6.2. Двухэтажные вагоны на зарубежных дорогах

В последнее время на железных дорогах Англии, Бельгии, Германии, Израиля, Канады, США, Украины, Финляндии, Франции, Чехии, Швейцарии, Японии проявляют значительный интерес к двухэтажным вагонам (рис. 6.6). При этом отмечается, что эти вагоны более рационально используют габарит подвижного состава, увеличивают на 30% провозную способность в пригородном сообщении, имеют меньший, более чем в 2 раза, коэффициент тары вагона на одно пассажирское место (260 кг по сравнению с 420 кг у одноэтажных вагонов) и меньшую (вдвое) длину поезда из таких вагонов. Эксплуатационные затраты на эти поезда уменьшается на 10-25%, сокращается длина путей и посадочных платформ на станциях, увеличиваются на 20-30% использование погонной нагрузки на путь, а капиталовложения в такие вагоны сокращаются на 5-10%. В двухэтажном спальном вагоне можно разместить 52 спальных места, а в одноэтажном, - только 34-36.

На зарубежных железных дорогах эксплуатируются двухэтажные вагоны 1-го класса рассчитанных на 145 сидящих пассажиров, а с учетом стоящих пассажиров (5 человек на 1 м² свободной площади) - на 297 пассажиров, 2-го класса – на 175/296 чел., 2-го класса с багажным отделением – на 165/283 чел., 2-го класса с кабиной машиниста – на 145/283. Таким образов, в семи-девяти вагонном поезде из двухэтажных вагонов можно перевезти до 2260 пассажиров.

Как правило, кузов таких вагонов имеет металлический каркас из гнутых и штампованных профилей, обтянутый гладкой стальной обшивкой. Материалом кузова является низколегированная сталь. Рессорное подвешивание, как правило, двухступенчатое пневматическое. Энергоснабжение – централизованное от поездной магистрали. Двери открываются и закрываются автоматически по команде из любого вагона поезда.

Внутренняя планировка двухэтажных вагонов различная, обеспечивает предоставление сообразно установленному тарифу свой уровень комфорта и различные услуги. Все вагоны тележечной конструкции, часто выполненные по сочлененной схеме; имеют одинаковые ходовые части, ударно-тяговое, тормозное оборудование и применяемые материалы.

Все вагоны разнятся тем, какая цель преследовалась при их создании, на перевозку кого или чего они предназначались, по какой схеме предполагалось использовать вагоны: автономными, секциями или поездами, как соединять вагоны между собой, какое место в секции или поезде будет занимать данный вагон: в начале/конце или в середине, будет ли вагон предназначен для пассажиров с багажом или только с небольшой ручной кладью, будет ли обеспечено передвижение людей по поезду из вагона в вагон.

По всем этим признакам нами была произведена классификация используемых двухэтажных вагонов. Она представлена в табл. 6.1.

Рис. 6.6. Двухэтажные вагоны Швейцарии, Германии, Франции, Бельгии и США

При создании двухэтажных вагонов преследует одну или несколько целей: стремятся полнее использовать габарит подвижного состава, особенно в верхней части 1; снизить стоимость перевозок 2, не уменьшая степень предоставляемого комфорта пассажирам; увеличить населенность вагона 3 населенность поезда и поездов, увеличив тем самым провозную способность железных дорог 4, а также полнее использовать предоставленные конструкцией пути возможности по использованию допускаемой нагрузки на ее погонный метр 5 и использовать подвагонное пространство 6.

Таблица 6.1.. Факторы, определяющие разновидности двухэтажных вагонов

№№ п/п	Наименование определяющего фактора	В а р и а н т ы
1. 2 3	Цель создания Предназначение вагона Конструктивная схема, определяемая: - составностью - соединением вагонов - местом расположения вагона в секции - входом/выходом в вагоне: - количеством - видом пассажира - сообщением с другим вагоном	Полное исполь- Удешевление Увеличение Увеличение Более пол- Использование зование габари- перевозок (2) населенности провозной спо- ное исполь- подвагонного та по высоте (1) вагона (3) собности (4) зование по- пространства гонной наг- (6) рузки на путь (5) Для пассажи- Для пассажи- Для пригоро- Для турис- Для бага- Для смешан- Для спец- жиров даль- жиров местно- дных пасса- тов (10) жа и поч- ных грузо- назначения него следова- го сообщения жиров (9) ты (11) пассажирс- (13) ния (7) (8) ких перево- зок (12) Автономные Самоходные Прицепные Моторвагонные вагоны (14) секции (15) секции (16) поезда (17) Традиционное консольное Сочлененное безконсольное Безконсольное каретного типа (18) (19) (20) Одиночный Концевой вагон Сочлененные Вагоны карет- Промежуточный вагон (21) (моторный) (22) вагоны (23) ного типа (24) вагон (25) Один (26) Два (27) Много (28) На консольной части (29) Над тележкой В середине вагона (30) (31) Без багажа (перевозка Аэробусного типа с багажом Аэробусного типа с багажом в багажном вагоне) (32) на I этаже (33) в кабину (34) Традиционный проход Проход по II этажу Проход через специальную Нет сообщения (35) (36) секцию (37) (38)

Используя часть высоты габарита подвижного состава до 1000 мм над верхним уровнем универсального одноэтажного пассажирского вагона (верхний уровень располагается на высоте 4353 мм от уровня головки рельса) и, доводя полезную высоту вагона до отметки 5200 мм, а также, используя незанятую подвагонную часть между тележками (до 800 мм), удается разместить в миделе такого вагона два этажа с полноценными по высоте 4-х местные купе, аналогичными тем, которые имеются в традиционных одноэтажных вагонах. Этим самым удается дополнительно создать 6 - 7 четырехместных купе и увеличить населенность вагона на 60-70%.

Масса двухэтажного вагона составляет примерно 65 т, а его эквивалентного одноэтажного вагона – 56,7 т, т.е. больше только на 13%. При этом коэффициент тары, приходящийся на одного пассажира уменьшается вдвое, следовательно, и затраты по этому показателю оказываются почти на половину меньше. Таким образом, эти вагоны представляют одну из возможностей выхода на окупаемость пассажирских перевозок

Возможность перевести в размерах традиционного поезда примерно на 60-70% пассажиров больше при соответствующих пассажиропотоках, увеличивает на столько же пропускную способность железной дороги.

При использовании секций двухэтажных вагонов сочлененного типа приведенные выше цифры экономического выигрыша увеличиваются почти на 30%, из-за более длинной междутележечной части и большей протяженности двухэтажной части размещения пассажиров.

На зарубежных железных дорогах двухэтажные вагоны чаще всего используются на направления больших потоков пассажиров местного 8 и пригородного 9 сообщения. На направлениях дальнего следования 7, а это расстояния более 700 км, спальные двухэтажные вагоны используются реже и, главным образом, в ночных поездах. Дневное время провождения таких пассажиров может осуществляться на свободных местах в других вагонах с местами для сидения. Двухэтажные вагоны могут использоваться в туристских поездах. Главное отличие туристов 10 от пассажиров заключается в том, что для первых, - скорость движения, время перемещения до места назначения, время нахождения в вагоне не являются лимитирующими факторами, а наоборот, - чаще всего являются более желательными. Двухэтажные вагоны могут использоваться для перевозки почты и багажа в контейнерах со всеми имеющимися погрузо-разгрузочными устройствами. Вагоны для смешанных 11 и специальных 12 перевозок – это более редкие и индивидуализированные вагоны, имеющие не традиционный вид и назначение.

Для пассажиров местного и пригородного сообщения двухэтажные вагоны обычно делают открытого типа и с многоместными (на 8 пассажиров) купе. Эти вагоны предназначаются для свободного размещения пассажиров. При этом расчетное количество стоящих пассажиров определяется наличием свободной площади и нахождения на ней 5 пассажиров на 1 м².

В открытом салоне кресла по ширине вагона размещаются по схеме 2+2 или 2+1; по середине между ними – проход вдоль вагона. В некоторых вагонах кресла можно ориентировать по направлению движения, а в некоторых – на одной стороне прохода кресла закрепляются в одном направлении, а на другой, - в другом. В купе два блока по 4-е кресла размещаются друг напротив друга; стеклянная шиберная дверь отделяет его от бокового продольного прохода-коридора. Места в таких вагонах можно резервировать.

Туристы 10 на железнодорожной дороге бывают двух типов: одни, путешествуя по стране, используют вагон, как место ночлега и передвижения до очередного экскурсионного объекта, на котором они проводят дневное время; а другие, - используют вагон как объект проживания и переездов.

Для туристов первого типа служат спальные купе с гардеробом, а для вторых,- один этаж отдается для размещения спальных купе, а на другом, - выполненным в виде открытого салона с куполом для обозрения (по типу двухэтажного вагона ЛВЗ (см. рис. 6.4) размещаются в поворачиваемых креслах.

Конструктивная схема двухэтажного вагона зависит от того, в каком количестве и как они будут располагаться в поезде: в виде одного, автономного вагона 14, находящегося в сцепе с одноэтажными вагонами; в виде сцепа из нескольких автономных вагонов, в виде сочлененной секции из самоходных 15 или несамоходных 16 вагонов; или в виде моторвагонного поезда 17, состоящего из двухэтажных вагонов.

Автономный вагон 14, выполненный по двух тележечной схеме опирания, симметричен относительно середины вагона. Полноценными два этажа у него могут быть выполнены только между тележками; это составляет примерно ⅓ длины вагона. При этом верхний этаж может быть с «ломающейся» крышей в виде купола (см. рис. 6.4 вагона ЛВЗ) или с непрерывной крышей по длине, двухэтажным объемом кузова между тележками и полутораэтажным, - над тележками. Концевые части таких вагонов должны обеспечивать нормальное соединение с традиционными одноэтажными вагонами 18.

Сочлененные вагоны выполняются двух видов: концевые и промежуточные.

Концевые вагоны 22, 23 несимметричны относительно середины вагона. Та сторона, которой вагон соединяется с одноэтажными вагонами выполняется также как концевая часть автономного вагона. Она составляет примерно ⅓ длины вагона. Концевая часть со стороны сочленения зависит от его вида. Бывают сочленения на тележке (тележечный тип) 23 и сочленения за пределами тележек 24 (каретный тип). Вне зависимости от типа сочленения на него приходиться примерно ⅛ общей длины кузова. Таким образом, под двухэтажный объем получается около половины длины вагона. Поэтому использование сочлененных вагонов в этом отношении более выгодно.

Промежуточные вагоны 25 секции сочлененного типа симметричны относительно середины вагона. Для размещения второго этажа у них больше места, чем у представленных выше вагонов. По длине это составляет около 71% общей длины кузова вагона. Поэтому при использовании сочлененных вагонов экономичнее выполнять секции с большим количеством промежуточных вагонов.

Конструктивная схема двухэтажного вагона зависит от количества входов/выходов и их расположения по длине кузова.

Для автономных вагонов, предназначенных для перевозок пассажиров в местном сообщении нужен только один 26 вход/выход. Размещать его целесообразно на концевой части вагона 29.

Для автономных двухэтажных вагонов, предназначенных для эксплуатации в пригородном сообщении и в поездах в качестве первого/последнего вагона может быть дополнительный вход/выход 27, расположенный на другой концевой части, и вход/выход из соседнего вагона для сквозного прохода пассажиров по поезду.

Для вагонов, образующих секции или поезда, количество входов/выходов может быть больше 28. Их количество может достигать четырех: два наружу вагона и два, - в соседние вагоны.

При всех условиях входы/выходы экономичнее располагать в той части вагона, которая не может быть использована для образования второго этажа 30.

В середине вагона 31 вход/выход наружу нецелесообразен, так он может приводить к ослаблению поперечного сечения в наиболее нагруженной части, а также в использовании той части длины вагона, которая наиболее желательна для устройства второго этажа.

Для обосновании конструктивной схемы двухэтажного вагона весьма важной является проблема перевозки багажа и ручной клади пассажиров, особенно это, касается пассажиров второго этажа. Учитывая стесненные условия и краткое время стоянки поезда на станции, посадка пассажира с багажом в двухэтажные вагоны превращается в серьезную проблему. Она может решаться следующим образом: к посадке допускаются пассажиры с ручной кладью, а багаж – перевозится в специальном багажном вагоне (американский опыт) 32, либо используется аэроробусная (самолетная) схема 33, 34, при которой пассажир с багажом сдает (оставляет) его (багаж) при входе и налегке проходит в пассажирский салон, либо к перевозке допускаются пассажиры без багажа.

Выбор конструктивной схемы двухэтажного вагона зависит также от возможности перемещения пассажиров по вагонам поезда 35. Это способствует обеспечению пассажиров централизованным питанием, равномерному распределению пассажиров по вагонам поезда при свободном их размещении, поведению пассажиров в аварийных случаях и других чрезвычайных ситуациях. С другой стороны, возможность перемещения пассажиров по вагонам поезда создает условия для создания криминальных ситуаций, влияет на полноценный отдых пассажиров, нарушают покой и размеренное поведение пассажиров, размещенных в данном вагоне, образует ненужную толкучку в проходах вагонов.

Тем не менее, проходы из вагона в вагон делают: традиционно по I этажу с возможностью сообщения со II этажом 35, только по II этажу 36, а в сочлененных вагонах через специальную междувагонную секцию 37.

Двухэтажные вагоны могут быть исполнены и без сообщений с другими вагонами 38.