CC BY
10Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2022. № 4 (63). С. 15-27. The Siberian Transport University Bulletin. 2022. No. 4 (63). Р. 15-27.
ТРАНСПОРТ
Научная статья
УДК 656.222.4.021.8:656.222.2
doi 10.52170/1815-9265_2022_63_15
Особенности путевого развития специализированных железнодорожных линий для обеспечения бесшовных технологий
перевозки тяжеловесных грузов
Александр Романович Черняк1, Сергей Владимирович Карасев2Н
12 Сибирский государственный университет путей сообщения, Новосибирск, Россия
1 chernyak.jdsu@yandex.ru
2 gdsugdsu@yandex.ruH
Анн от ация. В статье рассмотрены способы повышения провозной способности железнодорожных линий в условиях роста объемов перевозок массовых грузов, что актуально для России из-за смещения вектора транспортировки тяжеловесного грузопотока в сторону Юго-Восточной Азии, а также из-за перспектив сооружения фидерных железнодорожных линий, обеспечивающих освоение месторождений полезных ископаемых в Сибири и на Дальнем Востоке. Приведен анализ достоинств и недостатков повышения провозной способности как за счет увеличения количества поездов, так и за счет увеличения количества вагонов, их вместимости и грузоподъемности. Определено, что за счет развития тяжеловесного движения в совокупности со специализированными железнодорожными линиями может быть достигнута так называемая бесшовная технология транспортировки массовых грузов с минимизацией остановок, маневровой работы и других непроизводительных операций, что позволит обеспечить высокий уровень провозной способности. Проанализированы особенности железнодорожной инфраструктуры Австралии как страны, которая достигла лучших результатов в мире в бесшовных технологиях тяжеловесного движения поездов. Определены особенности схем путевого развития в местах погрузки и перевалки на морской транспорт, особенности организации движения поездов при помощи «регулирующих» станций. Полученный опыт может быть полезен при проектировании и строительстве специализированных линий в России.
Ключ евые слова: провозная способность, тяжеловесное движение, специализированные линии, бесшовные технологии, Австралия, кольцевые схемы
Для цитиро вания: Черняк А. Р., Карасев С. В. Особенности путевого развития специализированных железнодорожных линий для обеспечения бесшовных технологий перевозки тяжеловесных грузов // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2022. № 4 (63). С. 15-27. DOI 10.52170/1815-9265_2022_63_15.
TRANSPORT
Original article
Features of specialized railway lines track development to ensure seamless technologies for the heavy cargo transportation
Alexander R. Chernyak1, Sergey V. Karasev2H
12 Siberian Transport University, Novosibirsk, Russia
1 chernyak.jdsu@yandex.ru
2 gdsugdsu@yandex.ruH
Abstrac t. The article considers ways of increasing the carrying capacity of railway lines in the conditions of growth in the volume of mass freight traffic, that is relevant to Russia because of the heavy freight traffic vector shift towards South-East Asia, as well as the prospects of building feeder railway lines to ensure the development of mineral deposits in Siberia and the Far East. The advantages and disadvantages of increasing carrying capacity, both by increasing the number of trains and by increasing the number of cars, their capacity and carrying capacity are analyzed. It is determined that due to the development of heavy-weight traffic in conjunction with specialized railway lines, the so-called seamless technology of mass freight transportation, with the minimization of stops, shunting and other non-productive operations that will ensure a high level of carrying capacity, can be achieved. The features of the Australian railway infrastructure, as the country that has achieved the best results in the world
© Черняк А. Р., Карасев С. В., 2022
in the seamless technology of heavy train traffic, are analyzed. The specific features of track development schemes at loading and transshipment points to sea transport, the peculiarities of train traffic organization with the help of regulating stationsare defined. The obtained experience can be useful in the design and construction of specialized lines in Russia.
Keywords : capacity, heavy traffic, specialized lines, seamless technology, Australia, circular schemes For citation : Chernyak A. R., Karasev S. V. Features of specialized railway lines track development to ensure seamless technologies for the heavy cargo transportation. The Siberian Transport University Bulletin. 2022;(63):15-27. (In Russ.). DOI 10.52170/1815-9265_2022_63_15.
Введение
Развитие промышленности в нашей стране и за рубежом требует повышения эффективности транспортного процесса, в том числе по перевозке сырья и готовой продукции, а также оптимизации экспортно-импортных схем транспортировки грузов. С каждым годом увеличиваются объемы добычи и производства, что повышает нагрузку на мировую транспортную сеть. В сегменте перевозки массовых грузов обеспечение этого процесса в значительной степени связано с работой железнодорожного транспорта. Для России проблема обеспечения возрастающих объемов перевозки массовых грузов также актуальна. Не последнее значение при этом имеет неравномерный рост объемов перевозок по различным регионам, обусловленный сложившейся внешнеполитической ситуацией. В результате значительно усилилась роль стран Юго-Восточной Азии в качестве основных потребителей российского экспорта. Произошло существенное по объему и весьма сжатое во времени перераспределение грузо- и поездопото-ков на железнодорожной сети в направлении Восточного полигона, что обострило масштабную задачу его развития для достижения необходимой и достаточной провозной способности [1]. При этом, помимо развития существующих транспортных коридоров, возникает и ряд сопутствующих задач, в том числе сооружения новых фидерных («питающих») железнодорожных линий, обеспечивающих развитие месторождений полезных ископаемых, расположенных на территории Сибири и Дальнего Востока. При решении задач развития инфраструктуры и технологий перевозки массовых грузов интерес представляет опыт других стран, являющихся лидерами в этой области. При этом в большинстве случаев речь идет о специализированных железнодорожных линиях [2].
При анализе существующих решений необходимо учесть, что влияние на эффективность перевозок оказывает комплекс взаимодействующих структурно-технологических компонентов перевозочного процесса (инфраструктура, подвижной состав, технология [3]).
Для оценки уровня развития производства в различных странах используется индекс промышленного производства (1Р1). Это ежемесячный экономический показатель, измеряющий реальный объем производства в обрабатывающей, добывающей, электроэнергетической и газовой промышленности по отношению к базовому году. Индекс производства показывает, насколько изменился суммарный объем всех произведенных товаров, выполненных работ и оказанных услуг в результате роста или снижения уровня их выпуска. На рис. 1 показана динамика мирового сводного индекса промышленного производства (ИПП) в области добычи полезных ископаемых [4].
Самый большой прирост с 2000 г. показывают страны Юго-Восточной Азии, что требует от них реализации соответствующих конструктивно-технологических решений для развития железнодорожного транспорта. Некоторые из них в отношении инфраструктуры, подвижного состава и технологии перевозок отличаются от отечественных, при этом обеспечивают высокую эффективность.
Материалы и методы исследования
Для перевозки массовых грузов в большинстве случаев используется железнодорожный транспорт. Поэтому с увеличением добычи полезных ископаемых увеличивается и нагрузка на железнодорожную сеть. Чтобы оценить, как справится линия с представленным объемом перевозок, можно использовать показатель провозной способности [5]. В общем виде годовую провозную способность железнодорожной линии в контексте взаимодействия структурно-технологических компо-
Рис. 1. Динамика изменения мирового индекса промышленного производства в области добычи полезных ископаемых
нентов перевозочного процесса предлагается оценивать при помощи следующей формулы: Г= 365 ¿ад, (1)
где Qi - масса брутто поезда 7-й весовой кате*
гории , т; N7 - среднесуточное количество грузовых поездов 7-й весовой категории.
Исходя из формулы (1), увеличения провозной способности можно добиться тремя способами:
1) увеличением массы поездов (и, соответственно, объема перевозимого каждым поездом груза);
2) увеличением наличной пропускной способности;
3) сочетанием вариантов 1 и 2.
Увеличение массы перевозимого груза может достигаться:
а) увеличением грузоподъемности и (или) вместимости вагонов, уменьшением коэффициента тары;
б) увеличением количества вагонов в составе поезда, т. е. обращения поездов большей длины;
в) сочетанием вариантов а и б.
Определенный эффект от повышения
средней массы перевозимого в поезде груза будет иметь также увеличение в структуре пропускаемого поездопотока доли поездов, имеющих большую массу, например, в отечественном опыте - тяжеловесных, длинносо-ставных, соединенных и т. п. Однако в этом случае возможны негативные эффекты в виде усложнения технологии пропуска поездопо-токов.
Анализ отечественного и зарубежного опыта показывает, что подходы к увеличению провозной способности железнодорожных линий для своевременной транспортировки добытых ресурсов от мест добычи до мест использования на территории страны (или в случае экспорта - до портов) в целом соответствуют перечисленным выше вариантам.
В одних странах увеличивают количество поездов N7, в других - их массу Q^ Оба варианта тесно связаны с рядом ограничений по инфраструктуре, тяговому и нетяговому подвижному составу, загрузкой линии, структурой поездопо-тока. Так, наилучшие результаты с точки зрения увеличения массы грузовых поездов достигаются на специализированных железнодорожных линиях [6]. Повышение массы поездов на линиях со смешанным грузовым и пассажирским движением, особенно при отсутствии резервов наличной пропускной способности, сталкивается с рядом ограничений конструктивного и технологического характера. К первым можно отнести несоответствия параметров инфраструктуры необходимым условиям обращения тяжеловесных и длинносоставных поездов. Такие несоответствия предлагается условно разделить на «нагрузочные» и «пространственные». «Нагрузочные» ограничения связаны с нагрузками от подвижного состава на верхнее и нижнее строения пути, искусственные сооружения; на электрифицированных линиях - также с нагрузкой на систему тягового энергоснабжения. «Пространственные» ограничения связаны с геометрическим развитием железнодорожной линии и технологией пропуска поездов по участку, например, с полезной длиной приемо-
* С учетом возможности обращения на линии поездов различной массы.
отправочных путей промежуточных, начальных, конечных раздельных пунктов линии, а также их компоновочными решениями.
Сравнительный анализ достоинств и недостатков различных способов увеличения провозной способности приведен на рис. 2.
L
Способ увеличения провозной способности
Увеличение количества поездов Ni при сохранении их составное?и
Увеличение массы О, поездов
+ Относительно небольшой простой каждого состава под выполнением грузовых и технических операций
+ Отсутствие потребности в удлинении путей раздельных пунктов гг соответствующих капитальных затрат
Отсутствие потребности в ликвидации «нагрузочных» _ограничений инфраструктуры
Увеличение потребного парка грузовых вагонов
Увеличение потребного количества поездных локомотивов и локомотивных бригад
- Увеличение потребного количества прнемо-отправочных путей стандартной длины
Увеличение интенсивности движения поездов п загрузки линии из-за большего числа курсирующих одновременно поездов
Увеличение погребного количества главных путей на перегонах и станциях
— Усложнение условий
интервального регулирования движения поездов, потребность в использовании более сложных
систем интервального регулирования (автоблокировка, виртуальная сцепка и др.)
_ Усложнение конструкции и увеличение соответствующих капитальных затрат по раздельным пунктам из-за большего числа главных и приемо-отправочных _путей_
За счет увеличения количества вагонов.без изменения вместимости и (или) грузоподъемности
За счет увеличения вместимости и (или) фузо подъем нос л i, без увеличения длины
+ Сокращение потребного парка поездных локомотивов и штата локомотивных бригад
+ Увеличение производи тельности вагонов и локомотивов за счет ликвидации неполновесных и неполносоставных поездов
Увеличение простоя на технических, начальных и конечных
станциях из-за большего числа вагонов в составе и их вместимости и (или) грузоподъемности
Необходимость в более мощных поездных локомотивах
Снижение интенсивности движения поездов и загрузки линии
— Потреб посги в
ликвидации «пространственных» ограничений инфраструктуры
Потребности в ликвидации «нагрузочных» ограничений i и 1фр «структуры
+ Отсутствие потребности в удлинении путей раздельных пунктов и соответствующих капитальных затрат
Сокращение потребного парка грузовых вагонов
Рис. 2. Сравнительный анализ достоинств и недостатков различных способов увеличения
провозной способности
Очевидно, что вопрос выбора рационального способа обеспечения необходимой провозной способности требует комплексной оценки вариантов для конкретных условий, для чего определенную пользу могут принести наработки и опыт других стран, прежде всего в области тяжеловесного движения. Необходимо проанализировать опыт стран в области тяжеловесного движения, изучить особенности организации движения поездов, путевого развития, инфраструктуры и технологий грузовых и технических операций. В итоге анализ должен показать, в чем состоит специфика работы специализированных линий, за счет каких решений обеспечивается высокая эффективность работы таких линий. С учетом дальнейшей проработки и адаптации полученного опыта его можно будет применять и в России.
Результаты исследования
Анализ имеющихся в зарубежных странах [7] конструктивно-технологических решений по освоению значительных грузопотоков при перевозке показал, что страны-лидеры в добыче полезных ископаемых, такие как Австралия, Бразилия, ЮАР, в большинстве случаев выбирают второй путь - повышение провозной способности за счет увеличения длины поездов и грузоподъемности вагонов. Такие поезда используются для перевозки массовых грузов: нефть и газ, руда железная, каменный уголь, лес, зерно, контейнеры, металлопродукция и т. д. В разных странах свои критерии для определения тяжеловесных поездов.
Подходы к организации перевозок во всем мире отличаются: от чисто рыночного взгляда на транспорт как на обособленный рынок до позиционирования перевозок как исключительно социальной функции, выполнение которой -обязанность государства или муниципалитетов. Но, какой бы ни была модель организации перевозок, для клиентов приоритетом остается быстрая, качественная, безопасная и недорогая перевозка. Это понимание воплотилось в концепции MAAS - Mobility as a Service, о которой сегодня много пишут и говорят в транспортном сообществе [8]. В этой концепции одно из важных мест занимает бесшовность транспортного обслуживания. Бесшовность означает, что все компоненты транспортной системы, вовлеченные в создание «услуги по обеспечению мобильно-
сти», должны быть плотно, устойчиво и непрерывно интегрированы между собой. Достичь бесшовности транспортной системы впервые получилось на Австралийских железных дорогах при организации тяжеловесного движения поездов за счет применения кольцевых схем обслуживания пунктов погрузки и выгрузки, беспилотного вождения тяжеловесных поездов, автоматизации технологических процессов на всех элементах транспортно-логистической цепи.
Лидирующее место в мире по добыче и экспорту многих полезных ископаемых: золота, железной руды, свинца, никеля, рутила, тантала, урана и цинка - уже более 25 лет занимает Австралия. Добывающий сектор обеспечил стране продажу полезных ископаемых и нефти в 2020-2021 гг. на рекордную сумму 210 млрд долл. Добыча полезных ископаемых укрепила свои позиции в качестве доминирующего вида деятельности в секторе государственных ресурсов Австралии, составив 89 % от всех доходов [2].
Главный район добычи - Западная Австралия, район Пилбара, с самыми большими запасами железной руды в мире. Для развития региона и своевременного вывоза железой руды необходимо было создание эффективной железнодорожной транспортно-техноло-гической системы. В итоге железнодорожная сеть в районе Пилбара стала одним из передовых и значимых полигонов развития тяжеловесного движения в мире. На рис. 3 показана конфигурация путевого развития трех основных перевозчиков в районе Пилбара: Rio Tinto, BHP Billiton и Fortescue.
На рассматриваемой сети можно выделить магистральные и примыкающие к ним фидерные («питающие») участки. Подобная конфигурация позволяет соединить районы непосредственной добычи с основными ходами железнодорожных линий, обеспечивающих транспортировку до конечных пунктов. В Австралии, с учетом ориентации на экспорт, это морские порты северного побережья.
Для организации быстрой и ритмичной работы такой транспортной системы необходимо было обеспечить бесшовность технологии, заключающуюся в отсутствии потребности в маневровой работе в пунктах погрузки и ее минимизации в пунктах выгрузки, а также в отсутствии остановок в пути следования тя-
Рис. 3. Схема железнодорожной сети Западной Австралии
желовесных поездов. Как в пунктах погрузки, так и в пунктах выгрузки такая технология обеспечивается использованием путевых петель (колец) для проведения грузовых операций в процессе движения состава. Использование подобной инфраструктуры вместо раздельных пунктов с поперечно расположенными путями исключает потребность в делении состава на части и маневровой работе по подаче и уборке вагонов отдельными группами, расформировании и формировании поездов. Соответствующие элементы простоя исключаются. Это благоприятно сказывается на обороте поездов, потребном парке грузовых вагонов и локомотивов. На рис. 4 приведены некоторые места добычи с типичным путевым развитием.
Анализ показал, что некоторые отличия в конструктивных решениях и путевом развитии петель зависят в основном от мощности места добычи. Самой распространенной является однопутная петля (схемы а и г на рис. 4), она обычно используется при годовой добыче от 8 до 25 млн т руды в год. Для обслуживания более мощных разрезов используются двухпутные или трехпутные петли (схемы б, д, е на
рис. 4). Такие петли позволяют осуществлять параллельно погрузку нескольких поездов или разделить поезд на несколько составов и погрузить их отдельно, после чего соединить вместе. Так, например, годовая мощность Tom Price составляет 38 млн т, а Newman - 32 млн т. Длина петель варьируется от 5 до 8 км. Это означает возможность беспрепятственной погрузки составов такой же длины. Схема в на рис. 4 представляет собой промежуточный вариант.
Используются две технологии погрузки -бункерная и тоннельная. Оба варианта основываются на принципе погрузки под силой тяжести самого груза. Отличие - в необходимой инфраструктуре. Если для бункерной технологии необходимы специальные бункеры (разрез Yandicoogma), в которые по сети конвейеров попадает железная руда с разреза, то для тоннельной (разрез Tom Price) необходим тоннель, сверху которого располагается площадка для хранения железной руды.
В местах выгрузки (портах) также чаще всего используется петлевая схема путевого развития. На рис. 5 представлены схемы основных портов района Пилбара.
Рис. 4. Путевые погрузочные петли на разрезах района Пилбара: а - Brockman; б - Tom Price; в - Paraburdoo; г - Mesa A; д - Yandicoogma; е - Newman
В зависимости от мощности портов петли также бывают однопутные, двухпутные и трехпутные. При помощи такого путевого развития происходит безостановочная и быстрая выгрузка поездов и погрузка судов. Выгрузка осуществляется при помощи вагоноопроки-дывателей, по системе конвейеров железная руда перемещается на склад и далее - в подошедшее судно. Обычно подготовка составов под выгрузку происходит в самих портах (порт Hedland), но также встречаются пред-портовые станции. В части портов (схемы а, б, д на рис. 5), также как и в пунктах погрузки, используются обычные путевые петли. Исключения составляют портовые станции, на которых предусматривается выполнение технических операций с вагонами и локомотивами (схема в на рис. 5).
На рис. 6 изображена схема предпортовой станции Seven Mile компании Rio Tinto.
Появление технических операций приводит к потребности использования полноценных (в случае Австралии - предпортовых) железнодорожных станций, конструктивные
схемы и технология работы которых близки к решениям, известным в отечественной практике.
Предпортовая станция состоит из двух парков - сортировочного и приемо-отправоч-ного. Полезная длина путей варьируется от 1 300 до 1 500 м. Также на станции расположены вагонное и локомотивное депо. На станции поезда, состоящие из 240 вагонов и 3 локомотивов, делятся на три отдельных состава (группы). Поездные локомотивы переставляются в депо для технического обслуживания и экипировки, а в хвост составам прицепляются подталкиватели, которые обеспечивают подачу групп вагонов в порт (как правило, станция располагается от него в непосредственной близости), имеют более мощные тормозные системы, что позволяет точно перемещать вагоны на выгрузочных площадках.
В направлении пунктов погрузки одна из главных функций станции - обеспечение рациональной очередности и интервалов между поездами при отправлении, в зависимости от дальности места погрузки меняются интер-
Условные обоначения: ВО - вагоноопрокидыватель
Рис. 5. Путевые разгрузочные петли в портах района Пилбара*: а - терминал Finucane Island (BHP Billiton); б - терминал Roy Hill (Fortescue); в - порт Hedland (BHP Billiton); г - порт Dampir (Rio Tinto); д - порт Herb Elliott (Fortescue)
Рис. 6. Предпортовая станция Seven Mile (Rio Tinto)
* На схеме г - полупетля.
валы между отправлениями, необходимые для исключения скрещения поездов.
Практически вся сеть железных дорог района Пилбара (как магистральных, так и фидерных участков) представляет собой однопутные линии (рис. 7). Двухпутные вставки устраиваются при приближении к портам из-за сгущения поездопотока (порт Wilheim). Для регулировки интервалов между поездами и безопасного движения по однопутным перегонам существуют «регулирующие» станции. На сети дорог Rio Tinto «регулирующая» станция расположена в месте сгущения поездопотоков с трех железорудных бассейнов. Схема станции представлена на рис. 7. Для каждого направления выделено по два пути, полезная длина которых варьируется от 2,6 до 3,2 км. Такие станции позволяют регулировать интервалы между поездами, очередность отправления, безопасно производить скрещение.
В других странах, развивающих тяжеловесное движение поездов, тоже происходит развитие перевозочного процесса по пути бесшовных
технологий. В местах добычи и перевалки также применяются петлевые схемы, некоторые из которых приведены на рис. 8. Одним из главных факторов устройства такой схемы путевого развития является рельеф, близкий к равнинному. В таких странах, как Канада, Швеция и Норвегия, из-за сложного гористого рельефа применяются тупиковые схемы путевого развития, что не позволяет им полностью перейти к бесшовным технологиям.
Анализ железнодорожной инфраструктуры стран - лидеров в области перевозки массовых грузов показывает, что в большинстве случаев развитие тяжеловесного движения происходит параллельно с развитием специализированных линий, поскольку такие линии позволяют существенно снизить время оборота поездов из-за ликвидации части технических операций на перегонах и станциях и обеспечивают весьма высокую провозную способность. На таких линиях возможно существенное увеличение массы и длины грузовых поездов. Из-за простоты технологических
Порт Wilheim Порт Dampir Q
7 Mile \ Í Gilda i-Do ir i
jyp- .——-O Yandicoogma
Рис. 7. Схема железнодорожной сети Rio Tinto и «регулирующей» станции
Рис. 8. Конструктивно-технологические решения погрузочных петель в различных странах
(Р-од - годовой объем погрузки): а - разрез Heidaigou (КНР), РГОд = 37 млн т (уголь); б - разрез Carajas (Бразилия), РГОд = 296 млн т (железная руда); в - разрез Sishen (ЮАР), РГОд = 29 млн т (железная руда); г - разрез Black Thunder
(США), Ргод = 99 млн т (уголь)
операций, выполняемых на таких линиях, появляется возможность автоматизированного управления поездами на всей логистической цепочке - от мест погрузки до мест выгрузки. В таблице представлены некоторые обобщенные характеристики линий, на которых курсируют тяжеловесные поезда [9-11].
Выводы
В связи с развитием промышленности необходимо параллельно развивать и транспортную сеть для удовлетворения потребностей в перевозке грузов с мест добычи до мест переработки или до мест перевалки. Для этого необходимо увеличивать провозную способность существующих железнодорожных линий. Для России в настоящее время это особо актуально из-за смещения грузопотока на Восточный полигон, а также из-за потребности сооружения фидерных железнодорожных линий для освоения новых месторождений полезных ископаемых в Сибири и на Дальнем Востоке.
Нами были выделены следующие основные способы повышения провозной способности линий:
- за счет увеличения наличной пропускной способности;
- за счет увеличения длины и массы составов;
- комбинированный способ.
По каждому способу выделены и систематизированы в виде схемы достоинства и недостатки. Особенности способов связаны с необходимостью учета взаимного влияния основных структурно-технологических компонентов перевозочного процесса: инфраструктуры, транспортных единиц и технологии перевозки. С точки зрения развития инфраструктуры условия их реализации предлагается связывать с «нагрузочными» и «пространственными» ограничениями. «Нагрузочные» ограничения связаны с нагрузками от подвижного состава на верхнее и нижнее строения пути, искусственные сооружения; на электрифици-
Страна Название железной дороги Ширина колеи, мм Специализация Длина линии, км Масса поезда, т Число вагонов, ваг. Осевая нагрузка, т/ось Путевое развитие в пунктах погрузки и выгрузки
Австралия Rio Tinto 1435 Специализированная 1 700* 29 500 226 32,5 Петлевое
Австралия BHP Billiton 1435 Специализированная 1 426* 30 200 240 31,5 Петлевое
Австралия Fortescue 1435 Специализированная 459 38 400 240 40,0 Петлевое
Китай Daqin 1435 Специализированная 653 30 000 320 23,5 Тупиковое/ петлевое
Бразилия EFC 1600 Специализированная 892 43 000 330 32,5 Петлевое
Бразилия EFVM 1000 Смешанная 905 32 000 312 25,5 Петлевое
Индия WDFC/ EDFC 1667 Специализированная 1 504/ 1 318 13 000 120 27,0 Тупиковое/ петлевое
ЮАР Coal line 1067 Специализированная 594 20 800 200 20,0/26,0 Петлевое
ЮАР Iron line 1067 Специализированная 861 45 000 375 30,0 Петлевое
Канада Canadian Pacific 1435 Смешанная 1 100 18 200 152 30,0 Тупиковое
США Orin line 1435 Специализированная 201 38 300 270 35,5 Петлевое
Швеция/ Норвегия Malmbanan/ Ofotban 1435 Специализированная 497/ 39 8 840 68 32,5 Тупиковое
* В сумме с подъездными путями.
рованных линиях - также с нагрузкой на систему тягового энергоснабжения. «Пространственные» ограничения связаны с пространственным, геометрическим развитием железнодорожной линии и технологией пропуска поездов по участку, например, с полезной длиной приемо-отправочных путей промежуточных, начальных, конечных раздельных пунктов линии, а также их компоновочными решениями.
При анализе способов повышения провозной способности стран-лидеров в тяжеловесном движении было выявлено, что лучшим способом является увеличение массы и длины составов. В таких странах, как Австралия, Бразилия, ЮАР, Швеция, Норвегия, Китай, используются специализированные линии для организации движения тяжеловесных поездов, что позволяет достичь высокого уровня бесшовности транспортировки массовых грузов. Бесшовные технологии - новый тренд на транспортном рынке. Они позволяют достичь безостановочного и интенсивного движения грузов по транспортной сети. Больших успе-
хов в этой технологии достигла Австралия, ее опыт можно считать эталонным для развития специализированных железнодорожных линий в России с учетом адаптации к местным условиям.
Было рассмотрено путевое развитие Австралии в местах добычи и перевалки железной руды в районе Пилбара, выявлены типовые решения и условия их применения. В большинстве случаев применяются петлевые или кольцевые (замкнутая петля) схемы, что позволяет производить грузовые операции в пунктах погрузки и выгрузки без дополнительных маневровых операций с составом. Отличительной особенностью организации движения является беспилотное движение поездов, что сокращает такие операции, как, например, смена локомотивных бригад. При этом за счет обращения тяжеловесных поездов высокая провозная способность обеспечивается при значительных интервалах между ними, т. е. при далекой от предела загрузке линии. Практически вся сеть представляет собой однопутные перегоны, где в местах сгущения поездопотока устраиваются «регули-
рующие» железнодорожные станции для обеспечения оптимальной очередности и интервалов между поездами в зависимости от дальности их следования.
Анализ опыта других стран с развитым тяжеловесным движением показал, что аналогичные схемы путевого развития используются практически повсеместно, кроме стран со сложными природными условиями (в том числе ре-
льефом) - Канады, Швеции и Норвегии. Но и там разрабатываются технологии для обеспечения бесшовности переработки грузопотока.
Таким образом, развитие специализированных линий для тяжеловесного движения в России является актуальной темой, полученный зарубежный опыт может быть полезен для будущей проработки технических и технологических решений в этой области.
Список источников
1. Скорлыгина Н. А. Разворот на Восток // Коммерсантъ. Приложение «Логистика». 2022. № 89. С. 1-9.
2. Черняк А. Р., Карасев С. В. Анализ добытающего сектора Австралии и его влияние на железнодорожную сеть в районе Пилбара // Фундаментальные и прикладные вопросы транспорта. 2021. № 2 (3). С. 123-129.
3. Карасев С. В. Специализация линейных объектов железнодорожной инфраструктуры как резерв повышения эффективности перевозочного процесса // Политранспортные системы : материалы X Международной научно-технической конференции, Новосибирск, 15-16 ноября 2018 г. Новосибирск : Издательство Сибирского государственного университета путей сообщения, 2019. С. 165-168.
4. Industrial Production: Total Index // Economic Research : [сайт]. URL: https://fred.stlouisfed.org/se-ries/INDPRO (дата обращения: 06.06.2022).
5. Левин Д. Ю. Основы управления перевозочными процессами : учебное пособие. Москва : Инфра-М, 2014. 263 с.
6. Захаров С. М., Шенфельд К. П. Развитие тяжеловесного движения в мире // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. 2013. № 4. С. 9-18.
7. Обобщение мирового опыгга тяжеловесного движения: конструкция и содержание железнодорожной инфраструктуры : [сборник статей] / [М. Роуни и др. ; пер. с англ.: ООО «Интекст» и С. М. Захаров] ; Международная ассоциация тяжеловесного движения. Москва : Интекст, 2012. 567 с.
8. Володькина А. А. Бесшовный путь // Пульт управления. 2022. № 7. С. 1-9.
9. Беседин И. С., Мугинштейн Л. А., Захаров С. М. Развитие тяжеловесного движения на железных дорогах мира // Железные дороги мира. 2006. № 9. С. 39-48.
10. International Heavy Haul Association : [сайт]. URL: https://ihha.net/what-we-do-ihha (дата обращения: 07.05.2022).
11. Transportation Technology Center : [сайт]. URL: https://www.ttci.tech/ (дата обращения: 14.05.2022).
References
1. Skorlygina N. A. Turn to the East. Kommersant. Logistics. 2022;(89):1-9. (In Russ.).
2. Chernyak A. R., Karasev S. V. Analysis of Australian extractive sector and its impact on the railway network in the Pilbara region. Fundamental and applied issues of transport. 2021;(3):123-129. (In Russ.).
3. Karasev S. V. Specialization of linear objects of railway infrastructure as a reserve to improve the efficiency of the transportation process. Polytransport systems: Proceedings of the X International Scientific and Technical Conference, Novosibirsk, November 15-16, 2018. Novosibirsk: Publishing House of Siberian Transport University; 2019. Р. 165-168. (In Russ.).
4. Industrial Production: Total Index. Economic Research: [site]. URL: https://fred.stlouisfed.org/ series/INDPRO.
5. Levin D. Yu. Management fundamentals of transportation processes: a training manual. Moscow: Infra-M; 2014. 263 р. (In Russ.).
6. Zakharov S. M., Shenfeld K. P. Development of heavy traffic in the world. Bulletin of the Research Institute of Railway Transport. 2013;(4):9-18. (In Russ.).
7. Generalization of the world experience of heavy traffic: construction and maintenance of railway infrastructure: [collection of articles] / [M. Roney et al.; translated from English: Intext Ltd. and S. M. Zakharov]; International Association of Heavy Rail Traffic. Moscow: Intext; 2012. 567 р. (In Russ.).
8. Volodkina A. A. Seamless way. Control desk. 2022;(7):1-9. (In Russ.).
9. Besedin I. S., Muginstein L. A., Zakharov S. M. Development of heavy-weight traffic on the railroads of the world. Railways of the world. 2006;(9):39-48. (In Russ.).
10. International Heavy Haul Association: [site]. URL: https://ihha.net/what-we-do-ihha.
11. Transportation Technology Center: [site]. URL: https://www.ttci.tech//.
Информация об авт орах
А. Р. Черняк - аспирант кафедры «Железнодорожные станции и узлы» Сибирского государственного университета путей сообщения.
С. В. Карасев - доцент кафедры «Железнодорожные станции и узлы» Сибирского государственного университета путей сообщения, кандидат технических наук.
Information about the authors
А. R. Chernyak - Postgraduate Student of the Railway Stations and Junctions Department, Siberian State University.
S. V. Karasev - Associate Professor of Railway Stations and Junctions Department, Siberian State University, Candidate of Technical Sciences.
Статья поступила в редакцию 27.09.2022; одобрена после рецензирования 06.10.2022; принята к публикации 07.10.2022.
The article was submitted 27.09.2022; approved after reviewing 06.10.2022; accepted for publication 07.10.2022.
