Moderní vozidla pro rychlá železniční spojení v ČR

Podobné dokumenty
Energetická náročnost a uhlíková stopa České republiky

Význam a přínos vysokorychlostního železničního systému pro ČR

Fyzikální a ekonomické limity dopravního provozu na vysokorychlostních tratích

Nová role a podoba železniční dopravy

Vize dopravy ČR s akcentem na železniční dopravu. Ing. Luděk Sosna, Ph.D. Ředitel Odboru strategie Ministerstvo dopravy

Systémové řešení elektromobility ve městech

Udržitelná multimodální mobilita Praha, Siemens, s.r.o Všechna práva vyhrazena.

Vysokorychlostní železniční doprava v České republice

Jak moc VYSOKOrychlostní železnice v ČR?

Příloha č. 1 Výpočet měrných provozních nákladů

Železniční osobní doprava v ČR dnes a v budoucnosti. Ing. Antonín Blažek náměstek generálního ředitele ČD pro osobní dopravu

Koncepce modernizace železniční sítě v ČR

Řešení mobility vysokorychlostní železnicí

Role autobusu a vlaku v mobilitě obyvatelstva

Nové trendy v oblasti vozidel pro regionální a dálkovou přepravu osob

Systémové řešení vysokorychlostní dopravy

Železniční vozidla pro interoperabilní i neinteroperabilní železniční síť

Ochrana ovzduší ve státní správě XII. Role regionální železnice ve 21. století. Miroslav Vyka // Svaz cestujících ve veřejné dopravě, z.s.

Koncept provozu elektrických dvouzdrojových vozidel v regionální železniční dopravě v Kraji Vysočina

Vliv technických inovací na cíle a nástroje železniční dopravy

Požadavky dopravce na dopravní cestu

Elektrizace tratí ve vazbě na konverzi napájecí soustavy a výstavbu Rychlých spojení v ČR

Role železnice při naplňování plánu ČR v oblasti energetiky a klimatu

Elektromobilita a energetika Vnitrostátní plán ČR v oblasti energetiky a klimatu

Úloha SŽDC v přípravě Rychlých spojení

Požadavky na vozidla pro provoz na tratích evropského vysokorychlostního

KDO JSOU BRŇANÉ ZDROJE MĚS?TA

ELEKTRICKÉ LOKOMOTIVY

Regionální železniční doprava

Studie proveditelnosti železničního uzlu Brno pro diskuzi se starosty , Brno

Vliv vysokorychlostní železnice na mobilitu

ELEKTRICKÉ LOKOMOTIVY

Příloha č. 7 Podrobné požadavky na kvalitu a vybavení vozidel

Potenciál moderní železnice pro růst dopravní obslužnosti

Vysokorychlostní železnice větší kvalita života

Vliv zastavení spojů RS Tomáš Pospíšil, Jan Hrabáček

Úlohy pro železnici při dekarbonizace dopravy v ČR

Eurotrans, Brno Po Brně - zeleně. Překlad pro Brňáky: Po štatlu bez rychny

Vysokorychlostní trať Peking-Šanghaj, Čína

VRT v Německu, trať Norimberk - Mnichov

Systematika a aplikace vozidel

Nové trendy v oblasti vozidel pro regionální a dálkovou dopravu osob

Příprava tratí Rychlých spojení v České republice

CCS - Řízení a zabezpečení pro vysokorychlostní železniční spojení Současnost a trendy budoucího rozvoje

Elektromobilita nekolejové veřejné dopravy v Praze. Michal Andelek

Čistá mobilita v Praze Testování a rozvoj elektrobusů a trolejbusů v pražské MHD. Ing. Jan Barchánek jednotka Provoz Autobusy 25.

Dvouzdrojová vozidla pro regionální železnici


UCELENÉ NETRAKČNÍ JEDNOTKY

Integrované dopravní systémy-m

Přepravní poptávka po VRT zjišťována v rámci:

Data o dopravě. 22. dubna Z0081 Prostorové sociálně ekonomické informace a jejich využití

Česká železnice na křižovatce

Elektrochemické články v elektrické trakci železniční (Rail Electromobility)

Implementace projektu Foster Rail

VYSOKORYCHLOSTNÍ VLAKY A AERODYNAMIKA BC. JAN POPL. České vysoké učení technické v Praze, Fakulta dopravní

Požadavky dopravce na zvyšování rychlostí na síti SŽDC

Moderní technologie pro zvýšení přepravních výkonů a bezpečnosti a plynulosti v dopravě

Technické inovace pro udržitelnou multimodální mobilitu velkoměst

Požadavky na vysokorychlostní železniční systém z pohledu dopravce

Smart City a MPO. FOR ENERGY listopadu Ing. Martin Voříšek

Požadavky cestujících na železniční dopravu v současnosti a v roce 2030

Geografie České republiky. Doprava

aktualizace dopravního plánu

Časová dostupnost krajských měst České republiky

Vozidla pro vysokorychlostní provoz

ROZVOJ VYSOKORYCHLOSTNÍCH ŽELEZNIČNÍCH SYSTÉMŮ V EVROPĚ

Role železnice a národního železničního dopravce v udržitelné multimodální mobilitě

Město Tábor. Zkušenosti s využitím pohonu na CNG ve městě Tábor. XVII. Celostátní konference NSZM, Praha,

Význam VRT pro moravské kraje

1. Úvod. Tabulka 1.1. Srovnání množství a výkonů přepraveného zboží v závislosti na druhu dopravy v ČR.

ADVANCED WORLD TRANSPORT

LIBERALIZACE ODVĚTVÍ DOPRAVY A SOUVISEJÍCÍ EVROPSKÝ LEGISLATIVNÍ RÁMEC

Role regionální železnice ve 21. století. Miroslav Vyka // SVAZ CESTUJÍCÍCH VE VEŘEJNÉ DOPRAVĚ //

Vysokorychlostní železnice v ČR proč?

6.1 Karta jevu (procesu): Úroveň dopravní infrastruktury

KONKURENCESCHOPNOST ŽELEZNIČNÍ DOPRAVY VE SROVNÁNÍ S OSTATNÍMI DRUHY DOPRAVY: OBECNÉ TEZE A SITUACE V ČR

Automatizované systémy v drážní dopravě. Pohled do budoucnosti 10+ let

Hlavní priority MD v železniční dopravě pro nadcházející období. Ing. Jindřich Kušnír ředitel Odbor drah, železniční a kombinované dopravy

SOULAD PARAMETRŮ TRATÍ A VOZIDEL

Dopravní společnost působící na trhu od r zaměstnanců, 135 vlastních provozovaných motorových vozidel + přípoje Strategický cíl =

Stručný návod k obsluze programu Vlaková dynamika verze 3.4

Vzájemný soulad vozidel a infrastruktury v dálkové a regionální dopravě

1.Historie a současnost nejen. dopravy

5. ČESKÉ DOPRAVNÍ FÓRUM. AKTUÁLNÍ ŘEŠENÍ DOPRAVY V METROPOLÍCH EVROPY Praha

Bezemisní železnice. Konference TOP EXPO CZ Trendy evropské dopravy Praha, Jiří Pohl, Siemens, s.r.o. Siemens AG 2010 Siemens, s.r.

Zemní plyn - CNG a LNG - v nákladní dopravě

Přednáška č. 9 ŽELEZNICE. 1. Dráhy

Téma: Vysokorychlostní železniční vozidla na trati Petrohrad - Moskva

Společný dopravní systém pro Prahu a Středočeský kraj. Ing. Martin Jareš, Ph.D. ROPID

Strojírenství a doprava. CNG v dopravě

Elektromobilita a energetika

Převod zboží ze silniční přepravy na železnici

Zelená a čistá Ostrava 2025

Jednotná trakční soustava na síti SŽDC. Bc. Marek Binko ředitel Odboru strategie

Strategie rozvoje dálkové železniční dopravy

Dopravní inženýrství

Tramvajová doprava Doc.Ing.Miloslav Řezáč, Ph.D. Ing. Leopold Hudeček, Ph.D.

Střední průmyslová škola strojní a elektrotechnická, Resslova 5, Ústí nad Labem. Ing. Vlastimil Sekal DOPRAVA A PŘEPRAVA

- Referát na konferenci CZECH RAILDAYS -

Transkript:

Moderní vozidla pro rychlá železniční spojení v ČR Top Expo Inovace & železnice 14. 6. 2018 Jiří Pohl, Siemens, s.r.o. Siemens, s.r.o. 2018. Všechna práva vyhrazena.

OBSAH 1. Cíle rychlých spojení 2. Vozidla pro konvenční tratě (200 km/h) 3. Vozidla pro vysokorychlostní tratě (350 km/h) 4. Ekonomika provozu vozidel Page 2

Motivace a) zapojení celé plochy území státu do systému tvorby a spotřeby hodnot Území ČR není rovnoměrně využíváno, hospodářské i společenské aktivity se příliš koncentrují v Praze a v jejím okolí, odlehlé regiony chudnou a pustnou, opouštějí je mladí vzdělaní lidé. Narůstají sociální rozdíly mezi bohatstvím centra a chudobou odlehlých regionů. Trend růstu nezdravého monocentrického charakteru osídlení v ČR je potřeba změnit na polycentrický. Cílem k tomu je větší zapojení krajských měst a jim přilehlých regionů do systému společné tvorby a spotřeby hodnot, aby z nic neodcházely mladé vzdělané rodiny. Nástrojem k tomu je rychlé, pohodlné, energeticky nenáročné a k přírodě vlídné propojení krajských měst vysokorychlostní železnicí. Rychlé a kvalitní dopravní spojení umožní dekoncentraci podnikatelských, kulturních a společenských aktivit do regionů. Page 3

Motivace b) snížení energetické náročnosti a dekarbonizace dopravy Současná podoba dopravy s dominantním podílem automobilů je již v blízkém horizontu neudržitelná: vysoká energetická náročnost (doprava se podílí na konečné spotřebě energie 27 %) vysoký (91 %) podíl fosilních paliv na energiích pro dopravu (elektřina jen 3 %) => přechod na energeticky měně náročné způsoby je nutností Page 4

Motivace c) Zvýšení kvality přepravní nabídky Základní princip motivace cestujících k použití energeticky a environmentálně výhodné železnice: - vlak musí jet násobně vyšší rychlostí, než automobil, aby kompenzoval horší časovou dostupnost nádraží, čas (h) tradiční železnice automobil letadlo -vlak musí jet dost rychle, aby využil časový náskok vůči letadlu daný špatnou časovou dostupností letiště. HS železnice oblast použití HS železnice 0 vzdálenost (km) Page 5

Motivace d) Zvýšení kvantity přepravní nabídky Železniční síť je v ČR nerovnoměrně zatížena. Tratě TEN-T představují jen 27 % délky sítě, ale zajišťují: 77 % výkonů osobní dopravy, 90 % výkonů nákladní dopravy. je potřeba další kapacita železniční dopravní cesty, je potřeba oddělit provoz rychlých a pomalých vlaků, aby byla kapacita železniční dopravní cesty naplno využita (rovnoběžný grafikon). Page 6

Úspěch národních tranzitních železničních koridorů Rozdílnost vývoje v různých relacích dokládá důležitost motivace obyvatelstva: modernizované rychlé tratě mají úspěch, nová rychlá a pohodlná vozidla mají úspěch V relacích Praha Brno, Praha Olomouc a Praha Ostrava dochází po dobu 6 let k trvalému meziročnímu růstu přepravní poptávky v průměru o 27 % ročně. V kontrastu s tím přeprava ve směrech železnic s technickou úrovní minulosti stagnuje. Page 7

Dvě sítě Souběžný provoz rychlých a pomalých vlaků způsobuje: - vysoké investiční nálady (budování stanic k předjíždění), - nízké využití kapacity tratě, - nízkou cestovní rychlost pomalejších vlaků, - vysokou spotřebu energie pomalejších vlaků. => vzájemné oddělení rychlé a pomalé dopravy je provozní i ekonomickou nutností. Page 8

Vozidla a tratě Tratě rychlých spojení v ČR jsou tvořeny: konvenčními (CR) tratěmi pro rychlost 200 km/h (typicky: Brno Přerov) vysokorychlostními (HS) tratěmi pro rychlost 350 km/h (typicky: Praha Brno) Základní princip kompatibility tratí a vozidel v Evropě: konvenční vozidla mohou využívat jen konvenční železniční síť, vysokorychlostní vozidla mohou využívat vysokorychlostní konvenční železniční síť Page 9

Rychlá vozidla pro konvenční tratě: netrakční jednotky Lokomotiva plus ucelená souprava vozů zakončená řídícím vozem Cíl: využít předností ucelených jednotek i předností vlaků s lokomotivami Výhody: jednoduchá konstrukce (zvlášť lokomotiva, zvlášť vozy), jednoduchá údržba (zvlášť lokomotiva, zvlášť vozy), variabilnost (počtu a typu vozů, typu lokomotivy), komfort ve vozech využití předností ucelených jednotek (tichý a klidný vnitřní prostor) nízká spotřeba energie dokonalá aerodynamika typově jednotných vozů. Page 10

Nejen vyšší výkon, ale také nižší aerodynamický odpor Snížení C x na polovinu: spotřeba energie aerodynamického vlaku při rychlosti 230 km/h je zhruba stejná, jako spotřeba energie tradičního (hranatého) vlaku jedoucího rychlostí 160 km/h. Tažná síla, jízdní odpor (kn) 250 200 150 100 50 0 0 50 100 150 200 250 rychlost (km/h) tažná síla - konvenční lokomotiva 4 MW tažná síla - lokomotiva 6,4 MW jízdní odpor - konvenční vozy s lokomotivou jízdní odpor - netrakční jednotka s lokomotivo Page 11

Extramodální úspory v osobní dopravě Převod osobní dopravy ze silnic (automobily se spalovacími motory) na elektrizované železnice: zhruba 7 x nižší spotřeba energie, zásadní snížení globálních exhalací oxidu uhličitého, způsobujících klimatické změny, úplné odstranění lokálních exhalací poškozujících zdraví obyvatelstva, aktivní využití času stráveného cestováním (train office) Podmínka: rychlost a kvalita => pohodlím k úsporám energie. Page 12

Vozidla pro vysokorychlostní tratě Jízdní odpor rychle jedoucího vlaku je tvořen zejména jeho aerodynamickým odporem, který roste s druhou mocninou rychlosti (F = k.v 2 ) Výkon je dán součinem síly (jízdního odporu) a rychlosti a roste tedy se třetí mocninou rychlosti (P = k. v 3 ) Avšak pro zdvojnásobení rychlosti (například ze 160 na 320 km/h) je nereálné opatřit vozidla osmkrát výkonnějším trakčním pohonem. je nutné zabývat se aerodynamikou a výrazně snížit odpor vozidla (nikoliv osmkrát vyšší výkon, ale jen dvakrát vyšší výkon v kombinaci se čtyřikrát příznivějším aerodynamickým tvarem), doprovodný, ale mimořádně cenný efekt: nízká energetická náročnost vysokorychlostní železniční dopravy. Page 13

Technické řešení HS vozidel: distribuovaný pohon konvenční řešení: 88t 55t 55t 55t 55t 55t 55t 55t 55t čelní trakční vozidlo distribuovaný pohon: netrakční vozy osa souměrnosti 68t 68t 68t 64t trakční motory transformátor pomocné měniče vyšší (100 %) využití prostoru (délky) pro cestující nižší limit hmotnosti na dvojkolí (17 t) nízké namáhání tratí dynamickými silami při vysokých rychlostech vyšší trakční výkon (20 kw/t), vyšší podíl elektrodynamické (rekuperační) brzdy vyšší akcelerace, neboť 50 % dvojkolí je poháněno redundance trakčních a pomocných pohonů (dvě symetrické poloviny) vysoká spolehlivost Page 14

Rychle a přitom úsporně Tažná síla, jízdní odpor (kn) 250 200 150 100 50 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 rychlost (km/h) tažná síla - konvenční lokomotiva 4 MW jízdní odpor - konvenční vlak tažná síla - vysokorychlostní jednotka 8,8 MW jízdní odpor - vysokorychlostní jednotka Spotřeba energie je úměrná tažné síle, tedy jízdnímu odporu. Jízdní odpor nestoupá vlivem lepší aerodynamiky u vysokorychlostních vozidel s rostoucí rychlostí tak strmě, jako u vozidel konvenčních. Pro rychlost 350 km/h postačuje měrný výkon 20 kw/t. aerodynamicky řešená vysokorychlostní jednotka jedoucí rychlostí 270 km/h má zhruba stejnou spotřebu energie, jako tradiční vlak jedoucí rychlostí 160 km/h. Page 15

Vysokorychlostní elektrické trakční jednotky Vysokorychlostní elektrická jednotka s distribuovaným trakčním pohonem (délka 200 m, 8 vozů, cca 500 sedadel) v = 350 km/h, P = 8 800 kw Přepravní časy v meziměstských relacích (centrum centrum) do vzdálenost cca 900 km kratší než letecké spojení Energetická úspornost: jen 4 kwh / 100 km a sedadlo (ekvivalent 0,4 litru nafty 100 km/sedadlo) Vysoká spolehlivost: interval mezi závažnými poruchami nad 1 milion km Page 16

Produktivita vysokorychlostní železniční dopravy Jízda vysokou rychlostí zásadném způsobem zvyšuje produktivitu vozidel a personálu: tramvaj denně ujede 150 až 180 km, HS jednotka denně ujede 1 600 až 2 400 km. Vyšší produktivita snižuje měrné náklady na pořízení vozidla: tramvaj: 0,49 Kč/sedadlo/km HS jednotka: 0,07 Kč/sedadlo/km proto musí část cestujících v tramvaji stát, proto může být jízdné ve vysokorychlostních vlacích levné (na úrovni konvenční železnice) Page 17

Vysokorychlostní železnice Praha - Brno Není důvod ztrácet čas (2 hodiny) a energii (75 kwh a 19 kg CO 2 na osobu) jízdou automobilem z Prahy do Brna. Vysokorychlostní vlak to zvládne za 50 minut (centrum centrum), respektive za 40 minut (terminál P + CH + R Štěrboholy terminál P + CH + R Lískovec) k práci využitelného času (train office). Spotřebuje k tomu jen 14 kwh a 6 kg CO 2 (perspektivně OZE: 0 kg CO 2 ) na osobu. Page 18

Akceptace vysokorychlostní železniční dopravy cestujícími V roce 2013 povedla společnost Kordis JMK průzkum cestování mezi Prahou a Brnem. V té době zajišťovala dálnice D 1 celkem 97 % osobní přepravy mezi Prahou a Brnem. Otázka zněla: jak rychlá a jak levná by musela být železnice, abyste ji použili místo automobilu? Praha - Brno Průzkum Kordis 2013 Denně v součtu obou směrů hh:mm min IAD 91% 47 844 91,2% 2:00 120 BUS 6% 69% 3 161 6,0% 2:30 150 VLAK 3% 31% 1 450 2,8% 2:42 162 hromadná 9% 100% 4 611 8,8% celkem 100% 52 455 100,0% Poznámka: Podíl železnice na přepravách Praha Brno je v současnosti v odezvě na nárůst kvality přepravní nabídky (projekt ČD/ÖBB railjet) oproti roku 2013 více než dvojnásobný Page 19

Praha Brno: přepravní průzkum KORDIS JMK konverze cestujících z IAD na železnici Kritérium času Odpovědi odpovídají Gaussovu rozdělení Při době jízdy 55 minut přejde na železnici 70 % občanů v současnosti používajících automobil (34 000 ze 48 000 osob denně). Magický bod: 55 minut Page 20

Praha Brno: přepravní průzkum KORDIS JMK konverze cestujících z IAD na železnici Kritérium času Odpovědi odpovídají Gaussovu rozdělení Rozhodování lidí je však ovlivněno Baťovým syndromem (efekt X99 ): za 1 000 Kč skoro nikdo, za 500 Kč jen část, za 199 Kč skoro všichni. U celkového výnosu (tržby plus společenské výnosy úspora externích i interních nákladů a času) se uplatňuje Lafaierovo pravidlo výběru daní: optimum celkového výnosu je při ceně jízdenky kolem 200 Kč při době cesty 55 minut je společenský výnos na jednoho cestujícího 1 728 Kč Page 21 Magický bod: 200 Kč

Děkuji Vám za Vaši pozornost! Jiří Pohl Senior Engineer Mobility Enginnering Siemensova 1 155 00 Prague 13 Czech Republic Mobile: +420 724 014 931 E-mail: jiri.pohl@siemens.com siemens.cz/mobility Page 22