Transcript Moderní kolejová vozidla pro regionální dopravu

Moderní kolejová vozidla pro regionální dopravu
Bohdaneč, dne 17.5.2011
Jiří Pohl
© Siemens, s.r.o. 2011
© Siemens AG. All rights reserved.
Změny v osídlení
Trendy 20 i 21. století:
Technizace a chemizace zemědělství vedla k úbytku pracovních příležitostí na venkově.
=> Lidé se stěhují do měst, respektive dojíždějí do měst za prací
(ve městech již žije na světě 50 % obyvatelstva, v České republice 70 % obyvatelstva).
Zvyšuje se bohatství obyvatelstva a spolu tím rostou i nároky na bydlení
=> Roste obliba bydlení v rodinných domcích v obcích v okolí velkých měst.
Společný výsledek: Zvyšuje se význam na dopravní spojení města s jeho okolím
Strana 2
Siemens s.r.o.
Individuální automobilová doprava
Dva základní směry moderní společnosti:
- růst osobní svobody,
- růst bohatství občanů
individualizace dopravy
individuální automobilová doprava
- nemá kvalitativní meze (auta jsou a budou stále lepší)
- má kvantitativní meze:
 automobilismus obtěžuje obyvatelstvo měst i vesnic,
 automobilismus negativně působí na přírodu,
 automobilizmus je závislý na kapalných palivech (na ropě)
Strana 3
Siemens s.r.o.
Dopravní politika Evropské unie
• Technika
• Ekonomika
• Ekologie
Preference kolejové dopravy (tam, kde je vytížena a tam, kde
odpovídá potřebám a standardům 21. století) před silniční
dopravou (tam, kde je přetížená a škodlivá)
Principy demokratické společnosti:
- žádné restrikce (nic nelze zakázat či nařizovat),
- dobrovolné rozhodování většiny.
→ Jediné možné řešení vedoucí ke zvýšení podílu kolejové dopravy:
pozitivní motivace obyvatelstva nabídkou kvalitních služeb
Strana 4
Siemens s.r.o.
Potenciál železnice v regionu
1.
více než sto let železnice stimulovala osídlení a výstavbu bydlení v obcích, kterými
prochází,
=> dokáže nabídnout své služby početně velké skupině obyvatelstva,
2.
železnice si zachovala relativně rychle průjezdnou stopu postupně se rozšiřujícím
městem z jeho okrajů do centra
=> dokáže projet městem rychleji, než pouliční doprava (IAD i MHD)
Tyto dvě vlastnosti jsou strategickou výhodou každého města a přilehlého
regionu, který železnici má. Jde jen o to, jak tento potenciál využít.
Strana 5
Siemens s.r.o.
Základní energetickou předností železnice je nízký valivý odpor
Doprava soli na koňské dráze Budějovice - Linec v porovnání s dopravou
po císařské silnici. Jeden kůň utáhl na kolejích 70 vídeňských centů,
na silnici pouze 10 centů a ještě potřeboval v obtížných úsecích přípřež.
Strana 6
Siemens s.r.o.
Valení a erodynamika
Výhody železnice proti automobilu:
- osmkrát nižší valivý odpor (1 ‰ proti 8 ‰ – ocel versus pneumatika),
- výrazně nižší aerodynamické ztráty.
Tato vlastnost je dána schopností vozidel tvořit vlak – za jednou čelní plochou je
dopravováno mnoho řad cestujících. Význam této výhody se zvyšuje s rostoucí
rychlostí.
Strana 7
Siemens s.r.o.
Závislost jednotlivých druhů dopravy na ropě
Lodní, letecká a z velké většiny i silniční
doprava jsou z velké části závislé na
kapalných uhlovodíkových palivech,
tedy na ropě.
lodě
letadla
V současnosti má (jen) kolejová doprava
vyřešený a hromadně zavedený systém
jiného energetického zásobování,
a to elektrickou vozbu.
automobily
kolejová doprava
elektřina
ropa
Strana 8
Siemens s.r.o.
Prognóza ropných zdrojů - Hubbertova křivka
Spotřeba ropy je limitována nikoli velikostí jejích geologických zásob,
ale možnou intenzitou jejich těžby
Strana 9
Siemens s.r.o.
Cena ropy řídí rovnováhou mezi její těžbou a spotřebou

převis poptávky (spotřeby) nad nabídkou (těžbou) žene cenu ropy vzhůru,

vyšší cena podněcuje investice do vyšší těžby,

vyšší cena podněcuje k úsporám ve spotřebě.
Intenzita
spotřeby
[Mb/den]
cena
snížení spotřeby
vysokou cenou
spotřeba
75
těžba
50
zvýšení těžby
vysokou cenou
25
0
Strana 10
2000
čas
Siemens s.r.o.
Aktuální realita
150
89
88
130
87
110
85
84
90
83
82
70
81
80
50
79
30
78
cena (USD/b)
těžba (Mb/den)
Strana 11
těžba, spotřeba (Mb/den)
cena (USD/barel), zásoby (dny)
86
komerční zásoba (dny)
spotřeba (Mb/den)
Siemens s.r.o.
Náklady na dopravu – vyrovnaný výchozí stav
(automobil – pohonné hmoty jako jediný vnímaný přímý náklad)
Struktura nákladů - současné ceny energie
200
180
160
140
120
ostatní
100
energie
80
60
40
20
0
automobil
Strana 12
letadlo
autobus
M - vlak
E - vlak
Siemens s.r.o.
Náklady na dopravu – stav po zdražení energií o 100 %
(automobil – pohonné hmoty jako jediný vnímaný přímý náklad)
Struktura nákladů - dvojnásobné ceny energií
200
180
160
140
120
ostatní
100
energie
80
60
40
20
0
automobil
Strana 13
letadlo
autobus
M - vlak
E - vlak
Siemens s.r.o.
Region potřebuje ke svému rozvoji nejen dopravu po ploše svého
území, ale i rychlé a kvalitní spojení s centrem státu a s dalšími regiony
Mez rychlosti vlaků tažených či sunutých lokomotivami je 230 km/h.
Nejvyšší standard cestování při rozumné výši nákladů.
Strana 14
Siemens s.r.o.
Čas strávený cestováním lze využít k práci či k odpočinku
Strana 15
Siemens s.r.o.
Na větší vzdálenosti rychlost 160 či 200 km/h nestačí.
Je potřeba 300 až 350 km/h. K tomu jsou budovány nové tratě.
Strana 16
Siemens s.r.o.
Vsokorychlostní jednotka Sapsan (Rusko)
Strana 17
Siemens s.r.o.
Silnice v regionu potřebují odlehčit od nákladní dopravy
Moderní interoperabilní panevropské lokomotivy přebírají ze silnic a dálnic
dopravu kontejnerů z Rotterdamu, Hamburgu a Brém do vnitrozemí.
Strana 18
Siemens s.r.o.
Role a pozice železniční dopravy v regionech
Nový fenomén v regionální dopravě: Diferenciace
Každý region má své priority, své „koridory“:
- zpravidla jsou jimi železniční tratě vycházející z krajského města radiálně do území kraje,
- vytvářejí páteřový systém dopravy v regionu, na ně navazují vedlejší železniční tratě,
autobusy i parkoviště individuální dopravy.
Na těchto páteřových tratích regionu nejvíce záleží, obyvatelstvo má zájem
o vysoce kvalitní dopravu na nich (vysoká cestovní rychlost, krátký interval mezi vlaky,
vysoká spolehlivost systému, vysoký cestovní komfort).
Strana 19
Siemens s.r.o.
Nástroje ke zlepšení železniční dopravy v regionech
Infrastruktura:
• modernizace tratí,
• nástupiště výšky 550 mm nad temenem kolejnic,
• moderní zabezpečovací technika,
• přestupní terminály a parkoviště.
Provozní koncepce:
• soustředění se na důležité tratě s potenciálem přepravní poptávky,
• intervalový jízdní řád s krátkým a pravidelným taktem,
• provázané přípoje a přestupy.
Vozidla:
• vysoká bezpečnost,
• rychlé a pohodlné cestování,
• čistota a vlídnost,
• rozumná výše nákladů.
Strana 20
Siemens s.r.o.
Proč nová vozidla
Proč cestovat pohodlně a rychle v regionální dopravě?
Občan, který denně dojíždí do města do práce 30 minut železnicí tam a 30 minut zpět, stráví
ročně ve vlaku zhruba 240 hodin, tedy 10 dnů.
Stojí za to, aby byl tento čas prožit v příjemném prostředí moderního vozidla.
Vysoká kultura cestování již u příměstských a regionálních spojů (pohodlí,
klimatizace, vakuová WC, informační systémy, …)
Zkrácení doby cestování při každodenním dojíždění o 1 minutu znamená roční efekt úspory
8 hodin.
Vysoká dynamika jízdy a krátké cestovní časy mají v regionální dopravě své
opodstatnění
Strana 21
Siemens s.r.o.
Nová vozidla
Osobní železniční doprava v České republice neprošla tak zásadními změnami,
jako železnice v Izraeli, ale přesto je inspirující řádový nárůst počtu
přepravených cestujících, motivovaných k jízdě vlakem moderní železnicí.
34 miliónů
cestujících
počet cestujících v miliónech
Přepravní výkony v osobní přepravě
2007
35
2006
30
2005
2004
25
2003
20
2002
2001
15
2000
1999
10
5
1960
1950
1970
1996
1980
1997
1998
1990
0
1
Start programu "Railways 2000 and New Deal„
(3 miliony cestujících)
Strana 22
Siemens s.r.o.
Struktura nákladů vlakové dopravy
Struktura nákladů vlakové dopravy je výrazně odlišná u moderních vozidel (lehká ucelená
jednotka) a u starších vozidel v nevhodné struktuře (těžká lokomotiva a vozy):
Moderní vozidla se vyznačují:
- nutností splácet investici do nové techniky,
- nízkou spotřebou energie,
- nižšími náklady na údržbu,
- nižšími náklady na dopravní cestu,
- nižšími režijními náklady.
Starší vozidla se vyznačují:
- již odepsanými investicemi,
- vyšší spotřebou energie,
- vyššími náklady na údržbu,
- vyššími náklady na dopravní cestu,
- vyššími režijními náklady.
Strana 23
Siemens s.r.o.
Snížení nákladů vlakové dopravy
Starší těžká lokomotiva s vozy
(převažují vysoké náklady na
energii, dopravní cestu, posun při
obratech a údržbu)
Moderní lehká ucelená jednotka
(nižší hmotnost a vyšší operabilita
snižují provozní náklady)
Náklady na místo a kilometr (Kč)
Náklady na místo a kilometr (Kč)
0,70
0,70
0,60
0,60
0,50
0,50
0,40
0,40
0,30
0,30
0,20
0,20
0,10
0,10
0,00
0,00
splátka
vozidla
energie personál
udržba
dopravní správa a
cesta
režie
celkem
splátka
vozidla
energie personál
udržba
dopravní správa a
cesta
režie
celkem
Účelně řešená nová moderní vozidla jsou nástrojem
ke snížení nákladů a zvýšení atraktivity osobní železniční dopravy
Strana 24
Siemens s.r.o.
Čtyřbodová metoda výpočtu kompenzace
vlakové dopravy
Náklady vlakové dopravy jsou rozděleny na dvě složky:
F … fixní (Kč/den) - běží s časem nezávisle na použití vozidla (odpis, finanční náklady),
v … variabilní (Kč/km) – úměrné ujeté dráze (dopravní cesta, energie, mzdy, údržba).
Denní náklady vlakové dopravy:
N=F +V=F+v. L
(Kč/den)
Měrné náklady vlakové dopravy:
n = N / L = (F + v . L) / L = F / L + v
(Kč/km)
L … denní běh vozidla (km)
Strana 25
Siemens s.r.o.
Čtyřbodová metoda výpočtu kompenzace
vlakové dopravy
Jak fixní, tak i variabilní náklady vlakové dopravy jsou dále rozděleny na dvě části:
základní (nezávisí na velikosti vlaku),
proporční (úměrné velikosti vlaku, tedy počtu sedadel Ns)
Fixní složka nákladů má základní a proporční část:
F = Fz + Fp = Fz + fp . Ns
Fz … základní část fixní složky nákladů (odpis a financování základní části vozidla),
fp … proporční část fixní složky nákladů (odpis a financování proporční části vozidla),
Fixní složka nákladů má základní a proporční část:
v = vz + vp = vz + vp . Ns
vz … základní část proporční složky nákladů (mzda strojvedoucího, provoz dopravní cesty,
aerodynamika),
vp … proporční část proporční složky nákladů (údržba dopravní cesty, údržba vozidla,
energie).
Strana 26
Siemens s.r.o.
Čtyřbodová metoda výpočtu kompenzace
vlakové dopravy
Vstupy pro vytvoření matematického modelu:
-
-
obecné parametry vozidla (základní a proporční část ceny, doba odepisování, doba
splácení úvěru, základní a proporční část nákladů na údržbu, základní a proporční část
spotřeby energie, cena energie) ,
obecné parametry dopravní cesty (poplatek za provoz, poplatek za údržbu),
parametry personálních nákladů (měrné mzdové náklady, oběhová rychlost,
produktivita),
parametry výnosů (tarif, slevy, DPH).
Vstupy pro konkrétní výpočet:
- denní běh vozidla (vl. km),
- přepravní kapacita vozidla (sedadel),
- střední obsazení (%),
Výstupy konkrétního výpočtu:
- náklady (Kč/vl. km),
- tržby (Kč/vl.km),
- kompenzace (Kč/vl.km)
Strana 27
Siemens s.r.o.
Čtyřbodová metoda výpočtu kompenzace
vlakové dopravy
Poznatky:
1. Aplikace nových moderních vozidel snižuje řadu nákladových položek: energie,
údržba, režijní náklady (odpadá posun), dopravní cesta (vliv hmotnosti), mzdy (kratší
obraty),
2. Dominantní položkou se stávají náklady spojené s pořízením vozidla. V objednávce
dopravy je rozumné učinit kroky k jejich minimalizaci:
-
-
- kumulace dopravních úloh a shodnost požadavků na vozidla (výhodná cena při
početnějších dodávkách, snížení počtu záložních vozidel),
úměrnost velikosti vozidla střednímu přepravnímu proudu (rozumné střední obsazení),
co nevyšší denní proběh (zvyšování cestovní a obratové rychlosti, prodlužování
vozebních ramen, využití i o víkendech, prioritní využívání nových vozidel i v době
slabší přepravní poptávky),
smluvní jistota (exkluzivita dopravních výkonů, dlouhodobá smlouva) jako předpoklad
získání výhodného úvěru, tedy nízkých finančních nákladů a dlouhé doby odepisování
(nikoliv projektové, ale podnikové financování)
Strana 28
Siemens s.r.o.
Vozidlo
cena mil. Kč
250
200
150
100
50
0
0
50
100
150
200
250
300
sedadel
Strana 29
Siemens s.r.o.
Fixní náklady
denní náklady turnus. vozidla Kč
45,000
40,000
35,000
30,000
25,000
20,000
15,000
10,000
5,000
0
0
50
100
150
200
250
300
sedadel
Strana 30
Siemens s.r.o.
Měrné fixní náklady – denní běh 300 km
měrné náklady Kč/vl.km
140
120
100
80
60
40
20
0
0
50
100
150
200
250
300
sedadel
Strana 31
Siemens s.r.o.
Měrné fixní náklady – denní běh 600 km
měrné náklady Kč/vl.km
140
120
100
80
60
40
20
0
0
50
100
150
200
250
300
sedadel
Strana 32
Siemens s.r.o.
Měrné variabilní náklady
měrné náklady Kč/vl.km
140
120
100
80
60
40
20
0
0
50
100
150
200
250
300
sedadel
Strana 33
Siemens s.r.o.
Výpočtový kalkulátor
sedadel
denní běh turnus
km/den
fix základ
fix poroporce
fix celkem
fixní složka
Kč/den
Kč/sedadlo/den
Kč/den
Kč/km
16 998
142
59 494
99
variab základ
variab. proporce
variab. celkem
Kč/km
Kč/sedadlo/km
Kč/km
50
0,13
88
měrné náklady
Kč/vl km
187
střední počet cestujících
obsazení
%
výnosy
Kč/vl km
100
33
91
kompenzace
Strana 34
Kč/vl km
300
600
96
Siemens s.r.o.
Výchova budoucích inženýrů
Spolupráce s DF JP Univerzity Pardubice
Katedra řízení a technologie dopravy
Studenti 3. ročníku oboru Technologie a řízení dopravy
Předmět Provozování dráhy a drážní dopravy III.
Samostatná úloha: optimalizace nákladů a výnosů vlakové dopravy
-
přednášky,
přednášky externích odborníků z praxe,
cvičení,
týmová úloha (2 týmy)
-
víkendový seminář v Lanšperku,
závěrečná prezentace za přítomnosti děkana fakulty Prof. Culka
Strana 35
Siemens s.r.o.
1 900
2 650
3 819
1 060
Moderní vozidla pro regionální dopravu - Desiro
770
16 000
4 600
16 000
250
1. Klasse
3 650
Raucher
650
6 600
1 650
8 250
Strana 36
575
3 300
1 240
16 500
20 350
1 250
1 650
2 830
41 200
1 080
870
Siemens s.r.o.
Desiro Classic: trakční vlastnosti
• vysoký výkon (2x335 kW),
• aerodynamický tvar čela,
• maximální rychlost 120 km/h,
• vysoké rozjezdové zrychlení,
• pohon 4 dvojkolí ze 6,
• vysoce účinné kotoučové brzdy, retardér a
elektromagnetické kolejnicové brzdy
Strana 37
Siemens s.r.o.
Desiro Classic: design prostoru pro cestující
• Transparentnost a světlost díky
panoramatickým oknům
• Linie průchodnosti ve vnitřním prostoru
• Matné nepřímé osvětlení
• Použití vysoce jakostních materiálů (dřevo,
sklo, ušlechtilá ocel)
Strana 38
Siemens s.r.o.
Desiro Classic: komfort pro cestující
• Pohodlné uspořádání sedadel
• Neomezený výhled ze všech sedadel
• Klimatizovaný prostor
• Nízká úroveň hluku
• Vysoký jízdní komfort a skvělé vypružení
• Hygienické vakuové WC
Strana 39
Siemens s.r.o.
Desiro Classic: bezbariérovost
• Pohodlný a bezpečný nástup díky
nízkopodlažnímu provedení
• Optimální nástupní výška podlahy 575 mm
• pro výšku nástupišť 380 mm a 550 mm
• Široké vstupní dveře a nástupní prostory pro
optimální tok cestujících
• Bezpečné ovládaní a zajištění dveří
• Moderní informační systém pro cestující
Nástupní prostor
Strana 40
Siemens s.r.o.
Vývojové pokračování: Desiro ML
Strana 41
Siemens s.r.o.
Desiro ML – základní princip
Vývoj techniky umožnil:
• nízké trakční podvozky (pohon 2/3 dvojkolí),
• umístění komponent elektrické výzbroje na střechu
 nízkopodlažní vozidlo se 100 % využitím půdorysné plochy pro cestující,
 vynikající trakční vlastnosti,
 velmi příznivá cena.
Další charakteristické znaky:
•
•
•
•
komfort pro cestujícího,
důraz na vysokou bezpečnost,
vysoká spolehlivost,
nízké provozní náklady.
Strana 42
Siemens s.r.o.
Desiro ML - variabilita
Snadné přizpůsobení nabídky počtu míst přepravní poptávce
=> hospodárnost v širokých mezích přepravního zatížení
Strana 43
Siemens s.r.o.
Desiro ML –
uspořádání elektrické jednotky
Počet vozů v jednotce: 2 - 4
• Čelní vůz:
• Vložený vůz:
hnací nebo řídící
netrakční
• Uspořádání jednotky:
- Bo‘Bo‘ + 2‘2‘ nebo Bo‘Bo‘ + Bo‘Bo‘
- Bo‘Bo‘ + 2‘2‘+ Bo‘Bo‘
- Bo‘Bo‘ + 2‘2‘+ 2‘2‘+ Bo‘Bo‘
Strana 44
Siemens s.r.o.
Příklad aplikace: Desiro ML pro SNCB (Belgie)
SNCB provozují dopravu na sítí 6 500 km tratí (2/3 ve srovnání s ČR).
Rozhodly se v průběhu let 2011 až 2015 vyřadit dosud provozovaná vozidla a místo nich
nakupují 305 třídílných elektrických jednotek Desiro ML. Velkým počtem dosáhly velmi
nízkou cenu, vozidla budou financována převážně z úspor provozních nákladů.
Strana 45
Siemens s.r.o.
Desiro ML
provedení pro SNCB (Belgii)
Vysoké (prakticky 100 %) využití půdorysné plochy k přepravě cestujících
„v přízemí cestující, na střeše technická zařízení“
Strana 46
Siemens s.r.o.
Desiro ML – nastupte a užívejte si





velkoryse řešené osvětlení vytváří vlídné a příjemné prostředí,
všechny prostory pro cestující mají okna s determálními skly,
výkonný a spolehlivý klimatizační systém vytváří tepelnou pohodu,
dokonalý optický a akustický informační systém pro cestující,
ergonomicky řešená kabina strojvedoucího s ochrannými prvky proti nárazu
Strana 47
Siemens s.r.o.
Desiro ML – nastupte a užívejte si
Strana 48
Pohodlí i pro každodenní cesty
Siemens s.r.o.
Kontinuita vývoje kolejové dopravy
Stav
techniky
Nyní nerozhodujeme o podobě
železnice v roce 2011, ale rozhodujeme
o její podobě za pár let, za deset let, za
dvacet let i za třicet let …
Aktuální
technická
úroveň
Nová vozidla
Nové tratě
Původní vozidla
Původní tratě
1800
Strana 49
1900
minulost
2000
současnost
2050
budoucnost
Siemens s.r.o.
Děkuji Vám za Vaši pozornost !
Strana 50
Siemens s.r.o.