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高速铁路与资源节约

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高速铁路与资源节约

傅选义

【摘 要】高速铁路相对于其他运输方式,在五个方面充分发挥了节约资源的比较优势.在节约能源方面,高速铁路较公路和航空,单位运量能耗显著降低,同时发挥了\"以电代油\"的技术优势.在节约土地方面,高速铁路大量采用\"以桥代路\节地效果明显;与公路、民航相比,单位运输量土地占用很小.在节约材料方面,高速铁路动车组采用轻量化技术,制造材料用量大幅减少;同时高速运行加快了车辆周转,相应减少了车辆投入数量.在节约人力方面,高速铁路大量采用信息化、自动化等新技术,创新劳动组织,实现自助化服务,提高了劳动生产率,节约了宝贵的人力资源.在节约时间方面,高速铁路采用高速度、高密度、全天候运行方案,借助市内交通的有机衔接,大幅缩短了点到点旅行时间,改善了人们出行方式的选择. 【期刊名称】《铁道经济研究》 【年(卷),期】2010(000)006 【总页数】4页(P8-11)

【关键词】运输;高速铁路;资源;节约 【作 者】傅选义

【作者单位】铁道部运输局,北京,100844 【正文语种】中 文

Abstract:Compared with othermodes of transport,high-speed rail hasmore comparative advantages of resource con-servation.In saving

energy,high-speed rail operationswith less energy consumption compared with highway and air,and at the same time,uses the new technology of\"power on behalf of fossil oil\".In saving land use,high-speed rail uses less land through the way of\"using bridge on behalf of the road\good results.In savingmaterials,though the lightweight technology,high-speed railway’smaterials consumption is reduced;In saving human resource,by infor-mation,automation technology,high-speed railway increases labor productivity and saves the human resource as well as other transportationmethods;In saving time,high-speed railway reduced the travel time and improves the traveling con-dition by using the high speed,high density and all-weather running programs.

Key words:transportation;high-speed railway;resources;conservation 交通运输是人类生活生产的基本需求之一,是建设资源节约型社会,实现经济社会科学发展的重要领域。在现代五种交通运输方式中,铁路具有许多比较优势。实践证明,高速铁路的建设和发展,将铁路的资源节约提高到了一个新的水平。交通运输的主要功能是实现人和物的位移,其计量单位通常采用人公里和吨公里。本文从能源、土地、材料、人力和时间等五个方面,探讨相对于其他运输方式,高速铁路单位运输量的资源消耗变化情况。

据专家分析,世界石油和天然气基础储量静态可供开采年限分别仅为40年和65年。面对化石能源行将枯竭、环境污染、气候变暖等问题,提高能源利用效率,调整能源消费结构,开发利用新的能源,已成为当今世界最紧迫最重要的课题之一。 相对于其他运输方式,铁路在节约能源方面具有明显的比较优势。据统计,中国铁路用全国交通行业9%的能源消耗,完成了全行业32%的运输量。高速铁路的节能效果更为显著。中国铁路“和谐号”动车组,采用车体和受电弓低阻力设计,有

效减少了列车空气阻力;采用车体轻量化技术,显著降低了列车自重;采用列车再生制动技术,提高能源利用率。高速铁路每百人公里能耗不到6kW·h,是大客车的50%、飞机的18%。

最近,发展新能源和新能源汽车,已列入中国加快发展的七大战略性新型产业。在铁路系统,内燃机车取代蒸汽机车实现了“以油代煤”,大幅度提高了能源效率;电力机车把燃油消费转变为电能消费,实现了“以电代油”,使铁路成为目前唯一能够大规模使用电能的交通运输方式;高速铁路完全实行电力牵引,正推动铁路以及交通运输体系大步迈入与“新能源”异曲同工的“电动交通”新时代。 土地是人类赖以生存的基础,是有限的不可替代的宝贵的自然资源。交通运输基础设施,如铁路和公路的线桥隧涵、客货运站场、港航码头、机场以及运输服务区等,均需占用大量土地资源。节约集约用地、提高土地利用率,对保护土地资源、促进可持续发展意义重大。

高速铁路采用“以桥代路”建造方式,节约了大量用地。铁路路基占地宽度(含排水沟)在40m以上,高速铁路桥梁用地宽度仅为18m,减幅达55%以上。以单项工程类比,铁路桥梁工程较路基工程每公里节约用地3hm2左右。京津高速铁路全长120km,桥梁长度占线路总长的87%,既有效解决了影响速度和安全的立交疏解问题,又节约土地300余hm2。京沪高速铁路全长1318km,桥梁总长度占全线80%,节约用地3000hm2左右。

与公路相比,单位运输量所占用的土地面积,铁路仅为公路的1/10。中国建设项目平原地区用地指标显示:时速300km以上高速铁路路基面宽度为高速公路的2/5~1/2,建设用地仅为高速公路的3/5~3/4(见表1)。需要指出:高速铁路综合用地指标是在57%的桥梁长度比重条件下编制的,而中国高速铁路建设桥梁长度比重实际远超过该指标。

与民航相比,高速铁路可以铺设在土地价值相对较低、居民相对稀少的地区,有些

路段还可以使用原有的铁路用地而不需要额外占用城市用地。建设机场则需要占用大量土地,同时机场周边土地会因强噪声的影响而损失自身价值。机场用地对面积、平整度有较高要求,一般情况下机场距离城市较远,还需修建城市到机场的高速公路及其他辅助设施,而高速铁路可以直接穿行于城市间,既便利又相对减少占地。初步测算,京沪高速铁路全长1318km,包括沿线车站等设施,共占地4208 hm2,设计每年输送旅客1.6亿人次,平均年亿人公里运输量占地2hm2。全国民用机场及专用设施占地约5万hm2,年亿人公里运输量占地10.4hm2左右,是高速铁路的5.2倍,即专用于旅客运输的高速铁路年亿人公里占地不及民航平均水平的1/5。

高速列车的自身重量明显降低。相对于普通旅客列车,负责牵引动力的机车与载客车厢合二为一。下部系统采用轻型电机及安装结构等轻量化设计,使列车在满足安全性、稳定性、平稳性、舒适性等要求的基础上,节约了大量材料。上部系统车体承载结构由车体全长的大型中空铝合金型材组焊而成。车内设备约占客车总重量的20%,门、窗、行李架、座椅、空调供水设备、卫生设备等,选用轻合金或高分子工程材料和复合材料,大幅度减少了设备重量。两组重联的长编组动车组自重为800t左右,而同等定员的普通旅客列车(含机车)自重达1000t以上,同比节约自重1/5左右。

高速铁路的高运营速度能够加快车辆周转,大幅提高车辆运营效率,完成相同量的旅客运输量所投入的车辆数将大幅降低。长编组“和谐号”动车组定员为1100~1200人,一列快速普通旅客列车定员为900~1200人。以武汉—广州南间为例,全程1069km,按现行运行图计算,快速旅客列车1组车底每天仅能实现1个单程,运输量117万人·km,平均每日每万人公里占用列车自重8.55t;高速铁路动车组1组长编组动车组可开行4趟列车,运输量470万人·km,平均每日每万人公里占用列车自重1.70t(见表2)。从建造动车组和客车所需材料看,尽管材质

不同,但简单类比材料重量可见:完成相同的运输量,高速铁路动车组的材料消耗不及普通铁路的1/5。

中国高速铁路在高速运行的同时,创新管理模式,改进劳动组织,大幅度提高劳动生产率,节约了大量人力资源。全国铁路在营业里程不断延伸,客货运量不断增长的新形势下,运输从业人员总量反而逐步减少,运输管理的创新功在其中。 在运输管理上,高速铁路普遍实行委托铁路局运输管理模式,不再设置的运输管理单位。高速铁路普遍采用CTC调度集中系统、CTCS列控系统和GSM-R数字通信系统等新技术新装备,高速铁路公司与有关铁路局签订协议,行车组织委托铁路局调度集中指挥,车站和线路所不设行车人员;设备设施委托铁路局维修管理,充分发挥规模优势。直接服务于高速铁路的北京南站、上海虹桥站、广州南站等大型客运站,也已成为本地区既有大站下属的一个客运车间。

在客站组织上,优化购票、引导、广播、问讯、求助、查询、监控等各项客服业务流程,运用数字通信等多种先进技术,实现系统综合和自动管控;利用自动检票、自助查询、自主求助等现代化设备,构建了以设备为主、以人工为辅的自助服务新模式;改进劳动组织,实现一人多岗、一人多责、流动服务,最大限度地提高人员工时利用率。对客运和行车以外的物化要素,按照大物业管理模式,推行专业管理、市场运作、服务外包。以北京南站为例,旅客发送量不断攀升,但职工总数仅为200多人,不及同等运量客站的1/5。

在客车用工上,优化劳动组织,密切站车配合,在保证高品质列车服务的同时,动车组乘务人员较普通铁路客车大为减少。以武广高速铁路为例,列车乘务人员每班仅5人,分别是快速、特快、直达客车的1/7、1/5、1/3;每日每万人公里运输量配置乘务人员数,高速铁路仅为0.08人,分别是快速、特快、直达客车的1/6、1/5、1/4左右(见表3)。

随着经济社会的高速发展,不断提高时间这一宝贵资源的利用效率,已成为当今人

们的普遍需求。古人云:一寸光阴一寸金,寸金难买寸光阴。提高时间利用效率,等于延长了生命。“行”是人类最基本的生存活动过程之一,高速铁路的发展,为人们旅行过程中的时间节约提供了新的途径。

我们把借助公共交通工具的长距离旅行,划分为4个时间段:T1是从始发地(或家门)到发站(火车站、汽车站或机场)的时间。T2是到达发站后至开车(或起飞)的时间,包括进站(或进入机场)、安检、等候登车(登机)、等待开车(起飞)等时间。T3是交通工具在途的纯运行时间,即从开车至到站停稳后的时间。T4是旅客走下交通工具到最终目的地(或饭店门口)的时间。门到门总旅行时间T0=T1+T2+T3+T4。其时间对比如表4所示。

高速铁路节约人们的旅行时间体现在各个阶段。一是T3阶段,武广高速铁路的最高运营时速达到了350km,武广间的T3由普通铁路快速列车的12h45min压缩到了3h15min,节省了近3/4。二是T2阶段,高速铁路实行公交化开行方式,目前武广高速铁路列车发车最小间隔9min,沪宁和京津高速铁路列车最小追踪间隔仅3min,旅客基本上可以做到随来随走,即使旅客因故赶不上原计划乘坐的列车,也可在较短时间内接续其他列车,一般情况下也不受天气变化的影响,旅客候车及提前到达时间大大缩短,这是其他交通工具无法比拟的。三是随着社会各界的重视和支持,公交优先、零距离换乘、围绕高速铁路车站建设城市客运枢纽等目标正在实现,T1和T4也将不断缩短。此外,高速铁路不旅客在列车上使用通信设备,方便旅客与外界及时交换信息处理事务,从而提高了时间利用率。

中国铁路自2008年7月京津高速铁路投入运营以来,石太、胶济、合武、合宁等高速铁路相继投入运营。2009年10月以后,武广、郑西、东南沿海、沪宁等高速铁路陆续开通。从旅客行程别运量变化情况看,运行速度的提高和旅行时间的节约,符合绝大多数旅客的根本利益,100km以下和1000 km以上的客运量都在增长,铁路的“优势运距”正在向两头延伸(见表5)。今后几年,中国高速铁路

营业里程将达1万km以上。依托高速铁路,北京到全国绝大部分省会城市将形成8h以内交通圈,省会与周边城市将形成0.5~1h交通圈,邻近省会城市将形成1~2h交通圈。中国铁路在旅客运输特别是城际和中长途旅客运输中,将焕发出新的活力和巨大魅力。

综上所述,高速铁路相对于其他运输方式,在资源节约方面优势明显。其主要原因是“新技术、新材料、新方式、新方案”的广泛应用,其重要条件是“地域辽阔、人口众多、客流充足、统筹管理”,其核心要素是高速度高密度运行和规模优势,大幅度降低了单位运输量所需要的资源消耗。我们坚信,中国高速铁路的建设和运营,为全面建设小康社会,为建设社会主义现代化国家,必将发挥新的更大的作用,作出新的更大的贡献。

【相关文献】

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