Опыт и использование скоростных и высокоскоростных железных дорог в Германии

 

Сеть ICE.

 

Система ICE создана  для объединения всех крупных  городов Германии. В зависимости  от значимости разные участки обслуживаются  поездами раз в полчаса, раз в  час или раз в два часа. В  случае неожиданно высокого количества пассажиров пускаются также дополнительные поезда.

В отличие  от французского TGV или японского "Синкансэн", ICE не разрабатывался как единая система, и поэтому далеко не на всех участках поезда последнего поколения (ICE 3) могут развивать свою максимальную скорость 300 км / час. Участком, по которой проходит всего маршрутов ICE, является скоростной участок Мюнхен — Аугсбург, по которой в день проходит более 300 поездов ICE.

В отличие  от большинства сетей скоростных поездов, которые, как правило, расходятся лучами от одного основного пункта (у TGV от Парижа, в "Синкансэн" — Токио), сеть ICE характеризуется четырьмя ветвями, идущих с севера на юг, и тремя — с востока на запад. Три из четырех веток с севера на юг начинаются в Гамбурге и заканчиваются в Мюнхене.

Север — Юг

Основой сети являются четыре основные линии, ведущие с севера на юг:

из Гамбурга и Берлина через Ганновер — Франкфурт-на-Майне в Штутгарт / Базель

из Гамбурга / Бремена через Ганновер — Кассель — Фульда — Вюрцбург / Нюрнберг — Аугсбург в Мюнхен или Пассау

из Гамбурга через Берлин — Лейпциг — Нюрнберг — Аугсбург в Мюнхен

из (Ганновер) — Дортмунд — Кельн через аэропорт Франкфурт-на-Майне в Мюнхен / Базель

Восток — Запад

Существуют также три  линии, идущие с востока на запад:

из Бремена или Рурского региона или Франкфурта-на-Майне в Берлин через Ганновер

из Саарбрюкена через Франкфурт-на-Майне — Лейпциг в Дрезден / Берлин

из Кельна / (Эссена) / Мюнстера в Нюрнберг / Мюнхен через Франкфуртский аэропорт

Кроме основной сети, существуют второстепенные ветки  из Гамбурга в Киль, из Бремена в  Ольденбург, из Кельна в Ахен (и далее в Бельгию), из Мюнхена в Гармиш-Партенкирхен и Куфштейн (и далее в Инсбрук), из Нюрнберга в Пассау (и далее в Вену). Как правило, на второстепенных участках максимальная скорость не превышает 160 км / час.

За пределами  Германии поезда ICE имеют конечные пункты в Амстердаме, Базеле, Брюсселе, Цюрихе, Интерлакене, Чуре, Инсбруке, Вене и Париже. Между Инсбруком, Зальцбургом и Веной существует также линия (которая, в районе Розенхайма проходит по территории Германии). Между Базелем и Интерлакен так же проходит внутри ветвь.

Начиная с  декабря 2006 года Австрийские федеральные железные дороги планируют введение новых ICE-линий между Веной и Мюнхеном и Веной и Брегенце.

В 2007 году введена линия  Париж — Франкфурт-на-Майне.

Линии Франкфурт-на-Майне  — Амстердам и Берлин — Амстердам  представляются совместно немецкими  и нидерландскими железными под  маркой ICE International. ICE Sprinter

Под маркой ICE Sprinter Deutsche Bahn AG представляет бизнес-путешественникам утренние и вечерние рейсы от Мюнхена, Берлина, Гамбурга во Франкфурт-на-Майне и обратно, а также на участке Кельн — Гамбург, призванные заменить полеты на самолетах на этих направлениях, потому что время в пути составляет в среднем 3 часа 20 минут.

Формально билет  на поезд ICE Sprinter стоит столько же, сколько и на обычный ICE (например, поездка в один конец из Франкфурта-на-Майне в Берлин стоит 107 евро), однако для поездки на ICE Sprinter необходимо обязательное бронирование сидячего места (в обычном ICE эта возможность предусмотрена, но не является обязательным).

 

Подвижной состав.

 

В Германии эксплуатируются  поезда трех поколений ICE, разработанных  компанией Siemens. Всего по железным дорогам страны курсирует 237 экспрессов ICE, 59 из которых – ICE 1, 44 - ICE 2 и 63 – ICE 3.

Самой востребованной не только на немецких железных дорогах, но и  по всему миру стала модернизированная  версия ICE 3 – Velaro. Основное преимущество экспрессов – размещение тягового оборудования в подвагонном пространстве, что позволяет на 20% увеличить количество пассажирских мест.

Германия  также занимается разработкой поездов  нового поколения – Siemens ICx, которые впоследствии заменят ICE. Их главным отличием станут вагоны-электростанции с несколькими дизель-генераторными установками. Это позволит производителям ICx сконструировать до 24 конфигураций поезда. Предполагается, что ICx будут двухэтажными. Один из вариантов – 7 обычных вагонов плюс 3 вагона-электростанции, 499 пассажирских мест. Максимальная скорость – более 200 км/ч. Но разрабатываются поезда нового поколения, разгоняющиеся и до 300 км/ч. До 2030 года Deutsche Bahn закажет 220 таких поездов.

 

Применение  двигателей внутреннего сгорания для  скоростного                    движения на железных дорогах.

 

В 20-30-е годы в Германии проводились эксперименты по созданию скоростного подвижного состава с пропеллерной тягой  и авиационными двигателями.

21 июня 1931 года  аэровагон, спроектированный доктором Ф.Крюкенбергом, прозванный журналистами "Цеппелин на рельсах" за внешнее сходство с дирижаблями Ф.Цеппелина, во время опытной поездки между Гамбургом и Берлином установил рекорд скорости 230 км/ч. Аэровагон представлял собой двухосный железнодорожный экипаж, кузов которого был изготовлен из легких сплавов и имел обтекаемую форму.

Четырехлопастный толкающий воздушный винт, установленный в задней части машины, приводился во вращение 12-цилиндровым бензиновым двигателем мощностью 441 кВт. В коммерческой эксплуатации аэровагон не использовался.

В 1933 году на маршруте Берлин-Гамбург были введены  экспрессы, получившие позже фирменное  наименование "Летучий Гамбуржец". Движение осуществлялось дизельными мотрисами18 серии SVT 877, состоявшими из двух сочлененных вагонов на промежуточной тележке. Технической изюминкой проекта являлся экономичный дизель "Майбах" мощностью 301 кВт, который был установлен в каждом из вагонов и через электрическую передачу приводил во вращение движущие оси.

Уже в первой поездке 15 мая 1933 года автомотриса SVT 877 превысила стомильный рубеж скорости, достигнув 165 км/ч, и в движении по расписанию перекрыла рекорд британского экспресса "Летучий шотландец", что и послужило поводом для присвоения поезду названия "Летучий гамбуржец".

23 июня 1939 года  немецкий трехвагонный дизель-поезд, построенный Ф.Крюкенбергом, в опытной поездке на маршруте Гамбург-Берлин развил максимальную скорость 215 км/ч.

 

Использование электрической тяги для скоростного  и                     высокоскоростного движения.

 

В 1985 году в  ФРГ в результате выполнения многолетнего плана по организации высокоскоростного  движения на железнодорожном транспорте был изготовлен пятивагонный состав опытного электропоезда, получившего наименование ICE-V .

1 мая 1988 года  между 285 и 295 километром высокоскоростной  магистрали Фульда-Вюрцбург поезд ICE-V развил скорость более 400 км/ч. Расшифровка записи на ленте скоростемера показала, что в момент выхода из тоннеля Синнберч скорость поезда была равна 406,9 км/ч. Этот новый мировой рекорд на время выдвинул вперед западногерманских производителей высокоскоростного подвижного состава. 

Токоприемники.

 

Поезда ICE оборудованы  специальными токоприемниками, оптимизированными  для движения на высоких скоростях. Особое внимание было уделено низкому  весу и аэродинамическим качествам  токоприемника. Полный поезд ICE (любой  поезд ICE 1 или два соединенных  напивпотягы ICE 2 или ICE 3) имеет два токоприемника на каждом конце состава. Поскольку при движении с высокой скоростью проход первого токоприемника вызывает достаточно сильное колебание контактной сети, для нормальной работы второго токоприемника длина поезда должна быть достаточно большой.

Первое поколение  локомотивов ICE (Серия 401) была построена  на основе локомотивов серии "120" немецких железных дорог. Фактически они  и являются переработанными локомотивами серии "120" с улучшенным дизайном и аэродинамикой. Поезд состоит  из двух локомотивов и нескольких безмоторных пассажирских вагонов.

Конструкторские работы механической части локомотивов вели фирмы  Krupp, Thyssen-Henschel, Krauss-Maffei, электрическую часть разрабатывали фирмы Siemens, AEG.

Конструкцию вагонов разрабатывал консорциум фирм, возглавляемых фирмой LHB при участии AEG и DUEWAG. Электрооборудование для  прицепных вагонов разработан, в основном, компанией AEG, оборудования связи и информации для пассажиров — фирмой Siemens.

Серийный  поезд ICE 1 (Inter-City Express) состоит из двух локомотивов на концах состава и 12 промежуточных вагонов. В одном конце состава расположены 4 вагона I класса, в другом конце — 6 вагонов II класса, между ними — вагон-ресторан и специальный вагон II класса с купе для инвалидов. В зависимости от пассажиропотока, число вагонов может изменяться от 7 до 14.

В первом поколении ICE сцепка вагонов возможна только в  условиях депо. Таким образом, оператору  трудно быстро реагировать на меняющиеся условия рынка и оперативно поставлять поезда разной длины.

Максимальная  разрешенная скорость поездов ICE 1 составляет 280 км / час.

В поезде предусмотрены отдельные  вагоны для проезда пассажиров, курящих  и пассажиров без этой вредной  привычки. Кресла установлены с рядным расположением по схеме 2 +1 в 1 классе и 2 +2 — во II, как в открытых салонах, так и в изолированных купе.

Угол наклона  спинки сиденья регулируется от 15 до 40 градусов. В I классе регулируется высота сиденья и подлокотников. Пассажирские вагоны оборудованы системой кондиционирования воздуха с подачей чистого воздуха через отверстия в потолочной части. Туалеты замкнутой вакуумной системы со сбором сточной воды в бак, с последующим удалением ее в пункте обслуживания.

Первые 40 локомотивов  для поездов ИСЭ 1 были оборудованы  тяговыми преобразователями с масляным охлаждением. Следующая серия из 42 локомотивов имела преобразователи  на GTO-тиристорах с фреоновым охлаждением.

Электрическое оборудование поездов ICE 1 был разработан совместно  фирмами АЕ Berlin, ABB Henschel Manheim и Siemens AG Erlangen.

На электропоезде применена  система автоматического регулирования  скорости. Система преобразования электрической энергии локомотива обеспечивает устойчивую работу в режиме тяги и рекуперативного торможения в тяжелых условиях при силовых переключении.

Использование высокомощных GTO-тиристоров позволило не только сократить число электронных компонентов и сократить массу моторного вагона примерно на 3 тонны, но и значительно упростить систему управления. Управляющие импульсы на открытие и закрытие GTO-тиристоров контролируются поездной микрокомпьютером. Система управления разработана фирмой Siemens и называется SIBAS 16.

 

Техника.

 

Для оптимального использования своих возможностей поезда ICE нуждаются в специально оборудованных скоростных трассах, они способны развивать скорость до 350 км / ч, однако могут использовать и стандартную железнодорожную  колею, по которой могут двигаться  с максимальной скоростью 160 км / час. Поезда ICE используют электрический  ток напряжением 15 кВ, частотой 167 Гц (исключение составляют поезда ICE 3M, сконструированы  для использования на международных  линиях и ICE TD, использующие дизель-электрический  привод).

Длина участков, на которых поезда ICE могут развивать  скорость более 230 км / ч, составляет 1200 км.

 

Высокоскоростные линии.

 

На территории Германии существует два типа высокоскоростных трасс: новые трассы (Neubaustrecken), на которых максимально разрешенная скорость составляет до 350 км / ч и улучшенные трассы (Ausbaustrecken), с максимальной скоростью до 230 км / час.

К безопасности эксплуатации высокоскоростных линий  предъявляются очень высокие  требования. На этих линиях не должно быть переездов, кривых с малым радиусом закругления, в случае, если поезда движутся возле пассажирских платформ со скоростью свыше 200 км / ч, для пассажиров должны быть предусмотрены системы  безопасности.

Высокоскоростные  трассы не должны иметь одноуровневых  пересечений с другими железнодорожными путями, поэтому все пересечения  должны быть выполнены в виде мостов и тоннелей.

Поскольку при скоростях выше 160 км / ч тормозной путь поезда превышает 1 км, для управления движением поездов на высокоскоростных участках используется система автоматического слежения за движением поезда (Linienzugbeeinflussung). Эта система обеспечивает автоматический контроль за местоположением и скоростью поездов через несколько проводов (так называемый линейный проводник, проложенный между рельсами).

Для высокоскоростных трасс используются также контактные провода из специального сплава, что  улучшает контакт и уменьшает  искрообразование. Контактные провода  имеют очень высокий натяжение, с целью предотвращения колебаний под действием ветра и воздушных потоков от проезжающих поездов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

Германия  обладает одной из самых густых высокоскоростных железнодорожных сетей в мире. Система InterCity связала все крупные города страны и перетянула на себя значительную часть пассажиропотока. Скоростное сообщение укрепило связи между востоком и западом Германии, способствовало выравниванию уровня жизни прогрессивной ФРГ и менее развитой бывшей ГДР.

Немецкие  экспрессы ICE завоевали популярность во всем мире, их уровень безопасности и комфорта так же непререкаем, как  и качество немецких автомобилей. Поезда ICE эксплуатируются не только в большинстве  европейских стран, но и в юго-восточной  Азии. Россия тоже перенимает немецкие технологии строительства поездов. Экспрессы «Сапсан» производства компании Siemens уже курсируют по железным дорогам нашей страны, а в ближайшее время Россия, совместно с немецким производителем, будет строить пригородные поезда «Ласточки».

В октябре 2010 года оператор Евротоннеля Eurostar Group Ltd заявил о покупке 10 поездов Siemens Velaro e320 на общую сумму в 700 млн фунтов стерлингов ($1,1 млрд). Таким образом, немецкие поезда появятся и в Великобритании, несмотря на активные протесты Франции, чьи экспрессы TGV сейчас курсируют по Евротоннелю.

Новый немецкий экспресс Eurostar сможет перевозить более 900 пассажиров и их багаж и развивать скорость до 320 км в час. В 2010 году он прошел пробный поезд ICE по туннелю под Ла-Маншем. Deutsche Bahn также строит планы об увеличении количества скоростных маршрутов экспрессов Eurostar.