大秦线集疏运一体化运输组织

/筱*第六章大秦线集疏运一体化运输组织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，在铁道部统一部开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。/筱*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/筱*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。(1)大秦线运输组织特点集中编解大列列车。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/筱*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(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织模式与之相适应。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。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。/筱*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6.2大秦线煤炭运输需求及流向分析全国煤炭生产消费现状及煤炭需求总量预测地地区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/筱*全全国煤炭需求一、国内煤炭需求#1.电力(含热电)2.冶金3.建材4.化工5.生活6.其它二、煤炭净出口进口26000025600015100028000280002150050023000000000280000276000170000290002800025000000200000001000003000002960001900003000028000270000001800000010000023500023100013000026000280001700000025000000000000195000189000990002100028000002640000增长过程中其增长量会有下“三西”地区煤炭外运量状况津 开采条件优越，煤炭质量具有低灰、低硫、低磷、高发热量的特点，市场竞争力较强，煤炭根据对全国煤炭需求的预测以及相关地区煤炭平衡，预测“三西”地区研究年度煤炭产t年年度/筱*全国合全国合计2350002600000000“三西”合计0917282716山西4020044169109307540北8103600中8南4晋东南362.陕西地方813.蒙西地方03314.宁夏0005005.神华集团4000044000“三西”占全国比例(%)40.8841.4242.2948.4151.6056.03根据线路地理位置，“三西”铁路煤炭外运通路主要分为北、中、南三个通道。北通道由大秦、丰沙大、朔黄和集通四条线构成，主要承担晋北、蒙西、和陕西北部煤炭运量，其中蒙西部分地区及北通路所属陕西北部地区属神华集团公司；中通道由石太线、邯长线和京原线构成，主要承担晋中和晋南煤炭外运，建成的太中线承担少量陕西煤炭和宁东基地煤炭主要承担晋东南和陕西中南部地区(神华集团以外)煤炭外运。2004年“三西”煤炭铁路外东118晋东南蒙西14811路外运量大秦线丰沙大京原线朔黄线石太线邯长线太焦线风陵渡陇海线侯西线大包线侯月线集通线线461124402604397814659433306420081245548988北70066中9817206南1/筱*晋晋东南蒙西102220路外运量大秦线丰沙大京原线朔黄线石太线邯长线太焦线风陵渡陇海线侯西线大包线侯月线集通线西康线733102823030063015200390755300355414001641895263030039075530058502058916418891中420南东1450000路计北中南晋东南东运量86863472119376802230000大秦线000000丰沙大5200线朔黄线石太线55738邯长线太焦线600600500风陵渡侯西线大包线侯月线58238集通线线通路通路合计山西计晋北晋中晋南晋东南蒙西陕西神东大准宁夏外运量1060305661326612103967965116401271712600183004500850大秦线3880021952219521024816004500500丰沙大502033013240461510690350/筱*500京原线朔黄线石太线邯长线太焦线风陵渡陇海线侯西线大包线侯月线集通线西康线4050000000880全国煤炭运输需求的持续增长并且煤炭资源在“三西”的集中性必然会导致“三西”煤炭运输情况分析.1大秦线煤炭运输特点在分析大秦线的运量分析中首先应对大秦线煤炭运输的发展趋势进行分析，进而对大秦线煤炭吸引范围进行分析，最后分析其煤炭运输的流向。从总体趋势上看煤炭需求将持续增长，并且由于“西煤东运”局面长时期内难以改变，因而大秦线将继续承担大运量的煤炭运(1)需求持续增长ME市场供需分布极不均衡，煤炭资源主要集中在中西部地区，山西、内蒙古和陕/筱*(2)货源充足、稳定(3)公路煤炭运输参与竞争晋北、蒙西煤炭外运量(万t)318753铁路市场占有率91.2%92.4%91.1%公路市场占有率8.8%8.9%/筱*.2大秦线吸引范围作为晋煤外运的重要通道，大秦线吸引着煤炭资源储量丰富的地区。在晋北地区大秦线吸引范围内的煤炭运输流，主要分布在北同蒲线、云岗支线、口泉支线上，共有煤炭发运企/筱京包线大准线丰镇燕庄燕庄店万通通联店小鹊儿山京燕子山湾上深涧小鹊儿山京燕子山湾京包线大同东庄新京包线大同东庄新四台云云大同解家庄周窑云岗支线口韩家岭云岗支线口韩家岭西韩岭泉湖装线湖装线站怀仁大谷口怀仁大谷口南窑集运宋家庄南王坪金沙滩集运金沙滩北周庄王坪金沙滩集运金沙滩北周庄北周庄集运岱岳煤站东榆林煤站木瓜界平鲁袁树林煤站榆林袁树林安太堡安太堡马安太堡安太堡马邑煤站安庄店坪店坪神头安家岭安家岭刘家口刘家口朔州神朔线宁苛支线大秦线吸引区煤炭运输资源地分布示意图.3煤炭运输需求及来源结构预测前主要承担“三西”北路煤炭至秦至天津港运量，目前，蒙西和晋北至天津大线承担；二为到达秦皇岛港和出关的部转由大秦运输；三为晋北供唐山地区港口，/筱*小、无法发展，若从大秦线开口修建便捷通路至港口(迁曹铁路)，这部分铁路流量应主要由煤来来源构成北同蒲线13大同枢纽(含韩家岭)大包线大准线大秦沿线1它计#大秦#大秦#大秦站/筱北同北同蒲线大同枢纽大包线大准线大秦沿线大秦线运量构成合计里八庄怀仁宋家庄金沙滩北周庄袁树林神头#神朔岢岚支线小计准朔线北同蒲线发送小计沿线上行到太原分局接入北同蒲进大同枢纽云岗支线平旺韩家岭大同东大同南湖东湖大线枢纽小计0-16045500030000-200537000800046000820-25009706000040000北同蒲线和大同枢纽的煤炭资源是大秦线的主要货源，北和大同枢纽煤炭运输需求占大秦线年度总运输需求的66.17%、65.86%、68.2%。因此/筱*键。沿线到达天津港大石庄口盘山电厂遵化北电厂秦皇岛港其中:秦东柳村南南秦东(地消)计45472678/筱*口沿线到达-津港780大石庄口盘山电厂遵化北电厂新港口-80秦皇岛港其中:秦东200200柳村南00000煤五期秦东(地消)计00400006.3大秦线列车重量、速度、密度匹配重载列车的重量、速度、密度匹配基本理论(1)列车重量牵引重量或列车重量，也称为牵引定数。线路(区段)方向上规定的列车重量标准，通常称之为牵引定数。具有动力的车组组成的列车(动车组)，其列车重量，是指动车组的全部重量(自重和载重之和)。(2)列车速度。技术速度，是指列车在运行区段内，不包括车站停车时分(但包括起停车附加时分)的旅行速度，是指列车在运行区段内，包括沿途停站时分和起停车附加时分在内的平均速/筱*(3)列车密度列车密度，也称为行车密度。通常在统计上，列车密度是指在一定的时间和范围(如全路或某一条线)内，平均每天每公里线路上，所分摊到的客货运列车数量。它是按平均每天各种列车所走行的公里数(列车公里)的总和，被线路的总长度(营业里程)去除计算所得到的平均列数。所说的列车密度，是指货运列车密度，即线路区间一昼夜实际通过的货车列车数量。它是以一定的通过能力为基础的，即根据平行运行图通过能力，考虑运营中影响通过能力利用的各种因素之后，实际通过的列车数量。列车密度是反映线路通过能力利用情况，表明线路运输工作强度的一个指标。列车密度愈大，表明线路的负荷愈重，运输工作强度也愈大；列列车速度、密度、重量是三项很重要的铁路运输技术指标，三者之间存在着密切的内在缩短列车运行图周期，为增加行车密度创造条件。所以列车速度、密度、重量三者之间既相互制约又相互促进。而重载货运专线列车的速度、密度、重量又有其自身的特性。(1)常用货运机车货运列车的动力来自于机车，列车的速度和总量也取决于牵引机车的性能。因此在讨论重载列车的速度和重量两者之间关系之前，我们必须了解常用的货运机车的性能。常用货运机车型号和主要技术参数表6-3-1机机型最大速度计算重量计算速度计算牵引力(km/h)(t)(km/h)(kN)14055038*/筱8.0455.013.038.0436.578.01461.040vv(km/h)F(kN)3N(kW)4250F(kN)4N(kW)02F(kN)N(kW)4717706711F(kN)N(kW)4700706333F(kN)N(kW)00N(kW)N(kW)/筱*kNN(kW)8(2)列车重量和速度的匹配列车速度和重量存在非常密切的关系，确定它们任何一方的值时，都需要先假定另一方检算列车重量的其中一个很重要的原则是列车在平直道上达到最高运行速度后，具有的保有加速度必须大于或等于规定值，即G=(6-3-1)0g00保有加速度a的含义，除了表示列车在平直道达到规定的最高运行速度时，还具有相应的加速度外，它还可以理解为，在a值对应的上坡道上，列车能够以规定的最高速度等速运行。例如，当货物列车V=70km/h，要求a=0.005m/s2时，既可以理解为，在平直道上，max的使用寿命和牵行运行的稳定性，减少机车频繁维修，降低维修成本，给本务机车留有一定BT/筱*13407000 (6-3-4) (6-3-5)44B4C050000 计算货车单位基本阻力时，取滚动轴承重车(占80%)和滑动轴承重车(占20%)的公式060km/h70km/h80km/hSS11150785049503SS163501265085504SS700000DF4BDF4C150DF8350/筱图3-2-1图3-2-1货物列车重量与速度关系示意图(6-3-12)*SSSSDF4BDF4CDF00v(km/h)从计算结果可以看出，列车重量与速度成反比例关系，列车速度越高，牵引力越小。货物列车可以通过提高机车功率或双机牵引的方法来获得更高的牵引力，还可以通过降低速度(3)列车重量与线路限制坡度的匹配根据《牵规》规定，列车重量的另一计算方法就是按列车在限制坡道上以机车计算速度等速运行计算。按列车在限制坡道上以机车计算速度等速运行计算列车重量，这里的列车等速度运行有三种情况。一是列车进入限制坡道前虽储备有一定动能，但因坡道较长，运行一段距离后，运行速度降至机车计算速度作等速运行；二是限制坡道虽不长，但因坡道前的线路纵断面困难，或因坡前限速，动能储备有限，列车进入限制坡道后，很快即以机车计算速算速度作等速运行。列车等速运行时，作用于列车上的合力等于零，此条件下列车牵引重量G=jy0x0xjyx/筱1313831.2307.32.8491.221*yx计计算速度下车 (N/kN)378计算速度下机 (N/kN)94.0770244.401535引力(kN)8436.535机车计算重量(t)速度 (km/h)机车类型在限制坡道上以机车计算速度等速运行计算的货物列车重量(t)类类4‰型145331312918949496663711机车/筱*DFDF58194169290522141779148013288图图3-2-2在机车计算速度下货物列车重量和坡度的关系90008000600004000000004‰6‰9‰12‰15‰18‰20‰坡度SSS4SS76K8GDF4BDF4CDF84(4)货物列车重量的确定不断增长的运输需求。一条铁路线完成的运输任务(或具备的运输能力)具体体现在列车对数(或线路通过能力)和列车重量上。对于货物运输，为了提高运输能力，或者完成更多的运输任务，提高货物列车重量，特别是提高重载货运专线列车的重量是一条重要而有效的途径。随着我国新型大功率货运机车数量的不断增多，以及双机牵引或多机重联操纵技术水平作业加、减轴等技术主业。如果一个区段限制列车牵引重量的坡度比较集中，可以采用补机或多机牵引。有研究表明，在电气化线路区段，如果采用双机牵引重量能过增加60%，采用/筱*此外，线路重载货运专线货物列车重量的确定，还应考虑到与其相邻的线路的或区段的否则，将影响技术站的改编作业量。重载货运专线列车密度是指重载货运线路区段的行车量，即重载货物列车的对数。行车因素有关。在讨论列车速度与密度的匹配关系时，密度也往往指的是运行图周期，如双线自动闭塞区段的追踪列车间隔时间，而运行图周期又是确定通过能力的重要要素。列车密度对运行图探讨列车速度与运行图周期的关系，必然涉及到线路区段的信号系统制式和信号机的布置。一般说来，对于一条线路，运行图周期是按运量的需求确定的，信号系统制式和信号的列车重量提高后，列车的制动距离和区段通过能力发生了变化，为了满足安全和提高通过能力的需要，信号系统制式和信号机的布置也必须做出相应的调整。塞踪列车间隔时间分为车站同方向出发追踪列车间隔时间(I)、区间运行追踪列车间隔时间发 (I)、通过车站追踪列车间隔时间(I)和同方向到达车站追踪列车间隔时间(I)。它追通到追踪列车间隔时间。(1)车站同方向出发追踪列车间隔时间的检算车站同方向出发追踪列车间隔时间(I)，是指自前一列车由车站起动出发时刻开始，发至由该站再发出另一同方向列车时止的最小间隔时间。I的检算应根据信号的显示和列车起发的运行速度计算。隔时间(I)为发L+L+LI=0.0612货列+t(6-3-13)v作业/筱*式中I——货物列车同方向出发追踪间隔时间，min；发t——车站值班员准备发车进路及司机确认信号的时间，一般取0.7min；作业L——货物列车长度，m；货列v——货物列车通过出站计算距离的平均速度；km/h[1-3]。货运货列货运货列货运按30km/h计算，则发30发货列货列v按30km/h计算，则货运取13min余量太小，建议2万吨重载列车I取14min-15min。发(2)追踪列车区间运行间隔时间的检算I追间I为追I-14)追vL——货物列车长度，m；货列v——货物列车平均运行速度，km/h。货运/筱*追60追追60追(3)追踪列车通过车站间隔时间的检算追踪列车通过车站间隔时间(I通)是指自前一列车通过车站时起，至同方向后一列车通车站间隔时间的计算方法与追踪列车在区间运行间隔时间的计算方法相同。如果车站值班员对后续列车由人工办理通过，那么追踪列车通过车站间隔时间应在追踪列车在区间运行间隔时间的基础上，增加车站值班员办理后续列车通过作业的时间(如图6-3-5)，I=0.06+t(6-3-15)通v作业式中t——车站值班员办理后续追踪列车通过的作业时间，一般取0.1~0.15min[1-3]。作业货运货列(4)追踪列车同方向到达车站间隔时间的检算追踪列车同方向到达车站间隔时间(I)是指自前一列车到达车站停车时起，至同方向到确保后行追踪列车不因站内未准备好接车进路而过早降低速度。为此，车站准备好进路和开放进站信号的时刻，应不迟于追踪列车首部接近第三通过信号机的时刻，如(图6-3-6)所I=0.06+t(6-3-16)到v作业/筱*式中t——车站值班员办理列车进路时间，一般取0.3min；作业L——进站信号机至车站中心的距离，此处取1800m；进v——货物列车通过进站计算距离的平均速度，km/h[1-3]。货运货运货列到35到若开行2万吨列车L=2532m，则货列到35到(5)区段列车追踪间隔时间的确定双线自动闭塞区段，运行图周期就是追踪列车间隔时间，列车速度与追踪列车间隔时间有密切的关系。这里说的列车速度包括列车起动速度、区间运行速度、通过车站速度、以及根据上述计算，I、I、I、I结果统计如下表6-3-6发追通到IIII列车重量发追通到810111491113列车追踪间隔时间取I、I、I、I中最大值，由表3-3-1可知万吨列车追踪间隔时发追通到间为11min，两万吨列车追踪间隔时间为14min。由表3-3-1还可看出I为其中最大值，为发岔的侧向通过速度，以减少I，提高列车密度。发(6)重载列车的密度和重量/筱*货Q..γ.365载满 式中n——线路区段的货物列车行车量，列；货货K——区段货运量波动系数；波——货物列车平均静载重系数；载满从上述表达式可见，货物列车行车量与货物列车重量呈反比例关系，在需求量一定的条件下，货物列车重量较低，则需要开行更多货物列车对数；提高货物列车重量，可以减少开当然，货物列车重量的提高也要受诸如机车牵引能力、线路纵断面条件、到发线有效长、技术站作业能力等很多因素的限制。如果机车牵引功率不变，在相同的线路条件下，提高货物列车重量，会直接影响列车的运行速度。列车运行速度的降低会影响列车运行图周期，从而。间隔将会稍微变大，影响行车密度，线路的通过能力下降。但是由于列车的载重量在增加，线列车重量与速度成反比例关系，列车速度越高，牵引力越小。货物列车可以通过提高机车功双线自动闭塞区段，运行图周期就是追踪列车间隔时间，列车速度与追踪列车间隔时间/筱*通过对I、I、I、I的计算，得出万吨列车追踪间隔时间为11min，两万吨列车追踪间发追通到(1)大秦线列车重量的确定根据前述重量和密度关系的分析，列车重量由需求、线路设备条件、相邻线路牵引定数万t以上(2万吨)以上。4引重量为6000t，机车功效是最高的，大秦线这方面的实践经验也很丰富。为了充分利用机44/筱*再考虑机车长度，可检算出不同重量列车的长度(见表6-3-7)。实际到发线有效长的最(2)列车追踪间隔时间分区的长度等因素。在自动闭塞区段，除计算列车在两站间各闭塞分区追踪运行的间隔时间标准外，还应对区段内每一车站分别上下行方向查定同方向发车、同方向到达或通过及两列车不停车通过车站的列车追踪间隔时间。在各个区间求出普通货物列车之间的各种追踪列车置为计算依据，由于长大下坡道列车运行速度较低，能力计算地/筱*引起追踪列车间隔时间延长，全线区间追踪间隔时间受长大下坡道限制，简单用闭塞分区长2万吨列车的列车追踪时间间隔在前面的“重载列车的速度和密度”一节中有详细的计方向列车追踪间隔时间间据运输需求改善咽喉布置方案以缩短列车追踪运行距离，更换道岔提高过岔速度，列车追踪(3)列车牵引质量进一步增加的可行性如列车牵引质量进一步增加，由于追踪间隔时间也相应增加，输送能力的增长趋势会逐2台机车位于列车前机车车钩受力不均；在运行中可能造成列车尾部甩动不利于到达蓟县西和西张庄的列方便在技术站机车换挂作业有利于组织两“4+0”模式“2+2”模式12/筱*台位于后部车分解作业2万t列车在湖东和柳村南II场组合时间较长湖东和柳村南II场的组合分解作业有利于组织4列5000t列车在蓟县西和西张庄列车分解作业“2+1+1”或“1+2+1”模式“1+1+1+1”4经过多次实验和实际运行测试，目前大秦2t组合列车的机车连挂采用1+2+1的模式(如图6-3-。此种模式下，机车、车辆运行状态良好，保证了大秦线运输的畅通。图6-3-7SS4牵引2万t组合列车6.4大秦线生产力布局调整路中间站布局调整柳村南为区段站，东井集为线路所，其他为中间站，各站均为横列式布置，最大站间距离/筱*站名大秦线车站性质及到发线数量表12345678963预留条件柳村南区段站专线，根据规划该线今后以货物运输为主，不开行旅客列不存在列车间的相互待避，沿线有货运作业的车站又很少，因此，大秦线不必配置过多的车站，原有大部分中间站考虑封闭和拆除。根据运输组织及货运作业要求，大秦线改造后必须设置的车站总计为13个，分别为：/筱*3.考虑与其他线路衔接及去往电厂车流到发作业的需要，保留大石庄(经段甲岭与京秦4.为了满足停车检修、天窗维修作业及非正常情况下的列车运行调整的需要，按照车站东63.0原营42.8稍鹿.6逐9大蓟延庆坞64.8庄西60.119.3迁山迁山北1大秦线车站设置及站间距离柳化北0安庄5张村南4的组合、分解作业方式以及机车在列车中的分布情况和连挂方式将成为影响车场布置的控制布置形式基本确定为：两条重车线或两条空车线夹一机走线为一束，每束到发线和机走线之图6-22万吨列车组合、分解车站到发线布置示/筱*头的车流将全部调回大秦线，大石庄今后作为转接站的功能将弱化；翠屏山是去盘山电厂专湖东、茶坞、蓟县西、西张庄、柳村南、阳原、涿鹿、遵化北、化稍营、延庆、迁安北茶坞站仅承担部分列车的换乘作业站。阳原、涿鹿有少量的货物作业。遵化北是去往遵7680761万吨列车按C车辆参数计算需要的到发线有效长。车列长1440m(＝120×12m)，1万t列63A/筱*12-15min考虑，预留3~4和天窗时间，大秦线区间通过能力基本能够满足运量要求。而大扩能改造的主要目的是优化车站布局，在对保留车站实施改扩建的同时，部分车站预留集中系统，实现机车信号主体化。密度行车的要求，还要进一步加强车站的改扩建、牵引供电增容，以及采用更优质的材料装 不 123涿鹿作业站/筱*456789柳村南技术站调整重载运输对铁路机务设备的要求开行重载列车必须采用大功率的电力或内燃机车，并追求轮轨之间的最佳粘着特性来提高机车的牵引能力；机车采用低动力作用的转向架以减轻对线路的破坏作用；采用电空制动方式提高机车的制动能力；在多机牵引条件下，不仅重视牵引动力在列车头部和中部的合理性。此外，还应具有能牵引或顶送重载列车的调车机车。(1)多机牵引时机车的编挂方式重载列车往往多机牵引，机车的编挂方式(位置)对于重载列车的运行和在站作业都会造成影响。一般来说，牵引机车可采取集中连挂和分散连挂两种编挂方式。集中连挂，一般是采用机车自有的重联装置，多台机车均挂于列车头部集中牵引重载列一是列车中的车钩受力不均，差异较大，列车起动和运行中牵引力突然变化时，更易造成列大，影响列车制动和缓解性能。一般来说，机车集中挂于列车头部时，其牵引重量受车钩强重载列车，机车分散连挂时，用数节机车组成的补机机组，通常可挂于列车全长的三分之二/筱*区分是组合列车还是单元列车意义不大，不论何种列车，车组必须是同一去向。如果是到分解站，机车均衡分散连挂可减少分解站作业，但始发站作业会增加；如果是到卸车站，机车相对集中连挂(2万t列车的机车两两连挂)对机车摘挂作业相对少些。(2)多机牵引时机车分散布置的控制方法重载列车重量的大幅度提高，通常是采用机车在列车头部和中部分散布置方式，这样可提高列车牵引力，保证列车安全平稳运行。在运行过程中，为实现列车中不同位置处各机车应在重载列车上装设机车同步操纵和遥控装置。(3)提高牵引机车性能①机车功率和轮轨间粘着力应相匹配。在重载运输中，机车轮轨间粘着力的限制往往比由于货车普遍采用滚动轴承，限坡起动一般不成为牵引重量提高的限制因素，列车的牵引重量应根据以持续速度通过长大限制坡道而不发生空转的条件来确定。②提高动力制动能力。提高动力制动，可以解决空气制动的纵向冲动大、制动力小、需。必要时，动力制动与空气制动自动控制配合使用。轻机车对线路的破坏作用，必须发展低动力作用的转向架。因此在研制时应广泛采用电子和微电子技术，并在机车上装设必要的动态故障检测和诊断系乘制，以更好地提高机车运用效率。(1)大秦公司管辖范围内机务设备概况大同西车间、大同车间、大新机务折返段、柳村机务折返段、秦皇岛机务折返段以及正在新(所)规模*/筱电力内燃413——在建2——————————6——————————部————————————————————————注：上表为大秦线2亿吨扩能后形成的能力(2)年运量2亿吨时的机车交路(详见插图6-3)辖范围内铁路主要为以运煤为主的煤运通道，开行的客车对大秦公路。柳村间的肩回机车交路以及柳村-湖东-云冈、口泉、大新、安太堡间的半循环机车交路。柳/筱*/筱*南二场间的半循环交路(2万吨及1万吨列车)；同时担当湖东至南疆港、翠屏山、遵化北、西张庄及柳村南二场间的肩回机车交路(2万吨列车)。北同蒲线至大新间的肩回交路(5000吨列车)。由湖东机务段大同西车间的8K型电力机(1)机车交路：一方案(详见插图6-4)：大秦线：由湖东机务段的电力机车(DJ4和SS4型)担当云冈、口泉、大新 8K和SS3、SS1型)担当湖东至大新 段的电力机车(8K和SS3、SS1型)担当大新至大新以远沿线各集运站间的小运/筱*二方案(详见插图6-5)：/筱**/筱*回机车交路，即：由湖东电力机务段的电力机车(DJ4和SS4型)担当湖东至柳大新(及沿途2万吨集运站)、燕庄间(10000t或20000t列车)的肩回机车交的压力。可能存在机车性能不稳的风险。(2)各段(所)的任务量程dddd项目机型9232357571111/筱*57dd2311湖东电湖东电力机务段本部大同西车间纯电力机车任务量纯电力机车任DJ4型机车SS4型机车合计8K、SS4型机车66(170双机+84单机)台次70台次123456789其中(3)机务设备的分布、性质和规模A量特点B/筱*C/筱*案/筱*载运输对铁路车辆设备的要求(1)提高车辆轴重。造货车轴重都在30t以上，铝合金敞车、高边车等大型专用货车的轴重高达/筱*(2)降低车辆自重。(3)降低货车动力作用。轨、，(4)提高车钩强度和缓冲器容量。在允许弹性冲击范围内保持缓冲器良好的缓冲特性。设备的配套(1)大秦线车辆设备基础资料A.机车交路机车交路见机务布局部分。B.运煤专用敞车的种类、编挂辆数、配属情况及运行区段/筱*(2)车辆设备计算采用的主要指标及检修工作量A用的主要指标型运煤专用敞车实行按运行公里修程的检修制度，大修周期为160×104km，全序号序号名称指标1运煤专用敞车全周转时间1.6d~2.8d2旅行速度45km/h3非运用货车保有系数0.154大修周期160×104km5全面检查周期40×104km6全面检查停时1d7大修库停时间3d8全面检查台位利用率19日临修率0.002111列检工作班制3.512全年工作天数251B修工作量吨(107km)(辆)修 6726数 数 /筱*3、出关列车计算范围至柳村。修 631数 (107km) 吨数注：大秦公司范围(含至港口及用煤点)1111.7(53.2558.9(80.1安太堡本站/筱*堡列检所)。E．运煤专用敞车(C80)配属数量分析说明a.含前后方通路货车保有辆b.大秦公司管辖范围(含后方至丰台西、南疆港，曹妃店港)/筱*。b.专用敞车全面检查修(段修)东/筱*d.重载列车日常安全检查工作(列检所)根据机车交路和重载列车集结、分解的车站确定日常检查站(列检所)，实行机械检查与人员检查相结合，以车体循环运行起迄点设置列检作业为主要原云岗列检所设在矿区站(属地方资产，人员由大同西列检所派驻)，2005年完成扩能改造，能够保证2万吨列车开行直接通过湖东编组站技术要求。线路养护布局调整载运输对铁路工务设备的要求/筱*3~4次方成正比，所以重载运输线路，必须尽快改善铁路路基、轨道的工作状②钢轨应选用60~75kg/m的重型钢轨，并通过强化钢轨的材质来提高钢轨保持线路的平顺性和减少列车运行阻力，还可采用钢轨涂油润滑和钢轨打磨技③采用钢筋混凝土轨枕和配套的弹性扣件。(2)改善线路的基本参数，提高线路的平顺性。/筱*(3)检测现代化、养路机械化。修布局(1)大型养路机械段(2)综合维修段及综合工区(3)固定电气设备的检修方式/筱*。(4)固定电气设备的检修周期的参考。析段燥护15~20年/筱*段15~20年现场有必要进行处修修必要时更换1~2年3~6年次次次次行作洁项目项目检测方法周期地点处理方法绝缘子清扫1年现场清扫(5)接触网“状态修”/筱*时紧急维修(6)配备供电运营管理信息系统路管理、运营管理(变电所运营管理、网工区运营管理)、图形图纸管理、视频(7)针对重载铁路供电设备配备的检修维护设备和抢修设备/筱*(8)综合维修体制设置b械段养路机械段可考虑利用太原铁路局范围内新建大机段，采用委托维修的方式解械维修线路的需要。c.综合维修机构的设置及既有资源的利用综合维修的设计原则，本次研究将工务、牵引供电、电力、通信信号、给排水、建筑等各专业相应的维修机构集中设置，设立综合维修段进行统一管理。综合维修段下设综合工区，综合工区管辖里程暂定为60-80km左右，综合工区按专业设置工队。或领工区房屋、股道、设备等既有资源的利用。d.综合维修段及综合工区根据大秦线的特点及其走向和车站布置情况，全线在茶坞设立综合维修段，并设相应的综合工区。大秦线既有的各专业维修段所则相对与新设的综合维修机构实行关、停、并转，其业务转由新设立的综合维修段及综合工区统一担当。(9)综合维修段管辖范围、职能及机构/筱*信信号、防灾安全监控系统的维修提供技术支持。状态信息管理，并负责指导管辖范围内牵引变电所(分区所、AT所、开闭所、控所辖范围内变、配电所和信号楼电源屏的运行状况。对如上建筑物、构筑物的日常管理、养护工作(维修实行社会化)。/筱*合工区的管辖正线全长约65~80km。其每个综合工区设/筱*5大秦线车流组织组织基本方案从减少投资，形成规模化作业角度出发，不同来向去往相同分解站的重车流在湖东站组合，到达不同分解站的车流不进行组合。湖东站能力目前较紧张，空车：原则上在原重车分解的车站集结后原路返回至装车地。(1)秦皇岛东站和出关流运输组织方案为：北同蒲线大新以远在大新站组合成1万吨列车(2个5/筱*(2)柳村南II场(秦皇岛三四五期)流运输组织方案为：北同蒲线大新以远在大新站组合成1万吨列车(平朔矿为1万吨车流。以上列车直接到达柳村站，中途不(3)曹妃甸港流(4)沿线电厂(翠屏山和遵化北)流/筱*(5)天津港流(6)京秦线流(7)北京枢纽流(8)返回空车流去往出关、京秦线、北京枢纽方向的重车在西张庄、大石庄、茶坞站后一分为四后，回空列车也要分部牵引到分解站，如果整列集结后再回送，西张庄、行车方式，在相应的分解站集结够整列后回空。/筱*两亿吨运输需求条件下，大秦线本线开行两万吨列车后能力基本可以保障(具体见第七章能力计算)。问题的焦点在于装车区及湖东站车流组织，其中重(1)装车端车流组织与运输组织模式分析A.北同蒲线车流组织：北神华同榆林蒲忻州支朔州市线平朔矿 /筱*t备不足的问题，同时又节省了湖东站的解编能力。在大新站集结的流量有9130万北同蒲线在保持现有客车方案不变的情况下，经初步分析，万吨列车采用吨列车及2万吨列车数分别为：(2)装车端运输组织模式分析第一种模式：在装车站编组/筱*场、蓟县西等站)分解卸车，空车由卸车站回空到湖东、大新站分解到各装车站在湖东、大新分散编组合开行万吨列车和2万吨重载列车到卸车站分解卸车，空车由卸车站回送到湖从上面的装车端运输组织模式中我们可知，第一种模式除了需要改造装车站/筱*t大同大同东张家口南云岗小站房子村口泉房子村西韩岭线路每天需要开行的各种重量列车的数量及车流组织南如下。湖东大新36列万吨列车列。车流组织如图6-5-2所示：湖东茶坞大石庄蓟县西翠屏山遵化北迁安北西张庄秦皇岛山海关高各庄高各庄段甲岭秦皇岛北北京地区京秦线秦皇岛东柳村南曹妃甸港/筱北同蒲线北同蒲线大同枢纽*大同枢纽的韩家岭站、云冈支线和口泉支线以及大准线的列车净载重系数取值2008年装车端各线路重车数量表(波动系数为1)表6-5-2大新至里八庄各站大新站以远韩家岭站云冈支线枢纽其他站枢纽小计大包线大准线大秦沿线大秦煤炭运量总计远期流量3550126201617018912539186258868806500480065035000组-1)443474.5-6.52485000t16.52.579+48车-1)4-414--5---9数-1)4+44347+44.5+146.5213+5485000t16.52.579+48+9流量3504125561606018982336189853366656395481866634604图6-5-3年运量3.5亿t装车端车流组织图(波动系数为1)/筱*根据上述运输组织模式以及运输需求预测结果，下各线路每天需要开行的车的数量及车流组织方法如下：/筱*湖东茶坞大石庄蓟县西翠屏山遵化北迁安北西张庄秦皇岛山海关高各庄高各庄段甲岭秦皇岛北北京地区北京地区京秦线曹妃甸港天津港柳村南根据各线路运量预测值及集运线路运输组织模式推算，各线路每天开行的数3远站组--3车4-4--9-/筱*--去往出关、京秦线、北京枢纽方向的重车在西张庄、大石庄、茶坞站后一(1)大秦线要实现年输送能力4亿吨的目标，必须采取全部开行2万吨重(2)要实现年输送能力4亿吨的需要，大秦线需要将列车牵引重量标准提/筱*(3)要达到牵引重量2万吨的运输条件，需对相关编组站、技术作业站和(4)装卸能力：装卸能力在原设计能力1亿吨基础上翻2番，尽最大可能(5)编组站和基地站改造：加强湖东编组站和大新基地站以及柳南站的通过和改编(组合)能力；2万吨列车由于机车编挂位置制约，拆解和组合作业复(7)开行2万吨重载单元列车其中一个主要问题是制动安全操纵问题，应(8)大秦线牵引供电能力必须根据2万吨列车以15min间隔运行的牵引供(9)大秦线通信、信号改造，应实现运输的智能化和信息化，利用GSM-R/筱*(11)加强行车安全和事故救援和恢复系统建设。北大新至同里八庄蒲大新站线以远站大云冈支同线枢口泉支纽线合计万t11.051.110.51111.536.538404.54.558.5996.5771.522404144161717.52224041448690.596000加强装车地(站)改造，增11.051.1455444434547.54.55511142929.5787.59.56.577.544435356.555733/筱*1111.051.19666667855555.522222.5---111111155556638.5秦南444-------合计-4025.542蓟港线改造；修建迁曹44464822.525.5以与重车方向相对应的行车方式，后营站能力满足秦东和出关2万t列车分解要求--6大秦线通过能力影响大秦线通过能力的关键因素分析/筱*机车性能决定了牵引质量的大小；大秦线装备的先进的机车同步操纵系统Locotrol发生故障中途停车，也会影响通过能力和输送能力。此外，牵引质量和平均静载重系数也在一定程度上影响着大秦线的通过能静载重系数越大输送能力就越大，它与车辆类型有关。下以上各因素对大秦线通过能力的影响:(1)综合维修天窗及占用时间/筱*天窗的形式。按上下行正线分别停电的“V”型天窗的主要优点是：当一条正线。和矩形区时间(t矩形区)。天窗占用运行图的时间(t天窗占用)可用下式表示：t三角区主要与供电臂长度有关，它等于一个供电臂所跨越区间的纯运行时分t天窗占用m。时间基本都在白天。垂直型天窗的优点是：全区段各供电臂一次同时停电(复电)，电调和列调/筱*t对于垂直型天窗，也将天窗占用运行图时间分为两部分：天窗时间(天窗)t和天窗外损失时间(和天窗外损失时间(窗外)，即：t踪间隔时间(I)、起停车附加时分(起停)和车站到发线数量有关。方向全程货物列车纯运行时分都是600min；绝大部分区间运行时tt600+60+2*5-(11-1)*13-(4-1)*13=501min天窗占用运行图时间：120+501=621mintt(2)列车追踪间隔时间/筱*影响大秦线列车追踪时间的主要因素为湖东站发车咽喉区过长和道岔限速同步操作系统等其它影响列车追踪间隔因素，从而尽量缩短列车追踪间隔时间。追踪间隔时间具体计算值请见车流组织部分。3、列车运行均衡性1.20之间，即波动量约为5%~20%。针对大秦线这一重载/筱*这是湖东站在黄灯信号发车条件下实现的。为了能够实现大秦线2亿吨输送能力，满足今后日常调度指挥调整的灵活性，在改造工程不大的条件下(采用侧向过岔速度较高的道岔、适当调整部分信号机位置)，让大秦线具备相对较小的追结合更换部分道岔和适当调整部分信号机位置，检算湖东站的出发追踪间隔时湖东~大同县区间运湖东~大同县区间运行min:sec)1:060:04改造方案现行：道25km/h黄灯信号(U)下发车(min:sec)13:51+0:42＝14:3313:07+0:42＝13:4910:40+0:42＝11:22绿灯信号(L)下发车(min:sec)16:00+0:42＝16:4215:04+0:42＝15:4612:46+0:42＝13:28*14:1814:18+0:42＝15:0013:25+0:42＝14:0710:59+0:42＝11:4112:35+0:42＝13:1712:08+0:42＝12:509:54+0:42＝10:3610:52+0:42＝11:3410:32+0:42＝11:148:13+0:42＝8:5512:16+0:42＝12:5811:35+0:42＝12:179:04+0:42＝9:4610:32+0:42＝11:1410:15+0:42＝10:577:55+0:42＝8:379:00+0:42＝9:428:47+0:42＝9:296:27+0:42＝7:09调整部分信号机位置道岔侧向道岔侧向调整部分信号机位置1:060:04①②③①②③①②③湖东~大同县重车方向信号机调整方案表6-6-2MMMMMMMMMKMKMKMKMKMKMKMKMSS根据铁三院研究设计，湖东~大同县区间重车方向5架信号机的位置做了调隔时间可以缩短到13min，6000t列车追踪间隔时间可以缩短到10min。当更换湖东站重车方向出发咽喉区道岔、使其侧向过岔速度提高到45km/hn/筱*(1)V型天窗一般来说，双线自动闭塞区段，如果综合维修天窗开设为V型，天窗前运列车旅行速度和机车车辆运用指标，避免机车乘务组超劳等方面具有明显的优维修工作量的大小、难易程度确定，繁忙双线采用大型养路机械维修一般取长。对于大秦线，一个供电臂下运行时间最长的是翠屏山~遵化北，重车方向(2)垂直型天窗物/筱*车，天窗外的损失时间将非常大。设I＝15min，茶坞站安排7列等天窗，在670min(22:49~9:59)的时间内铺画了19条运行线，那么天窗外的损失时间是/筱*侧(空车方向一侧)的客观要求。大秦线不同年运量条件下通过能力分析对各运输组织方案进行能力检算方法为以每天按要求开行列车后所剩余的n方案二：1440-60*13-23*16=292min-6-3所示：每天天窗时间长度表表6-6-3.11.051.1*/筱(min)(min)--个--个---1-----个-个个/筱*天天窗时间(min)1-10-560(min)(min)1个个个个个个个个个个个---------/筱*：min(1)加强运输作业组织，保证装车的计划性、规律性，使列车运行均衡。影响。/筱*湖东茶坞大石庄蓟县西翠屏山遵化北迁安北西张庄秦皇岛山海关高各庄段甲岭5秦皇岛北t北京地区京秦线曹妃甸港柳村南秦皇岛东时间为(144+159)/2*365=55297min可以用于开设的天窗时间为55297/12=4608minin时间为(51+67)/2*365=21535min用于开设的天窗时间为21535/12=1794min波动系数=1.1波动系数=1.1方案一方案二1年的天窗总时间(min)71535天窗时间1月的天窗总时间(min)608及数量/筱年运年运量标年运量3亿t年运量亿t年运量4亿t*当重车方向的列车追踪间隔时间可以采用方案一时，通过能力可以满足要运输安全不能完全得到保证。大秦线通过能力验算结果汇总波动系数111改-56窗总时量120min天180min天----------------能力不满足----6-6-8-/筱*①北同蒲线需要为大秦线提供同枢纽和北同蒲线车流汇集组合，车流量大线为单线②大包线及大准线车流汇集③该线有装车作业同枢纽和北同蒲线车流汇集组合，车流量大影响配置技检占用到发线，列车组织占用到发线时间长，量不足旅客列车②停开部分普通货物列车①改造装车站，提高各线牵设四线为复线正线②改造装车站，提高各线牵③装车地直接发送万t、2④列车在装车