40 lat temu, dokładnie 1 października 1964 roku, wraz z otwarciem linii łączącej Tokio z Osaką (515 km długości) rozpoczęła się era kolei dużych prędkości. Nowa, niespotykana wcześniej wysoka jakość infrastruktury kolejowej (mała krzywizna łuków, długie proste, minimalny gradient pochyłości) pozwoliła na rozwijanie maksymalnej prędkości 210 km/h, a wkrótce dzięki wprowadzeniu lepszego systemu sygnalizacyjnego podniesiono ją do 250 km/h. Tak duża prędkość pozwoliła na skrócenie czasu podróży pomiędzy dwoma największymi miastami Japonii o połowę. Obecnie czas przejazdu najszybszego pociągu –
Nozomi (dodatkowo zatrzymuje się w Kioto i Nagoi) wynosi zaledwie 2,5 godziny (średnio 206 km/h).
Dla porównania najkrótszy czas przejazdu pomiędzy Wrocławiem a Warszawą Centralną (471 km, 3 przystanki pośrednie) wynosi 4 godziny i 36 minut, czyli ze średnią prędkością 102 km/h. Nasuwa się zatem pytanie, jaka prędkość decyduje o tym czy daną linię uznamy za linię dużych prędkości. Czy jest to 160, 210, 250 km/h, a może jeszcze jakaś inna wartość? Może decydujące znaczenie ma kwestia wykorzystywanego taboru?
Odpowiedź na te pytania nie jest całkiem jasna i oczywista, bowiem w różnych opracowaniach przyjmuje się często różne interpretacje, jednakże zdaniem autora najlepiej w tym celu posłużyć się Dyrektywą 96/48 z 23 lipca 1996 roku. Definiuje ona system kolei dużych prędkości i warunki jakie powinien on spełnić, po pierwsze:
1. Infrastrukturę, która obejmuje:
• specjalne wybudowane i przygotowane linie do prędkości równych 250 km/h i większych
• specjalnie zmodernizowane linie przygotowane do prędkości rzędu 200 km/h
• specjalnie zmodernizowane linie dużych prędkości o specyficznych cechach wynikających z właściwości topograficznych terenu, bądź ze specyficznych ograniczeń w obszarach miejskich, na których prędkość musi być każdorazowo dopasowana do tych warunków.
• specjalnie zmodernizowane linie przygotowane do prędkości rzędu 200 km/h
• specjalnie zmodernizowane linie dużych prędkości o specyficznych cechach wynikających z właściwości topograficznych terenu, bądź ze specyficznych ograniczeń w obszarach miejskich, na których prędkość musi być każdorazowo dopasowana do tych warunków.
2. Tabor, który powinien zapewniać bezpieczną i niezakłóconą podróż:
• z prędkością przynajmniej 250 km/h na specjalnie dla tych prędkości wybudowanych liniach, a nawet z prędkością 300 km/h w określonych warunkach
• z prędkością rzędu 200 km/h na zmodernizowanych liniach
• z maksymalnymi możliwymi prędkościami na pozostałych liniach.
• z prędkością rzędu 200 km/h na zmodernizowanych liniach
• z maksymalnymi możliwymi prędkościami na pozostałych liniach.
3. Kompatybilność infrastruktury i taboru. Koleje dużych prędkości wymagają najwyższej zgodności parametrów infrastruktury z parametrami taboru. A funkcjonowanie, bezpieczeństwo kolei dużych prędkości oraz poziom jakości i wielkość kosztów wynikają z tej właśnie zgodności.
W ramach powyższej definicji, państwa eksploatujące koleje dużych prędkości można podzielić na dwie grupy. "I ligę" stanowią kraje, w których pociągi poruszają się z prędkością powyżej 250 km/h, a w większości jest to 300 km/h. Należą do niej:
• Japonia (1964)
• Francja (1981)
• Niemcy (1991)
• Włochy (1992)
• Hiszpania (1992)
• Belgia (1997)
• Wielka Brytania (2003)
• Korea Południowa (2004).
• Francja (1981)
• Niemcy (1991)
• Włochy (1992)
• Hiszpania (1992)
• Belgia (1997)
• Wielka Brytania (2003)
• Korea Południowa (2004).
W 2005 roku do tej grupy dołączy jeszcze Tajwan, a na początku 2007 roku także Holandia.
"II ligę" tworzą: Szwecja, Finlandia, Norwegia, Dania, Grecja, Portugalia, Szwajcaria, Chiny i Stany Zjednoczone, czyli państwa eksploatujące zmodernizowane linie dla prędkości maksymalnych z zakresu 200 –
220 km/h. Do 2010 roku do tej grupy dołączą również Luksemburg, Czechy, Słowenia, Rosja, Kazachstan i Polska.
Wraz z dynamicznym rozwojem długości infrastruktury dużych prędkości, postępuje jej rozwój jakościowy (poprawa bezpieczeństwa, zwiększanie przepustowości, podwyższanie prędkości maksymalnych do nawet 350 km/h), rozwijane są również konstrukcje pociągów. Jednakże wszystkie te wysiłki służą jak dotąd prawie wyłącznie prowadzeniu przewozów pasażerskich. Nasuwa się zatem pytanie, gdzie tkwią przyczyny, z powodu których na tych liniach nie prowadzi się przewozów towarowych. Z technicznego punktu widzenia, pewną przeszkodę stanowi ograniczony maksymalny nacisk na oś wagonu przy określonej prędkości. Zależność ta jest odwrotna, tzn. im wyższa prędkość, tym mniejsze może być obciążenie osi i w konsekwencji masa całkowita pociągu. Możliwym i coraz powszechniej stosowanym zabiegiem jest zmniejszanie masy samych wagonów, poprzez stosowanie nowoczesnych, lżejszych wózków wagonowych.
Inną przyczyną jest ograniczona przepustowość każdej z linii kolejowych. Prawdą jest, że im wyższa prędkość, z jaką mogą kursować pociągi, tym większa jest przepustowość danej linii, występują jednakże przypadki, gdzie ta przepustowość wykorzystana jest do granic możliwości. Takim przykładem jest, wspomniana już, linia Tokaido –
Shinkansen, po której w ciągu doby porusza się 291 par pociągów pasażerskich. Oznacza to, że przez większą część dnia, co około 3 minuty odjeżdża pociąg w kierunku Osaki bądź Tokio. Stąd pociągi towarowe mogłyby kursować jedynie w ciągu kilku godzin nocnych, a i to pod warunkiem, że ich ruch nie zakłócałby codziennych rewizji linii i jej ewentualnych napraw. W Europie ten problem jest zdecydowanie mniejszy, dodatkowo wprowadzany obecnie równolegle w wielu państwach system ERTMS/ETCS (European Rail Traffic Management System/European Train Control System) powinien znacznie podnieść zarówno przepustowość całej sieci (nawet do 30 pociągów na godzinę), jak i poziom bezpieczeństwa ruchu. Ponadto dzięki ujednoliceniu systemów sygnalizacji i przepisów ruchu pozwoli on na płynne przekraczanie granic. Wynika stąd, że również kwestia przepustowości sieci, szczególnie w Europie, nie stanowi przeszkody dla wprowadzania pociągów towarowych na linie dużych prędkości.
Artykuł pochodzi z czasopisma "Logistyka", nr 2/2005.