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参考文献:《中国高铁时代的新生活》,作者:李康平,出版社:中国铁道出版社。《高铁时代下的城市交通规划》,作者:戴帅,程颖,盛志前,出版社:中国建筑工业出版社。《工作的开始——高速铁路施工新技术》,作者:李向国等,出版社:机械工业出版社。《高速铁路技术》,作者:李向国,出版社:机械工业出版社。《高速铁路无砟轨道路基设计原理》,作者:胡一峰,李怒放,出版社:中国铁道出版社。《高速铁路电气化工程》,作者:李群湛,连级三,高仕斌,出版社:西南交通大学出版社。《高速铁路桥梁施工技术与装备》,作者:张晓炜,智小慧,出版社:华中科技大学出版社。《高速铁路运营组织》,作者:赵鹏,出版社:中国铁道出版社。《高速铁路轨道施工与维护》,作者:文妮,出版社:西南交通大学出版社。《高速铁路高性能混凝土应用管理技术》,作者:赵国堂,李化建,出版社:中国铁道出版社。《京沪高速铁路系统优化研究》,作者:张曙光,出版社:中国铁道出版社。《高速铁路振动及噪声测试技术》,作者:张洁,林建辉,高品贤,出版社:西南交通大学出版社。《高速铁路信号系统》,作者:李映红,出版社:西南交通大学出版社。《高速铁路概论》,作者:李学伟,出版社:中国铁道出版社。《高速铁路施工技术与管理》,作者:岳祖润,出版社:中国铁道出版社。 
国际铁道车辆系统动力研究新进展瑞士Bombar山er公司,研究了采用耦合轮对机车转向架的曲线通过和稳定性优化问题。众所周知,在传统的车辆设计中,曲线通过和稳定性是一对矛盾。研究人员曾采用多种方法试图同时提高这2种基本性能,该文针对机车轮对要传递牵引力的情形,开发了一种轮对交叉耦合机构,可以分离轮对导向和牵引力传递功能,并在瑞士联邦铁路公司460系列机车上成功应用,其车轮旋削周期较以前延长3倍一4倍。 美国运输技术中心(TTCl)H.Wu研究了货车转向架心盘摩擦对曲线通过和横向稳定性的影响,并对目前采用的心盘润滑材料进行了评价。主要结果如下:(1)在正常的车辆和轨道状态下,心盘润滑条件对轮轨横向力影响很小; (2)对于采用滚动接触旁承(RSB)的货车而言,心盘摩擦因数对车辆横向稳定性有重要影响,为了降低货车蛇行危险,心盘摩擦因数最小不能低于0.3; (3)常接触旁承(CCSB)可以有效地改善货车横向稳定性,于采用常接触旁承的货车来说,心盘摩擦对车辆失稳速度影响很小; (4)仿真结果显示,常接触旁承较滚动接触旁承平均提高蛇行失稳速度约16km凡;(5)聚酯作为心盘摩擦材料具有良好的应用前景。 此外,澳大利亚昆士兰中央大学的Y.Handoko等利用VAMPIRE软件首次研究了非对称制动力对货车曲线通过性能的影响。他们简单地采用正负摇头力铁道车辆 第42卷第1期2004年1月矩来模拟非对称制动力的作用。结果表明,货车通过曲线时若施加负的摇头力矩将增大冲角和轮轨横向力,不利于曲线通过。2车辆运动稳定性研究进展 车辆非线性运动稳定性属于理论性很强的研究领域,甚至涉及浑沌、分叉等深层次概念。近2年国际上对此专题的研究仍以理论研究为主,但出现了一些新观点,如曲线上的运动稳定性、轨道体系对车辆运动稳定性的影响等。 丹麦工业大学H.True等在转向架非线性运动稳定性及分叉研究的基础上进一步分析了具有干摩擦悬挂阻尼货车轮对的动力学稳定性问题。 澳大利亚F.Xia和丹麦工业大学H.Tme研究了三大件式货车转向架的动力学问题,其主要特点是考虑了楔块二维干摩擦特性(以前均简化为一维问题),计算出了三大件式货车转向架的线性和非线性临界速度分别为102.6km凡和73.8km凡。计算结果说明三大件式货车转向架呈现浑沌运动。 澳大利亚Y.Q.Sun等强调在货车蛇行运动稳定性计算中考虑轨道离散支承模型的重要性。结果表明,考虑粘弹性轨道模型计算得出的蛇行失稳临界速度要低于不考虑轨道模型(即“刚性”轨道)之值,一般低10%以下。值得指出的是,这一工作早在2年前已由中国西南交通大学完成[:,引。他们采用车辆—轨道耦合动力学方法求解车辆临界速度,其结果是,采用中国的铁路参数,车辆临界速度差异在8%以下(考虑实际轨道弹性结构时临界速度更低),结果是类似的。该项研究结果对经典的车辆动力学计算方法(不考虑轨道结构弹性)中车辆临界速度的计算提出了质疑。因为经典方法会过高地估计车辆运行稳定性,因而是偏于危险的。 德国DLR的J.Arn01d等探讨了考虑车轮弹性对铁道车辆运行性能的影响,认为轮对结构弹性会导致较刚性轮对更大的横向振幅,因而也会影响到整车的运行性能。 波兰华沙技术大学K.noinski等认为,考虑铁道车辆在曲线轨道上的运动稳定性是必要的。而在此之前人们研究车辆运动稳定性问题一般是针对直线轨道上车辆自激振动横向稳定性,曲线轨道(半径及超高等)被认为是一种外界激扰源而抑制了自激振动,因此该文必将引起一定争论。 德国G.Schupp从理论上讨论了机械系统数值分叉分析方法在铁道车辆运动稳定性中的应用可能性。3.2国外应用情况 纽约地铁l 080节新车厢,每年补充200节新车厢;美国、加拿大、南非等国重载货物列车数千辆;美英国道比AEA铁路技术公司J.R.Evans等针对近年来英国铁路愈来愈严重的轮轨滚动接触疲劳(RCF)问题,从车辆动力学角度分析RCF产生的原因及防止途径。首先开展了准静态曲线通过仿真分析,给出了车辆悬挂设计、轮轨踏面、润滑及车速等因素对轮轨滚动接触疲劳的影响关系;其次,进行了动力学仿真分析,这更有助于确定引起RCF的接触条件,并可分析轨道几何不平顺对RCF的影响。 南非SPOORNET的R.Frohling等从理论分析和运用经验方面介绍了大轴重(30t)条件下车轮踏面磨耗及滚动接触疲劳问题。该项研究主要是结合在瑞典运营的新型货车UNO所出现的车轮磨耗严重及踏面剥离损伤问题而开展的理论分析工作,最后提出了对车轮型面重新设计的方案。 此外,法国J.B.Ayabse和H.C1\011et对半赫兹条件下轮轨接触斑的求解方法进行了研究。英国I.Persson等采用遗传算法对铁路车轮型面进行了优化,并认为该方法可以用于钢轨断面优化及轮轨型面匹配研究。4 车辆系统动力学其他领域研究进展 在本届国际会议上尚有其他一些与车辆系统动力学相关的论文进行了宣读、交流,主要包括车辆悬挂(主动)、弓网动力学及车辆空气动力学等几个方面。相对而言,这些方面的论文数量较少,但也展示了铁路车辆系统动力学研究中的一些新问题。4.1 车辆悬挂 日本M.Adac山为了同时提高车辆曲线通过性能和运动稳定性,在车辆二系悬挂中增加了辅助弹簧(横向弹簧),采用VA朋PIRE软件进行了动态仿真,结果显示,该措施可以减小高速曲线通过时车体稳态横向加速度。 中国西南交通大学邬平波等采用柔性车体模型并 考虑半主动悬挂研究了客车的动力学响应。车体模型考虑了一阶垂弯、一阶横弯和一阶扭转模态,车辆其他部件仍视为刚体。计算比较了刚体和柔性车体模型下车体的垂向、横向平稳性指标,并利用滚动振动试验台进行了半主动悬挂试验。 日本H.nunashima等试图采用二系主动悬挂来改善A(>T(自动轨道运输)车辆的乘坐舒适性。采用Ho控制理论实现横向力的主动控制,仿真结果显示A(订车辆乘坐舒适性可以得到明显提高。4.2 弓网动力学 瑞典P.Harell等针对多受电弓受流情形,研究了接触网区段叠合(图8)对弓网动力学的影响,此项研究此前未见报道。接触网叠合区 意大利S.Bru山等讨论了受电弓—接触网系统的中频、高频动态相互作用,主要分析了弓网接触力与离线之间的关系、吊杆对接触力的影响以及接触导线不规则磨耗的成因等问题。4.3 空气动力学 意大利F.Cheli等采用数值仿真和风洞试验的方法研究了给定风场下作用于铁道车辆车体上的空气动载荷及其相应的车辆响应。 日本铁道综合技术研究所M.Suzuh等采用运行试验和数值分析方法研究了列车在隧道中运行时车辆振动与空气动作用力的相互作用,以及减轻空气动力所导致的附加振动的对策。5 车辆系统动力学研究展望 综上所述,近2年来国际上铁道车辆系统动力学研究进展显著,特别是在提高车辆曲线通过性能、提高车辆运行稳定性和解决车辆微道相互作用实际问题等方面研究十分活跃,研究出许多新方法和新技术。结合这些研究进展,笔者认为今后在以下方面将会引国际铁道车辆系统动力学研究新进展 翟婉明起普遍关注并得到进一步发展: (1)随着列车向快速化及高速化方向发展,综合解决车辆直线运动稳定性和曲线通过性能的方法、途径和技术措施将会继续成为广大铁路研究人员研究的热点之一。 (2)主动控制技术是改进铁路机车车辆运行品质的有效方法,在铁路发达国家已得到广泛应用。然而,随着铁路运输与航空、公路运输竞争的进一步激化,不断提高列车运营速度并同时提高乘坐舒适性已成为现代铁路追求的目标。而实现这一目标的手段在很大程度上便是采用先进的主动控制技术。因此,这一领域发展前景广阔。 (3)轮轨接触理论研究已日臻完善,而轮轨运输系统中由于轮轨滚动接触而产生的问题越来越多。因此,如何合理运用轮轨系统动力学(车辆做道系统动力学)理论研究解决这些实际问题(如轮轨不规则磨耗、滚动接触疲劳问题),必将成为本领域研究的一个重要方面,而要解决不规则的轮轨磨耗难题,需要发展同时考虑车辆俄道高频相互作用和损伤机制的综合模型。 (4)车辆微道相互作用研究已越来越能反映铁路中的各种实际因素,今后将进一步走向实际工程应用,如高速(快速)铁路桥头过渡段轨道设计、大轴重货车对线路的动力作用研究、轮轨磨损及轨道沉陷预测、车辆榇道动态相互作用脱轨研究及安全评判标准确定等。 (5)高速列车运行过程中(特别是通过隧道时)空气动力效应对车辆振动性能的影响问题已日益受到人们的关注,是进一步改善乘坐舒适性(包括降低噪声)不可回避的研究课题。 (6)动力学仿真技术已在国际车辆系统动力学研究与应用领域得到十分广泛的应用,发挥了极大效用。各种车辆动力学仿真软件日益成熟。我国应注意这一趋势,组织开发各种大型通用动力学软件,为机车车辆动力学性能优化提供科学工具。与此同时,必须重视仿真软件的试验验证,只有经过广泛验证的软件才能用于指导生产实际。
地方铁路运营管理模式及方案选择摘要:根据我国地方铁路近50年的建设管理经验,分析地方铁路的主要运营管理中委托国营铁路管理、委托区域内第三方集团(公司)管理和自主运营管理3种模式的优缺点。并以拟建的赤大白地方铁路为例,提出了地方铁路运营管理模式的方案选择建议。关键词:地方铁路;国营铁路;运营;管理模式;方案地方铁路是指由省、市、地区政府或者公司投资并进行经营管理的专有铁路,是国营铁路网的延伸和补充。地方铁路不仅可以缓解国营铁路运力紧张的压力,而且对完善铁路网结构和优化生产力布局具有重要意义。合理确定地方铁路运营管理模式可以达到以最少的投资、最佳的管理取得最好的经济效益的目的。1 地方铁路的运营管理模式我国地方铁路自20世纪50年代后期开始修建,在近半个世纪的建设过程中,地方铁路经历了崛起(1 95 8年一1 95 9年)、调整整顿(1960年一1965年)、发展(1966年一l975年)、徘徊(1976年~ 1980年)、蓬勃发展(1981年一1996年)、平稳发展(1997年~ 2003年)等阶段。至2003年底,全国地方铁路营业里程已近5 000 km。综合分析地方铁路近50年建设、管理的经验,地方铁路的主要运营管理模式可分为以下3种模式。1.1 委托国营铁路管理模式委托国营铁路管理模式的特点是由地方政府(公司)投资或融资修建线路,地方铁路作为国营铁路网支线,运输生产、组织及设备维护和维修由国营铁路统一管理。此种管理模式可以充分发挥地方铁路和路网联络线的双重功能。(1)委托国营铁路管理模式的优点:①地方铁路纳入整个铁路网,由国营铁路统一调度指挥,在完善铁路网络结构及优化生产力布局方面发挥一定作用;②地方铁路与国营铁路的信息系统按照统一规划、统一标准、统一制式、统一开发、统一应用的原则建设,减少重复开发及资金的投入;③机车车辆由国营铁路统一供给和维修,节省一次性投入;④避免地方铁路与国营铁路在车辆交接上的诸多环节;⑤在双方自主经营的前提下,签订经济合同以市场机制促进二者资源优化配置,形成相互协作、利益共享的统一体。(2)委托国营铁路管理模式的缺点:① 由于地方铁路的机车、车辆均由国营铁路提供,因此地方铁路运用车数量、车种、装车计划等受国营铁路约束,自主性差;② 不能直接控制运营成本,不利于地方铁路推行现代化企业管理。1.2 委托区域内第三方集团(公司)管理模式委托区域内第三方集团(公司)管理模式的特点是委托所建地方铁路区域内其他的合资铁路集团(公司)代管,由双方成立董事会或者共同管理机构,地方政府(公司)只保留产权或者连同产权一并交与合资铁路集团(公司),行政和业务也由其进行管理经营。这种模式借助合资铁路集团(公司)多年的经营管理实践和经验,可以充分发挥其资源优势。 (1)委托区域集团(公司)管理模式的优点:①地方铁路与区域集团(公司)处同一省区,有地域优势,能充分发挥区域内铁路集团(公司)现有企业和人力资源优势;②便于在运输组织上的协调,减少车辆交接作业的环节;③两者的企业管理体制相似,便于双方协作和利益共享。(2)委托区域集团(公司)管理模式的缺点:① 由于受区域集团(公司)代管,地方铁路的日常运营及车流组织调配、调整受区域公司和国营铁路两家控制,灵活性差、自主性小;②不能直接控制运营成本,不利于地方铁路推行现代化企业管理制度。1.3 自主运营管理模式自主运营管理模式是集贷款、建设、运营、还贷于一体的企业管理模式,成立地方铁路(有限责任)公司,形成产、供、销、运一体化的自营铁路,独立经营管理、自负盈亏,业务上接受国营铁路的指导和帮助。这种运营管理模式可以建立按国营铁路技术标准管理、按地方铁路经营的管理体制。(1) 自主运营管理模式的优点:① 自营管理模式具有行业特色;②分工明确,权责分明,能充分利用线路的运输能力;③便于企业内部组织管理、企业成本控制、完善企业各种规章制度;④ 各信息系统在接口标准要求下可以充分满足地方铁路内部特殊性需要,系统建设周期短;⑤有利于引入竞争机制,通过制定合理的运价,促进市场营销,形成独立的经营实体,从而达到企业效益和社会效益的实现。(2) 自主运营管理模式的缺地方铁路运营管理模式及方案选择 马建义等点:①存在地方铁路与国营铁路等在车辆交接上的多环节和运输组织的不协调,以及业务技术标准的不适应;②公司内部子公司较多,管理跨度大;③ 自营管理模式一次投入大,缺乏运营管理经验。2 地方铁路运营管理模式的方案选择地方铁路运营管理模式的选择是多因素、多目标、多比选的决策论证过程,必须做到因地制宜和因需制宜。现以拟建的赤峰经大板至白音华地方铁路(以下简称赤大白地方铁路)为例,确定地方铁路运营管理模式的方案选择。2.1 赤大白地方铁路基本概述赤大白地方铁路位于内蒙古自治区赤峰市和锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗境内,是由中国电力投资集团公司、霍煤集团和内蒙电力公司共同投资建设的地方铁路。线路南起国营铁路京通线赤峰站,向北经赤峰市的松山区、翁牛特旗乌丹镇至集通铁路的大板站,再向西北延伸到本线终点白音华,正线全长约373 km。线路向北连接白音华煤田和内蒙古锡盟等内陆沿边地区,向南直达辽西、辽南等沿海地区,形成沟通集通铁路和京通铁路的路网联络线,在路网中起重要的联络和辅助作用,并成为内蒙古中东部至京山铁路、锦州港的便捷出海大通道,远景随着中蒙口岸的发展,将成为珠恩嘎达至赤峰国际铁路大通道的重要组成部分,形成新的欧亚大陆桥,促进国际往来。2.2 赤大白地方铁路运营管理模式的建议。拟建的赤大白地方铁路接轨方案涉及集通铁路有限责任公司管辖的集通线和沈阳铁路局管辖的国营铁路。集通线与赤大白同处内蒙古地区,有地域优势,两线运量构成中,煤炭运输均占有重要地位,主要车流集散于本区域铁路,能充分发挥集通公司现有企业和人力资源优势。若赤大白地方铁路采用由集通公司代管,则其日常运营及车流组织调配受集通公司和国营铁路控制,灵活性差、自主性小。而国营铁路在本区域处于垄断地位,由其代管,则束缚程度高,不利于公司增强竞争力。鉴于赤大白地方铁路所处的地理位置和其服务对象的特点,借鉴目前国内徐沛铁路采用自主运营取得的经济效益和货运量不断增长的成功经验,建议赤大白地方铁路采用自主运营的模式。这种模式有利于企业加强管理意识,推行企业股份制改造,建立现代企业制度,形成适应运输市场竞争的独立完整合理的经营实体,使公司具有长久发展潜力,并且也符合市场经济条件下公司的发展方向,同时承担和发挥路网联络线作用,满足国防需求,为国家及当地经济建设创造更大的效益。参考文献:[1]韩浚.地方铁路发展问题探讨[J].铁道经济研究,1997(2):29-30.[2]杨梅潮,王民选.河南地方铁路发展战略初探[J].河南交通科技,2001(2):60—62.[3]洪雁.地方铁路发展之我见[J].铁道运输与经济,1999(4):31-33.