Műszaki Szemle • 11 12 21

Nagysebességű vasutak

Dr. Köllő Gábora műszaki tudomány doktoraKolozsvári Műszaki Egyetem

1. BevezetőA 175 éves vasút, megjelenése óta a társadalom

életében alapvetően fontos szerepet tölt be. Mintmás jelentős találmányt, a vasutat is felfedezése ótafolyamatos fejlődés jellemezte.

A vasút fejlődése két legfontosabb alkotóelemé-nek a pályának és a járműveknek, valamint az eze-ket működtető üzemnek a korszerűsítésében nyil-vánul meg. A vasút fejlődése a XX. század utolsóévtizedében, a nagysebességű vasúti közlekedéseurópai kezdete óta, az 1981 PárizsLyon vonalüzembe helyezésével, felgyorsult és nyugodtanelmondhatjuk, hogy napjainkban a vasúti közleke-dés reneszánszát éli.

A fejlett nyugat-európai országokban nagymér-tékű vasúti felújításokra, fejlesztésekre került sor,

új nagysebességű vonalak épülnek és így a konti-nens nyugati felében kialakulóban van egy nagyse-bességű vasúthálózat, amely környezetbarát, biz-tonságos, szolgáltatásai magas színvonalúak ésamely komoly versenytársa a többi közlekedésirendszernek (légi és közúti közlekedés).

A Közép-kelet európai országok és Nyugat-Európa között a vasúti közlekedés tekintetébennagy fejlődésbeni eltérések mutatkoznak, amelyekidőben még jobban elmélyülhetnek.

A Nemzetközi vasútegylet (UIC) egy egységes eu-rópai modern vasútrendszerben gondolkodik (1970-től kezdődően), ennek a megvalósítása a fejlődésbenikülönbségek miatt nehézségekbe ütközik.

1985-ben az ENSZ/EGB keretében kidolgoztákaz ún. AGC egyezményt a fő nemzetközi vasútvo-nalakról, majd 1995-ben az EU és az UIC közös

1. táblázat Az európai nemzetközi vasúti fővonalak műszaki jellemzőjeB

Új vonalak

Jellemző

AMeglévő vasútvonalak,melyek megfelelnek az

infrastruktúrakövetelményeknek;

rekonstrukcióra kerülővonalak

B1kizárólag

személyszállításraszolgáló vonalak

B2vegyesforgalmú

vasútvonalak

Vágányok száma 2 2

Járműszerelvény UIC%±/B UIC C1 UIC C1

Vágánytengelyek közötti legkisebbtávolság, m

4,0 4,2 4,2

Legkisebb névleges sebesség, km/h 160 300 250

Engedélyezett tengelyterhelés, t

- mozdonyoknál (?200 km/h)

- motorkocsiknál és motorosszerelvényeknél,motorvonatoknál (?300 km/h)

- személykocsiknál

-teherkocsiknál ? 100 km/h-ig ? 120 km/h-ig ? 140 km/h-ig

225

17,0

16,0

20,020,018,0

1,7

22,5

17,0

16,0

22,520,018,0

Engedélyezett pályafolyóméterterhelés

8,0 8,0

Próbavonat hidak méretezésére UIC 71

Legnagyobb emelkedő, % 35 12,5

Legkisebb peronhossznagyállomásokon, m

400 400 400

Megelőző vágányok legkisebbhasznos hossza, m

750 750

Szintbeli keresztezés nincs nincs nincs

22 Műszaki Szemle • 11 12

javaslatára az Eurailspeed konferencián elfogadtáka nagysebességű vasútvonalak hálózatát. Az euró-pai nemzetközi vasúti fővonalak műszaki jellemzőitaz 1. táblázat tartalmazza.

A fejlesztésben döntő szerep jutott a krétai(1994) majd a Helsinkiben megtartott közlekedésiminiszterek konferenciájának, ahol elfogadták azeurópai közlekedési folyosókat (I., ..., X. folyosót).

Azért, hogy ezek a kijelölt folyosók a szó szorosértelmében európai közlekedésű korridorokkáváljanak, nagyrészükön, főleg a kelet-európai régi-óban, komoly felújítási munkákat kellene majdelvégezni, hogy a közlekedést jellemző paraméte-rek (sebesség, biztonság, komfort, szolgáltatásokstb.) elérjenek egy minimális európai szintet. Ha

ezek a szükséges fejlesztések nem történnek meg,ezek a folyosók a kelet-európai térségben sikáto-rokká degradálódnak.

Ennek az anyagnak a célja megismertetni az ol-vasót a nagysebességű vasúttal és ha belátható időnbelül nem utazhatunk úgy mint a franciák vagy anémetek, legalább gondolatban tudják meg milyenis a modern vasúti közlekedés, mik az előnyei, mitnyújt az utazóközönségnek meg a szállítóknak.

A következőkben a nagysebességű vasutakról,vasúti felépítményekről, járművekről, közlekedésszervezettségről szeretnék írni, majd bemutatnék né-hány már megvalósult és üzemelő nagysebességűvasútvonalat.

1. ábraA Helsinki-folyósók

Műszaki Szemle • 11 12 23

2. A vasút megújulása meddig fejleszthetőa klasszikus vasút?

A klasszikus vasút ami már 175 éves és amely be-bizonyította fejlődőképességét a közel két évszázadalatt, még mindig tartogat olyan lehetőségeket, amelytovábbi megújhodáshoz vezethet a jövőben is.

Nem hiszem, hogy sokan meg tudták volna jó-solni századunk közepén azt, hogy az ezredfordulón(Nyugat-Európa több metropolisza között 250300km/h sebességgel száguldoznak majd szuperké-nyelmes és igen biztonságos vonatok ugyanolyansínkerék adhéziós meghajtással mint elődeik sok-sok évvel azelőtt.

Már az elején le kell szögezzem, hogy a jelenlegüzemben levő nagysebességű vasútvonalak túl-nyomó többsége a klasszikus vasút felépítményren,amelybe keresztaljak (különböző típusok a feszítettvasbeton keresztaljtól a kétblokkos betonaljig vas-úttársaságoktól függően) vannak beágyazva és erre

kerül rászerelésre a két sínpár. Ezzel a felépítmény-rendszerrel megfelelő teherbírás és geometriai ki-építés, valamint karbantartás biztosításával és anagy sebességre szükséges járművek kifejlesztésemellett lehetséges 250300 km/h átlagsebességekelérése. Sőt ha a klasszikus vasúti pályán a nagyse-bességű vonatok által előírt sebesség rekordokatfigyelembe vesszük, ezek a sebességek, biztonságosközlekedés mellett még növelhetők.

Szerintem az acél kerékpár acél sínpár adhézi-ós kapcsolata lehetővé teszi az 500 km/h sebességelérését és a nagysebességű vonatok ilyen maximá-lis sebességgel való közlekedését (üzemeltetését).

A következőkben kronológiai sorrendben a világkülönböző vasúttársaságai által elért sebességre-kordokat közöljük. (2. táblázat)

A 2. táblázat könnyebb megértése végett ésazért, hogy megismerjük a leggyorsabb és legmo-dernebb vonatokat a kontinensről a következőkben

2. táblázat Fontosabb vasúti sebességrekordok

24 Műszaki Szemle • 11 12

felsoroljuk az 1998/1999-es menetrendi időszakbanEurópában közlekedő nagysebességű vonatfajtákat:

EC EuroCity: A nemzetközi forgalom nagyse-bességű, egységes előírások betartásával közlekedő,több ország fő és nagyvárosát összekötő expresszvo-nat;

IC InterCity: Az egyes országok nagyvárosaitösszekötő, általában ütemes menetrend szerintközlekedő belföldi expresszvonat;

EN EuroNight: Egységes előírások betartásá-val közlekedő, magas kényelmi fokozatú, nagyse-bességű, nemzetközi éjszakai vonat;

EUROSTAR: A francia, brit és belga vasutakáltal a Csatornaalagút átmenő forgalma céljáraüzemeltetett nemzetközi expresszvonat;

ICE InterCity Express: A német vasút által ki-fejlesztett kiemelten nagy sebességű, elsősorban abelföldi nagyvárosokat összekötő, magas kényelmifokozatú expresszvonat;

TGV Train à Grande Vitesse: A francia vasútáltal a legkorszerűbb elvek alapján kifejlesztett igennagy sebességű (rekordot tartó), elsősorban belföldiigényeket kielégítő expresszvonat;

THALYS: Néhány nyugat-európai kiemeltennagy sebességű és kényelmű, nagyvárosokat össze-kötő nemzetközi expresszvonata.

Az előzőekben felsorolt vonatfajták a vasúti sze-mélyszállítás kínálatának fokozását, színesebbé, von-zóbbá tételét szolgálják, amellyel a vasutak a személy-gépkocsival, valamint a repülőgéppel való közle-kedésre áttért utastömegeket igyekeznek meghódítani.

Számos nyugat-európai fejlett vasútnál e törek-véseknek pozitív eredményei vannak, például eztjelzi a német ICE vagy a francia TGV rendszerszerelvényeinek egyre növekvő népszerűsége éskihasználtsága.

Említsük meg a következőkben melyek azok atényezők, amelyek a vasút fejlesztésének gazdaságialátámasztását ma is indokolják:− előny a tömegáruk szállításában− alkalmazkodni tud bármely árunem szállításához− kedvező önköltség-arányok, különösen a villamos

vontatásnál és a nagytömegű áruszállításnál− időjárástól való függetlenség, üzembiztonság− előnyös utazási és szállítási sebességek− a legkörnyezetkímélőbb közlekedési eszköz

(villamosvasút)− biztonságos− kedvező helyszükséglet, azonos teljesítménynél

városokban hatodrésze, városon kívül pedigharmadrésze a közúténak

− szinte korlátlan mértékben fejleszthető, és min-den más közlekedési ágazatnál könnyebben ésnagyobb mértékben automatizálható

A vasút hátrányaiként megemlítjük:− a kötött pálya okozta rugalmatlanság

− az állomásokhoz kötöttség a személy- és áru-szállításban

− a rá és elfuvarozás időbeni, technikai és költ-ségkihatásai.

A vasút hátrányait a kombinált áruszállítássalnagymértékben mérsékelni lehet.

Térjünk egy kicsit ki részletesebben a villamos-vasút előnyeire. Elsősorban a helyszükségletszemléltetését, irányonként 40.000 utas/h utazásiigény esetén a 2. ábra szemlélteti:

2. ábraA különböző közlekedési eszközök fajlagos

energiafelhasználása a kihasználtság függvényébena 3. ábrán látható:

3. ábra

Műszaki Szemle • 11 12 25

Amint már elmondtam a villamosvasút a leg-környezetkímélőbb közlekedési eszköz: levegőszennyezésének mértéke (CO, NO2 és ólom-szennyezés) gyakorlatilag elhanyagolható a közút-hoz viszonyítva a kibocsátott CO2 aránya 1:29, aSO2 1:11.

Franciaországban a közlekedési eszközök lég-körbe juttatott káros anyag kibocsátásának vizsgá-latakor végzett mérések eredményei, 1 utaskilomé-terre vetítve a következők:− a légi közlekedés 386 gramm szennyező anyag− közúti járművek 12 gramm szennyező anyag− vasúti szerelvények 0,6 gramm szennyező anyag

A Német Vasút Rt. (DBAG) 1996. évi adataiszerint a 100 utaskilométerenként felhasználtüzemanyagból a közlekedési ágazatok a 3. táblázatszerinti káros égésterméket bocsátják a légtérbe:

3. táblázatKárosító anyagok Személy

gépkocsiRepülőgép ICE vonat

CO2(kg/100 utaskm)

14,1 17,1 4,2

CO 552 53 1HC

(g/100 utaskm)81 14 0

NOx 121 72 5SO2 7 8 6

Hasonlóan kedvező képet mutatnak a más köz-lekedési ágazatokhoz viszonyítva, a német vasutakáltal okozott zajterhelések is.

A modern vasút azonban nem csak környezet-kímélő, hanem biztonságos is. A fajlagos halálosbalesetek aránya a közúti közlekedéshez képest1:21, a sérüléses baleseteké 1:129.

Annak a veszélye, hogy egy baleset bekövetke-

zik, a közúti közlekedésben 24-szer nagyobb a va-lószínűsége, mint a vasúti közlekedésben.

Összehasonlításként a különböző közlekedésieszközök (vonat, autó, repülő) 1000 km távolságmegtételéhez szükséges időt az ún. elérési idők azUIC javaslata szerint mutatja be a 4. ábra:

Ennek a diagramnak elkészítésénél a személy-gépkocsi utazási sebességét 90 km/h-ban határoztákmeg (az utazási sebesség az utazási időnek megfe-lelő sebesség; utazási idő alatt azt az időt értjük,amit utazással töltünk a kiindulási helytől a célhe-lyig).

A vasúton az utazási idő a személygépkocsi uta-zási idejének 2/3-nál kisebb kell legyen, hogy avonat a személygépkocsival versenyképes marad-jon.

*t

Sv

tS S

vátl

sz g= ≤ = =23

23 135. . vátl

tehát ugyanannak az útnak a megtételéhez avasúton legalább 135 km/h átlagsebesség szüksé-ges.

Figyelembe véve a pályaudvarra érkezés, majdonnan a hazautazáshoz szükséges időt, a vasútvonalátlagsebességét 160 km/h-ban állapították meg.

Kedvezőtlen, kis sebességű vonalszakaszokat ismagukba foglaló vasútvonalakon a fenti átlagsebes-ség elérése érdekében a nem speciális expresszvonalakon is 200 km/h-val járható vonalrészeképítése is szükségessé válik. Az új vasútvonalakatcélszerű legalább 300 km/h sebességre kiépíteni,éppen azért, hogy 1000 km távolságon ugyanolyanutazási időt érjünk el vasútvonalon mint repülőgép-pel.

Az európai nagyvárosok közötti nagysebességűvasúti összeköttetés célja a legfontosabb gazdasági

4. ábra

26 Műszaki Szemle • 11 12

centrumok, nagyvárosok között megfelelően gyorsés kellő gyakoriságú közlekedés biztosítása, hatás-köre pedig a 200300 km távolságtartománytól az500600 km távolság tartományig terjed. E tarto-mányokban versenyképes a vasút a közúti és légiközlekedéssel. A nagyobb sebességű expresszvo-natok esetén ez a távolságtartomány 1000 km-igterjed.

A nagysebességű vasúti közlekedés műszakifeltételeit a következő három módon lehet megol-dani:− új nagysebességű, kizárólag személyforgalmú

vonalak (expressz vasutak) és speciálisan üze-meltetett hálózatok, gyakran a meglévő háló-zattal elkülönített építéssel, de a hagyományosacélsínacélkerék és az adhéziós vontatásirendszer megtartásával

− a napjainkban ismert klasszikus vasút műszakifejlesztésével, ami a meglévő pályák korszerű-sítését, új típusú járművek beállítását, automa-tizált forgalomvezérlés, elektronikus jelző ésbiztosítóberendezések alkalmazását jelenti

− különleges kötöttpályás, de nem az acélsínacélkerék elvén alapuló rendszerek, mágneseslebegtetésű, légpárnás stb. vasutak beveze-tésével.

A következő 4. táblázatba a világ legkorszerűbbvasútvonalainak fontosabb adatait foglalom össze:

A 4. táblázat adatainak megértéséhez:túlemelés = m [mm] A körívben a külső és belső

sínszál közötti magasságbeli különbség

mVR

a= − ⋅11 798 152 9052

0, ,

a0[m/s2] szabad oldalgyorsulás;V[km/h] sebesség;

R[m] körívmozgás;152,905·a0[mm] = túlemelés hiány.

3. Nagysebességű vasútvonalakCsak személyforgalmú vasútvonalak:Japán 1964-ben a tokiói Olimpiai Játékokra

adták át az ÚjTokaydo vonalat, amelyen a vonatok210 km/h sebességgel közlekedtek. E vasútvonalüzembe helyezése miatt Japánt tekintjük a XX.század vasúti reneszánszának, a korszerű nagyse-bességű vasúti közlekedés megteremtőjének.

A Shinkansen (=expressz vasút) hálózatot ere-detileg 7200 km hosszúra tervezték, amelyből 2230km valósult meg (5. ábra). A vonatok 220270km/h sebességgel közlekednek.

A Shinkansen vonatok rövid idő alatt rendkívülnépszerűvé váltak, a Tokaydó Shinkansen vonalvonatai 1964-től napjainkig több mint 2,5 milliárdutast szállítottak. A Shinkansen hálózat vasútvona-lait felépítményi szempontból általánosan ismertanyagokból és technológiával építették meg. Azon-ban a nagy sebesség igénye és a zord terepviszo-nyok miatt a vonalvezetést igen nehéz műszakifeltételekkel lehetett csak megtervezni. A 4. táblá-zat adataiból látható, hogy míg a Tokaydo vonalnakmég 53%-a földművön fekszik, addig a Sanyo és aTohokou vonalban a földművön fekvő vonalrészekaránya már csak 6%, a Joetsu vonalban pedig 1%.

Ezek a mutatók azt jelzik, hogy a vonalvezetéslényegében már nem veszi figyelembe a terepadott-ságokat, a domborzati viszonyokat s azok mintegya környező tereptől függetlenül, hidakon és alagu-takban lebegő vasútvonalakká váltak.

4. táblázat Nagysebességű vasútvonalak adatai

Műszaki Szemle • 11 12 27

Franciaország A világon a franciák voltak amásodikok a nagysebességű vasútrendszer megva-lósításában, Európában elsőként építettek és he-lyeztek üzembe csak személyforgalmú célt szolgálóexpresszvonalat. 1981-ben üzembe helyezték aTGV (Train à Grande Vitesse) első szakaszát.

A francia TGV hálózat üzemben lévő vonalai (5.táblázat):

A 6. táblázat a TGV vonatok 1998/99 menetrendszerinti adatait tartalmazza a nemzetközi összeköt-tetésekkel és az utazási sebességekkel.

5. ábraJapán Shinkanzen-hálózata

5. táblázatVonal Vonalszakasz Vonalhossz,

kmÉpítés

kezdeteÜzembehelyezés

Pályára eng.sebesség, km/h

TGV Sud-Est(Délkeleti)

1. St. Florentin-Lyon2. Paris- St. Florentin3. Lyon-Satolas4. Satolas-Valence

538 1975

1981198319921994

300

TGV Atlantique(Atlanti)

1. Paris-LeMans2. Courtalain-Tours 282 1985

19891990 300

TGV Nord-Europe(Észak-erurópai)

1. Paris-Lille2. Lille-Calais3. Parisi összekötő vasút

333 1989199319931993

300

28 Műszaki Szemle • 11 12

1981 óta a TGV szerelvények nyolc típusát fej-lesztették ki: az első, 1981-ben üzembe helyezettTGVPSE üzemi sebessége a PárizsLyon vonalon270 km/h, míg a most kifejlesztés alatt álló TGVNG egységet már 360 km/h sebességre tervezik.

Az utóbbi években a nyugat-európai nemzetköziexpresszforgalom számára alakítják ki az Eurostarés a Thalys vonatokat. Ezeket az Európai Közössé-get, valamint Norvégiát és Svájcot is magába fog-laló, 12 560 km új építésű vonalból és 14 000 kmkorszerűsített vonalból álló hálózaton kívánjáküzemeltetni. 1995-től PárizsBrüsszelLondonközött, a Csatornaalagúton át közlekednek azEurostar szerelvények, míg a Thalys szerelvények1996 óta PárizsBrüsszelKöln (Amsterdam) kö-zött bonyolítják le az expresszforgalmat. Mindkétvonatfajta bevezetését a franciák kezdeményezték.A francia nagysebességű vasúthálózat vonalvezeté-se, a vonalak kizárólagosan nagysebességű sze-mélyforgalmi jellege miatt számos érdekességetmutat.

Szembetűnő, hogy a vonalak mértékadó emel-kedője e=35, ami csak a különleges villamosmotorvonat üzem esetén valósítható meg, s e vo-nalak tehervonatok által nem is lennének járhatók.

Ezeken a vonalakon a franciák a szokásos fel-építményt UIC 60 sínrendszert, kétblokkos beton-aljat, NABLA szorítólemezes sínleerősítéseketalkalmaztak.

3. A nagysebességű vegyesforgalmú európaivasutak

Németország A sebesség emelésére irányulólegkorábbi törekvések Európában a német vasutaknevéhez fűződnek. Egy SiemensHalske gyártmá-nyú villamos motorkocsi a Porosz Államvasutaknál1903-ban kísérleti futás során 210,2 km/h sebessé-get ért el, s ugyancsak német siker volt 1932-ben asínzeppelinnel elért 200 km/h-t meghaladó sebes-ség. 1965-ben E103 sorozatú villamos mozdonnyalvontatott vonatok München és Augsburg között

menetrendszerűen 200 km/h sebességgel közle-kedtek. 1988-ban az ICE szerelvény 406,9 km/h-ssebességrekordot ért el:

A DB az elért eredményekre támaszkodva nagy-szabású pálya és járműfejlesztésbe kezdett: a leg-fontosabb vasúti fővonalakat vagy korszerűsítette,felújította és így 200 km/h sebességre alkalmasvonalakat (Ausbastrecke) hozott létre, vagy egyesszakaszokon teljesen új pályákat (Neubaustrecke)épített 250 km/h sebességre.

A pályával párhuzamosan indult meg azInterCity Express (ICE) rendszer kialakítása, aszükséges legkorszerűbb járművek, egységes, ma-gas komfortszintet biztosító szerelvények beszerzé-se.

A 6. ábra az első nagysebességű német fővona-lakat mutatja be:

Olaszország Olaszország első nagysebességűvasútvonala a Róma és Firenze közötti pálya,Direttissima néven. Átépítése után 54 km-rel lettrövidebb a korábbi pályánál. A 260 km hosszú, újpályán az előnyösebb vonalvezetés érdekében 53völgyhidat építettek 27,5 km összhosszúságban, aPaglia-híd Európa leghosszabb vasúti hídja lett,5373 m-rel. 60 alagút épült, a vonalaknak csaknema fele hidakon, átereszeken és alagutakon vezet.Pályaszintbeni útkereszteződés nincs, a vonalatkerítés zárja el a környezetétől. A pályán a legna-gyobb emelkedő 8,5%-os. A legkisebb körívsugárR = 3000 m, harmadfokú parabola átmenetíveket,125 mm legnagyobb túlemelkedést alkalmaznak, avonalvezetést 250 km/h sebességre építették ki.Figyelemre méltó, hogy a Direttissima pályájának50%-a fekszik földmunkán, 31%-a alagútban és19%-a hidakon. A felépítmény UIC 60-as sínekből,2,60 és 2,30(!) m hosszú feszített betonaljakból,Pandrol-sínleerősítésekből áll. A legfontosabb ál-lomásokon 3 000 m sugarú, mozgó keresztezés,kitérő irányban 160 km/h sebességgel járható 1:45hajlású, UIC60-as sínrendszerű kitérőket építenekbe.

6. táblázat TGV vonatok az 1998/99. menetrend szerintVonal Állomások Távolság, km Vonatpárok száma,

fajtájaUtazási sebesség, km

TGV Sud-Est(Délkeleti)

Paris-LyonParis-Marseille

512860

25 TGV16 TGV

249195

TGV Atlantique(Atlanti)

Paris-ToursParis-BourdeauxParis-HendayeParis-Calais

235581816296

19 TGV29 TGV16 TGV5 TGV, 4 Eurostar

255195156214

Nemzetközi összeköttetésekTGV Nord-Europe(Észak-erurópai)

Paris-LondonParis-BrüsszelParis-Brüsszel-KölnParis-Amsterdam

494312545554

26 Eurostar16 Thalys16 Thalys20 Thalys

170160135115

Műszaki Szemle • 11 12 29

A korszerű ETR450 jelű motorvonatok a pályakörívsugarától függően az ívben bedőlnek, így apályán eredetileg engedélyezett sebességet 20%-altúllépték, azaz pl. a 200 km/h sebességre kiépítettpályán 250 km/h sebességgel haladhatnak.

Nagy-Britannia A vasút őshazája, ahol márközel száz évvel ezelőtt megközelítették a 200 km/hsebességet gőzmozdonnyal vontatott vonattal.

A BR a nagyvárosok közti IC vonatok bevezeté-sében szép eredményeket ért el. 1966-ban LondonManchester/Liverpool, majd LondonYorkEdin-

burgh között 160 km/h sebességgel közlekedő ICvonatokat helyeztek üzembe dízelvontatással. AHST (High Speed Train) elnevezésű, ugyancsakdízelüzemű gyorsvonatok 1976 óta 200 km/h se-bességgel London és Dél-Wales között közleked-nek. A LondonEdinburgh közötti 650 km hosszúvonalat később villamosították s a HST szerelvé-nyekkel 1978-ban 4,5 óra menetidőt értek el (145km/h), majd 1989-ben menetrendbeli sebesség 225km/h-ra nőtt.

A La-Manche csatorna alatti alagút megépítéseforradalmasította a szigetország és a kontinens

6. ábraAz első nagysebességű német fővonalak

30 Műszaki Szemle • 11 12

közti kapcsolatokat: a LondonPárizs közti menet-idő szárnyashajós átszállítással 5 óra 40 perc, ez acsatornaalagúton át közvetlen Eurostar vonattal 2óra 54 percre csökkent.

Spanyolország A nagykiterjedésű Spanyolor-szág 12.600 km széles (1668 mm) nyomtávolságúvasúthálózata és annak üzeme általában nem kor-szerű, de az utóbbi évtizedben megindult jelentősfejlesztések miatt mégis említést érdemel.

Az egyik fejlődési irány a széles és a határosfranciaországi normál nyomtávolság különbözősé-géből adódó nehézségek leküzdésében jelentkezik.A spanyol vasutak fejlesztésének másik iránya anagysebességű vonalak kialakítására vonatkozótörekvés. Az első ilyen, 250 km/h sebességre terve-zett és az 1992. évi sevillai világkiállításra üzembehelyezett vonal a MadridCodrovaSevilla vonal,amely már nem széles, hanem 1435 mm nyomtá-volsággal épült ki. A vonalon 300 km/h sebességrealkalmas AVE (Alta Velocidat Espanolas) villamosmotorvonatok menetrend szerint 209 km/h utazásisebességgel közlekednek.

Az ugyanabban az évben megrendezett barcelo-nai olimpiai játékok alkalmából adták át a forga-lomnak a MadridZaragozaBarcelona közötti, 200km/h sebességre kiépített korszerű vonalat.

A RENFE távlati terveiben szerepel a szélesnyomtávolságnak az egész hálózaton a normálnyomtávolságra való átállítása, s így az európaivasúthálózattal való közvetlen kapcsolat megvaló-sítása.

Csatorna-alagút a Brit szigetek és akontinens között

Az egységes európai nagysebességű vasúti köz-lekedési rendszer szempontjából a La Manche csa-torna alatti Európa-alagút megépülése történelmimérföldkő. Ezzel egy régi európai álom valósultmeg és általa Nagy Britannia közelebb került akontinenshez.

1994 május 6-án a tervezett program szerintmegindult a vasúti közlekedés a csatorna alatt.

Az autókat szállító tehervonatok az eddigi olcsó,de többórás, az időjárás szeszélyétől gyakran ked-vezőtlenül befolyásolt tengeri útjuk helyett az ala-gút francia és brit oldalán kialakított terminálokközött immár 35 perc alatt tehetik meg az utat. Azingavonatok partra érkezése után a vasúti szerelvé-nyekről legördülő autók azonnal folytatják útjukataz autópályákon. A vasúti járműveken 4,2 m magasés 2,6 m szélességű járművek szállíthatók.

A nagy európai városok közelebb kerültek egy-máshoz a csatorna alagút megépítésével és üzembehelyezésével, amelyen a Thalys szerelvények többmint 300 km/h sebességgel közlekednek. A 7. ábraa Nyugat-európai nagysebességű vasúthálózatotmutatja be

7. ábra

Nyugat Európában a már folyamatosan közleke-dő nagysebességű vonatokkal (TGV francia, ICE német, AVE spanyol, ETR500 olasz, X-2000 svéd, IC3 német, TALGO, THALYS francia-belga jelentősen lerövidült a szárazföldi utazásokmenetideje.

Egy pár példa:London Brüsszel 2 óra 40 percLondon Párizs 3 óraPárizs Köln 2 óra 55 percTorino Lyon 1 óra 20 percMilánó Lyon 2 óra 40 percPárizs Lille 1 óra 20 percKöln Brüsszel 1 óra 40 perc

A következőkben 1995-ös adatokkal szeretnéma csatornaalagút kihasználtságát bemutatni.

1995-ben összesen 1 millió 203 ezer kisebbszemélyszállító járművet és közel 24 ezer autóbusztszállítottak át a La Manche csatorna alatti alagútona különleges kialakítású vonat-szerelvények, az ún.Shuttle vonatok.

8200 személyszállító expresszvonat vitte az uta-sokat Londonból Brüsszelbe, Párizsba és vissza azalagúton át.

1995 novemberében 48,3 ezer, decemberében41,8 ezer kamion gördült fel az alagúti vasúti teher-kocsikra, és kelt át környezetkárosító égéstermékekkibocsátása nélkül a szigetországba, illetve a konti-nensre.

Műszaki Szemle • 11 12 31

Az első évben 1994 májusától az év végéig 3millió, 1995-ben pedig több mint 5 millió utas vetteigénybe az alagúti szolgáltatásokat.

4. Nagysebességű vasúti közlekedésjárművei

A francia nagysebességű vonat a TGV. A TGVAtlantic 1990 májusában felállította a sebességivilágrekordot 515,3 km/h. A TGV Atlantic nagyse-bességű villamos motorvonat főbb adatai:− 3 fázisú szinkron motoros hajtás− a motorvonat teljesítménye: 8 800 kW (12 000

LE)− tömege 625,6 Mp (17 Mp/tengely)

Egy szerelvény 10 kocsiból és 2 db vontatójár-műből áll, a hossza 281,9 m. Megengedett legna-gyobb sebesség 300 km/h.− teljesen önműködő szerelvénykapcsolás− villamos fékellenállás, a max. fékerő 3/4-ét

dinamikus fékhatás adja− ülések száma: 116 db. első osztályú kocsiban;

pneumatikusan elfordítható és dönthető ülésekbársony üléshuzat

− 369 db. másodosztályú kocsiban; elfordíthatóés dönthető ülések, textil ülésbevonattal

− A folyosók ajtó nélküliek, légkondicionáltak.Családok részére elkülönített termek, mozgás-sérülteknek külön termek, sokoldalú éttermi ki-szolgáló egység. Telefon, mikrohullámú elekt-ronikus hálózat, beépített TV és video képer-nyők, laptop csatlakozás, zárt, vákuumos kör-nyezetkímélő WC rendszer.

1995 óta a TGVNG szerelvények 350 km/hmenetrendi sebességre alkalmasak.

A Japán Shinkansen szerelvényeiben két hajtó-mű között 16 kocsi van. Ezek közül 13 átlagos,kettő pedig luxus igényekre készült. A szerelvény16. kocsija egy kétszintes étkezőkocsi. A kocsikülései a mindenkori menetiránynak megfelelőenelfordíthatók.

Az utasokat központilag vezérelt monitorok tá-jékoztatják a vonat sebességéről, mindenkori tar-tózkodási helyéről, a legközelebbi állomásról, acsatlakozási lehetőségekről, az étkezőkocsi szol-gáltatásáról és az ottani ülőhelyek foglaltságáról.Az utasok igény szerint rádiót hallgathatnak, filmetnézhetnek. Japánban az utazás kényelmének növe-lése érdekében, főként az ívekben fellépő rosszul-létek, émelygések megelőzésére, billenőszekrényesszerelvényeket építettek ki. Ezekben az oldal ésfüggőleges irányú felfüggesztéseket számítógépek-kel úgy ellenőrzik, illetve vezérlik, hogy az utasokmár említett fizikai és agybeli reakcióit kiküszö-böljék.

A járművek saját tömegét az eddigieknek min-tegy felére tervezik csökkenteni.

A vonaton elhelyezett számítógépbe a pályávalés a vonattal kapcsolatos összes adatot betáplálják.Ezeket a számítógép az utasítások kiadása előttösszehasonlítja a tényleges adatokkal, majd a mű-ködtető szerkezetek közvetítésével vezérli a tenge-lyek beállítását és az ívben a szekrény döntését.Vészhelyzetben mágneses sínfék állítja meg a sze-relvényt.

A japán JR West társaság WIN350 nagysebes-ségű villamos motorvonatának adatátviteli és vo-natellenőrzési (TAS) rendszere: (8. ábra)

8. ábra

A japán vasúti járműgyártó ipar közben való-sággal elkényezteti az utasokat. Bár az átlagos me-netsebesség szempontjából a franciák 250 km/hsebességével szemben a japánok második helyreszorultak 230,4 km/h sebességgel, a pontosságszempontjából azonban egy ad hoc bizottság 1996-ban a japán vasutakat minősítette világrekordernek.

Soroljunk fel egy pár kiemelkedő megvalósítást:1993-ban a nagysebességű Star21-es motorvonatultramodern formatervezéssel a jelenleg ismertlegmodernebb áramszedőkkel a Kelet-Japán Vas-úttársaság vonalain 425 km/h csúcs-sebességet értel, menetrendszerű sebessége 300 km/h. A TokióYamagata vonalon a Shinkansen 300-as, majdShinkansen 300X motorvonatok után 1995-benShinkansen 400-as sorozatú szerelvények menet-rendszerű sebessége ugyancsak 300 km/h.

A TokióHakata vonalon JR West Vasúttársaságúj Shinkansen vonatai 1996-tól, 300 km/h maximá-lis sebességgel közlekednek és az 1070 km távolsá-got kevesebb mint öt óra alatt teszik meg.

A Shinkansen 300X sorozatú motorvonat tartja ajapán sebességi rekordot 443 km/h-val.

A 9. ábrán japán villamos motorvonatokat lá-tunk.

32 Műszaki Szemle • 11 12

a). A japán Nagoya vasút 1000-es sorozatúPanoráma Szuper Express villamos motorvonata

b). A japán Tobu Vasút 100-as sorozatú villamosmotorvonata

c). A JR Central VasúttársaságShinkansen 300X sorozatú motorvonata a

Hamamatsu Járműjavítóban

d). A Japán Középponti Vasúttársaság (JR Central)300X sorozatú nagysebességű járműve már a jövő

évszázad igényeire készült

e). A japán E3-as nagysebességűvillamos motorvonat

f). A japán nagysebességű vonatok egyik legújabbtípusa a WIN350, amelyen az áramszedőket speciá-

lis szélterelők védik

9. ábra

Műszaki Szemle • 11 12 33

Németország Az 1991-ben forgalomba állítottInter City Expresszt (ICE) tartják a jövő nagysebes-ségű vasút alapjárművének. A 310 km/h sebesség-gel végzett próbamentek óta 250 km/h üzemi sebes-séggel közlekedhetnek, ami késés esetén 280 km/h-ig növelhető.

Minden szerelvény két hajtóműből, négy elsőosztályú, egy étkező, egy különleges fülke-elrendezésű szolgálatai kocsiból, és két másodosz-tályú kocsiból áll.

1997-től az ICE-2 szerelvények is megjelentek.Az ICE-1 hajtóművébe beépített váltakozó áramú

aszinkron motorok tartósan 9600 kW teljesítménykifejtésére képesek. A fékezésnél a motorok vissza-táplálják az energiát a felső vezetékbe. A számítógép-pel vezérelt tárcsafélék a 20 Mp tengelyterhelésűhajtóművekben és a mágneses sínfékek a közbensőkocsikon teljes biztonságot nyújtanak.

A 160 km/h-nál nagyobb sebességnél máregyetlen vonatvezető sem vezethet csak a látásiviszonyok alapján. 250280 km/h sebességnél azICE fékútjának hossza 4820 m, tehát a vonatveze-tőnek tudnia kell, hogy a jelzőberendezés előtt fé-keznie kell vagy sem. Ebben az esetben is az elekt-ronika segít a szakembernek.

A 7. táblázat az ICE, TGV-Atlantic, a repülőgépés a közúti személyszállító járművek kényelmiszintjét szemlélteti.

7. táblázatülések

közötti térülések

szélességeICE Első osztály

Másod-osztály

1,144 mm1,025 mm

500 mm480 mm

TGV-A Első osztályMásodosztály

950 mm850 mm

450 mm

Repülőgép Első osztályMásodosz-tály

916-1,118 mm788-864 mm

466 mm460 mm

Közútiszemélyszállító jármű

830 mm 440 mm

A 10. ábra az ICE2 vontatóegységét mutatja be.

10. ábra

A 11 ábra pedig az ICE vonatokon a légkondici-onálás megoldását mutatja be, amelyet mikropro-cesszorok vezérelnek és a legkisebb meghibásodástaz adatviteli láncon keresztül jelzik a személyzet-nek.

11. ábra

Az ICE2 vonatok tengelyterhelése 15 Mp, ígylehetővé válik, hogy a TGV, vagy akár az Eurostarés a svájci 17 Mp tengelyterhelésű vonalakra isátjárjanak.

Az ICE2 vonatok kocsijainak tömege 5 tonnávalkevesebb az ICE1 szerelvények tömegénél.

Elektronikus utasinformációs rendszerével,számítógép-csatlakozási lehetőségével, videó szol-gáltatásaival is népszerű az utasok körében. Ter-veznek egy 350 km/h sebességre alkalmas, halkabbjárású és takarékosabb ICE 2.1 típust. Ez a típus30%-al kevesebb energiát fogyaszt majd a350 km/h-al sebesség ellenére.

Az ICE3 vontatóműveinek vezetőállását (hajtó-művét) 1996 novemberi németországi InnoTrans96 kiállításon mutatták be először (12. ábra).

12. ábra

A nagysebességű vonatokon a kényelem első-rendű kérdés, éppen ezért a TGV, Talgo AVE,X2000, IC-3. Shinkansen az IC-225, ETR450 stb.többségének ülései a 13. ábrán látható ICE vonatüléséhez hasonlóan megfelelő helyzetbe állítható.

34 Műszaki Szemle • 11 12

13. ábra

5. UtószóEnnek az összefoglalásnak a nagysebességű

vasúti közlekedésről az volt a fő célja, hogy meg-ismertessem az olvasót a vasúti közlekedés terénelért legkiválóbb eredményekkel és kedvet csinál-jak egy kis vonatozásra. Sajnos ez a műszaki is-mertető tanulmány egy olyan országban jelenikmajd meg, amelyik időben és térben beláthatatlantávolságra van az itt bemutatott megvalósításoktól.

Olyan hatást válthat ki ez a cikk, mint egy éhesembernek bemutatott bőségesen és gyönyörűenmegterített asztal, amelyet miután megcsodáltatták,gyorsan tovább is viszik. Mint vasútépítéssel ésfejlesztéssel foglalkozó szakember nem mernékjóslatokba bocsátkozni, hogy itt a Kárpát-medencében és közelebb, Romániában mikor fo-gunk mi és egyáltalán fogunk-e a bemutatott felté-telekhez hasonlóan közlekedni?!

Ilyen műszaki megvalósítások mögött évtizedekkutató és fejlesztő munkája van olyan műszaki,tudományos és anyagi háttér, amit nálunk egyelőrenem tudnak biztosítani.

Már azt is eredménynek tartom, hogy megis-merjük ezt a rendszert, kétségtelen előnyeit és rá-döbbenjünk arra, hogy ha nem teszünk valamit ezirányban, köztünk és a fejlett országok között akülönbségek egyre nőnek és lassan Európa nagykiterjedésű vasúti múzeumává válhatunk. Ezt elke-rülni a legfontosabb feladat.

Felhasznált irodalom[1.] Id. Dr. Horváth Ferenc szerkesztő: Vasútfel-

építés és pályafenntartás, I., II. kötet, MÁVRt. Budapest 1999.

[2.] Orosz Károly: Vasutak a sebesség és környe-zetvédelem vonzásában, MÁV Rt. Budapest1998.

[3.] Dr. Magyari Jenő: Vasútépítéstan,KÖZDOK, Budapest 1991.

[4.] Dr. Gajári József: Vasútépítéstan I., Tan-könyvkiadó, Budapest 1983.

[5.] Dr. Horvát Attila, Dr. Kerkápoly Endre, Dr.Megyeri Jenő: Különleges vasutak, MűszakiKönyvkiadó, Budapest 1978.

[6.] Dr. Köllő Gábor: A klasszikus vasút jövője,Műszaki Szemle, I. évfolyam 12 szám,1998, Kolozsvár.

[7.] Dr. Köllő Gábor: Nagysebességű vasút és akörnyezetvédelem, Műszaki Szemle, 78szám, 1999, Kolozsvár.