k47.cz  — každý den dokud se vám to nezačne líbit
výběr foto Praha povídky kultura
TECH ▞▞ kolo | twitter RSS

Vysokorychlostní železnice

19. 5. 2007 (před 12 lety) — k47 (CC by-nc-sa) (♪)

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

ne­vý­hody

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

RokZeměVlakRych­lost
1963Ja­pon­skoShin­kan­sen256 km/h
1967Fran­cieTGV (pro­to­typ po­há­něný ply­no­vou tur­bí­nou)318 km/h
1968Ně­mecko200 km/h
1972Ja­pon­skoShin­kan­sen286 km/h
1974Ně­meckoEET-01230 km/h
1975Ně­meckoComet (ra­ke­tový pohon)401.3 km/h
1978Ja­pon­skoHSST01 (po­mocný ra­ke­tový pohon)307.8 km/h
1978ItáliePen­do­lino250 km/h
1979Ja­pon­skoShin­kan­sen319 km/h
1979Ja­pon­skoML500 (bez po­sádky)517 km/h
1981Fran­cieTGV380 km/h
1985Ně­meckoICE300 km/h
1987Ja­pon­skoMLU001400.8 km/h
1988Ně­meckoICE406 km/h
1988Ně­meckoTR-06412.6 km/h
1989Ně­meckoTR-07436 km/h
1990Fran­cieTGV515.3 km/h
1992Ja­pon­skoShin­kan­sen350 km/h
1993Ja­pon­skoShin­kan­sen425 km/h
1993Ně­meckoTR-07450 km/h
1994Ja­pon­skoMLU002N431 km/h
1996Ja­pon­skoShin­kan­sen446 km/h
1997Ja­pon­skoMLX01550 km/h
1999Ja­pon­skoMLX01552 km/h
2003Ně­meckoTran­sra­pid 08501 km/h
2003Ja­pon­skoMLX01581 km/h
2006Fran­cieTGV540 km/h
2007Fran­cieTGV574.8 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

píše k47 & hosté, ascii@k47.cz