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1.1实货制改革对评价指标选取的影响
实施实货制改革后,铁路货运中心运营采取“前店”“后厂”的形式,货运服务视野发生变化,如图1所示。由图1可以看出,铁路货运服务按照客户的视野分界可以分为2个部分:一是与客户接触频繁、客户主要感知服务质量来源的“前台”服务;另一部分是客户接触不到的“后台”服务。因此,重点分析“前台”对评价指标选取的影响。涉及“前台”的货运服务工作有受理、发站作业、到站作业、交付和货运服务平台5个部分,分别将上述部分的工作环节进行分解,以分析各环节对服务质量评价指标选取的影响,而与客户体验直接相关的工作环节是需要重点关注的。针对与客户体验直接相关的环节制定相应的服务标准,并分析标准所体现出“可靠性、移情性、保证性、响应性、可感知性”属性。以“到站作业”为例,分析作业环节中与客户体验直接相关的部分,得到货运“站到站”作业重点环节服务标准,如表1所示。与“到站作业”一样,对“受理、发站、交付、货运服务平台”这4个部分的工作环节进行拆分分析,得到各自的重点环节服务标准,并对同一属性中包含的类似的服务标准进行归纳整理,从而确定实货制条件下货运服务质量评价综合指标体系,如表2所示。
1.2货运服务质量评价方法的确定
SERVQUAL和SERVPERF方法各有优缺点,将两者结合起来使用以相互补充。问卷设计仍然采用SERVQUAL方法传统的设计思路,服务质量的表达不再是客户感知得分值与期望得分值的差值,而是借鉴SERVPERF方法,用客户的感知得分值与相应权重的乘积来表示。同时,保留SERVQUAL方法中将客户感知得分值与期望得分值进行比较,并将两者之差定义为服务质量可提升值:数值小于零,表示该项指标的服务质量未达到客户的期望,存在可以提升的空间;数值大于零,表示该项指标的服务质量已经满足(超过)了客户的期望,针对该项指标的相关作业流程及服务继续保持即可。
2实例分析
以某货运中心网点为例,采用改进后的SERVQUAL方法对其货运服务质量进行评价,步骤如下。(1)获取数据。构建初步调查问卷,并征询货主、货运工作人员意见,确定评价准则,形成最终问卷。采用随机抽样(发放问卷100份,有效问卷91份)在货运中心某网点对货主进行调查,根据问卷数据,计算客户(货主)对这18个评价指标期望得分及感知得分的平均值,并计算两者的差值,如表3所示。(2)计算各维度的感知得分值。根据公式⑶可以计算得到各维度下相应指标的权重值(见表3),然后根据公式⑵计算得到各维度下货主对服务质量的感知得分(见表3)。(3)计算该网点货运服务质量最终得分。根据公式⑴计算该网点货运服务质量的最终得分为4.87×22.7%+5.39×21.6%+5.41×19.3%+5.37×15.6%+5.08×20.7%=5.20,则最终得分为5.20分。(4)评价结果分析。表3中,货主对服务质量感知得分与期望得分的差值大部分为负值,而且货运服务质量的最终得分是5.2分(7分为满分),说明该营业网点的货运服务质量处于中等水平,有待提升,特别是“按约定时间将货物运达目的地(-2.78)”和“货运作业场所设备先进齐全,货位布局合理”(-1.82)2个指标,需要重点改进。此外,差值中有3个为正值,这表明经过实货制改革,该网点营业服务在“货物到达能够通知及时”“货运业务受理渠道保证畅通”“服务态度热情”得到肯定,应继续保持。
3结束语
本文以工程实例为基础,阐述城市对外交通专题研究的思路和方法。本文从公路、铁路、航空等区域对外交通的发展现状入手,分析存在的问题,并结合开发区的发展实际及远景发展规划,提出各自解决问题的办法以及发展的策略。
关键词
城市对外交通铁路专用线交通衔接
概述
库尔勒经济技术开发区所依托的库尔勒市,是新疆巴音郭楞蒙古自治州(巴州)的首府城市。库尔勒经济技术开发区位于库尔勒市主城区东南侧,与主城区紧密相连。
库尔勒经济技术开发区对外交通条件较为便利,铁路、公路、航空运输齐全,形成了便捷的立体交通服务网络。现有主要交通线路包括新老218国道、南疆铁路及314国道;其中,218国道从开发区贯穿而过,南疆铁路从开发区北部经过,库尔勒新飞机场毗临开发区西侧,铁路专用线已修至库尔勒石化园区。
1、公路交通
1)、发展现状
全疆有6条公路国道在巴州境内通过,其中乌鲁木齐~喀什的314国道(二级公路),伊犁~若羌的218国道(三级公路)在库尔勒市交汇,阿尔泰~巴轮台的公路,青海格尔木~新疆的公路也可通达库尔勒市。库尔勒市域范围直接与开发区发生联系的218国道南北向贯穿开发区,区内长度约30.5公里。
有数据表明国道218线与国道314线的交通量所占市域主要公路交通量的平均比例分别为26.5%、73.5%。年平均增长比例分别约为25.9%、23.3%。2000年库尔勒市公路货运量为1750万吨/年,客运量1200万人次/年。随着314国道、218国道更新改造和公路网络的逐步完善,预测2012年公路货运量将达到2850万吨/年。
2)、存在的问题
过境交通量增大影响城市交通
与开发区联系紧密的为国道218线,且该条公路上的交通状况将直接影响开发区与外部的联系以及区内道路和用地的布局。
由前述分析我们可知,国道218线与国道314线的交通量所占市域主要公路交通量的平均比例分别为26.5%、73.5%,年平均增长比例分别约为25.9%、23.3%;另外,货运量数据反映出两条国道线的年货运总量的平均增长比例约为6.3%。由于218国道线的交通多为过境交通,交通量的增大势必会对区内交通产生影响,且不利于用地布局。
货运交通运输对城市环境影响较大
国道218线除了承担过境交通线的任务外,还是开发区内大型企业(如希姆莱斯、富丽达等)的原料与货物的主要运输通道,燃料或原料的运输对国道线沿线的交通环境影响较大。
3)、国道218线的改线分析
基于以上分析,同时结合库尔勒市总体规划对市域范围内对外交通的统筹考虑,建议本次总规修编对国道218线进行改线规划,将218国道线位调整至开发区东侧、北外环。另外,将新的国道线路按一级公路标准设计,横断面宽度50-60米,且两侧设置50-100米的绿化隔离带。从而提升218国道的运输效率,减少对城市交通的干扰。
同时,考虑到原218国道线为开发区内部南北联系的重要通道,建议规划进行拓宽改造,将其打造成为城市交通性干道,起到更好地联系开发区主要服务区、化工园区、西尼尔镇次服务中心的交通要道。
2、铁路
1)、现状概述
开发区铁路专用线于1998年建成,分为普货运输和危化品运输两条线,主要为塔石化炼油工程及大化肥项目提供运输便利。线路自库尔勒火车东站引出,穿过南疆正线,引入开发区内。线路长度6.6公里,设企业站一处,到发线4条(含正线),调车线兼存车线8条。目前随着大化肥项目的投产,普通货物运输线经铁道部批准已重新启用,危化品线路因炼油项目暂停已搁置。
2)存在的问题
货运量的剧增要求延长铁路专用线
2009年库尔勒经济技术开发区铁路货物运量为542万吨(不含公路运量),到“十一五”末达到750多万吨的规模。预计到2020年开发区的货物吞吐量将达到1977万吨,到2030年达到2329万吨,货运量主要集中在哈密以外的华北、东南、西南地区。
目前,现有的铁路和公路运输现状已远远不能满足企业发展需要,企业在原料采购、产品运输销售等方面受到严重影响,已成为制约园区经济发展的瓶颈问题,尽快开展开发区铁路专用线建设工作已迫在眉睫,势在必行。
3)、企业铁路专用线走线方案选择
方案一:利用原有铁路专用线进行延伸
从火车东站的铁路引出的铁路专用线已延伸至塔里木石化园区,本次规划将该线经美克化工园区延伸,而后沿现218国道往南延伸,转至东南面的西姆莱斯和富丽达纤维有限公司等运量大的企业,并可继续向南延伸至开发区二期、三期工业用地内。
方案二:结合规划中的青新线设置专用线
青新铁路库尔勒接轨方案做了从西站出线、塔石化出线和开发区东南方向出线三个比选方案,最后专家认为从开发区东南方向出线设计方案可行。根据这一思路,本次规划可考虑专用线结合青新铁路线走向设置,并经由鼎兴路以南、西尼尔水库以北的用地进入企业,或从西尼尔水库南侧引入开发区二期用地,再向北沿水库西侧边沿延伸至现有大运量企业。建议在青新铁路规划区段上位于开发区一期用地物流园区附近和开发区二期用地附近规划货运站场,以满足工业区和物流园区货运交通需求。
两种方案的优缺点探讨
方案一的优点是易于完成专用线的接轨,资源共享,投资成本相对较低,其缺点是延伸段伸入城市内部,跨越城市道路较多,对城市环境干扰较大;方案二的优点是路线相对简单统一,且能较好地和区外铁路交通衔接,对城市内部环境影响较小。其缺点是投资相对较大,且具体操作的周期较长。另外,由于开发区一期东侧用地已陆续被开发利用,未来南站的建设将受到用地局限。
在总体规划修编的过程中,建议均衡多种方案的利弊,规划较为合理的企业铁路专用线走向,保证企业正常高效地运转的同时减少对城市环境的干扰。
3、航空
1)、发展现状
库尔勒新机场位于库尔勒市中心以南约17公里的西尼尔镇,于2007年12月20日正式开放使用,是军民合用机场,飞行区等级为4D,设计满足旅客吞吐量35万人次、货邮吞吐量6300吨、飞机起降5000架次。
库尔勒机场以前主要为军用,运量一直很小,自从转为军民两用后客货运量一路攀升。特别自2003年起,库尔勒机场飞机起降架次和旅客人数急剧增加。从库尔勒机场目前在新疆地位,以及客货运量发展状况看,库尔勒机场具有较大的发展潜力。
规划期末(库尔勒市总规2010-2030)将库尔勒机场建设成为干线机场,开通库尔勒至北京、西安、上海、成都等主要城市的直航班机,年旅客吞吐量达到100万人次,年货邮吞吐量28000吨,年飞机起降13000架次。
2)对开发区的影响
有利影响新机场与开发区一期的直线距离约7公里,紧邻西尼尔镇副中心服务区,随着库尔勒机场的升级和航线的增加,开发区便捷的交通区位优势也越发明显,这势必为开发区的发展带来了机遇。另外,根据自治区综合交通发展策略的构想,库尔勒机场将作为区域性的空港交通枢纽,为全疆乃至全国提供完善的客货运服务,这为库尔勒市成为区域性的物流中心提供了条件。因此本次修编可利用开发区西尼尔镇的区位优势,从用地布局上考虑空港物流的发展需要。
不利影响机场距离城市居住和工业用地较近,净空限制要求会影响开发区内土地利用产生不利影响。此外,噪声污染也会严重地干扰正常的城市生活。
4、对外交通系统间的衔接能力评价
1)铁路与公路的衔接
铁路东站和北站分别与218国道、314国道衔接,开发区内部铁路专用线与218国道在塔石化企业站处衔接,衔接能力基本能够满足对外交通运输的需要,随着城市的发展,还需做好铁路与高速公路的衔接,完善对外交通网络。
2)航空与公路的衔接
研究结论:从工程投资和经济效益角度分析,250~300km/h速度目标值略优,但是考虑本线在哈国的意义,及从功能定位分析、时间目标值适应性、技术先进性和与区域经济发展的适应性分析,建议采用350km/h速度方案。
关键词:高速铁路;哈撒斯坦;速度目标值
Option of Speed Target Value of the Astana---Alma-Ata of Kazakhstan high-speed Railway
LiuBin YinGuodong
(The Third Railway Survey and Design Institute Group Corporation, Tianjin 300142,China)
Abstract: Research purposes: The analysis of the time target value of high-speed railway, construction cost, environmental requirements, regional economy and the adaptability of speed, the technical feasibility, the development of Kazakhstan railway technology, are made for the purpose of determining the reasonable speed target value of the Astana---Alma-Ata of Kazakhstan high-speed Railway.
Research conclusions: From the analysis of construction cost and economic benefits, the speed target value of 250~300km/h is little better, but the line in Kazakhstan is very important, and the analysis of the time target value of adaptability, advanced technology and the adaptability of regional economy, the 350km/h speed scheme is suggested..
Keywords: High-speed railway; Kazakhstan; the target value of speed
中图分类号:X731 文献标识码: A
1.高速铁路采用1520mm和1435mm轨距分析
1.1高速铁路运行高安全性和高平顺性
在世界各国高速铁路300km/h~350km/h高速铁路多采用1435mm的标准轨距,而且技术成熟。宽轨距1520mm在动态使轮轨作用关系变化很大,轮轨作用直接效果决定是否可以实现高安全性和高平顺性。
轮轨作用关系实际上属于非线弹性作用,宽轨距的荷载分布、减载率和轮距等都会对车辆实际运行状态以及脱轨状态等分析产生很大影响,仅凭借所谓动力仿真分析,难以解决实际运行存在的诸多问题。
轨距与车辆荷载分布变化对超高计算、欠超高、过超高舒适度限值的确定都产生影响,因为这些都是确定超高和舒适度的重要参数,研究宽轨距相关计算也是亟待解决的问题;
目前,俄罗斯宽轨高速铁路运行速度仅达到200km/h~250km/h,相关技术标准规范也仅限为200km/h。即使理论上动力仿真计算证明可以运行300km/h~350km/h,为安全运行也需要实际运行参数及相关资料,至少应进行实际轮轨作用动力谱试验,以满足高速运行安全性和平顺性的基本要求,鉴于此轨道就不同轨距进行技术和经济比较。
1.2高速铁路轨距与国家路网构成
高速铁路在国家路网构成中居于客运主干线地位,主要承担国内各大、中城市间的快速客运通道作用,兼顾沿线城市的旅客运输任务。具备国家铁路网客货运、高低速铁路线互连互通的条件。同时,在国家或地区间的国际铁路通道中,也应具有衔接各国或地区间陆路互连互通的功能。
1.3高速铁路轨距是制约国际铁路运输的主要因素
国际之间的快速旅客运输,铁路所占份额比较小,处于次要地位。
首先,最主要的原因是陆地相邻国家存在高速铁路轨距不一致,这导致陆地上的铁路难以互连互通。
其次,各国铁路轨距标准众多,存在差异,这为国际铁路运输带来了很大不方便。比如印度的轨距最长,中国的轨距中等,南美洲一些国家轨距最窄。中国与俄罗斯的铁路轨距不相同,这导致中俄两国的高速铁路列车难以相通,这为两国之间的铁路运输带来较大不便。
在世界范围内修建的国际高速铁路,必须解决高速铁路轨距不统一这个难题,才能做到国际之间的快速旅客运输的快捷便利、互连互通。
2.哈萨克斯坦高速铁路轨距选择与路网功能的适应性分析
2.1既有哈萨克斯坦铁路网轨距
哈萨克斯坦国内的既有铁路采用的是1520mm轨距。
2.2建高速铁路在国家铁路网的地位和作用
新建高速铁路作为贯穿哈萨克斯坦南北的重要客运通道,主要承担阿斯塔纳与阿拉木图两大城市间的快速客运通道作用,同时兼顾沿线城市的旅客运输任务。从国家铁路路网上来讲,本线具备与国家铁路网客运、高低速铁路线互连互通的功能较好。
2.3新建高速铁路在国际铁路通道中的定位和作用
新建高速铁路在世界洲际、国家或地区间的国际铁路通道中,应具有联接邻国、衔接各地区或各大洲国际铁路通道的定位,承担国际间旅客快速运输通道作用。同时,具备世界洲际陆路国际铁路通道互连互通的功能。
新建阿斯塔纳至阿拉木图高速铁路是亚欧大陆桥国际铁路通道(中国-哈萨克斯坦-俄罗斯-欧洲)的重要组成部分,该通道研究年度客、货物运输增长潜力巨大。
因此,新建高速铁路的轨距选择既要考虑国家铁路网客货运、高低速铁路线的互连互通,又须兼顾世界洲际陆路国际铁路通道的便捷畅通。
综上分析,一方面,从哈萨克斯坦本国既有铁路线网的角度看,选用1520mm轨距对实现本国铁路网内运输的互联互通更有利,有利于对既有铁路维护、救援设备的利用,也为与独联体国家铁路相互衔接提供了有利条件;从长期看,可以在未来实现连接到俄罗斯的高速铁路网(1520mm的轨距)。
另一方面,新建阿斯塔纳至阿拉木图高速铁路是新亚欧大陆桥国际铁路通道(中国―哈萨克斯坦―俄罗斯―白俄罗斯―波兰―德国,西至荷兰鹿特丹港)最为便捷的通道。从未来与欧洲及中国高速铁路网发展联网运输的角度看,就像目前欧洲高速铁路网那样,选用1435mm轨距则更具有前瞻性。
3.1520mm与1435mm轨距的技术经济比选
3.1 1520mm与1435mm轨距技术分析
最小曲线半径
见下表:
表1 1435mm轨距 最小曲线半径表(m)
表2 1520mm轨距 最小曲线半径表(m)
线间距
在采用相同的设计速度、相同的动车组(或车体宽度相同)条件下,1435mm轨距和1520mm轨距铁路的线间距相同。
本项目参考CRH动车组的技术参数,不同设计速度条件下的线间距见下表:
表3 线间距表(不同速度)
轨道
不同轨距标准的有砟、无砟轨道技术比选详见表4。
表4 不同轨距轨道结构比选
比较项目 1435mm轨距 1520mm轨距
轨道结构 有砟轨道 客专用钢轨;扣件间距600mm;轨枕1667根/km;特级道砟;道床顶面宽3.6m,厚0.35,道床边坡1:1.75。 客专用钢轨;扣件间距600mm;轨枕1667根/km;特级道砟;道床顶面宽3.85m,厚0.35,道床边坡1:1.5。
无砟轨道 客专用钢轨;扣件间距650mm;板式无砟轨道。 客专用钢轨;扣件间距650mm;板式无砟轨道,钢筋混凝土数量比准轨结构增加约5%。
设计和施工技术 技术成熟 无相关经验,成套技术的研究开发和试验验证需要一定时间。
道岔
中国与国际高速铁路采用道岔的对照分析,见下表。
表5 UIC侧向允许速度100km/h及以上道岔数据表
表6 俄罗斯主要高速道岔技术参数表
俄罗斯目前已有侧向通过满足120Km/h,直向通过速度满足200Km/h的高速道岔,而且随着莫斯科至圣彼得堡高速铁路的开通,俄罗斯的高速铁路道岔直向通过速度最高已经达到250km/h。
中国道岔号码的定义同UIC,均用道岔辙岔角的正切值表示。我国标准道岔号码高于UIC,但从道岔侧向速度来说中国和UIC标准的高速铁路是一致的。
直向通过速度满足300km/h以上的的1435mm轨距道岔目前在中国及国际高铁的运用中,技术比较成熟,直向通过速度满足350km/h的1435mm轨距道岔在中国各高速铁路上已经普遍采用。
1520mm轨距目前尚无满足直向通过速度满足大于250km/h的高速道岔,如果采用直向通过速度350km/h的宽轨高速道岔,需考虑一定的研发周期、研发费用及实验上道时间。
桥梁
相同设计速度、相同动车组条件下,1435mm与1520mm轨距的线路的线间距相同,桥梁的结构尺寸相同。
路基
-路基面形状
有砟轨道路基面形状为三角形,由路基面中心向两侧设置不小于4%的横向排水坡。曲线加宽时,路基面仍应保持三角形。
无砟轨道支承层(或底座)底部范围内路基面水平设置,支承层(或底座)外侧路基面两侧设置不小于4%的横向排水坡。
-路基面宽度
表7 1435mm轨距路基面标准宽度(中国标准)
表7 1520mm轨距路基面标准宽度
说明:采用1520mm轨距时,线路中心至接触网力臂净距3.3m,力臂0.35m,基础0.9m。(无砟及有砟相同)
路基面宽度=(3.3+0.35+(0.9-0.35)/2+0.05+0.72)×2=9.4m
1520mm轨距对1435mm轨距区间土方增加约3.5%,地基处理增加约2.5%,边坡防护工程数量基本相同。
基础设施维修机械
高速铁路基础设施维修需利用大型养路机械(如钢轨打磨列车、道岔打磨车、钢轨探伤车等)、接触网作业车、轨道车等轨行车辆,这些轨行车辆在国际上均有成熟的产品。基础设施维修用轨行车辆能够适应不同轨距(1520mm和1435mm)的线路条件。
动车组研发
设计速度满足300km/h以上的的1435mm轨距动车组目前在国际高铁的运用中技术比较成熟,速度满足350km/h的1435mm轨距动车组在中国各高速铁路上已经普遍采用。
1520mm轨距目前尚无速度大于250km/h的高速动车组,如果采用速度350km/h的宽轨动车组,需考虑一定的研发周期、研发费用及实验上道时间。主要技术难点在于转向架的研发、运营试验等。宽轨1520mm与准轨1435mm轨距转向架优缺点分析见表8。
表8 宽轨1520mm与准轨1435mm轨距转向架优缺点分析表
从上表可以看出,宽轨1520mm与准轨1435mm轨距的转向架各有优缺点,主要在于:与既有还是规划线网的互联互通适应范围、发展趋势以及运营维护经验两大方面。宽轨1520mm与准轨1435mm轨距转向架在技术层面上的差异不大。
站后配套工程
1520mm轨距对站后配套工程影响较小,相同设计速度下,不同轨距标准的站后工程投资基本相同。
3.2高速铁路1520mm轨距与1435mm轨距经济比选
不同线路走向方案、不同设计速度条件下的不同轨距标准的经济经测算,线路采用I方案,设计速度350km/h时,1520mm轨距方案静态投资较1435mm轨距方案静态投资增加约2%。测算费用中不含1520mm轨距高速道岔和动车组的研发、试验费用。
6.轨距SWOT分析
表9 1435mm轨距SWOT分析表
表10 1520mm轨距SWOT分析表
7.轨距的综合比选
采用1520mm轨距的高速铁路目前仅俄罗斯、芬兰有运行速度250km/h的既有线提速铁路,运营了一年多,实际运营、维护等经验相比1435mm轨距的高铁来说不够成熟。如果采用更高的速度目标值,所面临的主要问题是需要研制1520mm轨距的道岔、动车组转向架和其他技术装备等,即需要建立全面的技术标准体系,而这些都是需要时间和费用来完成的,风险性相对较大。
通过对线型、线间距、轨道、道岔、基础设施维修、动车组等几个方面进行的技术分析以及对1435mm和1520mm两种轨距的经济比较,可以看出:在建设与维护的经济性方面,1435mm轨距高速铁路的建设与维护上的周期、成本等方面优势明显。1520mm轨距与之相比,技术体系并不十分完善、但也可实现,主要是研发的周期相对较长,研发成本以及批量较少,会间接导致产品价格较高,其成熟、可靠性等方面有待于时间进一步检验。
8.结论
轨距的选择问题,不是简单的技术问题,更多的是技术政策的倾向性,需由政府部门来最终决策。无论是采用1435mm还是1520mm轨距,都能适合并满足本工程的需求。相比来说,采用1435mm轨距无论从建设工期、后期的运营维护成本以及技术的成熟性等方面的优势更加明显。
本次研究推荐采用1435mm轨距。
参考文献:
[1] TB10621-2009 高速铁路设计规范(试行)[S]
关键词: 罐体;对接接头;无损检测
中图分类号: TG422
Abstract: Based on the characteristics and dielectric properties GQ80 type rail tankers, the necessity of GQ80 tank butt joints NDT was discussed. The reasons why the selection ray detection methods, quality standards Ⅲ grade/ T 4730.2-2005 prescribed on the grounds,the detection rate not less than 10% for railway tank car manufacturers were clarified.
Key words: tanker; butt joint; NDT
0 前言
GQ80为西安轨道交通装备公司研发的80吨级铁路罐车,罐车为无底架结构。罐体主要由封头、圆锥筒体(锥筒)、圆柱筒体(直筒)三部分组成。筒体中部为直筒,两端为封头,锥筒连接直筒和封头。直筒壁厚上部8 mm下部10 mm,材质为Q450NQR1。圆锥筒体壁厚10 mm,材质为Q450NQR1。封头壁厚10 mm,材质为Q345R。罐车装载的轻油介质易燃,属于铁路危险货物。为了保证GQ80罐车质量,笔者建议对罐体对接接头进行无损检测。
1 GQ80罐体对接接头无损检测的必要性
铁路罐车作为铁路危险货物的主要运输工具,在国家安全和环保标准日益提高的情况下,罐体对接接头需要无损检测。
1.1 保证产品质量,保障行车安全
GQ80型罐车为无底架结构,罐体在运行过程中受到列车牵引力、路轨通过转向架传递给罐体的垂直、横向动作用力和冲击震动等复杂动力作用。罐体焊接缺陷在列车运行过程中可能出现扩展,在提速重载条件下可能性更大,从而出现产品质量事故。目前,对西安轨道装备公司以外的其他铁路罐车制造企业,罐体焊缝质量检测主要手段为目视检查和水压试验。而目视检查和水压试验难以发现罐体焊缝内部裂纹、未焊透、夹渣、气孔等危害性缺陷,不能满足提速重载对罐车质量的要求。罐体对接接头经过无损检测后,危害性缺陷得以消除,从而达到保证产品质量的目的。
1.2 保护生态环境,保证运输安全
铁路罐车装载的是油品、酸、碱、醇、苯类等化工介质,大部分属于危险货物,一旦发生泄漏,不仅影响了行车安全和用户对罐车的使用,油品介质还容易引起火灾[1]。此外,罐体介质泄漏后,运行中的罐车还会对铁路沿线产生大范围污染。60吨及70吨级铁路罐车在运行过程中,多次出现过罐体焊缝渗漏现象,经过分析,罐体渗漏基本都是由于罐车制造时的焊接缺陷引起的。如2005年4月4~28日,全路就发生4起铁路罐车泄漏事故,其中2起原因为罐体虚焊[2]。
随着国家对安全及环保要求的提高,一些路外用户难以承担罐体泄漏产生的安全和环保风险,开始要求对本企业购置的铁路罐车罐体对接接头作射线检测。通过无损检测,能大幅度降低罐车泄漏概率。
1.3 改进制造工艺,防止批量质量问题
铁路罐车如果没有无损检测,罐车制造企业就难以发现罐车罐体焊缝内部存在的缺陷隐患,就难以对存在的问题进行纠正,罐车可能存在批量危害性焊接缺陷。无损检测把缺陷检测出来后,工艺人员可以根据无损检测发现缺陷的位置、性质、大小等资料,针对性地改进焊接工艺。通过定期监测焊接质量,发现问题随时处理,可以防止危害性焊接缺陷批量发生[3]。
2 罐体对接接头无损检测方法
罐体对接接头的主要缺陷为未焊透、气孔、夹渣,绝大部分位于焊缝内部,检测范围为焊缝及两侧各5 mm热影响区,可以选择的无损检测方法有超声检测和射线检测。
2.1 射线检测优缺点
罐体对接接头射线检测的优点是:缺陷定性、定量准确;体积型缺陷(未焊透、气孔、夹渣类缺陷)检出率高;适合检测厚度较薄的工件;检测结果直观、全面、可靠性高。射线检测的缺点是:不适合检测厚工件;薄板接头面积型缺陷(裂纹、未熔合)检出率与超声检测相当;检测成本高、速度慢,需要采取适当的射线防护措施。
2.2 超声检测的优缺点
罐体对接接头采用超声检测的主要优点是:检测成本低;检测速度快;现场检测比较方便。采用超声检测的缺点有:不适合检测较薄的焊接接头;体积型缺陷(气孔、夹渣、未焊透)检出率较低;缺陷定性困难,定量精度不高;检测结果无直接见证记录;检测可靠性受探伤人员个人影响较大。
焊缝超声检测主要有A型脉冲反射式超声检测、相控阵超声检测和衍射时差法超声检测三种方法。美国材料试验学会公布的ASTM E2700―09《焊缝接触式超声相控阵检测方法》适用的厚度范围为9≤T≤200 mm[4] ,JB/T 4730.10―2010《衍射时差法超声检测》的适用厚度范围为12 mm≤T≤400 mm[5]。GQ80罐体板厚T在8~10 mm之间,超出了相控阵和TOFD标准的适用范围,不宜采用相控阵或TOFD超声检测。A型脉冲反射式超声检测使用最为广泛,但GQ80罐体的两个结构特点也不适合脉冲反射式超声检测。
2.2.1 封头直边段长度
焊缝一次反射波法超声检测时,探头的移动长度L应满足:
L≥2.5KT=2.5×3×10=75 mm
式中:K为探头K值;T为母材板厚,焊缝两侧板厚不等时取薄板侧厚度值。
根据产品图纸,封头直边段长度为40 mm,小于超声检测必须的75 mm。当探头在封头侧扫查封头端环缝时,封头直边长度满足不了单面双侧扫查对探头移动距离要求。
2.2.2 焊缝宽度
根据GQ80图纸,罐体对接焊缝宽度为16~23 mm,如图1所示。
为保证检测到对接接头整个截面,超声探头的K值必须满足下式:
K≥(a+b+l0)/T=3.5
式中:a为上焊缝宽度的一半;b为下焊缝宽度的一半;l0为探头的前沿长度;T为母材厚度。
但GB/T 11345,JB/T 4730.2,TB/T 1558.2等焊接接头超声检测标准均要求探头折射角在35°至70°之间,允许的最大K值为3,导致T=8 mm这部分罐体焊缝,即使选取K=3的探头,仍有部分焊接接头声束扫查不到,会导致缺陷漏检。
2.3 铁路罐车罐体对接接头检测方法的选择
因为罐体板厚较薄、封头直边段长度、焊缝宽度三个因素,8~10 mm铁路罐车不宜采用超声检测。且各罐车制造企业普遍采用的A型脉冲反射式超声检测可靠性低,对缺陷定性困难,难以对焊接工艺改进提供足够的资料。
基于超声检测和射线检测的优缺点,北美铁路协会《罐车规范》AAR、国内液体危险货物汽车罐车、液体危险货物罐式集装箱、液化气体铁路罐车在行业标准中明确规定对罐体对接接头采用射线检测,如表1所示。AAR M-1002《罐车规范》附录T《无损检测》规定的射线检测方法包括胶片法射线照相、实时成像检测及计算机射线照相检测三种方法[7]。GQ80罐体壁厚8~10 mm,适宜采用射线检测。
3 罐体对接接头射线检测的质量标准
3.1 GQ80罐体对接接头缺陷允许限度
罐体在列车运行过程中为受力部件,罐体装载为危险货物介质,罐体对接接头为全焊透结构,对接接头不允许裂纹、未熔合、未焊透类缺陷。焊接过程中会不可避免产生气孔、夹渣类缺陷,对这类缺陷需要规定一个容许限度。GQ80罐车壁厚8~10 mm,主要风险为介质泄漏,气孔是引起泄漏的主要原因之一,因此不允许直径大于4 mm气孔。另外,条形夹渣在罐车使用过程中可能扩展,长度8 mm以上的条形缺陷扩展可能性更大,也不允许存在。
3.2 国内外同类产品的质量标准
(1)北美铁路罐车射线检测质量标准。AAR标准规定罐体下列缺陷的焊缝视为不合格:任何形式的裂纹、未熔合或未焊透;单个气孔直径大于0.3T(T为罐体板厚);单个条形夹渣的长度大于1/4 in(6.35 mm)。
(2)液体危险货物罐式集装箱及汽车罐车射线检测质量标准。GB 18564.1―2006及JB/T 4782―2007规定对罐体对接接头射线检测按照JB/T 4730.2―2005执行,合格级别不低于JB/T 4730.2―2005规定的Ⅲ级。
(3)移动式压力容器(铁路罐车、汽车罐车、罐式集装箱)射线检测质量标准。TSG R005―2011《移动式压力容器安全技术监察规程》规定:罐体100%射线检测的,合格级别不低于JB/T 4730.2规定的Ⅱ级;罐体局部(≥20%)射线检测的,合格级别不低于JB/T 4730.2―2005规定的Ⅲ级。
3.3 GQ80罐体对接接头射线检测质量标准
经过比较,西安轨道装备公司对GQ80罐体射线检测的质量要求与相同板厚的液体危险货物汽车罐车、罐式集装箱罐体对接接头射线检测质量标准JB/T 4730.2―2005非常接近,均为:不允许裂纹、未熔合或未焊透;单个气孔直径不允许大于4 mm;单个条形夹渣的长度不大于6~8 mm。
JB/T 4730.2―2005为GQ80铁路罐车制造企业便于实施的射线检测标准。西安轨道装备公司及齐车集团大连分公司现有条件可以按照JB/T 4730.2―2005射线检测,其他8个没有铁路罐车射线检测资源的GQ80制造企业一般委托无损检测公司、特检院或容器制造企业检测,这些检测单位熟悉JB/T 4730.2―2005标准,像质计等探伤器材也按照JB/T 4730.2―2005配备。从节约射线检测成本考虑,对接接头质量标准可采用JB/T 4730.2―2005规定的Ⅲ级。
4 罐体对接接头射线检测比例
4.1 罐体对接接头质量等级
罐体对接接头设计的质量等级为EN15085―5:2007《铁道车辆及其部件的焊接》规定的CPC1,相应的焊缝检验等级为CT2,即射线检测最低比例为:每个罐体焊缝10%长度,或者100%射线检测每10个罐体中的1个罐体。
4.2 铁路罐车制造企业射线检测能力
目前,除了西安轨道装备公司建有2个铁路罐车专用射线探伤室外,齐车集团大连分公司具备罐式集装箱射线检测资源,也可以对铁路罐车实施射线检测。其他铁路罐车制造企业均没有罐车用探伤室,也没有罐体射线检测设备、人员。其他铁路罐车制造企业要对罐体对接接头进行射线检测,只能委托第三方(无损检测专业公司、各地特检院、容器制造企业等)进行射线检测。如2014年5月包头北方创业公司为江西铜业公司生产的GS70型硫酸罐车,就是委托当地特检院进行射线检测;2013年济南轨道装备公司为法国生产的铁路罐车,委托无损检测公司进行射线检测。采用数字射线检测1班只能射线检测1个罐体,没有罐车射线探伤室的企业一个台位1天最多射线照相检测1个罐体,而各铁路罐车企业制造能力为2~12辆/天。
4.3 其他同类产品射线检测的比例
(1)AAR铁路罐车检测比例。压力罐车应对罐体进行100%的射线探伤;非压力罐车在生产工艺稳定的前提下,仅对罐体丁字接头射线检测。
(2)液体危险货物公路罐车、罐式集装箱检测比例。GB18564.1―2006及JB/T 4782―2007规定射线检测比例不少于每条对接接头的10%。射线检测发现超标缺陷时,应在该缺陷两端的延伸部位增加检测长度,增加的长度不应小于该条对接接头长度额10%。若仍有超标缺陷,则对该对接接头做100%射线检测。
4.4 GQ80射线检测比例
综合罐车罐体对接接头质量等级、铁路罐车制造企业射线检测能力及其他液体危险货物罐式运输工具射线检测比例,批量制造的GQ80罐车射线检测比例定为不少于罐车数量的10%。射线检测抽查发现缺陷后,对焊接工艺进行改进,可以避免批量危害性缺陷的罐车存在,通过工艺措施保证铁路罐车对接接头质量。
5 结论
GQ80型铁路罐车罐体对接接头需要进行射线检测,检测比例不少于10%,质量标准不低于JB/T 4730.2―2005规定的Ⅲ级。在各铁路罐车制造企业具备射线检测能力后,逐步对其他80吨级、70吨级新造危险货物铁路罐车进行射线检测。目前,可对GQ80罐体对接接头无损检测作如下规定:
(1)每批生产的第一辆罐车须进行射线检测。对于批量生产的罐车,在生产工艺稳定的条件下,每10辆至少抽查1辆进行射线检测。
(2)凡要求检测的罐体,应对罐体所有对接接头进行射线检测。
(3)射线检测按照JB/T 4730.2―2005的规定执行,射线检测技术等级不低于AB级,合格级别不低于Ⅲ级。
通过目视检查、水压试验、射线检测、工艺改进等多种途径来保证GQ80罐体对接接头质量,可有效减少罐体泄漏事故,大幅度降低罐车安全质量风险,保障铁路运输安全。
参考文献
[1] 海 涛,何宇强,张星臣.我国铁路危险货物运输安全管理及防护对策[J].中国安全科学学报,2005,15(8):21-23.
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[3] 姚 建.浅谈危险货物罐车产品的安全质量保证[J]. 技术与产品,2011(10):15-18.
[4] 李 衍. 焊缝相控阵检测-最新国际标准介绍[J]. 无损探伤,2012(8):8-12.
关键词:联络线 平顶山西 孟平线 方案研究
1、引言
平顶山西地区现衔接焦柳、孟平二条干线,两条铁路呈“人”字型布局,平顶山矿务局平顶山~梁洼铁路在平顶山西站北端通过。地区范围内焦柳线设有商酒务、平顶山西和辛集寨车站,孟平线设有平顶山西(接轨站)和余官营车站。孟平线增建二线扩能改造工程将提高本地区的通过能力,而平顶山西地区的孟平线二线的引入方案的研究则成为优化地区车流组织,减少行车交叉干扰的关键。
2、地区铁路存在的主要问题
(1) 既有孟平线与焦柳线按线路别引入平顶山西站东端咽喉,孟平线往焦柳线北向车流与焦柳下行车流间,焦柳线南东向车流与焦柳下行车流交叉。
(2)孟平线与焦柳线东南向间的车流须在平顶山西站换挂机车并折角运行,随着东南向车流量的迅速增加,车站东端咽喉切割干扰加剧,不利于行车安全,而且增加运营成本。
3、地区客货列车作业量
研究年度平顶山西地区客运作业集中在平顶山西站办理,平顶山西站客运作业量见表1。
研究年度地区车流以南北向通过车流为主,洛阳至南阳间车流近远期占总车流的70.4%和68.1%;平顶山与南阳方向的车流也呈扩大态势,近、远期分别占15.2%和14.2%,其中往南阳方向的下行重车大于上行方向,空车几乎不往平顶山方向排空;地方车流近、远期仅占总车流的5.3%、5.5%。
平顶山西站研究年度近期办理无改编通过列车146列,有改编列车14列;远期办理无改编通过列车179列,有改编列车21列。经检算,本站近、远期到发线能力基本满足接发列车的需要,解编能力也能够满足地区内货运量需求。
4、引入平顶山西地区方案研究
总体思路:根据地区主要客货交流方向,理顺客货列车径路,避免折角运行,地区客运组织顺畅。地区内各站作业分工合理、减少交叉干扰,为地区铁路的发展做好规划预留,有利于城市规划发展。
为满足孟平线增建二线引入地区方案径路合理、运输顺畅的要求,首先研究地区内客货交流情况,研究年度地区内交换车流情况如下:
(1)东南向间:近期下行(平顶山往南阳)为20列(其中客车6列,货车14列),上行15列(其中客车6列,货车9列);远期下行为25列(其中客车8列,货车17列),上行16列(其中客车8列,货车8列)。
(2)东北向间:近期下行(洛阳往平顶山)为12列(其中客车5列,货车7列),上行6列(其中客车5列,货车1列);远期下行为23列(其中客车7列,货车16列),上行13列(其中客车7列,货车6列)。
可以看出,本线车流以东南向为主,单线能力满足需要。东南向间车流约占交换车流总数的比例为近期66%,远期52%,东南向间以平顶山往南阳方向的车流为主,东北向间以洛阳往平顶山方向的车流为主。
设计结合地区内车流构成情况,增建二线接入平顶山地区研究了线路别、方向别引入两类共4个方案,地区铁路正线布局由“人”字型改建为“T”型三角疏解。引入地区方案构成见表3。
从工程投资的方面分析:方案1虽然近期投资最省,但行车交叉干扰最严重,远期废弃工程大;方案2消除了孟平线往焦柳上行列车(东北向列车)与焦柳下行列车的交叉干扰问题,但未解决地区内主、要交换车流(东南向间车流,占总交换车流的66%)在地区内的折角问题,以上两方案均明显不合理,不宜采用。
方案3、方案4均解决了地区内最大的货运交换车流――东南向之间的交换车流的折角走行问题。方案4近期同时解决东北向列车与焦柳下行列车的交叉干扰问题,但从节省投资的角度出发,方案3较方案4投资少。
从“服务运输,系统优化”方面分析:方案3、方案4均解决了地区内最大的货运交换车流――东南向之间的交换车流的折角走行问题。方案3近期未解决东南向的客车及上行货车折角运行,随着该方向客货车流的增加,对平顶西站的柳州端咽喉影响将越来越大,因此,从“服务运输,系统优化”方面分析:方案4更有利于组织地区内的车流,减少行车交叉干扰。
从近、远期结合条件方面分析:方案1远期将废弃部分近期工程,较方案2、3、4的近、远期结合条件差。
综上所述,设计以方案4作为贯通方案,修建南东向联络线及东北联络线。
5、结论
孟平线二线引入推荐贯通方案有效解决了平顶山西地区东南向之间的交换车流的折角走行问题,东北向列车与焦柳下行列车的交叉干扰问题,且线路走向满足城镇近远期规划的要求,在合理工程投资的前提下,实现本线工程的最大的社会价值和经济价值。
参考文献:
[1]冯换、何勋隆.铁路站场及枢纽[M].中国铁道出版社,1996.
关键词 市郊铁路,城市交通,运营管理
我国34 个100 万人以上的大城市中,已形成铁路枢纽29 个。一些枢纽经过技术改造,加上生产布局和运输径路的调整,功能发生了变化,使一些深陷城市包围的线路或区段运行密度骤减。如上海地区的南何支线、新日支线,南京地区的浦梅线、宁栖线,金华地区的浙赣线部分和武汉地区的原京广铁路汉口城区段等。由于铁路运输本身属于轨道交通,具有安全性好、不受气候影响、运输能力大、速度快、运行正点率高、有利于环境保护、可持续发展能力强等优势,加上我国大城市常规地面交通供需矛盾日益突出,市郊铁路参与城市交通的时机已经成熟。当前我国市郊铁路参与城市交通运营还存在着许多问题,如运营管理体制、资金筹措、相关政策、技术装备、运能安排、盈利方式和市场竞争等。其中最重要的问题还是运营管理体制问题。
1 国外市郊铁路运营管理体制
建立适合各地具体情况的运营管理体制,是使市郊铁路尽快参与城市交通的关键。世界各主要城市的市郊铁路运营管理体制形式多样,但主要都是由资金来源所决定,即由投资主体决定运营管理体制。
(1) 国有国营
英国伦敦、法国巴黎和俄罗斯莫斯科采取此种方式。三地参与城市交通的市郊铁路仍为国家所有,由国家出资建设并进行运营管理。
(2) 国家与地方所有,国家经营
德国汉堡采取此种方式。市郊线路的修建由城市和联邦铁路共同负责,联邦铁路负责车站和线路部分,城市负责隧道部分;运营管理由德国联邦铁路负责。
(3) 地方政府所有,地方经营
美国纽约和加拿大多伦多采取此种地方国有的方式。纽约的市郊(城市) 铁路由长岛铁路公司和北方铁路公司进行运营管理,它们同属纽约城市运输管理局。多伦多的市郊铁路由安大略州政府所属的交通管理局进行运营管理。
(4) 民有民营,私有私营
日本东京采取此种方式。东京公共交通中的市郊(城市) 铁路在民营化后,隶属东日本旅客运输公司,在60 年代初实现了高架和地下化,与长途客运和货运分离,经营效果较好。
2 国内市郊铁路现有运营管理体制
我国市郊铁路属于铁道部所有,运营管理由铁道部所属的铁路局、铁路分局执行; 而城市交通则是由地方政府负责建设管理。这样的格局造成了市郊铁路参与城市交通在运营管理体制上的问题。目前我国一些城市已将市郊铁路纳入城市公共交通系统之中,各有不同的经营管理体制,但基本上仍是国有国营的方式。如: 北京地区铁路资产所有权属于铁道部,投资主体只有铁道部,资产经营管理由铁道部下属的铁路局、铁路分局执行。
广州地区采取地方政府积极主动参与的新型“国有国营”模式:广州市政府主动参与广深铁路的广州站—南岗站间修建第4 线改造工程,使其成为市郊客运专线;由广州市政府提供优惠政策,并由铁道部广深公司负责运营管理和出资建设。
对于市郊铁路之外的一些城市轨道交通,其运营管理体制大致有“ 地方国有、地方经营”和“ 地方国有、合作经营”两种方式。
地方国有、地方经营是当前城市轨道交通普遍采取的方式。武汉城市轻轨交通、上海地铁2 号线一期工程、广州地铁1 号线、深圳地铁一期工程,其建设资金不再由中央政府全部承担,而是采取以地方政府出资为主,多元化投资、多渠道集资的方式。
北京地铁八通线及西直门—东直门城市铁路采取的是地方国有、合作经营模式。为此,分别组建了北京地铁京通发展有限责任公司和北京市城市铁路股份有限公司。前者由北京市地铁总公司、北京城建集团、北京轻轨京通发展中心等单位组成;后者由中关村科技发展股份有限公司、北京市地铁总公司、北京城市开发集团公司等组成。
3 我国市郊铁路运营管理体制比较
通过对国内外主要城市市郊铁路运营管理体制的分析可知,我国主要城市所采取的运营管理体制和国外主要城市所采取的不尽相同,这是由我国铁路的地位和作用所决定的。我国发展市郊铁路应注意以下几点。
(1) 铁路国家所有。我国主要城市附近已建成或即将建成比较完整的铁路枢纽,部分枢纽有一定的能力可以提供给城市交通使用。作为具有重要战略意义的铁路,其资产完全属于国家所有,这就决定了运营管理体制中的所有制形式。
(2) 资金来源。市郊铁路参与城市交通,涉及到线路及有关设备的建设和改造。在国家和地方政府财力有限的情况下,完全依靠政府投资已经不太可能,必须依靠社会的力量,实行多元化投资,多渠道集资,吸引社会资金。
(3) 地方政府的支持配合。由于城市交通属于地方政府主管,市郊铁路的改造必须得到地方政府的支持配合。其运营管理离不开地方政府的政策导向、政策支持和资金支持。
(4) 市郊铁路纳入城市交通整体规划。系统地看待市郊铁路参与城市交通,将市郊铁路纳入城市交通整体规划之中,明确市郊铁路在城市交通中的地位与作用,充分发挥其运输能力,缓解城市交通矛盾。
(5) 运营管理的市场化程度。市郊铁路参与城市交通的多元化投资结构要求其运营管理体制按照现代企业制度,组建有限责任公司或股份有限公司负责运营管理。这样既能保证国有资产的增值, 也可以保护其他投资方的利益。
根据我国的实际情况,有以下4 种运营管理体制可供选择,它们分别是:国有国营、国有地营、国有合营、地有地营。其特点和优缺点如表1 所示。
从表1 可知,由于我国铁路资产属于铁道部所有,既有市郊铁路参与城市交通,其线路和设备国有的形式难以改变。为了使市郊铁路能成为城市交通网络中的一个有机组成部分,必须结合城市实际,探讨合适的运营管理体制。
4 实例分析
目前成都市道路的增长跟不上城市交通需求的增长,而地铁、轻轨等大容量城市轨道交通的建设还有待时日。而成都地区已建成较完整的铁路枢纽(成都铁路枢纽布置见图1) ,除了完成铁路运输任务外,能力还有部分剩余,可以为城市交通提供一部分运力。这为市郊铁路参与城市交通提供了良好的条件。
图1 成都铁路枢纽
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成都铁路分局正在论证开行“公交列车”,初步确定其走向为:沙河堡(或成都东) —成都站—天回镇—新都—青白江,主要考虑的是客源组织问题。该线路途经成都市成华区、金牛区、郫县、新都县和青白江区。客流来源分析如下:由于城市总体规划的需要,成华区的工厂都向青白江区等远郊区县搬迁,而大部分职工居住在市区,通勤职工成为主要客源;成都客站是特等铁路客站,客流量大,需要大容量、快速的城市交通满足其换乘需求。换乘旅客成为第二类客源;随着成都市城市的扩大,卫星城逐步发展起来。来往于居住地和城市中心的卫星城居民成为第三类客源。最后,市郊列车的开行还会产生一定的转移客流量。除了客源问题外,困扰成都市郊铁路参与城市交通最主要的还是运营管理问题,主要有以下几个方面。
(1) 开行方案问题。成都铁路部门认为“ 公交列车”最多每天在上下班高峰期开行一次,每次载客1 000 人以上。这与城市对轨道交通大容量、高密度、高速度的要求不符,也不利于有效缓解城市交通矛盾,甚至会使居民为赶上每天一次的“ 公交列车”造成新的交通问题。但是,若以完全公交化的方式开行市郊列车,则会对铁路正常运输造成一定的影响。
(2) 站点设置问题。从成都铁路枢纽图可以看出,当前成都枢纽的站点设置完全遵从铁路站点设置方案,站间距一般在6 km 以上。而对于城市公共交通来说,如果站间距过大,不能吸引居民出行, 对城市交通矛盾的缓解作用不大。
(3) 具体操作问题。旅客的换乘、进出站手续的简化以及减少对铁路长途旅客运输的干扰等都是成都“公交列车”开行需要解决的问题。
上述正是我国市郊铁路参与城市交通时存在的问题在一个地区的具体表现。解决这些问题需要从运营管理体制着手,根据各个地区的具体情况,采用不同的体制。在成都地区建议以“ 国有合营”体制为基础,建立适合具体情况的市郊铁路运营管理体制。
成都市郊铁路运营管理体制可以采用如下形式:既有铁路资产为成都铁路分局所有,成都市政府积极参与,并吸引社会投资,共同组建公司进行运营管理。这种运营管理体制包括以不同形式参与的三方:成都铁路分局、成都市政府和社会经济实体。成铁分局以既有线路设备以及工程技术协助方式投资,成都诵政府以提供线路设备改造资金、财政补贴及优惠政策等方式投资,社会经济实体以资金方式投资。线路及其附属设备资产属于国有(成铁分局拥有既有线路和设备,成都市拥有其投入资金所改造的部分) 。三方投资组建的运营管理公司,负责具体运营管理工作。成都市郊铁路运营管理公司组织结构如图2 所示。成都市郊铁路运营管理公司主要由技术部、运营部和经济部三个部门组成。
(1) 技术部: 由成铁分局派出工程技术人员对公司进行技术协助,研究有关技术问题,并负责技术设备的改造和日常的维护管理。
(2) 运营部:制定实施成都市郊铁路运行方案, 并负责日常运营工作。与成铁分局和成都市有关部门密切合作,在协调好与正常客货运列车衔接的基础上,尽量满足城市居民出行需要,做好与城市其它交通方式的衔接和换乘工作。
图2 成都市郊铁路运营管理公司组织机构
(3) 经济部:负责公司经济运转情况,协调各投资方的经济利益。市郊铁路参与城市公共交通,其公益性远远大于经济性。但如果不保证投资方的经济利益,会使投资方丧失投资信心。成都市政府可以根据其公益性的特点,给予一定的优惠政策和财政补贴,扶持其发展。
当然,市郊铁路参与城市交通所遇到的不止运营管理体制一个问题,还需要我们结合实际情况, 创造性地加以解决,使市郊铁路成为城市交通系统的有机组成部分,满足城市可持续发展的需要。
参 考 文 献
1 金辰虎,张静. 中国应如何发展市郊铁路(一). 城市轨道交通研究,1999 , (1) :25
2 车红坤,金辰虎. 北京地区市郊铁路管理体制改革探讨. 城市轨道交通研究,2000 , (2) :7
关键词:兴业专用线;接轨点;接轨方案;接轨站场改造
中图分类号:u212
文献标识码:A
文章编号:1009-2374(2011)27-0099-04
一、概述
铁路专用线接轨站的选择主要从接轨站的改造工程量、运输组织、车辆交接方式、区间线路长度、区间地形条件、厂区作业站的布置条件及工程投资综合考虑、比选,最终选择较合理的方案。
具体要明确货物品类和货流方向,把握货物的主流方向选择接轨方案;在厂矿、企业、港口等规划建设中一定要明确整列装卸到发的要求,在规划建设中预留足够的空间,同时要整合企业和铁路的人员配置,一般采用铁路局代管的模式,企业可以精简人员;铁路专用线的方案要始终贯彻“直进直出、整列到发、立交疏解”的思想。
广西兴业县现有水泥厂25家,年产能为300万吨,但小型立窑居多,设备陈旧,经济效益低,且对周围环境污染严重。为了调整兴业县水泥工业产业结构,更合理利用当地的矿产资源、交通运输和周边的市场环境,提高企业生产效益。安徽海螺集团计划在兴业县葵阳镇建设一条5000t/d新型干法旋窑水泥熟料生产线。在根据市场需求,可以将其二期工程扩建为日产熟料10000t/d。为了适应新生产线庞大的运输需求量,必须新建一条铁路专用线进行运输,具体在哪个车站接轨能够使线路更通畅,运输组织更方便,投资成本更节省等都是需要重点考虑的问题。本文根据兴业县当地的实际情况提出4种接轨方案(如图1所示),并详细分析各方案的优缺点,最后推荐一种最佳的方案作为参考。
二、石鼓塘站接轨(方案1)
石鼓塘站为中问站,车站中心里程K99+782,可以办理客货运业务,技术等级为四等站。车站位于R=1000m曲线上,站内纵坡1.5‰,车站两端均连接曲线,曲线半径分别为600m和1000m。现有4股到发线(含2股正线),其中每股到发线有效长为:1道885m,2道912m,3道892m,4道912m;玉林端设牵出线1条,有效长250m,货物线1条,有效长368m。
(一)石鼓塘接轨站场改造方案
车站两端正线及站内纵坡不动,通过专用线引入,其中设安全线1条。车站增铺2股交接线(6、8道),另预留二期交接线1股(10道),有效长均不小于850m。交接线6道与4道线问距为6.5m,其他3股交接线线问距均为5.0m。为了方便运输作业,设计线路具有到发线的功能。黎塘端增铺牵出线1条,有效长450m。道岔区布置:专用线接通4道、6道、8道、10道,共4股道,4道客货列车到发与6道、8道、10道向专用线取送车可平行作业。本工程交接线地段路基填挖量不大,牵出线地段路基填挖量较大,最大填高达14m。站内无桥涵工程,6座涵洞需接长。
(二)石鼓塘站线路方案
专用线经站房到侧湛江出岔,通过4道引出。专用线引出后,原站内K100+620处1~20m(宽18m)公路跨铁路的简支梁桥需扩孔为2~20m。专用线与黎湛复线并行约4.4km,至富阳村后Ak(石)6+240处修建1~32m铁路简支梁桥,跨越六景兴业高速公路兴业联线(25.5m宽一级公路)后进过叉材山垌、大坡垌、坡儿垌、莫村、北安、上庄,沿石(南)一大(江口)二级公路方向到达葵阳镇三界垌,进入水泥厂厂区,线路总长13.352km(含厂内线)。
专用线与黎湛线并行地段属低丘岭区,路基填挖量不大,最高填土约7.5m,线路走向顺直。线路在富阳村AK(石)5-050与一条7m宽乡村道平交,至AK(石)6+240处,1-32m铁路简支梁桥地段地势平坦,由于水田较多,路基填方量较大,最高填土为10.0m。AK(石)7+900 AK(石)12 300地段线路穿行于村庄之间,路基填挖量较小,平均填挖量仅2m左右。专用线全线沿路条件较好,沿途建筑物拆迁较少,约1060m2,共需建中桥2座,小桥4座,涵洞2座。需拆迁部分铁路10kV电力贯通线、铁路通信光电缆及地方电力线路。
三、兴业站接轨(方案2)
兴业站为中间站,车站中心里程K109+450,能够办理客货运业务,技术等级为三等站。在工程投资预算较充裕的情况下尽量选择较大的曲线半径,这样铁路专用线就具有较高的平面标准,对提高铁路货运速度和稳定性有非常重要的作用。由于本专线主要用于货物的运输,考虑到兴业县的运输性质和沿线地形,同时也兼顾节约工程投资和满足运输要求,本线站内纵坡设为1.5%。
本站现有5股到发线(含2股正线),其有效长为:1道900m,2道1075m,3道900m,4道969m,6道969m。玉林端设牵出线1条,有效长354m,在黎塘端站房同侧设有货场,装卸线4条,兴业粮食饲料专用线在货2线尾部引出(共3股道)。
(一)兴业站接轨站场改造方案
考虑到水泥厂厂址的问题,专用线应在兴业站黎塘端接入。若在站房同侧引出,则会出现以下问题:
1.需要改建货场线,车站道岔改动和所涉及的工程都较大。
2.交接线加在站房同侧,其到发、调车及取送作业与旅客列车容易发生干扰,给旅客的安全造成威胁。
3.专用线引出后,要穿过县城规划区域,这样会与县城的长期规划产生冲突,不利于城区的发展。具体改扩建方案为:
车站两端正线及站内纵坡不动,通过专用线引入,并设安全线1条。车站增铺2股交接线(5道、7道),另预留二期交接线1股(9道),有效长均不小于850m,9道路基工程本次未列。交接线5道与3道到发线间距为6.5m,3股交接线线问距均为5.0m。为方便运输作业,设计线路具有到发线功能。玉林端增铺牵出线1条,有效长450m。
道岔区布置:专用线接通3道、5道、7道、9道,共4股道,3道客货列车到发与5道、7道、9道向专用线取送车可平行作业。整个站区路基填挖量较大,平均填高5.0m左右,且需改移乡村(7.0m宽泥结碎石路面)道路,谭良村3户民宅共计480m2需拆迁。站内无桥涵工程,有5座涵洞、2座交通涵需接长。
(二)兴业站接轨线路方案
1.厂外线。厂外设计方案在站房对侧黎塘端出岔,通过3道引出。与黎湛复线并行2.35km至芝麻坡村通过园艺场后于AK(兴)3+670=K105+065处,采用3~20m铁路简支梁桥上跨324国道(18m宽二级公路)、黎湛复线(线间距5m)及一条砼乡村道(7m宽)。然后线路以s弯经富阳村边AK(石)6+200与石鼓塘站接轨方案线重合,在AK(石)6+200处修建1~32m铁路跨线桥上跨六景兴业高速公路兴业联线,之后线路走向完全同石鼓塘接轨方案直至厂区, 线路全长12.029km(含厂内线),区间线路长度比石鼓塘方案短1.323km。
此方案专用线与黎湛线并行地段地势平坦,需改移乡村道路(7.0m宽泥结碎石路面)2km,接长两座(1~4m,1~3m)交通涵。并且需要连续修建2座铁路跨线桥,在AK(兴)1+000 AK(石)6+300路基填方量较大,平均填高10m左右,最大填高达14m,路基坡脚及坡面需设防护。沿线拆迁房屋980m2,共需修建中桥3座,小桥3座,涵洞(含交通涵)26座。
2.厂内线。厂内线的设计对于每个方案都是相同的,所以下文其他3个方案的厂内线均采用该设计方案。厂内设线按贯通式设装卸线3股,主要为燃煤、石膏及水泥熟料外运,机车走行线1股,预留装卸线1股,有效长均不小于600m。另铺设尽头式机车整备线1股,有效长150m(直线段长70m);尽头式车辆边修线1股,有效长80m。线路轨顶标高与厂区场地标高合理衔接。广区线路入口处设100t双台面动态电子轨道衡1台,轨道衡两端各设25m整体道床。
四、兴业站北端新建交接场接轨(方案3)
(一)运量、作业量及运输组织
1.铁路到发货物种类及运量预测。根据南京水泥工业设计研究院提供资料,一期铁路专用线到发运量达116万吨/年。
2.作业量。根据到发货物种类,货物运输不需专用车辆,均可用敞车运输,到达卸空后的敞车可以用来装货发送。
由于到达和发送货物均为重质货物,铁路货车平均净载重60吨/车,考虑货流波动系数1.1和到发车辆利用情况,经计算,一期工程最大月份日均进出专用线的货车各为42.7辆。
3.运输组织。鉴于到发运量不是很大及接轨站为申问站的情况,车辆可考虑以摘挂列车挂运和开行小运转列车方式。
4.路厂问交接方式。路厂问交接方式采用车辆交换,交接地点在接轨站交接线,厂方白各机车担当车站至厂区的取送作业,行车按调车办理。
(二)新建交接场接轨方案
本方案在兴业站增铺1股到发线(5道),有效长850m。在兴业站北端新建1个交接场与兴业站纵列式布置,交接场自兴业站4道引出,并设2股交接线,预留1股交接线,交接线有效长850m。交接场与兴业站之间联络线共765m,联络线及交接场与兴业站间采用安全线(有效长50m)作为隔开设备。
(三)接轨线路方案
铁路专用线在交接场北端接轨,穿过兴业五金钢球石材厂后修建1~32m铁路简支梁桥跨越324国道(20.0m宽二级公路),至富阳村后于AK(III)2+756处修建1-32m铁路简支梁桥跨越六景兴业高速公路兴业联线(25.5m宽一级公路),线路穿行叉卡牙山垌、大坡垌、坡儿垌、莫村、北安、上庄,沿石(南)一大(江口)二级公路方向到达葵阳镇三界垌,进入水泥厂厂区,区间线路总长8.856km。
五、新建六联站接轨(方案4)
(一)新建六联站接轨方案
本方案在黎湛复线石鼓塘与兴业站之间K103+680处(此处为黎湛复线建成开通后己封闭的原六联站位置)新建六联中问站,设5股到发线(含正线2股),预留1股到发线,股道有效长850m;另设1条牵出线,有效长450m,1条安全线,有效长50m。
原六联站为黎湛线临时会让站,站坪坡度为6‰;黎湛复线开通后,该站即行封闭。新建六联站由于有专用线接入,因调车作业需要,根据设计规范,站坪坡度需按1.5‰改造,由此引起黎湛复线改线3.75km(车站站坪位于平直线上,湛江端站外正线曲线半径采用600m)。
(二)新建六联站线路方案
铁路专用线自六联站南端接轨,由4道引出,至富阳村后于AK(Ⅳ)2+160处修建1~32m铁路简支梁桥跨越六景兴业高速公路兴业联线(25.5m宽一级公路),之后线路走向完全同3方案,线路总长8.26km。
六、方案比较分析
方案1区间专用线长度较长,投资大。
方案2要跨越324国道、黎湛复线进入城区规划范围,影响城区的整体规划,占用农村水田较多,其专用线长度为10.98km。通过城区的另外一个代价就是工程量大,拆迁扩建投资成本也相继增加,其中兴业站扩建工程需耗资1741.22万元,专用线工程耗资13026.84万元,合计14768.06万元。
方案2中线路主要沿兴业县城区规划绕行,对城区发展影响小。但线路运营长度相对其他较长,其总运行长度为13.352km.对农业水田的占用比方案1少201亩,一定程度上对当地生态环境的保护较好。
最重要一点,方案3 3-程量小,少建一座3~20m的铁路跨线桥,在工程成本方面,方案3专用线工程预算为8624.93万元,兴业站改建工程需1631.54万元,合计10256.47万元。方案3因为新建交接场与铁路专用线位于兴业站同侧,专用线无需跨越黎湛复线,线路较为平坦,线路长度也较短,区间线路总长为8.856km,工程投资费用较少。
方案4新建六联站需改建站坪纵坡使得黎湛复线改线3.75km,其专用线总长为8.26km,但由于新建六联站和改建黎湛复线工程量较大,相应投资成本也较多,其中新建六联站和复线改造费用为20663.81万元,专用线工程为10003.446万元,合计30698.27万元。
综合投资成本和铁路专用线考虑,其中方案4专用线最短为8.26km,但其改扩建成本是4个方案中最高的一个,方案1区间专用线较长。方案2需要修建跨黎湛铁路的跨线桥。方案3比方案1专用线长度较短,通过长远角度来看,方案3经济前景也很适宜;同时从运输组织、车辆交接方式考虑,综合以上各专用线方案长度和投资费用考虑,方案3为最佳推荐方案,其他3个方案作为比较方案。
关键词:困难山区 选线 展线 高桥
我国系多山国家,山区丘陵约占国土总面积的65%,因此山区选线是铁路选线中的重点之一。山区地形复杂,选线难度相对较大,结合设计中实例浅析山区选线中应注意的几个问题。
1工程概况
本线所经地区地形、地质条件极其复杂,各类环境敏感区域(点)较多,线路选线要综合考虑经济选线、工程选线、地质选线和环保选线。本线线路选线有以下几个特点:
1)本线地处云贵高原与青藏高原的连接部位,群山矗立,河流切割剧烈,高差悬殊,河谷形态以“V”形谷为主,线路展线系数大。在选线中应结合工程情况、车站设置展线。
2)本线位于贫困山区,沿线经济据点少,选线过程中尽量照顾沿线经济据点。
3)本线不良地质分布广泛,活动断裂规模大,地震活动频繁,因此要合理利用地形条件,尽可能绕避地质不良地段。
2合理的限制坡度
限制坡度与铁路等级、输送能力、牵引种类、地形条件以及相邻线路的牵引定数关系密切。铁路等级越高,则设计线的意义、作用和客货运量越大,更需要有良好的运营条件及较低的运输成本,因此宜采用较小的限制坡度。输送能力与牵引定数有关,而牵引定数是由限制坡度和牵引种类决定的,所以限制坡度的选择,应根据运输任务,结合机车类型一并考虑。当铁路等级、输送能力、牵引种类已确定后,限制坡度主要取决于地形条件。当限坡与自然纵坡相适应时,线路展线少,工程费省,尤其当地形困难时,限坡大小对工程费影响较大。因此,在山区选线中选择合理的限制坡度至关重要。
2.1攀丽铁路地形地势特点
本线位于青藏高原南东缘,云贵高原西缘,滇西北横断山脉南段,线路呈近东西向走向,地面高程1000~3500m之间,地势起伏较大,相对高差达500~1000m,部分地段高差达1200~1500m。线路所经地段地势分析如下:攀枝花至华坪段高程变化不大,限制坡度对工程影响不大;华坪至永胜段地势起伏大,自然坡度达15.7‰,局部达20‰。永胜至金沙江段地势起伏大,自然坡度12.1‰,局部达23.5‰;金沙江至丽江段地势起伏大,自然坡度为17.1‰,局部达23.5‰。
根据线路所经地区的自然坡度、通道内各条线路的既有坡度,本次研究了18.5‰、24‰、30‰坡度方案。
18.5‰坡度方案线路长度246.031km,桥隧总长216.792km,桥隧比88.12%,工程投资337.31亿元;24‰坡度方案线路长度229.453km,桥隧总长199.680km,桥隧比87.02%,工程投资310.65亿元;30‰坡度方案线路长度220.955km,桥隧总长192.942km,桥隧比87.32%,工程投资300.18亿元。
在工程可行的情况下,选择较大的限制坡度,减少展线、桥隧长度和高桥座数,可有效控制工程投资。本线中,30‰坡度不满足行车条件,故选择24‰坡度。
3利用较大的沟谷
选择山间较大沟谷进行选线。山区地形复杂,高程变化较大,克服高程障碍是山区选线的难点之一,而利用山间较大的沟谷则能有效的克服这一障碍。在选择沟谷时,应尽量利用与线路走向基本一致的沟谷,注意寻找两岸开阔、地质条件较好、纵坡较平缓的沟谷。线路所经河谷选定后,还需要进一步研究线路设在河谷的哪一侧。通常在河谷的两岸,自然条件常有差异,应结合地形、地质、水文、农田及城镇分布情况,选择有利的一岸定线。
4越岭垭口的选择
当线路需要从某一水系(河谷)转入另一水系(河谷)时,必须穿越分水岭。越岭线路通常是沿通向分水岭垭口的河谷,用足最大坡度定线,并以隧道越过垭口再沿分水岭另一侧的河谷向下游定线。选择垭口应遵循高程较低、靠近短直方向、山体较薄、两端引线条件较好的原则。
5合理处理采空区
我国的山区矿藏非常丰富,矿区的采空区如采煤洞、掏砂洞等,选线时如对此类地区重视不够,工程措施考虑不周,通车后将导致线路建筑产生病害,如路基下沉,桥梁变形,严重危及行车安全。因此,选线过程中应查明情况,排除隐患。选线时线路首先应绕避采空区密集地区。
6大江大河跨越点选择
长隧穿山、高桥大跨越江缩短线路,以传统的选线模式,一般山区的铁路选线先顺山间河谷进行展线,以提升线路标高以较短的隧道穿越分水岭,或降低线路标高以较低的桥高跨越河谷,依靠线路展长,增长路基,以降低桥隧工程修建技术的难度。由于本线线路走向与山系、构造线断裂带基本成正交,为尽可能地减少沿河展线 ,贯彻以正交方式高桥大跨横越大江大河,以正交或大角度方式长隧穿越横断山系的选线原则。线路尽可能以正交或大角度方式相交。
6.1跨越金沙江桥址方案分析
金沙江为本线最大河流,跨金沙江桥为本线控制性工程,结合线路方案,在丽江处跨越金沙江共选取了三处桥址方案,分别是I桥址方案、和II桥址方案、III桥址方案。
(1)I桥位,主跨采用1-460m钢箱拱,最大墩高110m。
(2)II桥位,主跨采用(120+200+120)m钢连续刚构桥,最大墩高95m。
(3)III桥位,主跨采用1-550m钢箱拱,最大墩高140m。
由于线路方案受高程控制,需展线设计,I桥位方案轨面高程为1513m,II桥位方案轨面高程为1289m,III桥位方案轨面高程为1679m,因此,和II桥位方案较其它两个方案桥高较小,可采用结构形式较为简单的连续刚构,结合V字形沟谷的地势,其它两方案均采用钢箱拱的结构形式,从桥址建桥条件分析,I桥位山体完整性好,线路与山体等高线、河道正交,拱桥建桥条件较好,III桥位位于金沙江“几”字形河弯处,桥址处山体冲沟发育,山体完整性较差,线路与河道及山体斜角,拱桥建桥条件较差。综上,从建桥条件、桥式方案的可靠性及经济性分析, II桥址方案最优,I桥址方案次之,III桥址方案较差。
I桥址方案具有线路长度较短、桥隧工程小、工程投资较小、地质条件较好等优点,且经过沿线华坪、永胜两个县城并在城区附近设站,对带动地方经济发展和增加国土开发辐射范围作用明显,社会效益较好,因此推荐I桥址方案。
6.2跨越金沙江桥址方案研究
由于金沙江采用较大桥高可缩短金沙江至永胜县至丽江展线段线路长度,且桥位处工程地质条件较好,具有采用高墩大跨桥梁的条件。通过收集相关单位在攀毕遵铁路中的研究成果,以最大悬索桥主跨不超过1200m,在线路走向方案研究结论的基础上,对钢箱拱桥和悬索桥两种不同的桥式进行了研究。
1)各方案简介
程海北I方案:线路自比较起点永胜县北引出,向北在大营设站,沿五郎河向西展线下至1513m标高于腊美采用主跨460m钢箱拱桥跨金沙江,过江后向南展线在尔罗镇设站,出站后折向北,紧坡而上展线经龙潭、光乐,在大来村下穿既有大丽线,上跨在建仁和至丽江铁路引入在建丽江站至方案比较终点。比较段落内线路长度99.253km,桥隧总长89.873km,桥隧比90.55%,工程投资140.99亿元。
程海北II方案:线路自比较起点永胜县北引出,向北紧坡而下过睦科,沿五郎河向西至盐所设站,出站后展线上至1750m标高于腊美采用主跨1050m悬索桥跨金沙江,过江后向南展线在尔罗镇设站,出站后折向北,紧坡而上展线经龙潭、在三元村下穿既有大丽线,上跨在建仁和至丽江铁路引入在建丽江站至方案比较终点。比较段落内线路长度88.201km,桥隧总长82.073km,桥隧比90.18%,工程投资136.65亿元。
两方案走行于同一个走廊带,且在华坪、永胜县城均设站,对带动地方经济发展和国土开发作用相当,地质条件相当。主要就桥式优缺点进行分析如下:
线路方案受高程控制,需展线设计,根据线路1513m和1750m的路肩高程控制,桥梁采用了1-460m拱桥方案和(225+1050+225)m悬索桥方案,从建桥条件分析,梁桥位于同一桥址处,该桥位地形为V字形沟谷,拱桥的建桥条件要好于悬索桥,从结构的可靠性和经济性分析,拱桥方案较悬索桥方案占有明显的优势,目前,在国内铁路桥对拱桥的应用要远远高于悬索桥,悬索桥具有刚度差的结构缺点,山区沟谷风较强,因次,悬索结构需加强刚度设计,从跨度分析,悬索桥在造价上要远远高于拱桥方案。
金沙江桥标高决定永胜至丽江段线路长度,较高桥高可缩短线路长度,但同时也加大金沙江桥主跨,影响方案的可实施性。因此,从节省投资的角度出发,同时降低工程风险,保证方案可实施性上综合考虑,研究暂推荐1513m标高,主跨460钢箱拱方案。
7.结论
【关键词】 干散货运输;货主企业;自建船队;SWOT分析
2008年前后,一部分本不从事运输业务的货主企业基于各种需求组建自己的散货船队,在市场上正面挤压运输企业。从国际上看,一些大型资源企业、能源企业开始筹划自己的散货船队,如矿山巨擘淡水河谷筹建了一支由35艘40万t级VLOC组成的船队;从国内来看,宝钢集团、神华集团等企业纷纷投资组建船队,据交通运输部水运局公布的不完全统计,截至2011年底,国内货主投资船队运力占沿海万吨以上干散货船总运力的24%,其总和已远超三大央企沿海干散货船运力总和。
货主船队占据了一部分市场份额,将引发连锁的挤压效应,而缺乏货源支持的航运企业不得不在如此环境下艰难求存。鉴于此问题的影响力,对国内外货主自建散货船队状况进行分析已相当必要。通过本研究,可以理清相关因果关系,对货主企业为何选择自建船队进行解答,亦可有针对性地为货主企业自建船队的相关战略选择提出一些建议。
1 货主企业选择自建船队的动机
1.1 战略投资
船舶工业倍受金融危机重创,骤然从卖方市场转变为典型的买方市场,许多企业受经营之困,将已经签订的造船订单延期、改期乃至撤除。经济增长放缓的预期更是直接影响了船舶的未来需求,船价在造船市场如此低迷的境况下掉入底部空间,数年间已跌去昔日的五成(见表1)。
船价此等跌幅,对于资本充足的买家来说无疑是一次低成本进场的利好机会。虽然航运业在近几年步入低谷,但其独特的周期场规律使得逆周期入场有着坚实的理论依据――一艘船舶从交付到拆解船龄往往长达20年以上,在这段时间里一般可遇上一至两次行情周期,若按船价低点入高点出操作,盈利可期。立志于筹建自有船队且资金与货源充足的大货主们无疑是合格的买家。以矿业集团为例,近几年原材料价格的不断上涨使得他们通过出售大宗商品获得了巨额的利润回报和丰厚的结余资金。在具备了扩张的充分条件“资本”之后,货主们也在急迫地寻找好的投资机会,而前几年航运市场高位火爆、运力持续供不应求的态势正向他们展示了这样的机会。他们可以在航运市场低迷之际,通过组建自己的船队,以新兴船舶所有人之势进入海运市场,高效地在最佳成本线实现扩张,而随着航运业走出低谷,转卖或出租这批船舶都将成为不错的选择。
另外一种考虑则是为保证企业的战略安全而投资。2007―2008年,航运市场在一波未平、一波又起的暴涨下,俨然被视作一个可以谋取暴利的市场。船舶所有人的心态也随着航运市场繁盛达到顶峰而发生微妙的变化,一度有部分船舶所有人为逐利而撕毁合同,不配合货主的急性运输需求。在船公司没有表现出长期合作意愿的情况下,一些货主企业基于自身的战略安全需求开始投资组建自己的散货船队,以保证及时调配的灵活性,而为船队所投入的资金,也被视作一种投资成本。
1.2 掌握运输主导权,锁定运输成本
货主企业通过控制自有船队掌握了运输上的主导权,不必迁就于航运市场的淡旺季,亦可锁定所需的原材料货物运价,回避海运价格波动给生产运营带来的负面影响。
淡水河谷自建35艘40万t级VLOC船队的计划即为控制运输成本,提高巴矿价格的竞争力。国际干散货运输市场2003―2008年处于运力供不应求、运价高位震荡的繁荣期,运输成本长期处于高位,一度形成海运费超过矿石价格的格局。澳洲的两拓(力拓和必和必拓)正是仰仗亚洲市场运距短带来的相对价格优势,赢得了更高的矿石销量。同样的1 t铁矿石,同样运至我国的北仑/宝山港,从巴西图巴朗港出发与从澳大利亚丹皮尔港出发的单航程运价差在2008年一度高达60美元(见图1)。
大型船舶具有明显的规模经济效应,与当前主流的16万~18万载重吨海岬型船相比较,其在单位载重吨造价及单位运力能源消耗方面都取得了明显优势,因而单位运营成本也有一定程度的下降。据Credit Suisse计算,淡水河谷VLOC的保本运费率在2010年的水平为19.12美元/t(根据当时的油价计算,不考虑折旧费),明显低于即期市场运价。就数据资料来看,巨型货船将使淡水河谷有效降低运输费用,并很好地控制成本,这也是该公司自建大船的初衷。
1.3 完善产业链,控制相关风险
自建船队帮助货主企业实现产业链的纵向一体化发展。通过战略性地投资建造船舶、发展自有运输队伍,货主企业可以更好地控制船舶运力,掌握相关运输环节,摊薄散货运销的成本。国内几大能源企业神华集团、华电集团和国投集团等都相继提出“煤电路港航一体化、产销运一条龙”的理念,将产业链从原来的煤炭、发电延伸至铁路、港口和航运。这种立足于主业的多元化经营模式为企业的发展带来了丰厚的回报。
再以淡水河谷为例,该公司拥有自己的铁路、公路、卸货码头及船队,同时开设了专业的物流运作公司,组建了一条从产地到消费地的运输链。此外,该矿山巨头已经或即将在阿曼、马来西亚和菲律宾建立分销中心和转运站,意图通过拉近消费地与钢企直接交易来控制矿石现货市场。这些举措可以帮助企业有效减少不必要的中间环节,将生产、出货、运输等各个环节紧密衔接,从而降低产销过程中的风险。
1.4 巩固散货贸易话语权
大型资源企业通过掌握自有船队,为自己在散货贸易上的定价权增添了筹码。铁矿石市场长期处于卖方垄断之下,三大矿山巨头利用其在市场上的寡头垄断地位,组建同盟,抬高铁矿石价格,拉涨海运价格即是其手段之一。2009年年末,两拓通过大量租用船舶干预干散货运输市场,推动BDI指数反常上涨(见图2)。根据Clarkson的海岬型船月度承租订租量数据,2009年9―10月,两拓租船量占市场租船总运力的比重分别为29.54%和36.58%。当时正值铁矿石价格年度谈判之际,两拓通过伪造铁矿石需求火爆的繁荣景象,强化己方在铁矿石价格谈判上的话语权。虽然当前铁矿石定价模式已经发生改变,但矿山巨头的操作手段并无二异。
从淡水河谷2011年年报中的一个数据也可以验证该公司对于运输权的重视程度。2011年,淡水河谷按CFR价格运送了万t铁矿石及球团,其中万t运至中国。通过拥有自营船队,淡水河谷掌握了其所推行的到岸价中运费部分的定价权,这也进一步巩固了其在铁矿石贸易上的强势地位。
2 货主企业自建船队的战略选择
2.1 货主企业自建船队的SWOT分析
航运市场不像普通的商业贸易市场,在赢得优势之余,货主企业也将自己暴露于风险之下。在此引入战略分析的基本工具SWOT,对货主企业自建船队的发展战略进行分析,得出结论如下:
(1)优势 货主企业受惠于经济全球化带来的发展机遇,从中累积了充足的资本,一般都具有较强的经济实力,这也使得针对航运业的资本运作存在可能。尽管经济增速在全球范围内有所衰减,但以中国、印度、巴西和俄罗斯为代表的新兴经济体对大宗商品的强劲需求,为大型资源企业、钢铁企业和能源企业提供了稳定发展的坚实后盾。即使在运输市场供大于求的淡季,货主企业稳定的货源也可为自己组建的航运公司提供充足的运量。随着航运业的发展,航运细分市场逐步完善,各种专业化的公司如船舶管理机构、船员管理公司等可以满足货主企业管理自有船队的各种需求,这也有效提升了船队的运营效率。
(2)劣势 由于航运业对专业性的要求比较高,涉及金融保险、海事法律、港口装卸、船舶管理等多个领域,对相应领域的管理水平和操作能力往往左右着航运企业的营运效益。同时,相比专业船舶所有人,货主组建的船队在航运专业人才的数量和质量上都存在不足。建立一支专业的管理队伍需要数年,一旦操作不当,极易发生外行领导内行的情况,而相关经验不足引起的对航运周期的错误判断,更是会引发难以估量的蝴蝶效应。此外,货主自建船队的初衷多为满足母公司的运输需求,投资回报率并不高。若不参与市场竞争,会导致其运营效率低下,资源有效性不足,船舶利用率过低;若将其投放运输市场参与市场化经营,有可能面临客户的排他性,母公司的竞争对手也许会基于一些战略考虑尽可能避免租用这些船舶。就竞争力而言,货主旗下缺乏经验的航运公司能否挺得住与专业航企之间在非母公司货源上的竞争压力,还存在较大的疑问。
(3)机会 如前文所述,目前的船价已经达到一个相对的低位,货主企业可以踩着最佳成本线低价购船进入海运市场。同时,以中国为首的新兴经济体的稳定需求为这些货主企业的生存与发展提供了足够的动力,而多元化经营、整合供应链的潮流又为这些企业提供了发展的战略指南。再者,由于干散货运输市场近似于完全竞争市场,遵从优胜劣汰的发展秩序,进出自由亦是该市场的特征,为货主企业提供了买船入场的可能。
(4)威胁 货主企业面临着诸多的风险。其一,航运市场与生俱来的高风险。货主的核心需求并不是成为航运业的领军典范,其根本还是为主业服务,或提高收入,或压低成本。作为典型的周期性产业,航运市场的波动性在近几年表现得淋漓尽致,大量专业运输企业都在过程中亏损惨重。货主投资的航运企业极有可能在动荡的航运市场里成为母公司的包袱,带来一系列的运营风险。早在20多年前,不少货主企业也曾将航运业务收归旗下,组建了自己的散货船队,然而随着市场下行、盈利收缩不得不处理掉这些运力。其二,现时运价低迷使得盈利艰难。整个航运市场处于低位盘整阶段,运价因承受供需剪刀差的压力而不断下行,专业的航运企业薄利乃至赔本运营的比比皆是,纵使有自己的货源,要获得一定的利润还是十分艰难的。其三,航运业资本、技术密集型的产业特征为货主企业带来资本风险。投资买船不比其他方面的投资,极难甩脱。一旦买船决策的时机不当,企业极有可能面临大量资本被套牢、主营业务受到影响乃至资金链断裂的风险。其三,货主企业这一行为已经受到我国有关部门的关注,相关行为面临政策约束风险。2011年,交通运输部了《关于进一步规范货主投资国内航运业的公告》,对未来可能继续出现的国内货主新成立公司、组建干散货船队的情况加以规范,同时在2012年1月31日出台新规,对超过现行规范设计船型的大型干散货船舶不再采取“一船一议”的方式进行靠泊管理,对象直指淡水河谷的40万t级船队。
通过以上对货主船队面临的内外部优劣势的综合评估,笔者认为,考虑到各种利好,货主企业应立足于自身优势,努力克服自身劣势,抓住外部机遇,积极应对威胁并合理评估风险。就SO(增长型)战略来看,有实力的大货主可发挥资本优势和货源优势,在低点入场,组建或扩充自己的干散货运输船队;就ST(多元型)战略来看,货主企业应充分评估并积极应对各项风险,在确保主业稳定的基础上适量投资,合理确定自购船舶、长租船舶与COA合同的比例;就WO(扭转型)战略来看,通过对外部机会与内部劣势的交叉分析,货主企业应开源节流,努力寻求最好的经营模式,提高管理队伍的素质和专业水平,或寻求与专业化船舶所有人合作来提高运营效率,为提高资源使用效率,可在自用的基础上将一部分船投放市场;就WT(防御型)战略来看,货主企业在航运低谷中应找好企业定位,注意对航运市场系统风险和资本风险的防范,切不可盲目扩张运力规模,为了规避自己所存在的不足带来的消极影响,可考虑与专业船舶所有人合资组建联营船队,由货主企业提供货源,而专业船舶所有人则发挥其在航运业的优势负责日常运营,组成风险公担体,共同抵御风险。
2.2 货主船队的自营联营选择问题
基于收入和成本的考虑,货主组建船队有三种可能:自营;联营;在经营不善的情况下退出航运市场,将相关业务重新外包。在此,分别从成本和风险角度对前两种选择进行比较。
首先,以保本运费率为指标,从成本角度考虑自营联营问题。由于保本运费率已经随着日益高企的油价而水涨船高,重新计算数值已十分必要。保本运费率是基于净利润等于零的假设得出的,在计算中忽略了一些次要因素的波动影响,并不考虑折旧费。相关推导公式如下:
以淡水河谷VLOC为例,若以现在的油价平均水平640美元/t (2012年5月25日鹿特丹港、新加坡港、香港港380 cSt燃油的平均价格)计算,保本运费率已经升至26美元/t,然而即期市场的运价水平只有20.7美元/t。此时,维持自有运力的成本已经大于向即期市场租船的成本。由于运价在运力过剩的压力下短期内复苏无望,这样的情况也必将持续下去。
淡水河谷的大船计划是围绕其在亚洲尤其是中国的铁矿石分销战略展开的,自有运力的巨额耗费也远超公司当初的预期。而今,航运市场仍处于不景气状态,淡水河谷自建船队引发的运力挤压效应触动了中国船舶所有人的根本利益,大船停靠中国港口更是变成一场多方拉锯战式的博弈。在不可能将多方利益均带到最大化的情况下,淡水河谷与中国船舶所有人就40万t级VLOC船队的运营展开合作就成了一个最优解。
其次,结合SWOT分析,从抵御风险的角度考虑,与专业船舶所有人组建合资公司、船货双方联营是当前可以规避航运市场系统风险和资本风险的最佳选择。这样,既能满足货主自身的运输需求,锁定部分运价,在战略上为母公司服务,并有效地完善产业链,又能以较强的竞争力投放市场运营,取得较好的营运效果。
3 结 论
客观地说,货主组建自己的干散货船队是有其必要性的。通过拥有自有船队,他们或可自主安排生产,完善产业链,或可控制运输成本,掌握运输上的主导权。然而,作为新兴船舶所有人,在享受到自建船队带来的一系列好处之余,货主们也承受着航运业的高风险。
在全球航运市场运力过剩、货盘减少、运价萎靡、油价攀升的今天,航运企业本已面临着生存压力,货主自建船队可能带来的货源危机更是触及了他们的敏感神经,因而反响强烈。
笔者认为,货主自建船队的出发点并非为瓜分航运市场。面对自身优缺点与外部环境的机会和风险,货主企业要学会扬长避短,努力不偏移组建自有船队的初衷。为顺应市场专业化运营的潮流,货主企业可通过与专业船舶所有人建立资本纽带、合资运营船队的办法,在回避市场风险的同时,满足控制成本、保障战略安全、完善产业链等一系列需求。货主充足的货源和航运企业充沛的专业人才将为合资船队的运营提供成功的保障。