Transport kolejowy
Transport kolejowy (znany również jako transport kolejowy ) to środek transportu , który przenosi pasażerów i towary pojazdami kołowymi poruszającymi się po szynach, które są wbudowane w tory . W przeciwieństwie do transportu drogowego , gdzie pojazdy poruszają się po przygotowanej płaskiej powierzchni, pojazdy szynowe ( tabor ) są kierowane kierunkowo po torach, po których się poruszają. Tory składają się zazwyczaj z stalowych , osadzonych na podkładach (podkładach) osadzonych w podsypce , po którym porusza się tabor, zwykle wyposażony w metalowe koła. Możliwe są również inne warianty, takie jak „tor płytowy”, w którym szyny są mocowane do betonowego fundamentu spoczywającego na przygotowanym podłożu.
| Część serii o |
| transporcie kolejowym |
|---|
 |
|
|
| Infrastruktura |
|
|
| Obsługa i tabor |
|
| Systemy specjalne |
|
|
| Różne |
 Portal transportowy
|
| Część serii o |
| środkach |
|---|
| transportu |
 |
| Tematy |
|
Portal transportowy
|
Tabor kolejowy w systemie transportu szynowego generalnie napotyka mniejsze opory tarcia niż pojazdy drogowe z oponami gumowymi, dzięki czemu wagony pasażerskie i towarowe (wagony i wagony) można łączyć w dłuższe pociągi . Operacja jest realizowana przez firmę kolejową , zapewniającą transport między stacjami kolejowymi lub obiektami towarowymi klienta. Zasilanie zapewniają lokomotywy , które albo pobierają energię elektryczną z systemu elektryfikacji kolei , albo wytwarzają własną energię, zwykle przez silniki wysokoprężne lub, historycznie, silniki parowe . Większości torów towarzyszy system sygnalizacji . Kolej jest bezpiecznym systemem transportu lądowego w porównaniu z innymi formami transportu. Transport kolejowy jest w stanie zapewnić wysoki poziom wykorzystania pasażerów i ładunków oraz efektywność energetyczną, ale często jest mniej elastyczny i bardziej kapitałochłonny niż transport drogowy, jeśli weźmie się pod uwagę mniejsze natężenie ruchu.
Najstarsze znane koleje ciągnięte przez ludzi i zwierzęta pochodzą z VI wieku pne w Koryncie w Grecji . Transport kolejowy rozpoczął się wówczas w Niemczech w połowie XVI wieku w postaci konnych kolejek linowo-terenowych i wagonów . Nowoczesny transport kolejowy rozpoczął się wraz z brytyjskim rozwojem lokomotywy parowej w Merthyr Tydfil, kiedy Richard Trevithick prowadził lokomotywę parową i ładowane wagony między Penydarren Ironworks a Abercynon w 1802 roku. Tak więc system kolei w Wielkiej Brytanii jest najstarszym na świecie. Lokomotywa nr 1, zbudowana przez firmę George'a Stephensona i jego syna Roberta Robert Stephenson and Company , jest pierwszą lokomotywą parową do przewozu pasażerów na publicznej linii kolejowej Stockton and Darlington Railway w 1825 r. George Stephenson zbudował także pierwszą lokomotywę publiczną międzymiastowa linia kolejowa na świecie korzystała tylko z lokomotyw parowych, Liverpool and Manchester Railway , która została otwarta w 1830 r. . Dzięki silnikom parowym można było budować główne linie kolejowe, które były kluczowym elementem rewolucji przemysłowej . Ponadto kolej obniżyła koszty transportu i pozwoliła na mniej utraconych towarów w porównaniu z transportem wodnym, który czasami groził zatopieniem statków. Zmiana z kanałów do kolei pozwoliło na „rynki krajowe”, na których ceny różniły się bardzo nieznacznie w zależności od miasta. Rozprzestrzenianie się sieci kolejowej i korzystanie z kolejowych rozkładów jazdy doprowadziło do ujednolicenia czasu (czasu kolejowego) w Wielkiej Brytanii w oparciu o czas Greenwich. Wcześniej główne miasta zmieniały swój czas lokalny w stosunku do GMT. Wynalazek i rozwój kolei w Wielkiej Brytanii był jednym z najważniejszych wynalazków technologicznych XIX wieku. Pierwsza na świecie kolej podziemna, Metropolitan Railway (część londyńskiego metra ), została otwarta w 1863 roku.
W latach osiemdziesiątych XIX wieku wprowadzono zelektryfikowane pociągi, co doprowadziło do elektryfikacji tramwajów i systemów szybkiego transportu. Począwszy od lat czterdziestych XX wieku na niezelektryfikowanych kolejach w większości krajów lokomotywy parowe zastąpiono lokomotywami spalinowo -elektrycznymi, a proces ten był prawie zakończony do 2000 roku. W latach sześćdziesiątych Japonii , a później w niektórych innych krajach, wprowadzono zelektryfikowane systemy kolei dużych prędkości . Wiele krajów jest w trakcie zastępowania lokomotyw spalinowych lokomotywami elektrycznymi, głównie ze względów środowiskowych, czego godnym uwagi przykładem jest Szwajcarii , która całkowicie zelektryfikowała swoją sieć. Wypróbowano inne formy transportu naziemnego z przewodnikiem, wykraczające poza tradycyjne definicje kolei, takie jak kolej jednoszynowa lub maglev , ale ich zastosowanie było ograniczone.
Po upadku po drugiej wojnie światowej , spowodowanym konkurencją ze strony samochodów i samolotów, w ostatnich dziesięcioleciach transport kolejowy odrodził się z powodu zatłoczenia dróg i rosnących cen paliw, a także inwestowania przez rządy w kolej jako środka zmniejszającego emisje CO 2 w kontekście obaw związanych z globalnym ociepleniem .
Historia
Historia transportu kolejowego rozpoczęła się w czasach prehistorycznych.
Starożytne systemy
od około 600 roku pne przez Przesmyk Koryncki w Grecji istniał brukowany tor Diolkos o długości od 6 do 8,5 km , który transportował łodzie przez Przesmyk Koryncki. Pojazdy kołowe ciągnięte przez ludzi i zwierzęta toczyły się w rowkach w wapieniu , który stanowił element gąsienic, uniemożliwiając wagonom zjechanie z wyznaczonej trasy. Diolkos był używany przez ponad 650 lat, co najmniej do I wieku naszej ery. Brukowane tory były później budowane także w rzymskim Egipcie .
W Chinach odkryto linię kolejową w południowo-zachodniej prowincji Henan w pobliżu Nanyang . Zostało datowane węglem na około 2200 lat, z czasów dynastii Qin. Szyny wykonano z twardego drewna i zabezpieczono przed korozją, natomiast podkłady kolejowe wykonano z drewna, które nie było impregnowane i od tego czasu zgniło. Kolej Qin została zaprojektowana tak, aby konie mogły galopować do następnej stacji kolejowej, gdzie były wymieniane na świeżego konia. Teoretyzuje się, że kolej była używana do transportu towarów dla żołnierzy pierwszej linii i do naprawy Wielkiego Muru. [ niewiarygodne źródło? ]
Nowoczesne systemy wstępnego parowania
Wprowadzono drewniane szyny
W 1515 roku kardynał Matthäus Lang opisał Reisszug , kolejkę linowo-terenową w twierdzy Hohensalzburg w Austrii. Linia pierwotnie wykorzystywała drewniane szyny i konopną linę transportową i była obsługiwana siłą ludzi lub zwierząt za pomocą koła gąsienicowego . Linia nadal istnieje i działa, chociaż w zaktualizowanej formie i jest prawdopodobnie najstarszą czynną koleją.
Wagony (lub tramwaje ) wykorzystujące drewniane szyny, ciągnięte przez konie, zaczęły pojawiać się w latach pięćdziesiątych XVI wieku, aby ułatwić transport rudy do iz kopalń, i wkrótce stały się popularne w Europie. Taką operację zilustrował w Niemczech w 1556 roku Georgius Agricola w swoim dziele De re metallica . Ta linia wykorzystywała wózki „Hund” z kołami bez kołnierzy poruszającymi się po drewnianych deskach i pionowym sworzniem ciężarówki pasującym do szczeliny między deskami, aby utrzymać ją we właściwym kierunku. Górnicy nazywali wagony Hunde („psy”) od hałasu, jaki wywoływały na torach.
Istnieje wiele wzmianek o ich stosowaniu w Europie Środkowej w XVI wieku. Taki system transportu był później używany przez niemieckich górników w Caldbeck w Kumbrii w Anglii, być może od lat sześćdziesiątych XVI wieku. Wagon został zbudowany w Prescot , niedaleko Liverpoolu , około 1600 roku, prawdopodobnie już w 1594 roku. Należąca do Philipa Laytona linia przewoziła węgiel z dołu w pobliżu Prescot Hall do końca oddalonego o około pół mili (800 m). Kolejka linowa została również wykonana w Broseley w Shropshire jakiś czas przed 1604 rokiem. To przewoziło węgiel dla Jamesa Clifforda z jego kopalni do rzeki Severn w celu załadowania na barki i przewiezienia do nadrzecznych miast. Wollaton Wagonway , ukończony w 1604 roku przez Huntingdona Beaumonta , był czasami błędnie cytowany jako najwcześniejsza brytyjska kolej. Biegła od Strelley do Wollaton niedaleko Nottingham .
Kolej Middleton w Leeds , która została zbudowana w 1758 roku, stała się później najstarszą działającą koleją na świecie (poza kolejką linową), choć teraz w ulepszonej formie. W 1764 roku w Lewiston w stanie Nowy Jork zbudowano pierwszą linię kolejową w obu Amerykach .
Wprowadzono metalowe szyny
Pod koniec lat sześćdziesiątych XVIII wieku firma Coalbrookdale Company zaczęła mocować żeliwne płyty do górnej powierzchni drewnianych szyn. Pozwoliło to na zastosowanie odmiany miernika . Początkowo do obracania można było używać tylko pętli balonowych , ale później zaczęto używać ruchomych punktów, które umożliwiały przełączanie.
Wprowadzono system, w którym koła bez kołnierzy poruszały się po metalowych płytach w kształcie litery L - te stały się znane jako plateways . John Curr , kierownik kopalni w Sheffield, wynalazł tę szynę z kołnierzem w 1787 roku, chociaż dokładna data tego jest kwestionowana. Szyna płytowa została przejęta przez Benjamina Outrama dla wagonów obsługujących jego kanały, produkując je w jego hucie Butterley . W 1803 roku William Jessop otworzył w południowym Londynie Surrey Iron Railway , dwutorową platformę, błędnie czasami nazywaną pierwszą publiczną koleją na świecie.
W międzyczasie William Jessop wcześniej z powodzeniem zastosował formę całkowicie żelaznej szyny krawędziowej i kół kołnierzowych do przedłużenia kanału Charnwood Forest Canal w Nanpantan , Loughborough , Leicestershire w 1789 r. W 1790 r. Jessop i jego partner Outram zaczęli produkować krawędzie-szyny . Jessop został partnerem w Butterley Company w 1790 r. Pierwszą publiczną krawędzią (a więc także pierwszą koleją publiczną) zbudowaną była Lake Lock Rail Road w 1796 r. Chociaż głównym celem linii był przewóz węgla, przewoziła ona również pasażerów.
Te dwa systemy budowy kolei żelaznych, szyna płytowa „L” i szyna z gładką krawędzią, istniały obok siebie aż do początku XIX wieku. Koło kołnierzowe i szyna krawędziowa ostatecznie dowiodły swojej wyższości i stały się standardem dla kolei.
Żeliwo stosowane w szynach okazało się niezadowalające, ponieważ było kruche i pękało pod dużymi obciążeniami. Kute żelazo wynalezione przez Johna Birkinshawa w 1820 roku zastąpiło żeliwo. Kute żelazo (zwykle nazywane po prostu „żelazem”) było materiałem ciągliwym, który mógł ulec znacznemu odkształceniu przed pęknięciem, dzięki czemu bardziej pasowało do żelaznych szyn. Ale żelazo było drogie w produkcji, dopóki Henry Cort nie opatentował procesu puddingu w 1784 r. W 1783 r. Cort opatentował również proces walcowania , który był 15 razy szybszy w konsolidacji i kształtowaniu żelaza niż młotkowanie. Procesy te znacznie obniżyły koszty produkcji żelaza i szyn. Kolejnym ważnym osiągnięciem w produkcji żelaza był gorący dmuch opracowany przez Jamesa Beaumonta Neilsona (opatentowany 1828), który znacznie zmniejszył ilość koksu (paliwa) lub węgla drzewnego potrzebnego do produkcji surówki. Kute żelazo było miękkim materiałem zawierającym żużel lub żużel . Miękkość i żużel powodowały, że żelazne szyny zniekształcały się i rozwarstwiały, a ich trwałość wynosiła mniej niż 10 lat. Czasami trwały zaledwie rok przy dużym natężeniu ruchu. Wszystkie te zmiany w produkcji żelaza ostatecznie doprowadziły do zastąpienia szyn kompozytowych drewniano-żelaznych doskonałymi szynami całkowicie żelaznymi.
Wprowadzenie procesu Bessemera , umożliwiającego tanią produkcję stali, zapoczątkowało erę wielkiej ekspansji kolei, która rozpoczęła się pod koniec lat 60. XIX wieku. Szyny stalowe trwały kilka razy dłużej niż żelazne. Stalowe szyny umożliwiły cięższe lokomotywy, pozwalając na dłuższe pociągi i poprawiając produktywność kolei. Proces Bessemera wprowadzał do stali azot, co powodowało, że stal stawała się krucha z wiekiem. Piec z otwartym paleniskiem zaczął zastępować proces Bessemera pod koniec XIX wieku, poprawiając jakość stali i jeszcze bardziej obniżając koszty. W ten sposób stal całkowicie zastąpiła żelazo w szynach, stając się standardem dla wszystkich kolei.
Pierwszy pasażerski wagon konny lub tramwaj , Swansea and Mumbles Railway, został otwarty między Swansea a Mumbles w Walii w 1807 roku. Konie pozostały preferowanym środkiem transportu tramwajowego nawet po pojawieniu się parowozów do końca XIX wieku, ponieważ były czystsze w porównaniu do tramwajów parowych, które powodowały dym na ulicach miast.
Wprowadzono moc pary
W 1784 roku James Watt , szkocki wynalazca i inżynier mechanik, opatentował projekt lokomotywy parowej . Watt udoskonalił maszynę parową Thomasa Newcomena , używaną dotychczas do wypompowywania wody z kopalń, i opracował w 1769 roku silnik tłokowy zdolny do napędzania koła. Był to duży stacjonarny silnik , napędzający przędzalnie bawełny i różne maszyny; stan techniki kotłowej wymusił zastosowanie pary niskociśnieniowej działającej na podciśnienie w cylindrze, co wymagało oddzielnego skraplacza i pompa powietrza . Niemniej jednak, wraz z poprawą konstrukcji kotłów, Watt zbadał wykorzystanie pary pod wysokim ciśnieniem działającej bezpośrednio na tłok, co zwiększyło możliwość wykorzystania mniejszego silnika do napędzania pojazdu. Po swoim patencie pracownik Watta, William Murdoch, wyprodukował w tym roku działający model samobieżnego wagonu parowego.
Pierwsza pełnowymiarowa działająca lokomotywa parowa została zbudowana w Wielkiej Brytanii w 1804 roku przez Richarda Trevithicka , brytyjskiego inżyniera urodzonego w Kornwalii . To wykorzystywało parę pod wysokim ciśnieniem do napędzania silnika jednym skokiem mocy. Układ napędowy wykorzystywał duże koło zamachowe , aby wyrównać działanie tłoczyska. 21 lutego 1804 roku odbyła się pierwsza na świecie podróż koleją parową, kiedy bezimienna lokomotywa parowa Trevithicka ciągnęła pociąg wzdłuż linii tramwajowej huty Penydarren , niedaleko Merthyr Tydfil w Południowa Walia . Trevithick później zademonstrował lokomotywę działającą na kawałku okrągłego toru kolejowego w Bloomsbury w Londynie, Catch Me Who Can , ale nigdy nie wyszedł poza etap eksperymentalny z lokomotywami kolejowymi, między innymi dlatego, że jego silniki były zbyt ciężkie dla żeliwnego toru płytowego wtedy w użyciu.
.jpg)
Pierwszą lokomotywą parową, która odniosła sukces komercyjny, była lokomotywa zębata Matthew Murraya Salamanca , zbudowana dla Middleton Railway w Leeds w 1812 r. Ta dwucylindrowa lokomotywa była wystarczająco lekka, aby nie przerwać toru krawędziowego i rozwiązała problem przyczepności dzięki zębatce . koła za pomocą zębów odlanych na boku jednej z szyn. Była to więc również pierwsza kolej zębata .
Następnie w 1813 roku pojawiła się lokomotywa Puffing Billy zbudowana przez Christophera Blacketta i Williama Hedleya dla Wylam Colliery Railway, pierwsza udana lokomotywa działająca wyłącznie na zasadzie przyczepności . Osiągnięto to poprzez rozłożenie ciężaru na kilka kół. Puffing Billy jest obecnie wystawiany w Science Museum w Londynie i jest najstarszą istniejącą lokomotywą.
W 1814 roku George Stephenson , zainspirowany wczesnymi lokomotywami Trevithick, Murray i Hedley, przekonał kierownika kopalni Killingworth , w której pracował, aby pozwolił mu zbudować maszynę parową . Stephenson odegrał kluczową rolę w rozwoju i powszechnym przyjęciu lokomotywy parowej. Jego projekty znacznie poprawiły prace wcześniejszych pionierów. Zbudował lokomotywę Blücher , również odnoszącą sukcesy lokomotywę z kołami kołnierzowymi . W 1825 roku zbudował lokomotywę Locomotion dla Stockton and Darlington Railway w północno-wschodniej Anglii, która w 1825 roku stała się pierwszą publiczną koleją parową na świecie, chociaż na różnych trasach wykorzystywała zarówno moc koni mechanicznych, jak i parowych. W 1829 roku zbudował lokomotywę Rocket , która weszła i wygrała Rainhill Trials . Ten sukces doprowadził Stephensona do założenia swojej firmy jako wybitnego konstruktora lokomotyw parowych dla kolei w Wielkiej Brytanii i Irlandii, Stanach Zjednoczonych i dużej części Europy. Pierwszą koleją publiczną, która cały czas korzystała tylko z lokomotyw parowych, była kolej Liverpool and Manchester Railway , zbudowana w 1830 roku.
Energia parowa nadal była dominującym systemem zasilania w kolejnictwie na całym świecie przez ponad sto lat.
Wprowadzono energię elektryczną
Pierwsza znana lokomotywa elektryczna została zbudowana w 1837 roku przez chemika Roberta Davidsona z Aberdeen w Szkocji i była zasilana ogniwami galwanicznymi (bateriami). Tak więc była to również najwcześniejsza lokomotywa elektryczna na baterie. Davidson zbudował później większą lokomotywę o nazwie Galvani , wystawioną na wystawie Royal Scottish Society of Arts w 1841 r. Siedmiotonowy pojazd miał dwa silniki reluktancyjne z napędem bezpośrednim , ze stałymi elektromagnesami działającymi na żelazne pręty przymocowane do drewnianego cylindra na każdej osi, i proste komutatory . Ciągnął ładunek o masie sześciu ton z prędkością czterech mil na godzinę (6 kilometrów na godzinę) na odległość półtora mili (2,4 kilometra). Został przetestowany na kolei w Edynburgu i Glasgow we wrześniu następnego roku, ale ograniczona moc baterii uniemożliwiła jego powszechne użycie. Został zniszczony przez kolejarzy, którzy widzieli w nim zagrożenie dla bezpieczeństwa ich pracy.
Werner von Siemens zademonstrował kolej elektryczną w 1879 roku w Berlinie. Pierwsza na świecie elektryczna linia tramwajowa, Gross-Lichterfelde Tramway , została otwarta w Lichterfelde pod Berlinem w Niemczech w 1881 roku. Została zbudowana przez firmę Siemens. Tramwaj jeździł na napięciu 180 woltów prądu stałego, które było dostarczane przez szyny jezdne. W 1891 r. tor został wyposażony w przewód napowietrzny i linię przedłużono do stacji Berlin-Lichterfelde West . Volk 's Electric Railway została otwarta w 1883 roku w Brighton , Anglia. Kolej nadal działa, co czyni ją najstarszą działającą koleją elektryczną na świecie. Również w 1883 roku tramwaj Mödling i Hinterbrühl . Była to pierwsza na świecie regularnie kursująca linia tramwajowa zasilana z sieci napowietrznej. Pięć lat później w Stanach Zjednoczonych w 1888 r. zaczęto wprowadzać wózki elektryczne na kolei Richmond Union Passenger Railway , wykorzystując sprzęt zaprojektowany przez Franka J. Sprague'a .
Pierwsze użycie elektryfikacji na głównej linii miało miejsce na czteromilowym odcinku Baltimore Belt Line w Baltimore and Ohio Railroad (B&O) w 1895 roku, łącząc główną część B&O z nową linią do Nowego Jorku poprzez serię tunele na obrzeżach centrum Baltimore. Energia elektryczna szybko stała się preferowanym źródłem energii dla metra, do czego przyczynił się wynalezienie przez Sprague'a sterowania pociągami wieloczłonowymi w 1897 r. Na początku XX wieku większość kolei ulicznych była zelektryfikowana.
Londyńskie metro , najstarsza na świecie kolej podziemna, zostało otwarte w 1863 r., a w 1890 r. rozpoczęło świadczenie usług elektrycznych przy użyciu czwartego systemu kolei na linii City and South London Railway , obecnie będącej częścią północnej linii londyńskiego metra . Była to pierwsza duża kolej, w której zastosowano trakcję elektryczną . Pierwsza na świecie elektryczna kolej głębokopoziomowa kursuje z londyńskiego City pod Tamizą do Stockwell w południowym Londynie.
Pierwszą praktyczną lokomotywę elektryczną AC zaprojektował Charles Brown , pracujący wówczas dla Oerlikon w Zurychu. W 1891 roku Brown zademonstrował przesyłanie energii na duże odległości przy użyciu trójfazowego prądu przemiennego między elektrownią wodną w Lauffen am Neckar a Frankfurtem nad Menem Zachodnim na odległość 280 km. Korzystając z doświadczenia zdobytego podczas pracy dla Jeana Heilmanna przy projektach lokomotyw parowo-elektrycznych, Brown zauważył, że silniki trójfazowe miały wyższy stosunek mocy do masy niż silniki prądu stałego , a ze względu na brak komutatora były prostsze w produkcji i konserwacji. Były jednak znacznie większe niż ówczesne silniki prądu stałego i nie można ich było montować w wózkach podpodłogowych : można je było przewozić tylko w korpusach lokomotyw.
W 1894 roku węgierski inżynier Kálmán Kandó opracował nowy typ 3-fazowych asynchronicznych elektrycznych silników napędowych i generatorów do lokomotyw elektrycznych. Projekty Kandó z początku 1894 roku zostały po raz pierwszy zastosowane w krótkim trójfazowym tramwaju prądu przemiennego w Évian-les-Bains (Francja), który został zbudowany w latach 1896-1898.
W 1896 roku Oerlikon zainstalował pierwszy komercyjny przykład systemu w tramwaju w Lugano . Każda 30-tonowa lokomotywa miała dwa silniki o mocy 110 kW (150 KM) napędzane trójfazowym napięciem 750 V 40 Hz, zasilanym z podwójnych linii napowietrznych. Silniki trójfazowe pracują ze stałą prędkością i zapewniają hamowanie regeneracyjne i dobrze nadają się do tras o stromym nachyleniu . km Linia Burgdorf–Thun , Szwajcaria.
Koleje włoskie jako pierwsze na świecie wprowadziły trakcję elektryczną na całej długości linii głównej, a nie na krótkim odcinku. Linia Valtellina o długości 106 km została otwarta 4 września 1902 r., Zaprojektowana przez Kandó i zespół z zakładów Ganz. Układ elektryczny był trójfazowy przy 3 kV 15 Hz. W 1918 roku Kandó wynalazł i opracował obrotowy przemiennik fazowy , umożliwiający lokomotywom elektrycznym korzystanie z silników trójfazowych przy zasilaniu pojedynczym przewodem napowietrznym, przenoszącym jednofazowy prąd przemienny o prostej częstotliwości przemysłowej (50 Hz) z krajowych sieci wysokiego napięcia.
Ważny wkład w szersze zastosowanie trakcji prądu przemiennego wniósł francuski SNCF po drugiej wojnie światowej. Firma przeprowadziła próby przy AC 50 Hz i ustanowiła to jako standard. Po udanych próbach SNCF, częstotliwość 50 Hz, obecnie nazywana również częstotliwością przemysłową, została przyjęta jako standard dla głównych linii na całym świecie.
Wprowadzono moc diesla
Najwcześniejsze odnotowane przykłady silnika spalinowego do użytku kolejowego obejmowały prototyp zaprojektowany przez Williama Denta Priestmana , który został zbadany przez Sir Williama Thomsona w 1888 roku, który opisał go jako „[silnik olejowy Priestmana] zamontowany na ciężarówce, która pracuje na tymczasowym linia szyn, aby pokazać adaptację silnika naftowego do celów lokomotywy”. . W 1894 roku w dokach Hull użyto dwuosiowej maszyny o mocy 20 KM (15 kW) zbudowanej przez Priestman Brothers .
W 1906 roku Rudolf Diesel , Adolf Klose oraz producent silników parowych i wysokoprężnych Gebrüder Sulzer założyli firmę Diesel-Sulzer-Klose GmbH, aby produkować lokomotywy napędzane silnikiem Diesla. Sulzer produkował silniki wysokoprężne od 1898 r. Pruskie Koleje Państwowe zamówiły w firmie lokomotywę spalinową w 1909 r. Pierwsza na świecie lokomotywa spalinowa była eksploatowana latem 1912 r. Na linii kolejowej Winterthur – Romanshorn w Szwajcarii, ale nie odniósł sukcesu komercyjnego. Masa lokomotywy wynosiła 95 ton, moc 883 kW przy maksymalnej prędkości 100 km/h. Do połowy lat dwudziestych XX wieku w wielu krajach wyprodukowano niewielką liczbę prototypowych lokomotyw spalinowych. Związek Radziecki eksploatował trzy eksperymentalne jednostki o różnych konstrukcjach, chociaż tylko jedna z nich (Eel -2 ) okazała się technicznie opłacalna.
Znaczący przełom nastąpił w 1914 roku, kiedy Hermann Lemp , inżynier elektryk General Electric , opracował i opatentował niezawodny system sterowania prądem stałym (kolejne ulepszenia również opatentował Lemp). Projekt Lempa wykorzystywał pojedynczą dźwignię do sterowania zarówno silnikiem, jak i generatorem w skoordynowany sposób i był prototypem wszystkich systemów sterowania lokomotywami spalinowo-elektrycznymi . W 1914 roku wyprodukowano pierwsze na świecie funkcjonalne wagony spalinowo-elektryczne dla Königlich-Sächsische Staatseisenbahnen ( Królewskie Saksońskie Koleje Państwowe ) firmy Waggonfabrik Rastatt z wyposażeniem elektrycznym firmy Brown, Boveri & Cie oraz silnikami wysokoprężnymi szwajcarskiej firmy Sulzer AG . Zostały one sklasyfikowane jako DET 1 i DET 2 ( de.wiki ). Pierwsze regularne użycie lokomotyw spalinowo-elektrycznych miało miejsce w przełączania (manewrowych). General Electric wyprodukował kilka małych lokomotyw zwrotnicowych w latach trzydziestych XX wieku (słynny „ 44-tonowy "zwrotnica została wprowadzona w 1940 roku) Westinghouse Electric i Baldwin współpracowali przy budowie lokomotyw przełączających począwszy od 1929 roku.
W 1929 roku Kanadyjskie Koleje Narodowe stały się pierwszą koleją północnoamerykańską, która używała diesli w służbie głównej z dwoma jednostkami, 9000 i 9001, z Westinghouse.
Pociąg szybkobieżny
Chociaż usługi parowe i spalinowe osiągające prędkość do 200 km/h zostały uruchomione w Europie przed latami 60. XX wieku, nie odniosły dużego sukcesu [ potrzebne źródło ] .
Pierwsza zelektryfikowana kolej dużych prędkości Tōkaidō Shinkansen została wprowadzona w 1964 roku między Tokio a Osaką w Japonii. Od tego czasu szybki transport kolejowy, funkcjonujący z prędkością do i powyżej 300 km/h, został zbudowany w Japonii, Hiszpanii, Francji, Niemczech, Włoszech, Chińskiej Republice Ludowej, Tajwanie (Republika Chińska), Wielkiej Brytanii , Korei Południowej , Skandynawii , Belgii i Holandii . Budowa wielu z tych linii doprowadziła do dramatycznego spadku liczby lotów krótkodystansowych i ruchu samochodowego między połączonymi miastami, takimi jak korytarz Londyn–Paryż–Bruksela, Madryt–Barcelona, Mediolan–Rzym–Neapol, a także wiele innych główne linie. [ potrzebne źródło ]
Pociągi dużych prędkości zwykle poruszają się po torach o standardowym rozstawie szyn spawanych w sposób ciągły , na pasie drogowym z oddzielnymi poziomami , który ma w swojej konstrukcji duży promień skrętu . Chociaż koleje dużych prędkości są najczęściej przeznaczone do podróży pasażerskich, niektóre systemy dużych prędkości oferują również usługi towarowe.
Ochrona
Od 1980 r. transport kolejowy zmienił się diametralnie, ale wiele zabytkowych linii kolejowych nadal działa w ramach żywej historii , aby zachować i utrzymać stare linie kolejowe obsługujące pociągi turystyczne.
Pociągi
Pociąg to połączona seria pojazdów szynowych poruszających się po torze. Napęd pociągu zapewnia oddzielna lokomotywa lub pojedyncze silniki w samobieżnych zespołach trakcyjnych. Większość pociągów przewozi ładunek przynoszący dochód, chociaż wagony nie przynoszące dochodu istnieją na własny użytek kolei, na przykład do utrzymania ruchu . Maszynista inżynier w Ameryce Północnej) steruje lokomotywą lub innymi wagonami silnikowymi, chociaż osoby poruszające się i niektóre szybkie przejazdy są kontrolowane automatycznie.
Transport
Tradycyjnie pociągi są ciągnięte za pomocą lokomotywy. Wiąże się to z umieszczeniem jednego lub więcej pojazdów napędzanych z przodu pociągu, zapewniających wystarczającą siłę pociągową do uniesienia ciężaru całego pociągu. Ten układ pozostaje dominujący w pociągach towarowych i jest często używany w pociągach pasażerskich. Pociąg typu push-pull ma końcowy wagon pasażerski wyposażony w kabinę maszynisty, dzięki czemu maszynista może zdalnie sterować lokomotywą. Pozwala to na usunięcie jednej z wad pociągu ciągniętego przez lokomotywę, ponieważ lokomotywa nie musi być przesuwana na przód pociągu za każdym razem, gdy pociąg zmienia kierunek. A wagon kolejowy to pojazd używany do przewozu pasażerów lub towarów.
Zespół trakcyjny ma napędzane koła w całym pociągu. Są one używane w systemach szybkiego transportu i tramwajach, a także w wielu pociągach pasażerskich na krótkich i długich dystansach. Wagon to pojedynczy wagon z własnym napędem, który może być napędzany elektrycznie lub silnikiem Diesla . Wiele jednostek ma kabinę maszynisty na każdym końcu jednostki i zostało opracowanych w oparciu o możliwość budowy silników elektrycznych i innych silników na tyle małych, aby zmieściły się pod autokarem. Istnieje tylko kilka towarowych zespołów trakcyjnych, z których większość to szybkie pociągi pocztowe.
Siła napędowa
.JPG)
Lokomotywy parowe to lokomotywy z silnikiem parowym zapewniającym przyczepność. Węgiel , ropa naftowa lub drewno są spalane w palenisku , gotowanie wody w kotle w celu wytworzenia pary pod ciśnieniem. Para przechodzi przez komorę wędzarniczą przed opuszczeniem przez komin lub komin. W tym procesie napędza tłok , który przenosi moc bezpośrednio przez korbowód (USA: główny pręt) i czop korbowy (USA: sworzeń nadgarstka) na koła napędowego (główny kierowca w USA) lub do korby na osi napędowej. Lokomotywy parowe zostały wycofane w większości części świata ze względów ekonomicznych i bezpieczeństwa, chociaż wiele z nich jest zachowanych w stanie gotowości do pracy przez zabytkowe koleje .
Lokomotywy elektryczne pobierają energię ze stacjonarnego źródła za pośrednictwem przewodu napowietrznego lub trzeciej szyny . Niektóre również lub zamiast tego używają baterii . W lokomotywach zasilanych prądem przemiennym o wysokim napięciu transformator w lokomotywie przekształca moc wysokiego napięcia i niskiego prądu na niskie napięcie i wysoki prąd używany w silnikach trakcyjnych napędzających koła. Nowoczesne lokomotywy mogą wykorzystywać trójfazowe silniki indukcyjne prądu przemiennego lub prąd stały Motoryzacja. W pewnych warunkach lokomotywy elektryczne są najpotężniejszą trakcją. [ potrzebne źródło ] Są również najtańsze w eksploatacji i zapewniają mniejszy hałas oraz brak lokalnego zanieczyszczenia powietrza. [ potrzebne źródło ] Wymagają jednak dużych nakładów kapitałowych zarówno na linie napowietrzne i infrastrukturę towarzyszącą, jak i na elektrownię potrzebną do produkcji energii elektrycznej. W związku z tym trakcja elektryczna jest stosowana w systemach miejskich, liniach o dużym natężeniu ruchu oraz w przypadku kolei dużych prędkości.
Lokomotywy spalinowe wykorzystują silnik wysokoprężny jako główny napęd . Przenoszenie energii może być albo dieslowo-elektryczne , dieslowo-mechaniczne, albo dieslowo-hydrauliczne, ale dominuje dieslowo-elektryczny. Lokomotywy spalinowe są budowane do pracy jako spalinowo-elektryczne na odcinkach niezelektryfikowanych i jako lokomotywy elektryczne na odcinkach zelektryfikowanych.
Alternatywne metody napędu obejmują lewitację magnetyczną , konną, linową , grawitacyjną, pneumatyczną i turbinę gazową .
Pociągi pasażerskie
Pociągi pasażerskie zatrzymują się na stacjach, na których pasażerowie mogą wsiadać i wysiadać. Nadzór nad pociągiem należy do obowiązków konduktora/kierownika pociągu/konduktora . Pociągi pasażerskie są częścią transportu publicznego i często stanowią trzon usługi, a autobusy kursują na stacje. Pociągi pasażerskie zapewniają dalekobieżne podróże międzymiastowe, codzienne dojazdy do pracy lub lokalne usługi tranzytu miejskiego, obsługując różnorodne pojazdy, prędkości operacyjne, wymagania dotyczące pierwszeństwa przejazdu i częstotliwość kursowania. Częstotliwości usług są często wyrażane jako liczba pociągów na godzinę (tph). Pociągi pasażerskie można zwykle podzielić na dwa rodzaje operacji: kolej międzymiastową i tranzyt międzymiastowy. Podczas gdy kolej międzymiastowa wiąże się z wyższymi prędkościami, dłuższymi trasami i niższą częstotliwością (zwykle rozkładową), tranzyt śródmiejski obejmuje niższe prędkości, krótsze trasy i większą częstotliwość (szczególnie w godzinach szczytu).
.jpg)
Pociągi międzymiastowe to pociągi dalekobieżne, które kursują z kilkoma przystankami między miastami. Pociągi zazwyczaj mają udogodnienia, takie jak wagon restauracyjny . Niektóre linie zapewniają również usługi nocne z wagonami sypialnymi . Niektórym pociągom dalekobieżnym nadano specyficzną nazwę . Pociągi regionalne to pociągi średniodystansowe, które łączą miasta z peryferiami, okolicznymi obszarami lub świadczą usługi regionalne, robiąc więcej przystanków i jadąc z mniejszą prędkością. Pociągi podmiejskie obsługują przedmieścia obszarów miejskich, zapewniając codzienne dojazdy do pracy . Lotniskowe połączenia kolejowe zapewniają szybki dojazd z centrum miast na lotniska .
Koleje dużych prędkości to specjalne pociągi międzymiastowe, które kursują z dużo większymi prędkościami niż koleje konwencjonalne, przy czym limit wynosi od 200 do 350 kilometrów na godzinę (120 do 220 mil na godzinę). Pociągi dużych prędkości są używane głównie do obsługi połączeń długodystansowych, a większość systemów znajduje się w Europie Zachodniej i Azji Wschodniej. lewitacji magnetycznej , takie jak pociąg maglev w Szanghaju wykorzystują magnesy podjazdowe, które przyciągają się w górę w kierunku spodu prowadnicy, a linia ta osiągała nieco wyższe prędkości szczytowe w codziennej eksploatacji niż konwencjonalne koleje dużych prędkości, chociaż tylko na krótkich dystansach. Ze względu na zwiększone prędkości linie tras dla kolei dużych prędkości mają zwykle szersze krzywe niż konwencjonalne koleje, ale mogą mieć bardziej strome wzniesienia, na które łatwiej pokonują pociągi o dużej energii kinetycznej.
Ich wysoka energia kinetyczna przekłada się na wyższy stosunek mocy do tony (np. 20 koni mechanicznych na tonę amerykańską lub 16 kilowatów na tonę); pozwala to pociągom na przyspieszanie i utrzymywanie wyższych prędkości oraz pokonywanie stromych wzniesień, gdy pęd narasta i odzyskuje się podczas zniżek (zmniejszenie wymagań dotyczących wykopów, nasypów i tuneli). Ponieważ siły poprzeczne działają na łuki, krzywizny są projektowane z możliwie największym promieniem. Wszystkie te cechy radykalnie różnią się od operacji towarowych, co uzasadnia wyłączne linie kolei dużych prędkości, jeśli jest to ekonomicznie wykonalne.
kolei dużych prędkości to usługi kolei międzymiastowych, w których maksymalne prędkości są wyższe niż w przypadku konwencjonalnych pociągów międzymiastowych, ale prędkości nie są tak wysokie, jak w usługach kolei dużych prędkości. Usługi te są świadczone po ulepszeniu infrastruktury kolei konwencjonalnej w celu obsługi pociągów, które mogą bezpiecznie kursować z wyższymi prędkościami.
Szybki tranzyt to system intracity zbudowany w dużych miastach i ma największą przepustowość spośród wszystkich systemów transportu pasażerskiego. Zwykle jest podzielony na poziomy i zwykle budowany pod ziemią lub na podwyższeniu. Na poziomie ulicy można korzystać z mniejszych tramwajów . Tramwaje to zmodernizowane tramwaje, które mają dostęp bez stopni, własne pierwszeństwo przejazdu, a czasem sekcje pod ziemią. Systemy jednoszynowe to podwyższone systemy o średniej pojemności. Popychacz ludzi to bez maszynisty, bezstopniowy pociąg, który obsługuje tylko kilka stacji jako wahadłowiec. Ze względu na brak jednolitości systemów szybkiego transportu, przebieg tras jest różny, z różnymi prawami drogi (teren prywatny, pobocze drogi, pas rozdzielający ulice) i cechami geometrycznymi (ostre lub szerokie zakręty, strome lub łagodne wzniesienia ) . Na przykład Chicago „L” są zaprojektowane z bardzo krótkimi wagonami, aby pokonywać ostre zakręty w pętli . PATH w New Jersey ma samochody podobnej wielkości, aby pomieścić zakręty w tunelach trans-Hudson. BART w San Francisco obsługuje na swoich trasach duże samochody.
Pociągi towarowe
.jpg)
Pociągi towarowe przewożą ładunki za pomocą wagonów towarowych wyspecjalizowanych dla danego rodzaju towarów. Pociągi towarowe są bardzo wydajne, charakteryzują się ekonomią skali i wysoką efektywnością energetyczną. Jednak ich użycie może być ograniczone przez brak elastyczności, jeśli istnieje potrzeba przeładunku na obu końcach podróży z powodu braku torów do punktów odbioru i dostawy. Władze często zachęcają do korzystania z towarowego transportu kolejowego ze względu na jego efektywność i ograniczenie ruchu drogowego.
Pociągi kontenerowe stały się szeroko stosowane w wielu miejscach do ogólnego transportu towarowego, szczególnie w Ameryce Północnej, gdzie podwójne układanie w stosy zmniejsza koszty. Kontenery można łatwo przeładowywać między innymi środkami transportu, takimi jak statki i ciężarówki, oraz przy przerwach skrajni . Kontenery zastąpiły wagon towarowy (wagon-ładunek), w którym ładunek musiał być ładowany i rozładowywany do pociągu ręcznie. Intermodalna konteneryzacja ładunków zrewolucjonizowała branżę logistyki łańcucha dostaw , znacznie obniżając koszty wysyłki. W Europie tzw Wagon z przesuwaną ścianą w dużej mierze wyparł zwykłe wagony kryte . Inne rodzaje samochodów to samochody chłodnie , samochody towarowe dla zwierząt gospodarskich i autoracke do pojazdów drogowych. Gdy kolej zostanie połączona z transportem drogowym, kolejka drogowa umożliwi wjazd przyczep do pociągu, umożliwiając łatwe przejście między drogą a koleją.
Obsługa ładunków masowych stanowi kluczową zaletę transportu kolejowego. Niskie lub wręcz zerowe koszty przeładunku w połączeniu z efektywnością energetyczną i niskimi kosztami inwentaryzacji pozwalają pociągom przewozić ładunki masowe znacznie taniej niż transportem drogowym. Typowe ładunki masowe obejmują węgiel, rudę, zboża i płyny. Masa jest przewożona samochodami z otwartym dachem , samochodami samowyładowczymi i cysternami .
Infrastruktura
Pierwszeństwo przejazdu
Tory kolejowe są układane na gruntach będących własnością lub dzierżawionych przez spółkę kolejową. Ze względu na celowość utrzymywania niewielkich nachyleń, szyny będą często układane na trasach okrężnych w terenie pagórkowatym lub górzystym. Wymagania dotyczące długości trasy i nachylenia można zmniejszyć, stosując naprzemienne przekopy , mosty i tunele — a wszystko to może znacznie zwiększyć nakłady inwestycyjne wymagane do budowy pasa drogowego, przy jednoczesnym znacznym obniżeniu kosztów operacyjnych i umożliwieniu wyższych prędkości na większym promieniu Krzywe. Na obszarach gęsto zurbanizowanych tory kolejowe są czasami układane w tunelach, aby zminimalizować wpływ na istniejące nieruchomości.
Ścieżka
Tor składa się z dwóch równoległych szyn stalowych, zakotwiczonych prostopadle do elementów zwanych podkładami (łącznikami) z drewna, betonu, stali lub tworzywa sztucznego w celu utrzymania stałej odległości od siebie lub rozstawu szyn . Skrajnie kolejowe są zwykle klasyfikowane jako normalnotorowe (używane na około 70% istniejących linii kolejowych na świecie), szerokotorowe i wąskotorowe . Oprócz rozstawu torów zostaną ułożone tory zgodne z skrajnią ładunkową który określa maksymalną wysokość i szerokość pojazdów kolejowych i ich ładunków, aby zapewnić bezpieczny przejazd przez mosty, tunele i inne konstrukcje.
Tor prowadzi stożkowe koła z kołnierzami, utrzymując samochody na torze bez aktywnego kierowania, dzięki czemu pociągi mogą być znacznie dłuższe niż pojazdy drogowe. Szyny i podkłady są zwykle umieszczane na fundamencie wykonanym ze sprasowanej ziemi, na szczycie którego znajduje się podłoże z balastu, aby rozłożyć obciążenie z podkładów i zapobiec wyboczeniu toru , gdy grunt osiada z czasem pod ciężarem pojazdów przechodząc powyżej.
Balast służy również jako środek odwadniający. Niektóre bardziej nowoczesne tory w specjalnych obszarach są mocowane bezpośrednio bez podsypki. Tor może być prefabrykowany lub montowany na miejscu. Poprzez spawanie szyn w celu utworzenia ciągłości szyny spawanej w sposób ciągły , można przeciwdziałać dodatkowemu zużyciu taboru spowodowanemu małą szczeliną powierzchniową w połączeniach między szynami; zapewnia to również cichszą jazdę.
Na zakrętach szyna zewnętrzna może znajdować się wyżej niż szyna wewnętrzna. Nazywa się to przechyłką lub przechyłką . Zmniejsza to siły, które mają tendencję do przemieszczania gąsienic i zapewnia wygodniejszą jazdę stojącym zwierzętom oraz stojącym lub siedzącym pasażerom. Dana wartość przechyłki jest najbardziej efektywna w ograniczonym zakresie prędkości.
Rozjazdy i rozjazdy – zwane także rozjazdami – służą do kierowania pociągu na rozbieżny odcinek toru. Ułożony podobnie jak normalny tor, zwrotnica zazwyczaj składa się z krzyżówki (skrzyżowanie wspólne), barierek kontrolnych i dwóch zwrotnic. Rozjazdy można przesuwać w lewo lub w prawo, pod kontrolą systemu sygnalizacji, aby określić, którą trasą pociąg będzie jechał.
Kolce w drewnianych wiązaniach mogą z czasem się poluzować, ale pęknięte i zgniłe wiązania można pojedynczo wymieniać na nowe drewniane lub betonowe zamienniki. Wiązania betonowe mogą również powodować pęknięcia lub pęknięcia i można je również wymieniać pojedynczo. Jeżeli szyny osiadają na skutek osiadania gruntu, można je podnieść za pomocą specjalistycznych maszyn i dodatkowo ubić pod ściągami balast w celu wyrównania szyn.
Okresowo należy usuwać balast i zastępować go czystym balastem, aby zapewnić odpowiedni drenaż. Przepusty i inne przejścia wodne muszą być utrzymywane w czystości, aby woda nie została zatrzymana przez torowisko, powodując osuwanie się ziemi. Tam, gdzie tory są umieszczane wzdłuż rzek, zwykle umieszcza się dodatkowe zabezpieczenia, aby zapobiec erozji brzegów strumieni w czasie wezbrań. Mosty wymagają kontroli i konserwacji, ponieważ są narażone na duże skoki naprężeń w krótkim czasie, gdy przejeżdża ciężki pociąg.
Niekompatybilność miernika
Stosowanie różnych szerokości torów w różnych regionach świata, a czasem w obrębie tego samego kraju, może utrudniać przepływ pasażerów i towarów. Często skomplikowane mechanizmy przenoszące są instalowane tam, gdzie spotykają się dwie linie o różnym rozstawie, aby ułatwić poruszanie się po przerwie w rozstawie . Kraje, w których używa się wielu rozstawów torów, takie jak Indie i Australia , dużo zainwestowały w ujednolicenie swoich sieci kolejowych. Chiny opracowują zmodernizowany Euroazjatycki Most Lądowy , aby przewozić towary koleją do Europy Zachodniej.
Systemy kontroli pociągów
Kontrola urządzeń kolejowych jest niezbędna dla bezpiecznego ruchu pociągów. Na światowych kolejach używanych jest wiele typów wykrywaczy defektów . Urządzenia te wykorzystują technologie, które różnią się od uproszczonej wiosła i przełącznika do skanowania w podczerwieni i lasera, a nawet ultradźwiękowej analizy dźwięku . Ich stosowanie pozwoliło uniknąć wielu wypadków kolejowych w ciągu 70 lat ich użytkowania.
Sygnalizacja
Sygnalizacja kolejowa to system służący do bezpiecznego sterowania ruchem kolejowym w celu zapobiegania kolizjom pociągów. Pociągi , prowadzone przez stałe szyny , które generują niskie tarcie, są wyjątkowo podatne na kolizje, ponieważ często poruszają się z prędkością, która nie pozwala im na szybkie zatrzymanie lub w zasięgu wzroku maszynisty; pojazdy drogowe, które napotykają na wyższy poziom tarcia między gumowymi oponami a nawierzchnią drogi, mają znacznie krótszą drogę hamowania. Większość form kontroli pociągu polega na przekazywaniu uprawnień do ruchu od osób odpowiedzialnych za każdy odcinek sieci kolejowej do załogi pociągu. Nie wszystkie metody wymagają użycia sygnałów, a niektóre systemy są specyficzne koleje jednotorowe .
Proces sygnalizacji jest tradycyjnie przeprowadzany w skrzynce sygnalizacyjnej , małym budynku, w którym znajduje się rama dźwigni wymagana dla nastawniczego do obsługi przełączników i sprzętu sygnalizacyjnego. Są one rozmieszczone w różnych odstępach wzdłuż trasy linii kolejowej, kontrolując określone odcinki torów. Nowsze osiągnięcia technologiczne sprawiły, że taka doktryna operacyjna stała się zbędna, wraz z centralizacją operacji sygnalizacyjnych w regionalnych dyspozytorniach. Ułatwiło to zwiększone wykorzystanie komputerów, które umożliwiły monitorowanie rozległych odcinków torów z jednego miejsca. Powszechna metoda sygnalizacji blokowej dzieli tor na strefy strzeżone przez kombinację sygnałów blokowych, zasad działania i urządzeń automatycznej kontroli, tak aby tylko jeden pociąg mógł znajdować się w bloku w dowolnym momencie.
Elektryfikacja
System elektryfikacji dostarcza energię elektryczną do pociągów, dzięki czemu mogą one działać bez głównego napędu na pokładzie. Pozwala to obniżyć koszty operacyjne, ale wymaga dużych inwestycji kapitałowych wzdłuż linii. Systemy linii głównych i tramwajowych zwykle mają przewody napowietrzne, które zwisają ze słupów wzdłuż linii. Szybki tranzyt z oddzielnymi poziomami czasami korzysta z trzeciej szyny naziemnej .
Zasilanie może być dostarczane jako prąd stały (DC) lub zmienny (AC). Najpopularniejsze napięcia prądu stałego to 600 i 750 V dla tramwajów i systemów szybkiego transportu oraz 1500 i 3000 V dla linii głównych. Dwa dominujące systemy prądu przemiennego to 15 kV i 25 kV .
Stacje
Stacja kolejowa służy jako obszar, w którym pasażerowie mogą wsiadać i wysiadać z pociągów. Stacja towarowa to plac, który jest używany wyłącznie do załadunku i rozładunku towarów. Duże stacje pasażerskie posiadają co najmniej jeden budynek zapewniający pasażerom udogodnienia, takie jak zakup biletów i wyżywienie. Mniejsze stacje zwykle składają się tylko z peronu . Wczesne stacje były czasami budowane zarówno z obiektami pasażerskimi, jak i towarowymi.
Perony służą do łatwego dostępu do pociągów i są połączone ze sobą przejściami podziemnymi , kładkami i przejazdami kolejowymi . Niektóre duże stacje są budowane jako ślepe zaułki , a pociągi kursują tylko z jednego kierunku. Mniejsze stacje zwykle obsługują lokalne obszary mieszkalne i mogą mieć połączenie z autobusami dowozowymi. Duże stacje, w szczególności dworce centralne , służą jako główne węzły transportu publicznego w mieście i zapewniają przesiadkę między usługami kolejowymi oraz do usług szybkiego transportu, tramwajów lub autobusów.
Operacje
Własność
Od lat 80. obserwuje się rosnącą tendencję do dzielenia przedsiębiorstw kolejowych, oddzielając firmy będące właścicielami taboru kolejowego od tych, które są właścicielami infrastruktury. Jest to szczególnie prawdziwe w Europie, gdzie takie rozwiązanie jest wymagane przez Unię Europejską. Umożliwiło to swobodny dostęp dowolnego operatora kolejowego do dowolnej części europejskiej sieci kolejowej. W Wielkiej Brytanii tory kolejowe są własnością państwa, a podmiot kontrolowany przez państwo ( Network Rail ) obsługuje, konserwuje i rozwija tory, podczas gdy firmy obsługujące pociągi obsługują pociągi od czasu prywatyzacji w latach 90 .
W Stanach Zjednoczonych praktycznie wszystkie sieci kolejowe i infrastruktura poza korytarzem północno-wschodnim są własnością prywatną linii towarowych. Linie pasażerskie, przede wszystkim Amtrak , działają jako najemcy na liniach towarowych. W związku z tym operacje muszą być ściśle zsynchronizowane i skoordynowane między kolejami towarowymi i pasażerskimi, przy czym pociągi pasażerskie są często wysyłane przez macierzystą kolej towarową. Ze względu na ten wspólny system oba są regulowane przez Federalną Administrację Kolei (FRA) i mogą przestrzegać zalecanych przez AREMA praktyk dotyczących robót torowych i AAR normy dla pojazdów.
Finansowanie
Głównym źródłem dochodów spółek kolejowych są wpływy z biletów (w przewozach pasażerskich) oraz opłaty za przewóz ładunków. Zniżki i bilety miesięczne są czasami dostępne dla osób często podróżujących (np. bilet okresowy i bilet kolejowy ). Przychody z frachtu mogą być sprzedawane za miejsce na kontener lub za cały pociąg. Czasami spedytor jest właścicielem samochodów i wynajmuje tylko transport. W przypadku transportu pasażerskiego z reklam mogą być znaczne.
Rządy mogą zdecydować się na przyznanie dotacji na eksploatację kolei, ponieważ transport kolejowy ma mniej efektów zewnętrznych niż inne dominujące rodzaje transportu. Jeżeli przedsiębiorstwo kolejowe jest własnością państwa, państwo może po prostu zapewnić bezpośrednie dotacje w zamian za zwiększenie produkcji. Jeśli działalność została sprywatyzowana, dostępnych jest kilka opcji. Niektóre kraje mają system, w którym infrastruktura jest własnością agencji rządowej lub firmy – z otwartym dostępem do torów dla każdej firmy, która spełnia wymogi bezpieczeństwa. W takich przypadkach państwo może zdecydować o udostępnieniu torów bezpłatnie lub za opłatą, która nie pokrywa wszystkich kosztów. Jest to postrzegane jako analogiczne do zapewniania przez rząd bezpłatnego dostępu do dróg. W przypadku przewozów pasażerskich dotacja bezpośrednia może zostać wypłacona operatorowi publicznemu lub można przeprowadzić przetarg na świadczenie usług publicznych i zawrzeć umowę na czas określony z oferentem, który zaoferował najniższą cenę. Łączne dotacje kolejowe UE wyniosły w 2005 r. 73 mld euro.
Via Rail Canada i amerykańskie usługi kolei pasażerskiej Amtrak to prywatne firmy kolejowe czarterowane przez ich odpowiednie rządy krajowe. Ponieważ prywatne usługi pasażerskie podupadły z powodu konkurencji ze strony samochodów i linii lotniczych, zostali udziałowcami Amtraka, płacąc gotówką za wstęp lub rezygnując z lokomotyw i taboru. Rząd subsydiuje Amtrak, dostarczając kapitał początkowy i wyrównując straty na koniec roku podatkowego . [ potrzebna strona ]
Bezpieczeństwo
Pociągi mogą poruszać się z bardzo dużą prędkością, ale są ciężkie, nie mogą zboczyć z toru i wymagają dużych odległości, aby się zatrzymać. Możliwe wypadki obejmują: wykolejenie (skok z toru); zderzenie z innym pociągiem; lub zderzenia z samochodami, innymi pojazdami lub pieszymi na przejazdach kolejowych, co stanowi większość wszystkich wypadków kolejowych i ofiar. Aby zminimalizować ryzyko wypadków, najważniejszymi środkami bezpieczeństwa są ścisłe zasady eksploatacji, np. sygnalizacja kolejowa , szlabany czy rozgraniczenia na przejazdach. Gwizdki kolejowe , dzwonki lub rogi ostrzegają o obecności pociągu, podczas gdy sygnalizacja przytorowa utrzymuje odległości między pociągami. Inną metodą stosowaną w celu zwiększenia bezpieczeństwa jest dodanie drzwi ekranowych peronowych w celu oddzielenia peronu od torów kolejowych. Zapobiegają one nieupoważnionemu wtargnięciu na tory kolejowe, co może skutkować wypadkami powodującymi poważne obrażenia lub śmierć, a także zapewniają inne korzyści, takie jak zapobieganie gromadzeniu się śmieci na torach, które mogą stwarzać zagrożenie pożarowe.
W wielu szybkich sieciach międzymiastowych, takich jak japoński Shinkansen , pociągi kursują po dedykowanych liniach kolejowych bez przejazdów kolejowych. Jest to ważny element bezpieczeństwa systemu, ponieważ skutecznie eliminuje możliwość kolizji z samochodami, innymi pojazdami czy pieszymi oraz znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo kolizji z innymi pociągami. Kolejną korzyścią jest to, że usługi w sieci międzymiastowej pozostają punktualne.
Konserwacja
Podobnie jak w przypadku każdego zasobu infrastrukturalnego , koleje muszą nadążać za okresowymi przeglądami i konserwacją, aby zminimalizować skutki awarii infrastruktury, które mogą zakłócić przychody z przewozów towarowych i usług pasażerskich. Ponieważ pasażerowie są uważani za najważniejszy ładunek i zwykle działają z większą prędkością, bardziej stromymi wzniesieniami i większą przepustowością/częstotliwością, ich linie są szczególnie ważne. Praktyki kontrolne obejmują samochody o geometrii toru lub kontrolę pieszą. Konserwacja zakrętów, zwłaszcza w przypadku usług tranzytowych, obejmuje pomiary, dokręcanie elementów złącznych i wymianę szyn.
Pofałdowanie szyn jest powszechnym problemem w systemach tranzytowych ze względu na dużą liczbę przejazdów kół lekkich osi, co powoduje ścieranie powierzchni styku koło/szyna. Ponieważ konserwacja może pokrywać się z operacjami, okna konserwacji (godziny nocne, poza godzinami szczytu godziny, zmiany rozkładów jazdy lub tras pociągów) muszą być ściśle przestrzegane. Ponadto przez cały czas należy mieć na uwadze bezpieczeństwo pasażerów podczas prac konserwacyjnych (ogrodzenia międzytorowe, właściwe składowanie materiałów, komunikaty o robotach torowych, zagrożenia związane ze sprzętem w pobliżu stanów). Czasami mogą pojawić się problemy z dostępem konserwacyjnym z powodu tuneli, podwyższonych konstrukcji i zatłoczonych krajobrazów miejskich. W tym przypadku stosuje się specjalistyczny sprzęt lub mniejsze wersje konwencjonalnego sprzętu do konserwacji.
W przeciwieństwie do autostrad lub sieci drogowych , gdzie przepustowość jest podzielona na niepowiązane przejazdy na poszczególnych odcinkach tras, przepustowość kolejowa jest zasadniczo uważana za system sieciowy. W rezultacie wiele komponentów jest przyczynami i skutkami zakłóceń w działaniu systemu. Utrzymanie musi uwzględniać szeroki zakres osiągów trasy (rodzaj obsługi pociągu, miejsce początkowe/docelowe, wpływy sezonowe), przepustowość linii (długość, ukształtowanie terenu, liczba torów, rodzaje sterowania pociągiem), przepustowość pociągów (maksymalne prędkości, przyspieszenie/ współczynniki opóźnienia) oraz funkcje usługowe ze wspólnymi torami pasażerskimi i towarowymi (bocznice, przepustowość terminali, trasy przesiadkowe i typ projektu).
Aspekty społeczne, ekonomiczne i energetyczne
Energia
Transport kolejowy jest energooszczędnym , ale kapitałochłonnym środkiem zmechanizowanego transportu lądowego. Tory zapewniają gładkie i twarde powierzchnie, po których koła pociągu mogą się toczyć przy stosunkowo niskim poziomie tarcia. Poruszanie się pojazdu po i/lub przez medium (ląd, morze lub powietrze) wymaga pokonania oporu ruchu spowodowanego tarciem. Całkowity opór pojazdu lądowego (w funtach lub niutonach ) jest kwadratową funkcją prędkości pojazdu:
Gdzie:
- R oznacza całkowity opór;
- a oznacza początkowy stały opór;
- b oznacza stałą związaną z prędkością;
- c oznacza stałą, która jest funkcją kształtu, powierzchni czołowej i boków pojazdu; I
- v oznacza prędkość.
Zasadniczo opór różni się w zależności od punktu styku pojazdu z nawierzchnią jezdni. Metalowe koła na metalowych szynach mają znaczną przewagę w pokonywaniu oporów w porównaniu z kołami z oponami gumowymi na każdej nawierzchni (kolej – 0,001 g przy 10 mil na godzinę (16 km/h) i 0,024 g przy 60 mil na godzinę (97 km/h) h); samochód ciężarowy – 0,009 g przy prędkości 10 mil na godzinę (16 km/h) i 0,090 przy prędkości 60 mil na godzinę (97 km/h)). Pod względem ładowności łączącej prędkość i wielkość przemieszczanych w ciągu dnia:
- człowiek - może przenosić 100 funtów (45 kg) przez 20 mil (32 km) dziennie lub 1 tmi / dzień (1,5 tkm / dzień)
- koń z taczką – może przewieźć 4 tmi/dzień (5,8 tkm/dzień)
- wóz konny na dobrym chodniku – może przewozić 10 tmi/dzień (14 tkm/dzień)
- w pełni użytkowa ciężarówka - może przewozić 20 000 tmi / dzień (29 000 tkm / dzień) [ potrzebne źródło ]
- pociąg dalekobieżny - może przewozić 500 000 tmi / dzień (730 000 tkm / dzień) Większość pociągów usuwa z drogi 250–400 ciężarówek, dzięki czemu droga jest bezpieczniejsza.
Jeśli chodzi o stosunek mocy do masy, wolno poruszająca się barka wymaga 0,2 koni mechanicznych na tonę amerykańską (0,16 kW/t), kolej i rurociąg wymagają 2,5 koni mechanicznych na tonę amerykańską (2,1 kW/t), a ciężarówka potrzebuje 10 koni mechanicznych na tona amerykańska (8,2 kW/t). Jednak przy większych prędkościach kolej pokonuje barkę i okazuje się najbardziej ekonomiczna.
Na przykład typowy nowoczesny wagon może pomieścić do 113 ton (125 ton amerykańskich) ładunku na dwóch czterokołowych wózkach . Tor równomiernie rozkłada ciężar pociągu, pozwalając na znacznie większe obciążenia na oś i koło niż w transporcie drogowym, co prowadzi do mniejszego zużycia na stałej trasie. Może to zaoszczędzić energię w porównaniu z innymi formami transportu, takimi jak transport drogowy, który zależy od tarcia między gumowymi oponami a drogą. Pociągi mają niewielką powierzchnię czołową w stosunku do przewożonego ładunku, co zmniejsza opór powietrza , a tym samym zużycie energii.
Ponadto obecność gąsienic prowadzących koła pozwala na ciągnięcie bardzo długich pociągów przez jeden lub kilka silników i prowadzenie ich przez jednego operatora, nawet na zakrętach, co pozwala na uzyskanie korzyści skali zarówno pod względem siły roboczej, jak i zużycia energii ; z kolei w transporcie drogowym więcej niż dwa przeguby powodują „fishtailing” i sprawiają, że pojazd jest niebezpieczny.
Efektywności energetycznej
Biorąc pod uwagę tylko energię wydatkowaną na poruszanie się środków transportu i na przykładzie obszaru miejskiego Lizbony , pociągi elektryczne wydają się być średnio 20 razy bardziej wydajne niż samochody do przewozu pasażerów, jeśli weźmiemy pod uwagę energię wydatkowaną na pasażero-odległość o podobnych wskaźnikach zatrudnienia. Biorąc pod uwagę samochód zużywający około 6 l/100 km (47 mpg -imp ; 39 mpg -US ) paliwa, przeciętny samochód w Europie przewozi około 1,2 pasażera na samochód (wskaźnik obłożenia około 24%) i że jeden litr paliwa wynosi około 8,8 kWh (32 MJ), co odpowiada średnio 441 Wh (1590 kJ) na pasażerokilometr. Można to porównać do nowoczesnego pociągu o średnim obłożeniu 20% i zużyciu około 8,5 kW⋅h / km (31 MJ / km; 13,7 kW⋅h / mi), co odpowiada 21,5 Wh (77 kJ) na pasażerokilometr 20 razy mniej niż samochód.
Stosowanie
Ze względu na te korzyści transport kolejowy jest główną formą transportu pasażerskiego i towarowego w wielu krajach. Jest wszechobecny w Europie, a zintegrowana sieć obejmuje praktycznie cały kontynent. W Indiach, Chinach, Korei Południowej i Japonii wiele milionów ludzi regularnie korzysta z pociągów. W Ameryce Północnej kolejowy transport towarowy jest szeroko rozpowszechniony i intensywnie wykorzystywany, ale międzymiastowy pasażerski transport kolejowy jest stosunkowo rzadki poza korytarzem północno-wschodnim ze względu na zwiększone preferencje innych środków transportu, zwłaszcza samochodów i samolotów. [ potrzebna strona ] Jednak wdrożenie nowych i ulepszonych sposobów, takich jak ułatwienie dostępu w sąsiedztwie, może pomóc w ograniczeniu korzystania z prywatnych pojazdów i samolotów przez osoby dojeżdżające do pracy.
Republika Południowej Afryki, Afryka Północna i Argentyna mają rozległe sieci kolejowe, ale niektóre linie kolejowe w innych częściach Afryki i Ameryki Południowej to odizolowane linie. Australia ma ogólnie rzadką sieć, odpowiadającą jej gęstości zaludnienia, ale ma pewne obszary ze znaczącymi sieciami, zwłaszcza na południowym wschodzie. Oprócz istniejącej wcześniej linii transkontynentalnej wschód-zachód w Australii zbudowano linię z północy na południe. Najwyżej położona kolej na świecie to linia do Lhasy w Tybecie, częściowo przebiegająca przez tereny wiecznej zmarzliny. Europa Zachodnia ma największą gęstość kolei na świecie i wiele pojedynczych pociągów kursuje tam przez kilka krajów, pomimo różnic technicznych i organizacyjnych w każdej sieci krajowej.
Wpływ społeczny i ekonomiczny
Modernizacja
Koleje mają kluczowe znaczenie dla kształtowania się nowoczesności i idei postępu. Proces modernizacji w XIX wieku polegał na przejściu od świata zorientowanego przestrzennie do świata zorientowanego na czas. Dokładny czas był niezbędny i każdy musiał wiedzieć, która jest godzina, czego efektem były wieże zegarowe na dworcach, zegary w miejscach publicznych, zegarki kieszonkowe dla kolejarzy i dla podróżnych. Pociągi odjeżdżały punktualnie (nigdy nie odjeżdżały wcześniej). Z kolei w epoce przednowoczesnej statki pasażerskie odpływały, gdy kapitan miał wystarczającą liczbę pasażerów. W czasach przednowoczesnych czas lokalny wyznaczano w południe, kiedy słońce znajdowało się najwyżej. Każde miejsce ze wschodu na zachód miało inny czas i zmieniło się to wraz z wprowadzeniem standardowych stref czasowych. Udogodnieniem dla podróżujących były drukowane rozkłady jazdy, ale bardziej rozbudowane rozkłady jazdy, tzw zamówienia pociągów , były jeszcze bardziej istotne dla załóg pociągów, konserwatorów, personelu stacji oraz ekip remontowo-konserwacyjnych, które wiedziały, kiedy spodziewać się przyjazdu pociągu. Większość torów była jednotorowa, z bocznicami i sygnalizatorami umożliwiającymi zjeżdżanie na bocznicę pociągów o niższym priorytecie. Harmonogramy mówiły wszystkim, co mają robić, gdzie i kiedy dokładnie. Jeśli zła pogoda zakłóciła działanie systemu, telegrafiści przekazali natychmiastowe poprawki i aktualizacje w całym systemie. Tak jak koleje, jako organizacje biznesowe, stworzyły standardy i modele dla nowoczesnego wielkiego biznesu, tak kolejowe rozkłady jazdy zostały dostosowane do niezliczonych zastosowań, takich jak rozkłady jazdy autobusów, promów i samolotów, programy radiowe i telewizyjne, rozkłady jazdy szkół, rozkłady jazdy fabryk. zegary czasu. Współczesnym światem rządził zegar i rozkład jazdy.
Budowanie narodu
Uczeni powiązali koleje z udanymi wysiłkami państw w zakresie budowania narodu.
Model zarządzania przedsiębiorstwem
Według historyka Henry'ego Adamsa system kolei wymagał:
- energie pokolenia, ponieważ wymagało to stworzenia wszystkich nowych maszyn - kapitału, banków, kopalń, pieców, sklepów, elektrowni, wiedzy technicznej, populacji mechanicznej, wraz ze stałą przebudową społecznych i politycznych nawyków, idei, i instytucje, aby pasowały do nowej skali i do nowych warunków. Pokolenie między 1865 a 1895 rokiem było już obciążone koleją i nikt nie wiedział o tym lepiej niż samo pokolenie.
Wpływ można zbadać w pięciu aspektach: wysyłka, finanse, zarządzanie, kariera i popularna reakcja.
Wysyłka towarów i pasażerów
Po pierwsze, zapewnili wysoce wydajną sieć do transportu towarów i pasażerów na dużym rynku krajowym. Rezultatem był transformujący wpływ na większość sektorów gospodarki, w tym produkcję, handel detaliczny i hurtowy, rolnictwo i finanse. Stany Zjednoczone miały teraz zintegrowany rynek krajowy praktycznie wielkości Europy, bez wewnętrznych barier i taryf, a wszystko to wspierane przez wspólny język, system finansowy i wspólny system prawny.
Podstawy prywatnego systemu finansowego
Finansowanie kolei stanowiło podstawę dramatycznej ekspansji prywatnego (pozarządowego) systemu finansowego. Budowa kolei była znacznie droższa niż fabryk. W 1860 r. łączna suma akcji i obligacji kolejowych wyniosła 1,8 miliarda dolarów; 1897 osiągnął 10,6 miliarda dolarów (w porównaniu do całkowitego długu publicznego w wysokości 1,2 miliarda dolarów). Fundusze pochodziły od finansistów z całego północnego wschodu oraz z Europy, zwłaszcza z Wielkiej Brytanii. Około 10 procent funduszy pochodziło od rządu, zwłaszcza w formie dotacji do gruntów, które można było zrealizować po otwarciu określonej liczby torów. Powstający amerykański system finansowy był oparty na obligacjach kolejowych. Nowy Jork do 1860 roku był dominującym rynkiem finansowym. Brytyjczycy dużo inwestowali w koleje na całym świecie, ale nigdzie bardziej niż w Stanach Zjednoczonych; Do 1914 r. Suma wyniosła około 3 miliardów dolarów. W latach 1914–1917 zlikwidowali swoje amerykańskie aktywa, aby opłacić zaopatrzenie wojenne.
Wymyślanie nowoczesnego zarządzania
Kierownictwo kolei zaprojektowało złożone systemy, które byłyby w stanie obsłużyć znacznie bardziej skomplikowane jednoczesne relacje, niż mógł sobie wyobrazić właściciel lokalnej fabryki, który mógł patrolować każdą część własnej fabryki w ciągu kilku godzin. Inżynierowie budownictwa stali się wyższym kierownictwem kolei. Czołowymi amerykańskimi innowatorami byli Western Railroad of Massachusetts oraz Baltimore and Ohio Railroad w latach czterdziestych XIX wieku, Erie w latach pięćdziesiątych XIX wieku i Pensylwania w latach sześćdziesiątych XIX wieku.
Ścieżki kariery
Koleje wynalazły ścieżkę kariery w sektorze prywatnym zarówno dla robotników, jak i pracowników umysłowych. Kolejarstwo stało się karierą na całe życie dla młodych mężczyzn; kobiety prawie nigdy nie były zatrudniane. Typowa ścieżka kariery obejmowałaby młodego mężczyznę zatrudnionego w wieku 18 lat jako robotnik sklepowy, awansującego na wykwalifikowanego mechanika w wieku 24 lat, hamulca w wieku 25 lat, konduktora towarowego w wieku 27 lat i konduktora pasażerskiego w wieku 57 lat. nakreślony. Wykształceni młodzi mężczyźni rozpoczynali pracę urzędniczą lub statystyczną i awansowali do agentów stacji lub biurokratów w centrali dywizji lub centrali. Na każdym szczeblu dysponowali coraz większą wiedzą, doświadczeniem i kapitałem ludzkim . Byli bardzo trudni do zastąpienia i mieli praktycznie zagwarantowane stałe miejsca pracy oraz zapewnione ubezpieczenie i opiekę medyczną. Zatrudnianie, zwalnianie i stawki płac były ustalane nie przez brygadzistów, ale przez centralnych administratorów, aby zminimalizować faworyzowanie i konflikty osobowości. Wszystko odbywało się zgodnie z księgą, w której coraz bardziej złożony zestaw reguł dyktował każdemu dokładnie, co należy robić w każdych okolicznościach i dokładnie, jaki będzie ich stopień i wynagrodzenie. W latach osiemdziesiątych XIX wieku zawodowi kolejarze przechodzili na emeryturę i wymyślono dla nich systemy emerytalne.
Transport
Koleje przyczyniają się do ożywienia społecznego i konkurencyjności gospodarczej, przewożąc rzesze klientów i pracowników do centrów miast i wewnętrznych przedmieść . Hongkong uznał kolej za „kręgosłup systemu transportu publicznego ” i jako taki rozwinął swój franczyzowy system autobusowy i infrastrukturę drogową w kompleksowym powiązaniu z usługami kolejowymi. Duże miasta Chin, takie jak Pekin , Szanghaj i Guangzhou uznają kolejowe linie tranzytowe za ramę, a linie autobusowe za główny element ich metropolitalnych systemów transportowych. Japoński Shinkansen został zbudowany, aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na ruch w „sercu japońskiego przemysłu i gospodarki”, położonym na linii Tokio – Kobe .
Role wojenne i cele powietrzne
W dekadzie 1863-70 intensywne użytkowanie kolei podczas wojny secesyjnej oraz wojen Niemiec z Austrią i Francją zapewniło prędkość ruchu niespotykaną w czasach koni. Przez większą część XX wieku kolej była kluczowym elementem planów wojennych dotyczących szybkiej mobilizacji wojskowej , umożliwiając szybki i skuteczny transport dużej liczby rezerwistów do ich punktów zbornych oraz żołnierzy piechoty na linie frontu. Front zachodni we Francji podczas I wojny światowej wymagał dziennie wielu pociągów z amunicją. Stacje kolejowe i mosty w Niemczech i okupowanej Francji były głównymi celami sił powietrznych aliantów podczas II wojny światowej.
Pozytywne skutki
Koleje kierują wzrost w kierunku gęstych aglomeracji miejskich i wzdłuż ich arterii, [ potrzebne źródło ] , w przeciwieństwie do rozbudowy autostrad , co wskazuje na politykę transportową Stanów Zjednoczonych, która zachęca do rozwoju przedmieść na peryferiach, przyczyniając się do zwiększenia liczby przejechanych kilometrów , emisji dwutlenku węgla , rozwoju tereny niezabudowane i wyczerpywanie się rezerwatów przyrody . [ wątpliwe ] [ potrzebne źródło ] Ustalenia te przewartościowują przestrzeń miejską, podatki lokalne , wartości mieszkań i promocję rozwoju mieszanego użytku .
Negatywne skutki
Bryant Chad odkrył, że w Austrii w latach czterdziestych XIX wieku pojawienie się kolei i lokomotyw parowych rozgniewało miejscowych z powodu hałasu, zapachu i zanieczyszczenia powodowanego przez pociągi oraz szkód w domach i okolicznych terenach spowodowanych sadzą i żarem z lokomotywy; a ponieważ większość podróży była bardzo lokalna, zwykli ludzie rzadko korzystali z nowej linii.
Zanieczyszczenie
Badanie z 2018 roku wykazało, że otwarcie pekińskiego metra spowodowało zmniejszenie „większości stężeń zanieczyszczeń powietrza (PM2,5, PM10, SO2, NO2 i CO), ale miało niewielki wpływ na zanieczyszczenie ozonem”.
Nowoczesna kolej jako wskaźnik rozwoju gospodarczego
Europejscy ekonomiści zajmujący się rozwojem argumentowali, że istnienie nowoczesnej infrastruktury kolejowej jest istotnym wskaźnikiem rozwoju gospodarczego kraju: perspektywę tę ilustruje w szczególności Indeks Podstawowej Infrastruktury Transportu Kolejowego (znany jako Indeks BRTI).
Dotacje
Azja
Chiny
W 2014 r. łączne wydatki Chin na kolej wyniosły 130 miliardów dolarów i prawdopodobnie utrzymają się na podobnym poziomie przez resztę kolejnego pięcioletniego okresu (2016–2020). [ potrzebne źródło ]
Indie
Koleje Indyjskie są dotowane w wysokości około 260 miliardów funtów (3,3 miliarda USD), z czego około 60% trafia na koleje podmiejskie i podróże na krótkich dystansach.
Europa
Według europejskiego indeksu wydajności kolei z 2017 r., dotyczącego intensywności użytkowania, jakości usług i poziomu bezpieczeństwa, europejskie krajowe systemy kolejowe najwyższego poziomu obejmują Szwajcarię, Danię, Finlandię, Niemcy, Austrię, Szwecję i Francję. Poziomy wydajności ujawniają dodatnią korelację między kosztami publicznymi a wydajnością danego systemu kolejowego, a także ujawniają różnice w wartości, jaką kraje otrzymują w zamian za swoje koszty publiczne. Dania, Finlandia, Francja, Niemcy, Holandia, Szwecja i Szwajcaria uzyskują stosunkowo wysoki stosunek jakości do ceny, podczas gdy Luksemburg, Belgia, Łotwa, Słowacja, Portugalia, Rumunia i Bułgaria osiągają gorsze wyniki w stosunku do średniego stosunku wydajności do kosztów wśród europejskich Państwa.
| Kraj | Dotacja w miliardach euro | Rok |
|---|---|---|
 Niemcy
|
17.0 | 2014 |
 Francja
|
13.2 | 2013 |
 Włochy
|
8.1 | 2009 |
 Szwajcaria
|
5.8 | 2012 |
 Hiszpania
|
5.1 | 2015 |
 Zjednoczone Królestwo
|
4.5 | 2015 |
 Belgia
|
3.4 | 2008 |
 Holandia
|
2.5 | 2014 |
 Austria
|
2.3 | 2009 |
 Dania
|
1.7 | 2008 |
 Szwecja
|
1.6 | 2009 |
 Polska
|
1.4 | 2008 |
 Irlandia
|
0,91 | 2008 |
Rosja
W 2016 roku Koleje Rosyjskie otrzymały od rządu 94,9 mld rubli (około 1,4 mld USD).
Ameryka północna
Stany Zjednoczone
W 2015 roku finansowanie Amtraka przez rząd federalny USA wyniosło około 1,4 miliarda USD. Do 2018 roku przyznane fundusze wzrosły do około 1,9 miliarda USD.
Zobacz też
- Wykolejenie
- Projektowanie środowiskowe w transporcie kolejowym
- Historia transportu
- Międzynarodowy Związek Kolei
- Lista krajów według wielkości sieci transportu kolejowego
- Lista krajów według wykorzystania kolei
- Wykaz czasopism kolejowych
- Lista firm kolejowych
- Lista zawodów branży kolejowej
- Terminologia kolei pasażerskiej
- Transport kolejowy według kraju
- Wielki projekt
- Kolej kopalniana
- Zarys transportu kolejowego
- Inżynieria systemów kolejowych
- Szerokość toru
Notatki
Źródła
- Duffy, Michael C. (2003). Koleje elektryczne 1880–1990 . IET . ISBN 978-0-85296-805-5 .
Dalsza lektura
- Burton, Antoni. Railway Empire: How the British Gave Railways to the World (2018) fragment
- Śpiewaj, Krzysztofie. Koleje na świecie: historia i rozwój transportu kolejowego (Chartwell Books, 2001).
- Wiara, Mikołaj. Fragment świata, który stworzyły koleje (2014).
- Wolny, Michał. „Kolej jako metafora kulturowa:„ Jaki rodzaj historii kolei? Ponownie odwiedzony. Journal of Transport History 20.2 (1999): 160–167.
- Mukhopadhyay, Aparajita. Technologia imperialna i agencja „rodzima”: społeczna historia kolei w kolonialnych Indiach, 1850–1920 (Taylor i Francis, 2018).
- Nock, OS Railways wtedy i teraz: historia świata (1975) online
- Nock, OS Światowy atlas kolei (1978) online
- Nock, OS 150 lat głównych linii kolejowych (1980) online
- Pirie, Gordon. „Śledzenie historii kolei”. Journal of Transport History 35.2 (2014): 242–248.
- Sawai, Minoru, wyd. Rozwój technologii kolejowej w Azji Wschodniej w perspektywie porównawczej (#Sringer, 2017)
- Magazyn Pociągi. Historyczny przewodnik po kolejach północnoamerykańskich (wyd. 3, 2014)
- Wolmar, Chrześcijanin. Krew, żelazo i złoto: jak koleje zmieniły świat (Public Affairs, 2011).
Linki zewnętrzne
| Biblioteki Narodowe | |
|---|---|
| Inny | |
