世界重载铁路运输技术的最新进展
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东澳昆士兰铁路：窄轨 1 万 km 铁路，其中煤运线 2 028 km，2008年煤运量为3.0亿t/年，年收入36亿澳元。
西澳铁矿铁路：准轨，1 . 4 亿 t / 年。B H P 纽曼线 427 km，BHP金子线205 km，哈默斯列线386 km，罗比河 线203 km，西澳铁路平均轴重35 t，正向40 t发展，平均 运行速度75 km/h。
2010 年
列车重量至少达到5 000 t，轴重21 t及以上，单线年 运量2 000万t及以上。
1994 年，国际重载协会年会修订的标准： 列车重量至少达到5 000 t，轴重达到或超过25 t，在 至少150 km的线路区段上单线年运量至少达到2 000万t。 2005 年国际重载协会巴西年会上又修订标准（适 用于新申请入会会员）： 列车重量至少达到8 000 t，轴重（计划轴重）在27 t 及以上，在至少 1 5 0 k m 线路区段上单线年运量超过 4 000万t。 重载运输主要模式： 单元列车：列车固定编组，货物品种单一，运量大 而 集 中 ，在 装 卸 地 之 间 循 环 往 返 运 行 ，以 北 美 铁 路 为 代表。 组合列车：两列或两列以上普通列车连挂合并， 使几列普通列车的运行时间间隔压缩为零，以俄罗斯 为代表。 整列重载列车：单机或多机重联牵引，由不同型 式和载重的货车混合编组，我国多开行这种重载列车。
专
栏
（中国铁道科学研究院 研发中心，北京 100081）
摘 要 ：从世界重载铁路运输技术发展的角度简述了重载运输的定义与模式，描述了美国、加
拿大、澳大利亚、南非、巴西、瑞典、俄罗斯、印度、中国等国家重载铁路发展现状及世界重载运输
重量最高记录情况，阐述了重载机车、重载车辆、重载列车最新制动技术 ECP、重载线路养护维修技
DOI:10.13890/j.issn.1000-128x.2010.01.002
2010 年第 1 期 2010 年 1 月 10 日
机车电传动 ELECTRIC DRIVE FOR LOCOMOTIVES
№ 1, 2010 Jan. 10, 2010
50 周
世界重载铁路运输技术的最新进展
年
钱立新
澳大利亚新建南北向单线重载干线爱列斯- 达尔 文港，投资 13 亿澳元，3 年建成，2004 年 1 月开通，全长 1 420 km，最大坡度12‰，最高速度115 km/h。 2.4 南非重载运输
全部窄Baidu Nhomakorabea(1 067 mm)铁路，2.7万km，通往17个非洲 国家，年收入126 亿兰特。
理查德湾煤矿重载线550 km（420 km 复线），速度 80 km/h，周转时间55 h，2003年运量8 400万t/年，列车牵 引质量21 500 （t 200辆），26 t轴重，15‰坡道。
Orex铁矿重载线860 km单线，30 t轴重，15‰坡道， 列车牵引质量25 920 （t 216辆），3台电力机车+1台内燃 机车牵引（头部），周转时间61 h。 2.5 巴西重载运输
巴西主要重载铁路由CVRD 公司经营，包括： 卡拉齐斯铁矿重载线892 km，宽轨(1 600 mm)单线， 最大列车编组 330 辆，长 3.2 km，轴重 30 t，牵引质量 39 000 t 以上，是南美洲甚至全美洲最重的重载列车。 2009年前购买13 263辆货车，平均速度80 km/h，出口铁 矿2 亿t/ 年，周转时间58 h。 米纳斯重载铁路905 km（单线359 km，复线546 km）， 窄轨（1 000 mm），年运量9 800万t/年，平均速度70 km/h， 圣路易斯港吞吐量5 000 万t/ 年，周转时间47 h。 ALL 洛基斯蒂卡重载铁路：7 228 km，其中复线 231 km（窄轨1 000 mm及准轨），现有18 314辆货车。年货 运量：2004年粮食9 472万t/年，其他5 307万t/年，2009 年计划购买5 000 辆货车。 2.6 瑞典重载运输
加拿大典型单元重载列车：3 ×4 400 HP 交流传动 内燃机车+124辆轴重33 t货车，牵引质量16 000 t，平均 速度70 km/h，最高速度85 km/h。加拿大典型集装箱重 载列车：2 ×4 400 HP 交流传动内燃机车+9 000 t 列车， 50% 是双层集装箱平车，货运成本 1.6 美分 /tkm，平均速
BHP纽曼重载线：平均牵引质量45 000 t（300~336 辆编组），周转时间28 h，劳动生产率6 000万t·km/人， 居世界铁路之首位。
BHP公司1980年开行重载列车，到2000年 ：油耗下 降 43%，劳动生产率提高 5 倍，机车利用率提高 36%，车 轮、钢轨寿命提高 3~5 倍，利润 500 亿澳元。每年出口铁 矿石 8060 万 t～1 亿 t，23% 运往中国。
Key words: heavy railway; railway transportation; heavy locomotive; heavy vehicle; ECP; line maintenance; security detection technology; train control technology
1980~2000 年发展重载20 年虽然路网优化后里 程大为减少，货车数量减少了 50%，运价下降到 2. 5 美分 /1 t 英里，但市场份额却从35% 增加到41%，利润 达历史最高水平81 亿美元，车辆平均载重增加15.1%， 运行成本下降了 60 %，线路维修成本下降 42 %，劳动生 产率提高到 271%（每一美元获得的吨英里数）。
税”、“污染税”。 ③2000 年瑞士严禁扩建横贯阿尔卑斯山的公路，
并经全民投票决定所有公路卡车必须用铁路通过阿尔 卑斯山，严格控制污染。
支持环保优势的法律的推动，为重载运输的发展 创造了有利条件。
1 重载运输的定义与模式
重载运输的定义： 1986 年，国际重载协会年会制定的标准：
—3—
机车电传动
铁路货运量年增长率8%～11%，周转量达到18 530 亿 tkm，占国内货运市场 80% 份额，48.5% 电气化率，发 展 30 t 轴重（T T 30 型货车），全国列车平均牵引质量 3 608 t，2006年上半年利润88亿卢布。 2.8 印度重载运输
全国铁路63 122 km，国家GDP年增长率7%～8%，铁 路货运年运量 6 亿 t，货运年增长率 6.5%。2010 年前铁路 投资 55 亿美元，正在建筑几条新的重载线路。2008 年运 煤3.69 亿t。德里- 加尔各答- 孟买黄金通道上已开行重 载列车，最高速度100 km/h，年货运周转量将达1 249亿 tkm。 2.9 重载列车牵引重量的历史记录
美国UP公司（I级）营业里程5.4万km，14万辆货车， 6 854台机车。2002年营业收入107亿美元，平均牵引列 车质量14 900 t，一般重载列车牵引19 305 t。 2.2 加拿大重载运输
加拿大铁路越5.7 万km，有CN、CP 两大铁路公司， 共4 万多员工，采用重载运输后铁路占货运市场份额达 30%，占全部出口运量的40%，2002 年营业收入61 亿加 元。
1967 年10 月美国诺福克南方铁路公司 6 台机车牵 引500辆煤车，列车全长6 500 m，牵引质量达44 066 t。
度75 km/h，最高速度100 km/h。 2.3 澳大利亚重载运输
全澳16 个私有铁路公司，4 个国有铁路公司。重载 运输产值占全澳 GDP 的 1.7%，年运输产值 70 亿美元，煤 炭运量占铁路货运总量 37% ，矿石运量占 39% ，年货运 量 5.45 亿 t。重载运输货运量占澳货运市场的 40%，有潜 力发展为50%。年增长率达4.5%左右（2000年前为3.3%）。
The World Latest Progress of Heavy Railway Transportation Technology
QIAN Li-xin
(R&D Center, China Academy of Railway Sciences, Beijing 100081, China)
Abstract: This paper described the definition and model of heavy transportation, from the world's heavy railway transportation technology development point of view. The development of heavy railway in U.S.A, Canada, Australia, South Africa, Brazil, Sweden, Russia, Indian and China has been introduced. The world recorder of the weight of heavy transport has been introduced. This paper also introduced the new development of the techniques in heavy railway transportation, such as heavy locomotive, heavy vehicle, ECP, line maintenance technology, security detection technology and train control technology, which have enlightening action to development of heavy railway transportation technology.
0 引言
20世纪50 年代起各国交通政策倾斜于公路、航空， 引起严重环境染污与交通堵塞。20 世纪70 年代的世界 石油危机严重危及了各国的经济发展，改变国际能源 传统结构模式的呼声日益高涨，导致各国大力开发煤 炭 资 源 ，要 求 增 加 煤 炭 运 能 。铁 路 在 资 源 与 环 境 方 面 的可持续发展优势在国际上得到共识，各国开始检讨 交 通 投 资 政 策 以 往 的 失 误 ，取 消 陈 旧 法 规 ，制 订 新 的 法律，如：
术、安全监测技术、列车控制技术等世界重载运输技术的最新进展，对我国重载技术的发展具有一定
的启发作用。
关键词：重载铁路；铁路运输；重载机车；重载车辆；ECP；线路养护；安全监测技术；列车控
制技术。
中图分类号：U239.4
文献标识码 ：A
文章编号：1000-128X(2010)01-0003-05
作者简介：钱立新（1941-）， 男，研究员，铁道科学研究 院名誉首席专家，博士生 导师，长期从事铁路提速、 重载、高速关键技术研究 与开发。
2 世界重载铁路发展现状
2.1 美国重载运输
美国是世界重载运输首创国，当前美国拥有全部 铁路里程 23 万 km，居世界首位。列车平均牵引质量达 9 632 t，货物平均运距1 199 km。其中开展重载运输的I 级线路约16万km。
重载铁路煤炭运量占铁路全部货运量的 45%，占 全美国煤炭运量的65%，提供全美国50% 电力。2001 年 煤运收入 81.81 亿美元。双层集装箱重载列车全面开行。
LKAB矿山铁路：瑞典-挪威线1888年建成 ，轴重
—4—
第1期
钱立新：世界重载铁路运输技术的最新进展
11 t。2002 年开行8 000 t 重载列车，轴重30 t，收入提高 30%。采用50 kg 轨，对所有混凝土桥梁进行检测，均可 用于30 t 轴重重载列车运营。LKAB公司每年出口2 000 万t 铁矿石。 2.7 俄罗斯重载运输
①1978 年美国制订“4R铁路复兴法”，1980 年制订 “斯塔格斯法”，彻底解除对铁路的严厉管制，美国铁路
收稿日期：20 09 - 1 2 - 0 7
开始走向复兴。 ②1986年德国政府决定改变对公路投资倾斜政策，
1992 年对铁路投资已超过公路。 2001 年开始德国对公路卡车征收 15%“重载运输
西澳铁矿铁路：准轨，1 . 4 亿 t / 年。B H P 纽曼线 427 km，BHP金子线205 km，哈默斯列线386 km，罗比河 线203 km，西澳铁路平均轴重35 t，正向40 t发展，平均 运行速度75 km/h。
2010 年
列车重量至少达到5 000 t，轴重21 t及以上，单线年 运量2 000万t及以上。
1994 年，国际重载协会年会修订的标准： 列车重量至少达到5 000 t，轴重达到或超过25 t，在 至少150 km的线路区段上单线年运量至少达到2 000万t。 2005 年国际重载协会巴西年会上又修订标准（适 用于新申请入会会员）： 列车重量至少达到8 000 t，轴重（计划轴重）在27 t 及以上，在至少 1 5 0 k m 线路区段上单线年运量超过 4 000万t。 重载运输主要模式： 单元列车：列车固定编组，货物品种单一，运量大 而 集 中 ，在 装 卸 地 之 间 循 环 往 返 运 行 ，以 北 美 铁 路 为 代表。 组合列车：两列或两列以上普通列车连挂合并， 使几列普通列车的运行时间间隔压缩为零，以俄罗斯 为代表。 整列重载列车：单机或多机重联牵引，由不同型 式和载重的货车混合编组，我国多开行这种重载列车。
专
栏
（中国铁道科学研究院 研发中心，北京 100081）
摘 要 ：从世界重载铁路运输技术发展的角度简述了重载运输的定义与模式，描述了美国、加
拿大、澳大利亚、南非、巴西、瑞典、俄罗斯、印度、中国等国家重载铁路发展现状及世界重载运输
重量最高记录情况，阐述了重载机车、重载车辆、重载列车最新制动技术 ECP、重载线路养护维修技
DOI:10.13890/j.issn.1000-128x.2010.01.002
2010 年第 1 期 2010 年 1 月 10 日
机车电传动 ELECTRIC DRIVE FOR LOCOMOTIVES
№ 1, 2010 Jan. 10, 2010
50 周
世界重载铁路运输技术的最新进展
年
钱立新
澳大利亚新建南北向单线重载干线爱列斯- 达尔 文港，投资 13 亿澳元，3 年建成，2004 年 1 月开通，全长 1 420 km，最大坡度12‰，最高速度115 km/h。 2.4 南非重载运输
全部窄Baidu Nhomakorabea(1 067 mm)铁路，2.7万km，通往17个非洲 国家，年收入126 亿兰特。
理查德湾煤矿重载线550 km（420 km 复线），速度 80 km/h，周转时间55 h，2003年运量8 400万t/年，列车牵 引质量21 500 （t 200辆），26 t轴重，15‰坡道。
Orex铁矿重载线860 km单线，30 t轴重，15‰坡道， 列车牵引质量25 920 （t 216辆），3台电力机车+1台内燃 机车牵引（头部），周转时间61 h。 2.5 巴西重载运输
巴西主要重载铁路由CVRD 公司经营，包括： 卡拉齐斯铁矿重载线892 km，宽轨(1 600 mm)单线， 最大列车编组 330 辆，长 3.2 km，轴重 30 t，牵引质量 39 000 t 以上，是南美洲甚至全美洲最重的重载列车。 2009年前购买13 263辆货车，平均速度80 km/h，出口铁 矿2 亿t/ 年，周转时间58 h。 米纳斯重载铁路905 km（单线359 km，复线546 km）， 窄轨（1 000 mm），年运量9 800万t/年，平均速度70 km/h， 圣路易斯港吞吐量5 000 万t/ 年，周转时间47 h。 ALL 洛基斯蒂卡重载铁路：7 228 km，其中复线 231 km（窄轨1 000 mm及准轨），现有18 314辆货车。年货 运量：2004年粮食9 472万t/年，其他5 307万t/年，2009 年计划购买5 000 辆货车。 2.6 瑞典重载运输
加拿大典型单元重载列车：3 ×4 400 HP 交流传动 内燃机车+124辆轴重33 t货车，牵引质量16 000 t，平均 速度70 km/h，最高速度85 km/h。加拿大典型集装箱重 载列车：2 ×4 400 HP 交流传动内燃机车+9 000 t 列车， 50% 是双层集装箱平车，货运成本 1.6 美分 /tkm，平均速
BHP纽曼重载线：平均牵引质量45 000 t（300~336 辆编组），周转时间28 h，劳动生产率6 000万t·km/人， 居世界铁路之首位。
BHP公司1980年开行重载列车，到2000年 ：油耗下 降 43%，劳动生产率提高 5 倍，机车利用率提高 36%，车 轮、钢轨寿命提高 3~5 倍，利润 500 亿澳元。每年出口铁 矿石 8060 万 t～1 亿 t，23% 运往中国。
Key words: heavy railway; railway transportation; heavy locomotive; heavy vehicle; ECP; line maintenance; security detection technology; train control technology
1980~2000 年发展重载20 年虽然路网优化后里 程大为减少，货车数量减少了 50%，运价下降到 2. 5 美分 /1 t 英里，但市场份额却从35% 增加到41%，利润 达历史最高水平81 亿美元，车辆平均载重增加15.1%， 运行成本下降了 60 %，线路维修成本下降 42 %，劳动生 产率提高到 271%（每一美元获得的吨英里数）。
税”、“污染税”。 ③2000 年瑞士严禁扩建横贯阿尔卑斯山的公路，
并经全民投票决定所有公路卡车必须用铁路通过阿尔 卑斯山，严格控制污染。
支持环保优势的法律的推动，为重载运输的发展 创造了有利条件。
1 重载运输的定义与模式
重载运输的定义： 1986 年，国际重载协会年会制定的标准：
—3—
机车电传动
铁路货运量年增长率8%～11%，周转量达到18 530 亿 tkm，占国内货运市场 80% 份额，48.5% 电气化率，发 展 30 t 轴重（T T 30 型货车），全国列车平均牵引质量 3 608 t，2006年上半年利润88亿卢布。 2.8 印度重载运输
全国铁路63 122 km，国家GDP年增长率7%～8%，铁 路货运年运量 6 亿 t，货运年增长率 6.5%。2010 年前铁路 投资 55 亿美元，正在建筑几条新的重载线路。2008 年运 煤3.69 亿t。德里- 加尔各答- 孟买黄金通道上已开行重 载列车，最高速度100 km/h，年货运周转量将达1 249亿 tkm。 2.9 重载列车牵引重量的历史记录
美国UP公司（I级）营业里程5.4万km，14万辆货车， 6 854台机车。2002年营业收入107亿美元，平均牵引列 车质量14 900 t，一般重载列车牵引19 305 t。 2.2 加拿大重载运输
加拿大铁路越5.7 万km，有CN、CP 两大铁路公司， 共4 万多员工，采用重载运输后铁路占货运市场份额达 30%，占全部出口运量的40%，2002 年营业收入61 亿加 元。
1967 年10 月美国诺福克南方铁路公司 6 台机车牵 引500辆煤车，列车全长6 500 m，牵引质量达44 066 t。
度75 km/h，最高速度100 km/h。 2.3 澳大利亚重载运输
全澳16 个私有铁路公司，4 个国有铁路公司。重载 运输产值占全澳 GDP 的 1.7%，年运输产值 70 亿美元，煤 炭运量占铁路货运总量 37% ，矿石运量占 39% ，年货运 量 5.45 亿 t。重载运输货运量占澳货运市场的 40%，有潜 力发展为50%。年增长率达4.5%左右（2000年前为3.3%）。
The World Latest Progress of Heavy Railway Transportation Technology
QIAN Li-xin
(R&D Center, China Academy of Railway Sciences, Beijing 100081, China)
Abstract: This paper described the definition and model of heavy transportation, from the world's heavy railway transportation technology development point of view. The development of heavy railway in U.S.A, Canada, Australia, South Africa, Brazil, Sweden, Russia, Indian and China has been introduced. The world recorder of the weight of heavy transport has been introduced. This paper also introduced the new development of the techniques in heavy railway transportation, such as heavy locomotive, heavy vehicle, ECP, line maintenance technology, security detection technology and train control technology, which have enlightening action to development of heavy railway transportation technology.
0 引言
20世纪50 年代起各国交通政策倾斜于公路、航空， 引起严重环境染污与交通堵塞。20 世纪70 年代的世界 石油危机严重危及了各国的经济发展，改变国际能源 传统结构模式的呼声日益高涨，导致各国大力开发煤 炭 资 源 ，要 求 增 加 煤 炭 运 能 。铁 路 在 资 源 与 环 境 方 面 的可持续发展优势在国际上得到共识，各国开始检讨 交 通 投 资 政 策 以 往 的 失 误 ，取 消 陈 旧 法 规 ，制 订 新 的 法律，如：
术、安全监测技术、列车控制技术等世界重载运输技术的最新进展，对我国重载技术的发展具有一定
的启发作用。
关键词：重载铁路；铁路运输；重载机车；重载车辆；ECP；线路养护；安全监测技术；列车控
制技术。
中图分类号：U239.4
文献标识码 ：A
文章编号：1000-128X(2010)01-0003-05
作者简介：钱立新（1941-）， 男，研究员，铁道科学研究 院名誉首席专家，博士生 导师，长期从事铁路提速、 重载、高速关键技术研究 与开发。
2 世界重载铁路发展现状
2.1 美国重载运输
美国是世界重载运输首创国，当前美国拥有全部 铁路里程 23 万 km，居世界首位。列车平均牵引质量达 9 632 t，货物平均运距1 199 km。其中开展重载运输的I 级线路约16万km。
重载铁路煤炭运量占铁路全部货运量的 45%，占 全美国煤炭运量的65%，提供全美国50% 电力。2001 年 煤运收入 81.81 亿美元。双层集装箱重载列车全面开行。
LKAB矿山铁路：瑞典-挪威线1888年建成 ，轴重
—4—
第1期
钱立新：世界重载铁路运输技术的最新进展
11 t。2002 年开行8 000 t 重载列车，轴重30 t，收入提高 30%。采用50 kg 轨，对所有混凝土桥梁进行检测，均可 用于30 t 轴重重载列车运营。LKAB公司每年出口2 000 万t 铁矿石。 2.7 俄罗斯重载运输
①1978 年美国制订“4R铁路复兴法”，1980 年制订 “斯塔格斯法”，彻底解除对铁路的严厉管制，美国铁路
收稿日期：20 09 - 1 2 - 0 7
开始走向复兴。 ②1986年德国政府决定改变对公路投资倾斜政策，
1992 年对铁路投资已超过公路。 2001 年开始德国对公路卡车征收 15%“重载运输