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.