Основные характеристики железнодорожного транспорта

Железнодорожный транспорт – вид транспорта, осуществляющий перевозки грузов по рельсовым путям в вагонах (поездах) с помощью локомотивной тяги.

Железнодорожный путь – комплекс сооружений и устройств, образующий дорогу с направляющей рельсовой колеей для движения подвижного состава железнодорожного транспорта.

Железнодорожный путь имеет сложное строение. Основные элементы железнодорожного пути: верхнее строение, земляное полотно, инженерные сооружения (мосты, тоннели, виадуки, дренажные сооружения, подпорные стенки). В разных странах принята различная ширина колеи, что объясняется в основном историческими причинами: в России – 1520 мм; в Западной Европе, Канаде, США и Японии на новых линиях – 1435 мм; в отдельных штатах Южной Америки, странах Африки, Индии – 1067 мм. Узкая колея может быть шириной 1000; 914; 891; 750 и 600 мм. Колея шириной 600 и 750 мм характерна для промышленного железнодорожного транспорта России.

В России существуют четыре категории железнодорожных магистралей, различающиеся по грузонапряженности и числу пар поездов в сутки. Например, 1-я категория имеет грузонапряженность более 10 млн т·км/км пути и свыше 10 пар поездов, но густота ее сети (количество километров пути на 100 км² территории) составляет 0,51 км, что ниже, чем в большинстве стран, включая страны СНГ. Парк локомотивов в грузовом движении насчитывает примерно 4 тыс. единиц (2/3 электровозов), парк грузовых вагонов – 385,1 тыс. единиц, парк пассажирских вагонов – более 20 тыс. единиц.

Основные технико-эксплуатационные особенности и достоинства железнодорожного транспорта:

высокая пропускная и провозная способность (двухпутная дорога с автоматической блокировкой пропускает 150 – 200 пар поездов в сутки; однопутная – 60 пар поездов в сутки);

надежность работы благодаря независимости от климатических условий, что обеспечивает бесперебойную перевозку грузов в любое время года (95 % путей сообщения работает без сбоя при перепадах температуры; исключения приходятся на обрыв электрических проводов при стихийных бедствиях);

возможность сооружения путей сообщения на любой сухопутной территории и на водной территории при наличии паромов;

непосредственная связь с промышленными и сельскохозяйственными предприятиями любых отраслей экономики. Отдельные отрасли (металлургическая, угледобывающая, нефтеперерабатывающая и др.) имеют, как правило, свои подъездные пути для выхода на магистральную сеть;

массовость перевозок в сочетании с довольно низкой себестоимостью (малые эксплуатационные расходы) и достаточно высокой скоростью доставки;

более короткий путь следования по сравнению с естественными путями водного транспорта.

Относительные недостатки железнодорожного транспорта:

ограниченная маневренность из-за «привязки» к колее;

высокая первоначальная стоимость основных фондов: высокая стоимость стоимость строительства 1 км линии; подвижной состав дороже автомобилей (но дешевле в 3 – 4 раза, чем самолеты и морские суда);

высокая металлоемкость, трудоемкость, низкая производительность труда. Так, в среднем на 1 км эксплуатационной длины железных дорог России приходится почти 14 человек (в США – 1,5 человека при тех же объемах транспортной работы).

Технология работы железнодорожного транспорта наиболее сложная, что связано с привязкой его к железнодорожной колее. Основой технологии работы железнодорожного транспорта является теория расписаний (график движения); план формирования поездов по направлениям движения; согласованный план формирования поездов на магистральном направлении с графиком работы подъездных путей предприятий, имеющих связь с магистральной сетью железных дорог.

Принципы работы железных дорог:

на занятый перегон не может выйти другой поезд (для повышения пропускной способности перегоны дробятся на участки);

движение осуществляется только поездами (пассажирскими, грузовыми, почтовыми, смешанными), которые переформировываются по маршруту движения;

грузы следуют между сортировочными станциями, на которых переформировываются поезда;

управление транспортным процессом производится через диспетчерский центр;

смена бригады паровоза производится через 100–120 км (забор воды необходим через 600 – 800 км). Современная тяга позволяет менять бригаду через 200 – 300 км, а локомотив – через 1000 км. Смена осуществляется в течение 15 – 20 мин;

перевозка проходит при разной ширине колеи;

отправки грузов – повагонные, мелкопартионные, поездные или маршрутными поездами.

Отправки маршрутными поездами характерны для перевозки угля и других массовых навалочных грузов от мест добычи до потребителей, например на электростанции, или при перевозке контейнеров чаще по специально разработанному расписанию (с ускоренной доставкой).

Проблемы и тенденции развития железнодорожного транспорта:

повышение производительности, прежде всего путем создания резерва пропускной и провозной способностей (сейчас 70 % железных дорог страны – однопутные, 80 % железнодорожной сети имеет максимальный коэффициент грузонапряженности) и повышения скорости движения (рекорд скорости на отечественных железных дорогах – около 200 км/ч). Скорость может быть повышена благодаря замене типа тяги, например на газотурбинную, паротурбинную, атомную. Высокие скорости достигаются также благодаря изменению дизайна на более обтекаемый;

увеличение темпов электрификации дорог (сегодня электрифицированных дорог более 40%; себестоимость электровозов на 15 % ниже, а производительность выше; они экологически менее вредны; условия их управления лучше);

снижение расхода топлива при повышении скорости, что достигается уменьшением общего веса поезда (например, в Германии при изготовлении вагонов применяют стеклопластик, который облегчает вес поезда на 20 %);

выравнивание путей, особенно при увеличении скорости, так как при радиусах закругления 300 м скорость для безопасного движения не должна превышать 70 км/ч, а при радиусе 1000 км – 132 км/ч;

внедрение тяжеловесных составов (оптимальный вес около 10 тыс. т – обеспечивает минимальные эксплуатационные затраты), новых типов подвижного состава грузоподъемностью 120 т (8-осные вагоны с повышенными прочностными характеристиками);

создание специализированных вагонов для разнообразной номенклатуры грузов (сейчас уровень специализации около 30 %);

механизация мест для формирования поездов (горки);

укладка рельсов тяжелого типа и бесстыковочных путей, необходимая для повышения скоростей (путь составляет до 55 % капитальных вложений в железнодорожный транспорт);

повышение уровня автоматизации погрузочно-разгрузочных работ;

удлинение платформ;

внедрение контейнерной и пакетной технологий, особенно для мультимодального сообщения, а также двухэтажных вагонов, которые дают увеличение посадочных мест на 45 % при экономии ресурсов на 25 % на 1 пассажиро-место.

Существует проблема перевода короткопробежных перевозок с железнодорожного на другие виды транспорта при возможности и целесообразности, и рынок способствует ее решению.

Решаются вопросы информационной обеспеченности. В помощь диспетчерам развиваются информационно-вычислительные центры железнодорожного транспорта, системы оперативного слежения за поездами и их формированием по пути следования, дорожная информационная система контроля и управления оперативной работой сети железных дорог (ДИСКОР) и др.

Классификация подвижного состава железнодорожного транспорта представлена на рис. 8.1.

Рис.8.1. Классификация подвижного состава железнодорожного транспорта