Vysokorychlostní železniční doprava v České republice Ing. Jiří Pohl Ostrava, 18.6.8 Strana 1 červen 8 ing. Jiří Pohl Siemens Kolejová vozidla s.r.o., 8 Soulad parametrů tratí a vozidel Obsah: 1. Mobilita. Energetická náročnost dopravy 3. Závislost dopravy na kapalných uhlovodíkových palivech 4. Potenciál železnice 5. Česká republika 6. Vysokorychlostní tratě 7. Moderní vysokorychlostní vozidla 8. Rychlá meziregionální doprava 9. Rychlá nákladní doprava 1.Optimalizace tratí a vozidel Strana červen 8 ing. Jiří Pohl 1
1. Mobilita Žijeme ve společnosti, která nevnímá vzdálenost: Ráno hodinu tam odpoledne hodinu zpět vzdálenostem přizpůsobujeme rychlost přepravy v (km/h) 1,1h 1h dálková doprava (~9 km/h) 1 meziměstská doprava (~1 km/h) 1 1 1 1 L (km) Strana 3 červen 8 ing. Jiří Pohl 1h městská doprava (~ km/h). Energetická náročnost dopravy Všeobecně: Spotřeba energie k překonání odporu prostředí je úměrná. mocnině rychlosti: 1 Fa = ρ Cx S. v F a lodě ρ = 1 kg/m 3 osobní automobil autobus ρ = 1, kg/m 3 tradiční vlak vysokorychlostní jednotka letadlo ρ =,3 kg/m 3 ve výšce 1 km v Strana 4 červen 8 ing. Jiří Pohl
Aerodynamika Výhody železnice proti automobilu: nižší valivý odpor (,8 až 1, proti 8 ) schopnost tvořit vlak = za jednou čelní plochou je dopravováno mnoho řad cestujících (tato vlastnost je při vysokých rychlostech dominantní) Strana 5 červen 8 ing. Jiří Pohl Letadla Nevýhoda letectví na krátké vzdálenosti Vlivem velkých ztrátových časů před odletem a po příletu je výsledná střední přepravní rychlost výrazně menší než rychlost letu. Ztráty však odpovídají druhé mocnině skutečné rychlosti letu. A A = f(v stř ) A = f(v letu ) v stř vletu = vletu T 1+ L v stř v letu v Strana 6 červen 8 ing. Jiří Pohl 3
Letecká doprava na krátké vzdálenosti Výsledná cestovní rychlost je na úrovni pozemních dopravních prostředků, ale spotřeba paliva je úměrná rychlosti letu (9 km/h) letadlo - krátké lety ς = 1, kg/m 3 F a lodě ρ = 1 kg/m 3 osobní automobil autobus tradiční vlak vysokorychlostní jednotka letadlo dlouhé lety ς =,3 kg/m 3 ( ve výšce 1 km ) v Strana 7 červen 8 ing. Jiří Pohl 3. Závislost dopravy na kapalných uhlovodíkových palivech Doprava jako celek lodě letadla 95% automobily kapalná uhlovodíková paliva kolejová doprava elektřina jen kolejová doprava má alternativu za kapalná uhlovodíková paliva (58% těžby) Strana 8 červen 8 ing. Jiří Pohl 4
Výhled do blízké budoucnosti Přichází druhá polovina ropného věku: intenzita těžby limituje intenzitu spotřeby vzniká eskalace cen kapalných paliv, která je nutná k vytvoření rovnováhy k vyrovnání nabídky s poptávkou Intenzita spotřeby [Gb/a] 3 snížení poptávky vysokou cenou spotřeba cena 1 těžba zvýšení těžby vysokou cenou 195 5 Strana 9 červen 8 ing. Jiří Pohl Přírodní ropa 1 barel (159 litrů) ropy: náklady na těžbu... 1 USD prodejní cena (8) 11 13 USD Úhly pohledu na těžbu ropy: (cca 1 Kč/litr) A) očima ekonoma B) očima geologa (Hubert, 1955) C) očima historika 5 1 195 5 5 15 5 t t t Strana 1 červen 8 ing. Jiří Pohl 5
4. Potenciál železnice Možnosti železniční dopravy: snížit energetickou náročnost dopravy (mobility) snížit závislost mobility na kapalných uhlovodíkových palivech (náhrada ropy snáze zajistitelnou elektrickou energií) Strana 11 červen 8 ing. Jiří Pohl Realita železnice Osobní doprava, Česká republika 6: Přeprava (osoby) Přepravní výkony (os km) podíl železnice: 3,6% podíl železnice: 6% železniční doprava plní okrajovou roli a nemá tedy výrazný vliv na energetickou náročnost dopravy potenciál železnice není využit (ke škodě jí samé i ke škodě společnosti) Strana 1 červen 8 ing. Jiří Pohl 6
Příčiny nízké atraktivnosti železnice Technická úroveň železnice: tratě z 19. století nejsou schopny konkurovat současným dálnicím železniční vozidla z. století nejsou schopna konkurovat současným automobilům, autobusům a letadlům Strana 13 červen 8 ing. Jiří Pohl Kritérium: doba přepravy Tradiční železnice: - dlouhá základní doba (dlouhé intervaly ) - nízká rychlost Moderní železnice: - krátká základní doba (krátké intervaly) - vysoká rychlost Ti T = Tz + Tj = T d + p + L v T j... doba jízdy T i... interval L... vzdálenost v... rychlost T p... celková doba přepravy T z... základní doba T d... doba dosažitelnosti místa odjezdu Strana 14 červen 8 ing. Jiří Pohl 7
Kritérium: doba přepravy T (h) tradiční železnice silnice Letadlo dt = (1km/ h) dl 1 moderní železnice dt = (3km / h) dl 1 oblast optimálního použití železnice L (km) Strana 15 červen 8 ing. Jiří Pohl 5. Česká republika Zkušenost s upgrade koridorových tratí (v = 16 km/h) bez souběžné dálnice (například: Praha Ostrava): Železnice má dominantní postavení na přepravním trhu veřejných dopravců, neboť má kratší časy než silniční doprava. se souběžnou dálnicí (například: Praha Brno): Železnice nedosahuje kratších přepravních časů než dálnice. v souvislosti s rostoucí sítí dálnic se bude pozice železnice vůči automobilové a autobusové dopravě komplikovat Strana 16 červen 8 ing. Jiří Pohl 8
6. Vysokorychlostní tratě Zajištění atraktivity osobní železniční dopravy: A) vlak musí jet podstatně rychleji, než automobil je nutno kompenzovat horší dostupnost nádraží a menší operativnost hromadné dopravy je nutno vytvořit (a nabídnout cestujícímu) bonus navíc B) vlak musí využít časový náskok daný snazší dostupností nádraží proti letišti a dojet během tohoto času co nejdál Strana 17 červen 8 ing. Jiří Pohl Vysokorychlostní tratě Kolem roku 16 skončí modernizace koridorů. Co budeme v ČR stavěno potom? Existují dvě základní kategorie vysokorychlostních tratí: tratě určené výhradně jen pro vysokorychlostní vlaky tratě určené pro smíšený provoz (vysokorychlostní vlaky v souběhu s dalšími vlaky) Kterou doporučit? Strana 18 červen 8 ing. Jiří Pohl 9
Dopravní hledisko Dopravní výkonnost: Původní trať Smíšený provoz Původní a nová trať Příčina poklesu dopravní výkonnosti: Souběh rychlých a pomalých vlaků (nerovnoběžný grafikon) Strana 19 červen 8 ing. Jiří Pohl Investiční hledisko Náklady na výstavbu: Smíšený provoz Vysokorychlostní provoz Úspory výhradně vysokorychlostním provozem: menší poloměry oblouků větší sklony kratší mosty kratší tunely méně dopraven redundance (dvě trasy) Strana červen 8 ing. Jiří Pohl 1
Poloměr oblouku (v = 3 km/h) Smíšený provoz konvenční vlaky: velmi velké poloměry oblouků h s = 8 mm h n = 1 mm h + h a = g e 8 + 1 = 9,81 75 s n = 1,18m / s v 3 R = = = 5866 m a 3,6 1,18 Vysokorychlostní provoz speciální vlaky: výrazně menší poloměry oblouků h s = 18 mm h n = 15 mm h + h a = g e 18 + 15 = 9,81 75 s n =,16 m / s v 3 R = = = 315 m a 3,6,16 Strana 1 červen 8 ing. Jiří Pohl Sklon Smíšený provoz (veškeré vlaky): s = 1,5 Vysokorychlostní provoz (jen speciální rychle jedoucí vlaky): s = 35 (4 ) Strana červen 8 ing. Jiří Pohl 11
Zvládnutí velkých sklonů staticky velkým měrným výkonem Vysokorychlostní vozidla mají pro překonání aerodynamických ztrát velký měrný výkon a tedy i velkou stoupavost: k = kw/t p o = 1 +,1 v v = km/h F 3,6 k s = f p = v g v F t (v 1 ) 3,6 1 ( a + c ) = ( 1+,1 ) = 36,7 5,8 3 9,81 s ( ) ΔF=m.g.s F t (v )=F o (v ) F o (v 1 ) v 1 v v Strana 3 červen 8 ing. Jiří Pohl 3 13 v (km/h) 3 Zvládnutí velkých sklonů staticky velkým měrným výkonem sv diagram vysokorychlostní jednotky na otevřené trati 4 stoupání (promile) 35 3 5 15 1 5-5 5 1 15 5 3 35 4 rychlost (km /h) Strana 4 červen 8 ing. Jiří Pohl 1
Náhrada tunelu trasou přes vrchol (dlouhé stoupání) standardní trasa Zvýšení aerodynamických ztrát tunelem je nevratné vysokorychlostní trasa km/h potenciální energii lze rekuperovat 3 Strana 5 červen 8 ing. Jiří Pohl Kinetická energie rychle jedoucího vlaku Vlak jedoucí rychlostí 3 km/h má kinetickou energii odpovídající potenciální energii ve výšce:,5 ξ v,5 1,1 3 h = = = 389m g 3,6 9,81 Virtuální výška jedoucího vlaku 6 5 výška (m) 4 3 1 5 1 15 5 3 35 rychlost (km/h) Strana 6 červen 8 ing. Jiří Pohl 13
Zvládnutí velkých sklonů dynamicky - náběhem v Rampa 1m, 4 (Δh = 4m) Rychlost na začátku stoupání: v 1 = 3 km/h Rychlost na konci stoupání: v 1 4 1 km 4 m h g 3 4 9,81 v = v1 = 3,6 = 84 km / h ξ 3,6 1,1 Vlak jedoucí rychlostí 3 km/h má energii odpovídající výšce:,5 ξ v,5 1,1 3 h = = = 389 m g 3,6 9,81 Strana 7 červen 8 ing. Jiří Pohl Zkrácení tunelů a mostů strmými rampami Standardní trasa Vysokorychlostní trasa Střídáním stoupání a spádů nedochází ke ztrátám energie kinetická energie se mění v potenciální a zpět Strana 8 červen 8 ing. Jiří Pohl 14
Náhrada tunelu otevřenou tratí Přednosti: snížení investičních nákladů snížení požárních rizik (CEN TS 45 545) zrychlení výstavby snížení spotřeby energie snížení účinku tlakových vln p o ( ) tunel otevřená trať p ot = a + k t c v p o = a + c v v (km/h) nevratná ztráta energie Strana 9 červen 8 ing. Jiří Pohl CEN TS 45 545-1 Požární ochrana kolejových vozidel Provozní třída 1 - Vozidla nejsou řešena pro provoz v tunelu - max. délka tunelu 1 km, - tunely činí max. 1 % délky tratě, -boční evakuace je kdykoliv možná. Provozní třída - Vozidla jsou řešena pro provoz v tunelu s boční evakuací a s dosažením bezpečného místa v krátkém čase - vlak dosáhne místo, kde lze provést evakuaci do max. 4 min. a max. 5 km, -boční evakuace je kdykoliv možná. Provozní třída 3 - Vozidla jsou řešena pro provoz v tunelu s boční evakuací a s dosažením bezpečného místa v dlouhém čase - vlak dosáhne místo, kde lze provést evakuaci do max.15 min. a max. km, -boční evakuace je kdykoliv možná. Provozní třída 4 - Vozidla jsou řešena pro provoz v tunelu bez boční evakuace, ale s dosažením bezpečného místa v krátkém čase Strana 3 červen 8 ing. Jiří Pohl 15
CEN TS 45 545-1 Požární ochrana kolejových vozidel Úroveň rizika Kategorie vozidla Provozní třída 1 3 4 standardní N HL 1 HL HL HL 3 automatický provoz A HL 1 HL HL HL 3 dvoupodlažní D HL 1 HL HL HL 3 lůžkové S HL HL HL 3 HL 3 Úroveň rizika HL 1 až HL 3 určuje požadavky na konstrukční materiály (hořlavost, kouřivost, toxicita, ) i na konstrukční řešení (konstrukční uspořádání, evakuační opatření, vytvoření požárních úseků, zachování funkcí, elektrická zařízení, ) Strana 31 červen 8 ing. Jiří Pohl Tlakové vlny Rychle jedoucí vlak vyvolává tlakovou vlnu V otevřené krajině se tlaková vlna rozptyluje do stran V tunelu se nemůže tlaková vlna šířit do stran a proto se pohybuje podélně kmitá mezi oběma portály Strana 3 červen 8 ing. Jiří Pohl 16
Působení tlakových vln Amplituda na vlak působících tlakových vln závisí na jeho rychlosti a tvaru, na průřezu tunelu, na rychlosti protijedoucího vlaku a dalších faktorech maximum je až +/- 7 kpa Člověk snáší strmost změny tlaku zhruba do,5 kpa/s při náhlých změnách tlaku pociťuje zaléhání až bolest v uších. Cestujícího je nutno chránit před účinkem tlakových vln tlakotěsné vozy Konstrukce tlakotěsných vozů je namáhána velkými silami: -bočnice (7 m ): F = p. S = 7. 7 = 49 kn (5 t), -okno (1 m ): F = p. S = 7. 1 = 7 kn (7 kg), -dveře ( m ): F = p. S = 7. = 14 kn (1 4 kg), Strana 33 červen 8 ing. Jiří Pohl Grafikon průjezdu vlaku a tlakových vln tunelem konec tunelu L délka tunelu přetlaková vlna podtlaková vlna čelo vlaku konec vlaku V mach = V v zv 5km / h = =, 14km / h začátek v v v =, v zv zv tunelu čas T Strana 34 červen 8 ing. Jiří Pohl 17
Namáhání vozové skříně tlakotěsného vozu +p p e p e. tlak vně vozu (amplituda až ± 7 kpa) p i t p i. tlak uvnitř vozu ( dpi / dt,5 kpa/s ) -p Tlakotěsnost vyvolává tlakopevnost a tlakotuhost Strana 35 červen 8 ing. Jiří Pohl Ventilace prostoru pro cestující za jízdy tunelem Ventilační systém vnitřku vozu nesmí narušit jeho tlakotěsnost: Pasivní tlaková ochrana (krátké a málo početné tunely) Systém přechází do režimu 1 % recirkulace ve voze stoupá koncentrace CO Cestující vydechuje za hodinu litrů CO, pro pocit nevydýchaného vzduchu nesmí být koncentrace CO větší než 1 % - do vozu je potřeba přivádět za hodinu pro každého cestujícího m 3 čerstvého vzduchu. b) Aktivní tlaková ochrana (dlouhé a početné tunely) ventilátory udržují ve voze stálý tlak (podobně jako v letadle) Strana 36 červen 8 ing. Jiří Pohl 18
7. Vysokorychlostní vozidla - Trakční výkon Aerodynamická síla (odpor prostředí) roste s druhou mocninou rychlosti (při zvýšení rychlosti ze 1 km/h na 3 km/h vzroste 9 krát): F =,5. C x. S. ρ. v Trakční výkon pro překonání aerodynamického odporu roste se třetí mocninou rychlosti (při zvýšení rychlosti ze 1 km/h na 3 km/h vzroste 7 krát): P = F. v =,5. C x. S. ρ. v. v =,5. C x. S. ρ. v 3 Při zachování běžného tvaru vlaků by tento postup by vedl k nereálně velkým výkonům vozidla musí mít aerodynamický tvar (výrazně menší C x ) Strana 37 červen 8 ing. Jiří Pohl Porovnání parametrů tradičních vlaků s lokomotivou a vysokorychlostních jednotek loko v P tn N L v h P t m L m Z k tm F t a b F v C x F a ΔF dv/dt E 1 km/h kw km/h kw t t kw/t kn N/kN kn kn m/s kwh/km 754 1 1 1 1 93 1 3 76 36,3 37 1,3,5 8,7 14 15,31 9 141 1 1 115 1 917 84 36 4,3 58 1,3,5 8,4 18 31,64 1 36 (DC) 14 3 41 1 11 947 86 36 6,6 76 1,3,5 9,8 9 39,78 15 151 16 3 9 1 16 3 9 8 36 8,9 88 1,3,5 9,5 33 46,94 17 tradiční 5 7 1 18 5 148 84 36 11,6 93 1,3,5 1,8 58 4,5 7 tradiční 5 9 761 1 5 8 785 84 36 19,8 17 1,3,5 11,8 91 4,5 41 tradiční 3 15 51 1 7 13 969 84 36 31,5 168 1,3,5 1,8 131 4,5 57 tradiční 35 3 335 1 315 1 84 36 47,3 16 1,3,5 13,8 178 4,5 76 tradiční 6 57 18 5 856 168 36 11,1 15 1,3,5 1 3,1 64 9,5 3 tradiční 5 1 33 3 5 11 7 5 36 18,1 159 1,3,5 15 3,4 11 34,5 5 tradiční 3 7 167 7 7 4 45 588 36 5,8 93 1,3,5 6 4,6 15 5,5 96 tradiční 35 71 5 18 315 64 368 151 36 34,4 66 1,3,5 56 7,9 53 13,5 VR 16 1 999 16 1 999 47 4,3 45,8, 5 1,1 14 6,5 8 VR 957 957 47 6,3 53,8, 6 1,1 6,5 11 VR 5 4 581 5 4 581 47 9,7 66,8, 6 1,1 34 6,5 16 VR 3 6 786 3 6 786 47 14,4 81,8, 6 1,1 49 6,5 VR 35 9 687 35 9 687 47,6 1,8, 7 1,1 67 6,5 9 Strana 38 červen 8 ing. Jiří Pohl 19
Porovnání parametrů tradičních vlaků s lokomotivou a vysokorychlostních jednotek 3 jmenovitý výkon (kw) 5 15 1 5 5 1 15 5 3 35 rychlost (km/h) tradiční vozidla tradiční vozidla - více lokomotiv tradiční vozidla - jedna lokomotiva vysokorychlostní vozidla Strana 39 červen 8 ing. Jiří Pohl Trakční charakteristika, jízdní odpory a spotřeba energie Tažná síla, jízdní odpor (kn) 5 15 1 5 Spotřeba energie je úměrná tažné síle, tedy jízdnímu odporu. Ten vlivem lepší aerodynamiky nestoupá u vysokorychlostních vozidel s rostoucí rychlostí tak strmě, jako u vozidel konvenčních. 5 1 15 5 3 35 4 rychlost (km/h) tažná síla - konvenční lokomotiva 4 MW tažná síla - vysokorychlostní jednotka 8,8 MW jízdní odpor - konvenční vlak jízdní odpor - vysokorychlostní jednotka Energetický důsledek: aerodynamicky řešená vysokorychlostní jednotka jedoucí rychlostí 7 km/h má stejnou spotřebu energie, jako tradiční vlak jedoucí rychlostí 16 km/h. Strana 4 červen 8 ing. Jiří Pohl
Trend: distribuovaný pohon konvenční řešení: 88t 55t 55t 55t 55t 55t 55t 55t 55t čelní trakční vozidlo distribuovaný pohon: osobní vozy 68t 68t 68t 64t trakční motory transformátor pomocné měniče vyšší (1 %) využití prostoru (délky) pro cestující nižší limit hmotnosti na dvojkolí (17 t) vyšší trakční výkon ( kw/t) vyšší podíl elektrodynamické (rekuperační) brzdy vyšší akcelerace 5 % dvojkolí je poháněno redundance (dvě symetrické poloviny) Strana 41 červen 8 ing. Jiří Pohl Moderní vysokorychlostní vozidla (třída 1 podle TS HS RST) Velaro E Charakteristické znaky: podíl poháněných dvojkolí α = 5% měrný výkon k = kw/t hmotnost na dvojkolí m 1 < 17t maximální provozní rychlost v = 35 km/h napájecí napětí U = 15kV / 5kV / (3kV) chybějící převýšení h n = 15 mm činitel tvaru C x 1,1 (pro jednotku délky m) stoupavost s = 4 neadhezní brzda bezdotyková požární odolnost pro provoz v tunelu tlaková odolnost Δp = +/- 7kPa homologace EU Strana 4 červen 8 ing. Jiří Pohl 1
Elektrická vysokorychlostní jednotka Velaro vysokorychlostní jednotka s distribuovaným trakčním pohonem v = 35 km/h P = 8 8 kw 5 % dvojkolí poháněno Přepravní časy v meziměstských relacích (centrum centrum) na vzdálenost do přibližně 1 km kratší než letecké spojení Energetická úspornost - jen 5 kwh / 1 km a sedadlo Strana 43 červen 8 ing. Jiří Pohl Velaro E Přehled vozů Club, Vůz C1 37 míst k sezení Pohodlná sedadla, potažená kůží Uspořádání sedadel: +1 Salónek: konferenční místnost Stropní monitory, individuální audiozásuvky Individuální čtecí lampy Tlačítko pro zavolání personálu Otočná sedadla Strana 44 červen 8 ing. Jiří Pohl
Velaro E Přehled vozů Preferente, Vozy C, C3 13 míst k sezení, pohodlná sedadla Uspořádání sedadel: + 1 Stropní monitory, individuální audiozásuvky Individuální čtecí lampy Otočná sedadla Strana 45 červen 8 ing. Jiří Pohl Velaro E Přehled vozů Turista, Vozy C5, C6, C7, C8 64 míst k sezení Uspořádání sedadel: + Stropní monitory, individuální audiozásuvky Individuální čtecí lampy Otočná sedadla WC pro vozíčkáře (vůz C5) Vyobrazení: C5 Strana 46 červen 8 ing. Jiří Pohl 3
Velaro E Vybavení otočná sedadla Strana 47 červen 8 ing. Jiří Pohl Velaro E Servisní zařízení Celkem 4 kuchyně s rozdílným vybavením Kromě restauračního vozu i ve vozech C1, C4 a C8 Díky servisním vozíkům obsluha ve všech vozech Strana 48 červen 8 ing. Jiří Pohl 4
Velaro E Technika Distribuovaný trakční pohon Čelní vůz s pohonem Vůz s transformátorem Vložený vůz s pohonem Střední vůz Trakční dvojkolí (trakce a elektrodynamická brzda) brzdové kotouče v discích kol Nepoháněná dvojkolí 3 brzdové kotouče na nápravě Transformátor Měniče Baterie a nabíječ Sběrač proudu 5 % poháněných dvojkolí Trakční výzbroj umístěna výhradně v prostoru pod podlahou Strana 49 červen 8 ing. Jiří Pohl Velaro E Technika Bezpečnost Vyvinuto podle nejnovějších TSI standardů (Technické specifikace pro interoperabilitu) jak pro provoz na konvenčních tratích, tak i pro provoz na speciálních vysokorychlostních tratích Scénář nárazu Scénář požáru 8 km/h Vozová skříň 15 t těleso (nákladní automobil) Omezená deformace vozové skříně Bez deformace prostoru pro přežití Strana 5 červen 8 ing. Jiří Pohl Po nahlášení požáru na palubě může jet až 15 minut touto rychlostí (km) Tlakotěsná skříň pro snížení nákladů na infrastrukturu (např. u tunelů) Stabilní při bočním větru 5
8. Meziregionální železniční osobní doprava Konvenční tratě : vozidla řešená podle TSI CR RST Vysokorychlostní tratě : vozidla řešená podle TSI HS RST Na vozidla pro vysokorychlostní tratě jsou kladeny vyšší nároky : aerodynamika vyšší rychlost B vyšší měrný výkon tlakotěsnost A účinnější brzdy požární odolnost redundance nižší hmotnost na dvojkolí Strana 51 červen 8 ing. Jiří Pohl 8. Meziregionální železniční osobní doprava Analogie : Dálnice a silnice vozidla určená jen pro konvenční tratě nemohou být používána na vysokorychlostních tratích vozidla určená pro vysokorychlostní tratě mohou též využívat konvenční síť Strana 5 červen 8 ing. Jiří Pohl 6
9. Rychlá nákladní doprava (1) Současná situace v osobní železniční dopravě dopravě všeobecně : Trend ucelených jednotek je provázen odklonem od spřahovacího standardu Původně tažný hák, šroubovka, nárazníky průběžná brzda nepřímočinná pneumatická pasivní vypružení individuální zdroje el. energie (jen společné vedení el. topení) netěsné mezivozové přechody Nově centrální spřáhlo vně jednotky automatické uvnitř jednotky pevné průběžná brzda přímočinná elektropneumatická aktivní pneumatické vypružení společné zdroje el. energie (propojování vedení sítí 3 x 4 V AC a 11 V DC) utěsněné mezivozové přechody Efekt: - ztráta universálnosti + vyšší technické parametry Strana 53 červen 8 ing. Jiří Pohl Rychlá nákladní doprava () Současná situace v nákladní dopravě : - velký odklon od vlaků rozřazovaných na seřadištích k přímým vlakům, - přesto je však stále dodržován spřahovací standard Tažné a nárazné ústrojí ( nárazníky, tažný hák, šroubovka ) přípustná tolerance výšky nárazníků omezuje statický průhyb vypružení a tím vede k jeho velké tuhosti Δm g c = Δy nevhodné pro vyšší rychlosti ( kvalita chodu, hluk ) Samočinná pneumatická brzda s nízkou průraznou rychlostí musí být funkcí rozvaděčů záměrně zpožďována nevhodné pro vyšší rychlosti ( dlouhé zábrzdné dráhy ) Současný limit : 1 km/h ( režim,ss ) Řešení: odklon od spřahovacího standardu i v rychlé nákladní dopravě Strana 54 červen 8 ing. Jiří Pohl 7
Rychlá nákladní doprava (3) Cíl = náhrada letecké cargo dopravy a dálniční kamionové dopravy Vozidlo = ucelená jednotka uzpůsobená pro zboží na europaletách (8 mm x 1 mm) Přínosy : kratší přepravní časy způsobené : - vyšší rychlostí jízdy - souběhem s osobní dopravou (bez čekání na volnou,,pomalou trasu) ochrana zboží před poškozením dokonalá aerodynamika (energetická hospodárnost) nízká hlučnost Manipulace se zbožím: jednodušší než u letadla na rampách jako u automobilu Strana 55 červen 8 ing. Jiří Pohl Rozdělení dopravy mezi konvenční a vysokorychlostní tratě Konvenční tratě (procházejí osídlením a 15 let jej formovaly): příměstská a regionální osobní doprava konvenční nákladní doprava Vysokorychlostní tratě (vedené převážně mimo osídlení): dálková osobní doprava mezinárodní osobní doprava rychlé nákladní vlaky (ucelené cargo jednotky) Strana 56 červen 8 ing. Jiří Pohl 8
Rychlá doprava na modernizovaných tratích Pro rychlé vlaky (3 km/h) na modernizovaných tratích vzniká nová kategorie vozidel netrakční jednotky. Zajišťují vysoký standard cestování při rozumné výši nákladů. Strana 57 červen 8 ing. Jiří Pohl 1. Optimalizace trati a vozidel Potenciál úspor investičních nákladů na výstavbu tratí použitím moderních vozidel, speciálně řešených pro provoz na vysokorychlostních tratích: menší zatížení dvojkolí menší poloměry oblouků větší sklony kratší mosty kratší tunely úspornější průřez tunelu (tlaková odolnost vozidla) úspornější protipožární opatření na straně tunelu (požární odolnost vozidla) Strana 58 červen 8 ing. Jiří Pohl 9
Optimalizovaná trať Strana 59 červen 8 ing. Jiří Pohl Společné řešení Trať Napájení Zabezpečení Vozidlo Cíl: - optimalizace parametrů, - optimalizace nákladů Strana 6 červen 8 ing. Jiří Pohl 3
Milníky v Evropě a u nás Je na čase zastavit historický trend stále rostoucího zaostávání km/h 3 km/h Evropa: stejné autobusy stejná auta stejná letadla stejné vlaky elektrická železnice parostrojní železnice koňka +1 rychlost 16 km/h elektrizace hlavních tratí 1839 + +4 193 +7 1957 Česká republika 3 Strana 61 červen 8 ing. Jiří Pohl Evropská integrace Vysokorychlostní tratě v České republice: národní geografické podmínky, národní specifika přepravních potřeb, evropská jednotnost, evropská zkušenost koordinace se sousedy. úspora času a nákladů při výstavbě kolem roku 16 budou dokončeny koridory Máme-li v roce 17 v ČR začít stavět nové tratě, je potřeba již v krátké době vědět, jak. Strana 6 červen 8 ing. Jiří Pohl 31
Šťastnou cestu Strana 63 červen 8 ing. Jiří Pohl Děkuji Vám za Vaši pozornost Strana 64 červen 8 ing. Jiří Pohl 3