大秦线重载运输效益分析

董绪章樊金成

大秦线重载运输效益分析

董绪章1樊金成2

（1齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司总会计师、高级会计师，黑龙江齐齐哈尔161002 2北车大连电力牵引研发有限公司副总会计师、高级会计师，辽宁大连116022）

简述大秦线建成我国第一条单元电气化重载运煤专线的背景，介绍大秦铁路重载技术的应用，分析大秦铁路重载运输的经济效益和社会效益，提出推广大秦线重载运输的经验，加速我国重载运输发展步伐的建议。

铁路；大秦线；重载运输；效益分析

大秦线是我国第一条单元电气化重载运煤专线，全长653 km，承担着“西煤外运”的战略任务。投入运营以来，以保障国家能源需求、促进经济发展为己任，全线煤炭年运量呈连年阶梯式上升态势。2003年下半年起，煤电油运全面出现紧张，全国先后有20多个省市自治区电力供应吃紧，频繁的拉闸限电给人民群众正常的生产生活带来了严重影响。为从根本上提高大秦铁路的运输能力，原铁道部根据国民经济发展的要求，做出了“通过技术创新在较短时间内大幅度提高大秦铁路运输能力”的重大决策，以开行2万t重载组合列车，提高列车牵引质量的方式大幅度提高运输能力。自此，大秦铁路走上了连续扩能改造的重载技术之路，先后实施2亿t、3亿t、4亿t扩能改造，用于线路改造、配套设施改造及车辆购置等总投资约92亿元，为大秦线运能的迅猛提升提供了强力支撑。

1 重载技术的应用是大秦线运效提升的基础保障

大秦线依靠自主创新，系统采用重载铁路新型装备技术，重载组合列车技术、重载铁路工程改造技术、重载铁路运输组织技术等一大批技术创新成果，并经过一系列综合试验验证，逐步开行了1万t重载列车和2万t重载组合列车，重载列车数量逐步增加。

1.1机车无线同步操纵技术为开行重载列车提供安全保障

开行2万t重载列车，实现年运量2亿t到4亿t的运量目标，确保2万t重载组合列车的安全运行，首先必须解决多台机车同步操纵牵引长大列车这一核心技术问题。当前世界上主要采用两种技术，一种是机车无线同步操纵技术（以下简称Locotrol技术），另一种是有线电控空气制动技术（以下简称ECP技术）。Locotrol技术就是把多台机车分散布置在长大列车的适当部位，通过基于无线通信的控制系统，遥控协调多台机车，在主控机车上可操纵整个列车，使各机车做到同步牵引和制动，有效减少纵向冲动和车钩力，缩短制动距离和制动时间。2003年12月，原铁道部组织考察组对美国和南非铁路重载技术进行了考察，对Locotrol技术和ECP技术进行了对比分析。由于Locotrol技术结构简单，减少了运输装备改造的工作量，易于列车按不同目的地解编，技术可行，经济合理，安全可控，更符合中国铁路路情和大秦线运输实际，因此最终确定采用GE公司的Locotrol技术开行大秦线2万t重载组合列车。

1.2机车车辆技术的升级为运能提升提供装备保障

实现运能的持续提升，核心需要依靠移动装备技术的升级。目前承担大秦线重载列车的牵引机车主要是SS4改进型机车和HXD1、HXD2型机车。SS4改进型电力机车是我国直流传动电力机车的代表，由各自独立又互相联系的两节机车内重联组成，机车额定功率为6 400 kW。在大秦铁路，通过两台SS4改进型机车外重联方式可实现1万t重载货物列车的牵引运输，4台加装Locotrol设备的SS4型机车可牵引2万t重载列车。HXD1型交流传动货运电力机车是引进西门子技术采用欧洲标准制造的新型重载货运电力机车，由两节完全相同的4轴电力机车通过内重联环节连接组成的8轴重载货运电力机车，机车额定功率为9 600 kW，装有Locotrol远程重联控制系统，适合于多机分布式重载牵引。HXD2型交流传动货运电力机车是引用阿尔斯通技术采用欧洲标准制造的新型重载货运电力机车，也由两节完全相同的4轴电力机车通过内重联环节连接组成的8轴重载货运电力机车，机车额定功率为10 000 kW，同样装有Locotrol远程重联控制系统，适合于多机分布式重载牵引。大秦线用于重载运输的货车类型主要有C80、C80B、C80E、C70、C76、C63。其中用于2万t的车辆是我国自主攻关研制的C80型铝合金运煤专用敞车、C80B型不锈钢运煤专用敞车和C80E型通用敞车，单车承载能力达到100 t、净载能力达到80 t，有效提升了车辆的装载能力。移动装备的系列化升级，为大秦线成功开行1万t重载列车和2万t重载列车提供了强有力的技术支撑。

1.3系统配套技术的提升为重载运输提供全方位技术保障

大秦线开行2万t重载组合列车是一项复杂的系统工程，涉及很多技术难题。2万t重载组合列车长达2 672 m，大秦线地处山区，隧道多，坡道大，采用Locotrol技术开行2万t重载组合列车，必须解决好“山区铁路通信可靠性、长大下坡道周期制动、长大列车纵向冲动”三大技术难题。同时为提升运输效率，在列车编组、基础设施配套、车辆状态监控、运输组织与列车维修等领域均面临重大技术课题。为此铁道部先后安排了60多项科研项目，以攻克技术难题、提升运输效能为主要目标，在列车同步操纵、无线数据传输、牵引、制动技术、车辆重载技术、基础设施强化技术、牵引供电强化技术、重载运输组织技术、重载组合列车优化操纵、综合维修技术等方面开展了一系列技术创新工作，形成了大秦线2万t重载组合列车重载运输技术体系。取得了首次实现Locotrol技术与GSM-R技术的结合、首次实现2台和谐型大功率机车加可控列尾的方式开行2万t重载组合列车、首次实现800 MHZ数据电台与Locotrol技术的结合、首次采用单套Locotrol系统与SS4机车结合、首次系统采用重载车辆及重载配套技术、首次采用机车自动过分相装置等多项世界之首的技术创新成果，为大秦铁路运能与运效全面提升提供坚强的技术保障体系。

2 大秦线重载运输的经济效益分析

2.1大秦线的经济效益

通过持续技术改造和优化运输组织，大秦铁路输送能力实现台阶式攀升，历史记录不断刷新。伴随运能的不断攀升，大秦线的运输收入、运输利润等主要经济指标竞相增长。根据大秦铁路历年年报相关数据计算，2013年与2003年相比，大秦线运输收入增长了362.5%，利润增长了349.6%，具体构成及发展趋势见表1。

表1 大秦线主要经济指标表

2.2经济效益的产生

大秦线经济效益的产生基本可归为以下三大板块的共同作用，即运输装备提升、运输组织优化与运输价格提高，其中运输装备提升产生的经济效益约占整体经济效益提升的53.73%，运输组织优化约占13.55%，运输价格提高约占32.72%。

2.2.1 运输装备提升产生的经济效益

年运量4亿t的大秦线，犹如一条“煤河”，装满我国铁路载重最大的货车，可绕赤道1.5圈，以每秒12.68 t流量奔腾向海。如此大的运量，主要依靠大密度地开行2万t重载组合列车。列车系统应用了C80型重载车辆、机车无线同步操纵、75 kg高品质PG4钢轨、非对称性打磨技术等系列综合重载技术，实现了重载装备的全面升级换代。2万t重载组合列车净载重16 800 t，每天开行24.5对列车，即可达到年运量1.5亿t；每天开行49对列车，可实现年运量3亿t；每天开行70对列车，可实现年运量4亿t。经过多次扩能改造和一系列综合试验验证，逐步开行了1万t重载列车和2万t重载组合列车，重载列车数量逐步增加。2万t重载组合列车于2006年3月28日正式开行，2007年达到日均26列，2008年达到日均38列，2009年达到日均45列，2010年达到日均49列。随着重载列车数量的大幅度增加，大秦线日输送煤炭的纪录不断被刷新，7年累计增加运能20.81亿t。扣除运输效率增加的运能4.19亿t，因装备提升净增加运能16.62亿t。不考虑价格增长，即按照2003年平均运价7.4分/t· km及大秦线运距653 km计算，仅装备提升一项即为大秦铁路增创803.11亿元的销售收入，占大秦铁路2013年较2003年销售收入整体增长1 494.70亿元的53.73%，同比约增创利润204.07亿元，为大秦铁路提供坚强的经济效益基础。

2.2.2 运输组织优化产生的经济效益

据统计，普通运营线货车年走行公里仅为10万km左右，而大秦线运用货车年走行公里26万km，运输组织异常繁忙，任何故障延误1 min，就会影响到761 t的煤炭运输。大秦线大力实施了万t和2万t战略装车基地建设，形成规模集约运输；建立大秦线与港口、煤炭生产企业三方协调机制，压缩车辆停港时间；建立“大调度”指挥模式，大力推行“长交路、车循环、人继乘”的模式，畅通局段集疏运能力；大力推行跨局轮乘，实施机车达速考核，实行点对点车辆循环拉运，缩短车辆运行时间；运用5T等信息化技术保障优势，进一步优化列检布局，并实施车辆修制改革，提升检修能力和现代化手段，为提升运能潜力提供了强有力的保障。通过高效精密组织，劳动效率不断提升，车辆周转天数由2003年2.33天最高提升到1.93天，平均周转天数为2.15天，平均周转率提升7.73%。根据中国铁道科学研究院研究公式，计算可得大秦铁路每辆货车因运行效率的提升每年增加的运量为947 t，按照大秦线货车保有量4.02万辆计算，平均每年增加运量3 807万t，11年增加4.19亿t。不考虑价格增长，运输效率提升为大秦线增创了202.47亿元的收入，占整体增长的13.55%，同比约增创利润51.46亿元，为大秦铁路经济效益的提升起到重要的助长作用。

2.2.3 运输价格提高产生的经济效益

价格是影响销售收入等经济指标的核心因素之一，直接影响企业的经济效益。铁路货运价格从2003年的平均每吨公里7.4分上涨到2013年的13.01分，上涨75.81%。按照大秦铁路2004—2013年共运输煤炭34.23亿t、平均运距653 km计算，运输价格的良性发展为大秦线增创489.12亿元的收入，占整体增长的32.72%，同比约增创利润124.28亿元，为大秦铁路经济效益的提升提供有力保障。

运输装备的提升、运输组织的优化及运输价格良性发展，“合力”为大秦线增创了1 494.70亿元的销售收入和379.81亿元的净利润。而从2003年大秦线开始相继扩能改造，包括供电设备加强、线桥隧改造、车站改造、新型大功率大容量机车车辆购置、G网建设和双网改造、ZPW-2000A信号系统改造、Locotrol改造等等，累计总投资约为219亿元。按照平均新增净利润来计算回收期限，可得静态投资回收期约为6.34年。在国家大型投资历史上，这一回收速度也是很少见的。种种数据表明，大秦线投资收益率高，回收期限短，扩能改造项目经济效益十分显著。

3 大秦线重载运输的社会效益分析

3.1重载运输的示范作用

大秦铁路为《中长期铁路网规划》中其他煤运基地铁路运输通道建设起到了示范作用。大秦铁路已成为煤运通道重载运输的示范性工程、既有线扩能改造的样板性工程和铁路发展的标志性工程。4亿t年运量，是世界单条铁路年运量理论极限的两倍，是国外同行尚无法逾越的一座技术巅峰。大秦铁路在既有线挖潜扩能、少花钱办大事、运量翻番上开创了历史先河，使我国铁路重载运输技术跨入世界先进行列。

3.2推动重载技术的不断创新

大秦铁路显著提升了我国铁路重载运输的技术装备水平，推动了铁路技术进步。我国铁路在较短时间内，以较少的投入，在运输繁忙、线路条件复杂的大秦线上，成功进行了重载组合列车的系统集成创新，并配套开发了新型装备与技术，实现了规模开行2万t重载组合列车的目标，取得了技术创新、体系创新和运输组织创新的重要成果，显著提升了我国铁路重载技术装备水平。

3.3运输拉动作用明显

据国家统计局统计，煤炭和运输行业为社会多提供1 000万t的煤炭，国家可增加工业产值200亿元。作为“三西”煤炭外运最重要的运输通道，大秦铁路每年增运5 000万t煤炭，相当于增加了1个华北电网、17个装机容量百万千瓦小时的中型发电厂1年的发电耗煤量，可为国家增加工业产值1 200亿元。4亿t煤炭，可生产2亿t钢铁或2.6亿t化肥，可满足全国4亿城镇居民1年的生活用电。

3.4减少铁路新线建设

大秦铁路92亿元的扩能改造投资，仅用3年多就收回。相当于用新建1条铁路1/3的投资，新建了3条煤炭大动脉，节约了2.4万亩土地。2008年，中国南方遭遇罕见的雨雪冰冻灾害，公路运输不畅，电力严重短缺。作为北煤南运的大动脉，大秦铁路日抢运电煤突破百万吨，在保生产、保民生中发挥了重要作用。

3.5减少能源消耗促进节能减排

多开一列大秦铁路的2万t重载列车，就相当于分流了300辆公路货车的运输需求，前者车体长约2 700 m，而后者首尾相连将长达10多km。按照大秦铁路年运量4亿t计算，年耗电量为34.3亿kWh，折合费用22.6亿元，碳排放量105万t。同等运量换做公路运输，将消耗柴油1 645万t，折合费用1 046亿元，碳排放量5 974万t，其能耗成本是大秦铁路的46倍，碳排放量是大秦铁路的57倍。

4 相关建议

大秦线通过系统重载技术的应用与改造，大幅度提升了运能与运效，用事实证明了重载铁路显著的经济效益和卓著的社会贡献，成为中国和世界铁路重载运输的典范，显示了铁路重载运输的巨大潜力。由于长期约束，铁路运能不能满足经济发展要求，导致很多本应由铁路承担的运量流向了公路，综合运输体系中各种运输方式之间的运量和周转量分担不尽合理，造成社会资源浪费。需要扩大铁路运能，优化运力资源配置，形成分工合作、优势互补、协调发展的运输体系，以较低的社会成本和资源环境代价满足经济社会发展需求。然而在铁路运输“速、密、重”三大发展方向中，我国铁路的速度已达世界先进水平，密度也基本趋于饱和，既有线基础设施已确定不能通过增加编组长度来提高运能，因此提高货车轴重、增加载重量是进一步提高我国铁路货运能力的唯一途径，也是顺应铁路货运组织改革发展形势、满足国民经济发展对铁路货运要求的必然趋势。重载铁路运输具有光明前景，建议大力推广大秦线重载运输的经验，在既有线上加速我国重载运输的发展步伐。

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（责任编辑：魏艳红）

This paper gives a brief description about the background of Daqin railway's foundation which is the first unit electrified heavy haulage railway for coal transportation.The application of heavy haulage technology and the analysis of economic and social benefits of Daqin railway are introduced.Also in this article suggestion that speeding up the development of heavy haulage in China by popularizing the experiences of Daqin railway is proposed.

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A

：1004-9746（2015）01-0020-04

2015-01-11）