Високоскоростните жп линии по света

Високоскоростните жп линии по света

Един от най-популярните фотоси на високоскоростни влакове - Японски влак на фона на планината Фуджияма

Стремежът за по-бързо пътуване води до усъвършенстване на железопътните системи и до създаване на нови. 
  В последните години многократно бяха подобрявани световни рекорди за високи скорости по железните пътища. Макар че няма световен стандарт за високоскоростни линии, се приема, че новите линии, по които скоростите надвишават 250 километра в час (160 mph/ мили в час) и съществуващите линии осигуряващи движение на подвижни състави със скорост над 200 километра в час (120 mph), се считат за високоскоростни.

Първата такава система започва да функционира в Япония през 1964 година и е широко известна като „Shinkansen“ (куршум).

Shinkansen от серия 0 е въведен в редовна експлоатация през 1964 година

Високоскоростните влакове нормално се движат по стандартни, габаритни коловози от заварени релси на относително прави отсечки или такива с голям радиус на завиване.

Днес много страни са развили високоскоростен железопътен транспорт, за да свържат големи градове. Такива държави са Австрия, Белгия, Германия, Италия, Испания, Китай, Обединеното кралство, Португалия, Полша, Русия, САЩ, Тайван, Франция, Турция, Узбекистан, Швеция, Южна Корея, и Япония. В Европа HSR (high-speed railways - високоскоростните железни пътища) пресичат националните граници и преминава от една в друга държава. Към днешна дата Китай има над 22 000 километра действащи HSR, което е над 2/3 от общото количество в света.

Високоскоростните железопътни системи най-често са проектирани за пътнически състави, но няма проблем високоскоростни системи да предлагат също и товарни услуги.

В световен мащаб се използват множество дефиниции за високоскоростна железница.
Съгласно Директива 96/48/ЕО на Съвета от 23 юли 1996 г. относно оперативната съвместимост на трансевропейската железопътна система за високоскоростни влакове (ОВ L 235, 17.9.1996 г., стр. 6), изменена с Директива 2004/50/ЕО на Европейския парламент и на Съвета (ОВ L 164, 30.4.2004 г., стр. 114), определя високоскоростната железопътна система по отношение на:

1.Инфраструктура: трасе, построено специално за високоскоростни пътувания или специално модернизирано за високоскоростно пътуване.

2. Минимална скорост: Минимална скорост от 250 км/ч (155 mph) на линии, специално конструирани за висока скорост и около 200 км/ч (124 mph) на съществуващи линии, които са специално модернизирани. Това трябва да се отнася за поне една част от линията. Подвижен състав - трябва да може да достига скорост от поне 200 км/ч (124 mph), за да се счита за висока скорост.

3. Условия на работа: Подвижният състав трябва да бъде проектиран успоредно с неговата инфраструктура за пълна съвместимост, безопасност и качество на услугата.

Високо скоростни линии в Европа, Русия и Турция

Високо скоростни линии в Далечния Изток

Високо скоростни линии в Узбекистан

Международният съюз на железниците (UIC) идентифицира три категории високоскоростни линии:

Категория I - Нови коловози, специално конструирани за високи скорости, позволяващи максимална скорост на движение най-малко 250 км/ч (155 mph).

Категория II - Съществуващи железопътни линии, специално обновени за високи скорости, позволяващи максимална скорост на движение най-малко 200 км/ч (124 mph).

Категория III - Съществуващи железопътни линии, специално обновени за високи скорости, позволяващи максимална скорост на движение най-малко 200 км/ч (124 mph), но с някои участъци с по-ниска допустима скорост (например поради топографски ограничения или преминаване през градски райони ).

Трето определение за квалифициране на една линия като високоскоростна изисква едновременно изпълнение на следните две условия:

1. Максимална постижима скорост на движение над 200 км/ч (124 mph),

2. Средна скорост на движение над 150 км/ч (93 mph).

Международният железничарски съюз определя, високоскоростната железница като набор от уникални характеристики, а не само влак, който пътува над определена скорост. Критерият от 200 километра в час (120 мили в час) се избира по няколко причини. Над тази скорост се засилват въздействията на геометричните дефекти, намалява се сцеплението с релсите, повишава се значително аеродинамичното съпротивление, а колебанията в налягането в тунелите причиняват дискомфорт на пътниците. Машинистите трудно идентифицират сигналите по пътя. Националните стандарти понякога се различават от международните.

Развитието на високоскоростните железопътни линии започва през 1899 г. в Германия, когато пруската държавна железница се присъединява към десет електротехнически и инженерни фирми и електрифицира 72 км (45 мили) железопътна железопътна линия между Мариенфелд и Зосен (Marienfelde и Zossen). Използва се захранване с трифазен ток 10 киловолта и честота 45 Hz. Компанията Van der Zypen & Charlier Deutz изпълнява две мотриси, едната с електрическо оборудване от Siemens-Halske, втората с оборудване от Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft (AEG), тествани на линията Мариенфелд - Зосен през 1903 г. На 23 октомври 1903 г. съставът на  Siemens-Halske, достига скорост от 206,7 км/ч, а на 27 октомври този на AEG, достига скорост от 210,2 км/ч (130,6 mph). 

Експериментална мотриса на AEG, достигнала скорост от 210,2 км/ч  на 27.10.1903 година

Тези влакове показват осъществимостта на високоскоростните железопътни системи, но всичко се отлага във времето. Препятствие за въвеждането на високо скоростното движение се явява инфраструктурата, особено нейната цена.

Няколко катастрофи - дерайлирания, сблъсъци водят до забавяне в реализацията на идеята за постигане на високи влакови скорости.

През годините в различни железопътни администрации се правят подобрения в стремежа за постигане на по-високи скорости, като такива се постигат с различни видове тяга, в това число и парна.

Локомотив СС7100

В началото на 50-те години френската национална железопътна компания получава новите си мощни локомотиви CC 7100 и започва проучвания и оценки на работата на подвижните състави и инфраструктурата при по-високи скорости. През 1954 г. CC 7121, постига рекордна скорост от 243 км/ч (151 mph) по време на изпитване на обикновена жп линия. През следващата година два специално настроени електрически локомотиви, CC 7107 и прототипът BB 9004,

Локомотив ВВ9004

разбиват  предишните рекорди на скорости, достигайки съответно 320 км/ч (202 mph)и 331 км/ч (209 mph), отново на обикновени трасета. За първи път е преодоляна границата от 300 км/ч (190 mph), което позволява да се развие идеята за услуги с много по-висока от скоростта до тогава. Започват допълнителни инженерни проучвания. По време на изпитанията от 1955 г. се открива опасно трептене и разлюляване на талигите, което води до динамична нестабилност и потенциална опасност от  дерайлиране. Този проблем е решен чрез промяна (намаление) отклоненията он проектното положение на трасетата, които позволяват безопасното движение при високи скорости днес.

Японски изследвания и разработки

В локомотивните депа на Shinkansen може да се видят различни поколения и разработки влакове

JR West N700 на Shinkansen през януари 2011 г.

С около 45 милиона души, живеещи в гъсто населения коридор Токио-Осака, задръстванията по пътищата и железопътния транспорт стават  сериозен проблем след Втората световна война. Японското правителство сериозно се замисля за нова високоскоростна железопътна система. Първоначалният влак Shinkansen от серия 0 е въведен в редовна експлоатация през 1964 година, с който се достигат скорости от 210 км/ч (130 mph).
Последният модел - Серия L0 на Shinkansen, направи  световен скоростен рекорд  от 603 км/ч (374.7 mph) през 2015 година.

Серия L0 на Shinkansen

Следващите

През 1976 г. British Rail въвежда високоскоростна услуга, която може да достигне 201 км/ч (125 mph), използвайки дизелови влакове InterCity 125. Това е най-бързият дизелов влак в редовна експлоатация.

InterCity 125 е най-бързият дизелов влак в редовна експлоатация

През 1977 г., Германия най-накрая въвежда нова услуга при 200 км/ч (120 mph), по линията Мюнхен - Аугсбург.

През същата година Италия открива първата европейска специално създадена високоскоростна отсечка, част от жп линията Direttissima (буквално означава пряк път). Новата отсечка е между Рим и Флоренция и е предназначена за скорост 250 км/ч, която обаче се използва при скорости до 200 км/ч (120 mph).

През 1964 г. във Франция дизеловата мотриса се модифицира с газовата турбина и се нарича "TGV" (Turbotrain Grande Vitesse). През 1967 г. достига 230 км / ч (140 mph) и служи като основа за бъдещия Turbotrain и реалния TGV. В същото време новият отдел за изследване на SNCF (Société nationale des chemins de fer français), създаден през 1966 година, изучава различни проекти за развитие на високоскоростна железопътна инфраструктура и високоскоростни железопътни състави. През 1969 г. е подписан договор за изграждането на два прототипа за високоскоростни влакови газотурбинни състави, наречени "TGV 001".

TGV 001

През 1970 г. Turbotrain на DETMT започва да работи на линията Париж - Шербур и работи при скорост 160 км/ч, въпреки че е предназначена за използване при 200 км/ч. Той използва множество елементи, задвижвани с газови турбини, и е основа за бъдещи експерименти с TGV.

През 1971 г. проектът "C03", сега известен като "TGV Sud-Est", е одобрен от правителството. Проектът "C03" включва нова високоскоростна линия между Париж и Лион, с нови многодвигателни влакове, движещи се на 260 км / ч (160 мили / ч). По това време класическата линия Париж-Лион вече е претоварена и е необходима нова линия.

TGV Sud-Est

Петролната криза от 1973 година значително повишава цените на петрола. Вследствие на политиката в областта на ядрената енергетика, решението на министерството на транспорта през 1974 година, е да прехвърли високоскоростното влаково движение от скъпата газотурбинна към електрическа енергия. Електрическата железопътна система, наречена Zébulon, е разработена за изпитания при много високи скорости, достигайки скорост от 306 км/ч (190 mph). Използва се за разработване на пантографи, способни да издържат скорости над 300 км/ч.

Високоскоростен влак TGV в наши дни

През 1981 г. беше открит първият участък от новата линия за високоскоростни влакове Париж-Лион, с максимална скорост от 260 км/ч (скоро след това 270 км/ч). Тъй като е способен да използва както специални високоскоростни, така и конвенционални линии, TGV предлага възможността да пътува до всеки град с гара в страната и по-кратко време за пътуване. След въвеждането на TGV по някои маршрути въздушното движение по тези маршрути намалява и в някои случаи изчезва. През 1981 година TGV пуска обява за скорост от 380 км/ч, през 1990 г. за 515 км/, а през 2007 г. за достигната скорост от  574,8 км/ч (357 mph).
Китайските CRH

Високоскоростното железопътно движение е въведено в Китай през последните 20 години, но бързо се превръща в най-широката високоскоростна мрежа в света. През декември 2013 г. страната е имала 11 028 км  високо скоростни жп линии в експлоатация, което представлявало около половината от световното количество по онова време. До края на 2014 година Китай разполагал с 16 000 километра високоскоростни железопътни линии, които представляват 60% от общото количество в света. До края на 2016 г. общата сума е достигна над 20 000 километра. През 2016 г. са извършени над 1,44 милиарда пътувания, повече от половината от общите железопътни превози на пътници в Китай - най-оживената жп мрежа в света.

Държавното планиране на високоскоростните железопътни линии започва в началото на 90-те години и първата високоскоростна железопътна линия в страната, Qinhuangdao-Shenyang, беше построена през 1999 г. и открита за търговска експлоатация през 2003 г. По тази линия може да се движат товарни влакове, със скорост до 200 км/ч (120 mph).

Китай експериментира в отсечката Шанхай – международно летище с различна технологията. Съвместно с Transrapid maglev (Германия) се изгражда система

Shanghai Maglev, сн.1

Shanghai Maglev, която се движи по отсечка от 30,5 км (19,0 мили). Транспортът на Maglev (магнитна левитация) започва да работи през 2004 г., като влаковете достигат максимална скорост от 431 км/ч и стартират най-бързо развиващите се високоскоростни услуги в света. Маглев обаче не е приет на национално равнище и всички последващи разширения съдържат високоскоростна железопътна линия по нормални линии.

Shanghai Maglev, сн.2

Shanghai Maglev, сн.3

През 90-те години местната китайска индустрия за производство на влакове е проектирала и произвела редица високоскоростни влакови прототипи, но малцина са били използвани в търговската експлоатация и никой не е бил масово произвеждан. След това китайското Министерство на железниците (MOR) организира закупуването на чуждестранни високоскоростни влакове от френски, немски и японски производители, както и някои трансфери на технологии и съвместни предприятия с местни влакополучатели. През 2007 г. MOR представи високоскоростната услуга China Railways (CRH), известна още като "Harmony Trains" (和谐 号), използвайки влакове с чуждестранна технология.

През 2008 г. високоскоростните влакове в Китай вече се движат с максимална скорост от 350 км / ч (220 mph) на пътническата линия между Пекин и Тиендзин, която е открита за летните олимпийски игри в Пекин през 2008 година. Следващата година влаковете на новооткритата високоскоростна железопътна линия Вухан-Гуанджоу постигат световен рекорд за средна скорост за цялото пътуване от 312,5 км/ч на жп отсечка от 968 километра.

Китайски високоскоростен влак - CRH

През юли 2011 г. обаче най-високите скорости на влаковете бяха намалени до 300 км / ч (190 mph). Сблъсъкът на високоскоростни влакове на 23 юли 2011 година, който уби 40 и рани 195 души, породи тревога за оперативната безопасност. Кредитната криза по-късно тази година забави изграждането на нови линии. От 2012 г. бумът на високоскоростния железопътен транспорт бе подновен. Създадени са нови линии и нов подвижен състав от местни производители, развили използваните до момента чужди технологии. На 25 декември 2012 г. Китай откри най-дългата високоскоростна железопътна линия в света, която минава на 2,208 километра от столицата Пекин на север до Шенжен на южния бряг. През 2017 г. Китай възобнови някои от бързите си влакове, които могат да пътуват при скорости до почти 400 км/ч.

Китай вече завоюва множество рекорди в областта на железопътния транспорт. Един от тях е рекордът за най-дълъг мост в света, който е моста Данианг - Куншан "Големия мост" (Danyang-Kunshan Grand Bridge),  по жп линията Пекин - Шанхай, с дължина 164,8 километра 

Германската ICE

След френския TGV, през 1991 г. Германия е втората страна в Европа, открила високоскоростна железопътна линия, с пускането на Intercity-Express (ICE) на новата високоскоростна жп линия Хановер-Вюрцбург, работещ при максимална скорост от 280 км / ч (170 mph). Германският влак ICE е подобен на TGV, но е немска разработка. За разлика от TGV, съставите могат да бъдат разединени, позволявайки на влака да бъде удължен или съкратен. Това въведение е резултат от десетгодишното проучване и усъвършенстване на прототипа ICE-V, първоначално наречен Intercity Experimental, който счупи световния рекорд за скорост през 1988 г., достигайки 406 км / ч (252 mph).

ICE 3

Испания - AVE

През 1992 година, по време на Олимпийските игри в Барселона и Експо'92 в Севиля, в Испания беше открита испанската високоскоростна железопътна отсечка Мадрид – Севиля, с електрозахранване 25 кВ AC и стандартно междурелсие, различно от всички други испански линии, които се използват Иберийския габарит. През 2005 г. испанското правителство обяви амбициозен план (PEIT 2005-2020), предвиждащ до 2020 г. 90% от населението да живее в рамките на 50 км (30 мили) от жп гара, обслужвана от AVE. Испания започва изграждането на най-големата високоскоростна мрежа в Европа. От 2011 година пет от новите линии са отворени (Мадрид-Сарагоса -Лейда - Тарагона - Барселона, Кордоба - Малага, Мадрид - Толедо, Мадрид-Сеговия-Валядолид, Мадрид - Куенка - Валенсия) и още 2,219 км (1,380 мили) са в процес на изграждане.
    Италия -  Trenitalia и NTV-Italo

Високоскоростния железопътeн транспорт в Италия се извършва по две линии, свързващи повечето от големите градове на страната. Първата линия свързва Торино със Салерно през Милано, Болоня, Флоренция, Рим и Неапол, втората е от Торино до Венеция през Милано и се строи частично. Влаковете работят при максимална скорост от 300 км / ч (190 мили / ч).

Пътническата услуга се осигурява от Trenitalia и от април 2012 г. от NTV-Italo, първият частен частен оператор на високоскоростен железопътен транспорт в света, който се конкурира с държавен монопол. През 2011 г. в мрежата пътуваха 25 милиона пътници. През 2015 г. се увеличиха до 55 милиона за Trenitalia и 9,1 милиона за NTV до общо 64 милиона пътници.

Русия - Sapsan

Високо скоростен  влак Sapsan

През декември 2009 г. бяха пуснати високоскоростни влакове, извършващи редовно обслужване на железопътната линия Москва - Санкт Петербург при максимална скорост от 250 км / ч (155 mph). Новата високоскоростна линия позволяваща скорости до 350 км/ч (217 mph).

Sapsan е изпълнен от фирма Siеmens и използва като платформа разработка на немския влак ICE 3, но с тела, разширени с 330 мм (13 инча) до 3 265 мм (10 фута и 8.5 инча), за да отговарят на широкия габарит на Русия. 

САЩ - Amtrak

През 1992 г. Конгресът на САЩ разреши закона за разрешаване и развитие на Amtrak да се съсредоточи върху подобряването на услугите на Amtrak в участъка между Бостън и Ню Йорк. Основните цели бяха, да електрифицират линията на север от Ню Хейвън, Кънектикът и да заменят тогавашните 30-годишни метролайнери с нови влакове, за да постигнат по-кратко време за пътуване. Високоскоростният "Acela Express" свързва Бостън, Ню Йорк, Филаделфия, Балтимор и Вашингтон. Услугата не отговаря на целта от 3 часа пътуване между Бостън и Ню Йорк. Времето за пътуване е 3 часа и 24 минути. Причина за това е използването на нормални жп линии, ограничаващи максималната скорост на подвижните състави.

Amtrak Acela Express близо до Олд Сайбрук, Кънектикът

Към днешна дата САЩ има една високоскоростна железопътна линия, частично в процес на изграждане и високоскоростни железопътни проекти в тихоокеанския северозапад, Средния запад и югоизток, както и подобрения на високоскоростният Североизточен коридор.

Amtrak по североизточния коридор в Оентън, Мериленд

Тайван - THSR

Тайванската високоскоростна железница е получена от Shinkansen. В продължение на четири десетилетия от откриването си през 1964 г. японската Shinkansen е единствената високоскоростна железопътна линия извън Европа. След 2000-та година в Източна Азия започна да функционират редица нови високоскоростни железопътни системи.

Първата и единствена HSR линия на Тайванската високоскоростна железница бе открита на 5 януари 2007 г, използвайки японски влакове с максимална скорост от 300 км/ч (190 mph). Високоскоростните превози преминавата 345 километра (214 мили) от гара Нанцен (Nangang) до жп гара Зауенг (Zuoying) в рамките на 105 минути. След като THSR започва да работи, почти всички пътници преминават от авиокомпаниите, които са летели паралелно към високоскоростния железопътен трънспорт, а пътният трафик е силно намален.
Южнокорейският KTX

В Южна Корея, Корея TrainExpress (KTX) предлага услуги в участъка  Сеул - Бусан, стартирали на 1 април 2004 година, като се използват френски (TGV) технологии. През 1982 г. този район е населен с 65,8% от населението на Южна Корея, което до 1995 г е нараснало до 73,3%. Тук е 70% от товарния трафик и 66% от пътническия трафик на страната, поради което правителството вижда належащата нужда от друга форма на транспорт.

Строителството на високоскоростната линия от Сеул до Пусан започва през 1992 година, с първо пускане на търговски услуги през 2004 г. Топ скоростта за редовни влакове в момента е 305 км/ч (190 mph), въпреки че инфраструктурата е проектирана за 350 km / ч (220 mph). Първият подвижен състав е базиран на TGV Réseau на Alstom и е частично построен в Корея. Самостоятелно разработеният HSR-350x, е постигнал 352,4 км/ч (219,0 mph) в тестове. Това доведе до втори етап на високоскоростни влакове. Следващото поколение KTX, HEMU-430X постигна 421,4 км/ч през 2013 г, което прави Южна Корея четвъртата страна в света след Франция, Япония и Китай, разработила високоскоростен влак върху конвенционална железопътна линия, постигнал скорост над 420 км/ч (260 mph).

KTX Sancheon

  Турция откри през 2009 г. високоскоростно обслужване между Анкара и Ескишехир, последвано от удължение на маршрута Анкара – Коня и  Ескишахир -Истанбул.

Турски високо скоростен влак

Турция изгражда мрежа от високоскоростни линии като планира до 2023 г. да изгради 10 000 км.

Узбекистан откри своята 344 километрова високоскоростна жп линия  (214 мили) от Ташкент до Самарканд през 2011 г. Тя беше модернизирана през 2013 г. до средна работна скорост от 160 км/ч и максимална скорост от 250 км/ч. От август 2016 г. високоскоростния влак пътува до Бухара.

Високоскоростен влак по линията Ташкент - Бухара

В Саудитска Арабия плановете за въвеждане на високоскоростни железопътни услуги включват поетапното откриване на високоскоростни отсечки, започващи с маршрута от Медина до Икономическия град на крал Абдула, последвано от останалата част от линията до Мека.

В Индия плановете за въвеждане на високоскоростна железопътна система са от 80-те години на миналия век. Първоначалното изпълнение започна през 2009 г., когато Министерството на железопътния транспорт представи своето предложение "Визия 2020" на парламента, в което се обсъждат различните маршрути, които ще бъдат изградени. Високоскоростната железопътна корпорация на Индия (HSRC) е създадена през 2013 г., за да се справи с всички препятствия, свързани с изграждането на HSR мрежа. Договорът за изграждане на железниците бе предоставен на Япония. Изграждането на първата фаза на линията Мумбай-Ахмедабад е започнато и се очаква да бъде завършено през 2022 година, а скоростта на влака ще бъде 320 км/ч. В момента най-бързият влак в Индия е Gatimaan Express (максимална скорост - 160 км/ч), която не попада в категорията на високоскоростния влак, но двигателят е теоретично способен да влакът да  постигне скорост над 200 км/ч.

В Индонезия плановете и проучванията за въвеждане на високоскоростен  железопътен транспорт са преди 2010 г. Новият план за изграждане на HSR бе обявен от правителството на Индонезия през юли 2015 г. Първият проект се очаква да свърже столицата Джакарта с Бандунг, отдалечен на около 140 километра. Планове бяха включват и евентуално по-късно разширяване на HSR до втория по големина град на Индонезия – Сурабая.
    Мароко - през ноември 2007 г. мароканското правителство реши да предприеме изграждане на високоскоростна железопътна линия между икономическата столица Казабланка и Танжер, един от най-големите пристанищни градове в Гибралтарския проток. Линията ще обслужва и столицата Рабат и Кенитра. Първият участък от линията Кенитра - Танжер (Kenitra-Tangier) високоскоростна железопътна линия трябва да бъде завършен през 2018 г. 

  Край

→  Начало