Koleje – podstawy

Komentarze

Transkrypt

Koleje – podstawy
Koleje – podstawy
Wykład 2
Klasyfikacja kolei. Konwencjonalna sieć
kolejowa. Klasyfikacja linii kolejowych
dr hab. inż. Danuta Bryja, prof. nadzw. PWr
Klasyfikacja kolei
Klasyfikacja kolei
Kolej to środek transportu lądowego o trasie wytyczonej torem
kolejowym lub w inny sposób (liną, podwieszoną szyną lub
torem magnetycznym). Najbardziej rozpowszechniona jest
kolej na torze dwuszynowym.
Głównym wyznacznikiem „kolei” jest ścisłe powiązanie
z torem jazdy
KOLEJE
koleje
klasyczne – dwuszynowe
koleje
niekonwencjonalne
Klasyfikacja kolei
KOLEJE KLASYCZNE – DWUSZYNOWE
koleje konwencjonalne
koleje dużych prędkości
koleje miejskie
KOLEJE NIEKONWENCJONALNE
koleje
linowe
koleje
linowoterenowe
koleje
jednoszynowe
koleje
górskie
zębate
koleje typu
Maglev
Koleje konwencjonalne
Koleje klasyczne dwuszynowe
oparte na takiej infrastrukturze
i takim taborze, które są przeznaczone
do ruchu pociągów z prędkościami
nie większymi niż 200 km/h
Sieć konwencjonalnych linii kolejowych obejmuje:






linie przeznaczone wyłącznie do ruchu pasażerskiego,
linie przeznaczone do ruchu mieszanego (pasażerskiego
i towarowego),
linie specjalnie wybudowane lub zmodernizowane na potrzeby
przewozów towarowych,
pasażerskie węzły przesiadkowe,
towarowe centra logistyczne łącznie z terminalami intermodalnymi,
linie łączące powyższe elementy sieci
Koleje dużych prędkości
Koleje klasyczne dwuszynowe
oparte na takiej infrastrukturze i
takim taborze, które są przeznaczone
do ruchu pociągów z prędkościami
większymi od 200 km/h
Sieć linii kolejowych dużych prędkości obejmuje:



specjalnie wybudowane linie kolejowe przeznaczone do ruchu
pociągów z prędkościami co najmniej 250 km/h,
linie kolejowe zmodernizowane, przystosowane do obsługi ruchu
pociągów z prędkościami rzędu 200 - 250 km/h,
linie kolejowe zmodernizowane, na których prędkość musi być
dostosowana do cech szczególnych linii (np. linie łączące sieci dużych
prędkości i sieci konwencjonalne, linie przebiegające przez dworce).
Koleje dużych prędkości
Rekord prędkości 3 kwietnia 2007 r.: 574,8 km/h


linia TGV łącząca Paryż, Reims, Metz, Nancy, Strasburg, odcinek
między Metz i Chalons-en-Champagne (w kierunku Paryża),
specjalnie przystosowany – zasilany podwyższonym napięciem,
pociąg TGV V150 złożony z dwóch głowic napędowych i trzech
wagonów, specjalnie przystosowany (dodatkowe osłony
aerodynamiczne, w głowicach koła o zwiększonej średnicy)
Koleje miejskie
Szybka kolej miejska (aglomeracyjna)
SKM – rodzaj systemu transportu kolejowego, dysponujący
bezkolizyjnym torowiskiem albo torowiskiem prowadzonym we
własnym korytarzu (z pełnym uprzywilejowaniem na skrzyżowaniach),
wyspecjalizowany do obsługi ruchu miejskiego dzięki odpowiedniej
lokalizacji stacji, specyficznemu taborowi i wysokiej częstotliwości
obsługi
SKM w Warszawie – nowo wybudowany
dworzec Warszawa Stadion
System szybkiej kolei miejskiej
w Berlinie (S-Bahn Berlin)
Koleje miejskie
Metro
• szybka kolej miejska, całkowicie lub częściowo podziemna, linie
metra mogą być prowadzone w płytkich lub głębokich tunelach, po
powierzchni terenu, a także na estakadach nad poziomem ulic,
• metro charakteryzuje się wyłącznymi prawami drogi,
wielowagonowymi pociągami, gęsto rozmieszczonymi stacjami
(zwykle co 700-1200 m), dużą prędkością i przyspieszeniami ruchu w
porównaniu z tramwajami i koleją miejską,
• granica między metrem a szybkim tramwajem i koleją miejską nie
zawsze jest wyraźnie określona
Londyn
od 1863 r.
Warszawa
Koleje miejskie
Lekkie koleje miejskie (premetro)
• systemy transportu zbiorowego, które są formą pośrednią między
metrem a tramwajami,
• charakteryzują się stosunkowo dużym wydzieleniem z przestrzeni
miejskiej jak metro, ale obsługiwane są przez tabor lekki:
tramwajowy lub o konstrukcji zbliżonej do tramwaju,
• linie lekkiej kolei mają często charakter podmiejski - przykładem
jest kolejka WKD w Warszawie (Warszawska Kolej Dojazdowa)
Krakowski Szybki Tramwaj
stacja Politechnika
WKD Warszawa
Poznański Szybki
Tramwaj
Koleje miejskie
Tramwaje
• typowo miejski środek transportu, poruszający się w poziomie ulic
po torowisku wydzielonym z ruchu ogólnego lub po torowisku
wbudowanym w jezdnię
• pojazdy tramwajowe są krótsze i lżejsze od tradycyjnych pociągów,
• ruch tramwajowy jest sterowany za pomocą drogowej sygnalizacji
świetlnej, odbywa się według zasad jazdy na widoczność
Koleje miejskie
Tramwaje dwusystemowe
(systemy kolejowo-tramwajowe)
pojazdy szynowe komunikacji zbiorowej łączące cechy tramwaju
i pojazdu kolejowego, mogą poruszać się zarówno po torach
tramwajowych (na obszarze miasta), jak i po torach kolejowych (na
odcinkach podmiejskich)
Problemy techniczne:
 inny system napędu (różne
napięcie elektryczne sieci
trakcyjnej)
 odmienne systemy sygnalizacji
i oznaczeń
 odmienna wysokość peronu
 inny profil obręczy kół
 wymagana większa wytrzymałość
przy zderzeniu
Koleje niekonwencjonalne
Koleje o trasie innego rodzaju niż klasyczny naziemny
tor dwuszynowy
Ogumiona kolej
samoczynna w Tokio
Rodzaje kolei
niekonwencjonalnych:





napowietrzna kolej linowa,
kolej linowo-terenowa,
kolej jednoszynowa,
kolej zębata,
kolej magnetyczna.
Poduszkowiec torowy
Koleje niekonwencjonalne
Koleje niekonwencjonalne to takie koleje, w których:
pojazd kolejowy porusza się po
Wąskotorowa kolej
zębata w Austrii (1893 r.)
nawierzchni nieszynowej,
przy równoczesnym zachowaniu
warunku powiązania drogi
z pojazdem poprzez specjalną
konstrukcję zespołu jezdnego
pojazdu oraz drogi,
lub
 pojazd kolejowy nie posiada kół napędowych
wykorzystujących przyczepność i tarcie dla zamiany momentu
obrotowego wytworzonego przez silnik trakcyjny w ruch
postępowy (kolej inna niż adhezyjna).

Koleje niekonwencjonalne
Napowietrzne koleje linowe (wyciągi narciarskie,
koleje gondolowe, tramwaje powietrzne)
-
-
-
jednolinowe – pojazdy są zawieszone na przesuwającej się
linie
dwulinowe – pojazdy poruszają się napiętej linie nośnej, są
ciągnięte liną napędową
wielolinowe – np. dwie liny nośne i lina napędowa
Koleje niekonwencjonalne
Koleje linowo-terenowe
pojazd porusza się po torze za pomocą
liny napędowej, która przesuwa się na
kółkach podporowych między
szynami
Kolej na górę Żar
Kolej funikularna
w Zurychu
Koleje niekonwencjonalne
Koleje jednoszynowe (ang. monorail)
pojazdy typu podwieszonego
lub siodłowego poruszają się
po jednej szynie (belce)
Kolej podwieszona w Wuppertalu, oddana do
użytku w 1901 r., 13,3 km długości, w tym 10
km nad rzeką Wupper
Sidney
Australia
Kolej podwieszona w
mieście Chiba w Japonii
Koleje niekonwencjonalne
Koleje zębate
koleje z dodatkową szyną zębatą umieszczoną pośrodku
toru, z którą współpracują zębate koła napędowe
i hamujące taboru trakcyjnego, mogąca pokonywać trasę
o dużych nachyleniach profilu podłużnego
Kolej górska wąskotorowa Tatry,
Strbske Pleso, Słowacja
Tory Kolei izerskiej
Koleje niekonwencjonalne
Koleje na poduszkach magnetycznych (typu Maglev)
tradycyjny tor jest zastąpiony przez układ elektromagnesów,
dzięki polu magnetycznemu pojazd nie ma kontaktu
z powierzchnią toru, unosi się na nim, eliminowany jest
kontakt koła z szyną, który w tradycyjnych pociągach
znacznie ogranicza maksymalną prędkość jazdy
Japoński MLX01 Maglev rekord
prędkości 581,6 km/h z 2003 r na
torze Linimo
Aktualny rekord, w kwietniu
2015r – 603 km/h, nowy pociąg,
nowy tor eksperymentalny
(Yamanashi)
Kolej na poduszce magnetycznej
zbudowana w Szanghaju przez
niemiecką firmę Transrapid International
Konwencjonalna sieć
kolejowa
Sieć kolejowa – układ połączonych ze sobą linii kolejowych,
stacji i terminali kolejowych oraz wszystkich rodzajów stałego
wyposażenia niezbędnego do zapewnienia bezpiecznej
i ciągłej eksploatacji kolejowego systemu transportowego
Sieć kolejowa w Polsce
PKP PLK S.A.:




ponad 19 tys. km linii
kolejowych
średnie zagęszczenie
6,5 km toru/100 km2
ok. 1 600 stacji
kolejowych
ponad 14 500 skrzyżowań
z drogami kołowymi i
przejść dla pieszych
Składniki zagregowane:
linie kolejowe + węzły kolejowe
Warszawski węzeł kolejowy
Podział sieci na składniki
Składniki:
zagregowane
główne
linie kolejowe + usytuowane na nich
węzły kolejowe
szlaki ze stacjami pośrednimi, stacje węzłowe,
posterunki odgałęźne, układy stacji specjalnych
(np. stacje rozrządowe, manewrowe)
podstawowe
posterunki ruchu, grupy torów
o pojedynczych funkcjach technologicznych
elementarne
tory szlakowe, tory główne na stacjach i tory
boczne, węzły torowe (rozgałęzienia,
skrzyżowania, połączenia torów)
Podział sieci na składniki
Składniki maksymalnie zagregowane: ciągi przewozowe
Przykład
paneuropejskie
korytarze
transportowe
Linia kolejowa
Ma swój własny: kilometraż, numer oraz nazwę np.:
„Linia nr 1 Warszawa Centralna – Katowice”
Słupek hektometrowy (służy do określania
w terenie położenia względem początku
linii kolejowej)
Dzieli się na mniejsze elementy między posterunkami ruchu typu
następczego: odcinki, szlaki i odstępy
Schematyczny podział linii na odcinki, szlaki i odstępy
Elementy linii kolejowej
odcinek – część linii kolejowej, na którą składają się
dwa lub więcej kolejnych szlaków
szlak – część linii kolejowej między dwoma sąsiednimi
posterunkami zapowiadawczymi lub między
ostatnim posterunkiem zapowiadawczym
i końcowym punktem linii
odstęp – część linii kolejowej między
kolejnymi posterunkami
typu następczego,
np. między posterunkiem
zapowiadawczym
i najbliższym semaforem
odstępowym
Semafor odstępowy
Punkty eksploatacyjne
Regulują ruch pociągów,
zapewniają bezpieczeństwo ruchu
i odpowiednią przepustowość
Umożliwiają dostęp do
środków transportu kolejowego
Posterunki
ruchu
Następcze
Regulują
wjazd
pociągu na
bocznicę
Pomocnicze
Zabezpieczają ruch
np. w miejscu
skrzyżowania
w jednym
poziomie, splotu
torów itp.
Punkty
ekspedycyjne
Osłonne
Przystanki
osobowe
Tory odgałęziające się od
toru głównego na szlaku,
przeznaczone do
załadunku i wyładunku
wagonów towarowych
Ładownie
Bocznice
Tory odgałęziające się od
głównego toru na stacji
lub szlaku, stanowiące
połączenie z punktem
handlowym lub służące
do postoju pociągu
w tym zabiegów
utrzymaniowych
Posterunki następcze
Umożliwiają dodatkowo zmiany
kolejności jazdy pociągów
wyprawianych na tor szlakowy do
niego przyległy
Zapowiadawcze
Stacje
Posterunki
odgałęźne
Regulują ruch pociągów
na każdym przyległym
odstępie lub szlaku
(cel: zachowanie
bezpiecznego odstępu
między kolejnymi
pociągami)
Posterunki
następcze
Odstępowe
Obsługiwane
Bocznicowe
Samoczynne
ruchem zawiaduje semafory z samoczynną
dyżurny ruchu
blokadą liniową
Posterunki zapowiadawcze
Definicja stacji z punktu widzenia techniki ruchu kolejowego
Stacje kolejowe – posterunki ruchu następcze zapowiadawcze,
w obrębie których oprócz toru głównego zasadniczego znajduje
się co najmniej jeden tor główny dodatkowy, pociągi mogą
rozpoczynać i kończyć swój bieg, krzyżować się i wyprzedzać,
jak również zmieniać skład lub kierunek jazdy
stacje węzłowe – stacje , na których
łączą się szlaki z trzech lub więcej
kierunków
 węzeł kolejowy – zespół stacji
i posterunków ruchu sąsiadujących
ze sobą, którego granice ustala dany
zarząd infrastruktury

Stacja węzłowa w Tczewie
Posterunki zapowiadawcze
Mijanki – stacje kolejowe o ograniczonym zakresie działania,
których układ torowy umożliwia jedynie krzyżowanie
i wyprzedzanie pociągów
Posterunki odgałęźne – posterunki ruchu następcze
zapowiadawcze, które biorą udział w prowadzeniu ruchu
wszystkich pociągów kursujących na przyległych szlakach
(odstępach), zlokalizowane poza stacją:
 w miejscu odgałęzienia linii
lub łącznicy
 przy przejściu ze szlaku
jednotorowego w dwutorowy
i odwrotnie,
 w miejscu połączenia torów
głównych na szlaku
Rodzaje stacji kolejowych
Definicja stacji jako elementu infrastruktury kolejowej
Stacje kolejowe – budowle kolejowe w formie układów
torowych połączonych za pomocą rozjazdów, wraz
z urządzeniami sterowania ruchem kolejowym
i urządzeniami łączności
Rodzaje stacji w zależności od położenia:
 stacje krańcowe
‒ umiejscowione na początku
lub na końcu linii kolejowej
‒ mają najczęściej układ torów
czołowy

Stacja kolejowa w Oławie
stacje pośrednie
‒ umiejscowione między stacjami węzłowymi,
krańcowymi lub między stacją węzłową i krańcową
‒ mają najczęściej układ torów przechodni
Rodzaje stacji kolejowych
W zależności od rodzaju obsługiwanych przewozów:



stacje osobowe
‒ obsługa pasażerów (odprawa podróżnych, wymiana
pasażerów, itp.), przesyłek pocztowych i bagażowych
‒ obsługa ruchu pociągów pasażerskich
stacje towarowe
‒ obsługa ładunków (odprawa i odbiór przesyłek
towarowych)
‒ obsługa ruchu pociągów towarowych
stacje osobowo-towarowe
‒ spełniają funkcje stacji osobowych i towarowych
Rodzaje stacji kolejowych
W zależności od rodzaju pracy stacji:

stacje postojowe
‒ obsługa składu pociągów pasażerskich

stacje ładunkowe (terminale) i przeładunkowe
‒ wykonywanie prac załadunkowych i wyładunkowych
z wagonów kolejowych na pojazdy drogowe, statki,
magazyny i odwrotnie
‒ przeładunek z wagonów na wagony np. w związku ze
zmianą szerokości toru

stacje rozrządowe i manewrowe
‒ zmiany w składach wagonów (sortowanie, wymiana
grup wagonów, zestawianie składów pociągów)
‒ praca manewrowa na torach stacyjnych (przestawianie
pociągu z toru na tor, cofanie i podciąganie –
z wyjątkiem wjazdu i wyjazdu pociągu)
Klasyfikacja linii
kolejowych
Klasyfikacja linii kolejowych
W zależności od rodzaju trakcji:


linie zelektryfikowane
linie niezelektryfikowane (kolej parowa, spalinowa)
W zależności od rodzaju ruchu:



linie przeznaczone do ruchu pasażerskiego
linie przeznaczone do ruchu towarowego
linie przeznaczone do ruchu mieszanego
Klasyfikacja linii kolejowych
W zależności od liczby torów głównych:

linie jednotorowe

linie dwutorowe

linie wielotorowe
W Polsce na liniach dwutorowych obowiązuje prawostronny
ruch pociągów – jazda po torze prawym patrząc w kierunku
jazdy. W przypadku jazdy po torze w kierunku przeciwnym do
ustalonego kierunku zasadniczego używa się określenia "jazda
po torze niewłaściwym".
Klasyfikacja linii kolejowych
W zależności od wykonywanych przewozów:

linie znaczenia ogólnego (koleje użytku publicznego)
zobowiązane do przewozu wszystkich zgłoszonych
pasażerów i ładunków zgodnie z regulaminem przewozów,
za określoną opłatą i w ustalonych terminach

linie ograniczonego użytkowania (koleje użytku
niepublicznego)
są własnością zakładów przemysłowych lub instytucji, służą
do wewnętrznego transportu osób lub towarów
Klasyfikacja linii kolejowych
W zależności od szerokości toru (prześwitu):

linie normalnotorowe
szerokość toru 1435 mm (rozstaw osiowy szyn 1500 mm)

linie wąskotorowe
szerokość toru mniejsza od 1435 mm
(np. koleje turystyczne, zakładowe, itp.)

linie szerokotorowe
szerokość toru większa od 1435 mm
(w Rosji 1524 mm, w Irlandii 1600 mm,
w Portugalii i Hiszpanii obecnie 1668 mm)
Szerokość toru – prześwit, odległość między
wewnętrznymi powierzchniami główek szyn
mierzona prostopadle do osi toru na poziomie
14 mm od górnej powierzchni tocznej
Klasyfikacja linii kolejowych
W zależności od ukształtowania terenu:

linie (koleje) nizinne
największe wzniesienia 5-10 promili, minimalne promienie
łuków: 1400 m (linie magistralne), 1200 m (pierwszorzędne),
600 m (drugorzędne), 400 m (znaczenia miejscowego)

linie (koleje) podgórskie
największe wzniesienia 10-15 promili, minimalne promienie
łuków: 1200 m (linie magistralne), 600 m (pierwszorzędne),
400 m (drugorzędne), 250 m (znaczenia miejscowego)

linie (koleje) górskie
największe wzniesienia 15-25 promili, minimalne promienie
łuków: 600 m (linie magistralne), 400 m (pierwszorzędne),
300 m (drugorzędne), 200 m (znaczenia miejscowego)
Kategorie linii kolejowych
Parametry eksploatacyjne linii kolejowych
L.p.
Kategoria linii kolejowej
Obciążenie
przewozami
T [Tg/rok]
Prędkość
maksymalna
vmax [km/h]
Prędkość maks.
pociągów
towarowych
vt [km/h]
1
2
3
4
5
T  25
120 < vmax  200
80 < vt  120
1
Magistralne (0)
2
Pierwszorzędne (1)
10  T < 25
80 < vmax  120
60 < vt  80
3
Drugorzędne (2)
3  T < 10
60 < vmax  80
50 < vt  60
4
Znaczenia miejscowego (3)
T<3
vmax  60
vt  50
Spełnienie jednego z warunków wymienionych w tabeli jest
wystarczające do zakwalifikowania linii do odpowiedniej kategorii.
Każdej kategorii linii kolejowej odpowiada określony standard
nawierzchni kolejowej, ukształtowanie geometryczne trasy,
urządzenia srk.

Podobne dokumenty