什麽是重軌？

什麽是重載鐵路？

按照國際重載運輸協會2005年制定的標準：每列列車的牽引質量不少於8000噸，車輛軸重不小於27噸，鐵路線路長度不少於150公裏的區段，每年計費的貨運量不少於4000萬噸。只要滿足上述三個條件中的兩個，就會被世界同行承認是重載鐵路。中國目前每列重載列車牽引質量已經達到1萬噸至2萬噸，很顯然滿足這個標準。

所謂牽引質量，指的是機車牽引貨物列車的總噸數，也稱牽引噸數、列車重量。

軸重是指壹個鐵路車輛輪對承受的機車或車輛重量。軸重反映了軌道承受的靜荷載強度。鐵路的軸重越大，每輛車裝載的貨物就越多。當然軸重也不能無限大，必須經過嚴格的科學計算和多方面的比較，因為軸重越大，對鐵軌施加的壓力就越大，鋼軌損壞的周期就越短，鐵路維修費用就越高，如果鐵路後期的維修費用超過了因為軸重增加帶來的收益，就很不劃算了。

1萬噸貨物如何拉得動？“排列組合”最重要

重載列車和普通列車不同，差別就在列車編組的方式不壹樣。普通貨物列車用壹臺韶山型電力機車就能拉上6000噸，如果想要拉到1萬噸甚至2萬噸，壹臺機車遠遠不夠，就需要采用大功率機車，同時還要對貨物列車進行組合。壹般重載列車的組織形式有三種，分別是單元式重載列車、整列式重載列車和組合式重載列車。

單元式重載列車——以固定的機車車輛組合成壹個運輸單元，在裝車站和些車站之間循環運行，中間不經過解體和重新編組。該種編組方式以美國為代表，這樣編組貨物品種單壹，運量大而集中，列車在裝車地和卸車地之間循環往返運行。這種重載運輸方式目前運用範圍最廣，經濟效益也最顯著。

整列式重載列車——由掛在頭部的壹臺機車或者多臺機車聯合牽引，牽引的貨車也五花八門，中間需要解體和重新編組。也就是說這類列車是由單機或多機重聯牽引，列車由不同型式和載重的貨車車輛混合編組，達到規定重載重量標準的列車。這種列車的特點，車種車型不限、貨物品種多樣，其組織方法與普通貨物列車類似，不在運輸途中可以根據實際需要進行改編，因此具有更大的通用性，可適用於客貨運輸密度均較大的幹線上采用。

組合式重載列車——是由兩列級以上的同類貨物列車首尾銜接，組合成壹個整列，牽引機車位於列車的頭部和中間。這種類型的重載列車不要求固定機車車輛，也不要求單壹貨主，更不要求用同壹種車型裝載同壹種貨物。組合式重載列車可以在裝車地和卸車地進行組織，也可以在技術作業站進行編組，列車直接到達卸車站和裝車站解體編組，並無嚴格的限制。

上述三種編組方式各有優缺點。單元式重載列車拉的貨物比較單壹，適合專用的貨運鐵路，比如我國的運煤專線大秦鐵路就大量開行單元式重載列車。整列式和組合式重載列車運輸組織比較靈活，適用於運能比較緊張的鐵路上。大秦鐵路之外的普通鐵路上，開行的都是整列式和組合式重載貨物列車。

重載列車如何實現“壹條龍”運輸？

單元重載列車采用固定編組，按固定線路循外運行於裝、卸貨物的兩地。為了加快車輛周轉，需采用機械化方式快速裝卸。運煤單元列車的車輛上采用可以兩車相對轉動的轉子車鉤，能滿足翻車機上工作的要求。重載列車中的編組車輛多，當列車在線路上運行以及起動、制動時列車內部的縱向沖力加劇，使列車中每輛車承受的縱向力加大，因此需要高強度的車鉤，用大容量的緩沖器來吸收列車沖擊時的能量，同時要采用快速制動技術。

以大秦線為例，采用的是單元式重載列車，這種列車的最大特點就是固定機車、固定車輛、固定貨物品類、固定裝車站和卸車站、固定運行路線。這就決定了單元式重載列車既有裝車站負責裝運貨物，又有卸車站負責卸貨，形成壹條龍服務，除了在中間車站因為技術作業的需要臨時進站停車之外，基本上無其他作業。

基本流程就是，列車先從技術作業站進入裝車站，通過設置在環線或者直通線路的裝煤倉裝車之後，再返回技術作業站進行技術檢查，然後駛往卸車站，到達卸車站的技術作業站之後，進行列車檢查，然後進入卸車點不摘機車進行卸車作業，隨後空車返回始發的技術作業站，壹個運輸循環就算完成了。

裝車站——壹般設在礦山裏面，卸車點壹般位於港口碼頭、電廠和鋼鐵廠裏面。重載列車在裝車站的裝車方式有兩種，壹種是環線裝車，另壹種是貫通式裝車。裝車站除了設置裝車環線或者貫通式裝車線之外，還要根據每天到達車站的列車對數，設置到達線和出發線，用來接發列車之用。必要時，還要設置牽出線和站修線，用來將損壞的列車牽引拉出，放到站修線上臨時檢查修理。

重載列車裝車

采用環線裝車之時，在環線上的合適位置裝設漏鬥倉或者高架溜槽，煤炭或者礦石就通過皮帶輸送機輸送到漏鬥倉或高架溜槽裏面，通過計算機自動控制，定量裝進下面的敞車裏。在裝車過程中，列車不停，而是勻速通過。這樣，在裝車過程中列車不用解體和編組，大大提高了裝車效率，采用環線裝車方式，每小時可裝車7000到10000噸。

如果必須采用貫通式裝車方式也是無奈之舉，壹般在地形條件比較困難的條件下采用，因為設置裝車環線需要開闊的地形。貫通式裝車之時，裝車線應該滿足停放壹列車的長度，在裝車完畢之後，還要通過回轉線牽引折返，如此壹來，裝車效率就大大降低了。

卸車站——車站布置方式與裝車站大同小異，只不過將裝貨的漏鬥倉變成了卸車機或者翻車機。為了提高卸車效率，在卸車站壹般也是采用環線卸車，利用翻車機每次壹節或者兩節車廂，不摘鉤將車廂翻轉，貨物卸進貨倉裏。在普速鐵路上，貨運量不大的時候，在卸車站可采用人工卸車或者抓鬥鏟車卸車。

重載列車卸車

不管是裝車站還是卸車站，除了裝載機和卸車機之外，還需要配備電子動態汽車衡、儲貨坑、皮帶輸送機、中轉站、儲貨場、儲貨筒倉等附屬設備，為重載列車提供周到的服務。

怎麽又多又安全地運輸貨物？

“流程”問題理清了，最重要的問題來了。運輸貨物，當然每次拉得越多越好，但是也有壹個限制，同時，當數百節車廂連掛成壹列長達3公裏的重載列車的時候，如何能夠安全地將其開往目的地，才是迫切需要解決的技術難題。

重載列車通過大功率機車牽引上百輛的貨車，長度是普通貨物列車長度的壹倍甚至兩倍以上。這麽長的車列，由壹臺機車牽引肯定不夠，這就需要多機重聯牽引。或者將兩臺機車串聯在列車上的最前面，或者壹臺在前面另壹臺在中間，前者就機車集中連掛，後者是機車分散連掛。

國外重載列車

重載機車在列車頭部和中間及尾部分散布置，可以減輕列車縱向沖擊力，降低折斷車鉤的危險，但這兩種連掛方式都面臨壹個重要的問題，那就是如何使兩臺機車甚至更多的牽引機車同步運行？這個問題如果解決不了，前後機車的聯系和操縱就不能協調，直接影響行車的安全，重載運輸只能是空談。還好，科學家們在實踐中研發成功“動力分布多機重聯同步控制技術”，較好地解決了這個難題。

列車頭、尾如何同步運行？

由於重載列車采用遠程控制，主車到從車之間的通信距離壹般達到700-1500米，並且由於牽引質量大，如果多臺機車不能同步協調工作，將會帶來安全隱患，因此要想讓壹列重載列車中的多臺機車同步運行，就需要采取技術手段讓其工作步調壹致，做到同時啟動，同時制動，同時停車，只有這樣，才能保證重載列車的運輸安全。

經過多年的研發實踐，在世界重載運輸領域，先後發展出了三種技術手段，第壹種就是“傳統的多機集中重聯控制技術”，第二種是“動力分布多機有線重聯同步控制技術（ECP）”，第三種是“動力分布多機無線重聯同步控制技術（LOCOTROL）”。

重載組合列車控制示意圖

傳統的多機集中重聯控制技術——最簡單，也最原始，就是將牽引機車全部放置在列車的最前端，通過提高牽引功率來提高列車的牽引能力，以此達到重載運輸的目的。

但是該模式存在很大缺點，由於列車的制動采用壓縮空氣，空氣的壓力波傳播速度大約是210米秒，傳播需要壹定時間，當前車開始制動的時候，後車不能同時接到制動指令，前後車輛的制動無法做到壹致，循環制動周期時間長，對司機的操作提出了更嚴茍的要求，車鉤受力狀況沒有改善，隨著牽引質量的提高，車鉤受力更加惡化。因此采用這種控制手段的列車編組不能太長，牽引質量通常不超過1萬噸。

傳統集中重聯控制示意圖

動力分布多機有線重聯同步控制技術（ECP）——是將機車分別放置在列車的不同位置，通過車輛間的有線通信網進行機車間的協同牽引控制和車輛制動。該技術由於采用機車分布動力，有利於車鉤受力狀況的改善。

車輛上安裝電子制動控制單元，通過列車通信網同步進行車輛的空氣制動，空氣制動及緩解的速度大大提高，前後車輛的制動壹致性很好，循環制動周期時間短，有利於重載列車的安全運行。這種控制技術優點很明顯，但是存在車輛改造成本高的缺點。

ECP控制技術

動力分布多機無線重聯同步控制技術（LOCOTROL）——其技術原理是通過無線方式構築通信的橋梁，主車通過機車同步控制系統發出控制命令，經無線傳輸系統控制其他的從車，從車根據主車的控制及本車的情況實時控制運行，從而達到各從車與主車之間協調同步運行。

采用這項技術，牽引機車分別放置在列車中的不同位置，通過無線通信方式進行機車間的協同牽引及制動控制。該技術由於采用機車分布動力方式，有利於車鉤受力狀況的改善，同時在列車中不同位置進行充風排風，空氣的壓力波速提高到大約是280米秒，改善了前後車輛的制動壹致性，縮短循環制動周期，機車同步牽引性能好，制動距離減少，有利於重載列車的安全運行。

雖然采用機車分布動力無線重聯技術更具有優勢，易於實現，但是價格昂貴，實現的技術難度也大。中國選擇何種控制模式，還需要通過經濟技術比較並結合鐵路的運營的實際情況才能確定。