Транспортные средства

Доля железнодорожного транспорта в перевозках всеми видами транспорта в мире сегодня составляет около 10% (второе место после автомобильного), в грузообороте - около 15% (второе место после морского).

Протяженность железнодорожных путей равна 1 млн. 250 тыс. км. Большую протяженность имеют только автомобильные дороги и воздушные трассы. Обеспеченность различных стран мира железнодорожным транспортом неодинакова. По протяженности железных дорог на первом месте в мире находятся США (188 тыс. км), на втором - Канада (90 тыс. км), на третьем - Россия (87,6 тыс. км). В развитых странах в настоящее время наблюдается сокращение железнодорожных путей. Например, в США в 1960 г. протяженность железных дорог составляла 350 тыс. км, в 1980 г.-290 тыс. км. Подобная тенденция наблюдается в Германии и в других европейских странах. В развивающихся странах, наоборот, происходит рост протяженности железнодорожных путей сообщения. Для России актуальность строительства новых железных дорог, вероятно, сохранится на длительный период времени вследствие обширной территории и не освоенности северных и восточных районов страны.

Уровень развития железнодорожного транспорта отражает не столько протяженность железных дорог, сколько их густота. По этому показателю лидируют западноевропейские страны, Например, Люксембург имеет густоту железнодорожной сети 18 км на 100 кв. км территории, Германия - 14, Япония - 7, США - 4, Россия - 0,51 км.

Развитие железнодорожного транспорта определяется также уровнем электрификации железных дорог. Наиболее высокий процент электрифицированных дорог - в европейских странах. В Швейцарии он составляет почти 100%, в Италии - 82, в России - 44, а в США - менее 1 %.

Железные дороги мира различаются и по ширине колен. Нормальной считается колея, равная 1435 мм. Такую колею имеют 60% дорог от общей их протяженности в мире. Нормальная шлея характерна для стран Западной Европы, США, Канады, Мексики, Северной Африки и др. В Казахстане колея железных дорог составляет 1520 мм. Такую же колею имеют страны СНГ и Финляндия, что объясняется историческими причинами. Многие страны имеют железные дороги с несколькими типами колеи, что снижает эффективность работы железнодорожного транспорта в целом. Австралия, например, имеет пять различных видов колеи, Чили — восемь, Польша — шесть. В настоящее время новые дороги строятся, как правило, с размером колеи, равным 1435 мм.

В последние десятилетия двадцатого столетия в развитых странах Ира шло активное строительство высокоскоростных железных дорог. 3 странах Европейского сообщества создана единая сеть высокоскоростных железнодорожных магистралей. Активно строит такие магистрали Япония. Скоростная дорога «Синкансен» проходит через весь главный остров страны - Хонсю. Скорость поездов на этой магистрали превышает 250 км в час.

2 Современное состояние железнодорожного транспорта, его особенности, основные показатели

Железнодорожный транспорт играет важную роль в функционировании и развитии товарного рынка страны, в удовлетворении потребности населения в передвижении. Он является основным звеном транспортной системы Казахстана и большинства стран СНГ. Особая роль железных дорог РК определяется большими расстояниями перевозок, отсутствием внутренних водных путей на направлении запад-восток, прекращением навигации на реках в зимний период, удаленностью размещения основных промышленных и аграрных центров от морских путей. В связи с этим на долю железнодорожного транспорта приходится почти 50% грузооборота и более 46% пассажирооборота всех видов транспорта страны.

Основной сферой применения железнодорожного транспорта являются массовые перевозки грузов и пассажиров в межрайонном (межобластном), междугородном и пригородном сообщении, при этом преобладают грузовые перевозки, которые дают свыше 80% дохода. В перевозках пассажиров по железным дорогам преобладают перевозки в пригородном и местном сообщении (около 90% пассажирооборота).

Рельсовый путь представляет собой земляное полотно с балластной призмой из щебня или гравия, на котором размешаются железобетонные или деревянные шпалы с прикрепленными к ним стальными рельсами.

Ширина колеи - это расстояние между внутренними гранями головок двух параллельно расположенных рельсов, прикрепленных к шпалам. В России, странах СНГ, Прибалтики и Финляндии ширина колеи составляет 1520 мм, в большинстве стран Европы, США, Канаде, Мексике, Турции ширина колеи равна 1435 мм, в некоторых государствах (Индия, Пакистан, Бразилия, Испания, Португалия) железные дороги имеют широкую колею - 1656 и 1600 мм, а в Японии - узкую колею - 900, 1000 и 1067 мм.

В странах СНГ существует четыре категории железнодорожных магистралей, различающихся по грузонапряженности и числу пар поездов проходящих за сутки. Так, 1-я категория имеет грузонапряженность более 10 млн. ткм/км пути и более 10 пар поездов в сутки.

Железные дороги СНГ располагают мощным парком локомотивов-электровозов и тепловозов:

- мощные грузовые и пассажирские шести – и восьмиосные электровозы типа ВЛ60, ВЛ85, а также ЧС7 и ЧС4 (Чехия);

- двух-, трех-, и четырехсекционные тепловозы ТЭ10, ТЭ116, ТЭП60, ТЭП70, ТЭП80 и другие мощностью от 3 до 8 тыс. кВт и более;

- маневровые тепловозы ТЭМ2, ТЭМ7, ЧМЭ3 и др. В пригородном пассажирском сообщении используются электропоезда типа ЭР2, ЭР3, ЭР9П и ЭР9М;

- дизель - поезда Д1, ДР1 и ДР2.

Ведутся работы по созданию новых локомотивов и электропоездов, способных обеспечить техническую скорость до 300 км/ч. Действующий локомотивный парк обеспечивает среднюю участковую скорость движения пассажирских поездов до 47,1 км/ч, а грузовых - 33,7 км/ч.

Парк грузовых вагонов состоит в основном из четырехосных вагонов преимущественно металлической конструкции грузоподъемностью 65-75 т.

В структуре парка преобладают полувагоны, численность которых достигает около 42%, платформы - около 11%, цистерны - около 12% и крытые вагоны - до 10%. Специализированный подвижной состав недостаточен и составляет менее 32% парка, включая рефрижераторы, термосы, спецвагоны для перевозки автомобилей и цистерны.

Парк пассажирских вагонов состоит из цельнометаллических вагонов, оборудованных четырех- и двухместными купе, плацкартными полками или диванами для сидения.

Все грузовые и пассажирские вагоны оборудованы автосцепкой и автоматическими тормозами. В последние годы из-за экономического кризиса замедлилась замена и обновление подвижного состава железнодорожного транспорта, в результате чего в эксплуатации находится много вагонов и локомотивов, выработавших свой ресурс. Классификация подвижного состава приведена ниже.

Рисунок 1 - Классификация подвижного состава железнодорожного транспорта

На сети железных дорог расположено большое количество устройств электроснабжения (контактная сеть, тяговые подстанции), средств централизации и блокировки (СЦБ), сигнализации, телемеханики, а также средств связи.

Создаются центры управления перевозками (ЦУП), автоматизированные диспетчерские центры управления (АЦЦУ), информационно-вычислительные центры и др.

Эксплуатационная длина железных дорог Казахстана равна 87,6 тыс. км. Она оценивается по географической длине главных путей, независимо от того, однопутные они или двухпутные.

Густота железнодорожной сети Казахстана - 0,53 км на 100 кв. км. Это значительно ниже густоты сети железных дорог не только развит;, стран, но и большинства бывших республик СССР (на Украине -2,76 км, в Белоруссии - 2,77, Латвии - 3,6, Грузии - 2,2, Узбекистане -0,79, Казахстана - 0,51 км на 100 кв. км). Очевидно, что в Казахстане необходимо строить новые железнодорожные линии, особенно для освоения крупных месторождений топлива и сырья на востоке страны.

Развернутая длина железных дорог учитывает количество путей. т. е. эксплуатационная длина двухпутного участка умножается на Учитываются также двухпутные вставки на однопутных линиях. Развернутая длина российских железных дорог составляет 126,3 тыс. К более 86% этой протяженности занимают пути с тяжелыми стальными рельсами типа Р65 и Р75, уложенными на деревянные и железобетонные шпалы Деревянных, шпал 75%, остальные - железобетонные. Балласт у современных железнодорожных путей щебеночный или гравийный.

Протяженность электрифицированных железнодорожных линии составляет 38,4 тыс. км, или 43,8% эксплуатационной длины сети. На всем протяжения имеется более 30 тыс. мостов и путепроводов, большое число туннелей, виадуков и других искусственных сооружений.

Сеть железных дорог Казахстана располагает свыше 4700 железнодорожных станций, которые являются основными грузо и пассажирообразующими пунктами. Крупные пассажирские, грузовые и сортировочные станции имеют капитальные здания и сооружения - вокзалы, платформы, грузовые районы и площадки, склады, контейнерные терминалы, погрузочно-разгрузочные механизмы, разветвленные рельсовые пути и т. д.

На крупных технических станциях имеются локомотивные и вагонные депо, предприятия дистанций службы пути, сигнализации и связи, грузовой и коммерческой работы, центры фирменного транспортного обслуживания клиентуры. Грузовые станции городов и промышленных центров, как правило, связаны рельсовой колеей с многочисленными подъездными железнодорожными путями промышленных, торговых, сельскохозяйственных и иных предприятий и организаций, а также с морскими и речными портами, нефтебазами и т. п.

Железные дороги Казахстана располагают мощным парком современных локомотивов - электровозов а тепловозов, в основном отечественного производства, всего их около 20 тыс. единиц.

Они выполняют практически весь объем грузовых и пассажирских перевозок, в том числе 72,7% электрической и 27,3% тепловозной тягой. Для освоения скоростного пассажирского движения создан электропоезд ЭР200, развивающий скорость белее 200 км/ч. Ведутся работы по конструированию и производству новых локомотивов и электропоездов, способных обеспечить техническую скорость 300 км/ч (например, скоростной поезд «Сокол»).

Действующий локомотивный парк обеспечивает среднюю участковую скорость движения пассажирских поездов в 47.1 км/ч, грузовых - 33,7 км/ч. Грузовые вагоны преимущественно металлической конструкции грузоподъемностью 65-75 т. В структуре парка преобладают полувагоны (41,7%), платформы (10,8%), цистерны (11,9%), крытые вагоны (10,2%). Удельный вес специализированного подвижного состава недостаточен и составляет 32% парка, включая рефрижераторные вагоны и цистерны. Недостаточно развит к контейнерный парк, особенно большегрузных контейнеров для смешанных перевозок.

Все грузовые и пассажирские вагоны оборудованы автосцепкой и автоматическими тормозами, свыше 60% грузовых и все пассажирские вагоны имеют колесные тележки на роликовых подшипниках.

На сети железных дорог расположено большое количество устройств электроснабжения (контактные сети, тяговые подстанции), сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), телемеханика и автоматики, а также средств связи.

3. Основные направления дальнейшего развития железнодорожного транспорта

Основными направлениями дальнейшего развития железнодорожного транспорта являются:

- Увеличение пропускной и провозной способности действующей сети.

- Расширение сети железных дорог.

- Повышение скорости движения поездов.

- Механизация и автоматизация сложных и трудоемких процессов.

1 Увеличение пропускной и провозной способности действующей
сети железных дорог реализуется по двум основным направлениям:

- увеличение массы грузовых поездов;

- сооружение вторых путей.

Увеличение массы грузовых поездов.

В дореволюционной Казахстана масса грузового поезда составляла 500-600 т, в настоящее время она равна 3-5 тыс. т. В порядке эксперимента в 1970-х годах пропускались поезда массой до 30 тыс. т. В состав такого поезда включались несколько электровозов или тепловозов, а длина его была около 7 км. Движение в направлении увеличения массы грузовых поездов требует все более мощных электровозов и тепловозов и укладки тяжелых рельсовых путей. За последние годы темпы роста массы поездов заметно снизились.

Сооружение вторых путей.

Сеть железных дорог Казахстана почти на 3/4 своей протяженности является однопутной. Сооружая двухпутную дорогу, мы получаем не сумму их пропускных способностей, а нечто большее. Например, если в средних условиях две однопутные линии могут пропустить в сутки 50-60 пар поездов, то одна двухпутная 150-200 пар, т. е. в 3-4 раза больше. Такое увеличение пропускной способности происходит из-за увеличения участковой скорости движения поездов примерно в 1,5 раза.

Из двух направлений увеличения пропускной и провозной способности действующей однопутной линии больший эффект дает сооружение вторых путей.

2. Со второй половины XX века в связи с бурным развитием автомобильного транспорта в ряде европейских стран и в США обозначилась устойчивая тенденция к сокращению перевозок и демонтажу нерентабельных железнодорожных путей. Так, закрылись многие железные дороги в Англии. Франции, ФРГ и США.

3. В Казахстана длительное время максимальная скорость грузовых поездов составляла 80 км/ч, пассажирских – 120-160 км/ч. Это ограничение было связано с конструкцией ходовых частей серийных грузовых вагонов (тележек). В настоящее время скорость грузовых поездов увеличена до 90 км/ч и будет повышаться до 100 км/час. Для рефрижераторных и контейнерных вагонов скорость повышена до 140 км/час.

Прорыв в этом наметился в середине 50-х годов XX столетия. Исследования скоростного движения поемов, проведенные во Франции, позволили на опытных поездах из серийных вагонов с модернизированными локомотивами достичь скорости 331 км/ч.

Учитывая опыт Франции. Япония в 1964 году строит скоростную линию Токио - Осака протяженностью 515 км с европейской колеей 1435 мм (в Японии узкоколейные железные дороги с шириной колеи 1067 мм), на которой поезда стали ходить по расписанию со скоростью 200-220 км/ч.

С этого момента многие страны мира пошли по пути увеличения скорости движения поездов. Создаются сети высокоскоростных магистралей в Европе, Японии, сегодня скорости там достигают 300-350 км/ч.

Исследования, проводимые в мире по проблеме скоростного железнодорожного сообщения, показывают: современная конструкция «токоснимателя» работает надежно при скоростях до 400 км/ч; прочность железнодорожного колеса может обеспечить скорость железнодорожного состава порядка 350-400 км/ч; предел сцепления колеса с рельсом 370 км/ч. Установлено, что при скорости 230 км/ч современные вагоны получают вибрации, отрицательно сказывающиеся на самочувствии пассажиров. Оказывают влияние на предельные скорости движения поездов радиусы кривых железнодорожных путей, конструкция стрелочных переходов и др. Японские ученые полагают, что предел скорости поездов но рельсам равен 280 км/ч. В особых условиях она может достичь 340 км/ч.

Исследования и практика скоростного движения на железных дорогах выявили и другие проблемы:

- сильные воздушные удары при встрече скоростных поездов;

- сильный удар воздушной волны при входе скоростного поезда в
туннель;

Лекция "17 Теплообмен при поперечном омывании одиночной трубы" также может быть Вам полезна.

- движущиеся с большой скоростью поезда создают мощные электрические поля, влияющие на работу радио, телевидения и телефонной связи.

Наибольшую актуальность проблема механизации имеет в сфере грузовых работ. На железных дорогах грузится и выгружается более 8 млрд. т грузов в год, или 22 млн. т в сутки. Эта работа выполняется с помощью средств механизации, но доля ручного труда остается еще значительной.

Большое значение имеет механизация работ на ремонте и содержании пути и подвижного состава. Направление работ - создание высокопроизводительных машин и механизмов по укладке путей и их ремонту.

Задача заключается в том, чтобы не только увеличить число тех или других машин, но и улучшить их использование.

Другое направление проблемы - создание современных устройств сигнализации, централизованного управления и блокировки. Система диспетчерского централизованного управления сегодня позволяет одному дежурному диспетчеру управлять всем движением поездов в пределах целых участков протяженностью 100-250 км. Это достигается широким применением приборов телемеханики и автоматики. На таких участках может не быть ни дежурных по станции, ни стрелочников. Локомотивная сигнализация автоматически повторяет в кабине машиниста положение светофора, к которому приближается поезд, система «автостоп» автоматически останавливает поезд в угрожающих случаях, если машинист не принимает надлежащих мер к остановке поезда, наиболее сложные подобные системы в определенных ситуациях снижают скорость до безопасного уровня.

На базе последних достижений телемеханики и электроники совершенствуются средства связи железнодорожного транспорта. Здесь важное направление - надежность, быстродействие и исключение возможности подключения к сети посторонних абонентов.

Поделитесь ссылкой:

Популярные услуги

Транспортные средства

Рекомендуемые материалы

Рекомендуемые лекции