Současné tendence vývoje vysokorychlostních systémů pro hromadnou přepravu osob
Karel Sellner, Jaroslav Čáp

Rychlý rozvoj individuální automobilové dopravy na krátké a střední vzdálenosti i dopravy letecké na vzdálenosti střední a dlouhé, spojený s odpovídajícím rozvojem infrastruktury, vedl v západní Evropě v šedesátých letech k úvahám o účelnosti dalšího rozvoje klasické železniční dopravy jak pro přepravu osob, tak i zboží. Z důkladných provozně ekonomických, technických, technologických i prognostických rozborů a studií vyplynuly dva zásadní závěry:

Tyto zdánlivě paradoxní závěry zahájily éru renesance a dalšího rozvoje železniční dopravy v Evropě. Kromě úsilí jednotlivých železnic a vlád se ukázalo, že pro rozvoj systému je třeba řady nadnárodních prací, studií a dohod. V rámci Mezinárodní železniční unie UIC byly po řadě přípravných prací a jednání přijaty v roce 1973 první záměry na zvyšování rychlostí na vybraných tratích a základní úvahy o novostavbách vysokorychlostních tratí. V roce 1985 byla v rámci EHK OSN přijata Evropská dohoda o mezinárodních železničních magistrálách (AGC), která se stala spolu s dokumenty UIC východiskem pro budování rychlostního evropského systému. Jsou v ní uvedeny hlavní evropské železniční magistrály i základní para­metry nově budovaných i modernizovaných tratí pro vysoké rychlosti. V souladu s touto Evropskou dohodou rozhodli 1. dubna 1988 ministři dopravy Francie, Spolkové republiky Německo, Belgie, Nizozemska, Lucemburska a Spojeného království Velké Británie o technických podrobnostech budoucí sítě elektrizovaných evropských rychlodrah koncipovaných na rychlost 250 - 300 km/h. Podobný vývoj proběhl ve stejném období i v Japonsku, kde vláda rozhodla, že pro spojení významných center osídlení bude postupně vybudována nová normálněrozchodná vysokorychlostní železniční síť. Tato zásadní rozhodnutí vedla k tomu, že nejdříve v Japonsku a s malým časovým odstupem i v Evropě začaly vznikat vysokorychlostní železniční systémy pro přepravu osob obsahující nejen novou, případně zásadně modernizovanou železniční infrastrukturu, ale i koncepčně nové, ucelené, elektrické vlaky s komfortem i bezpečností provozu srovnatelnými s leteckou dopravou.
Dá se konstatovat, že evropský kontinent je geograficky vhodný prostor pro vysokorychlostní systém. K původním evropským uživatelům vysokorychlostních systémů Francie, Itálie a Německa se postupně připojuje i Švédsko a V. Británie a v úvahu připadá velký prostor Ruska. Vývojový úkol původně spočíval na zdrojích jednotlivých zemí. V souvislosti s pokračujícím rozvojem spolupráce přichází v úvahu integrace nejen zemí, ale i sítě drah. V konečné fázi lze v podstatě nejen umožnit lepší evropský vnitřní trh, ale i snížit rozdíly a protiklady center a okrajových regionů. Mezinárodní unie železniční si v této souvislosti vytkla následující úkoly:

V roce 1989 předkládají evropské železnice "Návrh vysokorychlostní sítě". Ten postupně prochází evropským společenstvím a posléze pak vedením EU vznikají pracovní komise z vysoce postavených představitelů zemí, železnic a průmyslu.
Projekt samozřejmě respektuje rozdílné osídlení Evropy, od slabě (50 obyvatel/km²) po silně (300 obyvatel/km²) zabydlené oblasti, ale i rozhodující místa koncentrace obyvatel.
Na západovýchodním směru byly vyhodnoceny tři koridory: severní (140 mil. obyvatel) Londýn - Varšava (Moskva); střední (80 mil. obyvatel) Paříž - Budapešť (Kyjev); jižní (60 mil. obyvatel) Barcelona - Bělehrad (Ankara). K tomu přistupují ještě koridory severojižní s rozlišením na směry: severojihozápadní Brusel - Madrid, Stockholm - Barcelona, Petrohrad - Miláno; severojihovýchodní Glasgow - Marseille, Amsterodam - Neapol, Hamburk - Praha -Atény. Je zajímavé, že tato síť koridorů ve všech uvedených směrech v podstatě zachovává vzdálenost cca 300 - 350 km. Takové tedy byly vstupní úvahy.
Pro zhodnocení celosvětových zkušeností s budováním těchto systémů, jejich předpokládaných a skutečných efektů, způsobů financování a vlivů na ekonomiku železnic i na životní prostředí organizují již od roku 1992 Evropská Unie , Mezinárodní železniční unie ( UIC ), Společenství evropských železnic ( CER-CCFE ) a Unie evropského v železničního průmyslu (UNIFE) ve spolupráci s Mezinárodní asociací železničních kongresů (AICCF) Světové kongresy o vysokých rychlostech Eurailspeed . Jsou na nich rovněž projednány otázky dalšího technického rozvoje infrastruktury a vozidel i perspektivy dalšího rozvoje rychlostních železničních systémů a jeho modifikací.
První z těchto kongresů se konal v roce 1992 v Bruselu v době, kdy existoval již funkční vysokorychlostní systém v Japonsku , kde byl provoz na trati Tokio - Osaka zahájen již v roce 1964 a postupně se rozšiřoval. Ve Francii , která zahájila éru vysokorychlostní dopravy jako druhá na světě v roce 1981, byly v provozu dvě větve LGV Sud Est a Atlantic , v Německu byl v roce 1991 uveden do provozu systém ICE s prvním vysokorychlostním úsekem Hannover - Würzburg a v Itálii a ve Švédsku byly v provozu různě řešené rychlé vlaky s nuceně naklápěnými skříněmi. Nejnovějším vysokorychlostním systémem, v té době pouze krátce v provozu, byl systém AVE ve Španělsku spojující Madrid a Sevillu . Společnou nevýhodou těchto systémů byla jejich vzájemná nepropojenost. Další rozšiřování do jednotné evropské dopravní sítě komplikovala i jejich značná technická rozdílnost. Proto byla zvláště těmto otázkám zajímajícím železnice i průmysl věnována velká pozornost.
Druhý kongres Eurailspeed 95 proběhl v říjnu 1995 ve francouzském Lille.Volba místa konání kongresu nebyla náhodná. Lille je místem, kde se větví první dvě mezinárodní LGV spojující Paříž s Londýnem a s Bruselem . Z jednání kongresu vyplynulo, že rychlá železniční doprava zaznamenala především v Japonsku a v hospodářsky vyspělých západoevropských zemích rychlý a dynamický rozvoj, a že je při vhodně volených trasách, vlacích a provozní technologii konkurenceschopná vůči silniční a letecké dopravě. Tomu odpovídala i podpora dalšímu rozvoji rychlé železniční dopravy ve světovém měřítku i v Evropě. Zde je to plně v souladu s rozhodnutím Rady Evropy z prosince 1994 o podpoře budování 14 prioritních projektů dopravní infrastruktury v rámci EU . Z těchto prioritních projektů o celkovém objemu 92 mld. € bylo devět projektů železničních o objemu 74 mld. €.
Všeobecně byla přijata definice, že se do systému rychlých železničních tratí zahrnují novostavby vysokorychlostních tratí na rychlost 250 - 300 km/h, které by v roce 2010 měly dosáhnout délky 12 500 km, modernizované tratě na rychlost nejméně 200 km/h délky 14 000 km a tam, kde není možné především z geografických důvodů tuto rychlost dosáhnout, tratě spojovací délky 2 500 km. Ze studie Evropské unie pro stav bez rozvoje vysokorychlostních tratí a s nimi vyplynulo, že při jejich rozvoji se podíl železniční dopravy v zemích západní Evropy zvýší z necelých 14 % na víc než 23 % osobních přepravních výkonů. Celkové náklady na infrastrukturu systému se podle Řídicího schématu evropské vysokorychlostní sítě do roku 2010 odhadovaly na 207 miliard €, z toho zhruba polovina do roku 2000 a druhá polovina v prvním desetiletí příštího století. Náklady na nová vozidla pro tyto tratě se předpokládaly ve výši 33 miliard €.
Bylo konstatováno, že úspěšně probíhají práce v oblasti interoperability dopravních systémů pro vysoké rychlosti, které vycházejí z principu, že úplná unifikace stabilních a mobilních zařízení není možná s ohledem na odlišné technické principy v jednotlivých zemích, ale musí být hledáno; nalezeno a pevně zakotveno řešení, vycházející ze specifik jednotlivých systémů a železnic, možností železničního průmyslu a nutnosti společného efektivního a ekonomického provozu. V září 1996 je vydána Směrnice 96/84 o Interoperabilitě evropského vysokorychlostního systému jako oficiální dokument EU . Tato směrnice platí pro stavbu nových tratí a přestavbu stávajících na vysokorychlostní sítě s rychlostí minimálně 250 km/h. Sys­tém je rozpracován na šest dílčích podsystémů, které jsou dopracovány do Technické specifikace interoperability (TSI). Směrnice sleduje politické cíle EU , tj. v případě vysokorychlostní sítě zajistit otevřený přístup a zesílenou soutěž.
TSI pro interoperabilitu znamená funkční specifikaci dílčích systémů zejména pro jejich rozhraní. Data, hraniční hodnoty a výkonové parametry jsou tak stanoveny, aby umožnily interoperabilitu evropské vysokorychlostní sítě. Při splnění základních požadavků, kdy sem zejména patří otázky průjezdních průřezů, parametrů dopravní cesty, geometrie tratě, napájení trakcí, dále koncepce stavby a parametry vozidel, jejich bezpečnost, pohodlí a služby a v neposlední řadě zabezpečení jízdy, přenos dat i řízení vozidla. V zásadě jsou TSI rozděleny na šest podsystémů a to infrastruktura, zásobování energií, řízení jízdy a zabezpečení vozidla, údržba a provoz. TSI jsou zařazeny v základní struktuře mezi evropské normy a směrnice EU . Termín dopracování TSI a jejich schválení je rok 1999. Od tohoto roku zejména platí rychlostní limity nových vysokorychlostních tratí min. 250 km/h, u rekonstruovaných tratí 200 km/h a rychlosti vysokorychlostních vlaků nejméně 250 km/h, v určitých případech i více než 300 km/h.
Pro návrh vysokorychlostních vozidel TSI neznamenají standardizaci. Ustanovení jdou jen tak daleko, jak je nutné pro interoperabilitu. Pro evropský systém vysokorychlostních tratí to znamená stavbu nedělitelných jednotek s možností vzájemného spojení, s rychlostí nad 250 km/h, jejichž délka nepřesahuje 400 m.
V příspěvku nelze vyjmenovat všechny podrobnosti a tedy snad jen výběrově. Uvažují se stávající čtyři napájecí systémy, kdy ovšem ne všechny dovolují dosáhnout max. výkon. Provozní parametry se předpokládají následující: zrychlení pro 0 = 40 km/h 0,48 m/s² ; 0 = 120 km/h 0,32 m/s² ; 0 = 160 km/h 0,17 m/s²; do 300 km/h 0,05 m/s². Rozjezdové podmínky při 25 % výpadku trakce na stoupání 35‰ dosáhnout zrychlení 0,05 m/s² v trvání nejméně 10 min. a dosáhnout rychlost 60 km/h. Součinitel adheze pro rozmezí rychlostí V = 0 -200 km/h se předpokládá minimálně µ. = 0,15, pro V = 200 -300 km/h je µ = 0,10. Brzdné dráhy při brzdícím procentu b = 100 % se předpokládají při brždění z rychlosti V = 300 km/h L = 3350 m; V = 230 km/h L = 1860 m a V = 170 km/h L = 1000 m. Generátorická brzda pak musí být nezávislá na troleji, to znamená, že i rekuperační brzda musí být zálohovaná odporovou.
V oblasti rychlých vlaků byl zaznamenán významný technický rozvoj zvláště v oblasti konstrukce, parametrů a spolehlivosti řídicích a trakčních zařízení a začaly se projevovat tendence ke zvýšení využití půdorysné plochy vlaku pro cestující a ke zvýšení podílu rychlých vlaků s naklápěcími skříněmi. V oblasti ekonomiky se zvláště s ohledem na celospolečenskou efektivitu doporučovalo, aby hlavní odpovědnost za rozvoj infrastruktury pro rychlou železniční dopravu včetně financování nesl stát.

Současný stav budování systémů a jeho další rozvoj
Zhodnocení dosaženého stavu v oblasti rychlé železniční dopravy, výměna zkušeností v obdobných oblastech jako na druhém kongresu, naznačení perspektiv dalšího rozvoje včetně cest pro zajištění realizace bylo hlavní náplní 3. Světového kongresu o vysokých rychlostech Eurailspeed 98, který se konal ve dnech 28. 30. října 1998 v Berlíně. I tomuto kongresu předcházela významná událost v oblasti železniční vysokorychlostní dopravy. 15. září 1998 spolkový kancléř Helmut Kohl slavnostně otevřel novou vysokorychlostní trať spojující Berlín s 263 km vzdáleným Hannoverem a tím i s evropským systémem vysokorychlostních tratí.
Současný stav rychlé železniční osobní dopravy ve světě i v Evropě je možno hodnotit z mnoha pohledů. Snad nejvýznamnější je to, že v Japonsku dochází k mírnému, ale trvalému růs­tu výkonů rychlé železniční dopravy i jeho podílu na celkových přepravních výkonech. V Evropě se i přes pokles přepravních výkonů v zemích střední a východní Evropy podařilo celkový pokles zastavit a od roku 1995 dochází k pozvolnému růstu výkonů. Hlavní podíl na tom má vysokorychlostní železniční doprava, která trvale stoupá.
Od zavedení vysokorychlostních vlaků v Japonsku, tj. od roku 1964, v nich bylo přepraveno do konce roku 1997 již více než 5,5 miliard cestujících, v Evropě od počátku osmdesátých let zhruba 700 milionů cestujících. Vyjádřeno ve výkonech bylo v roce 1997 více než 60 % z celkových 37,4 miliard oskm uskutečněno ve Francii, zhruba 20 % v Německu a zbytek rovným dílem ve Švédsku, Itálii a ve Španělsku. V celé Evropě je v současnosti v provozu nebo ve výrobě téměř tisíc vysokorychlostních vlaků. Je při tom zajímavé, že podle statistik UIC je průměrná obsaditelnost vysokorychlostních vlaků vyšší (cca 60 %) než u ostatních vlaků osobní přepravy a že v některých zemích, např. ve Francii a v Německu, již přepravní výkony vysokorychlostních vlaků tvoří téměř polovinu přepravních výkonů dálkové osobní přepravy.
V září 1998 bylo v provozu celkem 4660 km nově vybudovaných vysokorychlostních tratí pro rychlost vyšší než 220 km/h. Nejvíce jich je stále v Japonsku 1953 km, ale celkovým počtem 2707 km tratí již Evropa předstihla Asii. V Evropě je nejvíce nově budovaných vysokorychlostních tratí ve Francii 1280 km, následuje Německo s 625 km, Španělsko 471 km, Itálie 248 km a Belgie 83 km nových vysokorychlostních tratí. Celková délka vysokorychlostních železničních systémů je však v Evropě podstatně delší, protože vysokorychlostní vlaky jsou provozovány i na tratích modernizovaných a spojovacích. V Německu je základní síť, na níž jsou provozo­vány vlaky ICE , dlouhá téměř tři tisíce kilometrů a navíc jsou tyto vlaky provozovány na více než pěti stech kilometrech tratí ve Švýcarsku a v Rakousku. Podobně je tomu i v dalších zemích, ve Švédsku jsou vysokorychlostní vlaky X 2000 provozovány pouze na modernizovaných tratích. V současné době lze proto hovořit již o propojování národních systémů rychlé železniční dopravy. Svědčí o tom i to, že vlaky THALYS lze spatřit nejenom ve Francii, ale i v Belgii, Nizozemsku a v Německu, vlaky Eurostar v Londýně, německé ICE v Bernu i ve Vídni, italské vlaky s naklápěcími skříněmi ETR 470 ve Švýcarsku, kde se potkávají i s francouzskými TGV a španělskými vlaky Talgo .
Z uvedených faktů vyplývá, že rozhodnutí Rady Evropy z roku 1994 i Řídicí schéma evropské vysokorychlostní železniční sítě přijaté mezinárodně na vládní i podnikové úrovni se úspěšně plní a přináší provozní, ekonomické i ekologické efekty. Přispěl k tomu nejenom značný objem investovaných prostředků, ale i úspěšně ukončené práce v oblasti interoperability vysokorychlostních železničních systémů, završené schválením Směrnice Evropské unie a její postupná aplikace v oblasti in­frastruktury i mobilních prostředků. Japonské železnice JNR, po svém rozdělení na JR East Japan Railway Company; JR Central JRC a JR West JRC si podělily původní "vysokorychlostní" systém . Takže dnes JR East obsluhuje tři vysokorychlostní úseky; JR Central jeden úsek, JR West také jeden úsek. V současné době jednotlivé železnice se prezentují především následujícími vozidly. Na JR E to jsou Serie 400 (Tsubasa), Serie E1 (Max), Serie E2 (Asama) a Serie E3 (Komachi) a vyvíjí se Serie E4. U železnice JRC je to Serie 300 i Serie 700 a u železnice JR - W to jsou společně vyvinuté Serie 700 a Serie 500. Japonský vysokorychlostní systém se blíží ke svému dokončení a v dalších letech se uvažuje kromě dostavby několika okrajových větví především s jeho zdokonalováním a zvýšením kapacity v nejexponovanějších úsecích.
Naproti tomu evropský systém, skládající se z řady vzájemně propojitelných a navazujících subsystémů, je teprve ve fázi budování. Při dalším budování tohoto systému se bude vycházet z již zmíněného řídícího schématu evropské vysokorychlostní sítě, který příslušné orgány UIC a EU postupně upřesňují. V současné době platí, že do roku 2005 by měla být evropská vysokorychlostní síť již plně funkční, dílka nově budovaných vysokorychlostních tratí by měla přesáhnout hranici 4000 km a v kombinaci s modernizovanými a spojovacími tratěmi by mělo dojít k dalšímu výraznému zkrácení jízdních dob na všech hlavních dopravních směrech v západní Evropě. Výrazně k tomu přispějí nové vysokorychlostní tratě budované vesměs na rychlost 300 km/h Franfurkt - Kolín/R - Brusel, Brusel - Amsterdam , Londýn - ústí Eurotunnelu , Lyon - Marseille s pokračováním přes Barcelonu do Madridu a další dokončené nebo rozestavěné úseky ve Francii , Německu; Itálii a ve Skandinávii.
Ukazuje se však, že oproti Řídicímu schématu dochází v některých traťových úsecích k přehodnocení původních představ o výstavbě vysokorychlostních tratí ve prospěch modernizace tratí stávajících. Je to především v případech nižších předpokládaných zátěžových proudů a složitých geografických podmínek. Důvody jsou především ekonomické, protože náklady na kilometr nově budované vysokorychlostní tratě dosahují částky 15 - 30 milionů marek*, zatímco náklady na modernizaci se zvýšením rychlosti na 200 - 220 km/h dosahují u dobře udržovaných tratí hodnot v rozmezí 2- 4 milionů marek* na kilometr. Reálnosti a efektivnosti posunu směrem k modernizaci přispěly i velmi dobré zkušenosti s provozem a ekonomickými výsledky vlaků s naklápěcími skříněmi, jejichž nasazení i na tratích s nižší maximální rychlostí přináší značné úspory jízdních dob oproti původnímu stavu a značnou míru konkurenceschopnosti s ostatními druhy dopravy.
Ve světovém měřítku se potvrdily dřívější úvahy o výstavbě vysokorychlostní tratě v Korejské republice spojující hlavní město Soul s přístavem Pussanem, která by měla být základem pro budoucí vysokorychlostní síť na Korejském poloostrově; s možností napojení na Čínu. Pokračují rovněž práce na vysokorychlostním spojení Sydney a Canberry v Austrálii a na přípravě výstavby vysokorychlostního spojení na Tchajwanu spojujícím hlavní město Tchajpej na severu ostrova s Kaosiungem na jihu. Na asijském kontinentu perspektivně uvažují s výstavbou vysokorychlostních tratí nebo zásadní modernizací vybraných tratí stávajících ještě v Číně a v Indii. Na americkém kontinentu zůstává situace ve výstavbě vysokorychlostních tratí i nadále nejasná. Na jedné straně existují zajímavé projekty podporované vládami USA i Kanady, na straně druhé není doposud jejich realizace smluvně a ekonomicky zajištěna.
Po stránce ekonomického zajištění velkých investičních akcí v oblasti modernizace a budování železniční infrastruktury převládá i nadále názor, že rozhodující podíl by měl mít stát, případně nadnárodní společenství se svými finančními institucemi. Vážné diskuse spolu s propracováním reálných postupů se však vedou a využití spolupráce státu se soukromým kapitálem v rámci systému PPP (Public Private Partnership). První zkušenosti ukazují, že jde o systém efektivní, který kromě zajištění potřebného kapitálu dává předpoklady i ke snížení celkových investičních nákladů.

Tendence dalšího rozvoje systému v oblasti vozidel
Referáty na 3. Světovém kongresu o vysokých rychlostech Eurailspeed 98, vystavené prototypové nebo již sériově vyráběné nové vlaky, publikované odborné zprávy i osobní rozhovory přesvědčily o tom, že hlavní tendence, tj. lepší využití půdorysné plochy vlaku pro cestující i rozvoj vlaků s naklápěcími skří­němi, které se začaly rýsovat již na druhém kongresu, jsou správné a životaschopné.
Kromě Francie a částečně Itálie všichni světoví výrobci i provozovatelé vysokorychlostních vlaků sledují perspektivní koncepci vlaků složených ze všech vozidel obsaditelných cestujícími. Trakční, regulační a řídicí zařízení je uloženo zpravidla pod podlahou jednotlivých vozidel, což vede i k vyrovnání hmotností na dvojkolí a díky vysoké spolehlivosti jednotlivých zařízení i celků i k úsporám na provozních nákladech celého sys­tému. Příkladem tohoto řešení je nový prototyp německého vlaku ICE 3 na rychlost 330 km/h, který opouští původní koncepci vlaků ICE 1 a 2 s čelním hnacím vozidlem. Je objednáno padesát vlaků ICE 3 , z toho třináct poslouží pro mezinárodní spojení do Švýcarska, Holandska, Belgie, Francie. Vozidla určená pro tři posledně jmenované země budou vícesystémová. V Německu mají zejména posloužit na nově budované vysokorychlostní trati Frankfurt/M - Kolín, trasované se sklony až 40 ‰ a minimálním poloměrem R = 3250 m při převýšení koleje p = 180 mm. Pro předpokládanou max. rychlost 330 km/h musí mít osmivozový vlak ICE 3 dostatečný výkon. Oproti ICE 2 jízdní odpor ICE 3 kvadraticky stoupne a potřeba výkonu se zvýší s třetí mocninou. Vlak ICE 3 předpokládá výkon 8000 kW, tj. zhruba 20 kW/t (u ICE 2 je cca 12 kW/t). Výkon na ss systémech je omezen na 4300 kW při nejvyšší rychlosti 230 km/h. ICE 3 je složen ze dvou částí. Základním prvkem je tedy čtyřvozová část složená z trakčního koncového vozu; dále transformátorového vozu, měničového vozu a středového vozu. Trakční a pomocné systémy jsou rozloženy pod podlahou vozidel a došlo proto nejen ke zlepšení obsaditelnosti o 8 %, ale zejména k lepšímu využití instalovaného výkonu a adhezní tíhy jednotky. Asynchronní trakční motory o jmenovitém výkonu 500 kW jsou instalovány v prvním a třetím voze polovičního dílu (tedy na 50 % náprav). Při nápravové hmotnosti trakčních vozů 17 t dosahuje jednotka rozjezdové zrychlení 0,62 m/s² ( ICE 2 0,42 m/s² ). Hmotnost vlaku ICE 3 je 400 t ( ICE 2 415 t ) a délka odpovídá podmínkám TSI a je 400 m.
Druhou hlavní cestou naplňující tuto tendenci je úspěšné ověření a zahájení sériové výroby dvoupodlažních vlaků ve Francii (vlaky TGV Duplex ) a v Japonsku (vlaky E1 MAX a E4). Výhodou tohoto uspořádání je především to, že při vyhovujícím komfortu jízdy je obsaditelnost vlaku o více než 50 % vyšší než v uspořádání jednopodlažním. To je významné především u provozně velmi zatížených vysokorychlostních tratí v okolí hlavních měst, kde se traťové kapacity již blíží svému stropu a kde by alternativní řešení vedlo buď k prodlužování nástupišť, nákladné rekonstrukci trati nebo výraznému zhoršení komfortu cestujících a jejich pravděpodobnému následnému přesunu na jiné druhy dopravy.
Velký rozvoj lze v posledních letech zaznamenat u rychlých vlaků s nuceně naklápěcími skříněmi. V Evropě skončila éra dvou dominujících řešení italské firmy Fiat s vlaky, u nichž jsou všechny vozy určené pro cestující a švédské firmy ABB s hnacím vozidlem a soupravou vlaku s řídicím vozem. Vývoj, výroba a dodávky obou těchto hlavních výrobců pokračovaly dodávkou vlaků ETR 460 a ETR 470 pro italské a švýcarské železnice, vlaků Penduloso pro portugalské železnice a dodávkou vlaků X 2000 v modifikované provedení pro švédské železnice. U všech těchto řešení byl použit elektrohydraulický systém naklápění skříně.
V loňském roce však byly dokončeny dva nové vlaky, německý ICT a švýcarský ICN a po náročných zkouškách se v letošním roce předpokládá nasazení do pravidelného provozu s cestujícími. V polovině roku 1998 byl pro urychlení zkoušek švýcarským výrobním konsorciem dokončen čtyřvozový předsériový vlak o výkonu 2 600 kW. Sériové vlaky ICN i ICT mají moderní koncepci bez čelního hnacího vozidla a oba jsou sedmivozové a jsou stavěny pro trakční systém 15 kV, 16 2/3 Hz. Vlastní technické řešení se však liší jak v trakční, tak i v pojezdové části. Německý vlak má elektrické trakční zaříze­ní o výkonu 4000 kW s osmi asynchronními trakčními motory uloženými pod skříní vozidla a silovou a řídicí elektronikou firmy Siemens. Výkon švýcarského vlaku s dodávkami firmy ADtranz je vyšší a dosahuje hodnoty 5200 kW. Snaha o větší unifikaci se projevila v zásadě ve shodném řešení elektrické výstroje ICT a ICE 3. Bloková silnoproudá schémata jsou shodná a obdobně je tomu u schémat řídicí techniky v systémech i podsystémech. Částečně rozdílné oproti ICE 3 je rozdělení poháněných náprav. Uvažuje se jednak sedmidílná a pětidílná jednotka, přitom počet hnacích a běžných náprav by byl 8 : 20 resp. 6 : 14. U trakčních vozů; mezi něž nepatří koncové vozy, budou poháněny dvě vnitřní nápravy, vnější podvozkové nápravy budou běžné. Využívá se tak pohon podvozků Fiat, jak je známo z Pendolina. Liší se i provedení podvozků a naklápěcího zařízení. Německý vlak používá klasické řešení podvozků Fiat s elektrohydraulickým naklápěcím zařízením, u švýcarského pro­vedení je použito podvozků Fiat-SIG Schienenfahrzeuge s radiálním nastavováním dvojkolí v závislosti na vzájemné poloze skříně a podvozku (“Navigator") a elektromechanickým zařízením pro naklápění skříní. Kombinace naklápění skříně a radiálního stavění náprav vede k poměrně komplikované stavbě podvozku s mnoha pákami, táhly a tlumiči. Bude zajímavé sledovat, jak se tato konstrukce osvědčí. Tento princip umožňuje uložení trakčních motorů i do hnacích podvozků. Oba vlaky mají moderně řešené skříně vozidel ze svařovaných velkoplošných profilů a komfortně zařízený interiér. Nejvyšší rychlost je u vlaku ICT 230 km/h, u švýcarského ICN 200 km/h. Oba vlaky budou od roku 1999 hromadně vyráběny a budou tvořit základ rych­lých vnitrostátních dálkových vlaků v obou zemích. V budoucnu se předpokládá odvodit z německého vlaku ICT i motorovou verzi ICT Diesel , případně i dvousilovou ICT Dual Mode. Další pokračování vývojové řady vlak ETR 480 představili i Italové. Od předchozích typů ETR 460 a ETR 470 se liší především modifikací trakčního zařízení, které umožňuje provoz na stejnosměrném systém 3 kV a na systému střídavém 25 kV, 50 Hz. Vlaky jsou určeny především pro rychlé spojení Itálie a Francie.
Již v závěru roku 1997 byly uvedeny do zkušebního provozu nové třívozové vlaky norských železnic, z nichž jeden byl vybaven nuceným naklápěním skříní na elektrickém principu. Vlaky se osvědčily na nové rychlé trati spojující centrum hlavního města s novým letištěm, které bylo uvedeno do provozu v říjnu 1998. Návazně byla zahájena výroba čtyřvozových vla­ků s naklápěcími skříněmi pro rychlé meziměstské spoje v Norsku. Výrobcem i těchto nových vlaků s nejvyšší rychlostí 220 km/h je ADtranz Norge. Nové vlaky s naklápěcími skříněmi vyrábí i firma Bombardier pro Kanadu a nová, případně zdokonalená provedení v normálně i úzkorozchodné verzi, vznikla u japonských železničních společností JR Central (řada 383), JR West (řada 283) a JR Hokkaido (řada 201). Japonská tech­nologie nuceného naklápění je použita i u prvních vlaků této koncepce pro Queensland Rails v Austrálii. 6. listopadu 1998 byly uvedeny do pravidelného provozu s cestujícími na trati Brisbane Rockhampton dva šestivozové vlaky pro rozchod 1067 mm a trakční systém 25 kV, 50 Hz s nejvyšší rychlostí 170 km/h. Vlak je určen pro 310 cestujících, má hmotnost na dvojkolí 12 tun a na obloukovité trati umožnil zkrácení jízdních dob o téměř 30 %. Stejná společnost objednala dodávku desetivozových motorových vlaků s naklápěcími skříněmi pro trať Brisbane Cairns, kde má dojít ke zkrácení jízdní doby na 1681 km dlouhé trati z 32 na 27 hodin. Budou to první vlaky s nuceným naklápěním s lůžkovými vozy.
Odlišnou cestou jdou francouzští konstruktéři i provozní odborníci, kteří dlouho považovali vlaky s naklápěcími skříněmi za neperspektivní. V posledních letech však svůj názor zásadně změnili a kromě vývoje a ověřování lehkých třívozových elektrických a motorových jednotek s naklápěcími skříněmi pro regionální dopravu bylo možno na výstavě rychlých vlaků v Berlíně spatřit i očekávaný zkušební vysokorychlostní vlak TGV Pendulaire s nuceně naklápěnými skříněmi vozidel. Přijel na výstavu přímo ze zkoušek se všemi zkušebními zařízeními, kabely a přístroji a budil mezi odborníky zaslouženou pozornost. Vlak si zachovává všechna hlavní specifika francouzské koncepce, čelní hnací vozidla se dvěma hnacími podvozky o výkonu 4400 kW, vložené vozy s vnitřními společnými Jakobiho podvozky a trakčním a regulačním zařízením pro stejnosměrný systém 1,5 kV a střídavý 25 kV, 50 Hz. Naklápěcí zařízení mezi vloženým rámem podvozku a rámem skříně je zatím elektrohydraulické s možností změny na elektromechanické. Z diskusí na konferenci bylo možno učinit závěr, že v budoucnu bude možno využívat vlaky s nuceně naklápěnými skříněmi i pro velmi vysoké rychlosti, a že budou zvláště vhodné na spojích, na nichž budou kombinovány traťové úseky vysokorychlostní a modernizované. S podobným řešením vlaku pro rychlost 300 až 350 km/h, ale v koncepci všech vozidel obsaditelných cestujícími, uvažují v budoucnu Švédové.
Španělská firma Talgo vychází z investičně levnějších provozně osvědčených souprav Talgo Pendular ve variabilním složení s přirozeným naklápěním a měnitelným rozchodem. Je to řešení s menšími provozními efekty a náročnými požadavky na kvalitu tratě. Úspěch zaznamenala firma Talgo dodávkou čtyř hotelových souprav v roce 1994 do Německa pro noční spojení mezi Berlínem a Bonnem a Berlínem a Mnichovem. Provoz i údržbu zajišťuje společnost Inter City Night. Jedinou novinkou je vývoj speciálního aerodynamicky řešeného hnacího vozidla k vlakům Talgo XXI pro rychlost 220 km/h. Zatímco vozy pro tento vlak nedoznaly žádné významnější změny oproti Talgo Pendular, je hnací vozidlo vyrobené ve spolupráci s firmou KraussMaffei o výkonu 1550 kW zcela nové koncepce pouze s jedním dvounápravovým podvozkem. Prototyp tohoto vlaku byl představen odborné veřejnosti 28. října 1998 v Barceloně. Obdobný postup zvolila firma Talgo i pro zámořské provedení. Od ledna 1999 byly tři vlaky Talgo Cascade se speciálními aerodynamicky řešenými jednostanovišťovými motorovými čtyřnápravovými lokomotivami F 59 americké výroby uvedeny do pravidelného provozu u společnosti Amtrak na ramenech Seattle - Portland Eugene a Seattle - Vancouver. Dvanáctivozové vlaky pro 243 cestujících tam jezdí rychlostí 200 km/h.
Základní tendence hlavních provozních a technických para­metrů rychlých vlaků lze stručně shrnout s určitou mírou zjednodušení do následujících bodů:

Závěr
Vývoj ve světě, a zvláště v posledních letech v Evropě, svědčí o rychlém rozvoji a efektivnosti železničních systémů pro rychlou přepravu osob na střední a dlouhé vzdálenosti. Tento vývoj bude nepochybně pokračovat i v následujícím období a přispěje k revitalizaci železnic v hospodářsky vyspělých zemích, ke zlepšení životního prostředí i k větší spokojenosti cestujících. V dalším desetiletí lze očekávat napojování vybraných koridorů sítě TEN zemí střední a východní Evropy na celoevropský výkonný a rychlý železniční systém nejdříve formou modernizovaných koridorů a v závěru období v odůvodněných případech celoevropského významu i formou zahájení výstavby vysokorychlostních tratí. S tím souvisí i nutnost věnovat pozornost vývoji a výrobě vlaků s naklápěcími skříněmi pro modernizované železniční tratě a minimalizovat časovou ztrátu u koncepčně moderních vlaků řady 680 pro České dráhy.

Literatura:

[ 1 ] Hochgeschwindigkeitsnetz für Europa, UIC 1992

[ 2 ] Transeuropäische Netze, Europa in Bewegung, EU 1994

[ 3 ] Das transeuropäische Hochgeschwindigkeitsnetz, Spitzenangebot der Bahnen, UIC 1997

[ 4 ] Sellner, K., Čáp, J.: Elektrické vlaky pro modernizované a vysokorychlostní tratě, NŽT 2 a 3/1996

[ 5 ] Jelen, Sellner: Svět rychlých kolejí, NADATUR Praha 1997 [6] Dreiman, K. a kol.: Interoperabilität des transeuropäisches HGB. ZEV+DET Glas. Ann. 1998, č. 2, s. 4550.

(Nová železniční technika 3/1999, 4/1999)

Strana vytvorená / Site created : 13. III. 2001 Posledná aktualizácia / Last update : 13. III. 2001