大秦鐵路重載運輸分析與啟示

胡小平 鄧成堯 韓金剛 劉映安 李淑華

1. 成都鐵路局，眉山車輛監造項目部，四川，眉山 620032

2. 南車眉山車輛有限公司，四川，眉山 620032

0 引 言

重載運輸是國際公認的鐵路貨運發展方向，因其運能大、效率高、運輸成本低而受到世界各國鐵路的廣泛重視。目前，美國、加拿大、巴西、澳大利亞、南非、瑞典等礦產資源豐富的鐵路大國由于推行重載運輸，極大地提高了鐵路生產效率，鐵路貨運收入均達到較高的水平。自20世紀80年代以來，我國大力推行以大秦鐵路為代表的鐵路重載運輸，目前，己經取得了一系列的成果，達到了世界先進水平。分析大秦鐵路重載運輸效益，總結大秦鐵路重載運輸經驗，對我國大力發展鐵路重載運輸具有重要的借鑒意義。

1 大秦重載鐵路運輸概況

大秦重載鐵路運營區間為大同至秦皇島，全長653 km，是中國鐵路第一條開行重載單元列車的煤炭運輸專線。自1988年12月大秦線一期開通運營后，大秦重載鐵路依靠自主創新，逐步開行了1萬t重載列車和2萬t重載組合列車，重載列車數量逐步增加。1萬 t重載列車于 2002年底開始研究和試驗，2003年9月1日正式開行，2008年達到62列。2萬t重載組合列車于2003年開始進行技術經濟論證，并對固定設備和移動設備進行技術改造，于2006年3月28日正式開行，2007年達到日均26列，2011年達到日均 59.4列，2012年日均 57.7列，2014年日均54.1 列[1~4]。

隨著重載列車數量的大幅度增加，大秦重載鐵路日輸送煤炭的紀錄不斷被刷新。2005—2014年日均運量增長如圖 1所示，2002—2014年年運量增長如圖2所示。

由圖1和圖2可知，日均運量的增長使得年運量大幅度提高，從2004年到2007年，大秦線運量每年遞增5 000萬t，年運量從2002年的1億t提高到2014年的 4.5億 t，屢次刷新世界記錄，已成為世界上運輸密度最大、運輸能力最高的重載鐵路。

圖1 大秦鐵路日均運量曲線Fig.1 Average daily capacity curve of Da-Qin railroad

圖2 大秦鐵路年運量曲線Fig.2 Annual capacity curve of Da-Qin railroad

2 大秦鐵路重載運輸經濟效益分析

2.1 前10年的經濟效益

大秦鐵路建成之前，國內原有的鐵路平均牽引重量增長速度緩慢。大秦鐵路自從1989年西段開通運營，首年即完成運煤2007萬t。之后以年均11.7%的速度增長，到 1995年年運煤量達 5 596萬 t，1997年運煤超過6 000萬t，1999年已達到億t運輸能力。大秦線的成功運營使大同分局實現了年貨運量、煤運量和晉煤外運量3項指標跨越億t大關，年運輸收入逾50億元的歷史性突破，使得大同分局的主要經營指標榮居全路 54個分局之首[6,7]。1989—1998年 10年中，大秦鐵路共運出晉煤 4.58億 t，運輸收入達115.5億元，年均遞增34.19%。大秦鐵路10年的驕人業績，為我國國民經濟的發展、緩解鐵路運能與運量之間的矛盾、提高鐵路的經濟效益及運輸效率，均做出了突出的貢獻。

2.2 第一次擴能改造后的經濟效益

為了緩解鐵路運輸瓶頸制約，大秦鐵路于 2002年進行第一次擴能改造后，開行了5000t、1萬t和2萬t重載組合列車，重載列車數量逐步增加，2002年煤炭運輸總量首次突破億t大關。圖3為2003—2007年間的年運量與日均運量，圖4為2003—2007年間的利潤增長情況。

圖3 2003—2007年間大秦鐵路煤炭運量Fig.3 Coal transport valumes of Da-Qin railroad from 2003 to 2007

圖4 2003—2007年間大秦鐵路煤炭運輸收益Fig.4 Coal transport benefits of Da-Qin railroad from 2003 to 2007

由圖3和圖4可以看出第一次擴能改造后大秦鐵路的日運量逐漸增多，年運量大幅度提高，從而使利潤也呈現大幅增長。從2003年到2007年五年中，大秦線年運量從 2003年的 1.22億 t提高到2007年的3.04億t（增長了149.2%），總利潤從2003年的51.4億t提高到2007年的209億t（增長了306.6%）。第一次擴能改造后，為大秦鐵路各項經濟指標的提高提供了堅實的基礎。

2.3 第二次擴能改造后的經濟效益

在2008年年底的國際金融風暴之后，國家采取了刺激經濟政策，在刺激經濟政策下鋼鐵、電力、水泥均現回暖跡象，需煤量開始大幅增加，然而，2億t運能的大秦鐵路再度吃緊。為了進一步提升大秦鐵路運輸能力，于2008年開始大秦鐵路進行第二次擴能改造，目標為年運量4億t。圖5為2008—2014年間的年運量與日均運量，圖6為2008—2014年間的營業收入情況。

圖5 2008—2014年間大秦鐵路煤炭運量Fig.5 Annual coal transport volumes of Da-Qin railroad from 2008 to 2014

圖6 2008—2014年間大秦鐵路煤炭運輸收益Fig.6 Annual coal transport benefits of Da-Qinrailroad from 2008 to 2014

經過第二次擴能之后的大秦鐵路運量和利潤都呈穩步的增長，通過圖5和圖6可知，2014年的年運量比擴能前的2008年多出1.1億t，年運量增長了32.3%。2014年的營業收入總利潤比2008年多出318.9億元，利潤增長了 141.11%。第二次擴能保障了我國的用煤需求，也給大秦鐵路帶來了豐碩的經濟效益。

2.4 成本效益

我國煤炭資源分布不勻造成了煤炭資源中心遠離煤炭消費中心，形成了我國“西煤東運、北煤南運”的格局。從目前我國的主要煤炭生產基地——山西大同，到東部和南部的用煤中心沈陽、上海、廣州、京津等地，分別為1270、1890、2740和430 km。隨著我國經濟高速發展，用煤量日益增大，再加之煤炭生產重心西移，運距將加長。據統計，目前中國鐵路主要大宗貨物運價在0.05~0.15元/t·km左右，而公路主要大宗貨物運價在0.5~1.0元/t·km左右，鐵路貨物運價僅相當于公路運價的 1/10左右，鐵路線路低運價的成本優勢可見一斑。

目前股份制煤炭貨運鐵路主要是神華集團擁有的四條鐵路：包神、大準、神朔和朔黃。這些鐵路執行的是國家發改委批準的煤炭運輸價格，其定價的市場化程度較高。與這幾條鐵路的運價相比，大秦線的運價與朔黃線相當，比其他三條線低20%～33%，由圖7可以看出大秦鐵路具有運輸成本優勢，在相同的運距和運量情況下，大秦鐵路將能獲得更大的經濟收益。

圖7 主要鐵路煤運線路的運價Fig.7 Transportation prices of the main coal transportation railroads

3 大秦鐵路重載運輸安全經濟效益分析

隨著大秦重載鐵路運輸的不斷發展，輪軌磨耗、車輛部件間磨耗、行車安全等安全問題也日益突出[8]，為保證大秦重載鐵路運輸安全，大秦鐵路于2003年開始建立了一系列的安全保障體系[9]，為大秦鐵路重載運輸列車的開行安全和暢通提供了科學、先進、可靠的技術保障，同時也獲得了良好的安全經濟效益。

3.1 重載貨車安全可靠性得到顯著提高

隨著重載貨車設計技術、制造工藝的不斷創新和完善，大秦線重載貨車的運行品質日趨穩定，配件磨耗、裂損等故障持續下降。重載貨車檢修有關數據顯示，2008年湖東車輛段檢修的8 802輛重載貨車中，故障檢修率僅為2.1件/輛，較2007年降低1.1件/輛，也遠遠低于全路平均水平，反映出大秦線重載貨車的安全可靠性有了明顯提升[9]。

3.2 重載貨車安全防范能力得到顯著增強

隨著實施重載安全防范的不斷深入，盡管大秦線貨運量逐年大幅遞增，但重載貨車的責任故障發生率卻逐年下降，2002—2008年大秦線運量和重載貨車責任故障發生情況[9,11]統計如圖8和圖9所示。

圖8 大秦線運量和重載貨車責任故障圖Fig.8 Transport capacities and vehicle failures of Da-qin railroads

圖9 貨車總故障數與重載貨車故障數Fig.9 Numbers of wagon failures and heavy haul failures of Da-qin railroads

從圖8和圖9可以看出，重載貨車的責任故障發生率逐年下降，已由2002年每實現千萬 t運量發生1.90件下降到2008年的0.06件，降幅達96.8%。可見大秦鐵路重載貨車運行安全防范體系日趨科學，運行安全防范能力得到了顯著增強。

3.3 重載貨車運用作業效率得到顯著提高

隨著重載貨車運用安全保障能力、安全監控防范網絡以及故障應急處理能力的不斷完善，大秦線重載貨車列檢作業組織和能力日趨合理，作業效率大幅提高。2003—2008年，車輛周轉時間壓縮了0.7天，車輛周轉率提高了28%；列車追蹤間隔壓縮了3 min；列車到發密集率提高了20%；列車最高運行速度提高了10 km/h；車流密度提高了12.5%；運量增加了2.2億t，運輸效率提高了183%；列檢平均安全保證區段延長了240 km，提高了92.3%；最長安全保證區段延長了1 205 km，是2003年的4.7倍；現場檢車員減少了436人，下降幅度為23.9%；現場檢車員平均每人每天多技檢137輛，是2003年的3.36倍。

4 大秦鐵路重載運輸社會效益分析

大秦鐵路重載運輸產生了巨大的社會效益。大秦鐵路是“三西”煤炭外運的主要通道之一，據國家統計局公布，從山西多運出1 000萬t煤炭，華北地區可增加130億元工業產值，華東地區5省1市可增加170億元工業產值；從“三西”每年多運5 000萬t煤炭，相當于增加了一個華北電網、17個裝機容量百萬千瓦小時的中型發電廠一年的發電耗煤量，可為國家增加工業產值1 200億元。多開一列大秦鐵路的2萬t重載列車，就相當于分流了300輛公路貨車的運輸需求[11]，前者車體長約2 700 m，而后者首尾相連將長達10多km。2005年時，公路運輸能耗為1 060千卡/t·km，鐵路運輸為68.1千卡/t·km，噸公里差距達到了991.9千卡[12]。據 2011年統計數據顯示，鐵路總能耗為1.96×1013千卡，僅占公路消耗的6.4%，碳排放量為1 115.5萬t，僅占公路的1.76%，如此可見，大秦鐵路環保和節能效益明顯。在2008年，中國南方遭遇罕見的雨雪冰凍災害，公路運輸不暢，電力嚴重短缺。作為北煤南運的大動脈，大秦鐵路日搶運電煤突破百萬t，在保生產、保民生中發揮了重要作用。

5 大秦鐵路重載運輸對我國鐵路運輸發展的啟示

大秦鐵路重載運輸的成功，標志著我國已進入世界鐵路重載運輸行業的前列，同時也為我國鐵路運輸指明了重載運輸發展的方向。因此，應充分借鑒大秦鐵路重載運輸的成功經驗，結合我國的鐵路相關技術政策和鐵路運行環境，大力發展適應我國國情的鐵路重載運輸。

5.1 加強既有線路和技術裝備升級改造

我國鐵路既有線車站線路有效長普遍為850m或1050m，機車牽引定數水平較低，不能適應開行5000噸級及以上重載列車的需要[11]。需要加快對這些線路進行技術改造，強化線橋隧涵、通信信號等基礎設施，使之具備接發、編組重載列車的條件。在改造既有線時，應堅持高起點、高標準，采用先進、成熟、經濟、適用、可靠的重載鐵路成熟技術，打造既有線重載運輸的可靠基礎。

大秦線在建設之初就采用了很多先進的技術裝備，已經成功開行2萬噸重載列車，并且進行了3萬噸重載列車運行試驗，系統地引進和開發了一批國際、國內領先的貨運裝備和配套設施，為進一步提高重載水平奠定了堅實基礎[9]。

（1）開發大軸重車輛，提高鐵路貨車單車載重量及同等列車編組的牽引重量，實現運輸效益的極大化。

（2）采用大功率機車，確保重載列車的牽引力。

（3）采用多機車同步操縱技術，實現主控機車對從控機車的無線控制，確保萬噸組合列車順利開行。

（4）采用高強度接觸網，優化接觸網的懸掛方式（直鏈型懸掛、平頭腕臂、整體載流吊弦），提升接觸網整體強度。

（5）提高信聯閉系統的可靠性。

（6）不斷改善線路質量。全線鋪設75kg/m跨區間無縫線路，正線道岔鋪設75kg/m 18#可動心道岔，對線路采用柵欄封閉，取消所有平交道口。

5.2 加強大宗貨物裝卸車基地建設

重載運輸要求貨源盡可能集中，因此要在總結全路5萬t以下貨運站整合工作經驗的基礎上，繼續推進5萬～10萬t貨運站的業務整合工作，從貨運源頭上整合專用線、裝車點；進一步加快戰略裝車點建設步伐，加大運力傾斜，確保空車來源，做好流線銜接，在潛力較大的裝車點建設整列裝車線，戰略裝車點基本覆蓋我國主要煤礦、鋼廠、油田、煉油廠、港口及鐵路口岸。重載列車要求到達站作業效率同步提高，因此必須做好裝卸設備選型與大型卸車點布局，抓好裝卸車設備與相應區間線路通過能力的有效匹配，加強鐵路與卸車港口及企業的協調配合，提高卸車能力，真正發揮開行重載列車的優勢。

5.3 新建重載專線或預留線路重載升級空間

隨著我國經濟的發展和物流市場的進步，現有鐵路線路已不能滿足需求，新建鐵路線路是必然選擇，我國鐵路相關技術政策也對此作出了相關的規劃。為更好的發展我國鐵路重載運輸，可新建鐵路重載運輸專用線，或者應為新建線路預留重載運輸升級的空間。

5.4 加強運輸組織方案的優化

重點是搞好重載列車編組及開行方案、機車布局及運用方式的優化調整，增加大功率機車的配置，大范圍實行單司機值乘，調整機務布局延長機車交路，調整列檢布局，延長列檢作業保證區段。

6 結束語

大秦鐵路作為我國“西煤東運、北煤南運”的大動脈，不僅在煤炭外運中發揮了巨大的作用，也促進了我國鐵路重載運輸和國民經濟的發展。大秦鐵路重載運輸的成功運用，表明我國鐵路重載運輸已經跨入世界鐵路重載運輸的前列，為世界鐵路重載運輸做出了巨大的貢獻。

（1）大秦重載鐵路具有世界先進的鐵路重載運輸技術，擁有豐富的鐵路重載運輸經驗，促進了世界鐵路重載運輸和我國鐵路重載運輸的發展。

（2）隨著大秦鐵路重載運輸的發展，不僅擁有高的安全經濟效益，獲得了良好的經濟效益，也對社會產生了巨大的社會效益。

（3）大秦重載鐵路運輸的運用經驗表明，重載鐵路運輸在我國具有光明的前景，我國應大力推廣大秦鐵路重載運輸經驗，加快推進適應我國國情的鐵路重載運輸，為國民經濟的持續、穩步發展保駕護航。

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