Слайд 1ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОТР И ЕГО МЕСТО В СОВРЕМЕННЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМАХ
Слайд 2Предыстория высокоскоростного железнодорожного транспорта
Слайд 3
Первая скоростная железнодорожная магистраль в истории человечества — линия Манчестер
— Ливерпуль, была сооруженная им же в 1830 г. Она
строилась уже в расчете на постоянное использование паровой тяги, причем с высокой скоростью движения — до 50 км/ч. Именно на ней в октябре 1829 г. были впервые официально проведены скоростные испытания локомотивов в ходе конкурса на лучшее средство тяги для новой дороги.
Слайд 4Победителями были признаны отец и сын — Джордж и Роберт
Стефенсоны, представившие паровоз «Ракета» , который развил скорость 24 мили
в час (38,6 км/ч) .
Слайд 5Своеобразным рубежом, который отделяет «обычное» движение от «высокоскоростного», в представлении
многих историков стала круглая цифра 100 миль в час (160,9
км/ч). Этот рубеж скорости был преодолен в сентябре 1839 г. на дороге «Грейт Вестерн» в Великобритании одиночным паровозом «The Hurricane», (от англ. «Ураган») с ведущими колесами диаметром 10 футов (3048 мм).
Слайд 6На первой магистральной железной дороге России, открытой в 1851 г.,
скорость поездов в начальный период эксплуатации доходила до 50 км/ч.
20
июля 1890 г. во Франции поезд массой 157 т с паровозом «Крамптон» № 604 типа 2-1-0, развил на магистрали «Париж — Лион и Средиземноморье» скорость 144 км/ч. В США 10 мая 1893 г. (по другим сведениям 11 мая) поезд «Эм-паер Стейт Экспресс» с паровозом № 999 типа 2-2-0 на железной дороге «Нью-Йорк Централ и Гудзон ривер» на спуске с уклоном 2,8 %о достиг скорости 112,5 миль/ч (181 км/ч).
Слайд 7Паровоз № 999 типа 2-2-0 .США 1893г.
Слайд 8Из важнейших технических решений, связанных с определенными этапами создания технических
устройств для движения с высокими скоростями необходимо отметить замену железных
рельсов на стальные, срок службы которых был больше в 8-9 раз. Впервые стальные рельсы были уложены в 1857 г. на железной дороге Мидлэнд (Midland Railway) в Великобритании.
К началу XX столетия наибольшее распространение, в мире, в том числе и для высокоскоростного движения, получили широкоподошвенные рельсы.
Слайд 9В течение длительного периода (почти до середины XX в.) техническое
обеспечение не позволяло ни руководителю движения (дежурному по станции, диспетчеру),
ни машинисту локомотива, осуществлять напрямую (без совместных действий многих участников) задание маршрута и управление поездом. Для осуществления согласованных действий работников на железных дорогах началось использование сигналов (видимых и звуковых), различных приборов для их подачи: флажков, фонарей, колоколов, свистков, а также сигнальных дисков разной конфигурации (неподвижных и поворотных). Подобное сигнальное устройство установили на первой железной дороге общего пользования Стоктон — Дарлингтон в Великобритании в 1827 г.
Слайд 10 В 1841 г. на участке железной дороги Лондон —
Крайдон был установлен первый семафор, который передавал три сигнальных показания:
«стой», «разрешается движение с осторожностью» и «путь свободен».
Использование семафоров, предупредительных дисков и дисков сквозного прохода позволяло обеспечить двух-, трех- и даже четырехзначную сигнализацию, столь необходимую при скоростном движении.
Слайд 11 Одна из первых конструкций семафоров и предупредительных дисков. Франция.
1855 г.
Слайд 12
Улучшались конструкции паровозов и вагонов, на рубеже XIX—XX вв.
В 1903
г. в Германии на испытательном железнодорожном полигоне Мариенфельд — Цоссен
электровагон, изготовленный компанией «Siemens & Halske») достиг скорости 206,8 км/ч, а электровагон компании AEG установил рекорд 210 км/ч.
Слайд 14В России в начале XX столетия было создано несколько паровозов,
которые обслуживали скорые и курьерские поезда. На Сормовском заводе в
1910 г. был построен скоростной паровоз, получивший индекс С, признанный одним из лучших европейских локомотивов своего времени . Паровоз использовали для обслуживания экспрессов на направлении Санкт-Петербург — Москва, Санкт-Петербург — Варшава.
Слайд 16В декабре 1913 г. состоялись опытные поездки поезда из девяти
четырехосных вагонов с паровозом серии С, названного журналистами «поезд-молния», максимальная
скорость достигала 125 км/ч.
На первые десятилетия XX в. приходится апогей использования паровой тяги в высокоскоростном железнодорожном движении.
К числу самых известных в мире экспрессов с паровой тягой в 20—30-е годы XX столетия относились американские поезда на линии Нью-Йорк — Чикаго с фирменным названием «Двадцатый век» и поезда «Hiawatha» («Гайавата»).
Слайд 17В 30-е годы в СССР было создан скоростной паровоз:
на Коломенском
машиностроительном заводе под руководством инженеров Л.С. Лебедянского и М.Н.. Щукина
изготовлен скоростной паровоз типа 2-3-2 , который с составом в 14 осей развил скорость 170 км/ч.
Одним из самых мощных скоростных пассажирских электровозов, построенных в предвоенный период, был советский опытный локомотив ПБ 21-01 («Имени Политбюро ЦК ВКП(б)»), имевший нагрузку 21 тс на рельсы от одной колесной пары, , развил скорость 98 км/ч, а во время рейса.
Слайд 18Первый из скоростных паровозов типа 2-3-2 Коломенского завода. СССР. 1937
Слайд 19В 20—30-е годы XX столетия в мире начинается развитие высокоскоростного
железнодорожного движения с использованием двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Однако мощность
и скорость первых тепловозов были ниже показателей лучших паровозов.
В скоростном движении первоначально пытались применить легкие аэровагоны и аэродрезины.
В 1931 г. аэровагон доктора Ф. Крукенберга (Германия) развил скорость 230 км/ч.
Слайд 20 Аэровагон Ф. Крукенберга «Цеппелин на рельсах» в движении на
пути: а — общий вид; б — вид со стороны
воздушного винта. Фото. Германия. 1931 г.
Слайд 21Широкое использование ДВС началось после создания работоспособных электрических и гидравлических
передач от двигателя к движущим колесам. В 1933 г. в
Германии на маршруте Берлин — Гамбург были введены в регулярную эксплуатацию скоростные дизель-поезда SVT 877, развивавшие скорость до 165 км/ч.
В начале апреля 1934 г. дизель-поезд «Pioneer Zephyr» на испытаниях развил скорость 167,3 км/ч. Поезда «Zephyr», а также дизель-поезда М-10000 и др. обеспечивали в США большие объемы скоростных железнодорожных перевозок.
Слайд 22В 1930-е годы на линии «Париж— Лион и Средиземное море»
эксплуатировались скоростные автомотрисы «Ви- gatti» с уникальными четырехосными тележками (две
на вагон) с колесами, оснащенными резиновыми вкладышами между центрами и бандажами. Автомотрисы имели салоны 1-го класса вместимостью 48 пасажиров; могли развивать максимальную скорость 170 км/ч, но в силу законодательного ограничения эксплуатировались с максимальной скоростью 120 км/ч.
Слайд 23 Американские дизель-поезда 30-х годов XX в.: а — «Zephyr»
(от грен. «Зефир» — Западный ветер); б — дизель-поезд М-10000
Слайд 24К концу 20-х годов XX столетия были созданы работоспособные системы
автоматической блокировки с устройствами передачи на локомотив информации о показаниях
напольных сигналов — локомотивной сигнализации точечного типа и непрерывного типа, с контролем скорости движения поезда и автостопами.
Первоначально эти приборы, в том числе и в СССР, назывались «кэб сигнал» (от англ, cab signal — сигнал, установленный в будке машиниста). Понятие «кэб сигнал» было официально введено в СССР в 1936 г.
Развитие таких систем стимулировалось высокоскоростным движением.
Слайд 25В высокоскоростном пассажирском движении на железных дорогах Великобритании, Италии, США,
Франции, ФРГ паровая тяга интенсивно заменялась электрической и тепловозной, широко
использовались скоростные дизель-поезда. Наиболее значительные результаты были достигнуты в Великобритании, где эксплуатировались самые мощные скоростные тепловозы «Del-tic», а затем дизель-поезда «Intercity 125», развивавшие максимальную скорость 125 миль/ч (201,1 км/ч).
Слайд 26Во второй половине 1950-х годов наибольших успехов в области высокоскоростного
железнодорожного движения добились специалисты Франции, где в 1955 г. в
опытных поездках была превышена скорость 300 км/ч.
В 1960-е годы на ряде железных дорог Франции поезда в движении по расписанию развивали скорость около 200 км/ч.
Слайд 27Поезд «Капитель». Первый в Европе экспресс с максимальной скоростью движения
200 км/ч. Франция. 1967 г.
Слайд 28 В 60-е годы XX в. линия Москва — Ленинград
по скорости движения пассажирских поездов не уступала лучшим зарубежным магистралям,
причем на маршруте длиной 650 км, который в два-три раза превышал большинство зарубежных, за исключением линии в Японии Токио — Осака .
Слайд 29Классификация железных дорог и максимальная скорость движения поездов
Слайд 30К высокоскоростным железным дорогам относятся линии, на которых осуществляют регулярную
и массовую перевозку пассажиров в специализированном подвижном составе со скоростью
более 200 км/ч с высоким уровнем безопасности и комфорта.
Как правило, скорость движения поездов по ВСМ в повседневной коммерческой эксплуатации составляет 250—300 км/ч. На вновь сооружаемых линиях принимают максимальную расчетную скорость движения 350 км/ч.
Слайд 31В настоящее время в Российской Федерации принята следующая классификация железнодорожных
линий в зависимости от скорости движения пассажирских поездов:
«до 160 км/ч
— обычные железные дороги;
от 161 до 200 км/ч — скоростные магистрали;
более 200 км/ч — высокоскоростные магистрали.
В России под высокоскоростной железнодорожной магистралью (ВСМ или ВСЖМ) понимается специализированная железнодорожная линия, предназначенная для регулярной коммерческой эксплуатации пассажирских поездов с максимальной скоростью движения более 200 км/ч.
Слайд 32В зарубежной железнодорожной литературе появилось разделение линий и поездов, предназначенных
для высокоскоростного движения на три категории:
скоростные — высокоскоростные линии —
скорость 201—250 км/ч (обычные магистральные железные дороги, прошедшие реконструкцию);
высокоскоростные — скорость 251— 300 км/ч (специально построенные высокоскоростные линии);
чрезвычайно или очень высокоскоростные — скорость более 300 км/ч (специально построенные очень высокоскоростные линии). Будем их называть сверхскоростные.
Специалистами обсуждается вопрос принятия еще более высокой градации скорости железнодорожного движения: «ультраскоростное» — диапазон 400— 500 км/ч.
Слайд 33Несколько компаний завершили или близки к созданию сверхскоростных поездов: компания
«Siemens» (ФРГ) — поезда платформы «Velaro», предназначенные для Испании и
КНР с конструкционной скоростью 350 км/ч; компании «Bombardier» (Канада) — поезд платформы «Зефир» с конструкционной со скоростью 350 км/ч; компания «Talgo» (Испания) — поезд «Avril» (380 км/ч) и компания «Hyundai Rotem» (Республика Корея) — поезд HEMU- 430 (430 км/ч). Эти поезда позиционируются именно как поезда «очень высокой скорости».
Слайд 34При описании и анализе работы современного железнодорожного транспорта используют различные
дефиниции скорости: техническая, участковая, маршрутная.
Техническая скорость — средняя скорость движения
поездов по участку (км/ч) с учетом дополнительного времени на разгон и замедление.
Участковая скорость — скорость движения по участку, когда учитываются стоянки на промежуточных станциях.
Маршрутная скорость — средняя скорость движения поезда на направлении от начального до конечного пунктов его следования с учетом всех стоянок на раздельных пунктах.
Слайд 35Важной характеристикой подвижного состава является конструкционная скорость локомотива — скорость
локомотива, устанавливаемая с учетом допустимого воздействия его на путь, ходовых
свойств, безопасности движения.
Наряду с перечисленными определениями скорости важно учитывать понятие:
максимальная технически возможная скорость под которой понимается наибольшая скорость движения, зафиксированная для данного вида транспорта или конкретного транспортного средства.
Слайд 36Зарождение и развитие современного высокоскоростного железнодорожного транспорта
Слайд 37Высокоскоростной железнодорожный транспорт в виде специализированных ВСМ прошел несколько этапов
развития. В основу разделения на этапы положена степень распространения нового
подвида железных дорог.
Слайд 38Первый этап развития высокоскоростного железнодорожного транспорта пришелся на 60—80-е годы
XX столетия, когда были введены в эксплуатацию первые ВСМ в
отдельных странах: Японии, затем во Франции и Италии. Принципиально новым стало строительство специализированных линий исключительно для пассажирских высокоскоростных поездов.
Слайд 39Электропоезд серии TGV PSE на ВСМ Париж—Лион. Франция. 1981 г.
Слайд 40Опытный поезд ICE V на высокоскоростной линии Вюрцбург. Ганновер.ФРГ 1988г.
Слайд 41Второй этап: 90-е годы XX столетия — первое десятилетие XXI
в. Массовые пассажирские перевозки по ВСМ показали их весьма высокую
надежность, безопасность, экономическую эффективность, экологическую чистоту и привлекательность для пассажиров. В Западной Европе были введены в эксплуатацию первые международные высокоскоростные поезда на маршрутах Париж—Кельн, Париж— Амстердам; Лондон — Париж и Лондон— Брюссель, для которых использовались участки отдельных высокоскоростных линий .
Слайд 42В повседневной коммерческой эксплуатации поезда на ВСМ развивали скорость до
300 км/ч. . 3 апреля 2007 г. во Франции
опытный поезд
V150 установил рекорд скорости на железнодорожном транспорте 574,8 км/ч, что продемонстрировало скоростные возможности и надежность системы «колесо—рельс».
Слайд 43Опытный электропоезд V150 во время рекордной поездки 3 апреля 2007
г. Франция.
Слайд 44Скоростная диаграмма рекордной поездки поезда V150 3 апреля 2007 г.
Слайд 45Третий этап: настоящее время развития высокоскоростного железнодорожного транспорта. Строительство ВСМ
ведется во многих технически развитых странах мира.
Самые высокие темпы развития
высокоскоростных железнодорожных перевозок в последние годы наблюдаются в Испании и Китае.
Слайд 46Новейший испанский высокоскоростной поезд Talgo «Avril» на выставке железнодорожной техники
«Innotrans». Берлин 2012 г
Слайд 47Высокоскоростной поезд CRH 380 на ВСМ Пекин — Шанхай. КНР.
2012 г.
Слайд 48Наибольшую протяженность имеют ВСМ КНР — более 9,4 тыс. км,
Японии — 2664 км .
Слайд 49 Общая протяженность ВСМ в мире составляет 20,7 тыс. км;
ожидается, что к 2025 г. длина ВСМ в мире составит
более 51 тыс. км, из них в Европе — около 18 тыс. км .
Слайд 51Основные этапы становления и перспективы развития скоростного и высокоскоростного железнодорожного
транспорта в России.
Слайд 52Первая программа организации высокоскоростного железнодорожного движения в СССР была принята
в 1972 г. В качестве начального участка осуществления программы была
обозначена линия Ленинград— Москва Октябрьской железной дороги .
Еще в конце 1960-х годов в СССР специалисты ВНИИЖТа и других профильных организаций разработали технические требования на подвижной состав, способный развивать скорость до 200 км/ч.
Слайд 53Скоростные испытания линии Ленинград—Москва. 1971 г.
Слайд 54Планировалось реализовать два проекта:
• на Калининском вагоностроительном заводе создавался вагон
для локомотивной тяги, рассчитанный на эксплуатацию со скоростью до 200
км/ч с новым электровозом чехословацкого производства;
• в Риге проектировался и изготовлялся скоростной электропоезд, также с конструкционной скоростью 200 км/ч.
Исходя из сложившейся к тому времени международной кооперации социалистических стран пассажирские электровозы для СССР поставляли предприятия Чехословакии.
Слайд 55 . В 1975 г. были созданы в Чехословакии
два опытных скоростных электровоза ЧС200 №№ 001 и 002 с
максимальной скоростью 200 км/ч, испытания которых с вагонами РТ 200 проходили в 1976— 1977 гг. на участке Любань — Чудово линии Ленинград — Москва.
К концу 1974 г. Рижским вагоностроительным заводом были изготовлены 13 вагонов электропоезда ЭР200 (Электропоезд Рижский, конструкционная скорость 200 км/ч) для направления Москва— Ленинград.
8 июня 1976 г. во время одного из опытных рейсов этот поезд достиг максимальной скорости 220 км/ч.
Слайд 561 марта 1984 г. между Ленинградом и Москвой началось регулярное
движение скоростного электропоезда ЭР200.
Слайд 57В 1987 г. по инициативе Министерства путей сообщения при участии
других заинтересованных министерств и ведомств приступили к разработке концепции создания
в стране специализированных железнодорожных магистралей для движения поездов со скоростью 300— 350 км/ч.
В качестве первого участка намеченной к строительству магистрали «Центр — Юг» (Ленинград—Москва — Крым и Кавказ) определили участок Ленинград — Москва .
Слайд 59В 1991—2001 гг. РОАО «ВСМ» при участии десятков предприятий и
организаций включая ВНИИЖТ, Центральное конструкторской бюро морской техники «Рубин» и
другие на Тихвинском заводе «Трансмаш» был изготовлен опытный высокоскоростной поезд «Сокол 250».
29 июня 2001 г. поезд «Сокол 250» достиг скорости 236 км/ч.
Слайд 60Испытания высокоскоростного электропоезда
«Сокол 250». Зима 2000/2001 г.
Слайд 61В сложившихся экономических условиях в середине первого десятилетия XXI в.
было признано целесообразным поэтапное решение проблемы организации высокоскоростного железнодорожного движения
в стране путем реконструкции линии Москва— Санкт-Петербург для движения на ней со скоростью до 250 км/ч высокоскоростного подвижного состава зарубежного производства.
Для поставки был выбран высокоскоростной поезд ICE3 германской компании «Siemens».
Слайд 62Реализация проекта поставки поездов 1СЕЗ для железных дорог Российской Федерации
началась в 2005 г. Модификация поездов для России была обозначена
«Velaro Rus», позже поезду было дано название -«Сапсан» .
Поезд для железных дорог России состоит из 10 вагонов (ICE3 — 8 вагонов), при длине всего состава 250 м и рассчитан на 600 пассажиров. Конструкционная скорость поезда «Сапсан» 250 км/ч .
Слайд 647 мая 2009 г. между Москвой и Санкт-Петербургом поезд развил
скорость 290 км/ч, установив рекорд для отечественных железных дорог.
Коммерческая эксплуатация
высокоскоростных электропоездов «Сапсан» на линии Москва — Санкт-Петербург началась 17 декабря 2009 г., с 30 июля 2010 г. — на участке Москва — Нижний Новгород. В эксплуатацию включено восемь электропоездов.
Слайд 66 Развитие высокоскоростного железнодорожного транспорта в Российской Федерации является одним
из ключевых направлений транспортной политики, официально закрепленной в Стратегии развития
железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 г. Указом Президента Российской Федерации от 16 марта 2010 г. №321 «О мерах по организации движения высокоскоростного железнодорожного транспорта в Российской Федерации».
Слайд 67Планируется также создание высокоскоростного железнодорожного пассажирского транспорта (со скоростями до
350—400 км/ч), полигон которого к 2030 г. при реализации максимального
варианта Стратегии должен превысить 1,5 тыс. км.
Слайд 69В качестве первоочередных проектов в области высокоскоростного железнодорожного движения в
стране намечены направления Москва — Нижний Новгород—Казань и Москва —
Санкт-Петербург.
Ведется работа по обоснованию инвестиций ВСМ на направлениях Москва — Казань—Екатеринбург и Москва— Адлер.