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铁路轨道交通运营管理精选(十四篇)

发布时间:2023-09-19 17:51:49

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇铁路轨道交通运营管理,期待它们能激发您的灵感。

铁路轨道交通运营管理

篇1

关键词:课程建设 列车牵引计算 城市轨道交通 教学改革

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)03(c)-0172-02

城市轨道交通运营管理专业的核心业务为列车运行图,而列车牵引计算又是确定列车运行图中区间运行时分的重要依据。该课程要求学生掌握基本的线路横断面、纵断面知识点以外,还要求学生对列车运行策略、运能能耗控制以及列车牵引质量等要点的掌握。

《列车牵引计算》课程的主要特点是与实际紧密结合,这些都需要通过加强课程建设,在教学中注重理论联系实际的独有教学模式的研究与实践,以达到培养城市轨道交通运营管理应用型人才的需求。

1 课程的内容建设

相比于传统的机车牵引模式,城市轨道交通列车的运行过程具有其自身的特点,若单独从理论上理解列车运行过程,则存在很多的问题。例如:相关的概念、功能及其设计方法无法理论和完全接受。因此,对课程进行讲解时必须与横向、纵向知识点均由交叉。例如:在讲解列车运行阻力时要对比分析传统铁路中机车车辆混编模式与动车组模式的区别等。

另外,由于该课程具有很强的实践性。为了学好该课程,学生应该增加课外认知环节的学习。该课程建设在课外建设了课程网站对其进行学习辅导,网站内容涵盖课程PPT,各老师的授课视频,实际现场列车运行视频,课后习题以及在线互动等环节。网站中还涵盖了部分测试内容供学生们进行测试,巩固对学生的掌握。同时,还可以将一些疑难、难点反馈给老师,帮助老师讲课时更加有目的性和针对性。

同时,该课程建设引入了“模块化”教学的概念。“模块”本意指的是建筑施工中使用的标准的“砌砖”,又如计算机科学中每一个标准的模块。该课程在模块化的教学过程中,将相互独立但互为联系的功能部件组合而成,整个教学过程具有很强的动态性。例如:在讲解列车制动力时,将闸瓦(或制动盘)与车轮之间的摩擦特征与列车牵引力中车轮与钢轨之间的摩擦特征进行对比分析,详细分析他们之间的紧密联系和区别。在整个教学过程中,将类似的概念、模块进行组织有步骤的安排具有非常重要的作用。

2 课程的实践环节建设

基于课程内容建设中的主要思想和方法,采用相应的模块教学形式进行理论教学和案例教学。在实践环节建设中,重点将实验室新建的综合监控实训系统进行相应的功能升级。在实践室机房中安装相应的“列车牵引计算”仿真模拟软件,让同学们能够更深入地了解列车运行过程中速度、牵引(制动)力、牵引质量之间的关系。在实际教学中可以进行教学演示,模拟列车折返、区间运行等不同场景条件下的运行策略方案。

《列车牵引计算》实践环节建设还包括认知实验,其主要通过实验室的设备将列车运行的关键部分进行感知学习。重点了解列车车轮、轴承、闸瓦等部件的构成及其各部件之间相互作用的关系。该课程可以通过学生设定列车运行策略自行模拟列车的运行过程,了解列车制动策略与站台设计之间的关系等。通过以上环节的建设使学生运行系统有一定的认知,并满足学生对实际列车运行策略的理解及其系统操作的需要。同时,不断完善和提高其实践能力,将其培养成合格的卓越工程师。

《列车牵引计算》实践环节的建设还需体现出时代特征,例如:目前客运专线、城市轨道交通的制动系统与传统的闸瓦制动已经有所不同,所以应特别针对盘行制动等制动设备进行实验室建设。另外,在教学中需更新教学理念,例如:关门车、守车、混编列车等铁路中经典的相关设备可以通过实验模型的形式进行建设。

3 教学方法的优化与创新

《列车牵引计算》作为一门城市轨道交通运营管理的专业课,内容复杂,其范围包括众多车辆结构、运输策略以及供电、内燃机等基础知识。为切实贯彻“大力改革课程体系和教学形式”的指导原则,进行城市轨道交通运输管理教学领域的集成和创新。在相关的知识点学习中由教师预先设定讨论问题,如上海地铁16号线出现过的列车车轮和轨道之间的打滑现象及其应对办法,通过案例的讲解、分析激发同学们的学习兴趣。并在讨论中让同学们主动提出自己的观点和看法,激发同学们在学习中主动思考的能力,加深同学们对知识点的理解。通过师生互动,打破传统的填鸭式、灌输式的教学。

教学方法的改革与创新中还需引入传帮带的模式,在理论教学和案例教学的过程中,理论教学由一名经验丰富的老教师主导,一名新教师全称进行学习的组织模式。在案例教学的过程中,由青年教师进行主讲,“双师型”老教师进行现场听课。课程结束后,由老教师对该青年教师的教学过程进行点评,并提出相应的意见帮助新教师不断提升。

课程考核的目标是多元化,分数仅仅是评定标准的一个组成部门。目前,开设《列车牵引计算》这门课的很多高校已经引入了课程设计等多元素的考核方法。笔者建议在未来的考核中可以引入基础知识点考核和提升能力考核。其中,基础知识点考核由学校统一组织,考察学生对重要、基础的知识点的掌握情况,逐一过关。提升能力考核由主讲老师将所学内容与实际案例相结合,由同学们自由发挥,提出个人的观点,最后由老师进行评分。同时,在此过程中将学生的主要疑惑进行归纳总结,行程重要的知识点难点库,指导教师在日常教学中改进教学的重点和r间分配。

4 结语

随着我国轨道交通的发展,越来越多的地方建设轨道交通,轨道交通运营管理的人才需求呈现出爆炸式增长。而城市轨道交通运营管理专业是实践性很强的新兴学科,需在理论教学中不断加入实践内容。该文根据《列车牵引计算》这门课的特点,从教学课程的内容、实践环节以及教学方法的优化三方面对课程教学改革提出了创新观点,以期达到增加教学效果、提升学生对该课程的理解、掌握的能力。在未来的教学中,还应加快知识点的更新速度,提升青年教师的教学质量,最终提高了学生学习该专业课程的兴趣和学习效果。

参考文献

[1] 黄远春,李再帏.《轨道交通设备管理》课程建设方法研究[J]. 时代教育,2014(10):72.

[2] 邓捷.基于城市轨道交通运营管理职业岗位培养的教学设计模型的研究和应用[J]时代教育,2014(9):169.

[3] 林健.谈实施“卓越工程师培养计划”引发的若干变革[J].中国高等教育,2010(17):30-32.

[4] 徐纪康. 关于《列车运行自动控制技术》课程教学改革的思考[J].科技资讯,2015(2):146.

篇2

关键词:列车牵引计算;城市轨道交通;教学改革;

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)08(b)-0000-00

近年来,我国城市轨道交通发展迅猛,尤其是部分特大城市线路网络化特征凸显,截至2015年底(以上海市为例)已开通运营14条线、366座车站(换乘站51座,其中四线换乘的大型枢纽1座),运营里程达到617公里(含磁浮线)。轨道交通在缓解交通拥挤、节约人们出行时间、提高乘客出行可靠性等方面起到了显著的作用。与此同时,轨道交通列车运行过程的精确描述作为行车的基础知识,对于相关专业的学生来说无疑具有非常重要的地位。《列车牵引计算》这门课,相比于传统铁路机车、车辆的组成模式,城市轨道交通相关专业的学生应更注重动车组相关知识的学习。因此,在城市轨道交通大发展的背景下,如何有效实现本课程的教学目标、提高教学质量具有十分重要的理论和实际意义。

列车牵引计算课程是传统铁路院校中铁路运输专业的非常重要的专业基础课。北京交通大学杨肇夏教授主持教育部教改项目,组织了国内多所院校和研究机构编写了《列车运行计算与设计》精品课程;西南交通大学彭其渊教授主持课程建设项目并编写了《城市轨道交通列车牵引计算》精品课程,填补了该课程在国内高校课程建设中的空白。随着城市轨道交通的快速发展,列车牵引计算课程也随即成为各高校城市轨道交通专业学生必修的一门专业基础课,本文结合上海工程技术大学城市轨道交通学院相关专业的课程教学实际,通过课程介绍,分析课程授课中存在的问题,结合当前教学改革方法,探索适合本课程的教学模式,并在授课中予以实践。

1 列车牵引计算课程概况

本课程授课对象为城市轨道交通运营管理专业本科生,是该专业学生的专业基础必修课。通过本课程的学习,使学生掌握列车牵引计算的基本原理和计算方法,将仿真模型的求解与实际问题结合,具备正确判断与决策的能力,为后续的专业课学习打下基础。课程具体内容包括列车牵引力的特性、计算标准和取值规定,列车阻力和附加阻力的计算与取值方法,列车制动力的产生、限制及计算方法,列车合力曲线、运动方程及时分解算,列车制动问题解算,列车运行能耗计算及节能技术,牵引质量及定数的确定,城轨与高速列车运行计算等内容。

本课程重点培养学生从根本上掌握列车牵引力、列车运行阻力以及列车制动力等相关原理和知识;培养学生绘制速度时分曲线图的能力;培养学生深入理解列车能耗与牵引质量计算的基本原理和方法。同时,在掌握相关力学知识的基础上,培养学生使用模拟列车运行过程的能力,使学生掌握列车运行策略设计的细节和逻辑关系,锻炼学生的自主设计能力,发挥学生的自主能动性和学习潜能。另外,对于部分学有余力的同学,可以培养学生将所学知识进行融合的能力,通过安排学生的实际操作,加强对列车牵引计算基本原理的理解,全面培养学生的综合能力。

2 列车牵引计算课程教学改革的主要内容

单纯让学生从理论的角度去理解列车牵引、惰性以及制动的整个过程,存在很多的问题。比如:概念不清,无法准确理解和掌握。由于学生未实际观察、体验过列车的加速、匀速以及减速等实际过程,所以将各子系统串联起来学习的难度较大。因此,本文针对以上这些问题,探索出以下几点建议和方法:

2.1 全面理解列车的运行过程

该课程理论较多,抽象性较强。列车在运行过程中受到的纵向、横向以及竖向的力,通过将整个受力过程划分为若干个单元,并针对每一类受力进行详细分析,容易让学生理解和接收。从而,可以有效提高该门课的教学质量和水平。

2.2 充分利用实验设备

本课程要求学生具有一定的物理知识储备,尤其是在对粘着系数、抱死、空转等概念进行讲解时需结合实验设备,全方位理解车轮与钢轨之间的作用力、反作用力及其两者之间的关系。应充分利用相关实现设备,帮助学生直观地了解较难理解的力学现象,增加教学效果。

2.3 结合计算机软件强化学生的理解

本课程可以借助计算机仿真的方法使同学们更加全面、深刻、准确地理解列车运行过程中的受力变化。有利于帮助学生理解在不同策略条件下(最经济策略、最快速策略等)列车牵引、制动、惰性等工况之间的转换关系。同时,在铺画列车运行图的过程中,帮助学生理解相关折返时间、区间运行时分、停站时分等基本参数与本课程的联系。

2.4 结合实际案例加强知识点的掌握

结合实际中遇到的案例(例如:列车救援、列车折返等),培养学生模拟、设计列车运行过程的能力,使学生掌握列车运行策略设计的细节和逻辑关系,锻炼学生的自主设计能力,发挥学生的自主能动性和学习潜能。

2.5 教学需体现时代特征

随着客运专线、城市轨道交通以及有轨电车等多种交通方式的不断发展,《列车牵引计算》这门课的教学重点应有所突出。特别是针对城市轨道交通相关专业的学生,应着重讲授一些动车组列车的牵引、制动等特征,以区别于传统铁路中着重牵引质量、机车车辆分开计算等特点。同时,在教学中需更新教学理念,扩展学生的知识空间、深化对最新发展趋势的了解,从而弥补现行教材更新慢的不足。

2.6 考核方式需多元化

多元化的考核方式是教学改革的目标,大学不仅仅以考试分数为评定标准是一个重要目标。目前,大部分院校均以期末考试的卷面成绩作为主要的考核方法。笔者建议采用现场实践、分析、设计能力以及知识点掌握情况并重的考核方式。通过相关议题的讨论、实际案例的分析以及相关的实际操作等途径确定最终的成绩。同时,需将学生的疑点、难点进行归纳总结,形成规范化的反馈机制,督促教师在课堂上改进相关的教学方法和重点,真正实现教与学的互动。

3总结

《列车牵引计算》作为一门城市轨道交通运营管理的专业课,内容复杂,其范围包括众多车辆结构、运输策略以及供电、内燃机等基础知识。因此,为了提升该课程的教学质量,作者提出了一些针对本课程的教学方法和主要的参考意见。以期达到增加教学效果、提升学生对本课程的理解、掌握的能力。

4. 参考文献:

[1]邓捷.基于城市轨道交通运营管理职业岗位培养的教学设计模型的研究和应用[J]时代教育,2014,(9):169.

[2] 林健.谈实施“卓越工程师培养计划”引发的若干变革[J].中国高等教育,2010(17):30-32.

[3] 徐纪康. 关于《列车运行自动控制技术》课程教学改革的思考[J]. 科技资讯, 2015(2):146.

篇3

关键词:京津冀协同发展;投资战略管理;绩效管理

1背景描述

1.1单位基本情况

1.1.1公司介绍ZT公司是一家业务范围涵盖铁道行业检测检验和认证的国有大型企业,为轨道交通领域的设计、建设、运营、维护提供技术支持。ZT公司建立了从零部件到整车、从固定设施到移动设备全覆盖的铁路技术装备检测、检验、试验及运用的考核体系。拥有规模系统配套、技术装备精良的检测检验试验室,形成不同速度等级基本覆盖的产品检验检测体系。整体检测检验能力达到国内同行业领先水平,部分检测能力达到国际先进水平。1.1.2行业发展趋势(1)轨道交通深受重视。当前,我国制造业发展面临的形势错综复杂。从全球看,发达国家“再工业化”和“制造业回归”步伐加快,发展中国家加快推进工业化进程。从国内看,我国制造业发展不平衡不充分的问题尚未根本解决。轨道交通装备作为我国制造业的重要组成部分,是构建安全、高效、环保的现代交通运输体系的重要基础,持续提升轨道交通装备现代化水平,增强产业核心竞争力,有利于巩固和提高我国制造业在国际竞争中的优势地位。(2)检测认证市场广阔。为进一步突破制造业重点领域关键技术实现产业化,增强制造业核心竞争力,国家发展改革委研究制定了《增强制造业核心竞争力三年行动计划(2018—2020年)》,指出“到‘十三五’末,轨道交通装备等制造业重点领域突破一批重大关键技术实现产业化”,其中的产业化重点任务之一,就是构建新型技术装备研发试验检测平台。“十三五”期间,铁路建设进入黄金发展期,海外出口实现突破,中国技术、标准实现走出去。2020年作为“十三五”规划的收官之年,全国完成铁路投资8000亿元,运营里程达到15万千米。城市轨道交通项目投资超6000亿元,运营里程达7780千米。轨道交通装备认证作为铁路采购市场准入的重要管理方式,提升了检验检测服务的市场定位,拓展了检验检测服务的市场空间。

1.2公司的发展现状及存在的问题

1.2.1业务拓展迅速在国家政策的大力扶持下,ZT公司近几年的主营业务收入和利润都实现了增长,尤其是在被媒体称为高铁“走出去”的爆发元年———2016年,主营业务收入增长了67%,利润总额增长了4.87倍,预收账款增长了1.58倍。2017—2019年虽然也在增长,但由于产能已接近饱和,增长幅度趋稳、放缓。由于ZT公司独一无二的市场地位和无法满足客户需求的产能现状,导致了大量的预收账款。近几年的持续发展和大量的预收账款,为ZT公司积淀了大量闲置资金,扩大生产力、突破发展瓶颈迫在眉睫。1.2.2生产规模成为发展瓶颈受工资总额限制,在不大量增加人员和人工成本的前提下,为了增加产能,固定资产逐年增加投入,五年间增长了5.79倍。但受北京市寸土寸金的空间制约,固定资产在量的增加上非常有限,尤其是体积较大的设备,租来的办公区无法满足安装条件。

2总体设计

2.1战略管理实践的目标与思路

按照问题导向思维,ZT公司用态势分析法,全面分析梳理公司主要内部优势、劣势和外部的机会、威胁等,用系统分析的思想,把各种因素相互匹配起来加以分析,从中找出制约发展的症结,尝试探索以绩效管理为动力源,创新战略实施和项目管理思路,将项目建设和运营作为绩效考核和项目评价的整体,促进企业可持续发展,实现价值最大化的投资战略目标。

2.2投资战略管理实践的内容

企业的投资战略属于总体战略。战略管理,是指对企业全局的、长远的发展方向、目标、任务和政策以及资源配置做出决策和管理的过程。投资管理,是指企业根据自身战略发展规划,以企业价值最大化为目标,将资金投入营运进行的管理活动。ZT公司的投资战略管理实践内容主要分为以下四个方面。2.2.1战略制定ZT公司根据行业发展趋势,自身战略发展规划,以企业价值最大化为目标,经过态势分析,结合自身需求,利用政策优势,做出在天津建立新检测基地的投资战略决策。2.2.2战略规划ZT公司根据业务需求和历史财务数据,拟定了项目一期的投资建设内容及投资估算,并对经营模式综合化的项目二期做出规划。2.2.3项目管理ZT公司以项目管理理论为指导,对投资战略的具体实施———基地项目从盈利能力和风险程度两个方面进行可行性分析。为保障项目建设和运营的连贯性、利益一致性、目标长远性,由同一组织负责项目全生命周期管理工作。项目结束后,通过投资报告及时进行回顾和分析,检查和评估投资战略管理的实施效果,形成全过程闭环管理。2.2.4绩效管理将绩效考核作为战略实施的有效保障,制定建设重要节点进度表,保障项目顺利实施。从经营中提取财务数据,对项目全生命周期的财务状况进行预测,形成绩效考核指标的参考依据,对项目的运营进行监督和指导,保障项目顺利实现预期目标。

3投资战略管理实践的应用过程

3.1组织构架

ZT公司为保障战略实施,建立健全投资管理的制度体系,根据组织架构特点,设置能够满足投资管理活动所需的,由业务、财务、法律等相关人员组成的项目部和天津公司,负责基地项目的建设和建成后的运营管理工作。

3.2战略制定

ZT公司在业务部门提出发展需求的基础上,结合近年来财务数据,用态势分析法对企业的内外部环境和优劣势进行综合分析,对企业未来发展进行预测,利用母公司在武清投资的一揽子计划的政策优势,提出在天津市武清区高村科技创新园区建立项目基地的投资战略规划。

3.3投资战略实施的具体内容

高村项目预计共分为两期,一期工程为生产楼,主要功能为检验检测、认证实验室。二期为综合楼和酒店,将负责整个项目的管理服务,成为商务接待和后勤保障中心。因受母公司项目投资总额限制,项目二期尚在筹划阶段。ZT公司根据业务需求和历史财务数据,预计一期包括工程费用、工程建设其他费用、土地费、预备费等共需19881.43万元。

3.4项目立项财务分析

3.4.1盈利能力分析根据项目布局和未来市场预期,项目主要经济技术指标计算如表1所示。综合本项目各项财务评价指标,项目在运营期间有较好的盈利能力,资金投入项目后回收正常,从财务角度分析项目是可行的。3.4.2风险程度分析达产年,以生产能力利用率表示盈亏平衡点(BEP),计算如下:BEP=年固定成本/(年营业收入-税金及附加-年可变成本)×100%=1947.33/(9433.96-37.84-1898.12)×100%=25.97%盈亏平衡分析表明:本项目产量只要达到设计生产规模的25.97%时即可保本。从该指标来看,本项目具有非常强的抗风险能力。项目的盈利能力和可控的风险程度得到了战略决策层的一致认可,顺利通过了三重一大党政班子会议,成功落地。

3.5绩效管理

在绩效管理方面,为了最大程度地激励项目人员,制定了可量化、执行度高的考核指标,将项目建设及运营成果与项目人员的岗位晋升和薪资待遇密切关联,使公司和员工成为命运共同体。公司将高村项目的绩效管理分为三个阶段。3.5.1建设期考核———非财务指标①控制工程支出,在概算内保质保量;②安全施工,不发生事故;③制定详细的节点表,按期完成工程进度。本项目计划建设期为18个月,资金按项目进度分阶段投入,共分为四个阶段:第一阶段为可研立项设计等前期准备阶段;第二阶段为施工建设阶段;第三阶段为工程竣工验收及设备搬迁调试阶段。3.5.2运营期考核———财务指标运营期公司主要采用易量化的财务指标———经济增加值(EVA)来考核高村项目。在投资的可行性研究阶段,ZT公司对项目全生命周期的财务数据进行科学预测,为立项和绩效考核提供数据支持。财务数据是项目的实施主体提供的,所以运营期的考核指标只需要在可研的基础数据上适当调整,既降低了制定考核指标的难度,又易于被考核主体接受。3.5.3项目结束考核———全面分析评价项目,对战略决策进行评价投资项目实施完成后,ZT公司将编制投资报告,按项目可行性分析和投资计划组织开展投资后评价及最终考核。投资后评价的主要内容包括投资过程回顾、投资绩效和影响评价、投资目标实现程度和持续能力评价、经验教训和对策建议等。投资报告作为重要的管理会计报告,内容真实、数据可靠、结论清楚,在客观评价项目的同时为以后的投资战略管理提供借鉴。

4取得成效

检验检测基地项目是在我国京津冀协同发展的背景下提出的,有力地加强了北京—天津的相关产业联系,带动当地经济发展,调整产业结构升级。检验检测基地项目符合国家关于深入推进行政审批制度改革的精神、加快铁路产品认证体系建设的需要;是规范铁路产品准入管理、强化铁路安全监管、确保运输安全的重要举措;对提升行业技术创新能力,促进中国铁路轨道交通装备的现代化,提升整个行业及国家的竞争力、影响力,提升我国在铁路产品质量领域的话语权具有重要意义。

参考文献:

[1]徐宇辰.推动中国制造迈向中高端[J].智慧中国,2018(5).

[2]刘舒媛.轨道信号系统软件开发与安全标准要求一致性评估的研究[D].北京:北京交通大学,2017.

篇4

一、国际机车车辆市场环境分析

(一)国际机车车辆市场的需求分析

近年来,各国政府加大了对铁路产业的财政资助和政策扶持力度,国际铁路市场出现了可持续的复兴态势。以日本、法国、德国为代表的高速列车技术和以美国、加拿大、澳大利亚等国为代表的重载列车技术,体现出客运高速化、货运重载化的铁路发展趋势。

1.国际机车车辆市场市值分析

全球铁路市场的年产值为1033亿欧元,按市场范围划分机车车辆市场居第二位,为280亿欧元。按地理位置划分,西欧是最大的机车车辆市场,每年可达到的总量约为95亿欧元,亚太地区紧随其后,为89亿欧元,北美自由贸易协定区(NAFTA)位居第三,市值约为45亿欧元。

2.国际机车车辆市场增幅预测

今后十年,全球铁路市场年增幅为1.5%到2.0%。非洲/中东地区的年增长率预计是3.7%,东欧地区的年增长率预计是3.5%,独联体地区约3.3%。其中东欧的机车车辆增幅最大为8.2%,独联体各国为4.0%,非洲/中东地区为3.0%,亚太地区为2.5%。

3.国际机车车辆产品结构分析

2003年,世界铁路设备市场总值约为567亿欧元,机车车辆市场的交易总额为222亿欧元,其中动车和动车组交易额为53亿欧元,占24%,货车交易额为46亿欧元,占21%,客车交易额为20亿欧元,占9%。2004年到2008年的五年间,全球动车和动车组市场需求持续提升,年增长率约为5%,从而导致传统的客车市场实际上处于停滞不前甚至下滑的境况。在欧洲和北美市场中,预计高速列车增幅最大;同期,地铁列车、轻轨列车市场将成为东欧、独联体和亚洲市场的重点,值得关注;截至2003年全世界约有480万辆货车,预计亚洲、独联体及拉美市场将成为货车市场中增长最快的区域,而作为全球最大货车市场的美国、加拿大货车市场则预计将以每年2%的速率递减。

(二)国际机车车辆制造业的经营现状

1.国际机车车辆市场的供求关系

国际机车车辆市场的总体形势是供大于求,据有关资料显示,1994―2009年间国际机车市场供求关系约为1:0.47。目前,跨国公司垄断大部分的国际机车车辆市场,并不断拓展新的发展中国家市场。在此市场上,跨国公司之间、发展中国家机车车辆企业之间以及这两者之间的国际竞争复杂激烈。

2.国际机车车辆市场的主要供货商

庞巴迪(Bombardier)、阿尔斯通(Alston)、西门子(Siemens)和通用电气(GE)、通用汽车(GM)是当今世界铁路设备市场的五大供应商,占据了全球市场约75%的销售份额。

(1)加拿大庞巴迪

收购Adtranz公司后,庞巴迪运输(集团)公司成为全球最大的铁路与轨道设备生产商,其市场主要分布在北美、欧洲,目前努力向亚洲、非洲扩展,2004年全球市场占有率约为23%,年销售额约为70亿欧元。

庞巴迪在中国建立了三个合资企业:

青岛四方―庞巴迪―鲍尔铁路运输设备有限公司(BSP),主要从事高档客车、普通客车车体、电动车组、豪华双层客车、高速客车及城市轨道车辆的设计制造。目前运行中的直达快速列车80%的车厢由BSP提供,BSP还为青藏铁路提供了361辆可适应高原环境的列车。

长春长客―庞巴迪轨道车辆有限公司(CBRC),主要从事铁路客车、地铁车辆和城市轨道车辆的设计和生产。现已获得广州地铁1号线156辆地铁车辆,深圳地铁一期132辆地铁车辆以及上海地铁1号线60节地铁车辆的追加合同。

江苏常牵庞巴迪牵引系统有限公司(BCP),主要从事铁路车辆牵引设备的制造、销售和维修。

(2)法国阿尔斯通

作为高速列车和摆式列车全球市场占有率第一、城市轨道交通领域第二的阿尔斯通交通运输系统部,以欧洲市场为中心,向北美、亚非扩展,2004年其全球市场占有率约为18%,年销售额约为51亿欧元。

阿尔斯通已在中国成立了11家合资企业(在香港设有2家分公司),并签订了多项合作协议。比如,为香港地铁公司和九广铁路公司提供1100辆地铁车厢;2004年与长客股份合作,获铁道部60列200km/h动车组合同;与大同电力机车合作,获铁道部180台电力机车合同;在上海,阿尔斯通交通设备有限公司(SATCO)生产城市轨道交通车辆,阿尔斯通交通电气有限公司(SATEE)生产推进设备,卡斯柯信号有限公司(CASCO)生产信号设备;在青岛铁路设备公司生产DISPEN减振器等。

(3)德国西门子

通过并购铁路装备制造企业,西门子运输系统集团公司成立于1989年,主要产品包括高速列车、机车、动车组、摆式列车、客车和地铁轻轨车辆,2004年其全球市场占有率约为14%,年销售额约为43亿欧元,居世界第三位。

西门子与株洲电力机车厂、株洲电力机车研究所于1999年合资成立株洲西门子牵引设备有限公司,已获得上海地铁4号线(明珠线二期)168辆、广州市轨道交通三号线120辆地铁车辆的合同订单;2004年12月起,与株洲电力机车厂合作,拟为中国铁路提供180台DJ4电力机车,合同额约8.8亿美元;2005年11月,与唐山机车车辆厂签署了60列300km/h的高速列车采购和技术转让协议。

(4)美国通用电气公司、通用汽车公司

美国是货运机车技术水平最高、产量最大的国家,通用电气公司运输系统部(EMD)和通用汽车公司电气动力部已成为世界重载内燃机车的主要制造商。目前其市场由欧美向亚洲拓展,2004年全球市场占有率各为10%左右。

2004年,中国铁路购买通用电气公司运输系统部422台C38-Ache型交流传动内燃机车,用于青藏铁路;2005年,戚墅堰机车车辆厂与通用电气合作,获铁道部300台4470KW交流传动内燃机车合同。

(5)印度铁路技术经济服务公司(RITES)、韩国车辆公司(ROTEM)

印度铁路技术经济服务公司隶属于印度铁道部,其产品技术紧追世界先进水平,先后与美国GM公司、原德国ABB公司、LHB公司结成战略联盟,已研制出具有世界先进水平的交流传动电力机车和内燃机车,高档客车和100km/h的新型货车,国际竞争力不断。提高产品已出口到孟加拉国、斯里兰卡、越南、塞内加尔等亚非国家。

韩国车辆公司由韩国原有的大宇重工、现代精密机械、汉津重工三大主要机车车辆公司于1999年7月合资组成,是韩国最大、最具实力的工业企业之一,技术水平居中上等。产品以国内市场为主,也有部分出口到加纳、越南、泰国、缅甸、美国和中国台湾省等。

中国机车车辆企业开拓国际市场,不仅要面对庞巴迪(Bombardier)、阿尔斯通(Alston)、西门子(Siemens)等世界知名大公司的竞争,同时也要迎接印度、韩国等产品技术水平相当国家的机车车辆企业的挑战。

(三)国际机车车辆制造业的发展趋势

国际机车车辆制造业的发展趋势集中体现为以行业集中化为特征的兼并重组、战略联盟和以布局全球化为特征的研发、投资、生产、采购、销售及售后服务等的产业一体化。

1.重组兼并和战略联盟加快

20世纪80年代末以来,世界机车车辆市场产能过剩,企业重组、并购速度加快,产业集中度进一步增大。为适应更加激烈的市场竞争,世界机车车辆制造巨头更加倾向于结成战略联盟来共担成本和风险,促进技术创新,缩短产品的研发周期。如GEC和Alston的联合属于资源重配置的战略联合;GM和Siemens合作提供交流传动机车所用的牵引电动机属于技术优势互补的联合;Alston和Siemens共同投标台湾高速铁路项目则属于共同利益促使下的战术联合。

2.产业链配置的日益全球化

世界机车车辆制造巨头利用全球资源和战略布局,优化配置投资、开发、生产、采购和销售等产业链环节,以适应不同市场偏好,具体表现为供应商数量增加,供应链管理加强,属地化经营深化和适应性技术转移,同时促进了东道国民族工业的发展和创新能力的增强。

3.技术“归核化”趋势显著

机车车辆产业链的全球性配置改变了国际机车车辆市场的竞争格局,导致了新的专业化分工、协作模式的出现。由于技术较量占有重要位置,世界机车车辆制造巨头“归核化”趋势显著,集中于具有竞争优势的领域,重视构建和强化企业的核心竞争力,通过外包、分包和“技术转让”、“生产许可证”等合作方式,将车体等技术含量较低的产品和零部件生产转由低成本企业承担,体现出更大程度的专业化和灵活性。例如西门子更加专注于大功率交流传动电力机车,通用电气更加专注于重载内燃机车。

4.配件销售和售后服务比重增加

机车车辆工业高新技术产品研发成本较高,而竞争加剧导致整车单价逐渐降低,因此,配件收入和售后服务对机车车辆制造商日益重要。如西门子公司在重要配件电机及电气制造中遥遥领先。在机车车辆修理、改造等领域,售后服务已成为整车供货合同的重要组成部分。可以预见,服务业务的增长将使市场分布发生改变,服务收入所占比例将不断增加。

二、中国机车车辆制造业国际竞争力现状

机车车辆制造业国际竞争力是指机车车辆业在国际市场竞争中占有和整合资源的相对优势及能力,包括整合劳动力、资金和自然资源等传统要素的能力;掌握信息、知识以及技术创新的能力;驾驭外部环境的能力;可持续发展能力等。环境、制度、能力、资源是机车车辆制造业国际竞争力的主要构成要素。改革开放以来,中国铁路实现了历史性的大发展,机车车辆制造业的生产规模、产品水平和品种数量基本适应了铁路运输市场需求,形成了具有自主知识产权的时速200公里以下铁路机车车辆产品系列,动车组技术引进取得阶段性成果,并初步形成了“产、学、研、用”紧密结合的技术开发体系,在发展中国家和部分发达国家市场上具有一定的国际竞争力。

(一)外部环境

从国际环境来看,机车车辆制造业国际一体化进程日趋明显,全球技术扩散的格局已初步形成。转移成本降低,贸易自由化和市场全球化为中国机车车辆制造业展示了广阔的发展空间。从国内环境来看,根据《中长期铁路网规划》,“到2020年全国营业里程达到10万公里,主要繁忙干线实现客货分线,复线率和电气化率均达到50%,运输能力满足国民经济和社会发展需要,主要技术装备达到或接近国际先进水平”,大规模的路网建设为机车车辆制造业发展提供了巨大的市场。由于机车车辆业关联度较高,受产业链上相关行业影响作用较大,而中国铁路产业已经具备强大的铁路基础设施建设能力、较强的系统集成和适应性优势,可以适应大多数发展中国家铁路市场的需要,完全具备参与全球铁路竞争的能力与实力。因此,加快建立国内铁路建筑、机车车辆制造、运营管理等行业的战略联盟,有效整合、合理配置铁路产业资源,值得探索。

(二)产业政策

国家“十一五”规划纲要把轨道交通装备确定为振兴装备制造业的十个重点之一,要求“掌握时速200公里以上高速列车、新型地铁车辆等装备的核心技术,并实现产业化”。“十一五”期间,中国铁路固定资产总投资将达到1.5万亿元,其中机车车辆购置和技术改造投资将从2006年的440亿元达到2500亿元。根据铁路跨越式发展战略,将以客运高速、快速和货运快捷、重载为重点,从整体上提高中国铁路机车车辆水平。目前,中国政府在政策、体制、资金、税收等方面也对中国企业“走出去”提供了前所未有的支持力度,2005年10月,十六届五中全会指出,要实施互利共赢的开放战略,支持有条件的企业“走出去”,开展对外直接投资和跨国经营。

(三)内部环境

中国机车车辆制造业行业集中度较高。2000年中国铁路机车车辆工业总公司与铁道部“脱钩”,后改组为中国南方机车车辆工业集团公司和中国北方机车车辆工业集团公司(以下简称为南、北车集团)两家寡头企业,初步建立了现代企业制度,逐步完成了内部的整合,总体实力相差不大。2005年末南车集团资产总额285亿元,主营业务收入215亿元;北车集团资产总额269亿元,主营业务收入195亿元。

从双方的核心资产来看,株洲电力机车公司是南车集团旗下盈利能力最强的企业,长江车辆有限公司也是南车集团的核心资产;齐齐哈尔铁路车辆集团是北车集团的核心资产。从双方的市场结构来看,南车集团在电力、内燃机车新造和内燃机车、客车修理等方面市场占有率较高;北车集团在客车新造和电力机车修理方面占有较高的市场份额。时速300公里的列车,南车集团下属的四方机车和北车集团下属的唐山机车车辆厂都有制造;货运机车方面,北车略占上风,北车集团下属的大连机车车辆厂和大同机车厂分别获得了500台货运机车协议,南车集团的株洲电力机车公司也获得了部分合同。从双方资产运作能力来看,南车集团旗下拥有三家上市公司,两家A股公司(南方汇通和时代新材)和一家H股公司(株洲时代电力);北车集团的资本运作稍逊,还没有上市公司。

南、北车集团基本形成了相对均衡的竞争态势,提高了机车车辆行业的整体水平,两大集团制定了国内市场有序竞争、国际市场携手合作的战略原则,积极开拓国际市场,谋求更大的发展空间。

(四)产品结构

南、北车集团所属公司包括机车车辆新造、配件生产和修理企业及研究所,国内布局较为合理。较高的产业结构配套要求构成国内的市场准入壁垒,同业跨国公司短期内也无法直接建立完整的产业结构,只能依托中国企业逐步进入。中国已经形成不同功率各个等级的干线高速动车组、客货运大功率机车和调车机车、工矿机车的系列化,客运车辆形成了高速客车、专线快速客车、准高速空调客车、双层客车、高质客车、豪华高档客车等适应不同层次需要的客车系列,货车产品也已发展到重载化、专用化、散装化和提速增效的新阶段。中国机车车辆制造业已经具备了全方位向外输出的完整产品结构。

(五)技术水平

按照“引进先进技术,联合设计生产,打造中国品牌”的要求,在铁道部的扶持下,南、北车集团低成本成功引进了法国阿尔斯通、日本川崎重工、加拿大庞巴迪、德国西门子四家时速200公里及300公里以上动车组技术;以及阿尔斯通、西门子和美国GE、EMD等公司的大功率电力、内燃机车技术。中国机车车辆制造业历经仿制、技术引进结合自主研发、合资合作等形式,正处于一个技术升级换代的时期,关键生产工艺和装备水平有了大幅度提升,缩小了与发达国家铁路机车车辆装备差距,逐步建立起自有技术研发和生产体系,和谐号动车组与和谐型大功率机车已经投入运营。但在高速技术、重载运输等方面与国民经济发展对铁路运输能力的要求以及世界先进水平相比,均有较大差距。

中国机车车辆技术标准体系尚不完备、国际采标率较低,知识产权管理体系还不健全。中国机车车辆业整体技术创新能力不高,引进后突破性再创新方面还存在不足;信息化辅助设计开发应用不够普及,缺乏先进、配套的实验手段;尚未真正形成高效的以企业为主体、产学研结合的紧密型技术创新体系。

(六)人力资源

资源和能力形成竞争力,而人力资源是资源和能力的共生体,因此优秀人才尤其是高级专业技术人才和人力资源成为了决定竞争力的关键因素。截至2005年底,两大集团共有职工205732人,其中大专以上学历人员55461人,约占1/4;各类专业技术人员55999人,也约占1/4;具有高级职称专业人员6641人。从人才结构来看,人力资源结构单一,普通人员相对过剩,专业技术人才总量少、比例低,缺乏国际化经营人才;从人力资源利用效率来看,激励优秀人才、鼓励创新创业的机制还不完善。人才储备不足已成为制约中国机车车辆制造业发展的重要瓶颈之一。

(七)国际化经营能力

与国际同行业相比,尽管中国机车车辆制造业产品系列化开发缺乏统一规划,产品结构趋同、品种较为单一,产品模块化设计、生产起步较晚。但产品质量总体水平已普遍提高、产品升级换代步伐明显加快,与国外同质产品相比具有性价比优势,与广大第三世界国家市场需求较为吻合。迄今,部分机车车辆整车产品和关键配件已经打入亚、非、欧、美、澳五大洲30多个国家和地区的市场,出口比重逐年增加,销售领域逐年扩宽。

在整车出口方面,中国机车车辆制造企业已经取得了伊朗地铁、铁路客车,伊拉克内燃机车,巴基斯坦机车及机车散件,哈萨克斯坦电力机车,马来西亚交流传动内燃机车等大宗项目合同;继向坦赞铁路出口机车和向南非出口机车后,与苏丹签订机车采购合同,取得了非洲市场开发的新突破;向阿根廷出口机车和客车,使中国机车车辆首次成功进入由欧美厂商长期垄断的阿根廷市场;向纳米比亚、委内瑞拉出口动车组,标志着中国动车组首次进入非洲、南美市场;出口澳大利亚的双层不锈钢客车项目,是迄今为止中国机车车辆行业最大的出口项目,也是向发达国家市场的成功探索;为新西兰提供铁路轨枕货车使中国铁路车辆整车第一次打入新西兰市场;与越南签订“革新号”机车制造技术转让合同,开创了中国机车车辆工业整车技术输出的先河。

在零配件领域,曲轴缸套等产品已先后进入北美和欧洲市场;已获得为俄罗斯铁道部门生产摇枕、侧架的资格;超过世界排名第一的美国国民锻造公司,成为印度市场最大的机车曲轴供应商。

同时,通过与巴西铁路同行签署合资建立货车组装厂的协议,首次把企业办到了国外;与美国密歇根州立大学建立了中国机车车辆业第一个海外联合研发中心――ZELRI―MSU电力电子系统研发中心。

三、提升机车车辆制造业国际竞争力的对策与建议

全球经济一体化、国际铁路复兴、中国良好的对外关系和铁路产业的发展成果,已为中国机车车辆制造业的国际化进程创造出新的机遇。中国机车车辆企业凭借可靠的产品质量、合理的性价比、较好的售后服务等优势得到了国外用户的认可,已有一定的国际影响力和竞争力,但中国机车车辆工业“走出去”仍以产品出口为主,海外业务占主营业务收入的比例很小,国际化经营模式等级较低。因此,实现中国机车车辆制造业的发展创新,打造出具有较强国际影响力的中国铁路企业和行业标准,对于提升其国际竞争力进而加强中国铁路产业的整体竞争实力具有重要的现实意义。

(一)明确目标市场

应以全球市场为导向,抓住铁路复兴契机,加强对已有、可能和潜在市场的研究预测。通过采取不同的市场策略,将细分市场的比较优势转化为现实的竞争优势,化潜在需求为现实需求,实现从机车车辆制造大国到制造强国的转变。

北美、西欧、大洋洲以及日本等国为代表的铁路发达国家和地区,基本为世界几大机车车辆制造商所垄断,市场正趋于饱和,且技术壁垒较高,但对普通机车车辆产品和配件存在需要。应从关键零部件生产起步、以普通客货车作为整车出口的切入点,树立品牌形象。以俄、印、韩和一些东欧国家为代表的技术自我配套的国家,其机车车辆工业体系比较完善,产品基本满足本国需要,但缺乏高新技术产品。随着中国铁路客运专线和高速铁路取得重大进展,将会成为潜在的新兴海外市场,当前应加强对该区域市场的追踪调研。东南亚、南亚、中东、非洲、拉美等地区的发展中国家,尚未形成独立的机车车辆工业体系,市场前景广阔。应充分利用中国与其良好的地缘、政治及经济关系,充分发挥性价比和适应性优势,加强售后服务,将此区域的整车市场作为“走出去”的重点。

(二)转变经营模式

与世界机车车辆巨头相比,中国机车车辆企业的企业规模、关键技术、资本运作等差距较大,国际化经营业务模式比较单一,仍以产品出口为主。

应加快资产业务重组和行业资源整合,加大供应链延伸和管理力度,加强与关联产业、支撑机构的前后向联合,充分发挥产业集群效应,实现范围经济;建立健全国际营销网络,着力增强自营营销能力,重点培养国际复合型人才;利用多双边机制,商签政府间协议,推动铁路大项目合作。

应加快建立与国际国内知名制造商、开发商、承包商和勘察、设计、咨询公司的紧密合作,将业务范围向产业链高端和项目源头转移,有效融入世界机车车辆制造体系,提高全球产业分工份额。抓住用好铁路装备制造业向发展中国家转移的机遇期,不断研究、探索境外设厂等业务模式,扩大中国标准的影响力。与中国铁路建设等相关行业的战略联盟,有效发挥铁路产业整体的系统集成和适应性优势,打造中国铁路区位品牌,是提升中国机车车辆制造业国际竞争力、增强中国铁路产业竞争实力的现实抉择。

(三)自主技术创新

机车车辆工业是制造业的重要组成部分,是中国轨道交通运载装备的重要载体。产业总体技术能力不高、自主创新能力欠缺已成为制约中国机车车辆工业发展的瓶颈。

中国机车车辆企业应发挥创新主体的职能,积极开展前瞻性和适应性技术研发,加快建立海外研发中心,重点研究开发高速轨道交通控制和调速系统、车辆制造、线路建设和系统集成等关键技术,通过技术引进与原始创新相结合、集成创新与引进消化吸收再创新相结合的战略,对关键零部件和关键技术实现突破,发挥后发优势。对目标市场的市场环境和客户要求重点调研,提高定向开发制造产品的整体技术创新水平。将适应性技术和产品性价比作为参与国际竞争的关键,形成可遵循的、完整的技术标准体系,创造中国铁路产业参与国际竞争的具有自主知识产权的民族品牌,促进民族机车车辆制造业的发展。

政府应以积极的产业、金融政策为保障,继续协调科技、财政、金融、税收、保险等相关部门,在技术研究开发、产品结构优化、国际市场开拓、信息化建设等多个方面进一步加大对机车车辆企业“走出去”的支持力度。

(作者单位:中国海外工程有限责任公司)

参考文献

欧洲铁路工业联合会(UNIFE):《全球铁路市场研究――现状与2015年展望》,2007年。

《2006中国北车年鉴》,中国铁道出版社2006年。

《2006中国南方机车车辆工业集团公司年鉴》,中国铁道出版社2006年。

国家统计局:《中国铁道年鉴》(2002―2006年),中国年鉴社。

《铁路“十一五”规划》,。

科学技术部专题研究组:《我国产业自主创新能力调研报告》,科学出版社2006年。

科学技术部专题研究组:《主要创新型国家科技创新发展的历程及经验》,2006年全国科技大会资料。

蔡毓国:世界铁路设备市场年增长百分之四,《国外内燃机车》,2005年第1期。

篇5

关键词:现代电车、胀轨故障、故障原因、解决措施

中图分类号:C913 文献标识码: A

天津开发区新交通现代导轨电车线路(以下简称“现代电车”)是亚洲第一条引入法国劳尔导轨电车的轨道交通线路。该线始建于于2006年4月,当年12月竣工投入使用,使用至今已达8年时间。现代电车线路为双线线路,全长约15.7公里。该线路系统采用28cm厚钢筋混凝土结构作为主要承载道床,使用C40混凝土浇筑。该线路采取的是在混凝土道路承载电车胶轮走形,单根钢轨导向的运行方式。随着运营年限的增长,现代电车线路各主要设备开始出现故障情况,其中尤以胀轨故障为最。本文将就胀轨故障的发展情况、发生原因以及解决措施等作详细叙述。

图1 天津现代现车示意图

一、现代电车正线胀轨故障概述

天津新交通现代电车线路采用的钢轨敷设工艺是,在浇注好的混凝土板块上反开承轨槽,将导向轨拨入承轨槽,固定位置后,浇注树脂进行加固。导向轨采用12m/根、28kg/m的特制钢轨进行焊接,现代电车全线钢轨除线路中部岔区外,全部实现无缝焊接。导向轨轨腰以下全部埋入树脂,现代电车线路中的树脂系统起到普通铁路线路中扣件的作用,对导向轨进行加固。

图2 板块示意图

此种施工工艺是在中方引入劳尔电车系统时,同时引进的法国技术。根据这种要求施工完成后,现代电车线路中的导向轨将全部固定在树脂中。根据法方说明,在系统设计使用寿命的30年中,导向轨系统将不会产生偏移、爬行和大规模的形变。

现代电车线路投入使用初期,导向轨系统表现正常,确实未出现较为明显的偏移和爬行现象。但随着使用年限的增长,导向轨系统也处现了各种故障。由于导向轨爬行而引起的树脂撕裂、夏季高温环境下的钢轨胀起现象开始逐渐发生,并且不断发展。从2011年开始,导向轨系统开始出现了胀轨故障。

在胀轨故障产生的早期,仅表现在正线导向轨在某一点发生毫米级的起胀,这种故障起胀高度小,并没有伴随周围树脂和路面的破坏,电车驶过时有微小颠簸或无颠簸感。由于此故障危害程度小,且当时没有适合的维修方法,故新交通运营部路轨专业并未做进一步的处理,而是对这种故障点进行严密的记录和观察。随着线路状况的不断发展,导向轨系统从2011年起开始出现大规模的严重胀轨,根据我们的统计,此类胀轨故障中,钢轨一般发生20cm―50cm高度的胀起,破损导向轨长度在10m左右,伴随有同等长度的树脂破损,严重的还伴随有当地混凝土板块的大规模破损。

图3 胀轨示意图

这种严重的胀轨故障通常会造成现代电车正常运营被迫中断数小时甚至数天时间,已经非常严重的影响了现代电车系统的正常运行,对乘客的安全乘坐造成了较大的安全隐患。

二、胀轨原因分析

2.1 胀轨故障统计

为了能够客观、正确的分析出胀轨发生的原因,我们首先对近几年来发生的胀轨故障做了统一整理和比对,形成以下表格:

表2-1

结合上述资料,技术人员分析出这些胀轨故障的发生有如下共同规律:

1、发生时间:胀轨均发生在天津地区全年气温最高的夏季(6、7、8月份),多发生在全天气温最高的14:00-15:30时间段;且存在故障发生日期晨间温度与午间温度温差较大的现象。

2、发生位置:多发生在路面混凝土板块垂向贯穿缝(胀缝、板块裂缝)部位。

3、伴随现象:多伴随有相应区域混凝土板块挤压胀碎现象(7次记录中有6次出现该现象);胀轨时导向轨向上拱起;导向轨底部树脂平整、两侧整齐撕裂。

2.2 胀轨原因分析

根据前述规律,初步认为胀轨发生的原因如下:

1、外因:高温天气、早晚温差大;

2、内因:导向轨垂向有效性约束不够。

导致导向轨垂向有效性约束不够的因素较多,主要如下:

(1)伸缩缝分布不合理

根据对现代电车线路的设计竣工资料以及实际路况的调查结果,发现新交通现代电车线路在设计建设初期并没有根据明确的设计标准设置伸缩缝。国家道路交通相关设计规范并没有关于道路伸缩缝设置间隔的具体规定[1];现有胀缝设置主要靠施工缝的设置完成,原施工缝约350―500米一处。这致使现代电车线路的现有伸缩缝分布极不合理,往往仅在路口位置以5―10米的间距布置2―3条伸缩缝,而两个车站之间超过500米的距离没有设置任何伸缩缝,这就导致了现代电车线路混凝土板块内部温度应力在随温度增大的情况下无法得到良好的传递和疏导,致使在某一处的温度应力增大到超过混凝土板块的承受上限时,在板块薄弱区域――伸缩缝处集中爆发,造成了混凝土板块翘起,带动导向轨胀起。

(2)胀缝实际结构不合理

根据现代电车运营管理部门2010年对全线路面接缝的普查、分析报告[2],胀缝处传力杆无套筒(即两混凝土板刚性连接)、胀缝宽度不足(设计为20mm,实际在10~15mm,运营建议30~40mm)、胀缝填充材料弹性不足、路面混凝土板上层配筋减少等因素,大大削弱了胀缝的释放温度力及变形功能,从而导致混凝土板间挤压,在车辆持续碾压下,加速了缝两边混凝土板的破裂、相对上拱,最终加剧了导向轨、填充树脂、混凝土基槽三者间的约束失效。

(3)导向轨局部不均匀伸缩产生温度应力峰

胀缝分布不均匀、路面板纵向阻力不均,易引起导向轨的局部异常伸缩,相对压缩变形增加附近压力,相当于降低了锁定轨温,高温时使导向轨局部压力增大,形成应力峰,容易引起胀轨。

(4)环氧树脂约束系统自身稳定性不足

胀轨时,对应区域的环氧树脂普遍出现老化和开裂现象,无法提供足够的锁固力保持导向轨的垂向稳定性。

另外,在导向轨轨底上方设置有三角泡沫,该处的环氧树脂厚度不足1cm,加之树脂老化,也使得环氧树脂的锁固力大大降低。

三、解决措施

通过对上述线路胀轨故障原因的分析,导向轨胀轨故障的原因在于道路板块。由于新交通现代电车线路伸缩缝数量过少,在夏季高温条件下,混凝土板块内部应力开始大量集中且无法正常释放,就会在道路表面薄弱(通常在伸缩缝区域)的地点爆发,形成路面顶胀破损。如果这种顶胀破损进一步发展加剧或者道路内部应力过于集中的话,就会引起胀轨故障,直接威胁行车安全。所以,如果要解决正线钢轨胀轨问题,应首要解决混凝土板块伸缩缝分布问题。

天津现代电车运营部门在制定2013年治理胀轨故障的改造计划时,重点指出了将采取以下两种解决措施:

1、通过合理设置伸缩缝,缓解线路板块内部应力,使其尽量均匀的分布与释放,以消除引发伸缩缝病害和钢轨胀轨病害的主要原因;

2、针对树脂性能下降的问题,通过设置卯固扣件,加强对钢轨的锁固作用。

在缓解板块内部应力方面,计划通过伸缩缝维修、改造计划,在正线以100―150米为间距设置贯穿板块的伸缩缝。在线路改造实施以前,正线共计有真缝60条,平均缝间距为261米。2013―2015年,计划进行约60条新伸缩缝的开缝工作,使全线伸缩缝的平均间距缩小至200米以内。

在进行钢轨加固方面,计划在树脂破损较大处和胀轨可能性较大地段,以1m为间距安装卯固扣件(见下图)。结合对加装扣件的力学理论计算以及相应设计,可保证有效的提高对导向轨的垂向锁固力。

图4 锚固扣件示意图

四、工程改造效果

滨海快速现代电车运营部门自2013年启动了针对现代电车线路胀轨故障的正线线路综合治理项目。该治理项目共计分为两期实施,时间跨度2013――2015年,改造治理范围包含新交通现代电车线路全线。

结束语

该一期项目完工后,新交通现代电车线路南半环在整个2013年夏季均未发生严重的胀轨故障,往年已发生胀轨的几处高危地点皆表现正常。这证明了综合治理项目已经初步取得了良好的效果,起到了改善混凝土板块应力分布状况,有效防治胀轨故障的作用。

参考资料: