Высокоскоростные железные дороги в россии. Как китай захватывает мир при помощи железной дороги
Высокоскоростные железные дороги
Дан обзор истории развития скоростного и высокоскоростного движения пассажирских поездов на железных дорогах мира. Приведены характеристики многих уже эксплуатируемых и ещё проектируемых высокоскоростных специализированных магистралей (ВСМ); изложены технико-эксплуатационные, социально-экономические, экологические преимущества ВСМ перед другими видами пассажирского транспорта.
Предназначено для студентов транспортных специальностей, изучающих дисциплины: «Общий курс железных дорог», «Общий курс железнодорожных магистралей», «Изыскания и проектирование железных дорог» и другие. Будет полезным для аспирантов и научных работников, исследующих проблемы скоростного и высокоскоростного движения пассажирских поездов на железных дорогах мира.
Рецензент профессор кафедры «Железнодорожные станции и узлы» МИИТа Б. Ф. Шаульский.
Введение
К высокоскоростным железным дорогам относятся линии, на которых в коммерческой эксплуатации осуществляется движение специализированного подвижного состава со скоростями более 200 км/ч с заданным уровнем безопасности и комфорта, что обеспечивается принятыми проектными параметрами, инженерно-техническими решениями, должным строительно-технологическим исполнением сооружений и инфраструктуры, а также эффективной системой контроля, технического обслуживания и ремонта подвижного состава и стационарных устройств.
Понятие высокоскоростная железная дорога утвердилось в 60-70-х годах XX столетия после ввода в эксплуатацию первой специализированной железнодорожной магистрали Токио - Осака в Японии в 1964 году.
В российской литературе в последние годы используется аббревиатура ВСМ - высокоскоростная магистраль , под которой понимается высокоскоростная магистральная железнодорожная линия.
Наибольшая скорость движения по высокоскоростной железной дороге была достигнута во Франции 18 мая 1990 г. и составила 515,3 км/ч.
Всего в мире эксплуатируется более 5 тыс. км ВСМ (см. прил. 1, табл. 1.1). С учётом реконструированных линий полигон обращения высокоскоростных поездов превышает 16 тыс. км. С 1964 года по ним перевезено свыше 6 млрд пассажиров; ежесуточно по расписанию осуществляется движение более 1,2 тыс. высокоскоростных поездов.
Предыстория высокоскоростных железных дорог
Ещё в период зарождения железнодорожного транспорта один из его патриархов Джордж Стефенсон, строитель первых железных дорог общего пользования, заметил, что «железнодорожный экипаж и рельсы надо рассматривать как единую транспортную машину». Скорость, как никакой другой показатель, характеризует «единство» этой машины, исходя из оптимального соответствия друг другу путевой структуры и подвижного состава. Приращение максимальной, а ещё важнее, средней скорости движения поездов требует больших организационно-технических усилий и капитальных вложений.
В различных изданиях по истории железных дорог, вышедших в разных странах, зачастую приводятся весьма противоречивые сведения о хронологии повышения скоростей на железных дорогах. Мы старались опираться на наиболее авторитетные публикации.
Как уже отмечалось выше, увеличение скорости движения есть результат комплексного развития как подвижного состава, так и стационарных устройств и всей инфраструктуры - пути, систем энергоснабжения, автоматики, телемеханики, связи и т. д. Однако, в исторической литературе, описывающей развитие железных дорог, доминирующим стало определение этапов применения на транспорте тех или иных средств тяги.
В приводимом ниже кратком историческом обзоре мы также исходили из сложившейся практики, выделяя периоды применения паровой тяги, двигателей внутреннего сгорания, использования электрического подвижного состава.
Использование паровой тяги для скоростного движения
Впервые рекорд скорости движения по рельсам был официально зарегистрирован в октябре 1829 года в Великобритании на железной дороге Манчестер - Ливерпуль , где был проведён открытый конкурс для выбора лучшего средства тяги по заранее опубликованным условиям скоростных испытаний локомотивов на горизонтальном прямом участке пути длиной 2,8 км вблизи местечка Рейнхилл.
8 октября 1829 г. паровоз «Ракета», который был построен Джорджем и Робертом Стефенсонами (отцом и сыном), развил рекордную скорость 24 мили/ч (38,6 км/ч; по некоторым историческим данным - 29 миль/ч, то есть 46,6 км/ч) и был признан победителем конкурса.
Своеобразным «рубежом», который отделяет обычное движение от скоростного, стала круглая цифра 100 миль/ч (160,9 км/ч), к которой стремились многие поколения железнодорожников.
Я. В. Шотлендер, автор одного из известных трудов по истории паровоза начала XX века, писал, что стомильный рубеж скорости был преодолён в сентябре 1839 года на дороге Грейт Вестерн в Великобритании одиночным паровозом Hurricane (в пер. с англ.: Ураган) типа 1-1-4 с диаметром ведущих колес 10 футов (3048 мм).
20 июля 1890 года во Франции паровоз «Крэмптон» № 604 типа 2-1-0 с составом массой 157 т развил на магистрали скорость 144 км/ч.
10 мая (по другим сведениям - 11 мая) 1893 года в Соединённых Штатах Америки поезд «Эмпайер Стейт Экспресс» с паровозом № 999 типа 2-2-0 на железной дороге Нью-Йорк Централ и Гудзон ривер на спуске в 2,8 ‰ достиг скорости 112,5 миль/ч (181 км/ч). Несмотря на то, что этот факт весьма часто упоминается в литературе, некоторые исследователи ставят его под сомнение. Так, Р. Тафнелл, хотя и приводит эти данные, но отмечает, опираясь на результаты проведённых тягово-энергетических расчётов, что скорость не могла превысить 130 км/ч. Историк М. Хьюз в своей книге «Рельсы 300» приводит этот факт с пометкой «официально не подтверждено».
В 1932 году по заказу германских государственных железных дорог компании Хеншел и сын и Вегман и сын изготовили совместно скоростной паровоз типа 2-3-2, которому присвоили серию 61. 25 февраля 1936 г. этот локомотив с составом массой 125 т во время опытной поездки из Берлина в Гамбург достиг скорости 175 км/ч.
Фирмой Борзиг был создан скоростной паровоз типа 2-3-2 серии 05 с ведущими колёсами диаметром 2300 мм и трёхцилиндровой паровой машиной, который 11 мая 1936 года с поездом массой 200 т в демонстрационной поездке из Гамбурга в Берлин развил скорость 200,4 км/ч.
Одними из самых известных в мире экспрессов с паровой тягой в 20-30-е годы были американские поезда Нью-Иорк - Чикаго с фирменным названием «Двадцатый век». С 1927 года эти поезда обслуживались паровозами серии J3а типа 2-3-2, а с 1937 года - серии J3s, оборудованными капотами-обтекателями котла и ходовой части.
Компания Нью-Йорк Централ стала первой использовать этот тип паровозов на линии Нью-Йорк - Чикаго для вождения тяжёлых (массой до 1000 т) скоростных пассажирских поездов. Весь путь экспресс проходил за 16 часов со средней скоростью 80 миль/ч (128 км/ч).
В 1935 году фирма Алко Чикаго, Милуоки, Сент-Пол и Пасифик выпустила паровоз серии А типа 2-2-1. Локомотив предназначался для скоростных поездов на линии Чикаго - города-близнецы: Сент-Пол и Миннеаполис . Экспресс получил фирменное название «Гайавата» в честь героя эпоса североамериканских индейцев. Девизом нового скоростного маршрута были выбраны слова поэта Генри Лонгфелло: «Лёгок шаг у Гайаваты…»
Экспресс «Гайавата» стал символом американских скоростных поездов с паровой тягой конца 30-х годов. Дистанцию в 663 км между Чикаго и городами-близнецами этот поезд в составе 9 вагонов с паровозом серии А покрывал за 6 часов 15 минут с разрешённой максимальной скоростью до 160 км/ч.
В 1938 году для экспресса были построены новые, более мощные скоростные локомотивы серии F7 типа 2-3-2, способные вести состав из 12 вагонов со скоростью 193 км/ч. По мнению авторитетных историков, эти паровозы были лучшей моделью скоростных американских паровых локомотивов.
На испытательном пробеге в 1940 году состав из 12 вагонов массой 550 т с паровозом серии F7 развил скорость 125 миль/ч (201,1 км/ч), однако, этот рекорд не был официально зарегистрирован.
В 30-е годы в Советском Союзе на основе отечественных разработок и с учётом передового зарубежного опыта, прежде всего США, проводились большие работы по созданию новых паровозов.
В феврале 1932 года по эскизному проекту Технического бюро транспортного отдела Объединённого государственного политического управления (ОГПУ) проектный институт «Локомотивпроект» Народного комиссариата тяжёлой промышленности (Наркомтяжпром) разработал проект нового пассажирского паровоза типа 1-4-2, который был построен Коломенским машиностроительным заводом в октябре 1932 года и получил серийное наименование ИС (Иосиф Сталин).
Паровозы серии ИС, имевшие конструкционную скорость 115 км/ч, показали высокие эксплуатационные качества и были приняты в качестве основного типа обновляемого парка пассажирских локомотивов.
Опыт создания локомотивов серии ИС был использован при проектировании и изготовлении экспериментальных скоростных паровозов. В 1935-36 гг. на Коломенском машиностроительном заводе под руководством инженеров Л. С. Лебедянского и М. Н. Щукина был разработан проект и в 1937 г. изготовлен скоростной паровоз типа 2-3-2, покрытый капотом-обтекателем и имевший ведущие колёса диаметром 2000 мм.
29 июня 1938 года на линии Ленинград - Москва этот паровоз с составом в 14 осей развил скорость 170 км/ч, установив абсолютный для СССР рекорд скорости для поезда с паровой тягой.
Вторым вариантом советского опытного скоростного паровоза была машина типа 2-3-2 под № 6998 Ворошиловградского паровозостроительного завода, созданная под руководством инженера Д. В. Львова в апреле 1938 г. Отдельные детали и узлы паровоза были унифицированы с деталями и узлами машин серий ИС и ФД (Феликс Дзержинский). Паровоз типа 2-3-2 № 6998 проходил испытания на Южно-Донецкой железной дороге, где на подъёме крутизной 6 ‰ с поездом массой 850 т развил скорость 100 км/ч.
Создание скоростных паровозов и испытательные поездки со скоростями более 150 км/ч дали отечественной науке и инженерной практике неоценимый опыт. Великая Отечественная война прервала эти работы, и дальнейшее развитие скоростного движения в СССР в послевоенный период осуществлялось уже с применением новых видов тяги - тепловозной и электрической.
Лучшими британскими скоростными паровозами были машины типа 2-3-1 серии А4, созданные по заказу железнодорожной компании Лондон - Северо-Восточная железная дорога .
3 июля 1938 года паровоз этой серии № 4468 «Мэллард» с поездом массой 216 т достиг скорости 125 миль/ч (201,1 км/ч). Эти данные и значатся в железнодорожных энциклопедиях, а также в книге Гиннесса как абсолютный и непревзойдённый рекорд скорости для поезда с паровой тягой.
Первые опыты по использованию электрической тяги для скоростного и высокоскоростного железнодорожного движения
В середине 90-х годов XIX века две крупнейшие немецкие электротехнические компании Сименс и Гальске и АЕГ при поддержке военного ведомства Пруссии образовали консорциум под названием Исследовательская группа электрических высокоскоростных железных дорог , который электрифицировал по трёхфазной системе с тремя боковыми контактными проводами опытную военную железную дорогу Мариенфельд - Цоссен длиной 23,3 км в пригороде Берлина.
К 1901 году каждая из компаний, входивших в консорциум, изготовила по одному скоростному электровагону. 23 октября 1903 года электровагон фирмы Сименс и Гальске развил скорость 206,8 км/ч, а электровагон компании АЕГ 27 рктября показал рекордную скорость, равную 210 км/ч.
Эксперименты в Цоссене, в ходе которых был установлен мировой рекорд скорости движения для экипажа на рельсовом ходу, подтвердили принципиальную возможность использования электрической тяги для осуществления высокоскоростного движения.
Однако электровагоны с асинхронными двигателями и вся система электроснабжения, опробованные в 1901-1903 гг. на полигоне Мариенфельд - Цоссен, были, по сути, большой опытно-лабораторной установкой и оказались непригодными для коммерческой эксплуатации.
Применение двигателей внутреннего сгорания для скоростного движения на железных дорогах
В 20-30-е годы в Германии проводились эксперименты по созданию скоростного подвижного состава с пропеллерной тягой и авиационными двигателями.
21 июня 1931 года аэровагон, спроектированный доктором Ф. Крюкенбергом, прозванный журналистами «Цеппелин на рельсах» за внешнее сходство с дирижаблями Ф. Цеппелина, во время опытной поездки между Гамбургом и Берлином установил рекорд скорости 230 км/ч. Аэровагон представлял собой двухосный железнодорожный экипаж, кузов которого был изготовлен из лёгких сплавов и имел обтекаемую форму. Четырёхлопастный толкающий воздушный винт, установленный в задней части машины, приводился во вращение 12-цилиндровым бензиновым двигателем мощностью 441 кВт. В коммерческой эксплуатации аэровагон не использовался.
В 1933 году на маршруте Берлин - Гамбург были введены экспрессы, получившие позже фирменное наименование «Летучий Гамбуржец». Движение осуществлялось дизельными мотрисами серии SVT 877, состоявшими из двух сочленённых вагонов на промежуточной тележке. Технической изюминкой проекта являлся экономичный дизель «Майбах» мощностью 301 кВт, который был установлен в каждом из вагонов и через электрическую передачу приводил во вращение движущие оси.
Уже в первой поездке 15 мая 1933 года автомотриса SVT 877 превысила стомильный рубеж скорости, достигнув 165 км/ч, и в движении по расписанию перекрыла рекорд британского экспресса «Летучий шотландец», что и послужило поводом для присвоения поезду названия «Летучий гамбуржец».
23 июня 1939 года немецкий трёхвагонный дизель-поезд , построенный Ф. Крюкенбергом, в опытной поездке на маршруте Гамбург - Берлин развил максимальную скорость 215 км/ч.
Одной из первых и весьма успешных попыток применения двигателя внутреннего сгорания для скоростного движения в США стал дизель-поезд «Пионер Зефир» на линии Бурлингтон , которая связывает Чикаго с городами-близнецами - Сент-Пол и Миннеаполис.
Дизель-поезд «Пионер Зефир» был изготовлен фирмой Бадд в 1934 году. Поезд состоял из трёх сочленённых вагонов на промежуточных тележках. Успех проекту во многом обеспечило применение лёгкого и мощного дизеля серии 201А компании Дженерал Моторз .
В начале апреля 1934 года на испытаниях поезд «Пионер Зефир» развил скорость 167,3 км/ч. 26 мая 1934 года «Пионер Зефир» прошёл путь между городами Денвер и Чикаго, равный 1690 км, за 13 часов со средней скоростью 130 км/ч. В то время лучший поезд с паровой тягой проходил этот маршрут по расписанию за 26 часов 45 мин.
В октябре того же года железнодорожная компания Юнион Пасифик продемонстрировала в поездке «от океана до океана» свой новый скоростной дизель-поезд серии М10001, рассчитанный на максимальную скорость 192 км/ч. Он имел 6 вагонов, в головном располагалась дизель-генераторная установка мощностью 883 кВт, питавшая электроэнергией два тяговых двигателя первой тележки.
22 октября поезд М10001, преодолев за 57 часов расстояние 5216 км, прибыл в Нью-Йорк, показав среднюю техническую скорость 91,5 км/ч - самую высокую в мире для такой большой дистанции.
Во Франции в 1937 году был построен скоростной тепловоз серии 262BD1, имевший суммарную мощность в двух секциях 2944 кВт, предназначенный для обслуживания со скоростями до 130 км/ч экспрессов Париж - Ривьера.
Хорошие результаты были достигнуты во Франции в скоростном движении на линии Париж - Лион и Средиземноморье автомотрисами «Бугатти Рояль». Они имели по четыре двигателя «Рояль» (147 кВт каждый), которые работали на смеси бензола и спирта. Технической новинкой автомотрисы были уникальные четырёхосные тележки, две на вагон, колёса которых имели резиновые вкладыши между центрами и бандажами. Мотрисы «Бугатти Рояль» развивали скорость свыше 170 км/ч, но в силу законодательного ограничения эксплуатировались с максимальными скоростями до 120 км/ч.
После второй мировой войны значительные результаты в использовании тепловозной тяги в скоростном движении были достигнуты в Великобритании с помощью тепловозов «Делтик», а затем дизель-поездов Интерсити 125, которые развивали максимальную скорость 125 миль/ч (201,1 км/ч) и отмечены в Книге рекордов Гиннесса как самые быстрые дизель-поезда.
В России 5 октября 1993 года был установлен рекорд скорости для одиночного тепловоза. На перегоне Шлюз - Дорошиха линии Петербург - Москва тепловоз ТЭП80 в испытательном заезде развил скорость 271 км/ч. Эта скорость является также национальным рекордом для железных дорог России.
Использование электрической тяги для скоростного и высокоскоростного движения
В 1933-1943 гт. во Франции было изготовлено 48 скоростных электровозов , которые после войны получили серию 9100. Локомотив был способен водить экспрессы со скоростью до 140 км/ч.
Одним из самых мощных скоростных пассажирских электровозов, построенных в предвоенный период, был советский опытный локомотив ПБ 21-01 (имени Политбюро ЦК ВКП(б)).
Во время испытаний 5 января 1935 года этот электровоз с поездом массой 713 т, состоявшим из 17 четырёхосных вагонов, развил скорость 98 км/ч, а во время рейса с одним динамометрическим вагоном - 127 км/ч.
В 1940 году в Соединённых Штатах Америки по заказу железнодорожной компании Чикаго, Норс Шо и Милуоки был создан скоростной электропоезд «Электролайнер», состоявший из четырёх сочленённых вагонов небольшой длины (11,8 м), опиравшихся на промежуточные тележки, что позволяло составу проходить кривые малого радиуса в центре Чикаго по эстакадной городской железной дороге. По прибрежной магистральной линии поезда «Электролайнер» двигались со скоростью до 140 км/ч.
Поезд был рассчитан на работу на электрифицированных линиях постоянного тока напряжением 600 В с питанием от контактного провода или третьего контактного рельса в пределах городской эстакадной железной дороги Чикаго. Поезд имел 8 тяговых двигателей общей мощностью 1600 кВт.
Два состава «Электролайнер» эксплуатировались до 1963 г.
В 30-е годы в Италии был создан скоростной электропоезд ETR 200, предназначенный для работы на электрифицированных линиях постоянного тока напряжением 3 кВ. Поезд состоял из 3 вагонов общей массой 110 т и имел суммарную мощность тяговых электродвигателей , равную 1100 кВт.
20 июля 1939 года состоялась демонстрационная поездка этого электропоезда из Флоренции в Милан. Весь маршрут длиной 314 км поезд прошёл за 1 час 55 мин со средней скоростью 164 км/ч, развив кратковременно скорость 202,8 км/ч. До начала эксплуатации ВСМ в Японии в 1964 г. это был самый высокий результат.
В 1955 году во Франции электровозы серий СС 7100 и ВВ 9000, работающие на постоянном токе, каждый с составом из трёх вагонов общей массой 111 т, превысили 300-километровую скоростную отметку.
Эксперименты проводились на специально подготовленном участке длиной 66 км линии Париж - Орлеан . Локомотивы, предназначенные для скоростных поездок, прошли модернизацию. Тяговые двигатели, редукторы, буксовые узлы и колёсные пары были проверены на испытательном стенде на скорость вращения, эквивалентную линейной скорости движения локомотива 450 км/ч.
29 марта 1955 года электровоз серии ВВ 9000 с составом из трёх вагонов установил рекорд скорости - 331 км/ч. Накануне, 28 марта, электровоз серии СС 7100 с тем же составом достиг скорости 326 км/ч.
1 октября 1964 года в Японии произошло событие, которое ознаменовало начало нового этапа в истории железнодорожного транспорта, - появление специализированных высокоскоростных железнодорожных магистралей (ВСМ). В этот день началась постоянная эксплуатация ВСМ Токио - Осака протяжённостью 515,4 км, предназначенной для движения поездов нового поколения, получивших позже серийное наименование 0 («ноль»), со скоростью до 210 км/ч. Реализация этого комплексного проекта, включавшего создание новых устройств пути, искусственных сооружений, систем энергоснабжения и обеспечения безопасности движения поездов, других элементов инфраструктуры, а также специализированного подвижного состава, позволила впервые в мире организовать массовые железнодорожные пассажирские перевозки со скоростью более 200 км/ч.
Все дальнейшие достижения в области освоения высоких скоростей на рельсах были связаны с использованием специализированных высокоскоростных магистралей.
В 1981 году во Франции в результате выполнения программы, которая осуществлялась более 20 лет, была открыта для движения поездов первая в Европе высокоскоростная магистраль Париж - Лион . Для эксплуатации на этой магистрали был создан поезд нового поколения TGV.
26 февраля 1981 г. электропоездом TGV PSE (состав № 16) в экспериментальной поездке по этой магистрали был установлен новый рекорд скорости - 380,4 км/ч.
В 1985 году в ФРГ в результате выполнения многолетнего плана по организации высокоскоростного движения на железнодорожном транспорте был изготовлен пятивагонный состав опытного электропоезда, получившего наименование ICE-V.
1 мая 1988 года между 285 и 295 километром высокоскоростной магистрали Фульда - Вюрцбург поезд ICE-V развил скорость более 400 км/ч. Расшифровка записи на ленте скоростемера показала, что в момент выхода из тоннеля Синнберч скорость поезда была равна 406,9 км/ч. Этот новый мировой рекорд на время выдвинул вперёд западногерманских производителей высокоскоростного подвижного состава.
С ноября 1988 года во Франции была развёрнута широкая программа испытаний высокоскоростного поезда второго поколения - TGV A. Экспериментальный участок пути длиною 280 км только что построенной ВСМ Атлантик был определён между 135 и 179 километром. Практически прямая трасса имела несколько кривых с радиусом 15 км.
В качестве опытного поезда для скоростных испытаний был выбран серийный состав TGV A № 325, на котором были произведены некоторые доработки и изменения. 3 декабря 1989 г. этот поезд, состоящий из двух локомотивов и четырёх вагонов, установил рекорд скорости - 482,4 км/ч.
На протяжении нескольких месяцев шли работы по дальнейшему совершенствованию поезда, состав которого был уменьшен на один прицепной вагон.
9 мая 1990 г. скорость поезда превысила отметку 500 км/ч, её пиковое значение составило 510,6 км/ч.
18 мая 1990 года состоялась очередная экспериментальная поездка, которая завершилась тем, что был установлен мировой рекорд скорости, который удерживается и до сего времени. В 10 часов 6 минут на скоростемере электропоезда появилась цифра 515,3 км/ч.
Основные понятия высокоскоростного движения. Технические характеристики и инженерные решения высокоскоростных железных дорог
Экономическая и социальная эффективность ВСМ в масштабах государства, относительно малое отрицательное воздействие на окружающую среду в сравнении с другими видами транспорта склонили общественное мнение в развитых странах в пользу высокоскоростных железных дорог.
С учётом неоспоримых преимуществ ВСМ решения о сооружении таких линий приняты в качестве государственных программ во многих странах. В Европе эти планы вышли на межгосударственный уровень.
Однозначной, объективно существующей границы, определяющей зону высокоскоростного движения на железнодорожном транспорте, такой как, например, «звуковой барьер» в авиации, не существует.
Ещё в середине XX столетия к категории «высокоскоростного» на железнодорожном транспорте относили движение со скоростями 140 … 160 км/ч. За последние 50 лет граница высокоскоростного движения поднялась к значению 200 км/ч. Эта величина, принятая в настоящее время во многих странах, в значительной мере носит конвенциональный и исторически сложившийся характер. Однако предпосылки к определению, пусть несколько размытой, зоны высокоскоростного движения всё-таки имеются.
Для традиционной железнодорожной транспортной системы колесо-рельс при переходе скоростной границы 200 … 250 км/ч наблюдается значительное увеличение сопротивления движению подвижного состава и, как следствие, рост энергетических затрат на тягу поезда.
Для скоростей движения выше 200 км/ч требуются иные технические нормы и более высокая, чем на обычных линиях, оснащённость стационарных устройств, инфраструктуры и подвижного состава, что приводит к росту капитальных затрат на строительство, стоимости подвижного состава и более высоким эксплуатационным расходам, что, однако, перекрывается высоким экономическим и социальным эффектом при массовых пассажирских перевозках .
Максимальные скорости движения поездов по ВСМ в коммерческой эксплуатации в зависимости от конкретных условий и проектных решений (конструктивных параметров линий) составляют 250 … 350 км/ч. Это определяется расчётами и подтверждено опытом эксплуатации. При обеспечении заданного уровня безопасности и комфорта ВСМ экономически и социально более привлекательны в сравнении с другими видами транспорта, особенно при массовых перевозках пассажиров в дневных поездках на расстояния 400 … 800 км в вагонах с местами для сидения и на 1700 … 2500 км - в спальных вагонах ночных поездов.
Сегодня сложилась следующая градация скоростей в пассажирском движении:
До 140 … 160 км/ч - движение поездов на обычных железных дорогах; до 200 км/ч - скоростное движение поездов, как правило, на реконструированных линиях; свыше 200 км/ч - высокоскоростное движение на специально построенных ВСМ.
Сравнение высокоскоростного железнодорожного, авиационного и автомобильного транспорта показывает, что при расстояниях порядка 400 … 800 км высокоскоростные поезда, обеспечивая более высокий уровень комфорта и безопасности, предоставляют пассажиру и большую скорость передвижения (меньшее время в пути). Дополнительным удобством является и то, что поезда ВСМ отправляются и прибывают на вокзалы, расположенные в непосредственной близости от центров городов.
Опыт всех осуществлённых проектов ВСМ в мире показал, что в транспортных коридорах после начала эксплуатации высокоскоростных поездов происходит перераспределение пассажиропотока в пользу высокоскоростного железнодорожного транспорта.
Чрезвычайно важным является то, что ВСМ по сравнению с авиа- и автотранспортом имеют самый низкий удельный выброс загрязнителей в окружающую среду, при равных пассажиропотоках занимают меньшие территории, чем это требуется для автострад и аэропортов.
Организация коммерческого движения поездов со скоростями более 200 км/ч с высоким уровнем безопасности и комфорта для регулярной перевозки большого количества людей, а в ряде случаев и доставки специальных грузов, потребовала создания новых технических средств железнодорожного транспорта .
Условно, с некоторой долей упрощения и приближения, можно выделить три основных концептуальных подхода к организации высокоскоростного движения.
Японская и испанская концепции предусматривают сооружение ВСМ, путевая (рельсовая) система которых полностью изолирована от остальной железнодорожной сети страны.
Французская концепция предполагает строительство новых ВСМ, входящих в общий состав сети, но предназначенных исключительно для высокоскоростного подвижного состава.
Итальянская и германская концепции заключаются в комплексной реконструкции железнодорожных направлений, при которой осуществляется строительство высокоскоростных участков и модернизация существующих линии, спрямление главных путей с целью организации скоростного и высокоскоростного движения.
Кратко остановимся на каждой из них.
В Японии в силу исторических причин и топографических условий железные дороги строились с узкой колеёй - 1067 мм. ВСМ в этой стране сооружаются с использованием так называемой «стефенсоновской» колеи 1435 мм. Они, за исключением специальных участков, получивших название «мини-Синкансэн», полностью изолированы от остальной железнодорожной сети.
Так же как и в Японии, в Испании рельсовая система ВСМ нормальной колеи 1435 мм отделена от общей сети железных дорог колеи 1668 мм.
Определённым отличием ситуации в этих странах при схожести концепции создания ВСМ является то, что в Испании на ВСМ выходят поезда типа Тальго (см. далее), вагоны которых имеют устройство колёсных пар , позволяющее двигаться по пути с разной шириной колеи (1668/1435).
Японии и Испании на ВСМ построены специальные станции , но в ряде случаев для высокоскоростного подвижного состава пути подведены к платформам существующих железнодорожных вокзалов.
Во Франции для высокоскоростного движения построены специальные магистрали. Поскольку ВСМ и сеть обычных железных дорог имеют одну и ту же колею 1435 мм, высокоскоростные поезда могут выходить на обычные линии, что увеличивает зону обслуживания. Однако подвижной состав обычных железных дорог никогда не заходит на высокоскоростные линии. Как правило, в крупных городах поезда ВСМ обслуживаются на существующих вокзалах, которые перед началом эксплуатации ВСМ подверглись реконструкции и расширению. Имеются также и новые станции, и вокзалы, сооружённые для ВСМ. Так, в пригороде Парижа на ВСМ впервые введён в эксплуатацию совмещённый вокзал - аэропорт Шарль де Голль Руасси, где осуществляется непосредственная пересадка пассажиров с поездов на самолёты и обратно.
В Италии и Германии на реконструированных железнодорожных направлениях осуществляется смешанная эксплуатация высокоскоростных и обычных пассажирских поездов, а также ускоренных грузовых поездов.
При организации высокоскоростного железнодорожного движения в этих странах проводилась комплексная модернизация железнодорожных участков. Строились новые линии ВСМ, а также осуществлялась модернизация старых железных дорог данного коридора с устройством многочисленных соединений с участками ВСМ. В конечном итоге это позволило получить железнодорожные магистрали с тремя, четырьмя и иногда пятью путями, как правило, обезличенными; по некоторым из них на значительном протяжении можно осуществлять движение поездов со скоростями более 200 км/ч. Такие железнодорожные направления эксплуатационно гибки, позволяют в случае необходимости обеспечивать движение по всем путям в одном направлении.
При проектировании ВСМ в отличие от обычных железных дорог главной задачей стала трассировка линии с применением горизонтальных кривых больших радиусов - от 4 до 7 км. Исключение составляла первая высокоскоростная линия Токио - Осака (Япония), где минимальный радиус был принят равным 2,5 км.
В то же время в 60-е годы XX столетия был создан железнодорожный подвижной состав, который способен при высоких скоростях движения преодолевать уклоны значительно большей крутизны, чем это было принято на старых линиях. Так, например, на французских ВСМ максимальный уклон на затяжных подъёмах принимается равным 35 ‰, на новых линиях в Германии - 40 ‰. Это позволяет уменьшить объём земляных работ при строительстве и в ряде случаев избежать на перевальных участках устройства дорогостоящих тоннелей. Радиус вертикальных кривых при сопряжении смежных элементов профиля на ВСМ колеблется от 15 до 30 км. Максимальное возвышение наружного рельса составляет 125 … 180 мм, что в сочетании с относительно большими радиусами кривых не создаёт дискомфорта для пассажиров при движении поездов с максимальной скоростью.
В настоящее время наметилось несколько принципиально отличных подходов к созданию железнодорожного пути для ВСМ.
В Японии на первой в мире ВСМ Токио - Осака был уложен бесстыковой путь из рельсов 53,3 кг/пог. м (позже заменённых на рельсы массой 60 кг/пог.м) на железобетонных шпалах на щебёночном балласте и на земляном полотне. Большие затраты на содержание пути традиционной конструкции при высоких скоростях движения предопределили дальнейший выбор японских специалистов - использование жёстких (плитных) оснований вместо балластной призмы и практически полный отказ от земляного полотна на новых линиях ВСМ. К этому решению подтолкнуло также то, что на новых ВСМ Японии доля пути на участках с искусственными сооружениями приближалась к 100 %.
Во Франции после анализа японского опыта была принята конструкция главных путей ВСМ, предусматривающая укладку бесстыкового пути из рельсов массой 60,8 кг/пог. м на шпально-балластном основании на земляном полотне. При этом учитывались два решающих достоинства балластного варианта по сравнению с плитным: значительно меньшая цена самой конструкции (на участках с преобладанием земляного полотна) и больший запас устойчивости пути против поперечного сдвига от воздействия подвижного состава.
Принимались во внимание и недостатки плитного основания на земляном полотне, которые проявились в Японии, в частности, дороговизна такой конструкции, трудности устранения геометрических отклонений пути (хотя они и меньше по величине), отсутствие отлаженной технологии укладки пути, неопределённость его поведения на слабых грунтах.
Многолетний опыт эксплуатации французской ВСМ Париж - Лион подтвердил высокие эксплуатационные качества и надёжность пути на балласте. Он уложен и на других ВСМ Франции, предназначенных для движения поездов со скоростями до 350 км/ч.
В Германии на первых линиях ВСМ предпочтение отдавалось пути на земляном полотне с балластной призмой. Однако позднее, когда возникла проблема строительства спрямляющих ходов с большим числом тоннелей и других искусственных сооружений, были проведены исследования и испытания пути на жёстком основании. В результате было признано целесообразным применение верхнего строения японского типа с некоторыми коррективами немецких специалистов, принятыми в соответствии с местными условиями.
На первой испанской ВСМ Мадрид- Севилья применена конструкция пути, близкая к французской.
Топографические условия в районах первых перспективных ВСМ России близки к западноевропейским, поэтому можно считать целесообразным применение балластного пути на земляном полотне с использованием современной технологии уплотнения насыпей.
Из-за необходимости обеспечения более прямой трассы и обязательного устройства развязок с другими видами транспорта в разном уровне на высокоскоростных линиях строится большее, чем на обычных линиях, количество искусственных сооружений .
Мосты, виадуки, путепроводы на ВСМ во избежание образования на подходах к ним S-образных кривых устраиваются, как правило, двухпутными. Рельсы укладываются на шпальную решётку и балластный слой или на плитное основание. К искусственным сооружениям предъявляются особые требования в связи со специфическим характером динамических нагрузок, вибрационных и шумовых характеристик при высоких скоростях движения. В последние годы отдаётся предпочтение конструкциям из предварительно напряжённого железобетона.
В первые годы эксплуатации тоннелей на ВСМ специалисты столкнулись с негативными последствиями ударных звуковых волн при проходе поездами тоннелей на больших скоростях. Это потребовало принятия мер по герметизации подвижного состава и устройства различных инженерных конструкции в виде решётчатых раструбов у порталов тоннелей, дополнительных вентиляционных штолен, воздушных камер и т. п., смягчающих фронт ударной волны перед поездом.
Раздельные пункты - станции, обгонные пункты и диспетчерские посты - в значительной мере определяют уровень обеспечения жизнедеятельности высокоскоростных и скоростных железнодорожных магистралей.
Особенностью японского и испанского вариантов, как отмечалось выше, является полная рельсовая автономность ВСМ от обычных железных дорог. Это потребовало на всём протяжении ВСМ сооружения новых промежуточных пассажирских станций с полным комплексом устройств. Для обеспечения удобной пересадки пассажиров с поездов обычных линий на высокоскоростные и обратно в Японии и Испании вновь сооружаемые станции совмещают на одной площадке со станциями обычных железных дорог.
Французский вариант предусматривает размещение на ВСМ только тех раздельных пунктов, которые необходимы для организации движения поездов. Пассажирские операции передаются на ближайшие обычные вокзальные комплексы, на которые по специально построенным соединительным путям заходит часть высокоскоростных поездов.
Кроме" раздельных пунктов с путевым развитием, в среднем через 22-24 км размещаются диспетчерские посты с укладкой двух съездов между главными путями для возможности перевода движения с одного пути на другой.
Итальянский и германский варианты ВСМ также предполагают использование существующих железнодорожных станций, но, как правило, расширенных и реконструированных.
Стрелочные переводы являются важнейшим элементом путевого развития раздельных пунктов. Проектирование и строительство ВСМ послужило мощным толчком к разработке новых типов стрелочных переводов, в том числе и таких, которые обеспечивают высокую скорость движения как по прямому, так и по отклонённому направлению.
Упомянутая ранее генеральная стратегия трассирования ВСМ по кратчайшим направлениям с устройством соединительных ответвлений для захода части высокоскоростных поездов на крупные пассажирские станции обычных линий стимулировала французских специалистов к разработке, производству и широкому применению пологих стрелочных переводов с крестовинами марки 1/65, допускающих максимальную скорость движения на боковой путь до 220 км/ч. На ВСМ Париж - Лион из 136 стрелочных переводов 87 имеют конструкцию с подвижными элементами крестовины марки 1/65 или 1/46.
В Германии используются несколько типов стрелочных переводов для скоростного и высокоскоростного движения, среди них - безостряковый с двумя передвижными рельсами, допускающий скорость движения на боковой путь до 350 км/ч.
Системы текущего содержания стационарных устройств , применяемые на эксплуатируемых зарубежных ВСМ, позволяют десятилетиями поддерживать их должное состояние в условиях интенсивного движения поездов. Эти системы включают в себя технические средства контроля и диагностики; они обслуживаются производственными подразделениями, оснащёнными высокопроизводительными машинами и механизмами, имеющими базы технического обслуживания вдоль линии, специальные контрольно-измерительные поезда (вагоны) для получения характеристик пути, контактной сети, устройств СЦБ и связи.
Создание высокоскоростных железнодорожных магистралей потребовало принципиально новых подходов к обеспечению безопасности функционирования железной дороги как комплексной системы.
Высокий уровень безопасности обеспечивается, в частности, проектными параметрами, полным обособлением ВСМ от других путей сообщения (устройством пересечений в разных уровнях с автомобильными дорогами, пешеходными переходами и т. д.). Полоса отчуждения ВСМ, как правило, изолирована, нахождение в ней посторонних людей, проникновение животных не допускается.
На ВСМ обеспечивается непрерывный мониторинг состояния земляного полотна и искусственных сооружений; ведётся наблюдение за состоянием атмосферы, в частности, за силой и направлением ветра, интенсивностью выпадения осадков, в некоторых случаях осуществляется контроль сейсмической активности. Полученные данные передаются непосредственно в автоматизированные системы управления движением на высокоскоростной магистрали.
На ВСМ используются комплексные методы управления движением поездов на базе интегрированных систем сигнализации, централизации и блокировки. Применяются системы многозначной автоблокировки , как правило, без напольных сигналов, АЛСН с контролем скорости движения поезда и диспетчерская централизация управления стрелками и сигналами на раздельных пунктах.
В высокоскоростном движении применяется электрический подвижной состав . Предпринимались попытки использовать для тяги высокоскоростных поездов дизели и газотурбинные установки.
Высокоскоростные поезда представляют собой составы постоянного формирования с локомотивной или моторвагоннои тягой. В ряде случаев для высокоскоростного движения используются сочленённые вагоны с промежуточными тележками. Подвижной состав ВСМ характеризуется низкой нагрузкой от колёсных пар на рельсы - около 16 … 18 т. В опытном японском поезде STAR21 удалось добиться нагрузки на ось всего 7,4 т.
Тяговый привод с инверторньми преобразователями и асинхронными тяговыми электродвигателями предопределил успех в создании высокоскоростных поездов последних двух десятилетий. Прогресс в области новой элементной базы - появление в 80-е годы запираемых тиристоров (GTO) - позволил упростить схемы преобразователей, сократить число элементов и начать широкое использование на железнодорожном транспорте мощных, компактных, надёжных и относительно дешёвых асинхронных тяговых двигателей.
В конструкции подвижного состава всё большее применение находит модульный (блочный) принцип размещения оборудования, что существенно снижает расходы по проектированию, изготовлению и эксплуатации подвижного состава.
ВСМ, как правило, электрифицированы на переменном токе промышленной частоты 50 или 60 Гц с напряжением в контактном проводе 25 кВ. Однако в ряде стран применяется переменный ток пониженной частоты 16⅔ Гц и напряжение в контактной сети 15 кВ.
Для увеличения длины межподстанционных зон энергоснабжения на ВСМ часто используется система 2 × 25 кВ переменного тока с промежуточными автотрансформаторами.
Некоторые соединительные линии и участки входов ВСМ в железнодорожные узлы электрифицированы на постоянном токе напряжением 1,5 или 3,0 кВ.
Эксплуатация ВСМ с 1964 года по настоящее время показала, что в сравнении с другими видами транспорта высокоскоростные железные дороги являются самыми безопасными. За весь период существования специализированных ВСМ на них не произошло ни одной аварии, повлёкшей гибель пассажиров.
Самый серьёзный инцидент в истории скоростного (не высокоскоростного - прим. авт.) движения случился 3 июня 1998 года в Германии на реконструированной железнодорожной линии к северу от Ганновера в районе станции Эшеде, где на скорости около 200 км/ч сошёл с рельсов поезд ICE 1. В катастрофе погибло 100 человек и ранено 88. Причиной трагедии стали недостатки системы диагностирования состояния колёсных пар поезда, в результате чего произошло разрушение бандажа одного из колёс и сход вагонов с рельсов.
Высокоскоростной поезд один из самых популярных видов транспорта в Китае. Высокая скорость движения помогает существенно сэкономить время в пути между городами. Ценовая политика на скоростные поезда в Китае значительно ниже, чем в других странах. Если в 2008 году на высокоскоростные линии в Китае приходилось только 6% поездок, то в 2013 - 79%.
Сегодня скоростные железнодорожные магистрали охватили весь Китай. Скоростная сеть в КНР самая большая в мире и занимает 66,7% мировой сети высокоскоростных железных дорог. Она охватывает все крупные города, а также станции небольших городов по ходу следования поездов. Высокоскоростные железные дороги конкурируют с автотранспортом и авиатранспортом особенно на средних расстояниях 300–800 км.
В КНР развитие скоростного железнодорожного сообщения развивают стремительными темпами, несмотря на отсутствие окупаемости. Скоростное сообщение помогает соединить между собой все регионы огромной страны в небольшой временной доступности. Строительство скоростных железных дорог помогают решать социальные проблемы и проблемы трудовой миграции в Китае.
Такой вид транспорта актуален у путешественников, которые хотят сразу посетить несколько крупных городов и сэкономить время. Например, из Шанхая в Пекин на скоростном поезде можно добраться всего за 5 часов со средней скоростью 330 км/ч.
Фото: Ed Jones/AFP/Getty Images
Немало разговоров ведётся о безопасности скоростных дорог в Китае. «За границей прокладка таких железных дорог требует долгого времени, их нельзя сразу же использовать. После прокладки они должны осесть, достичь стабильного состояния и только тогда их можно эксплуатировать. А у нас за эти два года проводится настоящий „Большой скачок" в области скоростных поездов. Всё делается в спешке, положенные сроки на работу сокращаются, работы выполняют в основном рабочие-мигранты из деревень, а ведь тут необходимо иметь довольно высокую квалификацию», - заявил ранее Фэн Пэйэнь.
Высокоскоростное сообщение
Чаще всего высокоскоростные железные дороги используются для перемещения на расстояние 200–500 км в пределах 2–4-часовой доступности. Скорость современных поездов превышает 350 км/ч, а на отдельных участках может достичь 486 км/ч, как, например, на магистрали Пекин - Шанхай.
Высокоскоростные магистрали по скорости движения поездов делят на:
На высокоскоростных магистралях, как правило, нет грузовых перевозок. Есть единичные случаи перевоза лёгкого груза, например, почты и посылок.
Самую большую скорость в мире на рельсах в 2007 году набрал поезд Французской национальной железной дороги. На показательном пробеге от Парижа до Страсбурга поезд разогнался до 575 км/ч. На этой линии осуществляют только дневные перевозки пассажирскими поездами.
Китай 3 мая сообщил о разработке поезда, который сможет набирать крейсерскую скорость 400 км/ч. Поезда будут ходить с этой скоростью на большинстве маршрутов, разгоняясь на некоторых участках до 470 км/ч. Первые такие поезда будут представлены общественности в 2020 году, сообщает китайская железнодорожная корпорация.
Высокоскоростной поезд в Аньшунь, провинция Гуйчжоу на юго-западе Китая, 16 марта 2017 года. Фото: STR/AFP/Getty Images
Сейчас крейсерская скорость поездов в основном ограничена скоростью 350 км/ч. Увеличения скорости китайцы добьются, в том числе с помощью более лёгких материалов.
Как развивалось высокоскоростное ж/д движение в мире?
История скоростных железных дорог началась в 1970-е в Японии, которая оставалась лидером в области скоростных линий до XXI века. Японцы обнаружили, что при установке специального полотна и более мощных двигателей поезд может развивать скорость до 270 км/ч. Так на линии Токио – Осака время в пути сократилось с 6 часов 40 минут до 2 часов 25 минут. Уже утратившее в мире былую популярность железнодорожное сообщение вновь стало конкурентоспособным.
К концу XX века опыт Японии переняли ещё 5 стран: Италия, Испания, Франция, Германия и Бельгия. К началу XXI века скорость поездов уже возросла до 380 км/ч.
В начале века началось строительство скоростных сетей в Китае. Несмотря на то что Китай стал строить высокоскоростные железнодорожные линии позже, чем другие страны, всего за 10 лет страна смогла выйти в мировые лидеры. Пик развития скоростных линий в КНР пришёлся на период 2010–2012 гг., когда на развитие железных дорог правительство выделило около 355 млрд долл.
Если в 2008 году почти все высокоскоростные поезда закупались в Японии, Германии и Франции, то к 2011 году в Китае уже было налажено собственное производство на базе этих образцов. Сейчас китайские заводы каждый год выпускает сотни своих поездов, часть из которых идёт на экспорт.
По планам КНР к 2020 году длина высокоскоростных железнодорожных линий в Китае достигнет 30 тысяч километров, охватив все города с населением от 500 тысяч человек.
Создатели идеи скоростного строительства - японцы, уступили Китаю место в мировом рейтинге. К концу 2016 года доля Японии в мировой сети скоростных железных дорог снизилась с 47% (в 2000 году) до 8%. В Европе до 2010 году лидировала Франция, а затем её обогнала Испания, которая вплотную приблизилась к 3 месту в мире после КНР и Японии.
Китай планирует спонсировать высокоскоростные дороги в России
Российская стратегия развития высокоскоростного ж/д сообщения включает путь «Москва - Казань», который в дальнейшем может продлиться до Екатеринбурга, а затем через Казахстан до Пекина, став новым «Шёлковым путём». Проект «Москва - Пекин» рассчитан на реализацию сроком 8-10 лет. Из одной столицы в другую высокоскоростной поезд сможет преодолеть 7 тысяч км за 2 дня. На российской территории эта дорога свяжет центральный регион, Поволжье и Урал.
Первый высокоскоростной поезд «Аллегро» в Санкт-Петербурге. Фото: KIRILL KUDRYAVTSEV/AFP/Getty Images
Строительство высокоскоростных линий и всей сопутствующей инфраструктуры требует огромных финансовых вложений. КНР может предоставить России кредиты на строительство, если будут использованы китайские технологии. Китай намерен инвестировать в проект более 400 млрд рублей.
Строительство стратегической линии «Москва - Казань», протяжённостью 770 км, по предварительным подсчётам обойдётся в 1,068 триллиона рублей. При максимальной скорости до 400 км/час время в пути должно составить не более 3,5 часа. Сейчас этот путь поездом занимает 11,5 часа.
Проект описан в программе развития высокоскоростного ж/д сообщения в России до 2020 года. Начало строительства предположительно начнётся в 2017 году, а в 2020 по магистрали должен пройти первый скоростной поезд. Эксплуатация магистрали намечена на 2021 год. Это будет первая в России специализированная железная дорога для движения поездов со скоростью от 200 до 400 км/ч.
Китай сообщил о разработке скоростного поезда для маршрута «Москва - Казань», тестирование которого запланировано на 2018 год. Поезд будет рассчитан на работу в морозы до -50 градусов по Цельсию. Во время тестирования проверят функционирование всех элементов состава при низкой температуре. В поезде будет 12 вагонов, рассчитанных на 720 пассажиров. Он будет двигаться со скоростью 360 км/ч.
Эксперты отмечают, что влияние этого проекта на экономику страны будет огромным. Возрастёт мобильность населения, укрепится связь между регионами, разгрузятся существующие ж/д линии и повысится скорость движения грузовых поездов. Быстрое и комфортное передвижение людей приведёт к возрастанию качества жизни населения и развитию внутреннего туризма.
В настоящее время высокоскоростные поезда в России ходят по трём маршрутам: Москва - Санкт-Петербург, Москва - Нижний Новгород, Санкт-Петербург - Хельсинки, общей протяжённостью 1500 км. Высокоскоростные поезда на российских дорогах могут набирать максимальную скорость до 250 км/ч.
Совсем скоро скоростная железная дорога Москва-Пекин свяжет два государства, Китай и Россию. Предварительная стоимость проекта приравнивается к 1,5 триллионам юаней, или к 242 миллиардам долларов. Общая протяженность дороги буде равна 7 тысячам километров. Время в пути от одного пункта к другому составит 2 дня, а сама дорога будет проложена через территорию Казахстана.
Минимум времени в пути
Сегодня Китай активно предлагает свои инновационные технологии в сфере строительства железных дорог международного уровня. Одним из таких проектов должна стать скоростная железная дорога Москва-Пекин. Новость облетела весь мир очень быстро, особенно если учесть остывшие отношения между Америкой, Европой и Россией в комплексе с конфликтом на востоке Украины и с попытками России восстановиться после ошеломительного крушения международного рынка нефти. В октябре 2014 года между корпорацией «Китайские железные дороги» (China Railway Construction Corporation) и министерством транспорта РФ, РЖД и госкомитетом КНР по развитию и реформе был подписан меморандум о взаимопонимании в сфере высокоскоростного железнодорожного сообщения. Основной целью документа стала разработка проекта Евразийского транспортного коридора скоростного типа, в структуру которого будет входить магистраль Москва-Казань.
История возникновения идеи
Скоростная железная на уровне идеи существовала уже довольно длительное время. Проект должен стать великолепной альтернативой для тех, кто не имеет желания путешествовать по воздуху. Перенос идеи на уровень реализуемого проекта произошел на фоне активации покупок в Америке, доставка которых гарантируется специалистами в максимально короткие сроки. Проект высокоскоростной железной дороги должен обеспечить таким странам, как Китай и Россия, достойную конкурентоспособность на международном рынке. Как упоминалось выше, по словам представителей РЖД, скоростная железная дорога Москва-Пекин обойдется странам в 7 триллионов рублей. Китайские партнеры готовы вложить в строительство дороги сумму, эквивалентную 4 триллионам рублей, все остальные расходы будут возложены на российский бюджет. Сегодня ведутся активные переговоры о выделении средств на строительство дороги по маршруту Москва-Казань в рамках международного проекта.
Что оттягивает строительство дороги?
Период, когда скоростная начнет строиться, пока малоизвестен. Это связано с затянувшимся решением вопросов финансирования. Учитывая ситуацию, которая сегодня сложилась в России, несмотря на тот факт, что Китай готов взять на себя большую часть расходов, страна просто не готова понести столь масштабные финансовые расходы. 3 триллиона рублей являются сегодня для государства неподъемным капиталом. Высока вероятность того, что к реализации проекта будут привлечены частные инвесторы.
Технические моменты и предварительные решения
Информация, предоставленная корреспондентами газеты The Beijing Times, говорит об активном обсуждении строительства железной дороги между странами. Первым шагом на пути к реализации проекта должен стать путь от Москвы до Казани. Начало маршрута планируется обустроить в Пекине, далее дорога будет проходить через такие города, как Хабаровск и Улан-Батор, Иркутск и Астана, Екатеринбург. Последним пунктом назначения станет Москва. Готовая скоростная железная дорога будет в три раза длиннее, нежели функционирующая сегодня высокоскоростная трасса между Пекином и Гуанчжоу. Время поездки между городами после реализации проекта будет составлять не шесть дней, а всего два. Сегодня между столицами двух государств курсируют только два поезда в течение недели. Маршрут был открыт еще в 1954 году. Транссибирская магистраль считается самой длинной в мире. Она растянулась от Москвы до Владивостока. Она пересекает 400 вокзалов, а ее протяженность составляет 9288 километров.
Первые трудности и первые кардинальные шаги
Скоростной в ближайшей перспективе вряд ли выйдет на свой маршрут. Как упоминалось выше, первой стадией проекта, который в перспективе соединит территории двух государств, должна стать дорога Москва-Казань, предварительная стоимость которой оказалась слишком высокой для России. Для привлечения инвесторов «Газпромбанк» провел road show общей стоимостью 1,06 триллиона рублей в таких городах, как Пекин и Сингапур, Гонконг и Шанхай. По предварительной информации, уже состоялся ряд встреч с потенциальными партнерами по всему миру:
- 14 мая - в Сингапуре.
- 15 мая - в Шанхае.
- 16 мая - в Пекине.
В перспективе рассматривается визит представителей банка «Газпром» в Тайбэй, в столицу Тайваня. По словам представителей РЖД, встречи с азиатскими инвесторами планировались на протяжении нескольких месяцев. Привлекать к партнерству Восток приходится по причине жестких санкций со стороны Запада. В сообщении от «Пронедра» говорилось о том, что скоростная в ближайшие несколько лет не будет построена. Реализация первой части проекта, ВСМ между Москвой и Казанью, может быть перенесена на 2020 год. Это связанно с тем, что РЖД пока не удалось найти инвестора.
Первый этап реализации проекта
На первый этап реализации проекта государственный бюджет страны и «Российские железные дороги» намереваются выделить 191,9 миллиарда рублей. Другие участки пути, такие как Владимир-Нижний Новгород, Нижний Новгород-Чебоксары, Чебоксары-Казань, планируется обустраиваться за счет концессий. Именно об этом сообщило министерство транспорта 29 января 2015 года. Впервые о проекте жители региона, в рамках которого будет реализована скоростная дорога, узнали только в начале 2015 года. Новый путь будет проложен параллельно федеральной магистрали М-7, известной как «Волга». Состав будет делать остановки. В частности, во Владимире станция будет расположена в Суходоле.
Что говорят жители регионов?
Скоростная железная дорога Москва-Пекин, на карте которая пройдет через достаточно большой участок территорий, вызвала у людей, которым придется жить с ней по соседству, весьма неоднозначную реакцию. Есть взволнованные предполагаемым уроном, который заденет сельскохозяйственные угодья, леса и сформировавшуюся укладку. Власти официально заявили, что на каждом участке, на котором будет проводиться строительство, все мероприятия будут предварительно согласовываться с населением. Один из источников информации говорит о том, что если удастся найти спонсора, то ВСМ будет открыта уже в 2018 году. Максимальная скорость передвижения по дороге составит 400 километров в час, что сократит путь от Москвы до Казани с 11 часов до 3,5.
Обязанности сторон
Скоростная железная дорога Москва-Пекин, схема которой теоретически очень привлекательна и прибыльна, в соответствии с предварительными планами, должна начать свою работу в период с 2018 года по 2020-й. В перспективе китайская сторона обязуется предоставить для реализации проекта свои технологии. Страна готова взять на себя полную ответственность за планирование и строительство. Взамен на масштабную помощь Китай готов принять от России энергоносители.
До 15 декабря 2014 года планировалось разработать условия, в соответствии с которыми компании Китая смогут принимать участие в реализации проекта. Информация о том, удалось ли оформить договоренность, пока скрыта от общественности. Право на проектирование проекта магистрали Москва-Казань завоевал российско-китайский консорциум под управлением ОАО «Мостгипротранс» при активом участии ОАО "Нижегородметропроект" и CREEC (China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.). Цена договора на проведение этой категории работ приравнивается к 20 миллиардам рублей, но без учета НДС.
Аналитики о проекте
Скоростная железная дорога Москва-Пекин - проект весьма приоритетный и многообещающий, но это не мешает аналитикам относится к нему скептически. Они говорят о том, что сроки запуска ВСМ в разрезе 2018-2020 годов являются нереальными. По словам Алексея Безбородова, занимающего пост генерального директора агентства InfraNews, в ближайшее десятилетие проект также запустить не получится. Основой для такого отношения стало официальное заявление представителя РЖД о том, что на данный момент конкретного плана действий по строительству ВСМ пока не существует. Есть только высокая вероятность того, что дорога Москва-Казань в перспективе будет продлена до Екатеринбурга и далее.
Кто выиграет от строительства скоростной дороги?
Принесет определенные преимущества не только для РЖД, но и для государств в целом. Это обусловлено агломерационными эффектами, которые будут возникать по мере расселения населения при реализации проекта. В ожидаемой перспективе высокоскоростная магистраль должна увеличить на 30-70% ВРП в регионах. Дополнительные доходы от дороги будут соответствовать не менее чем 11 триллионам рублей уже в первое десятилетие эксплуатации проекта. Эту цифру представила группа экономических институтов, во главе которой стояло Министерство Экономического Развития. Если ВСМ все-таки появится, только на территории одной Владимирской области ВРП возрастет на 38%. Это порядка плюс 84 миллиарда рублей. К 2030 году этот показатель увеличится на 58%, или в денежном эквиваленте - на 131 миллиард рублей. В Нижегородской области ожидаемый прирост экономики составляет 39%, или 252 миллиарда рублей, а вот к 2030 году он должен составить не менее 76%, или 496 миллиардов. В Чувашии ожидается рост значения на 13%, или 20 миллиардов рублей. К 2025 году скачок составит 28%, или 43 миллиарда рублей. В Татарстане ожидаемый прирост экономики к 2025 году будет равен 27%, или 274 миллиардам рублей.
Высокоскоростные железные дороги
Высокоскоростны́е желе́зные доро́ги
магистрали, по которым поезда движутся со скоростью не ниже 200 км/ч. Вся история развития железнодорожного транспорта связана со стремлением обеспечить максимальные скорости движения, минимальное время нахождения пассажиров и грузов в пути, увеличение пропускной способности дорог. Для высокоскоростного транспорта требуется создание специальной инфраструктуры – искусственных сооружений, рельсового пути, систем управления движением, устройств сигнализации, информации и связи, обеспечивающих необходимую безопасность пассажиров и сохранность грузов. Осуществляется высокоскоростное движение либо колёсным подвижным составом, передвигающимся по традиционному рельсовому пути, либо вагонами, не имеющими непосредственного контакта при движении с путепроводной эстакадой (т. н. левитирующий транспорт). В последнем случае для создания тяги используется специальный в сочетании с магнитным подвесом.
Рекордную скорость 140 км/ч впервые развил в 1905 г. с паровой тягой немецкой фирмы «Сименс»; через некоторое время он же достиг скорости 200 км/ч. В 1973 г. в Великобритании на локомотиве с дизельным двигателем достигнута скорость 230 км/ч. В нач. 80-х гг. на дорогах Европы появился французский суперэкспресс ТGV (Trains Grande Vitesse – с высокой скоростью), развивавший скорость 380 км/ч; в 1990 г. он показал рекордную скорость – 515.3 км/ч. Однако наиболее приемлемой для эксплуатации суперэкспресса является скорость 300 км/ч. С такой скоростью движутся поезда в различных регионах Западной Европы. Наиболее развито скоростное движение во Франции, Германии, Испании, Италии – странах, связанных единой сетью высокоскоростных железных дорог. В Японии, имеющей протяжённую сеть высокоскоростных линий, объединяющих всю территорию страны, рабочая скорость движения на большинстве участков не превышает 210–240 км/ч (в тоннелях до 270 км/ч). В России создание высокоскоростного железнодорожного транспорта началось в кон. 1980-х гг. На первой скоростной линии между Москвой и Ленинградом (Санкт-Петербургом) в 1989 г. началась эксплуатация электропоезда ЭР-200, развивающего на отдельных участках скорость 200 км/ч. В кон. 90-х гг. разработан и построен скоростной , рассчитанный на более высокие скорости для эксплуатации на том же направлении.
Энциклопедия «Техника». - М.: Росмэн . 2006 .
Смотреть что такое "высокоскоростные железные дороги" в других словарях:
Высокоскоростные железные дороги в Польше железнодорожная инфраструктура и подвижной состав обеспечивающий движение поездов со скоростью выше 200 км/час. В настоящий момент Польша не имеет высокоскоростных магистралей. Эта статья или часть… … Википедия
Скоростные и высокоскоростные железные дороги Китая (中国高速铁路) все виды коммерческого железнодорожного транспорта Китая, средняя скорость движения которого составляет 200 км/ч или выше. По этому показателю Китай обладает наибольшей в мире… … Википедия
Высокоскоростное железнодорожное сообщение в России играет большую роль, как одно из наиболее перспективных направлений пассажирских перевозок. Проведённые ещё в 1990 году исследования показали, что благодаря объединению крупных городов в… … Википедия
Логотип железных дорог Китая … Википедия
Узкоколейная железная дорога (узкоколейка) железная дорога с шириной колеи менее принятой нормальной (для СССР и России менее 1520 мм). Содержание 1 История 2 Области применения узкоколейных дорог … Википедия
Логотип, который используют все компании группы Группа компаний Japan Railways (яп. JRグループ JR Гуру … Википедия
Тип ОАО … Википедия
В телепередаче Разрушители легенд («MythBusters», «Железные доказательства», «Разрушители мифов») проверяются городские легенды, слухи и другие порождения популярной культуры. Ниже следует список некоторых мифов, проверенных в шоу, и результаты… … Википедия
- (МК МЖД) (Московская окружная железная дорога (МОЖД), Малое московское кольцо (ММК)) окружная железная дорога в Москве, предназначенная для осуществления грузовых перевозок между всеми 10 магистральными железнодорожными направлениями… … Википедия
Привод … Википедия
Книги
- Большая книга поездов , Портер, Джон М.. С этой книгой вы отправитесь в яркое путешествие по железнодорожной эпохе! Оно начнётся в XIX веке с изобретения знаменитого «Локомотива № 1» и закончится в наши дни, когда города и страны…
3 апреля 2007 года французским поездом TGV POS был установлен новый рекорд скорости для поездов - 574,8 км/ч. Он действует и поныне.При рассмотрении вопроса о рекордах скорости на железной дороге следует учитывать, что решающую роль тут играет не локомотив, а путевое хозяйство. Рассмотрим, как оно развивалось в разных странах.
Первыми решением проблемы модернизации своих железных дорог занялись японцы. Произошло это в конце 50-х годов прошлого века. Это было необходимое мероприятие в преддверии Токийской олимпиады 1964 года. Потому что японские дороги были архаичными. Ширина колеи составляла всего лишь 1067 мм, пути были изношены, парк локомотивов устаревшим.
В рекордно короткие сроки, за 5,5 лет, японцы построили ширококолейную 552-километровую линию «Синкансен», связавшую Токио и Осаку. Здесь впервые в мире были использованы технологии бесстыковой укладки рельсов: они спаиваются в километровые плети и в таком виде доставляются на платформе к месту укладки. Геометрия стыков этих плетей такова, что температурные изменения не приводят к образованию зазоров между ними.
Естественно, на линии отсутствуют переезды, для чего пришлось построить более сотни мостов и тоннелей. На «Синкансене» был использован принципиально новый вид поезда, который с легкой руки журналистов был прозван «поездом-пулей». В поезде-пуле отсутствует локомотив: двигатель установлен на каждой колесной оси, что позволяет существенно повысить мощность.
В 1964 году поезда ходили между Токио и Осакой со скоростью 210 км/ч. Сейчас электропоезд «Нодзоми» N-700 пролетает 552 км за 2 ч 25 мин, развивая скорость до 300 км/ч. В настоящий момент «Синкансен», связавшая между собой все крупные города Японии, — самый популярный вид транспорта. За 50 лет эксплуатации поезда «Синкансен», идущие в утренние и вечерние часы с интервалом в шесть минут, перевезли почти 7 миллиардов пассажиров.
2. Франция
Европа ответила на японский железнодорожный прорыв с существенным запозданием. Отчасти это объясняется тем, что европейские конструкторы в 1950-е-60-е годы с большим энтузиазмом экспериментировали с поездом на воздушной подушке и с маглевом — так называется поезд на магнитной подвеске.
Решение о создании скоростной линии, аналогичной японской, было принято во Франции во второй половине 1960-х. Национальному обществу железных дорог Франции понадобилось пятнадцать лет на разработку и запуск линии Париж-Лион, которая была названа TGV (train a` grande vitesse — скоростной поезд). Создание трассы было хоть и дорогостоящим делом, но особых проблем у инженеров не вызвало. Сложнее было сконструировать сам поезд. И тут в планы конструкторов неожиданно вмешалась мировая экономическая конъюнктура. Дело в том, что на первом этапе было решено использовать в качестве двигателя локомотива газотурбинную установку. В 1971 году турбопоезд TGV-001 был успешно испытан, продемонстрировав прекрасные показатели. Он развил скорость 318 км/ч, что до сих пор остаётся мировым рекордом для поездов без электрической тяги. Однако случившийся в 1973 году энергетический кризис заставил руководство SNCF отказаться от применения в TGV резко подорожавшего топлива. Произошла переориентация на использование менее дорогой электроэнергии, получаемой на французских АЭС.
В конце концов, к 80-му году была готова и линия Париж-Лион. Электровоз и вагоны выпускались компанией Alstom. 27 сентября 1981 года линия была запущена в эксплуатацию. Расстояние между двумя французскими городами поезд преодолевал за 2 часа, двигаясь со скоростью 260 км/ч. Сейчас скорость на линиях TGV, покрывших Европу, достигает 350 км/ч. Что же касается средней скорости движения, то она составляет 263,3 км/ч. При этом постоянно происходит модернизация подвижного состава, создаются новые модели. 3 апреля 2007 года новый укороченный состав типа TGV POS развил скорость 574,8 км/ч на новой линии LGV EST длиной 106 км, соединяющей Париж с Лотарингией. Это абсолютный рекорд на рельсовой железной дороге. При этом тормозной путь составил 32 км.
Поезда типа TGV POS, курсирующие по Франции, Германии, Швейцарии и Люксембургу, напоминают российские электрички. Они имеют два головных моторных вагона, между которыми располагаются восемь промежуточных прицепных. Число мест — 377.
К скоростным трассам предъявляются особые требования помимо бесстыкового соединения рельсов. Радиус поворотов составляет не менее 4000 м. Межосевые расстояния соседних путей не менее 4,5 м, что снижает аэродинамический эффект при разъезде двух встречных поездов, относительная скорость которых может достигать 700 км/ч. Туннели, через которые проходит трасса, специально спроектированы для минимизации аэродинамического удара при въезде и выезде из туннеля. Используется специальная система сигнализации на приборной доске машиниста и предусматривается автоматическое торможение на случай недостаточно быстрой реакции машиниста. Пути надежно огорожены для предотвращения столкновения с животными. Для того, чтобы пантограф не мог догнать бегущую от него по контактному проводу волну, провод имеет большее натяжение, чем на обычных линиях. На линиях TGV существует ограничение по скорости, но не сверху, а снизу. Это требуется для того, чтобы тихоходы не снижали пропускную способность скоростных линий.
3. США
Как ни странно, в США нет по-настоящему скоростных линий. Несмотря на то, что поезда, следующие по маршруту Вашингтон-Балтимор-Филадельфия-Нью-Йорк-Бостон, изготовлены французской компанией Alstom. Максимальная скорость поездов в регулярном пассажирском движении составляет 241 км/ч. Маршрутная скорость ниже: при поездке из конца в конец по всей 735 километровой трассе она составляет 110 км/ч. Что объясняется тем, что скоростные французские поезда вынуждены «тащиться» по старой колее.
Правда, с 2013 года начато строительство классической скоростной линии между Лос-Анджелесом и Сан-Франциско. В 2020 году ее планируется ввести в строй, и TGV POS смогут демонстрировать на ней все, на что они способны.
4. Германия
Intercity-Express — сеть скоростных поездов, в основном распространённая в Германии, разработанная компанией Deutsche Bahn. Современное поколение поездов Intercity-Express, ICE 3, разработаны консорциумом из компаний Siemens AG и Bombardier под общим руководством Siemens AG. Максимальная скорость поездов ICE на специально для них построенных участках железнодорожной сети составляет 320 км/ч. На стандартных участках сети скорость ICE составляет в среднем 160 км/ч. Длина участков, на которых ICE может развивать скорость больше 230 км/ч, составляет 1200 км.
ICE является основным типом поездов на дальних направлениях, предоставляемых Немецкими железными дорогами (Deutsche Bahn). Они обеспечивают как максимальную скорость, так и максимальный комфорт перемещения. ICE стали базой для развития концерном Siemens AG своего семейства высокоскоростных поездов под общей торговой маркой Siemens Velaro. Проекты Velaro реализованы, в частности, в Испании и Китае. Эти поезда поставляются также и в Россию для использования на скоростных линиях Москва — Санкт-Петербург и Москва — Нижний Новгород.
5. Россия
Трассу Москва-Петербург, по которой перемещается поезд «Сапсан», следует признать условно скоростной, поскольку по большей части она является слегка модернизированным наследием советского путевого хозяйства. В связи с чем изготовленный немецкой компанией Siemens поезд, способный развивать скорость до 350 км/ч, лишь на одном участке вытягивает 250 км/ч. Средняя же скорость движения — 140 км/ч.
К 2017 году запланировано сделать трассу полностью скоростной. И тогда перемещение между двумя столицами сократится с 4-х часов до 2-х.
Однако РЖД все же установила на этой линии рекорд. Сумма контракта на закупку и эксплуатацию 8 поездов превысила 600 млн. евро. Закупка такого же количества истребителей четвертого поколения обошлась бы дешевле. Довольно дорогое удовольствие, позволяющее «питерским» на уик-энд навещать родные пенаты.
6. Китай
Китай обладает наибольшей в мире сетью скоростных и высокоскоростных железных дорог, превышающей таковые в Японии и Европе вместе взятые. Средняя скорость движения здесь составляет 200 км/ч или выше.
Скоростные и высокоскоростные дороги Китая включают: модернизированные обычные железнодорожные линии, новые линии, построенные специально для движения высокоскоростных поездов, а также первые в мире коммерческие линии для движения поездов на магнитной подушке.
По состоянию на декабрь 2013 г. общая протяженность таких дорог в КНР составила более 14400 км, включая участки, длиной 7268 км, с максимальной скоростью движения поездов 350 км/ч.
В настоящее время в Китае наблюдается бум высокоскоростного железнодорожного строительства. При поддержке государства и благодаря специальным мерам стимулирования ожидается, что к концу 12-го пятилетнего плана в 2015 году суммарная протяженность высокоскоростной железнодорожной сети достигнет 18000 км.
В технологическом плане организация высокоскоростного железнодорожного сообщения происходит за счет соглашений по передаче технологий от зарекомендовавших себя зарубежных производителей таких как Бомбардье, Алстом, и Кавасаки. Перенимая зарубежные технологии Китай стремится на основе их сделать собственные разработки. Примером является разработки поездов серии CRH-380A, на котором установлен рекорд, для высокоскоростных дорог Китая, около 500 км/ч, произведенных в Китае и развивающих скорость свыше 350 км/ч и с 2010 г. находящихся в стадии эксплуатации. Также сообщается, что новый поезд Пекин — Шанхай будет разработан китайской компанией Шагун Рейл Виклз и пущен до 2012 г.
7. Восточный маглев
Поезда на магнитной подвеске (маглев) условно можно отнести к железнодорожному транспорту, хоть и парят они над полотном на расстоянии 1,5 сантиметра. В этом классе экспрессов рекорд скорости составляет 581 км/ч. Он установлен в 2003 году маглевом MLX01 Железнодорожного института технических исследований Японии на испытательном полигоне. До сих пор н известно о сроках введения японского маглева в коммерческую эксплуатацию. Однако поезда летают уже стабильно и безаварийно, и на них по праздникам уже катают жителей окрестных городов и сел.
С 2002 года функционирует китайская 30-километровая скоростная линия, соединяющая Шанхай с аэропортом Падун. На этой дороге используется монорельс, над которым после разгона поезд парит на расстоянии 1,5 см. Скорость шанхайского маглева, построенного немецкой компанией Transrapid («дочка» Siemens AG и ThyssenKrupp), составляет 450 км/ч.
В обозримом будущем шанхайская линия будет продлена до города Ханчжоу, и её длина составит 175 км.
