Transcript Technické a ekologické aspekty železniční dopravy

Otto Plášek, doc. Ing. Ph.D.
Fakulta stavební VUT v Brně
Bílá kniha pro dopravu – Doprava 2050
Východiska:
• cena ropy v roce 2050 bude oproti roku 2005 nejméně dvojnásobná;
• doprava je na ropě závislá nejméně z 96 %;
• přepravní kapacity u silniční a letecké dopravy jsou vyčerpány a překračovány;
• nákladní doprava poroste do roku 2030 o 40 % a do roku 2050 o 80 %;
• bude potřeba snížit emise skleníkových plynů tak, aby se omezila klimatická změna na
2 °C, což znamená snížit emise nejméně o 80 % pod úroveň roku 1990.
• infrastruktura je ve východních a západních částech EU rozvinuta nerovnoměrně.
Strategie rozvoje dopravy
• odvětví železniční dopravy je klíčové odvětví z hlediska udržitelnosti;
• nutnost transformace tak, aby se stala atraktivnějším a aby se do roku 2050 podařilo
velmi výrazně zvýšit její podíl na trhu osobní i nákladní dopravy na střední vzdálenosti;
• cíl přesunu silniční dopravy do odvětví železniční nebo vodní dopravy v objemu 50 %.
Klimatické změny a emise CO2
9%
Silniční
3%
2%
7%
Železniční
Letecká domácí
5%
2%
Letecká mezinárodní
Říční
72%
Námořní
Ostatní
Zdroj: Internatonal Transport Forum, Transport Greenhouse Gas Emissions 2010
Energetická efektivita dopravy
Zdroj: UIC
Externí náklady
Externími náklady se myslí znečištění vzduchu, vliv na klimatické změny,
hluk a vibrace, zranění a úmrtí osob, náklady na bezpečnostní opatření,
náklady na pojištění apod.
600
544
500
400
300
200
91
100
12
0
Silniční
Železniční
Letecká
Celkové externí náklady v roce
2000 v miliardách EUR v EU-15
se zahrnutím Norska a
Švýcarska
Externí náklady
3
Smrtelná zranění na 1 miliardu
osobo-kilometrů za rok 2008
(zdroj Alianz pro Schiene,
Germany 2010)
2,77
2,5
2
1,5
1
0,5
0,16
0,01
0
Individuální automobilová Hromadná autobusová
doprava
doprava
Železniční doprava
Externí náklady je třeba brát v úvahu zejména v procesu hodnocení
konkrétních projektů zaměřených na dopravní infrastrukturu.
Současná role železniční dopravy
Železniční osobní doprava:
• dálkové doprava (od 300 km) zejména prostřednictvím vysokorychlostních vlaků:
• doprava rychlostmi vyššími jak 230 km/h;
• kvalitní infrastruktura (včetně inženýrských děl, koleje, trakčního vedení apod.);
• vybavené železniční stanice (jejich poloha, funkční design, vybavení apod.);
• vozový park (technicky vyspělý, komfortní, design apod.);
• zajištění provozu (plánování, řízení, předpisy);
• pokročilé zabezpečovací zařízení, v současné době ETCS;
• propracovaná strategie údržby;
• promyšlené financování, marketing a management.
• příměstská doprava v oblasti velkých měst nebo regionálních center
Železniční nákladní doprava
• dálková, zejména transkontinentální doprava
• využívání kombinovaných systémů a terminálů.
Vysokorychlostní železniční doprava
Zdroj: UIC
Interoperabilita v železniční dopravě
Sjednocení železniční infrastruktury v jednotlivých evropských zemích tak,
aby na hranicích států nevznikaly pro provoz vlaků technické bariéry.
Technické specifikace interoperability:
• kolejová vozidla – nákladní vozy;
• pro kolejová vozidla – hluk;
• pro provoz a řízení dopravy;
• pro infrastrukturu;
• pro řízení a zabezpečení;
• pro energii;
• pro lokomotivy a kolejová vozidla pro přepravu osob;
• pro telematické aplikace v nákladní dopravě;
• pro bezpečnost v železničních tunelech;
• pro telematické aplikace v osobní dopravě;
• pro osoby se sníženou schopností orientace a pohybu.
Požadavky na osobní železniční
dopravu
Bezpečná, spolehlivá a přesná doprava:
• Cestující musí mít pocit, že mu za své peníze dopravce poskytnul nejlepší služby;
• Je podmíněna:
• moderním technickým vybavením dopravních prostředků;
• dopravní cestou včetně odpovídajícího zabezpečovacího zařízení a moderního
sdělovacího systému.
• V mnoha případech je pro spolehlivost dopravy důležitější kapacita dopravní cesty
než dosažitelná rychlost.
Z tohoto důvodu se snaží všechny železniční společnosti zásadně investovat
do:
• modernizace vozového parku;
• infrastruktury;
• lépe přístupných železničních stanic s širokou nabídkou služeb.
Železniční stanice a zastávky
Poloha železničních stanic a zastávek je velmi důležitá má zásadní vliv na
úspěšnost systému jako celku.
Umístění železničních stanic musí být takové, aby bylo využito zkrácení
jízdních dob.
Stanice musí mít dobrou návaznost na hromadnou a individuální dopravu,
příp. mít přímé spojení s letištěm.
Zásady pro umístění stanice v daném městě musí vycházet z požadavků
obyvatel města a možností železničního systému.
Funkční design stanice je naprostá nezbytnost, přitom se předpokládá, že ve
stanicích jsou umístěny komerční prostory.
Zdroj UIC
Technické aspekty kolejové
infrastruktury
Železniční tratě je nutné považovat za velmi komplexní systém, který se
skládá z komponentů, které mají různý technický charakter, technologické
pokročilosti a stáří.
V České republice pro konstrukci koleje se štěrkovým kolejovým ložem
používány technologie srovnatelné s technologiemi používanými u
vysokorychlostních tratí.
Přijatá opatření pro zvýšení užitné hodnoty dopravní cesty:
• zvýšení přípustné hodnoty nevyrovnaného bočního zrychlení v obloucích umožňuje
projet oblouky vyšší rychlostí;
• nová pravidla pro umístění nástupiště v oblouku umožňují zvýšení rychlosti a případně
umožňují umístit nástupiště vhodněji vzhledem k zástavbě;
• zvyšování únosnosti železničního spodku při minimalizaci množství a délky trvání výluk
a při co nejmenších nákladech na stavební práce a materiály;
• použití bezstykové koleje v obloucích malých poloměrů, typických pro nekoridorové a
regionální dráhy.
Interoperabilita nástupišť
Množství nástupišť, dříve již nově vybudovaných, a to i na modernizovaných
koridorových tratích, je neinteroperabilních a nesplňují požadavky pro osoby
se sníženou schopností orientace a pohybu.
Ukázka nového nástupiště na
koridorové trati nesplňujícího
požadavky na pohyb osob se
sníženou schopností orientace
a pohybu (žst. Staré Město u
Uherského Hradiště)
Základní strategie snižování hlukové
zátěže
Prvním předpokladem je řádně udržovaný vozový park a kolejová
infrastruktura:
• všechna nová vozidla (zejména pro nákladní dopravu) musí splňovat přísné hlukové
limity; tyto limity jsou v současné době jako závazné stanoveny v technických
směrnicích interoperability;
• podpora výměny součástí brzd za méně hlučné (např. brzdové desky z kompozitních
materiálů);
• výstavba protihlukových bariér a výměna oken budov za zvukově izolační;
• další snižování hlukové zátěže použitím speciálních úprav nebo údržbových zásahů,
např.:
• broušení kolejnic;
• instalací tlumících bokovnic na stojinu kolejnice;
• použití absorbérů na dvojkolích vozidel;
• úprava třecích poměrů na kontaktu kolo-kolejnice v obloucích malého poloměru s
cílem potlačit kvílivý hluk a další.
Vibrace od železniční dopravy
Nejekonomičtější a nejefektivnější je předcházení vzniku vibrací přímo na
zdroji samotném.
Jako opatření pro snižování vibrací se v konstrukci kolejové jízdní dráhy
používají:
• speciální zpružněná upevnění kolejnic;
• podpražcové podložky;
• systémy hmota – pružina;
• jízdní dráha s nosnou deskou (pevná jízdní dráha).
Většina opatření je v současné době k dispozici jako výsledek dříve
uskutečněných výzkumných prací.
Jejich nasazení v současné době zdržují nepochybně vyšší počáteční náklady,
které jsou vyváženy zpravidla nefinančními přínosy.
Závěry
Základní způsob, jak zvýšit konkurenceschopnost železniční dopravy:
• výzkum a vývoj;
• implementaci výsledků výzkumu do praxe.
Technologická platforma s názvem Interoperabilita železniční infrastruktury:
• podpora inovací a zvýšení konkurenceschopnosti;
• strukturalizace a podpora realizace projektů vývoje, výzkumu a zkušebnictví;
• získávání finančních prostředků na realizaci těchto projektů;
• uplatnění podílu členů na mezinárodních (evropských) aktivitách souvisejících s
vytvářením nových předpisů pro výstavbu, výrobu a údržbu i navazující zkoušky a
hodnocení produkce evropského železničního průmyslu.