Железнодорожный транспорт

МАГИСТРАЛЬНЫЕ ВИДЫ ТРАНСПОРТА

6.1. Железнодорожный транспорт

6.2. Водный транспорт (морской, внутренний водный)

6.3. Воздушный транспорт

6.4. Трубопроводный транспорт

Транспорт удовлетворяет одну из важнейших потребностей человека – потребность в перемещении. Каждый вид транспорта имеет свои особенности, свою сферу деятельности, свою сферу эффективного использования. Однако практически ни один из существующих видов транспорта не в состоянии обеспечить эту потребность в полной мере, то есть полный цикл перемещения «от двери до двери» всех грузов и пассажиров с соблюдением требований качества перевозок. Выполнение всех требований по перемещению грузов и пассажиров возможно при взаимосогласованной работе всех частей транспортного комплекса, то есть в единой транспортной системе.

Под единой транспортной системой понимают совокупность всех видов транспорта, связанных экономическими, технологическими, техническими и нормативно-правовыми взаимоотношениями. В транспортной системе России присутствуют практически все известные виды транспорта, что связано с ее географическим положением, значительной территорией, наличием морей, рек, крупных судоходных озер, широкой возможности прокладки сухопутных путей сообщения, создания инфраструктуры для воздушного транспорта.

В данной теме в качестве магистрального не рассматривается автомобильный транспорт, так как ему в последующем отводится место в специальных дисциплинах, в том числе: Грузовые перевозки, Пассажирские перевозки.

6.1.1. Из истории

Предшественниками железных дорог были так называемые колейные дороги, по которым повозки (вагонетки) перемещались людьми или животными. Они использовались на рудниках и шахтах Европы еще в XVI веке. Колея устраивалась либо в виде желобов в камне, либо в виде лежней из бревен и брусьев. Поверхность брусьев для защиты от износа покрывали железными полосами. Первые металлические рельсы применил русский гидротехник Фролов в 1764 году на Змеиногорском руднике (Алтай) для транспортировки руды. Сын гидротехника Фролова построил железную дорогу длиной 1867 м с мостом и виадуком, рельсы опирались на продольные брусья, а последние на шпалы. Чугунные рельсы имели полукруглую поверхность катания, а колеса соответственно желобовидную.

В XVIII веке существовало уже много рельсовых дорог, но так как тяговой силой оставалась лошадь, то пропускная и провозная возможности их были малы.

Возникновение и развитие железнодорожного транспорта относятся к первой половине 19 века и тесно связаны с формированием капиталистического способа производства. Рост крупной промышленности, в первую очередь горнодобывающей, образование национального и мирового рынков потребовали быстрой, массовой и по возможности дешевой перевозки товаров. Развитие горнодобывающей промышленности и металлургии в Великобритании во второй половине 18 – начале 19 века активизировало поиск улучшения уже применявшихся с 14 века на заводах, шахтах, рудниках лежневых колейных дорог. Еще до появления первого локомотива – паровоза в конце 18 века было предложено и осуществлено на практике техническое решение основного принципа железнодорожного хода, заключающееся в сочетании выступающих по высоте рельсов и специальных колес с гребнями на внутренней стороне обода. Использование этого принципа объединило путь и подвижной состав, создав тем самым новый вид транспорта.

Механическая тяга от паросиловой установки впервые была применена английским изобретателем Тревитиком в 1803 году. Первый паровоз англичанина Тревитика вез 5 вагонов с грузом и 60 рабочих со скоростью 8 км/ч. Первая в мире коммерческая железная дорога была построена в Англии в 1825 году под руководством Дж. Стефенсона, первый поезд имел в своем составе 38 вагонов с углем, зерном и пассажирами. При весе состава 90 т поезд покрыл расстояние в 18 км за 65 мин.

В первой половине 19 века железные дороги коммерческого значения были сооружены также во Франции (1828 г.), США (1829 г.), Бельгии и Германии (1835 г.). В 50-е годы 19 в. первые железнодорожные линии появились в странах Азии, Южной Америки, Африки и в Австралии.

Начало строительства железных дорог в России относится к концу 18 века, когда первые лежневые дороги были проложены на железоделательных заводах, шахтах и рудниках. Первая рельсовая чугунная дорога была построена на Алтае в 1808–10 г. горным мастером Н.К. Фроловым. Дорога длиной 1,8 км имела сложный профиль, две выемки глубиной 4,9 и 2,4 м, множество искусственных сооружений, в т.ч. мост через реку, виадук. Верхняя часть рельсов имела эллиптический выпуклый профиль, которому соответствовало желобчатое углубление на колесе вагонетки. Поезд из нескольких вагонеток тянула одна лошадь. Для перехода на примыкающие к главной линии ветки был устроен поворотный круг, который приводился в движение рычагом, соединенным с упряжью одной лошади. Дорога была построена на высоком техническом уровне, на 10–15 лет опередившем строительство подобных сооружений в других странах.

В 1834 г. в Нижнем Тагиле на заводе Демидовых Е.А и М.Е. Черепановы закончили строительство первого русского паровоза. «Сухопутный пароход» по «чугунным колесопроводам» возил более 200 пудов груза со скоростью 12–15 верст в час. В 1835 г. Черепановы создали второй паровоз, который мог везти уже до 16 т груза.

Первая русская железная дорога была официально открыта в 1837 г. между Петербургом и Царским селом. Эта дорога предназначалась для увеселительных прогулок петербургской знати в Царское Село, а затем в Павловск. Для первой в России Царскосельской железной дороги паровозы закупались за границей, в т.ч. на заводе Р. Стефенсона (Англия). Строительство магистрали Петербург – Москва началось в 1843 году и было завершено за 8 лет (1851 г.). По своим техническим параметрам дорога отличалась высоким техническим совершенством.

К 1860 г. железнодорожная сеть России имела протяженность около 1500 км. Периоды интенсивного железнодорожного строительства пришлись на конец 60-х – начало 70-х и 90-е гг. К концу 19 в. длина сети железных составила 52,2 тыс. км. По мере развития железнодорожного транспорта совершенствовались железнодорожный путь, искусственные сооружения (мостостроение, туннелестроение), средства тяги – тепловозы, электровозы, системы, обеспечивающие безопасность движения, его регулирование и организацию перевозок.

Старейший постоянный сигнал на железной дороге – семафор сменился светофорами, все светофоры включены в систему СЦБ (сигнализации, централизации и блокировки), с помощью которой осуществляется управление стрелками и сигналами. Введение автоблокировки и централизации стрелок и сигналов позволило применить в управлении движением поездов систему диспетчерской централизации на перегонах. Для организации связи и обмена информацией широко используется телефонная и радиосвязь.

Повышение производительности железнодорожного транспорта достигается в основном по двум направлениям – за счет увеличения частоты движения поездов и за счет повышения провозной способности каждого поезда. В настоящее время движение грузовых поездов организуется также по расписаниям. Такая организация движения характерна для контейнерных перевозок. Контейнерные поезда следуют по расписанию по маршрутам Санкт-Петербург – Екатеринбург, отрабатывается маршрут из Финляндии через Санкт-Петербург на Москву.

Железнодорожный транспорт со второй половины 20 в. все больше становится межгосударственным и даже межконтинентальным. Межгосударственная сеть железных дорог создана в Европе, евроазиатские связи развиваются через российские железные дороги, имеются проекты организации железнодорожного сообщения из Южной части Европы через Турцию на Иран, Индию, Китай. Создается новая Трансазиатская магистраль Китай – Средняя Азия – Иран – Турция. В Африке предусматривается иметь железную дорогу вдоль побережья Средиземного моря, а также вдоль восточного побережья. Латиноамериканские страны планируют осуществить железнодорожную связь с североамериканским континентом, в Австралии строится железная дорога Юг – Север с выходом на индонезийскую территорию(паромное сообщение), а затем на Азиатский и, следовательно на Европейский и Африканский континенты.

Ряд стран еще в 1956 году образовали Организацию сотрудничества железных дорог (ОСЖД). Кроме того, работают специализированные организации – по контейнерным и пакетным перевозкам, тарифам, по перевозке скоропортящихся грузов, общему парку вагонов, перевозкам туристов и др. Отечественные железные дороги участвуют во многих международных железнодорожных организациях. Грузовые перевозки осуществляются практически между всеми странами, где есть наземные рельсовые сообщения, а также там, где это выгодно, с привлечением паромов.

6.1.2. Техника и технологии перевозок на железнодорожном транспорте

Железнодорожный транспорт в России является ведущим в транспортной системе с точки зрения выполняемой транспортной работы, это универсальный вид транспорта для обслуживания отраслей народного хозяйства и удовлетворения потребности населения в перевозках вне зависимости от погоды, климатических условий и времени года. На его долю приходится порядка 60 % грузооборота транспорта общего пользования. Значительное место занимает железнодорожный транспорт также в пассажирообороте. Если не учитывать внутригородские перевозки, то доля железнодорожного транспорта в пассажирообороте составит также около 60 %. За последнее время абсолютные размеры перевозок железнодорожным транспортом снизились, но железные дороги по прежнему остаются одним из наиболее доступных видов транспорта для населения. Они обеспечивают большой объем пригородных и основную часть междугородных дальних перевозок. Железнодорожный транспорт все больше вовлекается в интеграционные процессы, региональные и международные системы благодаря большой провозной способности, непрерывности функционирования и повышения скоростей движения при экологической чистоте.

Особенности и достоинства железнодорожного транспорта:

высокие пропускная и провозная способности;

низкие энергозатраты;

надежность работы, независимость от климатических условий, времени года и суток;

возможность прокладки путей сообщения на любой территории, в том числе и по водной (при наличии железнодорожных паромов);

возможность доставки от «двери до двери» при наличии подъездных путей к предприятиям;

массовость перевозок дешевых сырьевых ресурсов в сочетании с низкой себестоимостью;

относительно высокая скорость доставки, особенно на большие расстояния;

более короткие расстояния доставки, чем при перевозке водным транспортом.

К относительным недостаткам относят следующие:

ограниченная маневренность из-за привязки к колее;

высокая первоначальная стоимость основных фондов;

высокая металлоемкость;

зависимость от географического расположения территорий, что затрудняет создание непрерывной сети для перевозок;

необходимость переформирования поездов в пути следования.

Техническое оснащение железнодорожного транспорта составляют:

- железнодорожный путь с искусственными сооружениями;

- станции и другие раздельные пункты с пассажирскими, грузовыми и экипировочными устройствами;

- подвижной состав;

- депо, устройства энергоснабжения, средства регулирования движения, средства связи.

Железнодорожный путь. Ширина колеи в странах бывшего СССР и Финляндии составляет 1520 мм, в странах Европы 1435 мм. Все сооружения строятся с соблюдением путевого габарита, внутрь которого не может входить ни одна часть путевых сооружений. На основной сети железных дорог высота габарита составляет 6400 мм, ширина – 4900.

Для подвижного состава установлен свой габарит, соответственно 5300 мм по высоте и 3600 мм по ширине.

Станции и другие раздельные пункты делят железнодорожный путь на отрезки – перегоны. Вместе с тем, станции являются основными производственными единицами железнодорожного транспорта. В зависимости от выполняемых функций различают типы станций:

- промежуточные,

- участковые,

- сортировочные,

- пассажирские,

- грузовые.

Промежуточные станции имеют 2–3 станционных пути (кроме главных) и пассажирское здание (билетные кассы, зал ожидания); незначительное грузовое хозяйство – пакгауз или платформа для погрузки, выгрузки и кратковременного хранения грузов; устройства для управления движением поездов (устройства сигнализации, централизации и блокировки).

Участковые станции – сооружаются через 100–150 км из расчета обеспечения смены локомотивов у всех грузовых, иногда у пассажирских поездов. Такие станции имеют путевое хозяйство в 10–20 путей, локомотивное депо с экипировочными устройствами, пассажирские и грузовые сооружения, более сложные устройства управления.

Сортировочные станции сооружаются в пунктах переработки массовых грузовых потоков – в районах крупных городов и промышленных центров, морских и речных портов, в точках слияния и разветвления основных грузовых потоков. Основное назначение таких станций – формирование и расформирование поездов. Для этой цели они имеют порядка 50–100 путей, которые группируются в специализированные парки – приема, отправления, сортировки. Для формирования и расформирования поездов станции оборудуются сортировочными горками. Обычно на сортировочных станциях дислоцируется локомотивное (тяговое) и вагоноремонтное хозяйство. Грузовые устройства, как правило, выносятся за пределы сортировочных станций.

Пассажирские станции сооружаются в крупных населенных пунктах и предназначены для обслуживания пассажиров. Имеют большое путевое развитие, специальный вокзал с комплексом помещений и оборудования, локомотивное хозяйство для пассажирских поездов, вагонное хозяйство с экипировочной и ремонтной базой, соответствующие устройства СЦБ и связи. На пассажирских станциях грузовые операции не производятся, за исключением обработки багажа пассажиров.

Грузовые станции предназначены для погрузки и выгрузки грузов в крупных масштабах. Сортировочные операции они производят только из необходимости осуществления основной функции станции – грузовой работы с вагонами. Грузовые станции имеют довольно большое путевое развитие и связаны с многочисленными подъездными путями, принадлежащими клиентуре. На грузовой станции происходит расформирование, формирование и обработка только тех поездов, которые содержат в основном отправляемые и принимаемые ею грузы. Транзитные грузы сюда не направляются. Для приема и отправления грузов в состав оснащения грузовых станций входят подразделения для выполнения погрузочно-разгрузочных работ, коммерческого оформления приема, погрузки, выгрузки и отправления (выдачи) груза.

На раздельных пунктах выполняются только технические функции. К их числу относятся разъезды на однопутных линиях, где осуществляются «скрещения» встречных поездов и обгонные пункты на двухпутных линиях.

Подвижной состав железных дорог включает: - локомотивы, - самодвижущиеся единицы, - вагоны.

Локомотивы обеспечивают непосредственное передвижение вагонов.

В качестве локомотивов используются паровозы, тепловозы, газотурбовозы, электровозы. Переход на прогрессивные виды тяги на железных дорогах в СССР происходил в 1956-70 гг. Паровая тяга еще сохраняется в ряде стран, имеющих запасы угля,– Китае, Индии, странах Африки и Юж. Америки.

Самодвижущиеся единицы кроме функций тяговых несут и коммерческие по перевозке грузов и пассажиров, могут осуществлять перевозки самостоятельно и в составе поезда.

Вагоны – основное перевозочное средство железных дорог. Вагоны различают: грузовые, пассажирские, специальные.

Грузовой вагонный парк включает 5 типов вагонов:

- крытые – для перевозки всех грузов, требующих защиты от окружающей среды (осадков, движения воздуха, света и т.д.);

- платформы – для перевозки длинномерных, громоздких грузов, навалочных грузов большой объемной массы (щебень, песок и др.);

- полувагоны – для перевозки навалочных грузов, леса и др.;

- цистерны – для жидких, полужидких и газообразных грузов;

- изотермические вагоны и рефрижераторы для перевозки грузов, требующих поддержания или сохранения температурного режима.

Парк пассажирских вагонов включает собственно пассажирские вагоны – жесткие, плацкартные, мягкие (СВ), а также вагоны-рестораны, почтовые, багажные.

Специальные – это вагоны-мастерские, весовые, пожарные, подъемные краны, вагоны-магазины и прочие средства обеспечения железных дорог.

Все крупные производящие и потребляющие (перерабатывающие) предприятия, элеваторы, холодильники, склады, торговые базы, морские, речные и авиационные порты имеют собственные подъездные железнодорожные пути, связывающие их с магистральной сетью железных дорог. На площадках промышленного железнодорожного транспорта осуществляется до 80 % погрузки и выгрузки массовых промышленных грузов. По железной дороге в морские и речные порты доставляются и вывозятся из них большой объем грузов, в том числе экспортных и импортных.

Тесно взаимодействует железнодорожный транспорт с автомобильным, так как практически со всех железнодорожных станций автомобильным транспортом вывозятся и доставляются получателям небольшие, но многочисленные партии грузов и подвозятся к железным дорогам грузы для погрузки в вагоны.

Технология

Технология на транспорте – это последовательность, порядок, способ выполнения или реализации работ, процессов производства с использованием определенных технических систем или средств обеспечения, применяемых в процессе перемещения грузов. На каждом виде транспорта существует своя технология, что связано с их особенностями.

Основой технологии на железнодорожном транспорте является:

график движения, на основе которого создаются планы формирования поездов по направлениям движения. Планы формирования поездов согласуются с графиками работы подъездных путей предприятий, имеющих связь с магистральной сетью железных дорог.

На железной дороге существует понятие маршрут – поезд определенной массы и длины, сформированный из вагонов, следующих в определенном направлении. При отправке от одного грузоотправителя маршрут называют отправительским. Большую часть пути такой поезд проходит без переформирования, за счет чего ускоряется доставка грузов.

На железнодорожном транспорте приняты особые принципы работы:

- на занятый перегон не может выйти другой поезд, поэтому перегоны дробят на участки;

- движение осуществляют только поездными отправками (грузовыми, пассажирскими, почтовыми, смешанными);

- поездные отправки переформировывают по маршруту следования;

- грузы следуют между сортировочными станциями, на которых переформировывают поезда на специальных участках – сортировочных горках;

- управление транспортным процессом осуществляется диспетчерским центром;

- бригады тепловозов и электровозов меняют через 200…300 км, а локомотив – через 1000 км. Смена происходит за 15…20 мин;

- отправка грузов может быть повагонной, мелкопартионной (мелкие партии в одном вагоне, следующем в одном направлении), поездная или маршрутными поездами (сырье на перерабатывающие предприятия с мест их добычи, контейнерные поезда по расписанию).

Железнодорожному транспорту присуща особо тесная взаимосвязь всех его подразделений, служб и звеньев, что требует глубокой и тщательной регламентации всех операций, прямо или косвенно связанных с осуществлением перевозочного процесса. Практически эта регламентация находит свое выражение в разрабатываемых для станций, грузовых дворов, контейнерных пунктов, депо, других подразделений и служб технологий работы. Принятая технология работы оформляется документом, который называют «Технологический процесс».

В таком документе излагается порядок действий данного подразделения или цеха по обеспечению его функционирования при выполнении перевозок. В нем регламентируется время на каждую элементарную операцию, указывается на потребный инструмент и технические средства, формулируются требования к последовательности или параллельности определенных операций, а также к качеству их выполнения.

Организация перевозочного процесса регламентируется соответствующими документами:

Закон «О федеральном железнодорожном транспорте» №153-ФЗ от 20.07.1995 г.

Закон «Транспортный устав железных дорог Российской Федерации» №2-ФЗ от 08.01.1998 г.

Непосредственно для организации движения ежегодно (или два раза в год) разрабатываются или корректируются и вводятся в действие графики движения. Необходимость корректировки графиков движения вызывается сезонными колебаниями грузопотоков и пассажиропотоков и в связи с сооружением новых железнодорожных линий или завершением работ по усилению пропускной способности действующих. Примером может служить ввод в эксплуатацию Ладожского вокзала и соответствующая корректировка графиков движения поездов с Финляндского и Московского вокзалов.

Планы формирования поездов (грузовых, пассажирских) определяют содержание каждого поезда в отношении пунктов назначения входящих в него вагонов. Любая сортировочная, грузовая или участковая станция, формируя поезд до определенного пункта переформирования, заранее знает, какие вагоны она может включить в его состав.

Комплекс технических нормативов по организации перевозочного процесса на железнодорожном транспорте отражается в техническом плане. Технический план составляется ежемесячно и по существу представляет собой план обеспечения заданий по перевозкам техническими средствами (вагонами, локомотивами), а также задания по размерам и качеству технической работы всех служб и подразделений транспорта. Этот документ включает в себя технические нормативы эксплуатационной работы на очередной месяц в виде среднесуточных цифр (объем погрузки и выгрузки вагонов; передачи поездов и вагонов по стыковым пунктам; оборот вагона и др.).

Все вышеназванные документы в совокупности и создают ту систему, которую принято называть организацией перевозочного процесса на железных дорогах.

6.1.3. Перспективы развития железнодорожного транспорта

Железные дороги занимают огромное место в жизни России. Появившись в 1837 году, с первой линии Царское Село – Санкт-Петербург, железные дороги стали главным видом грузового и пассажирского транспорта.

В настоящее время Российские железные дороги, управляемые ОАО «РЖД», делятся на 17 дорог-филиалов, общей протяженностью 86,151 тысяч км. По общей протяженности железных дорог Россия уступает многим странам мира. На наши дороги приходится около 12% протяженности мировых железных дорог. Однако перевозки у нас интенсивнее, чем где бы то ни было. ОАО «РЖД» выполняет 50% объема мировых грузоперевозок по железной дороге.

Дата добавления: 2014-01-15