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关键词:交通运输系统;交通枢纽体系
1、交通运输系统的概念
交通运输系统是一个复杂的社会经济大系统。交通是指通过一定的组织管理技术,实现运载工具在公共交通网络上流动的一种经济活动和社会活动,它包括三个要素:公共交通网络及其设施、运载工具和组织管理技术。运输是指借助公共交通网络及其设施和运载工具,通过一定的组织管理技术,实现人与物空间位移的一种经济活动和社会活动。运输作为一种经济活动和社会活动的四要素:公共交通网络及其设施、运载工具、组织管理技术和运输对象。交通运输可以概括为:运载工具在公共交通线网上流动和运载工具上在运人员与物资在两地之间位移这一经济活动和社会活动的总称。因此交通运输系统可以这样定义:一定空间范围内有集中运输方式、技术设备,按照一定历史条件下的政治、经济和国防等社会运输要求组成的运输线路和运输枢纽的综合体。
2、交通运输方式的构成
1、公路运输;2、铁路运输;3、水路运输;4、航空运输;5、管道运输
这五种现代化的运输方式在载运工具、线路设施、营运方式以及技术经济特征等方面各不相同,因而各有优势吗,各有其不同的使用范围,这说明这五种运输方式之间的关系应该是相互补充、相互协作的。
3、各种运输方式的基本特征
3.1、公路运输系统的特征
①机动灵活,适应性强。
②可实现“门到门”直达运输。
③在中、短途运输中,运送速度较快。
④原始投资少,资金周转快。
⑤运量较小,运输成本较高。
⑥运行持续性较差。
⑦安全性较低,污染环境较大。
3.2、铁路运输系统的特征
①牵引力大,输送能力强。
②运行速度快。
③运输成本低。
④环境污染小。
⑤适应性强。
⑥行驶具有自动控制权。
铁路运输还有许多 缺点,例如:1)资本密集、固定资产庞大和需要大量的资金和金属;2)始发与终到作业时间长和短途运输平均成本高;3)货损较高;4)营运缺乏弹性;5)设备庞大不易维修,且战时容易遭受破坏。
3.3、水路运输系统的特征
(1)水路运输的优点
①运能大,能够运输数量巨大的货物
②通用性较强,客货两宜。
③越洋运输大宗货品,连接被海洋所分割的大陆,远洋运输是发展国际贸易的强大支柱。
④运输成本低。
⑤平均运输距离长。
(2)水路运输的缺点:
①受自然气象条件因素影响大。
②营运范围受到限制,如果没有天然航道则无法运输。
③航行风险大,安全性略。
④运送速度侵,淮时性差,经营风险增加。
⑤搬运成本与装卸费用高。
3.4、 航空运输的特点
①速度快。
②机动性大。
③舒适、安全。
④建设周期短、占地少和投资少。
⑤适用范围广泛,用途广。
⑥运载量小、运输成本高。
⑦噪声污染严重,受气候条件限制。
⑧直达性差。
3.5、管道运输的特征
①运量大。
②建设投资相对较小,占地面积少,受地理条件限制少。
③由于埋于地下,基本不受气候影响,可以长期稳定运行。
④设备运行比较简单,易于就地自动化和进行集中遥控。
⑤沿线不产生噪声,有利于环境保护。
⑥漏失污染少,据近10年西欧石油管道统计漏失污染仅为输送量的4%。
管道运输也存在一些缺点:
①调节运量及改变方向的幅度较小,灵活性较差。
②运输对象单一,不具有通用性。就某一具体管道而言,只限于单项货物的运输。
③如一旦油田产量递减或枯竭,则该段原油管道即报废,而不像其他运输工具可移往他处使用。
④自管道投产之日起,管内即充满所输的介质,直到停止运行之日止,有一部分介质长期积存在管道中,其费用占去部分运输成本。
3.6、城市公共交通系统的特征
①载客量高,占地面积少据估测
②环境外部成本低。
③能耗小。
参考文献:
【1】胡思继.综合交通运输工程学[M].北京交通大学出版社,2006
【2】郭晓汾.王国林.交通运输工程学. [M]人民交通出版社, 2005
关键词:乘用车;多式联运;轴辐式网络;模糊综合评价;成本
中图分类号:F25
文献标识码:A
1研究背景和意义
伴着中国经济的快速成长以及人们普遍生活水平的提高,汽车已经越来越成为家家户户的生活必需品。在汽车消费需求迅速增长的趋势下,我国的汽车制造业也进入了飞速发展的时期。2015年我国乘用车累计销售2058万辆,同比增长8.5%(见图1)。
然而由于制度不完善,信息水平低等各方面原因,目前我国的汽车物流行业仍然比较落后,存在着成本较高,运输方式单一等问题。本文将从中国汽车物流现状出发,将不同运输方式进行对比。并结合具有代表性的汽车物流企业进行研究,最终得出一个符合我国汽车物流企业现状的汽车物流运输路径优化方案。
2国内外研究现状综述
美国的John Paul Quinn挑出国外几家较典型的汽车物流企业进行分析,呈现出国外乘用车运输行业运输方式的多样化;Railroads主要对美国和加拿大两国的汽车物流在铁路运输方面的现状进行了分析与介绍。
王维天在《乘用车公路运输路径优化问题研究》中对运输路径的优化搭建了两种方案,对整车物流进行了深入分析。先分析目前整车物流的特点和存在的问题,然后建立了VRP、MDVRP模型,最后分别用以上两种算法进行求解。比较了两种算法在解决乘用车多式联运问题时的优缺点。曹金瑞在《国内小型乘用车整车多式联运方案优选研究》中应用轴幅式网络设计对乘用车多式联运方案进行了设计,首先对我国乘用车运输的现状以及目前存有的问题进行分析,然后运用轴幅式网络模型设计。张磊袁建清和郑磊在《汽车整车配载与线路优化方案及算法研究》中考虑路线优化问题的同时,将合理装载也一汽考虑。最后用C-W节约算法对方案进行改进。具有很好的实用价值。石荣在《国外汽车物流服务业发展趋势及启示》中主要重点研究了国外发达国家的汽车物流服务业的发展现状以及未来的发展趋势,并指出其对中国汽车物流行业发展的启示。王德涛在《基于共同配送模式的整车物流配送路径优化研究》中主要研究了商品车在共同配送模式下的路径优化问题,虽然具有一定的实用价值,但是于我国汽车物流现状不符。王俊杰在《安吉公司整车运输物流存在的问题及对策》中以国内汽车物流龙头企业安吉公司为例对整车物流运输过程中存在的问题提出了一些解决方法。张诚,罗贤明对我国汽车物流企业的发展现状做了一些分析,指出应充分利用第三方物流。吕贵鑫重点对我国汽车物流发展现状进行分析,并给出三点对策:借力第三方物流、实现专业化,打造完善的信息系统,改变管理思路、加强资源整合。谭珍玲,海峰,施国雷在《轴辐式物流网络的经济性分析》一文中分析了轴幅式物流网络的优缺点,通过与传统的物流网络进行比较,定量的指出轴幅式网络的经济性。
本文将在充分考虑到我国国情,结合国外发达国家的发展经验,吸取先前研究成果的优点,然后在此基础上进行完善。
3整车多式联运成本计算
3.1运输成本
按照中都物流有限公司的实际情况,以北京运至其他城市为例建立模型,其中每两个城市之间有多种运输模式,如公路、铁路、水路。现在的汽车物流公司的铁路业务采用外包的形式,即汽车从生产地到销售地的全过程全部由铁路货运公司承包。中都在构建运输网络时,首先考虑以各生产基地互为中转库,然后再根据实际各地的销量,在需求量较大的区域考虑设置中转库或前置库。
在经过中都物流有限公司的帮助下,获得了符合中都物流构建运输网络的几个城市,其中,铁路枢纽分别为:郑州、济南、武汉、北京、株洲、萍乡、昆明、贵阳,具体数据见表1。
滚装船运输必须要求枢纽点有滚装码头,经过对中国各个地区的发运量和中都物流有限公司的实际情况进行考虑,选取出以下滚装码头:上海港商品车滚装码头、广州港南沙汽车码头有限公司。
因考虑到铁路运输起运量较大,所以以下三条准则来设计中转站:(1)区域运量要大;(2)辐射范围要广;(3)避免迂回运输。根据以上三条准则,设计出各铁路枢纽点见表2。
表2中,北京枢纽点辐射的区域全部采用公路直发的方式,武汉和萍乡作为中转站,由北京运至武汉以后再由公路运至各个目的地。西安辐射的区域由于面积较大运量较少,难以构成专列,所以可以采用铁路零担或公路直发的方式。
下面考虑由北京出发用水路发往全国情况,各枢纽点和其辐射区域见表3。
由于水路运输受自然条件限制较大,所以有些地区不宜采用水路运输、另一些离始发地北京较近的区域,可以直接由公路直发。其他地区首先用公路运输的方式从北京运到天津,然后再由天津港用滚装船运到目的港。大致流程见图2。
本文对在不同运输方式下的运输距离进行了调研,具体数据见表4。
表4中所有省份都由北京向各个省份辐射,在计算距离时选取各个省份的省会城市进行计算。多式联运主要分为三个过程。(1)发运地道枢纽节点;(2)枢纽节点到枢纽节点;(3)枢纽节点到销售地。
进经过对中都物流有限公司的现有运输费用进行调研,得出运输费用,见表6。其中,公路直发的运输费用为0.9元/车・公里,公路短驳的费用车・公里为15元/车・公里;铁路\输的费用为0.7元/车・公里;水路运输由天津港至上海港为0.65元/车・公里,由天津港至广州港为0.6元/车・公里。此外,水路运输还有装卸费,库场租赁的费用。
运输能力主要受运输方式的限制。由于所采用的运输工具不同,所以运输能力也有区别。具体数据见表6。
公路运输具有单次运量小,但配载方式灵活等特点,所以对于公路运输来说其运输能力是没有上限的。铁路运输如果要开通专列,运量至少要达到15节以上,所以铁路运输运量最低限制为165台。滚装船由于船型的不同,承载力也有所不同,目前我国滚装船的船型有:600车、800车、1000车、2000车、2300车以及3000车,因此,水路运输方式的最大运输能力为3000车。
3.2时间成本
商品车的送达速度是考核服务商的重要一项。所以在选择运输方式时,不仅要考虑运输成本,也要考虑时间成本。在进行多式联运时,时间成本主要可以分椋菏挤⒌刂潦嗯Φ愕亩滩凳奔洹⒓货时间、铁路或滚装船运输时间、装卸时间、分拨时间、枢纽点至目的地短驳时间。分析三种运输方式各自时间成本,见表7(数据来源:中都物流有限公司)。
从表中可以看出,公水联运耗时比较长,大约是公铁联运的两倍。这主要是因为公水联运的流程比复杂,涉及的公司也比较多。
4轴幅式物流网络设计
将公路直通的物流网络进行改进,得出一个枢纽节点为P个的轴幅式物流网络。由于在枢纽节点之间运采用水运或者铁路运输的方式,容易产生规模效应,所以会获得一定的运价折扣。在进行设计时,假设枢纽节点的容量不受限制,并且建设成本为零。
模糊综合评价法主要是以迷糊数学为基础。该综合评价法根据模糊数学的隶属度的理论把定性评价转化为定量评价,即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价。它具有结果清晰,系统性强的特点,能较好地解决模糊的、难以量化的问题,适合各种非确定性问题的解决。根据实际情况,最终建立的评价指标体系见表8。
将每一个城市都列入评价体系中,则会产生过多无用数据。因此,在实际运用模型分析时,首先我们应该以汽车产销量作为筛选城市的首选条件,只有当产销量满足一定条件时,才有成为候选枢纽的可能。其次,我们将通过上述的模糊综合分析法,在候选枢纽中选出P个一级枢纽。
4.1备选枢纽的选择
4.1.1枢纽节点数量的确定
当我们要确定枢纽时,首先我们要确定在整个运输网络中,我们应该选取多少个枢纽。枢纽数量过多会导致资源浪费,无法发挥规模效应;而枢纽数量太少,干线运输压力过大,且容易导致快件集聚时间过长,时效降低。因此,枢纽数量合理性很重要。我们以中国各个省省会再加上一些北汽在当地有主机厂和较大的枢纽城市作为备选枢纽点(33个),其中3个作为一级枢纽点。
4.1.2备选枢纽城市的确定
在第四章中我们提到,选择铁路需要考虑的因素为:城市经济实力和市场需求、城市地理位置及其交通运输状况,还有物流公司数量及运营状况等来考虑。从中都物流目前的线路来看,其业务较多主要的城市包括:北京,济南,郑州,武汉,株洲,萍乡,贵阳,昆明,重庆,增城,黄骅等。从中都目前的运输网络而言,北京、重庆、株洲、增城、黄骅是其现有的枢纽城市,因此这五个城市应首先被列为备选枢纽城市。上海面向世界的贸易往来十分密切的大都市,也应被列为备选枢纽。而西部城市中的西安、在地理位置上贯穿连接东西的优势,且现在公司已经开始运输比亚迪的业务。虽然现在货运量较小,但其经济基础良好,经济发展前景明朗,因此也应该选入备选城市。因此,选出的备选枢纽城市包括:北京、重庆、株洲、增城、黄骅,西安,上海,武汉,郑州,济南,贵阳,昆明。其中,选出3个作为一级枢纽城市,其余作为二级枢纽城市。
4.2中转枢纽的选择
在选择铁路运输枢纽之前我们必须得到备选的铁路枢纽城市两两之间的距离,与销量。根据已经建立的模糊综合评价法设定的评价体系,在专家对各评价指标的权重进行打分,到判断矩阵,经过计算后得到各评价指标的权重。具体操作过程如下:
(1)目标层相对于准则层的判断矩阵,见表9。
(2)准则层相对于指标层的判断矩阵,见表10、表11、表12。
我们通过软件Gray运算,得出最终评价体系各个指标最终的评价指标所占的权重,见表13。
对于每个城市在指标层中的评分,本文主要参考数据来自中国统计年鉴以及网络中的各项数据,同时也有参考中都物流有限公司关于各项指标的指数。建立模糊评价模型,对目标层中的各个城市进行综合评价。最后运用Fuzzy计算得出结果,见表14。
由计算结果得出,排名为前三位的城市分别为广州、济南、郑州。这三个区域基本可以覆盖全国各个地方,彼此之间没有过近。而我国汽车销售也呈现南多北少,东多西少的形势。所以广州辐射区域面积较少,郑州则较多。所以一级枢纽城市为广州、郑州、济南。见图3。
5结论与展望
本文通过对主要的乘用车多式联运运输模型进行成本和时效性的分析与评价,选择出更加适合企业的运输模型。再通过建立模糊综合评价法构建“轴辐式”航空运输网络。最后以中都物流有限公司做案例分析,验证了本文中模型的可行性。
参考文献
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能源供给不足导致能源短缺
据我国《能源发展“十一五”规划》分析,我国能源资源总量比较丰富,总量居世界第三位,但是人均资源占有量是世界第53位,仅为世界人均占有量的一半;特别是石油、天然气人均资源量仅为世界平均水平的7.7%和7.1%;人均淡水资源占有量目前是世界平均水平的1/4,2000年,中国一次商品能源人均消费量为901千克标准煤,相当于美国的8%,OECD平均值的1/7,为世界平均值的44%。2000年全国城乡居民生活人均年用电量为132千瓦时,仅为美国4196千瓦时(1999年)的3.1%??。2003年,我国煤炭生产达16亿吨;石油生产1.7亿吨;电力生产方面,全国总装机容量达到3.85亿千瓦,同比增长7.8%,全国累计发电19080亿千瓦时,同比增长15.3%;全国6000千瓦以上电厂设备利用小时数达到5250小时,比2002年增加390小时。但我国的人口已经突破13亿。因此,尽管煤产量达到历史最高,但发电用煤紧张现象却未见缓解;尽管进口油品1亿多吨,但部分地区缺油现象依然存在;尽管电力生产已是开足马力,但还是出现大规模的拉闸限电的情况。
能源研发投入少,新型能源开发力度不足是我国的一个突出现象。西方发达国家不仅投入大量资金技术于传统能源利用,以提高能量转换效率,而且更加注重新型能源和洁净能源如核能、太阳能、风能等的开发利用。我国在这些方面的研发投入则远远低于西方发达国家。以2000年为例,全国能源研究开发经费按项目统计为44.78亿元,其中政府资金为4.77亿元,占总投入的10.65%,占GDP的0.0068%,这远远低于西方主要发达国家的水平,如日本(0.088%)、芬兰(0.0470%)、法国(0.0460%)、瑞土(0.046%)、荷兰(0.0380%)、瑞典(0.0310%)和澳大利亚(0.0290%)??。
研发投入不足直接导致我国现阶段核能、太阳能和风能的利用水平低。按2002的标准,中国太阳能发电只有8.8MW,风力发电182MW??。
这里着重分析核能发电。核电是清洁能源,它正与水电、火电一起成为支撑世界电源的三大支柱。到2003年底,全世界核电总装机容量达到3.6亿千瓦,在全球供电量中核电所占比重为16%,同期我国已建的核电站装机容量仅为890万千瓦,占我国发电装机总容量的2%左右。2000年,美国、日本、德国、法国、韩国的总发电量分别为40035亿千瓦时、10819亿千瓦时、5671亿千瓦时、5358亿千瓦时、2925亿千瓦时,其中核电比例分别为20.0%、29.8%、29.9%、77.5%、37.3%??。相比之下我国核电发展规模过小,堆型种类多,核电设计自主化、设备制造国产化程度不高,核电发电造价偏高,缺乏竞争力,导致我国核电占总发电量的比例不高。
能源需求过旺及不合理利用
经济高速发展导致能源需求急剧增加。2003年,我国经济快速发展,国内生产总值比上年增长9.1%,达到11.7万亿元,按现行汇率计算,人均国内生产总值突破1000美元??,与此同时,我国的能源问题也日益凸现,先后有22个省市拉闸限电,特别是去年夏天用电高峰时,石油、煤、电频频告急,严重影响工农业生产和人民群众的日常生活。总之,经济的高速增长极大地刺激了能源需求,使我国产生了严重的能源资源的有限性和经济与社会发展对能源需求的无限性之间的矛盾。
同时,我国能源消费构成比例不合理。我国能源构成以煤为主,优质、高效、洁净能源短缺。比较我国和全球总体能源消费构成:
由以上两个图示可见,我国能源结构中煤炭所占比例过大,优质能源所占比例较小,能源消费结构以煤为主。这种消费结构造成我国能源效率和经济效益的低下;又因我国煤炭资源分布不均,形成北煤南运,西煤东调的格局,给交通运输带来巨大压力。面对我国东部经济发展快而能源稀缺,西北部经济发展慢却能源丰富的特点,更加剧了能源因地域差异而产生的供需矛盾,要解决这个矛盾就必须提高运力。可目前作为能源运输主力的铁路运输远远满足不了经济快速发展的需要,虽然我国铁路运输里程的绝对值很大,截至2003年,已达7.2万公里,但是铁路效率并不高,铁路运行速度慢。从1997―2003年,我国铁路已经进行了五次大规模提速,可是中国火车的平均速度仍然不足以与西方发达国家相比。并且对某些能源偏好因使用比例不平衡而进一步强化,导致各种能源之间的替代性下降,为将来能源使用多元化设置了一个障碍。
能源利用效率低,耗能产业比例过大。我国能源利用率低是造成能源需求扩大的另外一个重要因素。我国能源终端利用效率为33%左右,比先进国家低10个百分点,单位产品能耗比发达国家高30%―80%,加权平均高40%左右,单位产值能耗约为发达国家的2倍。下面是中国、印度和日本的能源利用率比较,这里把印度当作发展中国家中的比较对象、日本当作发达国家的比较对象:
由图示可以看出,中国消耗单位能量所产生的GDP值偏低,不仅低于日本,也低于同是发展中国家的印度。图四是我国能源消耗和产业的关系图(单位10000吨标准煤):
由此可见,荒源是很长一段时间积累的链条问题,不仅在我国,也发生在世界上的好多国家,然而就我国的现状而言,解决的办法不是没有,关键在于选择与执行。
寻求对策
增加能源生产部门投资力度,多采煤、多采油、多发电,加强能源基地建设;同时,利用国际能源市场,大量进口能源,拓宽能源的进口渠道。
到2003年为止,我国已经成为国际上的能源进口大国,例如石油进口已经超过1亿吨,位居世界第二,2010年的中国石油净进口量估计在1.5亿吨左右――这将达到石油需求的40%-50%,而2000年时是30%。进口量还要进一步增加,到2020年时可能超过2.5亿吨。自20世纪90年代中期以来,我国就强调发展天然气市场。预计到2010年,天然气消费量将达到279亿到750-1,000立方米,2020年将达到1,000亿-2,000亿立方米。政府已经将天然气的使用率从目前的3%提高到2015年的8%-10%的目标。国内产量可能满足不了这样的需求。因此,200亿-300亿立方米,2020年进口量将是这一数字的两倍。我国的能源进口已成为弥补国内能源生产不足的重要手段。
除了传统的石油、煤和水电等能源之外,各国都在积极寻求更多更高质量的能源,开发新能源和洁净能源,尤其是可再生能源,越来越受到世界各国的高度重视,成为大多数发达国家和部分发展中国家21世纪能源发展战略的基本选择。
我国是资源大国,应该充分利用丰富的风能、低热等清洁能源,同时增加核电投入。根据国家发改委的规划,到2020年,国内核电装机容量将达到至少3200万千瓦以上,这说明我国将要掀起一场核电站建设的。按中国目前已建的核电站装机容量仅为890万千瓦来算,在未来17年内,核电产业将会得到一个高速发展的机会。发展核电工业要从核电技术的自身研发开始,同时注重先进核电技术的引进、消化、吸收和创新提高,推进大型核电项目的建设。力争在较短时间内,形成自主设计、自主制造核电站的能力,并引入市场竞争机制,不断降低造价,使核电上网电价与火电相比,具有市场竞争力。
确保建立畅通的能源流通系统,减少能源供给不畅是当务之急。提高铁路运力和效率,并充分利用我国四通八达的水路交通。国家还要进一步提高铁路运输的速度,并且要发展高速铁路,这有利于铁路运输效率的提高,进而有利于能源运输,可以部分解决我国能源地域分布不均衡引起的供求矛盾。另外,因为铁路运送能源的需求紧张,从而制约了煤炭石油的运输,这就需要水路运输作为替补。水路交通的优点是价格便宜、运量大;但是缺点也明显,运输周期长。因此,要对船舶运输进行科学化管理,不断提高航次效率、细化各项运输指标的分解和落实,继续降低内部营运成本。水路运输在解决我国石油与煤炭的运输问题中将会发挥重大的作用。??
从中长期来看,应该使能源流通法制化、信息化、规范化。能源流通是否顺畅是制约能源供给的一个关键因素,我国能源流通领域需要进一步改进,市场化的能源供销制度需要强化,使得能源流通朝法制化、信息化、规范化方向发展。
建立公平竞争的能源市场,使之具备以下特征:一,能源价格变化随需求变化;二,价格变化影响能源需求量;三,能源产品的买卖由市场机构决定;四,能源生产、销售企业无垄断行为;五,能源用户无垄断行为??。要针对不同的能源产品、不同时期,以市场为导向, 研究其产销关系及其发展规律,提出符合市场发展规律的营销战略,从而降低能源流通过程中的成本。
做到依法治能,建议县级以上地方人民政府要依法规范和调整所辖区域能源的开发生产、经营流通、使用与保护等方面的经济秩序??。依据规范来调整能源的开发生产、经营流通、使用与保护等环节的经济秩序,防止因盲目扩建能源设施而造成的浪费。
要针对我国能源生产企业和需求企业对市场信息都非常缺乏的局面,建议建立一套能源供求信息化的制度。减少非市场因素干扰,减少较多企业对市场价格变化反映滞后的局面,建立能源信息管理系统,并且要立足自身条件,发展多级多阶的结构,强调生产自动化的同时强调高效率的管理构架??。现代化的能源流通信息管理构架的建成可以为我国的能源流通提供信息流的支持,同时可以弥补技术上甚至生产上的不足。
调整能源消费结构是一项应该长抓不懈的任务。根据我国能源构成以煤为主,而优质、高效、洁净能源短缺的现状,建议调整能源消费比例,可以减轻某些稀缺能源供给紧张的局面,减少城市污染,促进能源战略实施和可持续性发展。
优化能源结构,主要是尽可能降低煤炭比重,提高石油和天然气在能源构成中的比重,增加风能、太阳能和核电等清洁能源研发,发展高科技能源。另外根据我国煤炭能源储量较大的特点,加快煤炭能源转化的工作,变输煤为输电,发展净煤水煤科技等等。
关键词:电子皮带秤 误差原因 维护 判断 对策
我公司热电厂承担全公司的供汽以及供电任务,目前规模为9炉6机,所需煤炭分别通过水路运输以及铁路运来,其中水路来煤按照2010年统计约为214万吨,占到来煤总量的90%。自2006年电子皮带秤更新改造新的电子皮带秤,并配备该厂家料斗秤标准装置,投用至今,运行完好时间达到100%。克服以往煤船水尺计量的缺点,为准确核算公司进厂煤炭起到直观重要的作用。电子皮带秤是煤线皮带系统进行连续和自动计量的理想设备,具有结构简单,秤量准确,使用稳定,操作方便,维护量少的优点适应于煤炭输送运行的环境。但在实际运行中,受到安装的环境、安装水平、维护等各方面因素影响,常会偏离正常运行状态,笔者结合这几年来的应用体会,浅要分析以期抛砖引玉。
一、系统组成和工作原理
皮带秤主要由三个主要部分组成:称重桥架、速度传感器和积算器。
装有载荷传感器的称重桥架,安装于输送机的纵架上。称重桥架支撑的称重托辊,检测皮带上的物料重量,产生一个正比于皮带载荷的电压输出信号。速度传感器直接联结在从动滚筒上或者大直径的托辊上,提供一系列脉冲,每个脉冲表示皮带运行的单位长度,脉冲频率正比于皮带速度。积算器从载荷传感器和速度传感器接受信号,转换为数字信号后经过微处理器运算,得到累计总量和瞬时总量、皮带速度等参数。具体原理这里不在赘述,一般可以参照厂家的使用说明书。
二、我公司原有系统的基本情况
原来皮带秤的量程是0~600吨/小时,皮带宽一米,由于生产任务紧,常常超负荷运行,实际最大使用常常到1100~1200吨/小时,皮带秤无法满足计量要求使用,导致计量偏差较大,只能以检水尺方式作为结算依据。人工检测水尺受到人为主观和客观因素影响,很不科学,甚至发生违法犯罪事故。另外由于没有标准校验装置,只能依靠汽车衡过煤校验,导致皮带秤误差很大。针对这种现状,2006年下半年公司累计投入100万元对煤线计量系统进行改造,使用某厂家电子皮带秤和料斗秤校验装置。新皮带秤使用量程到1000吨/小时,(扩展量程到1200吨),静态误差为0.25%,动态误差0.5%。料斗秤的精度0.05%。
三、设计安装前的思考和投用后采取的维护
众所周知,出厂的所有皮带秤系统,具有很高的精确度和可靠性,虽然这些系统的正确应用和安装可以获得整体系统确定的工作性能和精度,但若要皮带秤系统的最高性能得到最佳发挥,则必须强调它的工作性能和环境,考虑到煤线运行的环境相对恶劣,尽量克服和解决现场工作环境问题,为皮带秤的使用创造良好条件。
1.前期设计准备工作
由于我厂的皮带秤系统是在原有的系统基础上改造更新,不同于新煤线的设计安装的优势条件,能够安装的时间和改造的程度受生产的时间和场地限制,不可能对原有设施进行彻底改造,这就需要除了参照厂家安装说明要求之外,更应该配合设计单位,尽可能在改造之前选定好厂家,和皮带秤厂家技术人员深入沟通,了解影响皮带秤运行的现场不利因素,加以改进,为后期的皮带秤维护以及平稳运行打好基础。
2.计量皮带段需要重点照顾
计量皮带是指计量秤所属的那段运输皮带,这点在厂家使用说明中一般提及不多,但在实际状况,除了皮带确实损坏严重外用户会全部更新外,大部分用户会直接使用该段皮带作为计量皮带使用,这点我公司也是如此,由于周长250米,更换需要花费的人力物力很大,在出现皮带损坏的情况下,只能部分更换皮带,会导致接头增多,由于新旧皮带使用磨损不同张力不同,导致皮带秤的零点校验不稳。需要运行一段时间后,零点才能稳定。在这里需要提醒的是如果确实需要更换皮带,最好更换同厂家同批次的皮带,建议新煤线在设计时计量皮带最好在80~100米(周长),便于实行整体更换。
3.做好数据比对工作,随时使用校验装置进行校验
自投用以来,计量管理部门没有取消以往的检水尺工作,只不过把检水尺工作作为皮带秤数据的参考,通过多计量手段确保数据准确可信。通过对船水尺计量和皮带秤的数据比对,分析船只情况,简单判断皮带秤的目前的使用“健康”与否。下图数据是我们使用期间的数据比较和分析的情况。
图一中,水尺数据和皮带秤数据互有大小,考虑到不同船只的实际船况情况,验水尺数据存在偏差,但和皮带秤数据相比较,互有大小。说明皮带秤运行基本正常。
图二中皮带秤数据期间(1.14~21日)一直小于水尺数据,从概率上分析不可能每船水尺都会偏大,在1月21日经过料斗秤校验后的船只数据分析,皮带秤趋于稳定。
4.梅雨季节和煤炭潮湿的情况下皮带秤的维护
由于地处南方,在梅雨季节的时候,由于始发地煤炭潮湿,或者途中遇雨水导致船舱内煤炭黏滞,少量煤炭黏在抓斗机的落斗口无法进入皮带输送系统无法被计量,在分析数据时候需要综合考虑前后船只的总量对比,不可轻易下皮带秤不合格结论。在梅雨季节,如果之前皮带秤数据比较正常,不要频繁的做零校工作,由于皮带或者煤炭潮湿导致自重常处于变化状态,很难通过零校方式使皮带秤零点恢复。
5.校验装置的日常维护是确保皮带秤运行正常的前提
皮带秤配备料斗秤校验装置,使开展皮带秤校验工作变的简单和便捷,由于料斗秤装置总体年使用率不高,一般在自校或者检定时候需要使用,要做好校验装置的平时维护工作,确保在使用时候能顺利进行,保持室内干燥和通风,对一些机械部件需要防锈处理,尤其是砝码的防受潮措施。一些重要的部件需要提前做好备品备件工作,以免无法更换和维修耽误皮带秤的周期检定。
6.做好日常维护和保养的重点工作
皮带秤的计量数据准确与否,与运行过程中的因素有很大关系,做好日常维护工作,也是确保皮带秤运行稳定的重要环节,需要着重做好以下几点:
6.1清洁,保证电子皮带秤称重架构表面的清洁
6.2,称重托棍应该每年1~2次,以后,可能会改变皮重,因此以后应该进行零点校准。
6.3皮带调整。在空载以及符合运行的情况下,在整个秤的范围内,皮带必须调整到与托辊的中心线对齐,当有跑偏现象时候要对载荷整形。当空载时皮带不跑偏,负载时皮带跑偏的情况下,要求校准检验期间皮带至少在秤量段内不跑偏。
6.4皮带拉紧,皮带张力始终保持恒定是很重要,因此建议在安装皮带秤系统上的输送机上使用重锤式张紧装置,当张力有变化及拉紧装置要调整时需要重新校准。
6.5皮带载荷。由于物料瞬时流量为仪表量程的125%时引起的过载情况下(这是必须避免的)。任何大于额定流量的负载不能被测量,皮带载荷应进行调整使之保持在仪表的量程之内。一般在皮带载荷在量程的80%,应该控制抓煤机的抓煤速度。
6.6皮带黏料。潮湿的煤炭可能形成一个薄层黏附在皮带上,使用皮带清扫器可以改变这样的状况。如果不将薄膜进行清除,则必须调整零值,皮带上黏着的物料发生任何变化,都必须对皮带进行进一步的调整。
6.7导料挡板不应安装在+3或-3称重托辊以内,在计量段 之内如果需要设置导料栏板或者外罩,他们必须不能附加任何附加力在秤体上,在空载的情况下,,皮带通过导料进行清扫,当输送机运行时,物料要塞满或滑落在板和皮带之间,可能会引起百分之几的误差。
目前城市规划建设中存在的最主要的问题,是“单中心”问题,即一个城市一个市中心,围着这一个市中心“摊大饼”。它的主要弊端:是1.市中心的吸附力或“向心力”过程,形成“摊大饼”模式。2.使建设布局不合理,市中心建设密度过大,边沿地段没有去,建设差;影响了市中心地段公园、绿地建设。大量拆迁、反复拆迁,浪费大量建设资金。3.城区建设高度度化,引起规划建设不合理,交通拥挤,环境恶化。4.城区过大,城区扩展永无休止,形成恶性循环,走进死胡同。
如何解决这一问题呢?最现实、可行的办法,就是走“多中心”的规划建设道路。即在总体规划时就明确,本市将由若干个“城”组成,有分有合,分工协作,相对独立,互相配合。“单中心”走到了极端,必然要走向自己的反面,逐步转变为“多中心”。下面是按照“多中心”的思路提出的一些具体方案的框架,体现了“多中心”规划建设的思路及其主要优点。
“田”字城。这种新建城市规划模式的初衷是解决城市中心绿地不足、大气污染严重而限制城市发展的问题。其基本思路是:(1)市中心为“十”字大街,便于建设为商业街区;沿“十字”大街建设商业服务设施以及行政事业单位、居民住宅、极少量花园式无污染轻工业企业,建成繁华街道;街道两侧的建筑物背后为大面积公园、绿地,给处于城市中心地位的“第一张大饼”留下一个较大的发展空间。(2)主城区可建设四座大型公园或绿地,便于建成花园式城市。大型公园(绿地)包括植物园、水上公园、花卉园、文化公园、普通公园、森林公园、烈士陵园等,均可作为整个城市绿化、美化的基础。(3)“十字”大街的四周可建设若干条环城街道,与市中心的“十”字大街联结起来,构成一个“田”字城。
“申”字城。它是“田”字城的变异模式。其特点是:(1)市中心的“十”字大街虽然与“田”字城相同,但整个城市是以其中的一条大街为主轴线,街道主次分明(根据城市总体规划的需要,也可以不要这个区别),公园(绿地)等建设思路同上。(2)“申”字城的突出优点是便于未来发展第二个、第三个“申”字城,即发展为“子母城”或“三星城”、“雪花城 ”。
“日”字城。(1)它与“田”字城的主要区别是中心不成为明显的“十”字大街(小型街道忽略不计),而是只有一条主街道,以及两个长方形大型公园(绿地)。它将形成两个“十”字大街,即由两个“小中心”构成一个“大中心”。(2)它的发展前途是演化为“中”字城、“串”字城,或者“子母城”、“三星城”、“雪花城”等。
“中”字城。(1)是“日”字城的变异模式。主商业街延长建设后,可形成两个“十”字大街,也便于及时规划其他街道的建设;(2)未来可发展为“串”字城或“子母城”、“三星城”、“雪花城”等。
“串”字城。是由两个“中”字城组合而成。两个“中”字城的总体规划,除相连通的主商业街道以外,两城之间要留有绿化隔离带,其宽度应在2公里以上;隔离带以植树绿化或花、果、菜园地、旅游观光农业等为主。主商业街道的延长部分,可进行建筑物建设,建筑物背后为绿化隔离带。它打破了“城区建设必须连成片,不能留空隙”的传统观念,立意以“绿化隔离带”包围一切城区,分隔绿化城市,以便贯彻“可持续发展”的原则。“串”字城实际上是“子母城”的一种特定形式,也属于“子母城”。
“棋盘城”。(1)是指众多大型街道将整个城分割成类似棋盘的若干个“方块”,而每个“方块”的中心都辟为花园或绿地的花园城市。它是“田”字城市(或“日”字城)的累加模式,由2、4、6、8个或更多个“田”字城或“日”字城组成。(2)“棋盘城”与传统的某些“格子城”的主要区别是,它原则上仍是只在沿街位置进行建筑物建设,而建筑物背后是绿化带,既有出行的便利交通,又有居住的优美环境。这就为解决城市过度膨胀会带来生存环境恶化的问题开辟了广阔的前景。(3)现有“格子城”可以改造为“棋盘城”。
“子母城”。(1)是指总体规划建设大小两个城,包括上述的“串”字城。其优点是:①使城市不至于过大;②减少污染和两个城区便于分工。这就使城市有了两个“中心”。由于“小城”也要按照城市的标准去建设,不过是其居民生活方便程度略低于并不“太大”的“大城”而已,所以,不会象以往一样都不愿去那些“离市中心远的地方”。这就基本上解决了城市过大、入口过于集中而造成生存环境恶化的问题。(2)一般以“母城”(或称“老城”、“大城”、“一城”等)为商业城(或称“消费城”、商业区、居民区等),规模较大,建筑较好,其规模,应是“田”字城、“日”字城、“棋盘城”所能容忍的、可以由城市规划来控制的规模;以“子城”(或称“新城”、“二城”、“小城”等)为工业城(或称“工业区”),使“工业区”不能影响整个城市的环境。(3)二城之间的隔离带宽度应在2-4公里以上;它们之间的交通要极为便利。子城要有一定的独立性,总体规划规模至少要在30-50万人以上;也要建设一般性(包括大型)商业服务设施,使该城居民日常生活比较便利。“子城”的非在职的职工家属等人员,可选择在“母城”居住;住宅建设可以“母城”为主。
“三星城”。(1)是“子母城”的变异模式,较合理的布局是一母二子,“母城”居中,三城成一线,犹如天上的“三星”。(2)如果二个“子城”均为工业城(工业区),可选址在“母城”的下风头,三个城成鼎足之势,仍可称为“三星城”;其他方面思路迥“子母城”。(3)未来可发展为“雪花城”。
“雪花城”。(1)是泛指“一母多子”、“子城”在三个或三个以上的大型城市群体规划模式。一般“母城”居中,“子城”在外,呈放射状,甚至在“子城”之外再建“二级子城”使整个城市类似于雪花的形状,故称之为“雪花城”。它是“子母城”、“三星城”的变异模式。(2)“雪花城”的规划建设原则与“子母城”、“三星城”基本相同;其“高教区”、“居民区”、“行政区”、“风景旅游区”、“工业区”等,均可从“母城”中分离出来,自成“子城”城区。各“子城”之间也要有2公里以上甚至更宽的绿化隔离带。这些绿化隔离带互相连通以后,就使“母城”和所有“子城”均处于绿化隔离带的包围之中,蔚为壮观,美不胜收。这是我们理想中的真正的绿色城市。(3)可以在距“母城”建成区较近、交通便利、条件优越的郊区县城或乡、镇政府所在地的基础上,规划建设相应的“子城”城区 ;必要时也可以在更远的地方建设工业区、风景旅游区等。(4)以上“子母城”、“三星城 ”和“雪花城”三种模式,均可作为大、中城市建设、改造的参考模式。
“水城”。(1)是在江河湖海沿岸建设新建设。它的突出优点是不易“闹水荒”,便于发展水路运输,风景优美,气候宜人。缺点是有闹水灾的可能,规划建设中必须能基本解决防洪抗灾的问题。(2)也可以在原有大型人工蓄水工程(人工湖)沿岸建设新城。(3)对于老城不能整体搬迁,又想改造为“水城”的,可以设法在离市中心最近的位置(空地),引水兴建一座 大型蓄水工程,而后在此新建“人工湖”对面,再建一座新城;或将拆迁后的空地兴建足量 的大型“人工湖”;抑或结合“环城路”建设,引水兴建一条50-80米以上宽度的“围城河”,作为主体蓄水工程,在此基础上再引水挖建市内的大型“人工湖”。今后看来,某些老城市废弃原有的“护城河”,是不利的。在城市缺水成为经济建设中的一大问题的今天,应当鼓励城市恢复或开挖新的“护城河”。(4)“水城”的城市综合水面积,应占市区规划建成区的10%-20%以上,并有至少一项水面积占市区总体规划建成区3%以上的大型蓄水工程。否则,只能算作“水多的城”。
“山城”。(1)“山城”是指依托风景秀丽、地势高燥、水源充足、通风良好的小型独立山、丘新建或扩建的城市。其最大优点是:①节约耕地;②易于防治城市大气污染;③城市绿化、美化效果显著。其缺点是会提高城市和交通建设的成本。(2)“山城”的绿化宜以成片植树为主,远远看去,风景优美。(3)“山城”也可以作为大城市的一个“子城”来建设,使大城市增加一个风景娱乐或幽雅居民区。反过来,也可以“山城”为“母城”,建成“子母城”或“三星城”、“雪花城”。(4)对于其他条件都很好,但高度太过的山丘,可建设“围山转山城”,即建筑物只修到半山腰及山脚下开阔地面,市中心更高处为一巨型“山顶公园”。这也可以保留“山城”的一般优点。还有一种模式是建筑物只占去山丘的一部分,其余部分建为风景区。这是为了保留风景区的完整性。(5)“山城”的工业区一般要建在山脚下的下风头。(6)坡度过大的山丘不宜建设为“山城”,以防发生山体滑坡灾害。
以上方案,只是一个思路,不一定照搬照用。具体规划建设时,可以各取所需,只求符合合理的思路,在此基础上修改、完善,作出正规的、具体的规划建设方案。各地在应用中,应注意的问题是:
有的城市已经是一个“子母城”或“三星城”、“雪花城”,但城市规划建设中存在没有注意到的问题,就可以采纳新观念,改进工作。比如,甘肃省的兰州市,河北省的秦皇岛市等城市,本来就是一个“三星城”的架势。如果没注意到三个城之间的交通建设、隔离带建设,或子城的商业设施建设等,可以改进这些方面的工作。河北省的石家庄市、邯郸市等城市,设有矿区,已是一个“子母城”,二城分工和隔离带建设,已不成问题(距离较远),但很可能忽视交通和“子城”规划建设等问题,也就要着重改进之。