دانلود مقاله حمل و نقل سریع ریلی

- کلیات

1-1- مقدمه :

چشم اندازی به جهان، نشان می دهد که توسعه هوشمندانه، شکل دهنده مطالعات و تحقیقات حمل و نقل ریلی در کشورهای پیشرفته بوده است. در قرن بیستم تقریباً همگی مطمئن بودند که جایگزینی برای غول هواپیما در صنعت حمل و نقل مسافری پیدا نخواهد شد. البته این نگرش، امروزه، مغلوب تحولات شگرف حمل و نقل ریلی است که برای سومین سال از قرن بیست و یکم، رشد فناوری در این بخش شتاب ویژه ای به خود گرفته است و هر لحظه آشکارتر می سازد که محاسبات امکان سنجی این نوع از حمل و نقل، تا چه حدی برای دوستداران کره زمین، سودآور است. در حمل و نقل بین شهری، کیفیت هر یک از سیستمهای حمل و نقل، با توجه به توان رقابتی هر یک، با سایر سیستم ها ارزیابی می شود . این توان با توجه به مزایای حمل و نقل ریلی در مصرف کم انرژی، سرعت مناسب، ایمنی و آلودگی کمتر همراه با ظرفیت بیشتر در حمل و نقل مسافر و بویژه حمل و نقل بار اهمیت پیدا می کند.

در گذشته، زمانی که برای اولین بار سیستم راه آهن مطرح شد، استقبال از این سیستم بسیار زیاد بود. با ورود هواپیما و وسیع شدن اتوبانها، کم کم ، راه آهن ، جایگاه خود را از دست داد. اما به تدریج با شلوغ شدن کریدورهای هوایی و اتوبانها، کشورها به استفاده از راه آهن، برای استفاده از مزایای بسیار زیاد آن روی آوردند.

در کنار این شرایط، رشد بسیار سریع فن آوری حمل و نقل ریلی، برتریهای این سیستم را در حمل و نقل بار و مسافر، نشان داده است. افکار عمومی دوباره به این بخش توجه ویژه ای نشان دادند. در حال حاضر میزان توان رقابتی این سیستم بطور کامل وابسته به سطح فن آوری سیستم است و در دنیای امروز، داشتن فن آوری سیستم حمل و نقل ریلی به یک بحث راهبردی تبدیل شده است.

عدم وابستگی به شرایط جوی، مصرف کم انرژی، سرعت و ایمنی، جزء ویژگیهای موروثی این بخش است. فن آوریهای جدید سیستم از قبیل بهره گیری از سیستمهای کنترل اتوماتیک (CTC) جهت افزایش ضریب ایمنی، جایگزین کردن انرژی برق بجای سوختهای فسیلی و هدایت و افزایش سرعت و کم شدن حجم ترافیک خطوط، تحولی عظیم در این صنعت پدید آورده است. ورود سیستمهای مغناطیسی که سرعت قطارها را تا 550 کیلومتر در ساعت، افزایش داده است، به یقین، انقلابی در صنعت حمل و نقل ریلی است. خطوط مغناطیسی ایالات متحده، شینکانسن ژاپن و TGV فرانسه همه نشان دهنده رشد و اقبال گسترده از این تحولات هستند.میزان مصرف انرژی حمل و نقل جاده ای در حمل به ازای هرتن – کیلومتر، 20 درصد کیلومتر در ساعت است. در صورتی که همین مقیاس برای سیستم ریلی در حمل کالا به ازای هر تن – کیلومتر، 6 درصد برآورد شده است. این شرایط در بحث آلودگی هوای محیط هم قابل بررسی شده است. هوایی که حمل و نقل جاده ای به ازاء هر مسافر – کیلومتر، آلوده می کند، با متوسط ظرفیت مسافر، 96 گرم است در صورتیکه در بخش ریلی به ازاء هر مسافر – کیلومتر با 35 درصد ظرفیت نهایی، 2.11 گرم برآورد شده است.

1-2- ادبیات فنی

1-2-1- حمل و نقل سریع ریلی (تعریف)

در مورد حمل و نقل ریلی سریع، دو مفهوم بسیار مهم وجود دارد که کاملاً زیربنایی هستند؛ قطارهای سریع السیر و خطوط سریع السیر؛ گاهی اوقات یک سیستم حمل و نقل، دارای خطوطی است که قابلیت عبور سریع قطارها را دارند ، ولی به علت نبود قطارهای سریع، این سیستم، سریع السیر یا high speed نیست، زیرا سرعت سیر مسافرین در این سیستم پایین است. در عوض در مواقعی، گرچه خطوط موجود سیستم، خطوط معمولی هستند، ولی قطارهایی طراحی شده اند که از این خطوط با سرعت بالا، عبور می کنند؛ مانند قطارهای TGV فرانسه که برروی خطوط معمولی با سرعت بسیار بالا در رفت و آمد هستند.

به هر حال هدف ما از این تحقیق، مطالعه قطارهایی است که توانایی حرکت سریع را دارا هستند. خواه این قطارها برروی ریلهای معمولی حرکت کنند و خواه دارای خطوط (ریل و زیرسازی) خاص باشند.

1-2-2- قطار سریع (تعریف)

برای قطار سریع، براساس سرعت آن، دو تعریف وجود دارد؛ بعضی، قطارهایی را که سرعت آنها بیش از 100mph (160 کیلومتر در ساعت) است را قطارهای سریع می دانند و برخی این حد نصاب را 200 کیلومتر در ساعت می دانند. ولی عمده نظرات بر این است که قطار با سرعت سیر بیش از 160 کیلومتر را قطار سریع می دانند [29]

1-2-3- قطار بسیار سریع (تعریف)

قطاری را بسیار سریع می خوانند که بتواند با سرعت بیش از 300 کیلومتر در ساعت (186mph) حرکت کند.

1-3-سریعترین قطارها: [30]

سریعترین قطار رسمی (تحت سرویس) قطار TGV-A سری 325 است (از فرانسه)که در 18 می 1990 به سرعت 515.3 کیلومتر در ساعت دست یافت.

سریعترین لوکوموتیو بخار، A4 Class Gresley pacific بود که در 3 جولای 1938، در بریتانیا سرعت 202 کیلومتر در ساعت (126 mph) رسید.

سریعترین قطار دیزل، قطار تالگو XXI از اسپانیا بود که در 12 ژوئن 2002 به سرعت 160mph (257.5 کیلومتر در ساعت) رسید.

سریعترین قطار گازی (قدرت توربین گازی)، قطار TGV001 بود که در هشتم دسامبر 1972 در فرانسه با سرعت (199 mph) 318 km/h حرکت کرد.

سریعترین قطار Maglev یا بالشتک مغناطیسی (manned)،‌قطار MLX01 بود که در ژاپن در 14 آوریل 1999 به سرعت حرکت 552 کیلومتر در ساعت (345mph) رسید.

سریعترین قطار، بین دو ایستگاه،[2] قطار Nozomi سری 500 در ژاپن است که در مارس 1997 با سرعت متوسط 262 کیلومتر در ساعت در حرکت بود.

سریعترین پیمایش 1000km، مربوط به قطار TGV شمال فرانسه است که در 26 می 2001 با سرعت میانگین 317.5 کیلومتر در ساعت حرکت کرد.

نکته جالب در مورد رکوردهای سرعت، سرعت 10300 کیلومتر در ساعت[3] است که بوسیله یک وسیله ریلی در سی ام آوریل 2003 رکوردگیری شده است. البته این وسیله کاملاً آزمایشی بود و جنبه تحقیقاتی داشته است ولی می تواند آینده سرعت قطارها را به روشنی تصویر کند و سرعتهای نزدیک به هواپیما را قابل دستیابی نشان دهد.

نکته جالب دیگر این است که در انتهای کاربرد هر یک از اشکال نیرو اعم از بخار، توربین گازی، موتور دیزل و ...، این قطارها، به سرعت یک قطار سریع السیر دست یافته اند که این نشان دهنده عقب ماندگی ما از این کاروان می باشد.

در ادامه، به بحث در مورد ضرورت وجود قطارهای سریع السیر می پردازیم و منافع حاصل از سرعت بالا را برمی شمریم.

1-3- منافع اجتماعی – اقتصادی سیستم ریلی سریع

از جمله منافع قطار های سریع، عبارتند از :

افزایش ایمنی: در دهه 1990-1981،‌ آمار سوانح در شیوه های مختلف حمل و نقل در کانادا برای اتومبیل، هواپیما و سیستم ریلی به ترتیب 16، 0.1 و 0.8 مرگ و میر در هر میلیارد کیلومتر - مسافر می باشد. [34] سیستم ریلی در سایر کشورهای دارای سابقه و رکورد بسیار بهتری می باشد؛ در حقیقت تمام شبکه های ریلی سریع السیر دنیا که از حریم خطوط اختصاصی استفاده می کنند – مانند شینکانسن در ژاپن، TGV در فرانسه و ... – از زمان آغاز کار تا کنون، علیرغم سرعت طرح بالا، هنوز یک نفر کشته هم نداده اند.[4]

[1] - کشورهای آمریکا و آلمان با استفاده از تکنولوژی بالشتک مغناطیسی، توانسته اند که به سرعتهای بیش از 300 کیلومتر در ساعت دست پیدا کنند.

[2] - قطار بین دو ایستگاه، بدین معنی است که یک قطار در طول راه بتواند به حداکثر سرعت خود نزدیک شود یعنی با بالاترین سرعت ممکن حرکت کند

[3] - یعنی معادل 8.6 ماخ

[4] - طرح shinkansen ژاپنی ها، در طی 40 سال گذشته هیچ تلفاتی نداشته . در برابر 45600 نفر تلفات جاده های این کشور. این آمار برای قطارهای معمولی ژاپن، 190 نفر است. [34]