大秦线开行重载列车新技术的应用(1)

大秦铁路重载运输分析与启示胡小平;邓成尧;韩金刚;刘映安;李淑华【摘要】本文从运输经济效益、安全经济效益、社会效益等方面对大秦铁路重载运输进行了详细的分析，分析结果表明：大秦重载铁路具有世界先进的铁路重载运输技术，拥有丰富的铁路重载运输经验，是我国进入世界铁路重载运输行业的标志。

大秦重载铁路运输的成功运用经验表明，我国铁路重载运输具有光明的前景，应大力推广大秦铁路重载运输经验，加速我国铁路重载运输的发展步伐。

%The paper analyzed the situation of Da-Qin railway heavy haul transportation in transport economy benefit, safety economy benefit and social benefit in detail, and the results showed that chinese heavy-haul railway transportation advanced in technologies in the world and a lot of practice experience was accumulated. It gives a bright foreground to develop railway heavy haul transportation in China. The experience of Da-Qin railway should widely be used to accelerate the development of railway heavy haul transportation in China.【期刊名称】《交通运输工程与信息学报》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】6页(P33-38)【关键词】大秦铁路;重载运输;效益分析;启示【作者】胡小平;邓成尧;韩金刚;刘映安;李淑华【作者单位】成都铁路局，眉山车辆监造项目部，四川，眉山 620032;南车眉山车辆有限公司，四川，眉山 620032;南车眉山车辆有限公司，四川，眉山 620032;南车眉山车辆有限公司，四川，眉山 620032;南车眉山车辆有限公司，四川，眉山 620032【正文语种】中文【中图分类】U292.92+10 引言重载运输是国际公认的铁路货运发展方向，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。

大秦线列车制动同步技术的分析与研究毕业论文目录1 绪论 (1)1.2 问题的提出与研究意义 (2)1.3 国内外研究现状和发展 (3)1.4 我国机车重联技术的发展概况 (4)1.5 项目的提出与本论文研究内容 (8)2 大秦线重载列车安全运行影响因素分析 (10)2.1 重载列车平稳操纵研究 (10)2.1.1 车钩间隙对列车起动的影响 (11)2.1.2 平稳调速 (11)2.1.3 复杂线路上的协调操纵 (12)2.1.4 同步制动时间差分析 (13)2.2 列车的制动 (16)2.2.1 动力制动 (16)2.2.2 常用制动及缓解 (16)2.2.3 紧急制动 (18)2.2.4 制动调速 (18)2.3 重载列车安全运行控制 (18)2.3.1 一般重载列车的控制策略 (18)3 无线遥控操纵系统（LOCOTROL） (20)3.1 LOCOTROL系统的概述 (20)3.2 LOCOTROL系统的原理 (21)3.3 LOCOTROL系统的特点 (22)4 电控空气制动系统（ECP） (23)4.1 概述 (23)4.1.1 传统空气制动存在的问题 (23)4.1.2 ECP发展历史 (24)4.2 ECP系统基本原理 (26)4.3 ECP系统基本组成 (26)4.4 ECP系统的优点 (28)4.5 LOCOTROL系统与ECP系统的对比分析 (29)5 大秦线重载列车LOCOTROL系统方案研究 (30)5.1 系统功能要求 (30)5.2 大秦线重载列车LOCOTROL系统整体设计方案 (31)5.2.1 HXD1型机车LOCOTROL系统工作原理 (31)5.2.2 系统总体结构 (32)5.3 CCBⅡ制动系统 (39)结论 (43)致谢 (44)参考文献 (45)1 绪论1.1 课题研究背景铁路是我国国民经济的大动脉，铁路的运输能力直接影响着我国国民济的发展。

从20世纪80年代起，铁道部就瞄准世界铁路科技发展前沿，把发展重载运输作为主攻方向。

大秦线重载铁路运输能力的提高措施研究随着我国国内经济的快速发展，对铁路运输的需求也越来越高。

大秦线的建设更是让物流运输水平得到了大幅提升，然而随着发展，新的挑战也接踵而至，如何进一步提高大秦线的运输能力，成为了当前需要重点研究的问题。

一、大秦线目前的现状大秦线是一条连接陕西省宝鸡市和甘肃省兰州市的铁路，全长约917公里。

大秦线建成后，极大地缓解了西北地区的物流压力，特别是对煤炭等大宗物资的运输起到了极为重要的作用。

然而，与日益增长的货运量相比，目前的大秦线运输能力还需要进一步提高。

目前大秦线的最大运输能力在5300吨，但是随着国家经济的不断增长，支撑发展的需求将对铁路承运能力提出更高的要求。

因此，我们需要不断采取更加科学的措施，进一步提高大秦线的运输能力，以满足中国经济社会发展的需要。

二、提高大秦线运输能力的措施1. 增加车辆运输能力铁路承担了国内物流运输的重要任务，而铁路强化运输能力的核心在于车辆的数量和性能。

为了满足旅客和货物的需求，为大秦线注入更多的火车是提高运输能力最为直接、简单的方法。

通常情况下，车辆承载量越大，单个车辆的存储和移动越简单，数量也可以更少。

那么，合理安排大秦线的列车运行时间，增加列车散装化运输的比例，不断增加列车车厢的数量，是提高大秦线运输能力的重要措施之一。

2. 引入物联网技术，实现智能化物流运输通过在列车和站点的各个节点加入物联网设备，实时监测物流运输的资源和运输状态，并分析物流大数据，可以实现智能化物流运输。

这种技术的实际应用可以提高运输的效率和效果，并通过预测需要资源量和可预见的故障预警，促进物流行业的可追溯和可追踪。

例如，通过在列车上安装GPS导航和智能传感设备，可以实现不间断的位置跟踪和负载检测。

这样的实时监测可以更精确地判断货物到站时间，并为这些货物准备特定的存储空间和建立更有效的分拨系统。

3. 采用新的技术手段，改善列车的行车能力为了提高运输能力，另一个重要的措施是改进列车的行驶能力。

重载铁路（一）大秦铁路大秦铁路自山西省大同市至河北省秦皇岛市，纵贯山西、河北、北京、天津，全长653千米，是中国西煤东运的主要通道之一。

大秦铁路是中国新建的第一条双线电气化重载运煤专线，1992年底全线通车，2002年运量达到一亿吨设计能力。

为最大限度发挥大秦铁路作用，有效缓解煤炭运输紧张状况，自2004年起，铁道部对大秦铁路实施持续扩能技术改造，大量开行一万吨和两万吨重载组合列车，全线运量逐年大幅度提高，2008年运量突破3.4亿吨，成为世界上年运量最大的铁路线。

2010年12月26日，大秦铁路提前完成年运量4亿吨的目标，为原设计能力的4倍。

线路介绍大秦铁路是中国第一条双线电气化开行重载单元列车的运煤专线，主要承担晋北、内蒙西部和陕北的煤炭外运任务。

1992年开通运营，1995年完成1亿吨配套，十几年来，运量逐年增长，2002年实际运量达1.034亿吨，已超过设计1亿吨的运输能力。

技术研发大秦公司通过近几年对运输设备不断的更新改造，大秦运煤专线已达到国际领先水平，尤其采用最先进的技术和设备后，极大提高了运输能力，使煤炭运输达到年运量2.5亿吨，远期目标达到4亿吨。

各专业新技术、新设备简介如下：工务大秦线是全国唯一的一条运煤重载干线，线路钢轨采用重型75kg/mPD3钢轨，重车线已全部铺设为75kg/m无缝线路，共计645公里，与之相匹配的75kg/m固定心砼枕道岔共计170组。

为了消除重载车轮对辙岔有害空间的冲击，减少伤损辙岔的频繁更换，重车线全部改铺为75kg/mSC381可动心砼枕道岔。

现已更换35组，2006年计划更换105组。

电务大秦线GSM-R系统采用了最成熟的GSM系统，与光纤数字传输系统、信息化系统、交换系统、基站系统、列车调度系统、电源系统、终端等组成了具有铁路特色的GSM-R铁路移动交换网。

大秦线传输系统与用户接入系统，用来承载信号系统CTC和集中监测系统、GSM-R 系统、牵引供电和电力远动系统、铁路信息化系统和车辆系统相关业务，为其提供传输通道。

走近两万吨重载列车在大秦铁路全长653公里的线路上，平均不到15分钟，就有一列运煤列车呼啸而过。

这些列车很长，以至于不选择一个合适的地点，从车头都看不见车尾。

这些忙忙碌碌、来去匆匆的“车影”，构成了大秦线特有的风景，也正是这些“主角”，成就了大秦铁路世界煤炭运量最大、运输效率最高的美誉。

随着我国国民经济的发展，煤炭运输需求持续增长，大秦铁路的运输任务也越来越重。

大秦铁路公司经济吸引区内已探明煤炭储量近6000亿吨，约占全国煤炭总储量的60%，承担着全国四大电网、十大钢铁公司和6000多家工矿企业生产用煤和出口煤炭的运输任务，煤运量占全国铁路总煤炭运量的近（全国铁路2007年完成煤炭运量154374万吨）。

在大秦铁路一步一个台阶的运量增长过程中，两万吨重载列车的开行，发挥了重大作用。

两万吨重载列车于2004年12月12日进行了首次试验。

当时，试验列车由四台SS4改进型电力机车分部牵引、204辆C80型煤运专用敞车组成，全长2658米，总重200余吨。

此次列车试验由湖东电力机务段承办，列车从山西朔州里八庄站出发，经过9小时40分钟（平均旅速67.5公里/小时）的运行，安全抵达位于渤海之滨的柳村南站，试验取得了圆满成功。

2006年3月28日，两万吨重载列车正式开行。

现在，大秦线两万吨重载列车的编组采用“121”模式（有变化），具体标准是列车头部有一台机车，编组102辆货车，中部有一组由两台机车组成的重联机车，再编组102辆货车（货车数会随实际情况变化），列车尾部还有一台机车。

其中，列车头部的机车为主控机车，中间和尾部的机车为从控机车。

开行两万吨重载列车需要解决一系列技术问题，实现机车同步操纵技术是关键。

大秦铁路部分线路坡道大、隧道多，有的地方甚至是“桥隧相连”，再加上大秦线上列车开行密度大，这就对两万吨重载列车的开行安全提出了更高的要求。

对此，负责列车牵引的湖东电力机务段从美国通用电气公司引进了先进的LOCOTROL系统（机车无线同步操纵系统），即列车分布式动力控制系统。

⼤秦铁路开出煤列“巨⽆霸”2019-05-07⼀列车运煤2万吨，由4台电⼒机车牵引、201辆载重80吨的专⽤敞车组成，全长2658⽶正当⼈们为煤炭供应紧张、各地频频拉闸限电⽽⼼急如焚的时候，2004年12⽉12⽇，铁路传出⼀个⼤喜讯：装载2万吨煤的组合列车在⼤秦线运⾏试验获得圆满成功！这真是⼀趟运煤专列的“巨⽆霸”，全列由4台韶⼭4型电⼒机车牵引、201辆载重80吨的专⽤敞车组成，整个列车长达2658⽶！铁道部部长刘志军、副部长胡亚东都登上了这趟试验列车第⼀位主控机车，亲⾃指挥这次中国铁路史上迄今运量最重的列车运⾏试验。

从⼤同开到秦皇岛煤运码头，全程653公⾥，历时9⼩时20分钟，⼀路平稳。

2万吨级运煤重载列车的试验成功，是铁路实施跨越式发展战略取得的⼀个重⼤成果，对于扩⼤主要运煤通道⼤秦铁路的运输能⼒，缓解全国煤炭供应紧张状况，具有⼗分重⼤的意义。

⼤秦铁路建成于上世纪80年代，是我国第⼀条双线电⽓化、开⾏重载单元列车的运煤⼲线，设计能⼒是1亿吨，可是到2003年时，年运量已突破1.2亿吨。

2004年7⽉29⽇，总理考察⼤秦线时，要求铁路部门进⼀步挖掘潜⼒，扩⼤运能，确保电煤运输，为实现国民经济平稳运⾏多做贡献。

铁道部党组随即作出决定，把正在进⾏中的⼤秦铁路扩能改造加快进度，增加项⽬，实现各种设备的匹配，争取最⼤效益，提出：到2005年，使⼤秦铁路能开⾏2万吨级单元重载列车、年运量达到2亿吨。

⼤秦铁路⽰意图实现⼤秦铁路年运2亿吨的扩能⼯程，有机车车辆、牵引供电、线路基础、通信信号等各个环节的设备问题，还有⾏车组织、安全管理等⼯作的改进，是⼀项复杂的系统⼯程。

就以这趟试验列车来说，均匀分挂在201辆运煤专⽤敞车中的4台机车如何能保持同步操纵，就是个⼤难题，铁道部引进了美国CE公司的机车⽆线同步操纵技术，使第⼀台主控机车司机的每⼀个操纵动作都成为⼀道指令，通过⽆线传输，只需0.2秒，第⼆台机车即可⾃动完成同⼀动作，由此推进，⾄第四台机车完成同⼀动作，间隔不过0.6秒。