povídky foto kultura ostatní stripy
facebook twitter
ASCII blog doomsday party

k47.cz

19. 5. 2007

Vysokorychlostní železnice

       

Tento článek si neklade za cíl být vyčerpávající studií o vysokorychlostní železnici, ale má sloužit jako stručné seznámení s tímto rozvíjejícím se druhem přepravy a nastínění budoucnosti a alternativ.

Definice vysokorychlostní železnice

Vysokorychlostní železniční trať (VRT) je taková konvenční železniční trať (jako jízdní dráhy je použito dvou kolejnicových pásů v koleji), jejíž traťová rychlost na dostatečně dlouhé využitelné vzdálenosti je 250 km/h na a vyšší (někdy se uvádí jen 200 km/h pro vlaky tažené lokomotivou a 250km/h pro vlakové soupravy).

Vysokorychlostní vlaky jezdí po normálně-rozchodných tratích, takže jsou schopny provozu po původní železniční infrastruktuře. Přesto se pro vysokorychlostní vlaky budují zcela nové tratě, které dovolují rychlosti přes 250 km/h. Tyto tratě musejí mít veliké poloměry oblouků (přes 7000 metrů) a velice malá stoupání. Proto je nutno velkou část těchto tratí vést po mostech nebo v tunelech.

Hlavní výhody a nevýhody VRT proti letecké a automobilové dopravě

výhody

- neprodukování exhalací - Téměř všechny současné vysokorychlostní soupravy jsou poháněny elektrickou trakcí a proto za jízdy neprodukují žádné exhalace.
- nižší zábor půdy pro stejnou přepravní kapacitu oproti automobilové dopravě.
- vyšší bezpečnost, plynulost a spolehlivost provozu - Statistika železniční dopravy říká, že při ní vzniká tisíckrát méně smrtelných nehod než je tomu u automobilové dopravy.
- nižší energetická náročnost na jednoho cestujícího
- účelné využití času stráveného cestováním
- hospodářský rozvoj oblastí napojených na síť VRT

nevýhody

- emise hluku a vibrací
- bariérový efekt v krajině - Aby se zabránilo šíření hluku u tratí vybudovaných ve volné krajině je nutné stavět protihlukové stěny.
- nákladná infrastruktura - Pro VRT je nutno vybudovat celé nové tratě, které dovolují jízdu vysokými rychlostmi. Tyto tratě musí mít velké poloměry oblouků a malá stoupání a proto je nutné budovat velké množství mostů a tunelů.
- nízká operativnost - Vysokorychlostní železnicí se obvykle propojují velká města. Tyto vlaky nemohou zastavovat úplně všude, protože jinak by se nevyužil jejich rychlostní potenciál (než zrychlí na maximální rychlost ujede přes 30 kilometrů). Nasazení VRT je proto obzvláště vhodné pro země, kde jsou velká města daleko od sebe a mezi mini je divočina (např. Francie a Japonsko)

VRT ve světě

V mnoha státech je v provozu vysokorychlostní železnice (Japonsko, Francie, Německo, Itálie, Španělsko, Čína, Taiwan, Korea). A v mnoha dalších se jeho nasazení plánuje (Rusko, Portugalsko, Švédsko, Švýcarsko, Turecko, Kanada, USA atd.).

Nejstarší systémy se nacházejí v Japonsku, Francii a Německu. Tedy v zemích, kde železnice a obecně veřejná doprava měla vždy silné zastoupení. Japonské Šinkanseny za 40 let své existence přepravily 6 miliard pasažérů a Francouzské TGV přepravilo přes miliardu pasažérů (dvě miliardy se očekávají v roce 2010) a to vše bez větších nehod (kromě železničního neštěstí v Německém Eschede).

VRT láká nové cestující o které železnice přišla v minulosti a zájem o ni stále stoupá.

vhodné nasazení VRT

Vysokorychlostní železnice není vhodná na řešení všech situací. Nabízí obrovskou přepravní kapacitu a rychlost, ale náklady na výstavbu a provoz jsou vysoké. Navíc pokrývá pouze malou oblast a zastávky bývají přes sto kilometrů vzdálené (kvůli zrychlování a využití maximální rychlosti na co nejdelší dráze). Proto musí fungovat v součinnosti s ostatními druhy městské a příměstské dopravy, kdy tato sbírá cestující z širšího okolí a VRT je bleskově přepraví na druhý konec Evropy. Také je vhodná součinnost s individuální a leteckou přepravou.

VRT je vhodné na spojení frekventovaných míst, nejlépe velkých měst.

Japonsko - kolébka VRT

Japonsko má ideální podmínky pro nasazení vysokorychlostní železnice. Je to velice hornatá země s několika velkými městy při pobřeží. To ji činí obzvláště vhodnou pro nasazení VRT.

Japonsko bylo také první zemí na světě, která začala provozovat vysokorychlostní osobní železnici a to už v roce 1964 - v té době se zrodil jeden ze symbolů Japonska: Šinkansen (pozn. Oficiálně se pojem Šinkansen vztahuje pouze na vysokorychlostní tratě; v praxi se ale tento název používá pro obojí, a to i v samotném Japonsku.).

Původní plány ze 40. let 20. století byly přerušeny válkou a dočkaly se vzkříšení až v 50. letech. V té době vznikl projekt na vybudování separátních tratí pro rychlou osobní dopravu v krátkých intervalech. Jeho výsledkem byla spojnice dvou největších japonských velkoměst - Tokia a Ósaky, na které zpočátku jezdily vlaky rychlostí 210 kilometrů za hodinu. Trať byla otevřena před letní olympiádou v Tokiu 1. října 1964 a stalsa se okamžitým úspěchem. Již tři roky po zahájení provozu bylo přepraveno 100 milionů cestujících.

Stavba téměř okamžitě pokračovala rozšiřováním tratě dále na západ, a v roce 1975 dosáhla trať města Fukuoka na ostrově Kjúšú. Následovaly dvě tratě z Tokia na sever dokončené v roce 1982. Síť vlaků Šinkanzen se plynule rozšiřovala až do současného stavu, kdy se táhne ze severu ostrova Honšu do Tokya a pak dál k západnímu cípu Honšu a pak dále na ostrov Kyušu. V budoucnu se plánuje rozšíření tratě na ostrov Hokkaido.

TGV - Francouzský přístup

Po vzoru Japonska byla Francie druhá země na světě, která začala provozovat vysokorychlostní železnici.

Francie začala vyvíjet svoje vysokorychlostní vlaky známé jako TGV od konce 60. let 20. století. První prototyp byl poháněn plynovou turbínou (typ TGV 001 dosáhl v roce 1967 rychlosti 318 kilometrů za hodinu viz. Tabulka 1). Avšak vysoké ceny ropy donutily Francouze přiklonit se k elektrické trakci. První vysokorychlostní trať mezi Paříží a Lyonem byla uvedena do provozu 27. září 1981.

Ve Francii se vysokorychlostní tratě (nazývané LGV) paprskovitě rozbíhají od Paříže na všechny světové strany (na sever do Londýna, na jih do Marseille, na západ do Le Mans a na východ dod Strasbourgu). Francie je poměrně velká země s velkými vzdálenostmi měst, které opodstatňují rychlosti přes 300km/h (na celé síti tratí LGV v současnosti platí maximální rychlost 300-320 km/h). Pro TGV jsou budovány speciální vysokorychlostní tratě, po kterých jezdí pouze TGV a rychlé poštovní vlaky.

TGV má ve Francii velikou tradici o tom svědčí i několik rychlostních rekordů. Ten poslední padl 3. dubna 2007, kdy speciálně upravená jednotka TGV (označovaná V150) dosáhla rychlosti 574,8 km/h (viz. Tabulka 1).

TGV také změnil život mnohých Francouzů, pro které se stalo běžné dojíždění do práce například z Tours do Paříže, kdy vlak urazí 240 kilometrů za necelou hodinu.

Nasazení TGV demonstruje, že vysokorychlostní železnice je schopná konkurovat letecké přepravě. U cest trvajících méně než 4 hodiny si TGV drží více jak 50% podíl všech přepravených cestujících na dané trase. AirFrance a ostatní letečtí dopravci museli po zavedení TGV drasticky omezit některé letecké linky (Eurostar mezi Londýnem a Paříží přepraví 80% pasažérů) jiné úplně zavřít (mezi Paříží a Bruselem už nelétá jediné letadlo).

Všecny tlaky TGV od prvních prototypů, přes TGV Duplex až po budoucí AGV, vyvíjí a vyrábí firma Alstom, které se podařilo prodat svojí technologii do Koreje (KTX) a Španělska (AVE). Firma Alstom v současnosti pracuje na další generaci rychlovlaků známou jako AGV a rychlostní testy a rekordní jízdy jim slouží k testování technologií (na vlaku V150 byly namontovány nové účinější a lehčí trakční podvozky připravované pro AGV). Budoucí vlaky AGV budou rychlejší než ty současné, budou umožňovat jízdu rychlostí 350 kilometrů za hodinu (stejně jako další generace Šinkansenů (známých jako Fastech 360) a stojů od firmy Siemens a Bombardier). Současně se sníží jejich váha použitím dokonalejších a lehčích motorů uložených v podvozcích. Odpadne tak celý čelní hnací vůz (pohon bude distribuován jako u ICE3, ale na rozdíl od něj bude mít bezpečnější Jacobsovy podvozky), který bude obsaditelný pasažéry a v důsledku toho stoupne kapacita o 10 až 20 procent. Distribuovaný pohon má také výhodu lepší akcelerace.

ICE - Německý přístup

Německé dráhy (DB) začaly zavádět vysokorychlostní železnici v roce 1985 pod značkou ICE - InterCityExpress.

V Německu je situace jiná než ve Francii. Měst je více a jsou mezi nimi menší vzdálenosti. Proto se v Německu nezačala budovat separátní vysokorychlostní síť, ale přikročilo se k postupným modernizacím současných tratí na rychlosti v rozmezí 160 - 230 kilometrů za hodinu. Později byly provedeno několik novostaveb tratí, které dovolovaly rychlosti 250 - 300 kilometrů za hodinu (včetně úseku Norinberg-Ingolstadt, určeném pouze pro vlaky ICE). Z těchto důvodů jsou traťové rychlosti menší než ve Francii, ale na druhou stranu vznikla tak síť, která pokrývá většinu Německa. Pro německou síť je typický smíšený provoz, kdy přes den jezdí ICE a v noci jsou na tratě využívány nákladní dopravou.

Všechny generace vlaků ICE vyrobila firma Siemens. Tato firma také podepsala smlouvy o dodávkách vlaků odvozených od ICE pro Rusko (Velaro 3), Čínu(CRH3), Španělsko (Velaro).

Spojování...

Vysokorychlostní systémy Německa a Francie se dlouhou dobu vyvíjely odděleně a nedocházelo k žádné spolupráci ani zajíždění vysokorychlostních vlaků na území sousední velmoci (ICE běžně zajíždělo do Rakouska, Švýcarska, Dánska a Beneluxu a TGV zajíždělo do Itálie, Švýcarska a Beneluxu). Ale v současné době byly podepsány dohody o bližší spolupráci a tak budou vlaky ICE jezdit až do Paříže a TGV do Mnichova.

Ale to není všechno, v Evropě jsou i jiné dynamicky se rozvíjející vysokorychlostní železniční sítě, například Španělská AVE, která se pomalu blíží k Francouzským hranicím. Tam by mělo také dojít ke spojení a spolupráci. Po dostavění přeshraničních úseků by se měla Paříž a Barcelona přiblížit o několik hodin jízdy.

Další VRT se plánuje postavit v Británii (v současnosti se tam buduje napojení Channel tunelu na Londýn rychlostí 300km/h, ale plány jsou na stavbu VRT z Londýna na sever).

VRT v ČR

V České republice není žádná vysokorychlostní železnice. Nemáme ani potřebné tratě, ani potřebná vozidla (České Pendolino má sice maximální rychlost 230 km/h, ale na českých tratích může jet maximálně 160 km/h).

Existují plány budoucí výstavbu několika VRT:

Realizace těchto projektů v plné šíri je hudba vzdálené budoucnosti. Úsek, který se bude realizovat v nejbližší době je vysokorychlostní tunel z Prahy směrem na Beroun. Projekt tohoto 25 kilometrů dlouhého tunelu, který umožní jízdu vlaků rychlostí 300 km/h, je již hotov a pravděpodobně se začne stavět v roce 2010.

Další kousky VRT, které budou postaveny v dohledné době jsou přeložky v Plzně a dva tunely směrem na Benešov.

Realizace celistvé vysokorychlostní tratě nebo rozsáhlejší sítě na našem území nelze čekat před rokem 2020. A navíc je nutné počítat s napojením na zahraniční VRT, protože v měřítku naší malé republiky nemá takto nákladný projekt smysl. Bohužel jedna plánovaná VRT, mine Česko. Jde o plán vybudovat spojení z Francie přes Nemecko, do Vídně s připojením Bratislavi.

Tabulka 1: rychlostní rekordy železnice a maglevu (zvýrazněmé řádky)
Rok Země Vlak Rychlost
1963 Japonsko Shinkansen 256 km/h
1967 Francie TGV (prototyp poháněný plynovou turbínou) 318 km/h
1968 Německo
200 km/h
1972 Japonsko Shinkansen 286 km/h
1974 Německo EET-01 230 km/h
1975 Německo Comet (raketový pohon) 401.3 km/h
1978 Japonsko HSST01 (pomocný raketový pohon) 307.8 km/h
1978 Itálie Pendolino 250 km/h
1979 Japonsko Shinkansen 319 km/h
1979 Japonsko ML500 (bez posádky) 517 km/h
1981 Francie TGV 380 km/h
1985 Německo ICE 300 km/h
1987 Japonsko MLU001 400.8 km/h
1988 Německo ICE 406 km/h
1988 Německo TR-06 412.6 km/h
1989 Německo TR-07 436 km/h
1990 Francie TGV 515.3 km/h
1992 Japonsko Shinkansen 350 km/h
1993 Japonsko Shinkansen 425 km/h
1993 Německo TR-07 450 km/h
1994 Japonsko MLU002N 431 km/h
1996 Japonsko Shinkansen 446 km/h
1997 Japonsko MLX01 550 km/h
1999 Japonsko MLX01 552 km/h
2003 Německo Transrapid 08 501 km/h
2003 Japonsko MLX01 581 km/h
2006 Francie TGV 540 km/h
2007 Francie TGV 574.8 km/h

Maglev - konkurence VRT a budoucnost přepravy

Přestože klasická technologie kolo-kolejnice dosáhla mnohých úspěchů, přiblížila se rychlostní hranici 600 km/h a v blízké budoucnosti bude nabízet běžné cestovní rychlosti kolem 360km/h, pravděpodobně se blíží ke svým technologickým hranicím (někteří odborníci říkají, že by bylo možné sestrojit vlak schopný vyvinout cestovní rychlost kolem 500 kilometrů za hodinu, ale je tu problém energetické náročnosti a dlouhé doby akcelerace). Na světě však existuje jiná, modernější technologie, která umožňuje pozemní cestování vysokými rychlostmi - magnetická levitace, zkráceně Maglev.

Maglev (tato zkratka se používá jak pro samotný fyzikální jev magnetické levitace, tak i pro magnetické vlaky) se pohybuje na polštáři magnetického pole, které je vytvářeno soustavou supravodivých magnetů, zabudovaných v trati i ve vlaku. Takový vlak nemá žádná kola ani motory (samotná trať je vlastně lineárním motorem) a po pohybuje se bezdotykově několik centimetrů nad jízdní dráhou.

Tento princip je znám už od počátku 20. století a výzkumy s Maglevem se provádějí od roku 1969, ale přesto v současnosti jsou postaveny testovací okruhy v Japonsku a Německu a pouze jedno komerční využítí v Šanghaji (spojení třicet kilometrů vzdáleného letiště s centrem města za sedm minut).

Vývojem Maglevů se zabývají v současnosti v Německu (Transrapid) a v Japonsku (JR-Maglev). Oba státy používají odlišný princip magnetické levitace. Transrapid je založen na technologii elektromagnetické levitace, kdy se magnety na trati a na „zavěšeném“ vozidle se přitahují a vozidlo díky tomu levituje. Japoský Maglev používá electrodynamickou levitaci, kdy se magnety odpuzují a vlak se vznáší. Každá technologie má svoje pro a proti. Faktem je, že Japonský maglev si drží rychlostní rekord (581 km/h), ale Transrapid je konerčně nasazen v Šanghaji.

Maglev má oproti klasické vysokorychlostní železnici některé výhody:

Největší nevýhoda, která mluví proti masovému budování Maglevů, je nutnost vybudovat zcela novou infrastrukturu, protože Maglev tratě nejsou kompatibilní s klasickými kolejemi. Cena těchto novostaveb je obrovská a je potřeba veliký objem přepravených cestujících, kteří by vše zaplatili.

Přesto existuje několik smělých plánů na stavbu magnetických tratí:

zdroje


publikováno 19. 5. 2007

příbuzné články:
Prostě spát...
Bijte Poláky!
Komunikační blok
Bude-li čas...
Kazatelé

sem odkazují:
#272