国外重载运输货车技术标准体系研究报告(2)

2019-01-26 18:49

项目编号:铁道部科技发展计划项目2011J005-C

文 件 名:国外重载运输货车技术标准体系分析研究报告

美国铁路将列车速度等级分为9级,1~5级为常速,6~9级为高速,6级177 km/h,7级201 km/h,8级257 km/h,9级322 km/h。目前实际运行最高速度达到8级,但已建立了美国高速铁路轨道安全标准(CFR 213.345车辆限定试验),要求线路试验按设计速度加16 km/h来验证轮轨关系及加速度影响,并着手研究高速列车风险评价体系。 2.2.2美国铁路技术标准

美国铁路没有国家技术标准,其技术标准均由相应的协会和技术机构制定发布实施。最著名的是北美铁路协会AAR发布的技术标准。 2.2.2.1北美铁路协会(AAR)简介

北美铁路协会成立于1934年,主要是为了保证在北美运营的独立的私营铁路间的协调与合作。AAR是保持北美铁路安全、迅速、高效、环保、技术先进的非赢利性技术协会,其成员包括美国、加拿大、墨西哥的铁路货运公司以及美国Amtrak客运公司,共有50家会员单位(占所有铁路公司总数不到10%,但占95~97%的营业额)。AAR的业务涉及铁路货运方面以建立行会标准为基础的技术服务、不同组织机构之间的运输协调和铁路技术基础性、耐久性和有效性的研究等。AAR经费由成员企业提供,具体工作通过下设的专业分委会或子公司开展。下设5个专业委员会,负责运营、法律、计算机、技术和管理工作。协会的主要职能是:统一北美铁路机车、客货车、线路技术标准,制定公司间商务交易和过轨运输的规则,按周收取各铁路公司的运营、财务和安全报告,为各铁路公司之间的交易提供计算机清算平台,对违规行为进行处罚,提供运输财政、行政区、国家的经济分析、客货运市场调查以及各铁路公司效率、效益的财务数据和分析材料。

AAR总部在华盛顿特区设7个部门(办公室、行政和财务部、通信部、政府事务部、法律部、政策经济部、安全运输部),下设2个子公司:RAILINC of Cary公司和普韦布洛的运输技术中心(TTCI)。RAILINC of Cary公司负责铁路信息交流;TTCI主要从事铁路运输技术、基础性、可靠性和有效性等试验与研究。 2.2.2.2北美铁路协会(AAR)标准

北美铁路协会AAR标准包括标准手册和建议规范,分为三大类。针对铁路运营商的联运规则,主要为装备使用和维护方面的内容;针对设备制造商的标准手册及推荐规范(Manual of Standards and Recommended Practices—MSRP),主要为装备和零部件机械性能方面的内容;主要为装备和零部件机械性能方面的内容;货物装载规则,适用于铁路、国际贸易或货主的载荷规定。技术规范加“M”,一般标准加“S”,推荐规范带“RP”。以《AAR机务标准手册》形式出版,分为25个分册,其中部分分册为预留内容。按照杂项、钩缓、牵引装置的维修、车辆制造基本参数、货车设计制造、罐车规范、转向架、制动、轮轴、质量保证规范、铁路电子元器件、车辆标记、机车、多层车、转向架零部件及铸造规程、车钩及钩尾框等进行分类。随着技术进步,相继增加了机车、电子、通迅等相关内容。

联运规则分为“AAR现场手册”和“办公室手册”。现场手册规定铁路车辆

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在互换性方面的可接受规则,说明可允许的修理、处罚限制、损害责任和争议处理,禁止交换的车辆及部件列表等;办公室手册包括市场公平收费制度和车辆修理补偿金、修理费用的协议时间标准及AAR对新造、改造、升级车辆的机械要求等。

AAR标准(包括技术标准和检修规程)符合并严于FRA颁布的技术法规, 主要侧重于机械设备性能、互换性、运输标准,也包括电气、列车通信信号等要求。各公司制定的企业标准更具体和细化, 主要侧重于制造和工艺。主要包括:①强制性的规范、标准及推荐实例;②制动设备、罐车、机车、缓冲系统、车轮车轴、轴承及一般车辆设计的专业出版物;③M-1003,质量保证规范;④联运手册参考;⑤铁路车辆及部件制造与修理技术标准;⑥专业技术委员会的职责;⑦代表AAR的TTCI管理委员会和维护标准。

货物装载规则分为敞车装载规则和棚车装载规则,规定不同车种、不同货物的装载方法及装载重量等内容。

AAR规则每年更新2次。标准和规则的修订以试验数据作为支持。如摇枕、侧架因铸造缺陷易发生问题,AAR立项研究,在大量试验统计的基础上制定了M202-2005和 M203-2005,提出了新的疲劳试验合格判定依据。如对旧罐车罐体补修后进行的疲劳试验证明裂纹未发展和转移,为规则制定提供依据。

主要通过标准来协调各成员之间安全与运输方面的问题。除标准外,各公司间还签有协议书,规定在对方运行出现故障时的职责范围。成员公司与非成员公司间签有协议书,使标准对非成员公司具有约束力。

AAR标准的具体编制由TTCI组织各专业技术委员会负责,委员会由大的铁路公司、铁路运输公司组成,小公司只参加会议,没有投票权;FRA政府官员可参加会议,但不表决。标准编制费用由参与成员认购所承担的份额,会员缴纳的会费只支付管理的成本。TTCI负责标准的部门每年工作经费的20%由AAR拨付,80%通过出售标准和对标准执行检查收费获得。 2.2.2.3 AAR标准实施检查

TTCI是AAR所属的技术机构。为了保证AAR标准的贯彻,TTCI负责检查各成员对AAR标准贯彻实施的情况。检查是定期进行的,每个成员每年至少一次,检查收费按上一年运营费用定价。检查方式以现场核查、抽样试验为主,并查看记录。

2.2.2.4 AAR标准的借鉴之处

(1)美国铁路技术法规与技术标准层次分明、管理规范

美国铁路涉及安全的技术法规统一在联邦法规49号目录下,由FRA组织实施,而技术标准仅涉及性能、互换性、运输组织等要求,由各铁路协会组织制订并通过互认协议来确保实施。各类技术标准和工作手册均必须符合或严于联邦安全法规,确保技术法规与技术标准的统一、协调。

建议铁道部立项组织标准部门翻译、分析联邦法Title 49交通运输”《第2章

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联邦的铁路运输部》编号No.200~299,采购美国AAR最新版技术标准,特别是有关重载运输的内容并组织翻译,完善我国铁路技术法规体系。

(2) AAR技术标准的制定有大量的试验支持 TTCI的很多试验都是为制定标准来做的,通过试验来制定和修改标准。通过这样的方法来增强标准的权威性和检验的可操作性。

(3) AAR重视精确测量铁路轮轨关系,确保机车车辆动力学试验结果与实际运用性能的一致性。

(4)国外铁路发展过程中,技术标准、试验设备先行

美国发展航空、航天技术和重载、高速铁路之前,先进行大量的科学试验、建立相应的安全规范、技术标准及试验设备。如美国高速铁路目前实际运行仅达8级,但已建立了9级的安全法规,试验条件已达到8级以上。

2.3 铁组ОСЖД标准 2.3.1铁路合作组织的历史

1953年7月,中国、朝鲜、蒙古铁路参加了在莫斯科召开的《国际铁路货物联运协定》(简称《国际货协》)和《国际铁路旅客联运协定》(简称《国际客协》)代表大会。1956年6月,苏联和中国等国在保加利亚索非亚召开的第一次铁路运输部长会议上,决定在《国际货协》和《国际客协》的基础上,成立“铁路合作组织”(简称铁组)。铁组的俄文名称是Организация сотрудничества железных дорог(ОСЖД),英文名称是Organization for Railways Cooperation。包括苏联、中国、阿尔巴尼亚等13国铁路。1957年5月在北京召开的第2届部长会议上,通过了组织章程,决定设立部长会议的执行机关—铁组委员会。代表部长会议执行和处理日常事务,并设立了11个专门委员会,解决商讨国际旅客联运、国际货物联运、运价经济、运营、科学技术合作、限界和车辆、通信信号设备、牵引和电气化、线路和工程建筑、同其他国际组织合作、汽车运输和公路等问题。

铁组是政府间国际组织,其成员是有关国家主管铁路运输的中央国家机关(部)或拥有政府授权的铁路中央机关(铁路总局或公司)。铁组为各成员国间的铁路联运和技术合作起了十分重要的作用。

随着原苏联的解体和东西德国的统一及东欧一些国家的变革,铁组从1993年开始进行改革。将11个专门委员会减少到5个,分别为运输政策和发展战略(主席为罗马尼亚);运输法(乌克兰);货物运输(哈萨克斯坦);旅客运输 (白俄罗斯);基础设施和机车车辆 (捷克)。2个常设工作组:编码和信息技术常设工作组(斯洛伐克);财务和清算问题常设工作组(保加利亚代表任专家)。工作机关还包括临时工作组和与其他国际组织组成的共同工作组。

随着各国国内经济的发展和社会的改革,要求铁组自身进行调整和变革,既能从铁组成员国国家机关的立场,同时又能从企业的角度综合解决国际铁路运输问题。为了充分体现这一特点。除部长会议外,又设立了总局长会议。部长会议负

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责第一、二专门委员会,总局长会议负责第三、四、五专门委员会。同时吸收一些铁路或企业作为铁组观察员出席会议,如德国铁路和法国铁路等。原属于《国际货协》的《统一过境运价规程》(统一货价)和《国际旅客联运和国际铁路货物联运车辆使用细则》(车规)、《国际客协和国际货协清算规则》(清算规则),从1991年脱离《国际货协》,成为具有独立法律地位的文件。在技术方面(五专范围内)加强与其它国际组织(如铁盟)进行合作,取长补短,为我所用。

截至2007年底,铁组成员有中国、俄罗斯、哈萨克斯坦、朝鲜、蒙古、越南、伊朗等27个国家的铁路组织。德国、法国、希腊、芬兰、塞黑等国铁路为铁组观察员,另有俄、匈、捷、波、德、法等国的20多家公司为铁组的加入企业。 2.3.2铁路合作组织的任务

铁路合作组织宗旨是促进各成员发展铁路运输、汽车运输和公路方面的国际联运和科学技术合作。基本任务是:①完善国际运输法,掌管《国际客协》、《国际货协》及其他法律文件事务。协商一致的运输政策;制定国际联运运价,组织编制最合理的国际运行经路,商定运输计划;②解决在国际联运中最经济地使用车辆,提高运行速度和改进列车时刻表;③发展和完善欧亚国际铁路联运,包括含有公路的多式联运;④在铁路运输运营、经济、信息、科技和生态等方面进行合作;研究统一限界、车辆、线路上部建筑,通信信号设备和运营规章等问题,负责最完善牵引类型的推广工作;⑤研究与汽车运输和公路的发展和治理有关的问题。同其他从事铁路运输、汽车运输和公路问题的国际组织进行合作。 2.3.3铁组的组织机构

铁组的机构分领导机关、执行机关和工作机关。最高领导机关是各成员铁道部长参加的部长会议。每年举行一次, 必要时可举行非定期会议。部长会议决议须投票一致通过。在政府级别上审议和解决国际客货运输及科技合作问题并通过相应决议。轮流在各成员国家举行。

铁路总局长会议是企业一级的领导机关。每年举行一次,在铁路权限范围内审查涉及铁组活动的问题并通过决议。各国代表所组成的铁组委员会是执行机关,在部长会议和总局长会议休会期间保证铁组的活动。会址设在华沙。委员会领导包括主席1名(波兰代表)、副主席2名(中国和俄罗斯)和秘书(匈牙利)。委员会设下列专门会议:①国际旅客联运;②国际货物联运;③运价经济;④运营;⑤科学技术合作,包括科技合作一般问题和单独问题(协调各成员运输医务、运输业影片摄制和交换、技术经济情报、运输法),运输业应用计算技术等合作;⑥限界和车辆;⑦通信信号设备;⑧牵引和电气化;⑨线路和工程建筑物;⑩同其他国际组织合作;⑩汽车运输和公路。经部长会议批准,委员会设有若干常设工作组。铁组成员每年缴纳会费,数额由部长会议参照各成员的铁路里程确定。 2.3.4铁组的语言和出版物

工作语言是中、俄文,在国际交往中使用英、德文。铁组出版《铁路合作组织通讯》双月刊。主要刊登文章和资料;铁组工作总结;铁路运输统计资料。创

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刊于1958年,用中、德、俄三种文字出版。

铁组备忘录是铁组科研专题成果。备忘录分为约束性(O)备忘录、建议性(P)备忘录及约束性+建议性(O+P)备忘录。 3 国外标准体系的特点比较

3.1国外标准体系的优点

国际铁路组织及国外先进国家均很重视铁路标准化工作,国外标准体系中标准制、修订已进入持续稳定的发展阶段。新技术及管理等方面的标准快速发展,传统工业的标准数量比例下降;新制定标准数量减少,修订标准数量增加,标准的构成趋向更为合理,水平和质量有所提高。基础标准、方法标准和零部件标准构成现行标准体系的主体, 新技术、安全和服务标准是重点。与我国铁路行业标准体系相比,具有以下优点:

(1)标准的制、修订工作周期性短,标准化工作的持续性好。国外相关标准的制、修订及整理工作随着技术的发展同步进行,基础类、试验评估类标准的制、修订工作超前进行,使标准具有时效性和指导性。

(2)重视基础性标准的制、修订工作,不断补充、完善试验评估、检测标准,标准的制定具有一定的前瞻性。随着我国铁路的快速发展,其基础理论欠缺,试验评估、检测手段不完善等问题日益突出。

(3)重视完善产品标准和制造标准。我国专用机车车辆的产品标准尚空缺或较为零散;涉及新材料、新工艺、新设备的相关制造标准缺乏系统规范性标准。 3.2 我国标准体系存在的问题与完善措施

我国现有铁路标准体系存在缺乏系统性、完整性、配套性和标准构成不合理、缺少基础性标准等问题。试验及基础研究薄弱。缺乏适合中国线路及运用条件的基础研究及试验数据。我国的动力学、疲劳计算长期采用国外的轨道谱和载荷谱,但实际线路和运用条件与国外的差别却很大;整机及配件缺乏必要的试验验证手段。

针对以上存在的问题,应采取如下措施: (1)完善现有标准体系。梳理相关标准及技术文件,结合我国铁路的实际和管理体制的特点,将既有标准体系所包含的内容进行细化分类,形成层次清晰、分类准确,便于使用、管理的铁路标准体系结构。

(2)系统管理标准体系的基础数据库,保证的标准持续性、有效性和完整性。既有标准体系国家标准GB、铁道行业标准TB、国际国外标准等已有编号,鉴于部颁文件、技术规程较多,且没有编号,应编制《标准体系编码规则》,对所有标准和文件进行分类编码。编制完成后,纳入到基础数据库管理。 4 国外标准体系借鉴分析

4.1北美铁路AAR标准对我国铁路货运系统的借鉴

自2002年以来,我国开发研制了载重80t级的运煤敞车,满足了大秦线开行

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