کارگروه اتحادیه بین‌ المللی راه‌ آهن ها برای دماهای بالا و شرایط بیابانی

به گزارش خبرنامه اتحادیه بین المللی راه آهن ها در نیمه فوریه 2023 ؛ تغییرات اقلیمی یکی از بزرگترین چالش های پیش روی بشر در این قرن است، به طوری که شرکت ها در مناطق خاصی به طور مکرر و شدیدتر در معرض خطرات فیزیکی قرار می گیرند.

 به خصوص در دراز مدت، اگر این مخاطرات طبیعی رواج بیشتری پیدا کنند، شرکت ها شاهد نابودی سهم قابل توجهی از سرمایه خود خواهند بود. برای این منظور، UIC یک کارگروه راه اندازی کرده است تا بر روی اثرات دمای بالا و شرایط بیابانی بر روی سیستم راه آهن کار کند. این پروژه برای کل سال اجرا خواهد شد و بخشی از مرحله آماده سازی لازم برای یک پروژه بزرگ به نام RERA (Resilient Railways facing High Temperatures= راه آهن های منعطف در برابر دماهای بالا) است.

• هدف این کارگروه به اشتراک گذاری تجربیات مثبت مرتبط و بهترین شیوه ها (پیروزی های سریع)، ارائه چشم انداز در مورد انطباق زیرساخت های راه آهن با تغییرات آب و هوایی، نظارت بر عملیات قطار در طول رویدادهای آب و هوایی شدید، و توسعه استراتژی هایی برای بازیابی و تعمیر خرابی است. تیم کارشناسان در حال حاضر متشکل از سازمان هایی است که به این تبادل اطلاعات علاقه مند هستند و همچنین از اعضای غیر UIC به عنوان بخشی از کل جامعه راه آهن استقبال می کنند. 
• رویکرد کارگروه برای راه آهن: 1) شناسایی، مدیریت و سازگاری با آسیب پذیری ها، 2) تعریف اقدامات عملیاتی و ایمنی کافی، 3) ارتقای پارامترهای طراحی و اصول عملیاتی، 4) افزایش بهره وری، 5) افزایش دقت استراتژی ها و سیاست های سرمایه گذاری ...
• این کارگروه دارای سه حوزه اصلی تمرکز است: 1) دارایی های فیزیکی ...، 2) عملیات ...، 3) هزینه جانبی و سایر موارد ... .
• راه آهن ایران با سخت ترین شرایط آب و هوایی (دما و ارتفاع بالا، شن و غبار) می تواند از این فرصت در تبادل تجربیات و استفاده از اندوخته ها و رویکردهای دیگر راه آهن ها برای کاهش مشکلات بهره برداری و نگهداری استفاده نماید به ویژه برای لکوموتیو که اثرپذیری بیشتری از گرما و ارتفاع در شاخص های RAMS (تین 246471) دارد که با طراحی متناسب اصلاح شدنی است.
• آژانس انرژی اتمی اعضای سازمان همکاری و توسعه اقتصادی (OECD) با 37 عضو (شامل آلمان، فرانسه، ژاپن، آمریکا، فنلاند، کره جنوبی، انگلستان و ...) گزارشی 78 صفحه ای در سال 2000 با عنوان زیر منتشر نموده: گزارش پروژه (پایگاه بین المللی تبادل اطلاعات) از جمع آوری و تحلیل خرابی ها با ریشه مشترک در دیزل ژنراتورهای اضطراری در نیروگاه های اتمی اعضا:

ICDE Project Report on Collection and Analysis of Common-Cause Failures of Emergency Diesel Generators

• در صفحه 23 این گزارش، سهم طراحی را در ریشه اصلی 106 خرابی ارزیابی شده43 درصد (46 مورد و بالاترین مقدار) اعلام نموده است (پس از آن عامل انسانی16 درصد و 16 مورد) این در حالی است که دیزل ژنراتورهای مورد بررسی که حساسیت و نقش بالایی در امنیت و کارکرد مطمئن نیروگاه های اتمی دارند همگی توسط سازندگان در همین کشورها طراحی و ساخته شده اند.
• صفحه 25 گزارش نیز 67 درصد (71 مورد) روش تشخیص را با تست اعلام نموده و در نمودار دوم نقش زیربخش ها تعیین شده که بالاترین آنها سیستم کنترل و ابزار دقیق 24 مورد، خنک کاری 21 مورد، سوخت 18 مورد، موتور 16 مورد و ... بوده است. 
• صفحه 56 کتاب پیستون و تست موتور شرکت ماهله با عنوان " Pistons and Engine Testing" نمودار عمر پیستون را بر حسب دما نشان می دهد: افزایش 10 درجه ای دما عمر را نصف و کاهش 10 درجه ای دما عمر پیستون را بیش از 2 برابر می کند.
• بر این اساس بهتر می توان به اهمیت جدال فنی سال 1371 با GE که منتج به افزایش ابعاد رادیاتور لکوموتیوهای جنرال الکتریک با هدف کاهش خرابی توربوشارژر و ... به کاهش دمای آب خروجی به میزان 16 درجه گردید پی برد (تین 246781).
• یکی از ریشه های برشمرده شده تحلیل علل کثرت خرابی توربوشارژر لکوموتیوهای GT26 در پایان دهه 60 نیز گرم کردن موتور بود که در بند 4 گزارش مربوطه در اردیبهشت 1370 در دو صفحه 26 و 27 تشریح شده است (تین نیوز / کد خبر 221605).
• با هزینه و خسارات دمای بالای سامانه خنک کننده دیزل که به عنوان ضعف طراحی در غالب لکوموتیوها (بجز GE) وجود دارد و یکی از دلایل گزارش رولندبرگر در مورد بالا بودن چهار برابری هزینه نگهداری و تعمیرات لکوموتیوها در ایران به نسبت چند کشور دیگر را می توان به آن نسبت داد (تین نیوز / کد خبر 239248)، مشارکت در کارگروه UIC بویژه برای لکوموتیوها ضروری به نظر می رسد.

لینک مقاله تین نیوز

تاریخچه لکوموتیوهای دیزلی DC راه‌ آهن (ترکشن موتور جریان مستقیم) EMD و GE

نزدیک دو دهه پس از احداث راه آهن سراسری و ورود و بهره برداری از ناوگان ریلی با لکوموتیوهای بخار، لکوموتیوهای دیزلی نیز در سال 1335 وارد کشور شدند که اولین آنها لکوموتیوهای دیزلی 4 محورهG12 با موتور 12 سیلندر 567 بلووری و قدرت 1300 اسب از شرکت EMD متعلق به جنرال موتورز آمریکا بود که جمع آنها تا 1341 به 136 دستگاه  رسید و جایگزین لکوموتیوهای بخار خطوط اصلی شد.

پس از ورود اولین سری لکوموتیوهای G12 به تدریج ناوگان لکوموتیوهای دیزل با ورود نوع مانوری G8 با موتور 8 سیلندر 567 با 875 اسب بخار قدرت تکمیل شد و برای اولین بار 20 دستگاه لکوموتیو 6 محوره G16 با موتور 16 سیلندر 567 بلووری با قدرت 1800 اسب وارد کشور گردید و در نهایت سال 1350 اولین لکوموتیوهای 3300 اسب GT26CW با موتور 16 سیلندر توربوشارژری 645 به تعداد 51 دستگاه وارد شد و به تدریج به 240 دستگاه رسید.

• پس از دفاع مقدس با آغاز مجدد فعالیت های اقتصادی و راه افتادن شرکت های بزرگ صنعتی و معدنی، وزیر وقت راه و ترابری دو گروه از افراد با تجربه خرید خارج از بیرون راه آهن را مامور خرید لکوموتیوهای جدید کرد که گروه اول در خرید از شرکت جنرال الکتریک موفق  شد و قرارداد 64 لکوموتیو منعقد گردید(با مشخصات مشابه لکوموتیوهای جنرال موتورز که در ایران بیش از 30 سال سابقه و مقبولیت خوبی داشت با توان 3300، بارمحوی 20، کشش 1000 تن بار در فراز 10 درهزار و قواره UIC).
• برای تعیین موارد فرعی بدون تغییرات اساسی قرارداد، کار به راه آهن ارجاع  شد و در مذاکرات فنی بدون تغییر مشخصات اصلی توافق شده و با همان موتور، ژنراتور و تراکشن موتور، چند خواسته راه آهن مورد بررسی قرار گرفت، سیستم های حفاظتی و کنترلی لکوموتیو مذکور با تجربه تحلیل خرابی های توربوشارژر لکوموتیوهای جنرال موتورز (تین 221605) و با موافقت GE تکمیل شد و بر اساس تجربه افزایش 50 درصدی کشش لکوموتیوهای GM در سال 69، قابلیت کشش بار لکوموتیوهای جدید با 100 درصد افزایش و بدون افزایش قیمت از 1000 تن اولیه به 2000 تن در فراز 10 در هزار رسید. (تین نیوز / کد خبر 158010)  
• در سال 1370 در بازرسی لکوموتیوها در کارخانه سازنده مواردی مشاهده شد که نشان از بی توجهی سازنده به موارد تعهد شده در مذاکرات داشت و به همین دلیل پیشنهادی در بازگشت از ماموریت به معاون فنی راه آهن داده شد مبنی بر استفاده از حداکثر از ظرفیت کشش پذیرفته شده یعنی 2000 تن برای ارزیابی کارایی واقعی و آشکار شدن کاستی ها در دوران گارانتی.
• سال 1371 با ورود گروه نخست لکوموتیوهای خریداری شده (U30C)، با رویکرد فوق، مشکلات این لکوموتیو در دوران گارانتی آشکار  شد و با اثبات قصور شرکت GE، ساخت سری اول متوقف و مذاکرات برای رفع نواقص سری اول و مشخصات سری دوم آغاز گردید که منتج به لکوموتیو (C30-7) با همان موتور ولی قابلیت کشش بار 2800 تن در فراز 1 درصد گردید (تین نیوز/ کد خبر 248023)
• دومین تغییر اصلی که علاوه بر رادیاتور، با تغییر نوع تراکشن موتور، ژنراتور و بوژی فقط در لکوموتیوهای سری دوم از نوع C30-7، همراه بود در این لکوموتیو قابلیت های استثنایی را نهادینه کرد که پس از سه دهه با وجود نگهداری و پشتیبانی ضعیف و به کارگیری پرفشار، اکنون همچنان در کارایی نزدیک دو لکوموتیو معادل و در قابلیت اعتماد و آماده به کاری، از لکوموتیوهای برتر ناوگان کشش راه آهن است و در صورت افزایش بار محوری لکوموتیو به 25 تن نیز می تواند پاسخگوی کشش بالاتر باشد.
• یکی از مهمترین مزایای این لکوموتیو بهره مندی از ترکشن موتور نوع 752AH بود که در لکوموتیوهای آمریکا مانند C40-8 استفاده می شد و هر عدد از آنها با 1000 اسب قدرت می توانست 80 کیلو نیوتن یعنی تقریبا برابر 8 تن کشش را فراهم نماید که در خطوط آمریکا و بار محوری بالاتر با لکوموتیو 6 محوره کشش آن به 48 تن می رسد یعنی دوبرابر لکوموتیو GT26 کنونی و علاوه بر این سیستم کنترل چسبندگی این لکوموتیو هم قابلیت 26 درصد یعنی 30 درصد بالاتر از نوع GT26 را داشت. (تین نیوز/ کد خبر 73351)
• هرچند توان 1000 اسبی این ترکشن موتور که سالهاست بومی شده در لکوموتیو دیزلی ما مورد استفاده نیست و فقط گشتاور آن به کار گرفته می شود اما این تراکشن در 73 لکوموتیو 6 محوره برقی نوع E60 با قدرت 6000 اسب توانایی بالای خود را از 1972 به نمایش گذاشت (نوع 752AF با گشتاور 10 درصد کمتر) که مبنای ایده پلتفرم مشترک برقی آلستوم شد

لینک مقاله تین نیوز

آیین ­نامه کیلومتراژ جدید و حقوق لکوموتیورانان قطارهای باری سنگین در آمریکا و استرالیا

به گزارش خبرگزاری تین در 22 مردادماه 1401، مدیرعامل شرکت راه آهن از اصلاح آیین ­نامه کیلومتراژ در راستای رعایت عدالت و سیاست های جدید این شرکت خبر داد.

بر اساس این گزارش، دکتر صالحی با بیان این خبر در جمع لکوموتیورانان و دیگر افراد فعال در قطارها، اظهار کرد پس از برگزاری 14 جلسه هیئت مدیره این تصمیمات اتخاذ گردید. به گفته وی؛ هر شخصی که با رعایت ایمنی سیر بیشتری انجام دهد دریافتی بیشتری خواهد داشت. 

بی تردید این گام به بهبود درآمد لکوموتیورانان خواهد انجامید اما به نظر می رسد این رویکرد بیشتر برای قطارهای مسافری مناسب است و برای راهبرد قطارهای باری به ویژه قطارهای معدنی سنگین بالاتر از 6000 تن انگیزه ایجاد نمی کند و همین دلیل می تواند یکی از عوامل اصلی کاهش ظاهری ظرفیت خطوط به ویژه در مسیرهای گلوگاهی شرق، جنوب شرق و ... باشد.

پیش از توضیحات تکمیلی به تجربه سال های پایانی دهه هفتاد در اداره کل خط اشاره می شود که با عنوان «جهش بهسازی و بازسازی و بهره وری ماشین آلات خط با تغییر انگیزه کاربران در 14000303 در وبلاگ تین نیوز درج گردید که طی نامه 790705 به معاونت فنی و زیربنایی و جدول 790517 به ترتیب بیش از 70 درصد و حدود 110 درصد رشد بهسازی و بازسازی خط نسبت به 1378را با وجود ثبات تعداد ماشین آلات نشان می دهد (گلوگاه اعلام شده ماشین آلات مکانیزه اعلام شده بود). روش حل مسئله فوق هم راستا نمودن منافع اپراتورهای ماشین آلات خط با منافع شرکت و اداره کل بود (کیلومتراژ به جای ماموریت).

خاطره مشترک با جناب آقای مهندس عالیوند در قطار سنگین حدود 15000 تنی و اطلاع از حقوق 5 هزار دلاری لکوموتیوران باری در مقایسه با حقوق 3 هزار دلاری دکترای مکانیک در شرکت جنرال الکتریک (سازنده لکوموتیو) خالی از لطف نیست.

خاطره دیگر با ایشان در بازدید از راه آهن BHP استرالیا در زمستان سال 1372 بود که به دعوت شرکت GE برای مشاهده کارآیی لکوموتیوهای C40-8 با قدرت 4000 اسب انجام شد. در بخشی از پاسخ ایشان به نامه 960925 چنین آمده است:

«لکوموتیوهای  GE-8با توان 4000 اسب بخار قطارهای به وزن 32000 تن را حمل می کردند، تعداد واگن های این قطارها 240 دستگاه بود که 120 واگن در قسمت اول پشت دو لکوموتیو پیشرو و 120 دستگاه واگن نیز پشت دو دستگاه لکوموتیو پیرو و با سیستم لکوترول قطارها حمل می شد و سرعت قطارها در فراز 15 و در شیب 75 کیلومتر در ساعت بود. این قطارها در فاصله معدن بارگیری تا بندر برای تخلیه به طول 420 کیلومتر حمل می شود و سالانه با 2000 واگن 40 میلیون تن بار حمل می شد، قطارها به صورت یک لوپ بین بندر و معدن حرکت می کردند و واگن ها بدون انفصال با قلاب گردان روی واگن برگردان کج می شدند و بار را تخلیه می کردند و سپس قطار حرکت می کرد و به معدن مراجعت می شد برای بارگیری مجدد. »

حقوق لکوموتیوران قطارهای سنگین معدنی استرالیا بسیار بالا است و به نوشته سایت www.au.jobted.com  متوسط آن به 117750 (240-86) هزار دلار استرالیا می رسد. (متوسط 79 با کمینه و بیشینه 57 و 161 هزار دلار آمریکا در سال)

به نوشته سایت www.abc.net.au (30 اکتبر 2013) بیشترین حقوق لکوموتیوران دنیا در شرکت Pilbara پرداخت می شود که در همسایگی BHP قرار دارد و در سال 1372 مورد بازدید قرار گرفت. (وزن قطارها و عملیات تقریبا مشابه BHP)

در گزارش Bloomberg چنین نوشته شده است: «شرکت ریو تینتو به لکوموتیورانان مانند جراحان آمریکا پرداخت می کند».

فاصله وزنی قطارهای ما با این قطارها (اکنون 50 هزار تن) بسیار است و این رویکردها و حقوق ها (پنج میلیارد تومان در سال) برای ما عقلایی و تقلیدپذیر نیست ولی با تدابیر مناسب می توان منافع لکوموتیوران را با منافع شرکت و کشور هم راستا نمود.

1. چنانچه در آیین­ نامه فوق، بندی برای حمل قطارهای سنگین (تا حدود 8000 تن در فراز 1 درصد که با قلاب های موجود ممکن است) برای پرداخت ضریبی از تن - کیلومتر (علاوه بر کیلومتراژ) به لکوموتیورانان پایه یک (آموزش با سیمولاتور و آزمون های سخت) با روش های انگیزشی برای حمل قطارهای سنگین معدنی منظور شود، نه تنها لکوموتیو بلکه واگن، خط، نیروی انسانی و ... به بهره وری بالاتر خواهند رسید ضمن این که صرفه جویی بالا در مصرف سوخت ایجاد (بار موجود و جدید) و سوانح نسبی کاهش خواهد یافت.       

طراحی صحیح مسیر؛ یکی دیگر از گام های افزایش بهره وری لکوموتیو در BHP

زمستان 1372 برای ارزیابی لکوموتیوهای پیشنهادی شرکت جنرال الکتریک، به اتفاق آقایان آقایی، عالیوند و خواجویی زاده، بازدیدی از راه آهن معدنی شرکت BHP استرالیا داشتیم که در نوع خود در دنیا بی نظیر بود، راه آهنی که می توان آنرا به عنوان یکی از پیشگامان فناوری در موج چهارم دانست که با بهره وری بالای خود سبب کاهش قیمت جهانی سنگ آهن گردید. 

• بر اساس گزارش انجمن صنفی شرکت های مالک ناوگان از عملکرد سه ماهه اول سال 1401 شرکت راه آهن در حمل بار و مقایسه آن با میزان بار حمل شده درسه ماهه اول سال های 1400 و 1399، کاهش تن - کیلومتر بار حمل شده به میزان 11 درصد در سال 1401 نسبت به سال 1400 و کاهش 13 درصد نسبت به سال 1399 در بر دارنده خبر تلخی برای مالکان ناوگان است.
• در مورد لکوموتیو نیز با یک محاسبات نمونه، تعداد متوسط لکوموتیو معادل از 700 به 670 و بیش از 4 درصد کاهش داشته است.
• گزارش نشان می دهد تعداد لکوموتیو در سرویس نسبت به سال قبل بیش از 2 درصد و نسبت به 1398، 9 درصد کاهش داشته است.
• این شرایط در کنار عقب افتادگی حدود 60 درصد در تکالیف قانونی بار و بیش از 90 درصد در مسافر (گزارش مرکز پژوهش ها) و نقش گلوگاهی لکوموتیو سبب تاکید مکرر مدیریت جدید راه آهن و وزیر و ... بر نیاز به خرید لکوموتیو از داخل و خارج شده است.  

بر اساس فرم 101 مورخ 31 مردادماه راه آهن که نشان دهنده تعداد لکوموتیو در ساعت 6 صبح می باشد از 968 دستگاه لکوموتیو تنها 522 دستگاه در سرویس هستند که نشان دهنده آماده به کاری 54 درصد است و چنانچه از ابتکار اداره کل نیروی کشش در تفکیک بخش خصوصی بهره بجوییم این نسبت به 61 درصد و 53درصد خواهد رسید (عمر لکوموتیوها نیز باید دیده شود).  

در کنار آماده به کاری پایین که مبین ظرفیت و عملکرد پایین تعمیرگاه های جاری، اساسی و بازسازی و نواحی است، بهره وری لکوموتیو در راه آهن ایران طبق آمار UIC 2020 با بیش از 48 میلیارد واحد حمل (تن کیلومتر به اضافه نفر کیلومتر) و 968 دستگاه لکوموتیو به حدود 51 میلیون واحد حمل بر هر دستگاه لکوموتیو رسیده است(نسبت ستانده بر داده).

در همین ایام قزاقستان با 239 میلیارد واحد حمل و 1755 لکوموتیو به بهره وری لکوموتیو 136 میلیون دست یافته، روسیه با 2735 میلیارد واحد حمل و 12581 لکوموتیو به 217 میلیون واحد بر لکوموتیو و چین با 2959 میلیارد واحد حمل و 20348 لکوموتیو به شاخص 145 میلیون واحد حمل بر لکوموتیو در سال رسیده اند (واحد حمل بر تعداد کل لکوموتیو).

یکی از عوامل اصلی افزایش بهره وری لکوموتیو، نیروی کشش است که برای افزایش آن در سال 1369 با شبیه سازی تاثیر آن بر زمان سیر قطار بررسی هایی به عمل آمد و با حمایت مدیران وقت 50 درصد به کشش لکوموتیوهای GT26 اضافه شد و در سال 1376 نیز در مرکز تحقیقات راه آهن 33 درصد دیگر به کشش اضافه شد و بدین ترتیب قابلیت کشش لکوموتیو مذکور از 1000 تن در فراز 10 درهزار  در سال 69 به 1500 تن و در سال 76 به 2000 تن افزایش یافت، همچنین با تجربه سال 69 کشش لکوموتیوهای U30C به میزان 100 درصد (اکنون 62 درصد افزایش) و لکوموتیوهای C30-7 به میزان 190 درصد افزایش یافت (با این تجربیات از ابتدای دهه 90 پیشنهاداتی برای افزایش کشش لکوموتیو به مدیران راه آهن و انجمن صنفی داده شد).

علاوه بر کشش لکوموتیو که بار محوری لکوموتیو نیز در آن تاثیر مستقیم دارد عوامل دیگری مانند سیر روزانه، فراز غالب مسیر، توان لکوموتیو، تعمیرات و سرویس روزانه (زمان بازدید، تعمیرات، سوختگیری، تکمیل شن و ...)، سیستم مانیتورینگ ناوگان (توزین و بازدید قطار برای گرمی سرمحور، بریدگی چرخ و ...) نیز بر بهره وری لکوموتیو اثر می گذارند.           

• شرکت BHP، با 31 میلیارد دلار درآمد 2016 در یک مقایسه جهانی در 2006 (1385)، بهره‌ وری لکوموتیو باری در برزیل را 757 میلیون تن کیلومتر بر لکوموتیو در سال (MNTK/LY)، استرالیا (BHP) 573 و معدنی سوئد 247 ثبت نموده است.
• فراز مسیر باردار (معدن به بندر) راه آهن BHP، 5 و در مسیر بازگشت 15 درهزار اجرا شده بود و به این دلیل بار لکوموتیو با شرایط یکسان نسبت به بافق بندرعباس بیش از دو برابر (و با بار محوری، سیر روزانه و آماده بکاری و ... باز هم بیشتر) می گردد.
• این رویکرد سبب افزایش شدید بهره وری لکوموتیو شده و در هنگام احداث یا دوخطه کردن بلاک های بحرانی می تواند اجرا شود.
• 

هدفگذاری خرد برای شاخص کلان و با اهمیت سرعت بازرگانی

• ر اساس جدول آمار UIC2020 جابجایی بار راه آهن آفریقای جنوبی 140 میلیارد تن کیلومتر بود در حالی که راه آهن ایران کمتر از 34 میلیارد تن کیلومتر جابجایی بار ریلی داشته (شبکه ریلی آفریقای جنوبی 21 هزار کیلومتر متریک، دوخطه 13 هزار و برقی 8 هزار کیلومتر و در ایران طول شبکه بیش از 9 هزار کیلومتر، دوخطه 2 هزار و برقی 181 کیلومتر بوده است).
• در اواسط دهه هفتاد در سفری به اتفاق یکی از مدیران وقت به آفریقای جنوبی برای شرکت در یکی از همایش های جهانی راه آهن، برای آشنایی بیشتر، قطار را برای بازگشت به از کیپ تاون به پایتخت در مسیر 1500 کیلومتری انتخاب و سفری 26 ساعته را تجربه کردیم (خطوط مسیر متریک و بخش هایی از آن به صورت گسسته برقی بود و لکوموتیوها تعویض می شد).
• در خاتمه این سفر از مسئولان سوال شد آیا قطار سریعتر ندارند که پاسخ این بود که قطار کانتینری این مسیر را در 18 ساعت طی می کند، یعنی با سرعت متوسط (مبدا مقصد) 83 کیلومتر بر ساعت که می توان گفت حتی در جهان کم نظیر بود.
• بر اساس گزارهنمای راه آهن باری ژاپن (JRF) در سمینار 2004 (اسلوونی، لوبلیانا)، این راه آهن که شبکه مستقلی ندارد با استفاده از 79 خط متعلق به سایر راه آهن های مسافری به طول 9100 کیلومتر، روزانه 680 قطار باری که 431 قطار آن کانتینری بوده را اعزام می کرد. کل حمل و نقل بار در این سال حدود 23 میلیارد تن کیلومتر و حمل و نقل کانتینری حدود 20 میلیارد تن کیلومتر برای بیش از 4 میلیون کانتینر در سال با مسافت متوسط 900 کیلومتر و ضریب وقت شناسی 97 درصد می شد (86% بار ریلی). زمان متوسط سیر 1000 کیلومتر 21 ساعت با سرعت متوسط 48 کیلومتر بر ساعت بود (قطار باری).
• برای افزایش رقابت پذیری با بخش جاده و دریایی شرکت راه آهن باری ژاپن (JRF) اقداماتی را از جمله طراحی و ساخت قطار برقی خودکشش کانتینری، پایانه های جدید چندوجهی، توسعه کانتینرهای مختلف و توسعه سیستم ردیابی قطارها انجام داد.
• خودکشش برقی کانتینری 16 واگنه (2+12+2) با سرعت حداکثر 130 کیلومتر بر ساعت (خط متریک) به وزن کل 728 تن، بار محوری کمتر از 13 تن، توان 3520 کیلووات مسافت 560 کیلومتری را حدود 6 ساعت طی می کرد (سرعت 91 کبس).
• شرکت CSX (در سال 2007 رتبه سوم تن- مایل پس از BNSF و UP) یکی از شرکت های بزرگ راه آهن آمریکا است که بیش از 32000 کیلومتر شبکه ریلی در 23 ایالت آمریکا و کانادا (بیشتر در مناطق شرقی) و به هفتاد بندر اقیانوسی، دریایی یا داخلی دسترسی دارد و بنا به ادعای شرکت حدودا دو سوم جمعیت آمریکا در محدوده شبکه ریلی شرکت ساکن هستند.
• CSX سه شاخص اصلی خود را مستمرا در اختیار همگان قرار داده، آمار هفته نهم 2022 (19 تا 25 فوریه) به این شرح است:
• سرعت متوسط قطارها حدود 25 کبس، توقف در ایستگاه ها کمتر از 12 ساعت و واگن در حال سیر حدود 141 هزار دستگاه
• سرعت متوسط بر اساس زمان سیر قطار با شماره ثابت تقسیم بر زمان (با احتساب زمان توقف در ایستگاه ها) محاسبه می گردد.
• سرعت مذکور در انواع قطارها متفاوت است (بر حسب کیلومتر بر ساعت، کبس): زغال سنگ 25، نفت خام 42، اتانول 28، غلات 23، کانتینر دوطبقه و تریلی 40، تجاری 20 (و متوسط حدود 25 کیلومتر بر ساعت که در سال 2022 به 28 هم رسید)
• صفحه 19 گزارش رولندبرگر با تعیین چشم انداز جدید، چند هدف استراتژیک را تعیین و برای دستیابی به سهم مسافر 10 درصد و بار به 20 درصد، افزایش سرعت متوسط قطارهای مسافری را 25 (33 درصد) و باری را 5 کیلومتر (120درصد) بر ساعت پیشنهاد داده است.
• بر اساس گزارش انجمن صنفی شرکت های مالک ناوگان از عملکرد سه ماهه اول سال 1401 شرکت راه آهن در حمل بار و مقایسه آن با میزان بار حمل شده درسه ماهه اول سال های 1400 و 1399، کاهش تن- کیلومتر بار حمل شده به میزان 11 درصد در سال 1401 نسبت به سال 1400 و کاهش 13 درصد نسبت به سال 1399 در بر دارنده خبر تلخی برای مالکین ناوگان می باشد.
• یکی از شاخص های بسیار مهم در ارزیابی بهره وری واگن های باری سرعت بازرگانی است که سه ماهه اول سال های 1398 تا 1401 نیز به ترتیب عبارت بودند از بالای 4 تا زیر 4 کبس، با کاهش 20، 26 و 18 درصد (تعداد واگن از 25 به 28 هزار رسید)

در 22 آبان 1400 بازده پایین واگن باری در مقایسه با چند کشور بیان شده که یک ریشه مهم آن سرعت اندک بازرگانی است. 

جدال سنگین ولی اثربخش با جنرال الکتریک آمریکا

با خاتمه جنگ تحمیلی و آغاز مجدد فعالیت های اقتصادی به ویژه راه افتادن شرکت های بزرگ صنعتی، وزیر وقت راه و ترابری دو گروه از افراد با تجربه خرید خارج از بیرون راه آهن را مامور خرید لکوموتیوهای آمریکایی می نمایند که گروه اول برای خرید از شرکت جنرال الکتریک موفق و قرارداد خرید 64 لکوموتیو منعقد می گردد (با مشخصات مشابه لکوموتیوهای جنرال موتورز که در ایران سابقه طولانی و مقبولیت داشت با توان 3300، بار محوی 20، کشش 1000 تن بار در فراز 10 درهزار و قواره UIC).

برای تعیین موارد فرعی بدون تغییرات اساسی قرارداد، کار به راه آهن ارجاع می شود و در مذاکرات فنی بدون تغییر مشخصات اصلی توافق شده و با همان موتور، ژنراتور و تراکشن موتور، چند خواسته کوچک ولی موثر راه آهن مورد بررسی قرار گرفت، سیستم های حفاظتی و کنترلی لکوموتیو مذکور با تجربه تحلیل خرابی های توربوشارژر لکوموتیوهای جنرال موتورز و با موافقت کامل شرکت جنرال الکتریک اصلاح و تکمیل شد و بر اساس تجربه افزایش 50 درصدی کشش لکوموتیوهای جنرال موتورز در سال 69، قابلیت کشش بار لکوموتیوهای جدید با 100 درصد افزایش و بدون افزایش قیمت به 2000 تن در فراز 10 در هزار رسید.    

در سال 1370 در بازرسی لکوموتیوها در کارخانه سازنده مواردی مشاهده شد که نشان از بی توجهی سازنده به موارد تعهد شده در مذاکرات داشت و به همین دلیل پیشنهادی در بازگشت از ماموریت به قائم مقام راه آهن داده شد مبنی بر استفاده از حداکثر از ظرفیت کشش پذیرفته شده یعنی 2000 تن برای ارزیابی کارایی واقعی و آشکار شدن کاستی ها در دوران گارانتی.

پس از ورود سری نخست لکوموتیوهای خریداری شده (U30C)، با رویکرد فوق، مشکلات این لکوموتیو در دوران گارانتی آشکار و با اثبات قصور شرکت GE ساخت سری اول متوقف و مذاکرات برای رفع نواقص سری اول و مشخصات سری دوم آغاز گردید که منتج به لکوموتیو (C30-7) با همان موتور 3300 اسب ولی قابلیت کشش بار 2800 تن در فراز 10 در هزار شد.

• از اشکالات بسیار مهم سری اول، بالا بودن نرخ خرابی توربوشارژر، آزاد کردن پینیون تراکشن موتور ... بود که در این فرصت به موضوع خرابی توربوشارژر و ریشه یابی آن می پردازیم که زمینه ساز تغییرات سیستم خنک کاری و بزرگ کردن رادیاتور شد.
• با تجربیات بررسی آماری و تحلیل خرابی توربوشارژر لکوموتیوهای GT26 که در سال 69 آغاز شد و بررسی آماری خرابی توربوشارژر GE از سوی ایران با درخواست منحنی دور و دمای توربوشارژر و رابطه آن با دمای محیط و ارتفاع از سطح دریا، مشکلات به دمای بالای کارکرد موتور نسبت داده شد و اینکه ظرفیت سیستم خنک کاری موتور برای بدترین شرایط اعلام شده یعنی ارتفاع 1400 و دمای 45 درجه مناسب نبود که این ادعا با پاسخ متخصصین GE مواجه شد که موتور هرچه در دمای بالاتر کارکند بهتر است که با طرح این ادعا از ایشان نمودار کارکرد پروانه رادیاتور بر حسب دمای محیط درخواست شد.
• نمودار رادیاتور اولیه نشان می داد که در ارتفاع 1420 متر و با قدرت تولیدی 3250 اسب بخار، دمای خروجی آب از موتور در دمای محیط 40 درجه به 103 درجه سانتیگراد می رسید در حالی که کاهش قدرت موتور برای 113 درجه تنظیم شده بود.
• از سوی دیگر نمودار دریافت شده مربوط به لکوموتیوهای سری -7 مبین این بود که پس از باز شدن کم و سپس کامل مسیر آب به رادیاتور در دماهای 84 و 88 درجه سانتیگراد، فن مکانیکی در دماهای 91 و 93 درجه سانتیگراد (195 و 200 درجه فارنهایت) به ترتیب با دور کم و سپس با دور کامل وارد مدار می شود که نشان می دهد دمای بهینه کار موتور پایینتر از 90 درجه می باشد و با این استدلال شرکت مذکور پنهان کردن واقعیت در این زمینه را پایان داد و تغییر سیستم خنک کاری را پذیرفت.
• قرار شد سیستم خنک کاری جدید برای کل لکوموتیوهای جدید C30-7 در کارخانه سازنده در آمریکا و برای لکوموتیوهای U30C در ایران انجام شود که مشخصات آن به نحوی بود که دمای خروجی آب از موتور در دمای محیط 40 درجه، با 16 درجه کاهش به 87 درجه سانتیگراد می رسید که این امر هم برای شرایط کاری و دمای فوق العاده بالا (همراه با ارتفاع زیاد) مناطق مرکزی و هم در شرایط کاری لکوموتیوهای دوبله و بیشتر، تونل و نیز سختی بالای آب مورد استفاده مناسب بود.
• با اصلاح سیستم خنک کاری و به ویژه با تغییر تراکشن موتور، این لکوموتیو 30 ساله اکنون بهترین آماده بکاری را (70 درصد) دارد. 

پی نوشت:

مرجع نمودارها کتاب سیاه در مرکز تحقیقات راه آهن است.

بهره وری واگن باری معدنی در ایران و جهان با تمرکز بر تجربه BHP

شرکت BHP به عنوان یکی از پیشگامان فناوری حمل و نقل ریلی بار معدنی در استرالیا (با 31 میلیارد دلار درآمد سال 2016) در یک مقایسه جهانی در سال 2006 (1385) با شش راه آهن دیگر، بهره‌وری واگن باری در برزیل را نزدیک ۱۲ میلیون تن کیلومتر بر واگن در سال و در استرالیا (BHP) بیش از 11 میلیون تن کیلومتر بر واگن در سال اعلام نموده است.

راه آهن ایران در سال 85 با 21406 واگن باری حدود 33 میلیون تن بار با تن کیلومتر 20542 حمل نموده که قریب 960 هزار تن کیلومتر بر واگن در سال یا کمتر از یک میلیون تن کیلومتر می گردد (اندکی بیش از 8 درصد برزیل و کمتر از 9 درصد استرالیا)

این شاخص در ایران با ترکیب واگن های چهار و 6 محوره به دست آمده و چنانچه واگن 6 محوره را با واگن چهار محوره معادل سازی کنیم نسبت واقعی بهره وری واگن در راه آهن ایران نسبت به متوسط این 2 نمونه به کمتر از 8 درصد می رسد.

شاخص مذکور در سوئد (بخش معدنی با واگن هایی با مشخصات بسیار مشابه و نزدیک واگن های راه آهن ایران) در همان زمان بیش از 4 میلیون تن کیلومتر بر واگن در سال بوده یعنی نزدیک پنج برابر بهره وری واگن معادل چهار محوره معدنی ایران. 

در سال 2005 برای حمل باری معادل یک میلیارد تن کیلومتر در ایران باید 1042 واگن معدنی خریداری می شد درحالی که 2 نمونه استرالیا و برزیل، به طور متوسط حدود 88 واگن همان جابجایی را انجام می داد و برای سوئد با قطار 8000 تنی و مسیر تک خطه برقی تعداد 230 واگن که این امر یعنی سودآوری و رغبت بیشتر برای بخش خصوصی و زیان کمتر راه آهن.

بر اساس جدول آمار UIC در سال 2020 کل بار حمل شده در کشورهای جهان 8936 میلیون تن بوده با مسافت متوسط 1038 کیلومتر (9280 میلیارد تن کیلومتر) که به وسیله 3347 هزار دستگاه واگن جابجا شده است، این اعداد نشان دهنده شاخص بهره وری متوسط جهانی 2773 هزار تن کیلومتر بر واگن در سال بوده در حالی که بار جابجا شده ریلی ایران در همین جدول 47 میلیون تن و 34 میلیارد تن کیلومتر بوده (با سیر متوسط 716 کیلومتر) با تعداد 26110 واگن با شاخص بهره وری 1289 هزار تن کیلومتر بر واگن در سال که نسبت شاخص بهره وری واگن باری در راه آهن ایران را به 46 درصد متوسط جهانی می رساند، قابل توجه این که نسبت تن کیلومتر ایران به جهان 38 درصد سهم منطقی ریلی (یک درصد) بوده است.

در سال 2020 شاخص بهره وری واگن باری قزاقستان 4040 هزار تن کیلومتر بر واگن در سال (با سیر 777 کیلومتر)، چین 2790 (با سیر 863)، هند 2550 (با سیر 604) و سوئیس 3250 (با سیر 321) هزار تن کیلومتر بر واگن در سال بوده است.

همچنین در جدول آماری 2010 UIC کل بار حمل شده در کشورهای جهان 9281 میلیارد تن کیلومتر بوده که به وسیله 2679 هزار دستگاه واگن جابجا شده و شاخص متوسط بهره وری واگن باری را به 3464 هزار تن کیلومتر بر واگن در سال بوده است درحالی که این شاخص در ایران با 20 میلیارد تن کیلومتر و 21726 واگن برابر 932 هزار تن کیلومتر بر واگن در سال (27 درصد جهان) بود و قابل توجه اینکه نسبت تن کیلومتر ایران به جهان 23 درصد سهم منطقی ریلی (یک درصد) بوده است.

با هدف افزایش بهره وری زیربنا و ناوگان ریلی در تدوین آیین نامه نظام پرداخت کارانه سال 76 که قرار بود جایگزین نظام قدیمی گردد شاخص واگن باری 13 درصد و سهم نسبی هر نفر- معادل 78 درصد منظور شده بود (در مقایسه با 100، 92 و 80 برای ادارات کل بهره برداری، کشش و خط) و شاخص هایی برای افزایش آماده بکاری و قابلیت اعتماد (RAMS) بینی شده بود.            

2 عامل اصلی موثر بر بهره وری واگن باری معدنی ظرفیت (بارمحوری، نامه قائم مقام 840204) و سیر متوسط سالانه است.

بار محوری به عنوان یکی از عوامل اصلی تعیین ظرفیت در راه آهنBHP  از حدود 28 در 1972 به نزدیک 38 تن در سال 2004 رسید (این افزایش ادامه دارد) و عمر چرخ واگن از 340 هزار تن کیلومتر در 1980 به 1900 هزار تن کیلومتر در 2005 رسید (بازدید 1373 بار محوری 35) و چرخه قطار از 40 ساعت در 1980 به 30 ساعت در سال 2005 کاهش یافت.

اینها در کنار سایر فعالیت ها (تعامل چرخ و ریل، بار محوری بالاتر، طول قطار/ دوره گردش و عمر قطعات) برای افزایش بهره وری با همکاری کارشناسان داخلی BHP و دانشگاه تحقیقاتی موناش استرالیا صورت پذیرفته که شایسته پندگیری است.

جدول مقایسه ای تناژ بارگیری

مقاله بهره وری واگن باری معدنی در ایران و جهان با تمرکز بر تجربه BHP در تین نیوز

وبسایت آراکو

خطرات بار سنگین یک پرواز ریلی در روز گرم و ارتفاع بالا

وزیر محترم راه و شهرسازی در 9 آبان ماه طی نامه ای به مدیرعامل راه آهن، علت عدم تحقق بندهای 24 و 25 سیاست های کلی برنامه ششم توسعه ابلاغی مقام معظم رهبری را تعدد مراجع دخیل در برنامه ریزی (انتخاب پروژه)، ساخت و بهره برداری پروژه های خطوط ریلی و عدم توجه به ملاحظات بهره برداری در مراحل انتخاب و ساخت پروژه ها اعلام نمودند.

این رویکرد وزیر بحث های فراوانی را بین کارشناسان، خبرگان و دوستداران بخش ریلی برانگیخت و نظرات مخالف و موافق عزیزان مطرح و مورد بحث قرار گرفت و اتاقی نیز برای گفتگوی متخصصان با حضور مدیران اسبق راه آهن در روز یکشنبه 16 آبان ماه تشکیل که با استقبال فراوان مواجه گردید و دیدگاه های خوبی از هردو سوی موافق و مخالف مطرح شد.

در اتاق مذکور ابتدا به سوابق این تصمیم و دلایل اقدام مشابه در نیمه اول دهه 90 در جابجایی مدیریت پروژه سریع السیر اصفهان (از شرکت ساخت به راه آهن) پرداخته شد و همچنین تاریخچه ساختار احداث راه آهن در پیش از انقلاب تا تشکیل شرکت ساخت و نیز ساختار احداث در سازمان بنادر، سیاست های کلی بخش حمل ونقل، تجربه بافق مشهد و ... بیان گردید. 

همچنین به نتایج بررسی های مشاور معروف جهانی (شرکت رولندبرگر) نیز اشاره شد که با ذکر تجربه کشورهای پیشرفته اروپایی پیشنهاد تمرکز (بهره برداری و ساخت راه آهن)، ساختار جدید راه آهن، ضرورت رگولاتور و ... را مطرح نموده بود.

افزایش تخصیص بودجه شرکت ساخت تا چند برابر بودجه ابلاغی اول سال هم موضوع دیگری بود که بیان شد و مشکلات ناشی از فشارهای سیاسی در تغییر اولویت پروژه ها نیز یکی دیگر از واقعیت های پروژه های ساخت بود (شاید مرتبط باشند).

از سوی دیگر موضوع کمبود منابع مالی کشور و ضرورت استفاده از روش های تامین مالی مشارکتی PPP مانند BOT، ROT  مطرح و به دلیل الزام به تعهدات بهره برداری در قراردادهای مربوطه ضرورت انتقال پروژه های ساخت به راه آهن تاکید شد.  

اما موضوعی که اینجانب و برخی از دوستان برآن تکیه داشتیم ضرورت سبک کردن بار پرواز بخش ریلی است تا این هواپیما به سلامت از زمین برخیزد و خدای ناکرده با سقوط آن مواجه نشویم، پروازی که بدون بار سنگین جدید هم اضافه بار دارد و که در نوشته های مختلف بدان اشاره شده است، از جمله مشکلات ناشی از تکالیف عقب افتاده سهم ریلی (سهم 30 و 18 در بار و مسافر که اکنون بنا به گزارش مرکز پژوهش های مجلس 13 و 2 درصد است)، بهره وری پایین، هزینه و بدهی بالای راه آهن.

فقط در بخش بدهی باید توجه داشت که اکنون در بخش ناوگان راه آهن بیش از 1500 میلیارد تومان به پیمانکاران نگهداری و مالکین ناوگان و حدود 500 میلیارد تومان به پیمانکاران زیربنایی بدهی دارد که غالبا از سال های قبل انباشته شده و افزایش یافته و این شرایط رغبت پیمانکاران را به ادامه کار کاهش داده و سبب کاهش آماده بکاری لکوموتیو و کاهش سیر واگن های باری و مسافری شده و به بیان دیگر مالکان واگن را با وجود تقاضای بار و مسافر بالا دچار چالش نموده است.

بالا بودن هزینه نگهداری ناوگان و زیربنا نیز ضرورت بازنگری در مقررات و مصوبات داخلی راه آهن و قوانین را افزوده و نیاز فراوانی به تدابیر و تلاش زیاد مدیرعامل جدید و هیئت مدیره با حمایت وزیر و حتی هیئت دولت و نمایندگان مجلس دارد.

وضعیت بهره وری راه آهن هم بسیار پایین تر از متوسط جهانی است و چنانچه با نمونه های برتر جهانی مقایسه شود بحرانی بودن آن بهتر آشکار می گردد (بهره وری واگن باری در ایران با احتساب تاثیر واگن های 6 محوره حدود 10 درصد موارد برتر است).

اما در انتقادات وارد شده به شرکت ساخت، اگر تاثیر نمایندگان در تغییر اولویت و طولانی شدن پروژه ها (و نه مشخصات فنی) را بخواهیم این گونه کاهش دهیم، در واقع، تنش بیشتری را به بیمار نیازمند مراقبت های ویژه (راه آهن) تحمیل کرده ایم.

در کیفیت طراحی و ساخت خطوط که با سرعت متوسط و ظرفیت پایین (حتی خطوط جدید مانند میانه بستان آباد با سرعت پایین و یا قزوین رشت با تک خطه بودن ابنیه مهم مانند پل و تونل و فقدان علائم)، کاهش مطلوبیت قطار را سبب می گردد هم باید برای راه آهن (که پروژه ها را تحویل می گیرد) سهمی منظور کنیم و اینکه در ساختار کنونی نیز رویکرد مناسب و اثربخشی برای بهبود خدمات به مسافر و بار وجود ندارد و راه آهن همچنان در گذشته دور به سر می برد.

مقاله خطرات بار سنگین یک پرواز ریلی در روز گرم و ارتفاع بالا

خدمات مشاوره ریلی آراکو

شبیه سازی کشش دو نوع لکوموتیو در هشت سناریو قطار

توسعه و اصلاح شبکه خطوط و زیر ساخت ریلی، انتخاب الگوی بهره برداری ناوگان و اجرای هرگونه تصمیم مدیریتی کلان در راه آهن بسیار پرهزینه و زمانبر است، بنابراین انتخاب سیاست های درست با بیشترین تأثیر بر بهبود وضعیت اقتصادی راه آهن، بسیار مهم خواهد بود. انتخاب سیاست صحیح منوط به استفاده از ابزارهای مناسب برای آزمون کم هزینه و سریع سیاست های مدیریتی قبل از انجام بوده که قابلیت شناسایی منافع و هزینه ها و عوامل بحرانی و تنگناهای عملیاتی را نیز داشته باشد.

بر اساس آمار 2020 اتحادیه بین المللی راه آهن ها، UIC، متوسط وزن قطارها در 26 کشور اروپایی 647 تن (ترکیه 612 تن) و در دنیا 687 تن بوده ولی بر اساس همین آمار متوسط وزن قطارها در ایران 1025 تن بوده (49 درصد بالاتر از متوسط جهانی) که با توجه به نسبت بار و مسافر راه آهن ایران (بار 2 برابر مسافر) می توان به وزن متوسط بالاتر قطارهای باری پی برد، این در حالی است که متوسط وزن قطار در چند کشور موفق و پیشرو در حمل و نقل ریلی باری بدین ترتیب است:  قزاقستان 2417، استرالیا (QR)  3517، روسیه 2944 و آفریقای جنوبی 2838 تن، متوسط وزن قطارها بر اساس متوسط وزن قطارهای باری پر، خالی و مسافری محاسبه می شود و وزن قطارهای باری چندین برابر آن می باشد (ایران 4 برابر).

شاخص تناژ متوسط قطارها در آمریکا که بر اساس کتاب RailRoad Facts (سال 2008) در سال 1995 برابر 2600 تن بود در سال 2005 به 2825 تن رسید (سالانه بیش از 22 تن افزایش) و در سال 2014 به 3271 تن (بر اساس AAR) افزایش یافت (سالانه بیش از 49 تن افزایش) که ظاهرا روند افزایش بار محوری سالانه واگن ها زمینه این رشد می باشد.     

در کنار متوسط وزن قطار باید به قطارهای باری سنگین (واقعی) هم توجه نمود که نمونه آن در قطارهای با بیش از 110 واگن قابل مشاهده است، قطارهای سنگین در آمریکا تا سال 1990 با پنج لکوموتیو 3000 اسب SD40-2 در جلو قطار (با شباهت کامل تجهیزات با لکوموتیوهای GT26CW ایران و البته قلاب های قویتر، Janney coupler) کشیده می شدند ولی پس از معرفی لکوموتیوهای SD70AC در اوایل دهه 90 میلادی این قطارها با سه دستگاه لکوموتیو AC کشیده می شدند.

برای نشان دادن تاثیر این جایگزینی شرکت EMD در کتابچه آموزشی خود با نام Locomotive Application Guide برای کاربرد لکوموتیوهای سال 1990 به بعد جدولی (در صفحه 40) ارائه نموده که با شبیه سازی کشش دو نوع لکوموتیو SD40-2 (177 تن متریک، 21 درصد چسبندگی) و SD70AC (188 تن متریک، 33 درصد چسبندگی) در 8 سناریو با تغییر تعداد لکوموتیو و واگن (وزن قطار) نتایج محاسبه و زمان سیر، سرعت در فراز و مصرف ویژه سوخت را مقایسه نموده است.

در این شبیه سازی که با برنامه ComputaTrain برای مسیر واقعی از شرق به غرب به صورت باردار و بازگشت خالی اجرا شده، طول مسیر 1176 کیلومتر با فراز یک درصد و قوس 3 درجه (573 متر)، اولین شبیه سازی با 3 لکوموتیوهای SD70AC و 114 واگن 132 تنی (120 تن متریک)، دومین شبیه سازی با 5 لکوموتیو SD40-2 که نشان دهنده امکان پذیری جایگزینی سه لکوموتیو SD70AC به جای پنج دستگاه SD40 (قطار 13680 تنی) می باشد البته با کاهش سرعت در فراز (از 19 به 15).

البته با چهار لکوموتیو SD40 سرعت حداقل فراز برابر سرعت SD70AC   به عدد 14 و 15 کبس می رسد اما چسبندگی مورد نیاز بیش از چسبندگی تمام شرایط آب و هوایی (All Weather Adhesion) لکوموتیوهای  SD40خواهد بود (حدود 26 درصد).          

برای شبیه سازی ورودی چهار اطلاعات نیاز است: مشخصات مسیر، مشخصات قطار، مشخصات لکوموتیو و مشخصات واگن.

6 خروجی نرم افزار چنین خواهند بود: زمان سفر، مصرف سوخت، بالاترین چسبندگی (هنگام کاهش سرعت با قدرت کامل)، کمترین سرعت در شرایط کشش بالا، مدت استفاده از زمان محدود تراکشن موتور، نسبت توان به وزن.

برای سهولت 2 سناریو 3 و 6 با فرض 114 واگن با 2 نوع لکوموتیو مذکور (5 و 3 لکوموتیو در رفت و 4 و 2 در بازگشت) در جدول رنگی آمده که تفاوت زمان سیر آنها نسبت به پایه 47 ساعت کمتر از 2ساعت (100 دقیقه و کمتر از  4 درصد) می باشد در حالی که تفاوت سرعت در فراز 17 درصد و تفاوت مصرف سوخت 20 درصد است(سرعت فراز اکنون برای ایران بسیار مهم است).        

شبیه سازی حمل و نقل بار در مسیر رفت و برگشت به طول 1176 کیلومتر در آمریکا

لازمه های انتخاب، خرید و نگهداری لکوموتیوهای مانوری

لکوموتیوهای مانوری برای جابجایی واگن های باری و مسافری و تشکیل و تفکیک قطارها در ایستگاه ها به کار می روند، همچنین برای حمل و نقل قطارها در فواصل کوتاه بیرون محوطه ایستگاه ها نیز مورد استفاده قرار می گیرند. این لکوموتیوها غالبا در 2 نوع اصلی دیزل الکتریک و دیزل هیدرولیک و اخیرا به صورت هیبرید یا باتری (و پیل سوختی) طراحی و ساخته می شوند.

بر اساس آمار 30 مرداد 1400 ، تعداد لکوموتیو مورد استفاده برای کاربرد مانوری، 83 دستگاه بوده در حالی که لکوموتیو (معادل) باری 467 دستگاه و لکوموتیو معادل مسافری 138 دستگاه بوده و چنانچه نسبت لکوموتیو مانوری به باری که نیاز به مانور بیشتری نسبت به قطار مسافری دارد را محاسبه کنیم عدد 18 درصد به دست می آید (نسبت مانوری به جمع مسافری و باری 13درصد).

چنانچه این نسبت را در 65 سال پیش در هنگام ورود اولین سری لکوموتیوهای دیزلی G12 (چهار محوره 12 سیلندر با موتور سری 567) و سپس G8 (چهار محوره 8 سیلندر با موتور سری 567) مقایسه کنیم (50+70 دستگاه G12 و 13 دستگاه G8)، به عدد 11 درصد می رسیم. قابل ذکر اینکه در محاسبات اول نسبت لکوموتیوهای گرم منظور شده و در محاسبات دوم نسبت کل که با توجه به جدید بودن لکوموتیوها در آن سال ها می توان آن را معتبر و قابل مقایسه دانست.   

با ورود لکوموتیوهای G12 در سال 1335، لکوموتیوهای بخار به تدریج برای مانور به کار گرفته شدند و با ورود لکوموتیوهای GT26، لکوموتیوهای G12 برای مانور به کار گرفته شدند و لکوموتیوهای بخار به تدریج کنار گذاشته شدند.

بر اساس آمار 2020 اتحادیه بین المللی راه آهن ها (UIC)، متوسط وزن قطارها در 26 کشور اروپایی، 647 تن (ترکیه 612 تن) و در دنیا 687 تن بوده است. ولی بر اساس همین آمار متوسط وزن قطارها در ایران، 1025 تن بوده (49 درصد بالاتر از متوسط جهانی) که با توجه به نسبت بار و مسافر راه آهن ایران (بار دو برابر مسافر)، می توان به وزن متوسط بالاتر قطارهای باری پی برد.

این در حالی است که متوسط وزن قطار در چند کشور موفق و پیشرو در حمل و نقل ریلی باری بدین ترتیب است: قزاقستان 2417، استرالیا (QR)  3517، روسیه 2944 و آفریقای جنوبی 2838 تن. (متوسط قطارهای باری پر، خالی و مسافری).

بالا بودن وزن متوسط قطارهای (باری) یعنی مانورهای بیشتر برای تشکیل و تفکیک قطارهای باری (که با خرابی واگن در بین راه تشدید می شود) و این یعنی لکوموتیوهای مانوری اولیه (چهار محوره که همزمان با لکوموتیوهای اصلی و با همان کشش وارد شدند) که برای مانور قطارهای سبک وزن دهه 30 تا دهه 50 متناسب بودند، دیگر مناسب نیستند.

و به همین دلیل سه دهه پیش در ایستگاه های تشکیلاتی مناطق جنوب شرق که قطارهای سنگین تردد دارند به کارگیری لکوموتیوهای سنگین خطوط اصلی برای مانور در ایستگاه ها فراوان مشاهده می شد که این موضوع به یکی از موارد گلایه اداره کل نیروی کشش از مدیران ادارات کل اجرایی در برخی مناطق تبدیل شده بود که متاسفانه هنوز هم مشاهده می شود. 

بر همین اساس در اواسط دهه هشتاد که راه آهن برای خرید 70 دستگاه لکوموتیو مانوری 4 محوره 1000 اسب مناقصه برگزار کرد، پیشنهاد لکوموتیوهای مانوری 6 محوره به مدیرعامل راه آهن داده شد (850503) و پلاتفرم مشترک (870631) به معاونت ناوگان، این لکوموتیوها با وجود توان کمتر از 2000 اسب از نظر کشش مداوم مشابه لکوموتیوهای 3000 و 5000 اسب بودند (بیش از 3 برابر نوع G12) و قیمتی پایین تر از لکوموتیو 4 محوره مانوری در مناقصه (تولید بالا در چین) داشتند.

تشابه کشش لکوموتیوهای مانوری و اصلی که با وجود توان متفاوت با داشتن تراکشن موتور یکسان و ژنراتور مشابه و وزن یکسان ایجاد می شود را باید در کنار سرعت مداوم این لکوموتیوها نگریست که برای لکوموتیو 5000 اسب و 3000 اسب با بار 3000 تن در فراز 10 در هزار معادل 30 و 20 کیلومتر بر ساعت می شود (سرعت بیشینه برابر).

در حالی که لکوموتیوها مانوری در ایستگاه های تشکیلاتی با فراز حداکثر حدود 2 در هزار مانور می کنند که توان کشش تا حدود 8000 تن را به آنها می دهد که می تواند تناژ مطلوبی برای آینده قطارهای باری راه آهن باشد و برای تناژ پایین تر شتاب حرکت و شتاب ترمز را بهبود و لغزش را می کاهد و می تواند برای امداد در خطوط اصلی نیز به کار برده شود و مانع بروز سوانحی مانند سانحه نیشابور، شود.