董緒章樊金成

大秦線重載運(yùn)輸效益分析

董緒章1樊金成2

（1齊齊哈爾軌道交通裝備有限責(zé)任公司總會(huì)計(jì)師、高級(jí)會(huì)計(jì)師，黑龍江齊齊哈爾161002 2北車大連電力牽引研發(fā)有限公司副總會(huì)計(jì)師、高級(jí)會(huì)計(jì)師，遼寧大連116022）

簡(jiǎn)述大秦線建成我國(guó)第一條單元電氣化重載運(yùn)煤專線的背景，介紹大秦鐵路重載技術(shù)的應(yīng)用，分析大秦鐵路重載運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，提出推廣大秦線重載運(yùn)輸?shù)慕?jīng)驗(yàn)，加速我國(guó)重載運(yùn)輸發(fā)展步伐的建議。

鐵路；大秦線；重載運(yùn)輸；效益分析

大秦線是我國(guó)第一條單元電氣化重載運(yùn)煤專線，全長(zhǎng)653 km，承擔(dān)著“西煤外運(yùn)”的戰(zhàn)略任務(wù)。投入運(yùn)營(yíng)以來，以保障國(guó)家能源需求、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展為己任，全線煤炭年運(yùn)量呈連年階梯式上升態(tài)勢(shì)。2003年下半年起，煤電油運(yùn)全面出現(xiàn)緊張，全國(guó)先后有20多個(gè)省市自治區(qū)電力供應(yīng)吃緊，頻繁的拉閘限電給人民群眾正常的生產(chǎn)生活帶來了嚴(yán)重影響。為從根本上提高大秦鐵路的運(yùn)輸能力，原鐵道部根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，做出了“通過技術(shù)創(chuàng)新在較短時(shí)間內(nèi)大幅度提高大秦鐵路運(yùn)輸能力”的重大決策，以開行2萬t重載組合列車，提高列車牽引質(zhì)量的方式大幅度提高運(yùn)輸能力。自此，大秦鐵路走上了連續(xù)擴(kuò)能改造的重載技術(shù)之路，先后實(shí)施2億t、3億t、4億t擴(kuò)能改造，用于線路改造、配套設(shè)施改造及車輛購(gòu)置等總投資約92億元，為大秦線運(yùn)能的迅猛提升提供了強(qiáng)力支撐。

1 重載技術(shù)的應(yīng)用是大秦線運(yùn)效提升的基礎(chǔ)保障

大秦線依靠自主創(chuàng)新，系統(tǒng)采用重載鐵路新型裝備技術(shù)，重載組合列車技術(shù)、重載鐵路工程改造技術(shù)、重載鐵路運(yùn)輸組織技術(shù)等一大批技術(shù)創(chuàng)新成果，并經(jīng)過一系列綜合試驗(yàn)驗(yàn)證，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(shù)量逐步增加。

1.1機(jī)車無線同步操縱技術(shù)為開行重載列車提供安全保障

開行2萬t重載列車，實(shí)現(xiàn)年運(yùn)量2億t到4億t的運(yùn)量目標(biāo)，確保2萬t重載組合列車的安全運(yùn)行，首先必須解決多臺(tái)機(jī)車同步操縱牽引長(zhǎng)大列車這一核心技術(shù)問題。當(dāng)前世界上主要采用兩種技術(shù)，一種是機(jī)車無線同步操縱技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱Locotrol技術(shù)），另一種是有線電控空氣制動(dòng)技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱ECP技術(shù)）。Locotrol技術(shù)就是把多臺(tái)機(jī)車分散布置在長(zhǎng)大列車的適當(dāng)部位，通過基于無線通信的控制系統(tǒng)，遙控協(xié)調(diào)多臺(tái)機(jī)車，在主控機(jī)車上可操縱整個(gè)列車，使各機(jī)車做到同步牽引和制動(dòng)，有效減少縱向沖動(dòng)和車鉤力，縮短制動(dòng)距離和制動(dòng)時(shí)間。2003年12月，原鐵道部組織考察組對(duì)美國(guó)和南非鐵路重載技術(shù)進(jìn)行了考察，對(duì)Locotrol技術(shù)和ECP技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比分析。由于Locotrol技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減少了運(yùn)輸裝備改造的工作量，易于列車按不同目的地解編，技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理，安全可控，更符合中國(guó)鐵路路情和大秦線運(yùn)輸實(shí)際，因此最終確定采用GE公司的Locotrol技術(shù)開行大秦線2萬t重載組合列車。

1.2機(jī)車車輛技術(shù)的升級(jí)為運(yùn)能提升提供裝備保障

實(shí)現(xiàn)運(yùn)能的持續(xù)提升，核心需要依靠移動(dòng)裝備技術(shù)的升級(jí)。目前承擔(dān)大秦線重載列車的牽引機(jī)車主要是SS4改進(jìn)型機(jī)車和HXD1、HXD2型機(jī)車。SS4改進(jìn)型電力機(jī)車是我國(guó)直流傳動(dòng)電力機(jī)車的代表，由各自獨(dú)立又互相聯(lián)系的兩節(jié)機(jī)車內(nèi)重聯(lián)組成，機(jī)車額定功率為6 400 kW。在大秦鐵路，通過兩臺(tái)SS4改進(jìn)型機(jī)車外重聯(lián)方式可實(shí)現(xiàn)1萬t重載貨物列車的牽引運(yùn)輸，4臺(tái)加裝Locotrol設(shè)備的SS4型機(jī)車可牽引2萬t重載列車。HXD1型交流傳動(dòng)貨運(yùn)電力機(jī)車是引進(jìn)西門子技術(shù)采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)制造的新型重載貨運(yùn)電力機(jī)車，由兩節(jié)完全相同的4軸電力機(jī)車通過內(nèi)重聯(lián)環(huán)節(jié)連接組成的8軸重載貨運(yùn)電力機(jī)車，機(jī)車額定功率為9 600 kW，裝有Locotrol遠(yuǎn)程重聯(lián)控制系統(tǒng)，適合于多機(jī)分布式重載牽引。HXD2型交流傳動(dòng)貨運(yùn)電力機(jī)車是引用阿爾斯通技術(shù)采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)制造的新型重載貨運(yùn)電力機(jī)車，也由兩節(jié)完全相同的4軸電力機(jī)車通過內(nèi)重聯(lián)環(huán)節(jié)連接組成的8軸重載貨運(yùn)電力機(jī)車，機(jī)車額定功率為10 000 kW，同樣裝有Locotrol遠(yuǎn)程重聯(lián)控制系統(tǒng)，適合于多機(jī)分布式重載牽引。大秦線用于重載運(yùn)輸?shù)呢涇囶愋椭饕蠧80、C80B、C80E、C70、C76、C63。其中用于2萬t的車輛是我國(guó)自主攻關(guān)研制的C80型鋁合金運(yùn)煤專用敞車、C80B型不銹鋼運(yùn)煤專用敞車和C80E型通用敞車，單車承載能力達(dá)到100 t、凈載能力達(dá)到80 t，有效提升了車輛的裝載能力。移動(dòng)裝備的系列化升級(jí)，為大秦線成功開行1萬t重載列車和2萬t重載列車提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

1.3系統(tǒng)配套技術(shù)的提升為重載運(yùn)輸提供全方位技術(shù)保障

大秦線開行2萬t重載組合列車是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及很多技術(shù)難題。2萬t重載組合列車長(zhǎng)達(dá)2 672 m，大秦線地處山區(qū)，隧道多，坡道大，采用Locotrol技術(shù)開行2萬t重載組合列車，必須解決好“山區(qū)鐵路通信可靠性、長(zhǎng)大下坡道周期制動(dòng)、長(zhǎng)大列車縱向沖動(dòng)”三大技術(shù)難題。同時(shí)為提升運(yùn)輸效率，在列車編組、基礎(chǔ)設(shè)施配套、車輛狀態(tài)監(jiān)控、運(yùn)輸組織與列車維修等領(lǐng)域均面臨重大技術(shù)課題。為此鐵道部先后安排了60多項(xiàng)科研項(xiàng)目，以攻克技術(shù)難題、提升運(yùn)輸效能為主要目標(biāo)，在列車同步操縱、無線數(shù)據(jù)傳輸、牽引、制動(dòng)技術(shù)、車輛重載技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施強(qiáng)化技術(shù)、牽引供電強(qiáng)化技術(shù)、重載運(yùn)輸組織技術(shù)、重載組合列車優(yōu)化操縱、綜合維修技術(shù)等方面開展了一系列技術(shù)創(chuàng)新工作，形成了大秦線2萬t重載組合列車重載運(yùn)輸技術(shù)體系。取得了首次實(shí)現(xiàn)Locotrol技術(shù)與GSM-R技術(shù)的結(jié)合、首次實(shí)現(xiàn)2臺(tái)和諧型大功率機(jī)車加可控列尾的方式開行2萬t重載組合列車、首次實(shí)現(xiàn)800 MHZ數(shù)據(jù)電臺(tái)與Locotrol技術(shù)的結(jié)合、首次采用單套Locotrol系統(tǒng)與SS4機(jī)車結(jié)合、首次系統(tǒng)采用重載車輛及重載配套技術(shù)、首次采用機(jī)車自動(dòng)過分相裝置等多項(xiàng)世界之首的技術(shù)創(chuàng)新成果，為大秦鐵路運(yùn)能與運(yùn)效全面提升提供堅(jiān)強(qiáng)的技術(shù)保障體系。

2 大秦線重載運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益分析

2.1大秦線的經(jīng)濟(jì)效益

通過持續(xù)技術(shù)改造和優(yōu)化運(yùn)輸組織，大秦鐵路輸送能力實(shí)現(xiàn)臺(tái)階式攀升，歷史記錄不斷刷新。伴隨運(yùn)能的不斷攀升，大秦線的運(yùn)輸收入、運(yùn)輸利潤(rùn)等主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)競(jìng)相增長(zhǎng)。根據(jù)大秦鐵路歷年年報(bào)相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算，2013年與2003年相比，大秦線運(yùn)輸收入增長(zhǎng)了362.5%，利潤(rùn)增長(zhǎng)了349.6%，具體構(gòu)成及發(fā)展趨勢(shì)見表1。

表1 大秦線主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表

2.2經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)生

大秦線經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)生基本可歸為以下三大板塊的共同作用，即運(yùn)輸裝備提升、運(yùn)輸組織優(yōu)化與運(yùn)輸價(jià)格提高，其中運(yùn)輸裝備提升產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益約占整體經(jīng)濟(jì)效益提升的53.73%，運(yùn)輸組織優(yōu)化約占13.55%，運(yùn)輸價(jià)格提高約占32.72%。

2.2.1 運(yùn)輸裝備提升產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益

年運(yùn)量4億t的大秦線，猶如一條“煤河”，裝滿我國(guó)鐵路載重最大的貨車，可繞赤道1.5圈，以每秒12.68 t流量奔騰向海。如此大的運(yùn)量，主要依靠大密度地開行2萬t重載組合列車。列車系統(tǒng)應(yīng)用了C80型重載車輛、機(jī)車無線同步操縱、75 kg高品質(zhì)PG4鋼軌、非對(duì)稱性打磨技術(shù)等系列綜合重載技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了重載裝備的全面升級(jí)換代。2萬t重載組合列車凈載重16 800 t，每天開行24.5對(duì)列車，即可達(dá)到年運(yùn)量1.5億t；每天開行49對(duì)列車，可實(shí)現(xiàn)年運(yùn)量3億t；每天開行70對(duì)列車，可實(shí)現(xiàn)年運(yùn)量4億t。經(jīng)過多次擴(kuò)能改造和一系列綜合試驗(yàn)驗(yàn)證，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(shù)量逐步增加。2萬t重載組合列車于2006年3月28日正式開行，2007年達(dá)到日均26列，2008年達(dá)到日均38列，2009年達(dá)到日均45列，2010年達(dá)到日均49列。隨著重載列車數(shù)量的大幅度增加，大秦線日輸送煤炭的紀(jì)錄不斷被刷新，7年累計(jì)增加運(yùn)能20.81億t?？鄢\(yùn)輸效率增加的運(yùn)能4.19億t，因裝備提升凈增加運(yùn)能16.62億t。不考慮價(jià)格增長(zhǎng)，即按照2003年平均運(yùn)價(jià)7.4分/t· km及大秦線運(yùn)距653 km計(jì)算，僅裝備提升一項(xiàng)即為大秦鐵路增創(chuàng)803.11億元的銷售收入，占大秦鐵路2013年較2003年銷售收入整體增長(zhǎng)1 494.70億元的53.73%，同比約增創(chuàng)利潤(rùn)204.07億元，為大秦鐵路提供堅(jiān)強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益基礎(chǔ)。

2.2.2 運(yùn)輸組織優(yōu)化產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益

據(jù)統(tǒng)計(jì)，普通運(yùn)營(yíng)線貨車年走行公里僅為10萬km左右，而大秦線運(yùn)用貨車年走行公里26萬km，運(yùn)輸組織異常繁忙，任何故障延誤1 min，就會(huì)影響到761 t的煤炭運(yùn)輸。大秦線大力實(shí)施了萬t和2萬t戰(zhàn)略裝車基地建設(shè)，形成規(guī)模集約運(yùn)輸；建立大秦線與港口、煤炭生產(chǎn)企業(yè)三方協(xié)調(diào)機(jī)制，壓縮車輛停港時(shí)間；建立“大調(diào)度”指揮模式，大力推行“長(zhǎng)交路、車循環(huán)、人繼乘”的模式，暢通局段集疏運(yùn)能力；大力推行跨局輪乘，實(shí)施機(jī)車達(dá)速考核，實(shí)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)車輛循環(huán)拉運(yùn)，縮短車輛運(yùn)行時(shí)間；運(yùn)用5T等信息化技術(shù)保障優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步優(yōu)化列檢布局，并實(shí)施車輛修制改革，提升檢修能力和現(xiàn)代化手段，為提升運(yùn)能潛力提供了強(qiáng)有力的保障。通過高效精密組織，勞動(dòng)效率不斷提升，車輛周轉(zhuǎn)天數(shù)由2003年2.33天最高提升到1.93天，平均周轉(zhuǎn)天數(shù)為2.15天，平均周轉(zhuǎn)率提升7.73%。根據(jù)中國(guó)鐵道科學(xué)研究院研究公式，計(jì)算可得大秦鐵路每輛貨車因運(yùn)行效率的提升每年增加的運(yùn)量為947 t，按照大秦線貨車保有量4.02萬輛計(jì)算，平均每年增加運(yùn)量3 807萬t，11年增加4.19億t。不考慮價(jià)格增長(zhǎng)，運(yùn)輸效率提升為大秦線增創(chuàng)了202.47億元的收入，占整體增長(zhǎng)的13.55%，同比約增創(chuàng)利潤(rùn)51.46億元，為大秦鐵路經(jīng)濟(jì)效益的提升起到重要的助長(zhǎng)作用。

2.2.3 運(yùn)輸價(jià)格提高產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益

價(jià)格是影響銷售收入等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的核心因素之一，直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。鐵路貨運(yùn)價(jià)格從2003年的平均每噸公里7.4分上漲到2013年的13.01分，上漲75.81%。按照大秦鐵路2004—2013年共運(yùn)輸煤炭34.23億t、平均運(yùn)距653 km計(jì)算，運(yùn)輸價(jià)格的良性發(fā)展為大秦線增創(chuàng)489.12億元的收入，占整體增長(zhǎng)的32.72%，同比約增創(chuàng)利潤(rùn)124.28億元，為大秦鐵路經(jīng)濟(jì)效益的提升提供有力保障。

運(yùn)輸裝備的提升、運(yùn)輸組織的優(yōu)化及運(yùn)輸價(jià)格良性發(fā)展，“合力”為大秦線增創(chuàng)了1 494.70億元的銷售收入和379.81億元的凈利潤(rùn)。而從2003年大秦線開始相繼擴(kuò)能改造，包括供電設(shè)備加強(qiáng)、線橋隧改造、車站改造、新型大功率大容量機(jī)車車輛購(gòu)置、G網(wǎng)建設(shè)和雙網(wǎng)改造、ZPW-2000A信號(hào)系統(tǒng)改造、Locotrol改造等等，累計(jì)總投資約為219億元。按照平均新增凈利潤(rùn)來計(jì)算回收期限，可得靜態(tài)投資回收期約為6.34年。在國(guó)家大型投資歷史上，這一回收速度也是很少見的。種種數(shù)據(jù)表明，大秦線投資收益率高，回收期限短，擴(kuò)能改造項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

3 大秦線重載運(yùn)輸?shù)纳鐣?huì)效益分析

3.1重載運(yùn)輸?shù)氖痉蹲饔?/p>

大秦鐵路為《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中其他煤運(yùn)基地鐵路運(yùn)輸通道建設(shè)起到了示范作用。大秦鐵路已成為煤運(yùn)通道重載運(yùn)輸?shù)氖痉缎怨こ?、既有線擴(kuò)能改造的樣板性工程和鐵路發(fā)展的標(biāo)志性工程。4億t年運(yùn)量，是世界單條鐵路年運(yùn)量理論極限的兩倍，是國(guó)外同行尚無法逾越的一座技術(shù)巔峰。大秦鐵路在既有線挖潛擴(kuò)能、少花錢辦大事、運(yùn)量翻番上開創(chuàng)了歷史先河，使我國(guó)鐵路重載運(yùn)輸技術(shù)跨入世界先進(jìn)行列。

3.2推動(dòng)重載技術(shù)的不斷創(chuàng)新

大秦鐵路顯著提升了我國(guó)鐵路重載運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)裝備水平，推動(dòng)了鐵路技術(shù)進(jìn)步。我國(guó)鐵路在較短時(shí)間內(nèi)，以較少的投入，在運(yùn)輸繁忙、線路條件復(fù)雜的大秦線上，成功進(jìn)行了重載組合列車的系統(tǒng)集成創(chuàng)新，并配套開發(fā)了新型裝備與技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了規(guī)模開行2萬t重載組合列車的目標(biāo)，取得了技術(shù)創(chuàng)新、體系創(chuàng)新和運(yùn)輸組織創(chuàng)新的重要成果，顯著提升了我國(guó)鐵路重載技術(shù)裝備水平。

3.3運(yùn)輸拉動(dòng)作用明顯

據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)，煤炭和運(yùn)輸行業(yè)為社會(huì)多提供1 000萬t的煤炭，國(guó)家可增加工業(yè)產(chǎn)值200億元。作為“三西”煤炭外運(yùn)最重要的運(yùn)輸通道，大秦鐵路每年增運(yùn)5 000萬t煤炭，相當(dāng)于增加了1個(gè)華北電網(wǎng)、17個(gè)裝機(jī)容量百萬千瓦小時(shí)的中型發(fā)電廠1年的發(fā)電耗煤量，可為國(guó)家增加工業(yè)產(chǎn)值1 200億元。4億t煤炭，可生產(chǎn)2億t鋼鐵或2.6億t化肥，可滿足全國(guó)4億城鎮(zhèn)居民1年的生活用電。

3.4減少鐵路新線建設(shè)

大秦鐵路92億元的擴(kuò)能改造投資，僅用3年多就收回。相當(dāng)于用新建1條鐵路1/3的投資，新建了3條煤炭大動(dòng)脈，節(jié)約了2.4萬畝土地。2008年，中國(guó)南方遭遇罕見的雨雪冰凍災(zāi)害，公路運(yùn)輸不暢，電力嚴(yán)重短缺。作為北煤南運(yùn)的大動(dòng)脈，大秦鐵路日搶運(yùn)電煤突破百萬噸，在保生產(chǎn)、保民生中發(fā)揮了重要作用。

3.5減少能源消耗促進(jìn)節(jié)能減排

多開一列大秦鐵路的2萬t重載列車，就相當(dāng)于分流了300輛公路貨車的運(yùn)輸需求，前者車體長(zhǎng)約2 700 m，而后者首尾相連將長(zhǎng)達(dá)10多km。按照大秦鐵路年運(yùn)量4億t計(jì)算，年耗電量為34.3億kWh，折合費(fèi)用22.6億元，碳排放量105萬t。同等運(yùn)量換做公路運(yùn)輸，將消耗柴油1 645萬t，折合費(fèi)用1 046億元，碳排放量5 974萬t，其能耗成本是大秦鐵路的46倍，碳排放量是大秦鐵路的57倍。

4 相關(guān)建議

大秦線通過系統(tǒng)重載技術(shù)的應(yīng)用與改造，大幅度提升了運(yùn)能與運(yùn)效，用事實(shí)證明了重載鐵路顯著的經(jīng)濟(jì)效益和卓著的社會(huì)貢獻(xiàn)，成為中國(guó)和世界鐵路重載運(yùn)輸?shù)牡浞叮@示了鐵路重載運(yùn)輸?shù)木薮鬂摿?。由于長(zhǎng)期約束，鐵路運(yùn)能不能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，導(dǎo)致很多本應(yīng)由鐵路承擔(dān)的運(yùn)量流向了公路，綜合運(yùn)輸體系中各種運(yùn)輸方式之間的運(yùn)量和周轉(zhuǎn)量分擔(dān)不盡合理，造成社會(huì)資源浪費(fèi)。需要擴(kuò)大鐵路運(yùn)能，優(yōu)化運(yùn)力資源配置，形成分工合作、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、協(xié)調(diào)發(fā)展的運(yùn)輸體系，以較低的社會(huì)成本和資源環(huán)境代價(jià)滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求。然而在鐵路運(yùn)輸“速、密、重”三大發(fā)展方向中，我國(guó)鐵路的速度已達(dá)世界先進(jìn)水平，密度也基本趨于飽和，既有線基礎(chǔ)設(shè)施已確定不能通過增加編組長(zhǎng)度來提高運(yùn)能，因此提高貨車軸重、增加載重量是進(jìn)一步提高我國(guó)鐵路貨運(yùn)能力的唯一途徑，也是順應(yīng)鐵路貨運(yùn)組織改革發(fā)展形勢(shì)、滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)鐵路貨運(yùn)要求的必然趨勢(shì)。重載鐵路運(yùn)輸具有光明前景，建議大力推廣大秦線重載運(yùn)輸?shù)慕?jīng)驗(yàn)，在既有線上加速我國(guó)重載運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展步伐。

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（責(zé)任編輯：魏艷紅）

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.

railway；daqin railway;heavy haulage;benefit analysis

A

：1004-9746（2015）01-0020-04

2015-01-11）