double arrow

Основные этапы развития мирового железнодорожного транспорта


Можно назвать пять основных этапов развития железных дорог:

- первый, с 1825 по 1860 г., — этап начального развития железных дорог, их распространения на все континенты мира;

- второй, с 1860 г. до Первой мировой войны, — этап бурного раз­вития железных дорог во всем мире, создания основных технических средств;

- третий — период между Первой и Второй мировыми войнами, когда железные дороги являлись основным видом сухопутного транс­порта, и на них приходился основной объем сухопутных перевозок грузов и пассажиров;

- четвертый — период 1950- 1980 гг., в который железные дороги стали испытывать мощную конкуренцию со стороны других видов транспорта и начали терять свои позиции в перевозках как грузов, так и пассажиров;

- пятый— современный период подъема железнодорожного транс­порта, когда железные дороги благодаря внедрению современных вы­соких технологий вновь начинают завоевывать утраченные позиции на транспортном рынке.

Остановимся кратко на особенностях работы железных дорог в раз­ные этапы.

Первый этап (1825-1860 гг.)

В этот период вслед за Англией к строительству железных дорог приступили другие страны. Итак, первая железная дорога в Англии была построена в 1825 г., в США — в 1830 г., во Франции — в 1833 г., в Германии и Бельгии — в 1835 г., в России — в 1837 г. (железная дорога Петербург— Царское Село). Позже железные дороги появились и в других странах Европы.

В Азии первая железная дорога была построена в 1856 г. в Индии, в Африке — в том же 1856 г. в Египте, в Австралии — в 1854 г.

Таким образом, к концу этого этапа железнодорожное строитель­ство велось на всех континентах, и темп его достигал 10 тыс. км в год. Россия, как видим, была в числе первых стран, освоивших новый про­грессивный вид транспорта.

В этот период были созданы основные технические средства для железнодорожного транспорта.

Много новых технических решений было реализовано на парово­зах: это многотрубный котел, поворотная тележка, подвесные рессо­ры, кривошипный механизм и многое другое. Паровоз быстро стал надежной машиной и, можно сказать, символом научно-технического прогресса в те годы.

Первые грузовые вагоны, подобно гужевым повозкам, были двухос­ными, имели грузоподъемность 8 т при массе тары 6-7 т. Но уже в 40-е годы XIX века начали вы­пускать и четырехосные вагоны; они получили наиболее широкое распространение в США.

В России первые серийные гру­зовые вагоны появились в 1846 г., причем они были четырехосными. Однако из-за того, что раму и ку­зов такого вагона выполняли де­ревянными, снижалась его грузо­подъемность; поэтому перешли на бестележечные двухосные вагоны, подобные западноевропейским.

В первое время существования железных дорог пассажирский вагон был весьма своеобразным. Для перевозки пассажиров использова­ли обычные экипажи и кареты, которые ставили на железнодорожные платформы или прямо на рельсы. Создаваемые пассажирские вагоны напоминали кареты или почтовые дилижансы либо представляли со­бой просто платформы со скамейками и даже без крыши.

Примитивными были первые тормозные устройства — например, рычаг, прижимаемый тормозильщиком вручную к ободу колеса.

Применялись и механические системы тормозов. Специальные тормозильщики на станции отправления «заводили» тормозные пру­жины на вагонах, а машинист в пути тянул за трос, который шел вдоль состава, и приводил тормо­за в действие.

Дж. Стефенсон изобрел па­ровой тормоз, в котором пар по­давался под давлением через ры­чажную передачу на тормозные колодки. Однако надежные и удобные пневматические тормоза появились позднее.

На первом этапе развития же­лезных дорог была создана вин­товая сцепка, которую в течение длительного времени применяли, да и сейчас применяют, на желез­ных дорогах всего мира.

Постепенно сформировалась конструкция пути. Сначала при­меняли двухголовые рельсы с тем, чтобы после износа одной головки рельс можно было бы перевер­нуть и использовать его другую сторону. Такие рельсы, кстати, были уложены на Царскосель­ской дороге в России. Но эта идея не оправдала себя. Применялись также рельсы грибовидные, рыбобрюхие и других типов. Наибо­лее надежными оказались широ­коподошвенные рельсы. Вначале их масса составляла 20-30 кг на погонный метр; изготавливали рельсы из чугуна, а затем стали делать стальными.

В качестве шпал на линии Ли­верпуль — Манчестер пытались использовать каменные опоры, однако такая конструкция оказалась дорогой и неудобной в экс­плуатации.

Широкоподошвенные рельсы и деревянные шпалы быстро ста­ли типовой конструкцией пути.

Для железных дорог необходи­мы были и искусственные соору­жения: мосты, виадуки, тоннели. Уже на первой дороге Стоктон — Дармингстон был возведен желез­нодорожный мост и многочислен­ные виадуки.

Потребовались и средства уп­равления движением поездов. С этой целью сначала рядом с путями устанавливали посты, где дежури­ли сторожа, подавая сигналы поездам: днем — флажками, ночью —фо­нарем. Но уже в 1834 г. на линии Ливерпуль — Манчестер были введены стационарные сигналы —поворачивающиеся на столбах диски.

В 1841 г. англичанин Грегори изобрел семафор. Использование се­мафоров надолго определило систему сигнализации, которая в со­четании с системой блокировки Тейера пришла позже и в Россию. С первых лет на железных дорогах стали использовать изобретенный в 1838 г. американцем Самюэлем Морзе телеграф.

Надо сказать, что новые технические решения возникали часто после тяжелых крушений, несчастных случаев. Это относится даже к такому простейшему устройству, как паровозный свисток. Дело было так.

При открытии линии Ливерпуль— Манчестер один из членов парламента, стоя на перроне, решил обменяться рукопожатием с на­ходящимся в вагоне лордом Веллингтонским. В этот момент поезд тронулся, и член парламента попал под колеса вагона. После этого машинистам выдали рожки для обязательной подачи сигнала об от­правлении, которые затем были заменены паровыми свистками.

Возникла и проблема сортировочных станций. Маневры делали осаживанием. Однако в 1846г. в Германии была построена станция Дрезден-Фридрихштадт, расположенная на уклоне. Здесь впервые для маневров использовали энергию гравитации. Но сортировочные гор­ки были изобретены позднее.

Железные дороги быстро набирали силу, однако отношение к ним в самом начале не было однозначным.

Говорили, что железные дороги не выгодны, так как уменьшают доходы государства от использования гужевого и водного транспорта. Некоторые врачи утверждали, что поездки по железной дороге вызо­вут тяжелые заболевания мозга. Утверждали, что коровы перестанут пастись, куры — нести яйца, что отравленный паровозом воздух будет убивать птиц и т.д. Но было и другое мнение. Генрих Гейне в 1843 г. писал о значении изобретения железных дорог следующее: «... То же самое должны были переживать наши предки, когда была открыта Америка, когда изобретение пороха возвестило о себе первыми вы­стрелами, когда книгопечатание пустило в мир первые заглавные листы божественного слова. Железная дорога также является таким решающим событием, которое изменяет цвет и внешний вид жизни; начинается новая глава всемирной истории, и наше поколение должно гордиться тем, что оно живет в такое время».

Таким образом, на первом этапе развития железнодорожного транс­порта сформировались основные технические средства железных до­рог, а строительство дорог стало одним из важнейших направлений развития промышленного потенциала в мире.

Второй этап (1860 г. — Первая мировая война)

Второй этап — это период бурного развития железных дорог. В сред­нем в год строилось около 20 тыс. км новых линий. Паутина железных дорог покрыла все континенты. Важной вехой стал 1910г., когда про­тяженность железных дорог в мире превысила 1 млн. км.

Возникла проблема провозной способности. Паровозы станови­лись все более мощными. Для снижения боковых сил стали делать сочлененные экипажи. Наибольшее распространение получил пост­роенный в США в 1894 г. сочлененный паровоз типа «Маллет» с осевой формулой 1-5+5-1; он имел расчетную силу тяги 660 кН. В 1915г. там же был построен сочлененный грузовой паровоз типа 1-4+4+4-1, имевший 12 движущих осей. Это был паровоз гигант-рекордсмен.

В России Брянский и Путиловский заводы в 1898 г. также создали сочлененные паровозы типа 0-3+3-0, у которых было по шесть движущих осей.

Но на смену паровой уже шла тепловозная и электрическая тяга.

В конце XIX века появились двигатели внутреннего сгорания, в 1912 г. в Швейцарии были проведены испытания первого тепловоза мощностью 705 кВт, созданного Р. Дизелем и Клозе. В 1913 г. в Германии на линии Берлин — Манфельд попытались использовать этот локомотив для движения пассажир­ского поезда.

Днем рождения электрической тяги принято считать 31 мая 1879г., когда на промышленной выставке в Берлине была продемонстриро­вана первая электрическая железная дорога длиной 300 м, построен­ная Вернером Сименсом. Электровоз, напоминавший современный электрокар, приводился в движение электродвигателем мощностью 9,6 кВт. Электрический ток напряжением 160 В передавался к двига­телю по контактному рельсу; обратным проводом служили рельсы, по которым со скоростью 7 км/ч двигался поезд из трех миниатюрных вагончиков, вмещавший 18 пассажиров.

Первоначально электрическая тяга применялась на городских трамвайных линиях и на промышленных предприятиях, особенно на рудниках и в угольных шахтах. Но очень скоро оказалось, что она выгодна на перевальных и тоннельных участках железных дорог, а также в пригородном движении и в городских транспортных систе­мах. В 1895г. в США были электрифицированы тоннель в Балтиморе и тоннельные подходы к Нью-Йорку. Для этих линий были построены электровозы мощностью 185 кВт.

В России еще в 1913 г. начали электрификацию линии Петербург — Ораниенбаум, но Первая мировая война помешала ее завершить.

Совершенствовались и вагоны. В 1867 г. на заводах Пульмана (США) были построены пассажирские вагоны, в которых имелись мягкие сиденья. На ночь они превращались в спальные места. В 1873 г. такие вагоны появились в Европе. Начали строить вагоны-столовые, ваго­ны-рестораны, салон-вагоны.

Пассажирские поезда с удобными, а на некоторых маршрутах с шикарными пульмановскими вагонами курсировали между боль­шинством городов в Европе и Америке. Особенно знамениты были поезда «Золотая стрела», связавший Атлантическое побережье США с Тихоокеанским, «Восточный экспресс» в Европе, следовавший по маршруту Париж — Стамбул, в России — экспресс Петербург — Мос­ква, известный сейчас как «Красная стрела».

Вокзалы — главные городские ворота — стали неотъемлемой ар­хитектурной частью городов, а часто — их достопримечательностью. К созданию вокзалов в крупных городах привлекались известные ар­хитекторы и художники.

Быстро совершенствовались все технические средства Железных дорог, отметим лишь некоторые из них:

- 1869г. — Джордж Вестингауз изобрел пневматический тормоз;

- 1890— 1900 гг. — железные дороги США перешли на автосцепку.

Заметим, что в России уже в 1906 г. на Московско-Казанской желез­ной дороге курсировало 230 вагонов и несколько локомотивов с авто­сцепкой американского типа, но из-за конструктивных недостатков она не получила дальнейшего распространения.

Поворотным моментом в организации сортировочной работы стало сооружение станций с сортировочными горками:

- 1876 г. — ст. Шпельдорф, Германия,

- 1888г. — ст. Тер-Наур, Франция,

- 1889г. — ст. Ртищево, Россия.

Совершенствовалось и путевое хозяйство — в частности, стальные рельсы полностью вытеснили чугунные. Вес 1 пог. м рельса достиг 40-50 кг.

Много новшеств было реа­лизовано в системе управления движением поездов. Это, пре­жде всего, централизация стре­лок, внедренная в 1860-1870 гг. в Англии и Германии. Сначала она была механической, а позже электромеханической. Многие системы централизации, постро­енные в конце XIX и начале XX в., продолжают работать и сегодня.

В 1888 г. француз Депре изобрел электрический привод стрелок. В на­чале XX в. на железных дорогах появилась автоблокировка, а также начали применять радиосвязь.

Таким образом, к концу второго этапа в основном сложилась сеть железных дорог. Железнодорожный транспорт стал основным видом сухопутного транспорта.

Но началась Первая мировая война, и сразу проявилось большое военное значение железных дорог. Впрочем, в США это выяснилось значительно раньше — в период Гражданской войны между Севером и Югом. В России железные дороги интенсивно использовали в период русско-турецкой и русско-японской войн.

Следует отметить, что военный фактор учитывали уже в на­чале второй половины XIX века. По требованиям военных созда­вались приграничные сети желез­ных дорог, специальные рокадные линии вдоль границ для быстрой переброски войск.

Впервые в 1861 г. в армии се­верных штатов США пушки были поставлены на железнодорожные платформы. В 1864г. на платфор­мы установили тяжелые мортиры, стрелявшие при осаде Питтсбурга снарядами массой 100 кг на рас­стояние 4,5 км. В Европе подобным образом были использованы платформы в 1871 г. при осаде Па­рижа прусской армией.

В 1864 г. француз Мужен разра­ботал проект бронированного ва­гона с пушками. Это был прообраз бронепоезда, широко применяе­мого в Первой и Второй мировых войнах. Во Франции бронепоезда имели аэростаты, на которых рас­полагались наблюдатели. Впервые бронепоезда применили англича­не в англо-бурской войне в 1900г. (Южная Африка).

Позже стали строить крупные артиллерийские установки на железнодорожном ходу. Рекорд здесь поставлен Германией. Крупнейшая артиллерийская установка «Дора» имела калибр 800 мм, 40 осей и массу 1350 т.

Сейчас применяются ракетные установки на железнодорожном ходу; они имеются как в США, так и в России. Недавно наличие таких поездов перестало быть секретом.

Третий этап (между Первой и Второй мировыми войнами)

Для этапа между мировыми войнами характерна устойчивая работа уже сформированной сети железных дорог при крайне слабой конку­ренции со стороны других видов сухопутного транспорта.

Продолжалось совершенствование паровозов. В 1926 г. для Тихо­океанской дороги в США был построен шестиосный паровоз типа 2-6-1, который мог работать на затяжных подъемах. В СССР в 1931 г. на Луганском заводе был создан самый мощный в Европе серийно выпускаемый паровоз ФД с осевой формулой 1-5-1. В 1935 г. на этом заводе был постро­ен опытный паровоз типа 2-7-2 с семью спаренными осями в жест­кой раме, но испытания показа­ли его слишком неблагоприятное воздействие на путь.

В 30-е годы XX в. происходило существенное развитие железных дорог СССР: строились новые ли­нии, создавались новые локомо­тивы, в том числе электровозы и тепловозы, усиливалось путевое хозяйство, быстро рос объем гру­зооборота.

В период между двумя миро­выми войнами во многих странах начался перевод железных дорог на тепловозную тягу, а также их электрификация; грузоподъ­емность четырехосных вагонов была доведена до 60 т, нагрузка на ось —до 20 т.

Важное изменение произошло в тормозном хозяйстве — разделе­ние тормозов на грузовые и пас­сажирские. Все более широкое применение получала автосцеп­ка, хотя на железных дорогах Ев­ропы, кроме СССР, из-за разно­гласий между странами она так и не была внедрена.

Большое распространение получали средства автоматики, телемеханики и связи. Автобло­кировка, диспетчерская цент­рализация, радиосвязь широ­ко внедрялись в этот период на железных дорогах. В 30-е годы в Германии и США была введена радиосвязь для переговоров пас­сажиров с абонентами из движу­щегося поезда.

Однако в эти годы быстро раз­вивались и три мощных конку­рента железных дорог:

- авиация — для дальних пасса­жирских перевозок;

- автомобили — для перевозок на короткие расстояния и доставки ценных грузов;

- трубопроводы — для наливных грузов.

Вторая мировая война в большинстве развитых стран несколько отодвинула момент сдачи железными дорогами своих позиций. Это произошло после войны.

Четвертый этап (1945 -1980 гг.)

Для этапа, который начался в 1945 г., характерен отток от железных дорог как пассажиров, так и грузов.

О том, насколько глубокий кризис испытывали железные дороги после войны, говорит тот факт, что в Великобритании появился проект, по которому предлагалось вообще ликвидировать железные дороги. В Париже закрылось несколько вокзалов, их превратили it «музеи. Закрывались железные дороги в США.

Постепенно исчезли знаменитые трансъевропейские и трансамериканские поезда. «Восточный экспресс» — один из самых престижны:; поездов в мире — отправился в последний рейс из Парижа в Стамбул 27 мая 1977 г. В США подобные поезда были отменены еще раньше. Дело дошло почти до полного прекращения выпуска пульмановских вагонов.

Междугородные пассажиры отдавали предпочтение авиации. Доля таких пассажиров, пользующихся железнодорожным транспортом, снизилась до нескольких процентов. Например, в США доля железно­дорожного транспорта в пассажирообороте в 1970 г. составила 5,7 %, а в 1984г. — 4%. Фактически она была еще меньше, так как в статистике не принимается во внимание частный автомобильный и воздушный транспорт.

Парк пассажирских вагонов за 1970-е годы на железных дорогах США сократился в 3 раза. Произошел и отток грузов.

Практически всю нефть и продукты ее переработки в США и европейских странах перекачивают по трубопроводам. Мощные грузо­вики — траки стали массовым видом транспорта, поскольку при этом обеспечивается то, что так ценится в коммерции — точность доставки по времени, доставка груза «от двери до двери», полная информация клиентуры о местонахождении груза.

В связи с усиливающейся конкуренцией перед железнодорожным транспортом встала проблема сокращения расходов. Для решения ее во многих странах на основе модернизации технических средств начали рез­ко сокращать штат во всех хозяйствах. Например, в США с 1967 по 1978 г. персонал железных дорог уменьшился с 615 тыс. до 480 тыс. человек.

В США, Канаде, ЮАР быстро нарастал вес поездов, что также очень важно для снижения эксплуатационных расходов. Началось регулярное обращение поездов массой Ю-20 тыс. т; это потребовало уд­линения станционных путей. Ре­кордный по массе и длине поезд был проведен в Южной Африке (ЮАР) в 1989 г. Его длина 7,3 км, число вагонов 660, масса поезда 71 232 т. Маршрут движения со­ставил 861,5 км.

В США длина путей в парках приема и отправления на ряде маршрутов равнялась 2-2,5 км, а на станции Вест-Колтон достигла Зкм.

Кроме того, начали формиро­вать многогруппные поезда для сокращения маневровой работы на грузовых и промежуточных станциях. Для этого необходимо было сооружать вспомогательные парки на сортировочных стан­циях, резко увеличилось общее число сортировочных путей. Так, в Канаде на ст. Монреаль было устроено 124 пути, в том числе в основ­ном парке 84 пути, в группировочном — 40; в США на ст. Бенсевилл сооружено 70 путей, в Великобритании на ст. Хилла-Милле — 75 с учетом путей в группировочном парке, во Франции на ст. Жервей — 59 путей и т.д.

Конечно же, большое внимание уделялось совершенствованию тяги. К 1956г. железные дороги США практически полностью пере­шли на тепловозную тягу.

В Европе в основном получила применение электрическая тяга. Больших успехов в электрификации железных дорог достиг СССР, п котором протяженность электрифицированных путей была наиболь­шей в мире. Это относится и к Российским железным дорогам.

Однако были сделаны попытки возрождения паровой тяги. Так в 1982 г. в США построили два опытных образца усовершенствованных паровозов АСЕ 3000 с колесной формулой 2-4-1 мощностью 2210 кВт. Паровоз был оборудован микропроцессорами, системами утилизации тепла отходящих газов с использованием его для подогрева питательной воды и воздуха. Были решены вопросы экипировки паровоза водой и топливом, удаления шлака и изгари. Пробег этих паровозов без заправки водой составлял 1600 км, без заправки топ­ливом — 800 км.

Имелись и другие идеи совершенствования паровоза, но они все-таки не получили признания.

Крупным достижением железных дорог в этот период явилось мас­совое внедрение контейнерных перевозок, осуществляемых экспе­диторскими фирмами в увязке со всеми видами транспорта. Число контейнеров сегодня превышает 6 млн. ед., т.е. их стало больше, чем вагонов. Кругосветное обращение контейнеров с участием железно­дорожного, автомобильного и морского транспорта позволило зна­чительно повысить роль железных дорог, привлечь на них дополни­тельные перевозки.

Еще одним направлением снижения расходов и повышения качес­тва перевозок стало значительное увеличение доли специализиро­ванных вагонов. В настоящее время существует более 100 типов таких вагонов, а по некоторым данным, их уже 200.

Постоянно повышалась грузоподъемность вагонов, наибольшей она была в США, где средняя грузоподъемность одного вагона при­ближается к 80 т; для сравнения: на дорогах СНГ она составляет при­мерно 65 т. Допустимая нагрузка на ось на железных дорогах США достигла 30 т, и есть прогнозы о ее повышении до 40 т.

Для снижения массы тары вагонов реализуют специальные конс­труктивные решения, а также используют новые, более легкие материалы. Все большее применение находят алюминиевые сплавы. В США и ряде стран Западной Европы обращаются вагоны для перевозки угля, зерна, нефтепродуктов, масса тары которых снижена на 4 — 5 т в ре­зультате использования таких сплавов.

Можно назвать и другие направления принципиального совер­шенствования технических средств железнодорожного транспорт - это внедрение вычислительной техники, систем механизации, автоматизация технологических процессов и многое другое. Все это позволило железным дорогам к 80-м годам XX века значительно повысить качество перевозок и стабилизировать ситуацию: падение объема грузовых перевозок было остановлено, начался его постепенный рост.

Современный период развития железных дорог (пятый этап)

Серьезным вызовом такому конкуренту в пассажирских перевоз­ках как авиация, явились высокоскоростные поезда. Кто бы мог по­думать, что поезда обгонят самолеты? А ведь обогнали!

Сегодня на высокоскоростных магистралях Токио — Осака, Париж _ Лондон, Мадрид — Севилья и других общее время следования пассажиров из центра одного города в центр другого меньше общего времени, затрачиваемого пассажирами при использовании авиатран­спорта.

Высокоскоростные железнодорожные магистрали (ВСМ) действу­ют в мире с 1964г., т.е. 40 лет. Первая такая дорога была построена в Японии (Токио — Осака). К настоящему времени в Японии протяжен­ность высокоскоростных линий превышает 2000 км; в сутки по ним перевозится до 1 млн. пассажиров, т.е. 350 млн. пассажиров в год.

В 1981 г. начала действовать первая высокоскоростная линия в Евро­пе — это магистраль Париж — Лион (Франция) протяженностью 417 км.

В настоящее время во Франции длина линий ВСМ составляет 1400 км, но высокоскоростные поезда обращаются на общей сети протяженностью 4000 км.

В Германии первая линия ВСМ появилась в 1991 г., сегодня здесь протяженность таких линий составляет 800 км. В Испании и Италии высокоскоростные магис­трали длиной соответственно 471 и 236 км были введены в 1992 г.

В 1992 г. в Швеции начали кур­сировать поезда, состоящие из ва­гонов с принудительным наклоном кузовов. Такие поезда развивают скорость 220 км/ч. В разных странах уже создано до 20 типов таких вагонов.

С 1994г. после ввода в эксплуатацию Евротоннеля (с легкой руки журналистов его иногда называют «тоннель под Ла-Маншем») между Великобританией и Францией организовано движение поездов Па­риж — Лондон. Евротоннель — это официальное название; проходит этот тоннель не под Ла-Маншем, как нередко говорили и писали, да и говорят сейчас, а под проливом Па-де-Кале, расположенным около пролива Ла-Манш со стороны Северного моря. Название «тоннель под Ла-Маншем» можно отнести к разряду исторических курьезов.

Евротоннель — это грандиозное сооружение. Вот только несколько цифр: общая длина двух основных и вспомогательных тоннелей состав­ляет 160 км, площадь двух терми­налов — на французском и бри­танском берегах — равна 800 га. Специально для тоннеля созданы вагоны пяти типов, в эксплуата­ции находится более 600 вагонов, и число их будет увеличиваться. И хотя Евротоннель на 5 км короче японского тоннеля Сейкан, его значение неизмеримо больше.

Таким образом, у железных Дорог появились новые возмож­ности, связанные с преодолением морских проливов беспаромным сообщением. Крупные работы в этом направлении по организации прямой беспаромной связи ведут­ся в Дании, Швеции и Норвегии.

Вернемся, однако, к высокоскоростным железным дорогам. Общая протяженность существующих в настоящее время в мире ВСМ равна примерно 6000 км, а длина сети, по которой осуществляется движение поездов ВСМ, составляет 15 000 км. За время существования высо­коскоростных магистралей по ним было перевезено около 10 млрд. пассажиров при высоком уровне безопасности.

Высочайший уровень безопасности на ВСМ определяется следу­ющими факторами:

- разнесение грузового и пассажирского движения на разные линии (заметим, что большинство крушений пассажирских поездов связано с движением по тем же путям грузовых);

- устройство путепроводов на всех пересечениях с автомобильными дорогами;

- ограждение линии;

- современный уровень автоматизации управления движением вы­сокоскоростных поездов с использованием всех достижений высоких технологий;

- организация текущего содержания напольных устройств в специ­альные «окна» достаточной продолжительности.

Представляют интерес выводы, полученные европейскими учены­ми. Их исследования показали, что создание сети высокоскоростных магистралей в Европе привело к передаче на нее пассажиропотока с автомобильного и авиационного транспорта, в результате чего заметно снизилась аварийность на междугородних линиях. В целом в Европе число погибших пассажиров снизилось на 300 человек в год, а раненых _ на 12 000 человек в год. Это важнейший результат внедрения высокоскоростных железных дорог.

Максимальная скорость движения на ВСМ составляет 270 — 300 км/ч. Рекордная скорость установлена в эксперименте — 515,3 км/ч (18 мая 1990г., Франция).

Данные об эксплуатируемых, строящихся и проектируемых высокоскоростных магистралях во всем мире приведены в табл. 4.

Европейским сообществом принято решение о создании единой европейской сети высокоскоростных железных дорог. Продолжает рас­ширяться сеть ВСМ в Японии, Испании, Германии и других странах. Рассматриваются вопросы сооружения ВСМ в США, Индии, ЮАР, Канаде.

Для ВСМ создаются новые, все более удобные поезда. Сегодня в эксплуатации находятся такие поезда 4-го поколения (с двухэтажными вагонами); поезда 5-го поколения обеспечат возможность повышения максимальной скорости. Большие работы по созданию поездов нового поколения ведутся в Японии с целью достижения на уже имеющейся сети ВСМ скорости 300 — 350 км/ч. Поскольку постоянные устройства этой сети были рассчитаны на скорость до 250 км/ч, потребовалось су­щественно снизить нагрузку на ось. Это было достигнуто — в опытном поезде нагрузка на ось составляет меньше 8 т.

Россия также планирует создать ВСМ. Первой такой линией будет высокоскоростная магистраль С.-Петербург — Москва.

Таким образом, высокоскоростные магистрали — новая тенден­ция в освоении пассажиропотоков. Кроме того, ВСМ увязываются в единую транспортную сеть с авиатранспортом, для чего строят сов­мещенные станции ВСМ — аэропорт. В Европе имеется уже около 10 таких станций.

В качестве альтернативы высокоскоростным железнодорожным магистралям предлагается транспортная система с магнитным под­весом (МП). Однако при этом надо помнить следующее.

В настоящее время система ВСМ технически, технологически и экономически апробирована. Высокоскоростные магистрали уже построены, строятся или проектируются во многих странах мира на протяжении почти 40 лет. Высокая эффективность ВСМ доказана, и поэтому сегодня любая страна, если для этого имеются необходимые экономические условия, может проектировать и строить ВСМ, используя известные технические и технологические решения.

Другое положение с системой МП. Полностью технически и техно­логически отработанной такой системы для междугородних перевозок пока в мире нет. Имеются экспериментальные участки МП в Японии и Германии. Опытная линия Шанхай — аэропорт эксплуатируется в Китае.

В Японии исследования ведутся с 1962 г., но пока отсутствуют дан­ные об их полном завершении, хотя на исследования уже истрачено более 1 млрд. дол. Предполагается в перспективе построить линию Токио — Осака длиной примерно 550 км в помощь существующей пе­регруженной ВСМ.

В Германии действует некоммерческая опытная система МП про­тяженностью около 40 км. Предполагалось начать строительство ли­нии МП Берлин — Гамбург, однако объявленное строительство было прекращено.

В США имеется опытная линия МП на экспериментальном желез­нодорожном полигоне в Пуэбло (штат Колорадо).

Таким образом, работы по созданию транспортных систем на маг­нитом подвесе для дальних междугородних перевозок практически находятся еще на опытной стадии.

Имеется ряд факторов, которые не позволяют считать систему МП более предпочтительной, чем систему ВСМ в дальних междугородних сообщениях, а именно:

1. По потреблению энергии системы ВСМ и МП сопоставимы. Дело в том, что при скорости более 250 км/ч основное сопротивление движе­нию поезда ВСМ или МП оказывает воздушная среда. Сопротивление трения в паре колесо — рельс составляет менее 10 % общего сопротивления движению; именно поэто­му расход энергии в системах МП и ВСМ практически одинаков.

Движение транспортных средств по земной поверхности со скоростью более 300 - 400 км/ч требует большого расхода энер­гии, большие скорости могут ос­ваиваться на высоте более 1000 м от поверхности земли;

2. По капиталовложениям сис­тема ВСМ существенно предпоч­тительнее системы МП. По дан­ным исследований, проведенных

в Германии, для создания линии МП длиной 1000 миль (1600 км) тре­буется 20 млн. дол. на 1 км пути. Затраты на 1 км линии ВСМ составля­ют 5-8 млн. дол., т.е. в 2,5 —4 раза меньше. Каких-либо обоснованных данных по эксплуатационным расходам на линиях МП нет, поэтому сравнение по данному показателю невозможно;

3. Высокоскоростные магистрали имеют следующее существенное преимущество перед системами МП: поезда ВСМ могут двигаться не только по специально построенным линиям, но и по путям обычных железных дорог. Например, высокоскоростная линия Париж — Лион имеет протяженность 400 км, но с ее использованием пассажиры доставляются, например, в Женеву и другие близлежащие к линии ВСМ города; при этом общая протяженность маршрутов обращения поездов ВСМ превышает 1000 км.

При создании европейской высокоскоростной сети предусмат­ривается, что полигон обращения поездов ВСМ более чем в 2 раза превышает сеть специализированных магистралей. Это существенно повышает эффективность системы ВСМ, поскольку способствует уве­личению пассажиропотока.

Предполагаемое сооружение линии МП Токио — Осака в Японии вызвано тем, что действующая линия ВСМ полностью загружена и повысить ее пропускную способность уже невозможно. В то же время существует достаточный для этой замкнутой линии пассажиропоток, оправдывающий в перспективе сооружение системы на магнитном подвесе.

Именно отсутствие таких предпосылок вызвало прекращение про­ектных работ по строительству линии МП Берлин — Гамбург.

Что же касается объявляемого преимущества систем МП — от­сутствие трения в паре подвижной состав — путь, то современные роликовые подшипники, путевые структуры позволяют обеспечить исключительно высокий безремонтный пробег подвижного состава и длительную стабильную работу пути.

Думается, сфера применения систем МП — это массовые перевозки пассажиров на сравнительно короткие расстояния в пригородных зонах, т.е. на тех линиях, где пассажиропоток составляет 25 — 30 млн. пассажиров в год. Это обеспечивает эффективность строительства и эксплуатации линий МП.

Начавшийся в 80-е годы этап развития железнодорожного транс­порта характеризуется стабилизацией объемов перевозок и даже неко­торым их ростом. Чтобы добиться этого, железным дорогам пришлось в предшествующие пятому этапу годы провести крупные работы по перестройке технологии и совершенствованию технических средств.

Как же объяснить спад перевозок, произошедший в 1990-х годах в России? Конечно, это прежде всего результат кризиса производства. Но и сегодня с железной дороги отвлекаются грузы на автотранспорт вследствие неразвитости контейнерной системы, недостатка специа­лизированных вагонов ряда типов, напри мер для перевозки цемента, и др.

Отставание во внедрении новых технических средств сказывается на качестве перевозок, величине тарифов, а это в свою очередь снижает приток грузов и пассажиров.

На несколько десятилетий наша страна отстала в области высоко­скоростного движения.

Думается, отечественные железные дороги находятся сегодня на той нижней ветви синусоиды, на которой железнодорожный транс­порт ведущих стран находился 25 - 30 лет назад. Российские железные дороги, несомненно, выйдут из этой ситуации, но для этого необхо­димо осуществить ряд крупных мер, подобных тем, которые провели ведущие промышленные страны мира. Конечно же, прежде всего для этого должен происходить рост экономики России.

Каковы же перспективы работы и развития, железных дорог мира в начавшемся пятом периоде?

Опыт четвертого периода развития железнодорожного транспорта, в котором спад объема перевозок сменился его стабилизацией и рос­том, показал, что железные дороги в полной мере могут удовлетворять современным и перспективным требованиям в перевозках, как грузов, так и пассажиров. При этом стратегия развития железных дорог долж­на быть направлена на новые качественные изменения в улучшении обслуживания клиентуры в условиях жесткой конкуренции с другими видами транспорта.

Надо иметь в виду перспективы снижения себестоимости перево­зок, осуществляемых авиацией и автомобилями, переход этих видов транспорта на новые виды топлива, что сопровождается снижением воздействия на окружающую среду, появление новых транспортных систем и др.

Есть уверенность в большом будущем железных дорог, но, конечно, только при условии их непрерывного совершенствования.

Реализация ряда технических решений, смелых проектов и ини­циатив, предпринятых железными дорогами в последнее время, под­тверждает их способность адаптироваться к современным условиям. К таким решениям относятся организация движения пассажирских поездов со скоростью примерно 300 км/ч, комплексная технология доставки грузов «от двери до двери», строительство железнодорожных тоннелей длиной более 50 км через морские проливы, высокий уро­вень автоматизации ряда процессов, применение современных систем управления, сооружение железных дорог в районах вечной мерзлоты, в пустынях и многое другое.

Важнейшим условием при этом является то, что на железнодорож­ном транспорте возможно использовать практически все достижения научно-технического прогресса, будь то лазерная техника, оптоволо­конная или спутниковая связь, информационные или управляющие системы на базе компьютеров, и принципиально новые материалы.

Оптимизм вселяет и то, что по сравнению с другими транспортным 11 средствами железные дороги значительно полнее отвечают возросшим экологическим требованиям, обеспечивают экономное расходование невосполняемых природных энергетических ресурсов, в наибольшем степени соответствуют требованиям по безопасности перевозок.

Приведем некоторые данные, которыми, например, обосновыва­ется экологическая эффективность новых линий ВСМ по сравнению с другими видами транспорта.

Территория, требуемая для размещения. При одной и той же про возной способности территория, необходимая для ВСМ, в 2,5-3 раз i меньше требуемой для шоссе и на 10-20% меньше необходимой дл я авиатранспорта.

Выбросы вредных веществ. На электрических железных дорогах выбросы вредных веществ в атмосферу на 1 пассажиро-км в 3-4 раза ниже, чем у автотранспорта, и в 4-6 раз по сравнению с авиацией. Подсчитано, например, что создание сети ВСМ в Европе и переклю­чение пассажиропотоков с авиации и автотранспорта на железные дороги обеспечивают ежегодное сокращение выбросов углерода в ат­мосферу на 15 млн. т.

Поезда ВСМ обеспечивают также снижение вредных выбросов по сравнению с поездами обычных железных дорог, поскольку они гер­метичны.

Снижение затрат энергии. На высокоскоростных магистралях затра­ты энергии на 1 пассажиро-км примерно в 3 раза меньше, чем у авто­транспорта, и в 8 - 10 раз, чем у авиатранспорта, а при переходе с ночных поездов обычных железных дорог к дневным — в 1,5 раза. Это обеспе­чивает снижение экологи ческой нагрузки в районах добычи топливны х ресурсов, их транспортирования, переработки и использования.

Материалоемкость. По сравнению с обычными железными дорога­ми при переходе от ночных к дневным поездам требуется примерно в 3,5-4 раза меньше подвижного состава. Соответственно необходимо меньшее количество стали, чугуна и других материалов на их изго­товление, что улучшает экологическую обстановку в местах добычи полезных ископаемых.

Приведенные данные позволяют называть ВСМ экологически чистым видом транспорта. Это относится и ко всем электрифицированным железным дорогам. И в целом железнодорожный транспорт имеет существенные экологические преимущества по сравнению с автомобильным и авиационным.

Однако реализация потенциальных преимуществ железнодорож­ного транспорта представляет собой непростую задачу. Для наилучше­го обеспечения рынка транспортных услуг нередко требуются крупные капиталовложения, необходимы мобилизация значительных матери­альных ресурсов, поиск самых современных технических решений. Нужно приложить большие усилия для того, чтобы железные дороги в полной мере соответствовали требованиям современного и тем более грядущего мира.

Можно назвать много направлений работы в этой области, а именно:

- создание сети высокоскоростных магистралей;

- совершенствование всех технических средств железных дорог с це­лью повышения их надежности и снижения расходов за их жизненный цикл;

- повышение веса грузовых поездов в тех случаях, когда это снижает

- эксплуатационные расходы;

- расширение контейнерной системы; обеспечение доставки повагонных и контейнерных грузов точно в указанные сроки по расписа­нию;

- улучшение комфорта в пасса­жирских поездах, в частности со­здание специальных условий для пассажиров с ограниченными физическими возможностями;

- концентрация и автоматиза­ция управления перевозочным процессом, создание всеобъ­емлющих информационных и информационно-управляющих систем;

- применение новых материалов и др.

Научные изыскания и прак­тический опыт показывают, что железные дороги имеют свою сфе­ру на транспортном рынке на весь обозримый период. Они являются важным средством взаимодейс­твия социальных и экономических структур и в целом находятся в стадии подъема, динамично воздействуя на развитие общества.

Несколько слов о форме собственности на железные дороги. В раз­ных странах в этом вопросе ситуация складывалась по-разному.

В США с самого начала и до настоящего времени железные доро­ги являются частными: железным дорогам принадлежит как инф­раструктура, так и подвижной состав. Количество частных компа­ний-владельцев изменяется в зависимости от конкретных условий. В период бурного строительства железных дорог в США насчитывались сотни таких владельцев, в настоящее время преобладают крупные компании. Государство в основном регулирует тарифы, осуществляет контроль за безопасностью движения.

В Европе железные дороги в основном сразу создавались как го­сударственные, ими управляли соответствующие министерства. В последние годы Европейское сообщество проводит в жизнь директиву, в соответствии с которой инфраструктура остается в ведении государ­ства, а подвижным составом владеют частные компании. Пока нельзя считать доказанным, что разделение железнодорожного транспорта на две указанные составляющие (как на автотранспорте) сколько-нибудь заметно положительно повлияло на уровень работы железных дорог в Европе. Время покажет, дает ли это какой-либо ощутимый эффект.

По рекомендации ЕС Россия пошла по европейскому пути, и в на­шей стране проводится соответствующая структурная реформа.


Сейчас читают про: