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關(guān)鍵詞:高速鐵路;路基過渡段;研究現(xiàn)狀
中圖分類號:U412文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
1引言
鐵路的發(fā)展必須以安全性、可靠性、舒適性等為前提,以線路的高平順性和軌下基礎(chǔ)的穩(wěn)定性作保證。高速鐵路的建設(shè)不可避免地會遇到不同軌下基礎(chǔ)連接處的過渡段,這些地段恰恰是高速鐵路線路的薄弱環(huán)節(jié),由于強(qiáng)度、剛度、沉降等差異的存在必然會引起鋼軌的彎折變形,致使不平順的產(chǎn)生。為了保證高速鐵路線路的高平順性,必須對線路剛度有突變的區(qū)域進(jìn)行過渡段的設(shè)置。
2國外軌道過渡段的研究現(xiàn)狀
隨著高速鐵路的修建并成功投入運(yùn)營,國外在高速鐵路的修建過程中,一直非常注重過渡段部位,并對過渡段的處理措施做過專門的研究。90年代初德國Gobel和Weisemann等人在室內(nèi)模擬時(shí)速160km的列車作用下,由土工格柵加固后路堤承載力的增加和沉降量減小的問題。意大利國家鐵路公司曾經(jīng)應(yīng)用雙向土工格柵加固鐵路路堤,在不同的橫斷面上安裝測試原件,以確定不同類型車輛經(jīng)過時(shí)產(chǎn)生的動應(yīng)力場。美國TTCI研究人員CharityD.Sasaoka和David Davis為解決大軸重對軌道過渡段的影響,利用NUCARSTM和GeotrackTM軟件模擬軌道剛度和阻尼對過渡段的影響分析,得出提高過渡段區(qū)域軌道結(jié)構(gòu)的阻尼可以使車輪對軌過渡段的作用衰減30%,此外還認(rèn)為減小橋梁剛度的最好方法是調(diào)整橋上枕下剛度;美國TTCI研究人員Dingqing Li和David Davis對引起和加速路橋過渡段及軌道過渡段破壞的因素進(jìn)行了研究并得出評估過渡段和一些減緩過渡段破壞的措施。
對于路基與橋梁、涵洞、隧道、隧道與橋梁等過渡段的研究國外己有不少,日本在路基與橋梁過渡段設(shè)置碎石填筑段;德國則是加寬路基與橋梁過渡段中路基的寬度,道柞厚度沿橋梁至路基方向逐漸遞減,以使線路剛度逐漸變化;法國是在路基與橋梁過渡段設(shè)置過渡橋臺等。
3國內(nèi)軌道過渡段的研究現(xiàn)狀
在國內(nèi),我國鐵道部科學(xué)研究院、西南交通大學(xué)、原上海鐵道大學(xué)等有關(guān)研究者也先后通過模擬試驗(yàn)研究了在列車重復(fù)荷載作用下路基基床的動應(yīng)力響應(yīng)特性,但這些試驗(yàn)和研究一般都是針對路基而言,而非針對過渡段。另外,我國在秦沈客運(yùn)專線、遂渝客運(yùn)專線等對路基與橋梁、涵洞、隧道等過渡段都進(jìn)行過大量試驗(yàn)研究,對于路基與樁板結(jié)構(gòu)過渡段的研究,我國也己在遂渝線進(jìn)行過研究。石家莊鐵道學(xué)院楊廣慶等進(jìn)行了高速鐵路路基與橋梁過渡段的技術(shù)措施分析,并指出設(shè)置鋼筋混凝土過渡板對路橋間的剛度平順過渡非常有利,但必須配以其他級配粗粒料或加筋土路堤結(jié)構(gòu)等處理措施才`能解決路橋間沉降差引起的軌面彎折對行車的影響。西南交通大學(xué)羅強(qiáng)、蔡英等間等運(yùn)用車輛一軌道一路基相互作用的動力學(xué)理論,全面分析了路橋過渡段的軌面彎折變形、軌道基礎(chǔ)剛度的變化、不同的行車速度、車輛進(jìn)出過渡段等情況對車輛垂向加速度和輪軌垂向力等動力學(xué)性能指標(biāo)的影響規(guī)律,并指出路橋結(jié)構(gòu)的工后沉降差引起過渡段軌面彎折變形是影響行車安全與舒適的主要因素,而路橋間的剛度差、列車的行車方向?qū)π熊嚨膭恿W(xué)性能指標(biāo)影響不顯著,并對過渡段的變形限值和過渡段長度的確定方法進(jìn)行了一些研究。
西南交通大學(xué)王于等以有碎和無碎軌道的過渡段為例,進(jìn)行了車輛一軌道垂向動態(tài)相互作用的仿真研究,指出了在確定軌道過渡段長度時(shí),應(yīng)考慮動力學(xué)性能評價(jià)指標(biāo),并提出了確定軌道過渡段長度的“臨界長度法”。西南交通大學(xué)王其昌、蔡成標(biāo)等對高速鐵路路橋過渡段的軌道折角限值進(jìn)行了分析,試提出了高速鐵路路橋過渡段軌道折角容許的限值,確定了一套軌道過渡段動力特性的評價(jià)指標(biāo),分析了由基礎(chǔ)沉降差引起的鋼軌初始變形及行車方向、行車速度對輪軌系統(tǒng)動力性能的影響,提出了確定路橋過渡段長度應(yīng)根據(jù)最高行車速度、基礎(chǔ)沉降差,由動力學(xué)評判指標(biāo)來確定。西南交通大學(xué)翟婉明等應(yīng)用動力學(xué)理論建立了車輛一軌道禍合模型,詳細(xì)研究了過渡段長度對高速列車與過渡段軌道動態(tài)相互作用性能的影響情況,確定了高速鐵路不同類型過渡段在不同速度等級下的最小長度理論建議值。華東交通大學(xué)雷曉燕等建立軌道過渡段基礎(chǔ)剛度突變的軌道振動微分方程,進(jìn)行了軌道剛突變對軌道振動的影響性分析,提出了軌道過渡段的整治原則。
孔祥仲、劉偉平等從靜力學(xué)角度對板式軌道與普通軌道之間設(shè)置軌道剛度漸變的板式軌道過渡段提出了剛度設(shè)計(jì)方法,并建議采用不同厚度的瀝青混凝土道床寬軌枕軌道結(jié)構(gòu)作為有柞與無柞軌道過渡段型式。中南大學(xué)陳雪華[28]基于無柞軌道路一橋一隧過渡段禍合動力學(xué)理論,應(yīng)用高速鐵路路一橋一隧過渡段與無柞軌道相互作用的動力學(xué)模型,研究了輪重、車速、不平順和材料特性對無柞軌道過渡段結(jié)構(gòu)系統(tǒng)相互作用的響應(yīng)特征。施光夏運(yùn)用動力學(xué)分析程序ANSYS/LS-DYNA在二維模型里面模擬了直結(jié)式軌道與普通有柞軌道過渡段中鋼軌和軌床(道床板)的動態(tài)響應(yīng),既而討論了軌下膠墊剛度對過渡段的影響,認(rèn)為適當(dāng)提高軌下膠墊的剛度可以有效地降低鋼軌的變形,最后討論了軌枕共振、軌枕間距、支承剛度與行車速度之間的關(guān)系,認(rèn)為軌枕間距越大、支承剛度越大則列車的臨界速度越高。
綜上所述,目前路橋過渡段的分析是高速鐵路過渡段分析的重點(diǎn),分析的方法仍是基于車輛與線路相互作用的動力學(xué)理論,一般采用理論建模、數(shù)值求解與試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法。首先對車輛一軌道相互作用中的具體問題建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)物理模型,進(jìn)而尋求有效的數(shù)學(xué)分析方法以獲取系統(tǒng)響應(yīng),再將動力學(xué)關(guān)鍵指標(biāo)(如輪軌力、車體加速度等)的試驗(yàn)測量結(jié)果與理論分析結(jié)果進(jìn)行對比,從而驗(yàn)證并改進(jìn)理論模型。
4結(jié)論
從國內(nèi)外的過渡段研究現(xiàn)狀可以知道,目前研究的工作大多數(shù)集中在路橋、路隧過渡段上,絕大多數(shù)針對的是路基、橋梁或者隧道,可以說以往研究的過渡段包括秦沈客運(yùn)專線上有碎與無柞軌道(線路上部結(jié)構(gòu))的過渡段都是放在了基礎(chǔ)(線路下部結(jié)構(gòu))的過渡段上,由此不論是從施工設(shè)計(jì)還是實(shí)際運(yùn)營來看都帶來了許多問題,而系統(tǒng)研究路基上有柞軌道與無碎軌道過渡段的幾乎空白。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:地質(zhì)雷達(dá);高速鐵路無砟軌道;脫空離縫
引言
我國是世界上高速鐵路投入商業(yè)運(yùn)營里程最長的國家,目前高速鐵路運(yùn)營里程已經(jīng)突破1.6萬公里,近7年的高速鐵路運(yùn)營實(shí)踐表明:由于環(huán)境條件變化和列車沖擊荷載的反復(fù)作用,局部地段已經(jīng)先后出現(xiàn)了不同程度的路基病害,例如無砟軌道翻漿冒泥,滬寧城際鐵路自2011年底開始常規(guī)檢查以來,共發(fā)現(xiàn)有數(shù)十公里的路基地段發(fā)生了路基翻漿病害,大多數(shù)病害發(fā)生在混凝土支承層的底部附近,嚴(yán)重影響到列車運(yùn)行的平穩(wěn)性和行車的安全性。
無砟軌道出現(xiàn)冒漿的原因主要基床表層材料性質(zhì)及當(dāng)?shù)貧夂蛴嘘P(guān),當(dāng)?shù)貧夂驖駶櫍邓^多,雨水沿著軌道縫隙滲入支承層與基床表面的縫隙內(nèi),由于采用的級配碎石透水性差,縫隙進(jìn)水后,在列車動荷載長期作用下,細(xì)顆粒被水沖出,產(chǎn)生冒漿現(xiàn)象。較硬的顆粒在動荷載作用下,相互摩擦形成碎屑在動水壓力作用下液化并隨著水從裂縫中流出。因此通過檢測高速鐵路無砟軌道支承層與基床表層脫空、離縫,可以對翻漿冒泥情況進(jìn)行判斷。
地質(zhì)雷達(dá)具有快速、無損、高精度的優(yōu)點(diǎn),在工程病害檢測領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。文章以滬寧城際鐵路某段無砟軌道翻漿冒泥病害檢測為實(shí)例,在整治處理前,對無砟軌道翻漿冒泥病害情況進(jìn)行檢測,查明冒漿分布范圍與發(fā)育程度,為確定整治處理方案提供依據(jù);在整治處理后對注漿處理效果進(jìn)行檢測,通過注漿前后的雷達(dá)資料對比分析,評價(jià)注漿處理效果。
1 面波探測巖溶路基原理
地質(zhì)雷達(dá)(Ground Penetrating Radar,簡稱GPR),是一種對地下的或物體內(nèi)不可見的目標(biāo)體或界面進(jìn)行定位的電磁技術(shù)。
地質(zhì)雷達(dá)勘探是以地下不同介質(zhì)的介電常數(shù)差異為基礎(chǔ)的一種物探方法,其工作原理就是利用高頻電磁波(主頻從數(shù)兆至上千兆赫)以寬頻帶短脈沖的形式,由地表通過發(fā)射天線向地下發(fā)射電磁波,由接收天線接收電磁波,當(dāng)電磁波在地下旅行時(shí),遇到具有電性差異的介質(zhì)時(shí)(如空洞、分界面等),電磁波反射回地面由接收天線接收,根據(jù)電磁波的旅行時(shí)間、波形特征可以確定地下介質(zhì)(目標(biāo)體)的空間位置、幾何形態(tài)等。
圖1 地質(zhì)雷達(dá)測試原理及采集示意圖
2 工程實(shí)例
2.1 工程概況
滬寧城際鐵路K245+780~K246+080段為低填淺挖地段,兩側(cè)各預(yù)留一股道,路塹邊坡防護(hù)形式拱形截水骨架內(nèi)植草灌木防護(hù)。軌道板為CRTSⅠ型板。該段支承層底部翻漿較嚴(yán)重,主要表現(xiàn)為在路肩上流淌著或堆積著由水與碎石墊層中細(xì)顆?;旌隙傻哪酀{滲出物,嚴(yán)重處滲出物厚度達(dá)10~50mm,個別地段泥漿滲出物被抽吸至軌道板表面道心內(nèi)。
2.2 現(xiàn)場檢測工作
測網(wǎng)密度、天線間距和天線移動速度應(yīng)反映出檢測對象的異常。根據(jù)高鐵無砟軌道現(xiàn)場勘察和試驗(yàn),一般沿線路縱向布置3~4條測線,分別沿上、下行線內(nèi)外兩側(cè)支承層表面布置。
地質(zhì)雷達(dá)檢測使用美國Geophysical Survey Systems Inc生產(chǎn)的雙通道SIR-20型地質(zhì)雷達(dá)施測,天線頻率900MHz,連續(xù)采集數(shù)據(jù)模式,每秒掃描100道,記錄長度25ns,每道采樣點(diǎn)數(shù)512。
2.3 資料處理流程
資料處理采用RADAN6.5雷達(dá)專用軟件,采用人機(jī)對話的方式處理,其流程見圖2:
圖2 地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)處理流程圖
2.4 實(shí)測資料解釋
(1)無砟軌道支承層與基床表層接觸良好特征
正常鐵路路基一般具有填筑密實(shí)、厚度均勻等特點(diǎn),無砟軌道支承層與基床表層接觸良好,其雷達(dá)圖像表現(xiàn)為波形平緩、規(guī)則、無雜亂反射等特征(圖3),而有病害的路基的雷達(dá)圖像則與此有明顯不同。
圖3 支承層與基床表層接觸良好地質(zhì)雷達(dá)時(shí)間剖面圖
(2)無砟軌道支承層與基床表層脫空異常特征
通過對同相軸連續(xù)的追蹤,找出振幅稍強(qiáng)的反射波來確定支承層與基床表層的分界面,可確定脫空、離縫的規(guī)模及延展范圍,判定其嚴(yán)重程度。如圖4所示,K245+907~+913支承層與基床表層界面的同相軸反射信號強(qiáng),三振相明顯,推測支承層與基床表層之間存在脫空、離縫。
(3)注漿整治前后對比
針對混凝土支承層與基床表層間的脫空、離縫,目前采取的整治措施為鉆孔灌注高聚物化學(xué)漿,填充支承層與基床表層之間的空隙,恢復(fù)路基支承強(qiáng)度。通過注漿整治前后地質(zhì)雷達(dá)資料的對比,可以對注漿整治效果進(jìn)行評價(jià)。
如圖5所示,K245+870~+874在注漿處理前,支承層與基床表層的分界面同相軸反射信號強(qiáng),三振相明顯,推測支承層與基床表層存在脫空、離縫(圖5a);經(jīng)注漿加固后,K245+870~+872雷達(dá)同相軸較連續(xù),且相對較均勻,注漿前存在的脫空、離縫異常區(qū)域信號幅度變?nèi)酰▓D5b),說明經(jīng)注漿處理后,支承層與基床表層耦合情況得到改善,加固效果良好;K245+872~+873.5同相軸反射信號仍然較強(qiáng),三振相明顯,說明注漿充填效果不好,需要進(jìn)一步補(bǔ)注處理。
a、注漿前 b、注漿后
圖5 地質(zhì)雷達(dá)檢測無砟軌道脫空時(shí)間剖面圖
3 結(jié)束語
(1)地質(zhì)雷達(dá)能夠快速、有效地檢測無砟軌道支承層底部與基床表層脫空、離縫,支承層底部與基床表層接觸良好的雷達(dá)圖像表現(xiàn)為波形平緩、規(guī)則、無雜亂反射等特征;支承層底部與基床表層存在脫空、離縫,雷達(dá)異常表現(xiàn)為同相軸反射信號強(qiáng),三振相明顯。
(2)通過對比分析整治處理前后地質(zhì)雷達(dá)反射波組同相軸連續(xù)性和同一異常的振幅變化,可以有效地對支承層底部注漿加固效果進(jìn)行評價(jià)。
(3)本次地質(zhì)雷達(dá)在滬寧城際鐵路無砟軌道支承層底部檢測中的實(shí)際應(yīng)用,效果顯著,可以為以后同類工程檢測提供參考。
致謝
本次檢測試驗(yàn)與論文編寫,得到了中鐵第四勘察設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司“鐵路路基填筑質(zhì)量檢測物探技術(shù)研究(2013K98)”科研項(xiàng)目資金的支持,在此表示感謝。
參考文獻(xiàn)
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讀初高中時(shí),住家離臺糖小火車鐵道很近,每天看到同學(xué)從各鄉(xiāng)鎮(zhèn)搭火車上學(xué),40年后仍歷歷在目。
那時(shí)知道臺糖火車的車廂比臺鐵的小,鐵軌也較窄。聽人說臺糖火車叫做“五分車”,不明白是什么意思。1970年到臺北讀大學(xué),那時(shí)以坐平快車為主,知道臺灣的縱貫鐵路是日據(jù)時(shí)期修造的,聽人家說這叫做“七分車”,也不明白是什么意思。后來看電影《東方快車謀殺案》,看到洋人的火車竟然有包廂,廂外有通道,覺得洋火車比臺灣的火車寬敞。1979年到巴黎第一次坐有包廂的火車,感覺臺灣的火車還真窄。1992~1993年在美國,更確定臺灣的軌寬有點(diǎn)奇怪。
很慚愧,我一直沒去弄清楚五分車、七分車、歐洲車、美國鐵軌的寬度有什么差別,為什么會采用這么不同的規(guī)格。這件事拖到2001年初,我讀到Douglas Puffert(2000)的論文后,才把整個事情弄清楚。
復(fù)雜的軌寬
1995年夏,我在慕尼黑大學(xué)三個月,在經(jīng)濟(jì)史研討會上認(rèn)識Puffert,是個溫文儒雅的年輕學(xué)者,他在斯坦福大學(xué)的博士論文(1991),就是以北美鐵軌的寬度為主題,在主要的經(jīng)濟(jì)史期刊上發(fā)表好幾篇論文。我從維基百科(Wikipedia)查“軌距”,得到許多具體的數(shù)字。
國際上通用的標(biāo)準(zhǔn)軌是143.5厘米,現(xiàn)在歐洲大部分國家都使用標(biāo)準(zhǔn)軌,例外的國家有:愛爾蘭與北愛爾蘭(160厘米)、西班牙(167.4厘米,正在改為標(biāo)準(zhǔn)軌)、葡萄牙(166.5厘米),阿根廷與智利的軌距是167.6厘米,俄羅斯及鄰近國家,以及蒙古、芬蘭都是152厘米。
日本的軌距是106.7厘米,日據(jù)時(shí)期修筑的臺灣軌寬也是106.7厘米,這是國際標(biāo)準(zhǔn)軌(143.5厘米)的74%,稱為“七分車”。臺灣的糖業(yè)鐵路和阿里山的森林鐵路,是76.2厘米的窄軌,是143.5厘米的53%,簡稱“五分車”。日本在1960年代修建新干線(高速鐵路)時(shí),采用143.5厘米的國際寬軌,提高行駛的穩(wěn)定性。臺灣高鐵、臺北和高雄的捷運(yùn),都采用143.5厘米的標(biāo)準(zhǔn)軌。清朝末年中國的鐵道,由英國和比利時(shí)承建,采用143.5厘米標(biāo)準(zhǔn)軌。
有人說,1937年制定的國際標(biāo)準(zhǔn)軌143.5厘米是英國提出的,這個說法不夠準(zhǔn)確,待會兒會詳細(xì)解釋。最讓人感興趣的是,為什么143.5厘米的軌寬,會在諸多規(guī)格的激烈競爭下脫穎而出?
1835~1890年間,北美(美國與加拿大)至少有9種軌道:91.4厘米、106.7厘米、143.5厘米、144.8厘米、147.3厘米、152.4厘米、162.6厘米、167.6厘米、182.9厘米。
為什么會這么復(fù)雜?
原因很多,大致有三種。其一是各地區(qū)修筑鐵路時(shí),鐵路工程師的技術(shù)來源與傳承不一,有些采用英國體系,有些則不是。其二是故意不兼容,阻擋其它地區(qū)的農(nóng)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)入。其三是各地區(qū)的地形地勢不一,對軌道的需求自然不同。
為什么后來會統(tǒng)一使用145.3厘米,1937年之后這個尺度成為國際標(biāo)準(zhǔn)軌寬呢?這就是本文的要點(diǎn):說不出合乎邏輯的道理,這是政治與經(jīng)濟(jì)交互角力后,一步步發(fā)展的結(jié)果,這正是典型的path dependence問題(依發(fā)展途徑而異、受到隨機(jī)性的因素干擾)。市場機(jī)能、競爭、效率、最適合這類的觀念,在這個議題上無法發(fā)揮功能,因而稱為“市場失靈”。
143.5厘米的起源與變遷
美國最早的鐵道,是承襲英國的142.2厘米規(guī)格,這是18世紀(jì)末,在英國礦區(qū)發(fā)展的原初型鐵路,在紐卡斯?fàn)柕貐^(qū)最通行。
有位叫史蒂文生的工程師,在斯托克頓和達(dá)靈頓之間建造了一條運(yùn)煤鐵道。1826~1830年間,他被任命在利物浦(Liverpool)和曼徹斯特(Manchester)之間建造鐵路(L&M),特點(diǎn)是用蒸汽機(jī)來推動火車頭。這是第一條靠蒸汽機(jī)推動的鐵路,也是第一條完全依靠運(yùn)載乘客與貨運(yùn)的鐵路,更是第一條與礦冶完全無關(guān)的鐵路,在鐵道史上有顯著的開創(chuàng)地位。不知什么原因,史蒂文生把鐵軌加寬了1.3厘米,成為143.5厘米,這就是日后國際標(biāo)準(zhǔn)軌的規(guī)格。
1826年,史蒂文生在競爭L&M鐵路時(shí),他的對手刻意提出167.6厘米的寬軌(加大24.1厘米),但沒被采用。史蒂文生的兒子羅伯特,后來在國會的委員會上說:143.5厘米軌寬也不是他父親訂的,而是從家鄉(xiāng)地區(qū)的系統(tǒng)“承襲”來的。斯邁爾斯是史蒂文生的朋友與早期傳記的作者,他說143.5厘米的軌寬,“沒有任何科學(xué)理論上的依據(jù),純粹是因?yàn)橐呀?jīng)有人在用了?!?/p>
美國早期的鐵路建造者,參觀L&M與其他地區(qū)的鐵道,認(rèn)為L&M的規(guī)格較適合,就把整套工程技術(shù)搬回美國。另有一批工程師,1829年參觀英國鐵路,回國后在巴爾的摩(Baltimore)與俄亥俄(Ohio)之間筑了另一條鐵路(B&O),將軌寬改為143.5厘米,目的是要和L&M鐵路的火車“接軌”。
但有幾批工程師卻另有盤算,有些認(rèn)為152.4厘米較易使用,有些人用144.8厘米,有人堅(jiān)持147.3厘米也不錯。簡言之,在最復(fù)雜的時(shí)候,美國鐵路有過9種軌寬并存。
現(xiàn)在回過頭來看鐵道的發(fā)源國英國,他們在建筑Great Western Railways(GWR)時(shí),把軌寬擴(kuò)大為213.4厘米,幾條較短的路線,用其它規(guī)格。有些美國工程師,看到鐵路老大改為寬軌,為了迎頭超越,就把紐約與愛力(Erie)之間的鐵路,建為182.9厘米,希望能達(dá)到三個目的:最高速、最舒適、最低成本。
但事與愿違,有些人認(rèn)為167.6厘米就夠了。幾經(jīng)實(shí)驗(yàn),19世紀(jì)中葉的美國鐵道工程師,在考慮火車頭的拉牽力之后,覺得還是以152.4~167.6厘米之間較合適。加拿大的鐵路學(xué)者也有同感,而這正是英國當(dāng)時(shí)采用的軌寬。
1860年之后,又有人感覺寬軌太耗動能,對蒸汽機(jī)的負(fù)擔(dān)過重,認(rèn)為還是老規(guī)格較合適。在地勢變化較大的地區(qū),其實(shí)106.7厘米更合用,因?yàn)檩^容易轉(zhuǎn)彎。在多山的地區(qū),若用91.4厘米寬的鐵軌,就不必挖太寬的隧道,可以省下不少成本:91.4厘米的鐵路成本,比143.5厘米的建造費(fèi)用便宜三分之一(枕木、石塊、人工、管理都較省)。
建造鐵路時(shí),美國政府只負(fù)責(zé)土地與公共事務(wù),對具體的投資、興建、技術(shù)規(guī)范都不插手。如果你是第一位在某個區(qū)域的鐵道投資者,只要考慮自己喜歡哪種軌寬;第二位投資者,或許也可以自由選擇軌寬;但第三位投資者,就必須考慮接軌問題,沒有多大選擇空間。在這種機(jī)制下,美國的鐵道系統(tǒng)就出現(xiàn)一項(xiàng)特質(zhì):地區(qū)性的軌寬整合度很高,但全國性的相似度很低。
簡言之,美國的軌寬是由民間工程師決定,而這又受到他們之前的經(jīng)驗(yàn)影響:或是向英國某個地區(qū)學(xué)來的,或是依所購買的火車頭帶動力,來決定軌寬。為什么143.5厘米最后會成為主流?因?yàn)椴捎谜咦疃?滾雪球效應(yīng)最大。
偶然與必然
換個角度來問:政府為何不出面協(xié)調(diào)呢?
其實(shí)很簡單,南北戰(zhàn)爭之前,有誰能預(yù)期日后會建造出全國性的鐵路網(wǎng)呢?那時(shí)投資鐵路的人,只想運(yùn)載貨物和非乘客的人員,從河運(yùn)搶些生意做,占據(jù)某個地區(qū)的地盤。他們甚至不想和其它區(qū)域的鐵路接軌,基本的心態(tài)是互不侵?jǐn)_地盤。加拿大也不希望美國的火車駛?cè)?鐵道的規(guī)格因而形成割據(jù)?,F(xiàn)在美加兩國的鐵路、電話號碼、電壓、影印紙規(guī)格都已統(tǒng)一化,那是很后來的事了。
其實(shí)加拿大的國會,很早就知道軌寬標(biāo)準(zhǔn)化的重要性。美國國會把橫跨大陸的軌寬選擇權(quán),授給林肯總統(tǒng),他決定采用152.4厘米。但是中西部的鐵道業(yè)者不愿接受,就和東部的同行結(jié)盟,游說國會采用最老式的英國軌寬143.5厘米。
某些較貧困的地區(qū),資本不夠,希望采用窄軌,就在1872年另組一個“國家窄軌聯(lián)盟”:之后全國各地的窄軌,95%采用91.4厘米的規(guī)格。在這種“地區(qū)性整合度高、全國性相似度低”的結(jié)構(gòu)下,美國的鐵道系統(tǒng),怎么可能在20年內(nèi)(1866~1886年),就完成規(guī)格統(tǒng)一呢?143.5厘米的規(guī)格獲勝,是因?yàn)樗刑厥獾膬?yōu)越性嗎?
其實(shí)在1860年代時(shí),誰也不知道143.5厘米會成為日后的國際標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)時(shí)存在9種規(guī)格,工程師并無明顯的偏好。為何會有統(tǒng)一化的認(rèn)知呢?主要是各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展后,運(yùn)輸量大幅增加,東西兩岸的產(chǎn)品與人員相互運(yùn)送,無法透過較受地域性限制的水運(yùn)。當(dāng)時(shí)東西橫向的鐵路,大都采用143.5厘米,產(chǎn)生大者恒大的雪球效應(yīng),市場占有率愈來愈高。各地區(qū)的鐵路公司,在利益的考慮下愈來愈合作:發(fā)展跨區(qū)的鐵道系統(tǒng),共同管理相互協(xié)助,這是推動鐵道標(biāo)準(zhǔn)化的重要因素。
大家會問:把原來不是143.5厘米的軌寬,不論是拉寬或縮窄,轉(zhuǎn)換的成本不是很高昂嗎?是的,費(fèi)用看起來是不小,但相對于鐵道的總價(jià)值,百分比并不高。主要的花費(fèi)是整修路基,尤其是在擴(kuò)寬軌道時(shí),如果只是把軌道稍微拉寬或縮小,這屬于“移軌”的問題,成本并不高。較貴的部份,是更換為143.5厘米的車廂和火車頭(機(jī)頭)。
1871年時(shí),把俄亥俄和密西西比鐵路,從182.9厘米縮為143.5厘米的平均成本,是每英里1066美金,再加上價(jià)值5060美金的新車頭。到了1885~1886年間,這些成本更低了:更改南方軌道與設(shè)備的成本,每英里約只需150美金。把窄軌拉寬的成本,每英里約7500美金。對那些和143.5厘米較接近的軌道,就建造可以調(diào)整輪子寬度的車體,來相互通車。一旦整合的意愿明確化,確知每英里的更改成本,占鐵道總價(jià)值的百分比不高后,20年內(nèi)很快地就整合完成了。143.5厘米成為美加的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格,1937年成為國際標(biāo)準(zhǔn),沿用到今日。
美國軌寬的故事告訴我們:市場的需求,是規(guī)格統(tǒng)一化的重要推手。1880年代統(tǒng)一的143.5厘米,以今日的車頭牽動能力而言,并不是最具能源效率的規(guī)格;但這已是國際標(biāo)準(zhǔn),改動不了了。143.5厘米能一統(tǒng)天下,并不在于規(guī)格上的優(yōu)越性,而是歷史的偶然造成,并不是最有效率、最具優(yōu)勢的東西,就能存活得最好。這種path dependence的現(xiàn)象,在度量衡上最常見。聽說1英尺的定義,就是某位國王鼻尖和手指之間的距離。
鏈接:
馬屁股距離決定軌寬
經(jīng)濟(jì)學(xué)中有個名詞稱為“路徑依賴”,它類似于物理學(xué)中的“慣性”,一旦選擇進(jìn)入某一路徑(無論是好的、還是壞的),就可能對這種路徑產(chǎn)生依賴。這個美國鐵軌的故事,也許有助于我們理解這一概念,并且加深對其后果的印象。
美國鐵路兩條鐵軌之間的標(biāo)準(zhǔn)距離,是4.85英尺。這是一個很奇怪的標(biāo)準(zhǔn),究竟從何而來的?原來這是英國的鐵路標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)槊绹蔫F路,最早是由英國人設(shè)計(jì)建造的。
那么,為什么英國人用這個標(biāo)準(zhǔn)呢?原來英國的鐵路,是由建電車軌道的人設(shè)計(jì)的,而這個4.85英尺,正是電車所用的標(biāo)準(zhǔn)。
電車軌標(biāo)準(zhǔn)又是從哪里來的呢?原來最先造電車的人,以前是造馬車的。而他們是用馬車的輪寬做標(biāo)準(zhǔn)。
好了,那么,馬車為什么要用這個輪距標(biāo)準(zhǔn)呢?因?yàn)槟菚r(shí)候的馬車,如果用任何其它輪距的話,馬車的輪子很快就會在英國的老路上撞壞。為什么?因?yàn)檫@些路上的轍跡寬度,為4.85英尺。這些轍跡又是從何而來呢?答案是古羅馬人定的,4.85英尺正是羅馬戰(zhàn)車的寬度。如果任何人用不同的輪寬,在這些路上行車的話,輪子的壽命都不會長。
我們再問:羅馬人為什么用4.85英尺,作為戰(zhàn)車的輪距寬度呢?原因很簡單,這是兩匹拉戰(zhàn)車的馬的屁股寬度。故事到此應(yīng)該完結(jié)了,但事實(shí)上還沒有完。
下次你在電視上看到,美國航天飛機(jī)立在發(fā)射臺上的雄姿時(shí),你留意看,它的燃料箱的兩旁,有兩個火箭推進(jìn)器。這些推進(jìn)器是猶他州的工廠所提供的,如果可能的話,這家工廠希望把推進(jìn)器造得胖一些,容量就會大一些,但是他們不可以,為什么?因?yàn)檫@些推進(jìn)器造好后,要用火車從工廠運(yùn)到發(fā)射點(diǎn),路上要通過一些隧道,而這些隧道的寬度,只比火車軌道寬了一點(diǎn)點(diǎn)。然而我們不要忘記,火車軌道的寬度,是由馬屁股的寬度決定的。
關(guān)鍵詞:高速鐵路;快運(yùn)物流;社會效益;經(jīng)濟(jì)效益
中圖分類號:F530 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
Abstract: China have been constructing high-speed passenger railway on a large scale recently, however its economic performance does not behave well due to the expensive capital expenditure and operating expense, meanwhile express industry is rapidly developing, which causes demand exceeding supply. In this situation, the introduction of high-speed railway express may produce great social and economic benefits. This paper illustrates the social and economic necessity through the unit cost analysis and social analysis, then, combines successful cases and the high-speed railway technical condition in our country to prove its feasibility.
Key words: high-speed railway; express logistics; social benefit; economic benefit
隨著我國“四縱四橫”鐵路快客通道和城際快客系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),高速鐵路網(wǎng)將于不久形成網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)。高速鐵路帶來了巨大的社會效益。而在經(jīng)濟(jì)效益方面,巨額的投資成本和運(yùn)營成本導(dǎo)致其無法在短時(shí)間內(nèi)回收,如何實(shí)現(xiàn)高鐵盈利將成為今后高鐵發(fā)展中的新課題。2013年,鐵道部的體制改革也將進(jìn)一步催化這一問題的解決。與此同時(shí),我國快遞行業(yè)發(fā)展十分迅速,其中小件快運(yùn)尤為突出,呈現(xiàn)供不應(yīng)求的趨勢。因此,結(jié)合快運(yùn)和高鐵的需求,本文提出利用高速鐵路開展快運(yùn)物流的設(shè)想。
1 基于雙重效益發(fā)展高速鐵路快運(yùn)物流的必要性研究
1.1 基于經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展高速鐵路快運(yùn)物流的必要性
1.1.1 增加運(yùn)營收入。近幾年我國投入了巨額成本建設(shè)高鐵路網(wǎng),而高鐵客運(yùn)收入無法平衡每年的折舊和利息,除了幾條發(fā)達(dá)地區(qū)的線路,高鐵上座率普遍達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),這與經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家高速鐵路可以帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益的經(jīng)驗(yàn)有很大差異。因此,新成立的鐵路總公司必須創(chuàng)造更大的利潤來彌補(bǔ)之前的虧損,真正走向市場化。
提高收入可以從客運(yùn)和貨運(yùn)兩方面入手,在客運(yùn)方面,運(yùn)營收入與票價(jià)和運(yùn)載人次等因素有關(guān),雖然調(diào)整票價(jià)可以增加收入,但是必然會帶來一系列社會問題,并不利于高速鐵路公司的長遠(yuǎn)發(fā)展。在貨運(yùn)方面,一方面,普通鐵路的運(yùn)能釋放可以為傳統(tǒng)鐵路貨運(yùn)帶來新的利潤;另一方面,也可以通過高速鐵路發(fā)展新的貨運(yùn)產(chǎn)品——高鐵快運(yùn)。普通鐵路更適合大宗貨物運(yùn)輸,而高鐵具有更高的時(shí)效性、安全性,更適合快遞快運(yùn)物流產(chǎn)品的服務(wù)需求,兩者的目標(biāo)市場具有很大差異。且當(dāng)今快運(yùn)市場有巨大的利潤空間,因此,在高鐵上開展快運(yùn)業(yè)務(wù),不僅可以有效利用高鐵的剩余運(yùn)能,還可以增加運(yùn)營收入,減少虧損。
1.1.2 單位運(yùn)輸成本低。本文以滬寧客運(yùn)專線為例,簡要計(jì)算了各種運(yùn)輸方式下的單位成本(見表1)。
為了簡化計(jì)算過程,本了如下假設(shè):
(1)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)成本很難分?jǐn)偅沂褂媚晗拮銐蜷L,成本能夠收回,因此這里不考慮基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)成本(如車站、鐵路、機(jī)場、高速公路等);
(2)不考慮融資成本,即貸款利息對運(yùn)輸成本的影響。
根據(jù)《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》顯示,2011年全國異地快遞量為27.3億件,其中上海異地快遞量為2.5億件,江蘇異地快遞量為3億件,假設(shè)南京異地快遞量占江蘇省的20%,預(yù)計(jì)上海至南京的日快遞量=2.5*3/27.3*100%*20%/365=1.5萬件。
假設(shè)為了完成每日1.5萬件的快遞運(yùn)輸,預(yù)計(jì)每日卡車需來回4趟,高鐵需2趟,飛機(jī)需2趟。上海至南京的距離按300km計(jì)算。
各種運(yùn)輸方式的單位成本d■計(jì)算公式如下:
d■=■
其中,f■——第i種運(yùn)輸方式的固定成本(元/年)
c■——第i種運(yùn)輸方式的變動成本(元/km)
n■——第i種運(yùn)輸方式每日需輸運(yùn)的次數(shù)
L——運(yùn)輸距離(km)
D——運(yùn)輸量(件)
經(jīng)計(jì)算,各種運(yùn)輸方式下上海至南京快運(yùn)單位成本如表2所示:
故當(dāng)運(yùn)距為300km時(shí),航空單位成本最高,高鐵略小于公路。由于高鐵每公里變動成本遠(yuǎn)小于公路,因此,其單位成本遞遠(yuǎn)遞減,當(dāng)運(yùn)距增大時(shí),高鐵單位成本低的優(yōu)勢越來越明顯;而航空的單位成本雖然也呈遞遠(yuǎn)遞減的趨勢,但其每公里變動成本高于高鐵,因此,在任何運(yùn)距下,高鐵的單位成本都遠(yuǎn)低于航空。
綜上所述,高速鐵路的單位成本比公路和航空運(yùn)輸?shù)停w現(xiàn)其良好的經(jīng)濟(jì)效益。
1.2 基于社會效益發(fā)展高速鐵路快運(yùn)物流的必要性
除了經(jīng)濟(jì)效益,發(fā)展高速鐵路快運(yùn)物流還能夠帶來眾多深遠(yuǎn)的社會效益,其主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1.2.1 適應(yīng)快運(yùn)需求快速增長。我國快運(yùn)物流雖然起步較晚,但近年來,隨著電子商務(wù)(尤其是網(wǎng)絡(luò)購物)的快速發(fā)展,快遞需求量與日俱增。目前,國內(nèi)快運(yùn)市場形成了京津環(huán)渤海、長三角和珠三角三大快遞區(qū)域,區(qū)域內(nèi)基本上實(shí)現(xiàn)了次晨達(dá)或次日達(dá),三大快運(yùn)區(qū)域以公路運(yùn)輸為主。在國內(nèi)快件運(yùn)輸市場中,80%是公路運(yùn)輸,15%是航空運(yùn)輸,其他形式不足5%。圖1反映了我國近年快遞業(yè)務(wù)量的增長趨勢,快遞量平均每年增長25%;圖2反映出城際間快運(yùn)量占整個市場的四分之三,具有巨大的市場需求空間。
目前,城際公路快運(yùn)供給已趨于飽和,快運(yùn)行業(yè)面臨著發(fā)展瓶頸。在此情況下,發(fā)展高鐵快運(yùn)為解決這一難題帶來了新的希望。首先,發(fā)展高速鐵路快運(yùn)物流能夠增加快運(yùn)供給量,大大滿足不斷增長的快運(yùn)需求,實(shí)現(xiàn)快運(yùn)市場的供需平衡;其次,公路干線快運(yùn)的服務(wù)質(zhì)量存在不足之處,貨損、延誤情況都較為嚴(yán)重。而高鐵快運(yùn)可以做到定時(shí)定點(diǎn),能大大提高快運(yùn)物流的準(zhǔn)時(shí)性,改善快運(yùn)服務(wù)質(zhì)量。
1.2.2 促進(jìn)綜合交通運(yùn)輸發(fā)展。目前,快運(yùn)物流以公路和航空為主,普通鐵路貨運(yùn)速度慢、運(yùn)輸時(shí)間長,不適合快運(yùn)物流。高速鐵路克服了普通鐵路的弊端,其運(yùn)輸速度快,服務(wù)質(zhì)量高的特點(diǎn)不僅促進(jìn)了鐵路客運(yùn)的發(fā)展,也能夠與快運(yùn)追求快速和便捷的特點(diǎn)很好的契合,在合理運(yùn)距內(nèi),高速鐵路比公路和航空更適合快運(yùn)物流。因此,高鐵、公路和航空應(yīng)當(dāng)發(fā)揮各自優(yōu)勢開展快運(yùn)物流,做到分工協(xié)作、有機(jī)結(jié)合,促進(jìn)綜合交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。
1.2.3 減少公路交通擁擠。我國80%的快遞以公路運(yùn)輸為主,城際快遞大多走高速公路。因此,快運(yùn)需求的不斷增長使公路運(yùn)輸?shù)慕煌〒頂D愈加嚴(yán)重,導(dǎo)致快運(yùn)服務(wù)質(zhì)量普遍較差。開展高鐵快運(yùn)可以吸引公路快運(yùn)量,有效緩解交通擁擠對公路運(yùn)輸造成的壓力。
1.2.4 促進(jìn)低碳環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展道路。面對巨大的快運(yùn)需求,尋求一條低碳環(huán)保、可持續(xù)的發(fā)展道路是快運(yùn)物流發(fā)展的重中之重。
據(jù)權(quán)威部門研究顯示,民航、公路、鐵路單位運(yùn)輸量平均能耗比約為11∶8∶1,尤其是高速鐵路使用電能,不僅節(jié)約了寶貴的燃油,且碳排放量幾乎為零。
同時(shí),我國高速鐵路仍處于發(fā)展階段,客運(yùn)量離達(dá)到飽和還差很遠(yuǎn),勢必會產(chǎn)生相當(dāng)大的剩余運(yùn)能,高鐵快運(yùn)的低碳環(huán)保還體現(xiàn)在能有效利用剩余運(yùn)能創(chuàng)造更多財(cái)富。
2 發(fā)展高速鐵路快運(yùn)物流的可行性分析
2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
2.1.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀。已經(jīng)開行多年的中鐵快運(yùn)公司行郵、行包專列是我國鐵路快運(yùn)發(fā)展最具代表的兩種形式。特快行郵專列的運(yùn)行時(shí)速可以達(dá)到160km/h,快速行郵專列和行包專列的運(yùn)行速度可以達(dá)到120km/h。目前,高鐵上還沒有開行類似行郵、行包這樣的快運(yùn)專列,但其需求確實(shí)存在,行郵、行包專列對高鐵快運(yùn)物流在編制開行方案方面有許多可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)。
2.1.2 國外研究現(xiàn)狀。目前,高速鐵路貨運(yùn)已成為國外鐵路公司一項(xiàng)高利潤且快速增長的業(yè)務(wù)。以法國、德國、美國為代表的一些國家早就開始利用高鐵運(yùn)送特快郵件和包裹。
(1)法國高速鐵路貨運(yùn)分為TGV郵政專列和Semam200包裹列車。1984年,法國將2列TGV旅客列車抽取掉座位后運(yùn)送快件和包裹等小型貨物,其速度達(dá)到270km/h。Semam為國營包裹快件列車,速度為200km/h。1997年,法國在高速客運(yùn)專線上開行營業(yè)性貨物列車。該列車是由經(jīng)過改造的G13型普通貨車編組而成,每天22:00后開行。
(2)德國對速度在200km/h以上的旅客列車和貨物列車分時(shí)段運(yùn)行,夜間高速旅客列車運(yùn)行結(jié)束30min后至次日高速旅客列車運(yùn)行開始前30min為貨物列車運(yùn)行時(shí)段。
(3)美國曾開行Talgo XXI型擺式列車,以最高速度200km/h運(yùn)送旅客的同時(shí),設(shè)置2輛車裝載特快包裹。另外,美國鐵路開展了如汽車零配件、食品等限時(shí)達(dá)貨運(yùn)業(yè)務(wù),成為了發(fā)展最快的運(yùn)輸產(chǎn)品。
綜合國內(nèi)外鐵路快運(yùn)的發(fā)展情況,可見高鐵快運(yùn)物流在貨運(yùn)組織模式上已較為成熟,對于我國發(fā)展高鐵快運(yùn)有很大啟示,充分說明開展高鐵快運(yùn)的設(shè)想是可行的。
2.2 技術(shù)條件分析
發(fā)展高速鐵路快運(yùn)物流業(yè)務(wù)是否具有可行性,應(yīng)當(dāng)綜合考慮快運(yùn)列車的選擇、作業(yè)站場設(shè)計(jì)配置、運(yùn)輸組織模式、運(yùn)營安全性和信息系統(tǒng)保障等問題。
2.2.1 快運(yùn)列車的選擇。我國高速鐵路列車是根據(jù)客運(yùn)要求設(shè)計(jì)的,對于發(fā)展高鐵快運(yùn)有很大限制。根據(jù)國內(nèi)外成功經(jīng)驗(yàn),高鐵快運(yùn)可以采用改造客運(yùn)車廂和新建專用快運(yùn)列車兩種方式,且在技術(shù)上都具有可行性,但各有其優(yōu)缺點(diǎn)。改造客運(yùn)車廂成本較低,但適用性較差;新建專用快運(yùn)列車能最大程度利用車廂空間,適用性較強(qiáng),但初期投入的成本較高,影響經(jīng)濟(jì)效益。因此,對于貨運(yùn)列車的最終選擇要考慮經(jīng)濟(jì)效益、適用性等因素。另外,車輛載重限制也可能影響列車的選擇。
2.2.2 作業(yè)站場設(shè)計(jì)配置。目前,高速鐵路的配套設(shè)施都是按照客運(yùn)要求設(shè)計(jì)的,為了避免客貨混行,不影響旅客出行,還需要有配套的貨運(yùn)設(shè)施。
為了對快件進(jìn)行臨時(shí)保管,方便集送和分揀貨物,需要設(shè)置貨物站臺、倉庫和裝卸線等設(shè)施。貨物站臺便于裝卸車作業(yè);倉庫用于存放和分揀快件貨物;裝卸線可供快運(yùn)列車??窟M(jìn)行裝卸作業(yè)和快件集送,且與客運(yùn)列車作業(yè)分離。
圖3為高速鐵路客運(yùn)專線橫列式動車段設(shè)備布置圖,在此基礎(chǔ)上,可加設(shè)快運(yùn)作業(yè)線和貨物站臺、倉庫、貨棚等配置,滿足快運(yùn)物流列車到發(fā)、裝卸作業(yè)及車輛的移動,但需盡量節(jié)省鋪軌和用地。
為了滿足沿線各站快件作業(yè),可以對站房站臺進(jìn)行適度改造,利用客流流線空間完成快件裝卸、集散、暫存等作業(yè),而不影響客運(yùn)站的正常運(yùn)行和旅客出行。
2.2.3 運(yùn)輸組織模式。根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn),鐵路貨運(yùn)的運(yùn)輸組織模式主要分為以下三種。
(1)客貨同車??拓浲囀侵缚?、貨車廂共存于同一列高速列車。在該模式下,客、貨運(yùn)輸混合程度最高。美國曾經(jīng)開行的Talgo XXI型擺式列車便是這一模式的代表。
(2)貨車加掛。貨車加掛是指旅客和貨物分別在不同的列車中運(yùn)輸,但可聯(lián)掛,也可獨(dú)立運(yùn)營。在該模式下,不同起點(diǎn)和終點(diǎn)的客、貨列車在一段共同的線路上可以聯(lián)掛運(yùn)行,且貨物列車可在不同旅客列車之間轉(zhuǎn)換,這將使貨物的裝卸和運(yùn)輸更加便捷,且不受客運(yùn)站裝卸貨物的限制。
(3)快運(yùn)專列??爝\(yùn)專列和客運(yùn)列車共線獨(dú)立運(yùn)行。在該模式下,快運(yùn)專列必須與客運(yùn)列車在運(yùn)行圖上協(xié)調(diào)一致,一般可在客運(yùn)運(yùn)行圖中插入一班快運(yùn)專列,或在夜間單獨(dú)開行。目前,德國和法國的高速鐵路貨運(yùn)采取這種模式。
三種模式的配置如圖4所示。
由于我國高速列車車型為8輛或16輛固定編組,不支持列車的加掛,故在現(xiàn)有模式中,只有客貨同車和快運(yùn)專列兩種模式適用于我國高鐵快運(yùn),而貨源需求的大小是決定采取何種模式的主要因素之一,其優(yōu)缺點(diǎn)如表3所示。
2.2.4 運(yùn)營安全性。由于高速鐵路的安全性要求嚴(yán)格,因此對于快運(yùn)貨物必須要有安檢措施。如今,安檢已經(jīng)從機(jī)場延伸到了軌道交通,可見,對于高鐵快運(yùn)物流來說,安檢更是一個必不可少的、可行的舉措。對快運(yùn)列車應(yīng)規(guī)定具體的貨物承運(yùn)范圍,并禁止托運(yùn)易燃、爆炸、腐蝕、有毒、放射性物品以及其他危險(xiǎn)物品。
2.2.5 信息系統(tǒng)保障。完善的信息系統(tǒng)對于高鐵快運(yùn)系統(tǒng)運(yùn)作效率起著很大的作用。信息化能夠有效降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益和管理水平。缺乏高效的信息系統(tǒng)是傳統(tǒng)鐵路貨運(yùn)競爭力不夠強(qiáng)的主要原因之一。因此,為了提升競爭力、走向市場化,建立一套高效的信息系統(tǒng)是高鐵發(fā)展快運(yùn)物流的重中之重。
3 結(jié)束語
本文提出了利用高速鐵路發(fā)展快運(yùn)物流的設(shè)想,并從經(jīng)濟(jì)效益和社會效益對其進(jìn)行了必要性分析,結(jié)合了國內(nèi)外成功經(jīng)驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)技術(shù)條件對其做了可行性分析。
由于我國高速鐵路運(yùn)行尚不成熟,所以本文在具體開行方案方面沒有做出更深入的研究,期望今后有機(jī)會加深這方面的研究。
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關(guān)鍵詞:鐵道機(jī)車;故障維修;檢修
中圖分類號:F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
眾所周知,鐵道機(jī)車的維修是鐵路運(yùn)輸中必不可少的重要環(huán)節(jié),它能夠恢復(fù)機(jī)車的受損功能,進(jìn)一步提升機(jī)車的質(zhì)量,對安全運(yùn)輸有著極其重要的作用。鐵道機(jī)車的維修制度從設(shè)立到現(xiàn)在,已經(jīng)經(jīng)歷了十多年的發(fā)展歷程,機(jī)車車輛維修和管理不論是在理論上還是實(shí)踐中,都已經(jīng)有了較大的提高,現(xiàn)在的維修制度相比以前已經(jīng)提升了不少,為整個社會帶來了較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。目前鐵道機(jī)車的維修制度和發(fā)達(dá)國家相比還是存在一定的差距,而且維修的針對性差、維修工作量大、維修時(shí)間長、費(fèi)用高、機(jī)車車輛利用率低等問題,都是在維修過程中人們反映的問題。新的維修體制需要一個逐步建立與不斷完善的過程,它必須要具備一定的檢測手段和診斷標(biāo)準(zhǔn),建立一支在實(shí)踐中有著豐富經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員隊(duì)伍,這樣更能使鐵道車的維修能夠落到實(shí)處。
一:鐵道機(jī)車維修的發(fā)展現(xiàn)狀
從上世紀(jì)七十年代開始,維修制度主要就是以“以可靠性為中心”這個為標(biāo)準(zhǔn),實(shí)施的一系列維修制度。目前主要還是計(jì)劃預(yù)防修的理論框架,通常是整輛車或大部分零件定時(shí)或定期進(jìn)行不同等級的維修,多年的工作經(jīng)驗(yàn)使得鐵道機(jī)車的預(yù)防修體系已經(jīng)十分成熟。對于需要維修的車輛,維修部門根據(jù)計(jì)算機(jī)提供的數(shù)據(jù)分析,首先對機(jī)器進(jìn)行必要的檢測,檢測之后再進(jìn)行修理,對于重要的部件要實(shí)行特殊的管理。
二:鐵道車輛故障檢修
鐵道車輛在平常生活中的應(yīng)用,隨著使用次數(shù)的增加,車輛的各種零部件會不斷消耗、腐蝕或磨損,這些零件的損害會大大降低車輛的實(shí)用性,為了保證車輛的正常運(yùn)行和滿足人們?nèi)粘I畹男枰?,必須對車輛進(jìn)行定期的檢查和維修,這樣做也延長了車輛的使用壽命。
1)檢修制度
對于車輛的檢修,國際上專門設(shè)立了兩種不同的檢修制度。一種是計(jì)劃預(yù)防修理制度,另一種是根據(jù)車輛技術(shù)狀態(tài)的不同設(shè)立的修理制度。計(jì)劃預(yù)防修理制度,首先要了解車輛各類零部件的損耗程度,確定相應(yīng)的使用年限,根據(jù)數(shù)據(jù)的分析,了解車輛的檢修循環(huán)結(jié)構(gòu)和檢修周期,在車輛部件還沒有完全損耗之前就對零件加以修整,使得零件最大程度的實(shí)現(xiàn)了自己的使用價(jià)值。按車輛修理狀態(tài)修理的制度,就是在規(guī)定的使用期限內(nèi),觀察設(shè)備的運(yùn)行參數(shù),若參數(shù)在規(guī)定的范圍內(nèi)則不檢修,超過規(guī)定范圍才進(jìn)行檢修。這個修理制度最大程度的發(fā)揮了各個設(shè)備的最大利用價(jià)值,使檢修的工作量盡量減小的同時(shí),也保證了車輛的行駛安全。
2)定期檢修
所謂的定期檢修就是每隔一段時(shí)間,就對行駛的車輛進(jìn)行一定的檢查,確保車輛的安全。定期檢查可以使車輛及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并維修,使車輛保持一個良好的運(yùn)行狀態(tài)。確保在下一次檢修之前,車輛不會出現(xiàn)較大的故障。
3)車輛的日常維修
對車輛進(jìn)行日常的維修不僅保證了車輛運(yùn)時(shí)的良好狀態(tài),使得車輛在行駛過程中不會發(fā)生什么故障,而且也減少了交通事故的發(fā)生,確保了行車的安全。中國人口多,車也多,而且鐵路上的車的數(shù)量特別多、車的種類也多,必須對車輛進(jìn)行檢查維修,為自己,更為了他人。維修內(nèi)容通常涉及兩個方面,技術(shù)檢查和故障修理這兩個方面。技術(shù)檢查主要是檢查車輛的技術(shù)狀態(tài),發(fā)現(xiàn)車輛出現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修理。故障修理是針對車輛出現(xiàn)的問題,根據(jù)出現(xiàn)的具體故障來實(shí)施不同的解決方法。
三:維修措施
1)改善鐵道機(jī)車車輛的維修制度
現(xiàn)有的鐵道機(jī)車的維修制度還存在很多的不足,應(yīng)該加快維修的改革進(jìn)程,改變以往的維修模式,讓它變得有層次性、多樣性、實(shí)用性。打破原有的維修觀念,要從設(shè)備的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制造和安裝就開始,直到車輛的使用、維修、改造和報(bào)廢這一整個過程,都要實(shí)現(xiàn)設(shè)備的綜合管理,發(fā)揮所有設(shè)備的最大利用率。
2)縮短車輛的維修周期
車輛在行駛過程中很容易出現(xiàn)各種各樣的故障,定期進(jìn)行維修是很有必要的。但目前我國車輛的維修次數(shù)比較頻繁,維修周期是美國等發(fā)達(dá)國家的好幾倍,車輛維修時(shí)間過長的話,降低了車輛的使用率,而且增加了維修費(fèi)用,加重了人們的負(fù)擔(dān)。在確保車輛安全的前提下,應(yīng)盡量的縮短維修周期。
3)增大車輛維修的投入
車輛是現(xiàn)在人們?nèi)粘I畹谋貍涔ぞ?,車輛的運(yùn)用和維修在運(yùn)輸方面發(fā)揮著十分重要的作用。但是由于各方面原因,國家對車輛維修部門的投入太少,使得維修技術(shù)還存在很多需要改進(jìn)的地方,經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,應(yīng)不斷加大對車輛維修的投入,加強(qiáng)維修學(xué)科的建設(shè),使得車輛的維修技術(shù)得到進(jìn)一步的發(fā)展。
4)加強(qiáng)維修人員的技術(shù)培訓(xùn)
由于之前的科技相對比較落后,維修人員的理論知識也比較薄落,大部分維修人員受教育程度不高,各方面的素質(zhì)都需要提高。對于正式的維修人員,在他們正式工作之前就應(yīng)該對他們開展相關(guān)技術(shù)培訓(xùn),提高他們的維修技術(shù),同時(shí)加強(qiáng)他們的職業(yè)素養(yǎng),為鐵道機(jī)車的維修做好準(zhǔn)備。
結(jié)語:隨著鐵道機(jī)車的廣泛應(yīng)用,鐵道機(jī)車的故障維修引起了社會越來越多的關(guān)注 。改善鐵道機(jī)車車輛的維修制度,縮短車輛的維修周期,增大車輛維修的投入,加強(qiáng)維修人員的技術(shù)培訓(xùn),實(shí)施這些方法都能給鐵道機(jī)車維修部門起到很好的作用,進(jìn)一步改善鐵道機(jī)車車輛的維修水平。
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