Zapotrzebowanie na transport kolejowy w Europie rośnie z wielu różnych powodów, takich jak troska o środowisko, nasilona urbanizacja, koszty energii i zatory na drogach. Europejskie koleje muszą jednak uporać się z wieloma wyzwaniami, by zaspokoić to zwiększone zapotrzebowanie. Przewymiarowanie zdolności przewozowej na zatłoczonych trasach miejskich i dojazdowych oraz fakt, że przewóz towarów jest kierowany jedynie z ograniczonej liczby portów morskich, uwydatniły potrzebę kompleksowej modernizacji kolei, by mogła zyskać na atrakcyjności i konkurencyjności. Tego zadania podjął się zespół finansowanego ze środków UE projektu CAPACITY4RAIL, koncentrujący się na pięciu głównych filarach: odporność, przystosowalność, automatyzacja, przystępność i rosnąca ogólna zdolność przewozowa.
Nowe projekty torów bezpodsypkowych
Jednym z najbardziej obiecujących sposobów, w jaki partnerzy projektu mają nadzieję osiągnąć te ambitne cele, jest projektowanie nowych torów bezpodsypkowych. Tor bezpodsypkowy to nowoczesna konstrukcja torowiska, która z powodzeniem jest wykorzystywana na całym świecie na potrzeby linii dużych prędkości, kolei ciężkiej i lekkiej oraz systemów tramwajowych. Jak wykazano, tory bezpodsypkowe zapewniają wyższą wydajność eksploatacyjną i są trwalsze od tradycyjnych torów na podsypce.
Zespół projektu CAPACITY4RAIL opracował pionierski projekt dwóch nowych koncepcji torów bezpodsypkowych. Naukowcy zdecydowali się na projekt torów modułowych zorientowany na RAMS (niezawodność, dostępność, łatwość utrzymania i bezpieczeństwo) oraz zorientowany na LCC (analizę całego cyklu eksploatacyjnego) w przypadku torów drabinkowych. Obydwie koncepcje zostały zaprojektowane na potrzeby przewozu towarów lub wysokiej zdolności przewozowej pasażerów, ale można je także przystosować do szybkiego przewozu pasażerów. Po udanym dopracowaniu projektów (obydwie koncepcje zostały zgłoszone do opatentowania), zespół projektu planuje obecnie przygotowanie prototypu i testy odpowiednio w marcu i czerwcu 2017 r.
Innowacje w zakresie VHST
Partnerzy projektu skupili się także na nowych projektach torów na potrzeby tras VHST (tranzyt bardzo dużych prędkości) i przeprowadzili studium parametryczne, aby oszacować prognozowaną odpowiedź dynamiczną referencyjnych torów kolejowych wyposażonych w określone połączenie przekładek podszynowych i podpodkładowych (USP). USP umożliwiają w prosty sposób modyfikowanie sztywności toru na podsypce z atrakcyjnym stosunkiem kosztów do korzyści poprzez dodanie elastycznej warstwy pod podkład kolejowy. USP można podzielić na dwie duże kategorie: poprawa jakości torów oraz kontrola hałasu i drgań/ochrona przed nimi, przy czym nie wykluczają się one wzajemnie.
Naukowcy ustalili, że wprowadzenie USP przełożyło się na znaczący spadek szczytowego poziomu przemieszczenia pionowego i przyspieszenia w warstwach podtrzymujących tory, w tym w warstwie podsypki. Niemniej zwrócili także uwagę, iż tym udoskonaleniom towarzyszy wzrost szczytowego poziomu przemieszczenia pionowego i przyspieszenia komponentów torów podpieranych przez USP.
Przetestowane na trasie High Speed 1 w Zjednoczonym Królestwie, USP użyte przez zespół CAPACITY4RAIL wykazały ogromny potencjał pod względem podniesienia odporności i niezawodności tras kolei dużych prędkości, co obniży nakłady na utrzymanie.
Nowe narzędzia online
Prócz innowacji w infrastrukturze fizycznej, partnerzy CAPACITY4RAIL opracowali także wiele narzędzi online, które poprawią zdolność przewozową i niezawodność kolei europejskich.
Jednym z nich jest internetowe narzędzie do wspomagania procesów decyzyjnych, które identyfikuje opcje i innowacje zapewniające wyższą zdolność przewozową, dzięki wykorzystaniu podejścia obejmującego całe systemy (na przykład typy torów, tunele, rodzaje pociągów w sieci, granice zdolności przewozowej itp.). Użytkownicy mogą wprowadzać do narzędzia różne aktualne komponenty kolei, co umożliwia prezentację zdolności przewozowej kolei w formie szczegółowych wykresów radarowych opartych na pięciu przewodnich filarach projektu. Narzędzie daje zatem możliwość bardzo szybkiej oceny możliwych opcji modernizacyjnych i projektowych. Obecnie na rynku nie ma innego tego typu narzędzia.
Partnerzy projektu opracowali także pionierskie symulacje i demonstrator modeli, które mają usprawnić przygotowywanie rozkładu jazdy i planowanie operacyjne. To umożliwi uruchomienie większej liczby pociągów, podniesienie zdolności przewozowej, większą punktualność i ogólną poprawę stabilności sieci. Narzędzie może być używane online z wykorzystaniem informacji spływających w czasie rzeczywistym albo offline jako symulator rozkładu jazdy.
Koniec trasy w zasięgu wzroku
Prace nad projektem CAPACITY4RAIL, w który zaangażowała się duża liczba liczących się i wpływowych organizacji oraz przedsiębiorstw kolejowych w Europie, dobiegną oficjalnie końca we wrześniu 2017 r. Partnerzy projektu, którzy otrzymali niemal 10 mln EUR dofinansowania ze środków UE i już osiągnęli niezwykle obiecujące wyniki, są bez wątpienia na dobrej drodze do wypracowania zarówno technicznych, jak i operacyjnych rozwiązań, które zapewnią Europie zmodernizowaną, elastyczną i nowoczesną sieć kolejową godną dwudziestego pierwszego wieku.
Więcej informacji:
witryna projektu
poleca:
Studentnews.pl