大秦線開行2萬噸重載組合列車系統(tǒng)集成與創(chuàng)新

1、大秦線開開行2萬萬噸重載載組合列列車系統(tǒng)集成成與創(chuàng)新新耿志修：鐵道部部，副總總工程師師兼科學(xué)學(xué)技術(shù)司司司長，北京，1008844摘要：大大秦線是是我國第第一條雙雙線重載載電氣化化運煤專專線，承承擔(dān)著全全國鐵路路1 88的煤煤炭運量量。開行行2萬t重載組組合列車車涉及很很多技術(shù)術(shù)難題，采用LLOCOOTROL技術(shù)術(shù)必須解解決好“山區(qū)鐵鐵路通信信可靠性性、長大大下坡道道周期制制動、長長大列車車縱向沖沖動”三大技技術(shù)難題題。鐵道道部先后后安排660多項項科研項項目，自自20004年起起經(jīng)過三三個階段段、上百百次試驗驗，實現(xiàn)現(xiàn)了大秦秦線開行行2萬t重載組組合列車車的技術(shù)術(shù)創(chuàng)新、體系創(chuàng)創(chuàng)新和運運輸組織織

2、創(chuàng)新，在運量量和運輸輸收入、裝備水水平等方方面顯著著提高。關(guān)鍵詞：重載運運輸技術(shù)術(shù)；重載載組合列列車；機(jī)機(jī)車無線線同步操操縱；GGSM-R；大秦秦線20033年，鐵鐵道部黨黨組根據(jù)據(jù)黨中央央、國務(wù)務(wù)院的要要求，為為緩解煤煤電油運運緊張狀狀況，作作出了在在大秦線線開行22萬t重重載組合合列車、大幅度度提高大大秦線運運輸能力力的重大大決策。通過系系統(tǒng)集成成與創(chuàng)新新，20006年年3月228日，大秦線線正式開開行了22萬t重重載組合合列車，標(biāo)志著著我國鐵鐵路重載載運輸技技術(shù)達(dá)到到世界先先進(jìn)水平平。1 需需求牽引引，科學(xué)學(xué)決策大秦線是是中國第第一條雙雙線重載載電氣化化運煤專專線，西西起北同同蒲線的的韓

3、家?guī)X嶺站，東東至秦皇皇島地區(qū)區(qū)的柳村村南站，全長6653 km。19885年開開工建設(shè)設(shè)，一期期、二期期分別于于19888年和和19992年底底投入運運營。220022年，大大秦線達(dá)達(dá)到了年年運量11億t的的設(shè)計目目標(biāo)。作為我國國重要的的煤炭運運輸通道道，大秦秦線承擔(dān)擔(dān)著全國國鐵路18的煤炭炭運量，負(fù)責(zé)全全國六大大電網(wǎng)、五大發(fā)發(fā)電公司司、3880多家家主要發(fā)發(fā)電廠、十大鋼鋼鐵公司司和6 0000多家企企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)用煤和和民用煤煤、出口口煤的運運輸任務(wù)務(wù)。為從根本本上提高高大秦線線的運輸輸能力，20003年末末，鐵道道部黨組組作出了了加快大大秦線重重載技術(shù)術(shù)創(chuàng)新和和擴(kuò)能改改造、快快速提高高大秦線線

4、運輸能能力的重重大決策策?？茖W(xué)論證證表明，開行22萬t重重載組合合列車，提高列列車牽引引重量，是大幅幅度提圖1大秦秦線煤運運通道高運輸能能力的最最優(yōu)選擇擇。2萬萬t重載載組合列列車凈載載重166 8000 tt，如每每天開行行245對列列車，即即可達(dá)到到年運量量155億t；每天開開行499對列車車，可實實現(xiàn)年運運量3億億 t；每天開開行700對列車車，可實實現(xiàn)年運運量4億億t。不不僅全面面提高了了大秦線線的運輸輸能力，而且可可提供充充足的綜綜合施工工、維修修天窗。20033年122月，鐵鐵道部組組織考察察組對美美國和南南非鐵路路重載技技術(shù)進(jìn)行行了考察察，對當(dāng)當(dāng)今世界界上先進(jìn)進(jìn)的重載載技術(shù)即即機(jī)

5、車無無線同步步操縱技技術(shù)(LLOCOOTROOL)和和有線電電控空氣氣制動技技術(shù)(EECP)進(jìn)行了了對比分分析。認(rèn)認(rèn)為采用用GE公公司的LLOCOOTROOL技術(shù)術(shù)開行22萬t重重載組合合列車，更符合合中國鐵鐵路路情情和大秦秦線運輸輸實際，技術(shù)可可行，經(jīng)經(jīng)濟(jì)合理理，安全全可控。2科研試試驗，集集成創(chuàng)新新大秦線開開行2萬萬t重載載組合列列車是一一項復(fù)雜雜的系統(tǒng)統(tǒng)工程，涉及到到很多技技術(shù)難題題。2萬萬t重載載組合列列車長達(dá)達(dá)2 6672 m，大大秦線地地處山區(qū)區(qū)，隧道道多，坡坡道大，采用 LOCCOTRROL技技術(shù)開行行2萬tt重載組組合列車車，必須須解決好好“山區(qū)區(qū)鐵路通通信可靠靠性、長長大下坡

6、坡道周期期制動、長大列列車縱向向沖動”三大技技術(shù)難題題。2.1 科研研試驗鐵道部先先后安排排了600多項科科研項目目，以攻攻克三大大技術(shù)難難題為主主要目標(biāo)標(biāo)，在列列車同步步操縱、無線數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸、牽引引、制動動技術(shù)、車輛重重載技術(shù)術(shù)、基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)施強強化技術(shù)術(shù)、牽引引供電強強化技術(shù)術(shù)、重載載運輸組組織技術(shù)術(shù)、重載載組合列列車優(yōu)化化操縱、綜合維維修技術(shù)術(shù)等方面面開展了了一系列列技術(shù)創(chuàng)創(chuàng)新工作作，形成成了大秦秦線2萬萬t重載載組合列列車重載載運輸技技術(shù)體系系。在鐵道部部的組織織下，自自20004年起起進(jìn)行了了3個階階段、上上百次試試驗(其其中綜合合試驗226次)，對大大秦線開開行2萬萬t重載載組合列列

7、車進(jìn)行行了系統(tǒng)統(tǒng)集成創(chuàng)創(chuàng)新。目目前已掌掌握了33種編組組開行方方式的技技術(shù)。圖2重載載運輸技技術(shù)體系系 (1)采用44臺SSS4機(jī)車車進(jìn)行445 0000 t重重載組合合列車綜綜合試驗驗。LOCOOTROOL技術(shù)術(shù)在世界界各國重重載運輸輸中已應(yīng)應(yīng)用300多年，安裝了了7 0000多多臺機(jī)車車，均以以5 0000 t列車車的長度度為基本本單元開開行重載載組合列列車。由由于原來來采用的的4500 MHHz數(shù)據(jù)據(jù)電臺在在山區(qū)隧隧道地區(qū)區(qū)傳輸距距離僅為為6500 m，為滿足足大秦線線運輸需需求，鐵鐵道部采采用8000 MMHz數(shù)數(shù)據(jù)電臺臺作為無無線傳輸輸平臺，首次實實現(xiàn)了8800 MHzz數(shù)據(jù)電電臺與

8、LLOCOOTROOL技術(shù)術(shù)的系統(tǒng)統(tǒng)集成，傳輸距距離達(dá)到到7900 m，滿足了了機(jī)車間間通信的的要求，同時實實現(xiàn)了了SS44機(jī)車與與LOCCOTRROL技技術(shù)、CCCB制動動機(jī)的系系統(tǒng)集成成，實現(xiàn)現(xiàn)了對SSS4機(jī)機(jī)車、新新型C80車輛輛、機(jī)車車自動過過分相設(shè)設(shè)備的的改造和和試驗驗驗證。 自20004年開開始，進(jìn)進(jìn)行了445 0000 t重重載組合合列車綜綜合試驗驗。20004年年12月月12日日，試驗驗成功了了中國第第一列22萬t(455 0000 tt)重載載組合列列車。(2)采采用4臺臺SS44機(jī)車進(jìn)進(jìn)行210 0000 t重重載組合合列車綜綜合試驗驗。大秦線有有46個個萬噸裝裝車點和和8

9、個22萬t裝裝車點，為了滿滿足運輸輸需要，提高運運輸效率率，需要要開行萬萬噸單元元列車組組成的22萬t重重載組合合列車。自20005年開開始，通通過科學(xué)學(xué)論證、系統(tǒng)集集成、綜綜合試驗驗，在世世界上首首次實現(xiàn)現(xiàn)了LOOCOTTROLL技術(shù)與與GSMMR技術(shù)術(shù)的結(jié)合合，成功功進(jìn)行了了2110 0000 t重載載組合列列車綜合合試驗，標(biāo)志著著中國鐵鐵路重載載運輸技技術(shù)達(dá)到到世界先先進(jìn)水平平。為了最大大限度地地利用資資源，220066年5月月，按照照車站到到發(fā)線有有效長度度進(jìn)行了了2110 5500 t綜合合試驗(2100輛C80)，每列22萬t重重載組合合列車可可增加ll 0000 tt重量。 (3

10、)采用22臺和諧諧型機(jī)車車開行22100 0000 tt重載組組合列車車。20077年57月，成功進(jìn)進(jìn)行了用用2臺大大功率和和諧型電電力機(jī)車車加可控控列尾裝裝置牽引引2萬tt重載組組合列車車的綜合合試驗，開創(chuàng)了了世界鐵鐵路重載載史的新新篇章。采用2臺臺大功率率和諧型型機(jī)車牽牽引2萬萬t重載載組合列列車，減減少了機(jī)機(jī)車臺數(shù)數(shù)，提高高了運輸輸效率和和經(jīng)濟(jì)效效益。圖3 大秦線線重載組組合列車車編組開開行方式式2.2工工程改造造為滿足大大秦線開開行2萬萬t重載載組合列列車的需需要，對對大秦線線牽引供供電系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行了了增容改改造，強強化了路路基、軌軌道、橋橋梁等基基礎(chǔ)設(shè)施施，將113個站站場到發(fā)發(fā)線延長

11、長到2 8000 m，加強和和完善了了GSMMR無線線雙網(wǎng)系系統(tǒng)，配配套改造造了信號號設(shè)備。大秦線線分散自自律調(diào)度度集中系系統(tǒng)(CCTC)計劃220077年底建建成投入入使用。大秦線線CTCC系統(tǒng)的的開通使使用，將將進(jìn)一步步提升鐵鐵路裝備備水平，提高運運輸效率率。2.3創(chuàng)創(chuàng)新成果果通過2萬萬t重載載組合列列車的開開行，在在以下幾幾個方面面實現(xiàn)了了創(chuàng)新。2.3.1技術(shù)創(chuàng)創(chuàng)新一是系統(tǒng)統(tǒng)集成創(chuàng)創(chuàng)新。在在世界上上首次實實現(xiàn)了LLOCOOTROOL技術(shù)術(shù)與GSSM-RR技術(shù)的的結(jié)合，并成功功應(yīng)用于于2110 0000 t重載載組合列列車。把把LOCCOTRROL技技術(shù)由過過去的點點到點通通信傳輸輸，發(fā)展

12、展為系統(tǒng)統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通通信傳輸輸，解決決了機(jī)車車間通信信距離限限制的關(guān)關(guān)鍵問題題，標(biāo)志志著我國國鐵路重重載技術(shù)術(shù)上了一一個新的的臺階，為世界界鐵路重重載技術(shù)術(shù)的發(fā)展展作出了了貢獻(xiàn)。二是首次次實現(xiàn)了了采用22臺和諧諧型大功功率機(jī)車車加可控控列尾的的方式，開行22萬t重重載組合合列車，是世界界重載技技術(shù)的又又一次創(chuàng)創(chuàng)新，開開創(chuàng)了世世界鐵路路重載史史的新篇篇章。三是在世世界上首首次實現(xiàn)現(xiàn)了800M H z數(shù)據(jù)據(jù)電臺與與 LOOCOTTROLL技術(shù)的的結(jié)合，并成功功應(yīng)用于于大秦線線455 0000 tt重載組組合列車車，使通通信傳輸輸距離由由4500 MHHz的6650 m提高高到8000MHHz的7790

13、 m，進(jìn)進(jìn)一步拓拓展了LLOCOOTROOL技術(shù)術(shù)的應(yīng)用用領(lǐng)域。圖4采用用單套LLOCOTRROL系系統(tǒng)與機(jī)機(jī)車結(jié)合合示意圖圖四是首次次采用單單套LOOCOTTROLL系統(tǒng)與與SS44機(jī)車結(jié)結(jié)合，實實現(xiàn)了主主控機(jī)車車雙端同同步操縱縱控制功功能。與與GE公公司推薦薦的方案案相比，2000臺SSS4機(jī)車車僅設(shè)備備改造就就節(jié)約資資金1億億元。五是首次次系統(tǒng)采采用了重重載車輛輛及重載載配套技技術(shù)。為為大秦線線設(shè)計生生產(chǎn)了CC80重重載貨車車，加裝裝了122011制動閥閥和中間間牽引桿桿，在SSS4機(jī)機(jī)車上加加裝了EE級鋼車車鉤和大大容量彈彈性膠泥泥緩沖器器，縱向向沖擊力力減少335。六是首次次采用機(jī)機(jī)

14、車自動動過分相相裝置。自主研研制的機(jī)機(jī)車自動動過分相相裝置確確保了重重載組合合列車安安全平穩(wěn)穩(wěn)運行。2.3.2體系創(chuàng)創(chuàng)新在大秦線線開行22萬t重重載組合合列車技技術(shù)創(chuàng)新新的過程程中，探探索了以以政府為為主導(dǎo)、市場為為導(dǎo)向、企業(yè)為為主體、產(chǎn)學(xué)研研用相結(jié)結(jié)合的技技術(shù)創(chuàng)新新體系。一是充分分發(fā)揮了了鐵道部部的政府府主導(dǎo)作作用，組組織2萬萬t載組組合列車車相關(guān)重重大科技技項目的的實施。部領(lǐng)導(dǎo)導(dǎo)多次作作出重要要批示，親自指指揮重載載試驗，部機(jī)關(guān)關(guān)各部門門緊密配配合，根根據(jù)大秦秦線運輸輸?shù)男枰?，不斷斷推進(jìn)系系統(tǒng)集成成創(chuàng)新，優(yōu)化重重載列車車開行方方案。二是充分分發(fā)揮企企業(yè)在技技術(shù)創(chuàng)新新中的主主體作用用，開展

15、展產(chǎn)學(xué)研研用聯(lián)合合攻關(guān)。在鐵道道部統(tǒng)一一指揮下下，北京京鐵路局局、太原原鐵路局局、大秦秦鐵路股股份有限限公司發(fā)發(fā)揮主體體作用，積極與與北京交交通大學(xué)學(xué)、鐵道道科學(xué)研研究院、通號集集團(tuán)公司司設(shè)計研研究院、中國南南方機(jī)車車車輛工工業(yè)集團(tuán)團(tuán)公司、中國北北方機(jī)車車車輛工工業(yè)集團(tuán)團(tuán)公司、北京首首科中系系希電信信息技術(shù)術(shù)有限公公司等單單位聯(lián)合合，組成成了產(chǎn)學(xué)學(xué)研用聯(lián)聯(lián)合體，與GEE公司、華為技技術(shù)有限限公司等等企業(yè)共共同開展展技術(shù)創(chuàng)創(chuàng)新工作作，成功功實現(xiàn)了了大秦線線2萬tt重載組組合列車車的系統(tǒng)統(tǒng)集成創(chuàng)創(chuàng)新。大秦線開開行2萬萬t重載載組合列列車的技技術(shù)創(chuàng)新新實踐，為完善善我國鐵鐵路科技技創(chuàng)新機(jī)機(jī)制進(jìn)行行了

16、成功功探索。2.3.3運輸輸組織創(chuàng)創(chuàng)新一縣優(yōu)化化了運輸輸組織。大秦線線在世界界上首次次采用44臺機(jī)車車1+22+1的的方式、2臺和和諧型大大功率交交流傳動動電力機(jī)機(jī)車1+1+可可控列尾尾的方式式，開行行2110 0000 t重載載組合列列車，符符合大秦秦線運輸輸特點，具有運運輸效率率高，制制動性能能好，縱縱向沖動動小，安安全平穩(wěn)穩(wěn)等特點點。二是實現(xiàn)現(xiàn)了集疏疏運一體體化。22100 0000 tt重載組組合列車車，滿足足了大秦秦線466個萬噸噸和8個個2萬tt裝車點點的需要要，緩解解了湖東東站的編編組壓力力。2萬萬t裝車車點可開開行點對對點的重重載組合合列車，充分發(fā)發(fā)揮了先先進(jìn)技術(shù)術(shù)裝備的的優(yōu)勢

17、，構(gòu)建了了集疏運運一體化化的格局局，大幅幅度提高高了運輸輸效率和和效益。3運力提提升，效效益顯著著3.1運運量顯著著提高2002220006年，大秦線線運量從從1億tt提高到到2554億tt，已成成為世界界上年運運量最大大的鐵路路，20007年年運量預(yù)預(yù)計將達(dá)達(dá)到3億億t，相相當(dāng)于又又新建了了2條大大秦線。從20006年33月288日正式式開行22萬t重重載組合合列車，到20007年年8月底底累計運運量已達(dá)達(dá)到12544Lt。目前，大秦線線每日開開行2萬萬t重載載組合列列車255對左右右，年運運量超過過1554Ltt，已高高于國外外重載鐵鐵路的年年運量。圖6 220200年煤運運基地鐵鐵路運輸

18、輸通道3.2裝裝備水平平顯著提提升大秦線22萬t重重載組合合列車的的開行，顯著提提升了我我國重載載裝備水水平，不不僅為大大秦線運運量大幅幅度提高高奠定了了堅實的的技術(shù)基基礎(chǔ)也為為中長期期鐵路網(wǎng)網(wǎng)規(guī)劃中其他他鐵路煤煤運通道道建設(shè)起起到了示示范作用用。3.3運運輸收入入顯著增增長 大秦線運運輸收入入從20002年年的799億元增增加到220066年的1161億億元，增增加了11038，預(yù)計220077年將達(dá)達(dá)到1772億元元。開行2萬萬t重載載組合列列車，大大幅度壓壓縮了全全周轉(zhuǎn)時時間，降降低了運運營成本本，提高高了運輸輸效率和和效益。 3.4社社會效益益十分顯顯著開行2萬萬t重載載組合列列車，提提高大秦秦線運輸輸能力，對緩解解全國煤煤電油運運緊張狀狀況，促促進(jìn)國民民經(jīng)濟(jì)持持續(xù)健康康快速發(fā)發(fā)展具有有重要意意義。目前，大大秦線每每天開行行25對對2萬tt重載組組合列車車，年增增運煤炭炭7 0000多多萬t，可多發(fā)發(fā)電1 5000億kWWh。隨著和諧諧型大功功率交流流傳動電電力機(jī)車車的陸續(xù)續(xù)投入運運用，22萬t重重載組合合列車開開行對數(shù)數(shù)將進(jìn)一一步增加加。大秦秦線已成成為煤運運通道重重載運輸輸?shù)氖痉斗缎怨こ坛?、既有有線擴(kuò)能能改造的的樣板性性