（包括（C76、C80型车辆），载重7580t；车体采用铝合金、不锈钢和耐候钢等材料；钩缓装置装用16、17号E级钢车钩（最小破坏强度3500kN），在c.型车组内装用牵引杆装置；在制动装置中，重载车辆空气制动机以120型阀为主，C80型车辆装用1201型阀；空重车自动调整装置以KZW一4型为主；转向架均采用交叉支撑装置或摇动台摆式机构，部分转向架还应用了副构架结构。 2.2完善车辆系统信息化应用管理完善车辆系统信息化应用管理，充分发挥铁路信息化工作准确、及时、全面、有效的作用。于2002年下半年开始陆续建立了铁路货车信息技术管理系统（HMIS）和车号自
大秦线开行万吨重载组合列车系统集成与创新 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
大秦线开行2万吨重载组合列车 系统集成与创新 耿志修：铁道部，副总工程师兼科学技术司司长，北京，100844摘要：大秦线是我国第一条双线重载电气化运煤专线，承担着全国铁路1 8％的煤炭运量。开行2万t重载组合列车涉及很多技术难题，采用LOCOTROL技术必须解决好“山区铁路通信可靠性、长大下坡道周期制动、长大列车纵向冲动”三大技术难题。铁道部先后安排60多项科研项目，自2004年起经过三个阶段、上百次试验，实现了大秦线开行2万t重载组合列车的技术创新、体系创新和运输组织创新，在运量和运输收入、装备水平等方面显着提高。 关键词：重载运输技术；重载组合列车；机车无线同步操纵；GSM-R；大秦线 2003年，铁道部党组根据党中央、国务院的要求，为缓解煤电油运紧张状况，作出了在大秦线开行2万t重载组合列车、大幅度提高大秦线运输能力的重大决策。通过系统集成与创新，2006年3月28日，大秦线正式开行了2万t重载组合列车，标志着我国铁路重载运输技术达到世界先进水平。 1 需求牵引，科学决策 大秦线是中国第一条双线重载电气化运煤专线，西起北同蒲线的韩家岭站，东至秦皇岛地区的柳村南站，全长653 km。1985年开工建设，一期、二期分别于1988年和1992年底投入运营。2002年，大秦线达到了年运量1亿t的设计目标。
作为我国重要的煤炭运输通道，大秦线承担着全国铁路18％的煤炭运量，负责全国六大电网、五大发电公司、380多家主要发电厂、十大钢铁公司和6 000多家企业生产用煤和民用煤、出口煤的运输任务。 为从根本上提高大秦线的运输能力，2003年末，铁道部党组作出了加快大秦线重载技术创新和扩能改造、快速提高大秦线运输能力的重大决策。 科学论证表明，开行2万t重载组合列车，提高列车牵引重量，是大幅度提 图1 大秦线煤运通道 高运输能力的最优选择。2万t重载组合列车净载重16 800 t，如每天开行24．5对列车，即可达到年运量1．5亿t；每天开行49对列车，可实现年运量3亿 t；每天开行70对列车，可实现年运量4亿t。不仅全面提高了大秦线的运输能力，而且可提供充足的综合施工、维修天窗。 2003年12月，铁道部组织考察组对美国和南非铁路重载技术进行了考察，对当今世界上先进的重载技术即机车无线同步操纵技术(LOCOTROL)和有线电控空气制动技术(ECP)进行了对比分析。认为采用GE公司的LOCOTROL技术开行2万t重载组合列车，更符合中国铁路路情和大秦线运输实际，技术可行，经济合理，安全可控。 2 科研试验，集成创新 大秦线开行2万t重载组合列车是一项复杂的系统工程，涉及到很多技术难题。2万t重载组合列车长达2 672 m，大秦线地处山区，隧道多，坡道大，采用 LOCOTROL技术开行2万t重载组合列车，必须解决好“山区铁路通信可靠性、长大下坡道周期制动、长大列车纵向冲动”三大技术难题。
最近中国成功的进行了30t轴重的重载铁路实验，这是技术上的一次突破。我发现不少吧友对重载铁路的概念不大清晰，也对其意义不大了解，所以我以一个铁路爱好者的角度像各位解释一下这个概念。我不是专业人士，因此如有错误，我恳请各位专业人士指点。重载铁路，顾名思义，指的是运载量巨大的铁路。由于铁路运输量大，价格相对便宜，速度较快，并且效率较高，在很多国家，铁路成为了物资以及旅客运输的主要方式。 由于普通铁路载重有限，因此便有了专用的重载铁路，专门运输大宗货物，提高效率。 重载铁路有这么几个特征： 1.行驶列车总重大 2.行驶车辆轴重大 3.行车密度大 并且主要运输大宗货物，尤其是原材料，如铁矿石，煤炭，石油等等 这三个概念都很好理解，但首先我还是向各位介绍一下轴重的概念。 一般的车辆都有数个车轴（货车4轴居多），整个车皮的自重+最大载重除以轴数便是这个车辆的轴重 例如C80型敞车自重20t，载重80t，因此轴重25t 如同很多事物，重载铁路也有自己的标准。世界重载协会在1986年1994年2005年三次修订了重载铁路标准 我们先看看1994年的（3选2） —列车重量至少达到5000吨； —轴重达到或超过25吨； —在长度至少为150公里的线路上年运量不低于2000万吨。 接下来的是2005年的（3选2） —列车重量不小于8000 吨； —轴重达27 吨以上； —在长度不小于150 公里线路上年运量不低于4000万吨。 结合我国的实际情况，中国国内的主要干线，如京广线，京沪线，陇海线等等都能达到1994年标准。国内目前只有晋中南、大秦、朔黄等线路能达到2005年标准 可能有人会问了：平时我们见到的火车都那么长，看起来能装不少东西，为什么还要专门搞重载运输呢 回答很简单：由于普通铁路的运输远远不能满足需求，同时效率较低，并且难以提升运量（要兼顾客运列车的运行），因此有必要修建重载铁路。 但是由于国情的不同，并不是所有国家都修建了重载铁路的。例如西欧大部分国家铁路货运运量小，修建重载铁路的必要性不大。 世界上仅有中国、美国、俄罗斯、巴西、澳大利亚、南非、瑞典等国家发展了重载铁路，并且取得了较大成功。但各个国家出于不同需求，运行模式都有所不同。 中国、美国、俄罗斯除了运输原材料以外，还大量运输其他货物，例如集装箱等等 巴西、澳大利亚、南非、瑞典主要以运输当地的矿产资源，如煤炭铁矿当地为主。 因此，世界上重载列车主要有3中模式 1.重载单元列车：列车固定编组，货物品种单一，运量大并且集中，在装卸地之间循环运转。以美国加拿大为代表，包括巴西澳大利亚和南非等国家开行这样的列车。中国在大秦线上使用C70 C76 C80（C指敞车，没盖的货车，后面的数字是载重量）开行这样的重载列车 2.重载组合列车：两列或者两列以上的列车合并，使得列车运行时间间隔为0.这种列车以俄罗斯为代表。大秦线上开行的4x5000t列车和2x10000t列车就是这种模式 3.重载混编列车：单机或者多机牵引，由不同形式和载重的货车混合编成，同时可在运行途
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/7a12599837.html, 大郑线开行重载列车的站场改造方案的探究作者：陈田喜 来源：《中国新技术新产品》2012年第01期 摘要：本文简要分析了目前我国铁路开行重载列车的必要性，以大郑线为例，就站场改造方案进行研究，结合站场示意图进行解释说明站场改造方案的可行性。 关键词：大郑线；重载列车；站场改造 中图分类号：U21 文献标识码:A1研究背景 近年来，铁路运输业已经成为国民经济的基础产业，在整个运输网络中发挥着至关重要的作用。目前，铁路运输面临着运输数量和质量的双重压力，为解决铁路运输能力不足的“瓶颈”问题，促进我国经济的快速发展，我国铁路管理部门立足于现有基础扩充运力，以组织开行牵引质量为8000t以上的列车为主要特征的货物重载运输。 国家“十一五规划纲要”明确提出振兴东北老工业基地，建设和完善铁路运输大通道成为重中之重。大郑铁路就是我国东北地区的一条南北方向铁路大通道，特别是蒙东煤炭外运的重要通道。蒙东煤炭的外运经一部分经通霍线、大郑线、沈山线、沟海线、沈大线运往沈阳、辽南地区，近几年大连地区煤电项目较多，这对蒙东煤炭的需求量逐年增加；另一部分是通过大郑线、沈山线发往辽西地区或出关，或下海运往南方电煤紧张省市。将来随着辽西沿海港口的逐步建成和扩大，港口煤炭吞吐量也会逐渐增大。 随着地区经济的不断发展，对能源的需求量也在不断增长，大郑铁路运输能力日趋饱和，为满足运输需要，挖掘运输潜能，沈阳铁路局已经组织通霍线-大郑线已经开行煤炭重载列车。目前开行的煤炭重载列车有两类，一类为整列式重载列车，另一类为组合式重载列车。 大郑线是客货混跑的线路，本线自开行煤炭重载列车以来，沿线车站均不能接发煤炭大列。5000t以下的列车及空车均要会让重载列车。因此，部分车站线路要满足重载整列牵引10000t时，到发线有效长应改为不小于1700m。 2大郑线现状 2008年完成了新立屯至通辽西的增二线改建工程，至此南大郑线仅剩大虎山至新立屯段 为单线，本次工程将实现南大郑线全线复线贯通。改造完成后全线运输能力整体提高。为解决煤炭大列与常规列车的会让问题，本段线路合理设置大虎山站、八道壕站能接发万吨重载列车。大虎山为区段站，八道壕站为新建中间站。 3站场改造方案探讨