Strona główna » transport » Drogi i tory – starcie gigantów

Drogi i tory – starcie gigantów

Archiwum

Bardzo często miłośnicy zielonej gospodarki i zwolennicy rewolucji energetycznej są entuzjastycznie nastawieni do transportu szynowego i z definicji popierają każdą inicjatywę tego typu. W kończącej się epoce ropy transport szynowy był traktowany po macoszemu, ale ma on swoje olbrzymie zalety- z jednym ale: należy je rozumieć i sensownie stosować. Rozpoczynając od kontrowersyjnego przykładu- pomimo konsekwentnego nastawienia proekologicznego jestem raczej przeciwnikiem budowy nowych linii tramwajowych w miastach, a nawet mocno sceptyczny wobec metra. Dlaczego? Przeczytajcie:

Od strony praktycznego zastosowania  różnice pomiędzy transportem szynowym (takim najpowszechniejszym jak go znamy) i drogowym są dwie:

1 Pojazdy szynowe są kierowane biegiem szyn. Ma to oczywistą wadę, że nie mogą pojechać objazdem, dojechać dokładnie do klienta, itp- czyli są tam gdzie tory i nie mogą być gdzie indziej, a linia kolejowa kosztuje.  Tak mi to powiedział Kapitan Oczywisty.  Ale ma to tez drugą stronę medalu – skoro jadą zawsze tam gdzie są tory, to nie trzeba kierować i mogą poruszać się z prędkościami przekraczającymi możliwości szybkości reakcji człowieka.

2. Pojazd szynowy, jak wiadomo porusza się relatywnie wąskimi stalowymi kołami po stalowych  szynach. Główną i najważniejszą różnicą do gumowych opon i asfaltu jest współczynnik tarcia.

Tarcie

Według definicji to jest siła przeciwdziałająca względnemu przemieszczaniu się dwóch ciał.  Tarcie stali o stal jest wyraźnie mniejsze niż gumy o asfalt, a węższych kół mniejsze niż szerszych i właśnie dlatego tramwaju nie da się zaparkować na stromym podjeździe pod blokiem.  Przeważnie na stromych podjazdach nie ma też szyn (ok, są w San Francisco, sam widziałem 🙂 ). Ale przede wszystkim z powodu niedostatecznego tarcia tramwaj by zjechał, nawet z zablokowanymi kolami. Dokładnie tak samo jak samochód z oblodzonej, a jeszcze lepiej przykrytej warstewka wody jezdni:

A tu filmik poglądowy:

Wszystko ładnie i zabawnie, ale spójrzmy na drugą stronę. Siła przeciwdziałająca przemieszczaniu się dwóch ciał. Także w części powodująca opór toczenia. Czyli – im mniejsze tarcie, tym mniej energii potrzeba na przesuwanie przedmiotu po powierzchni. Stalowe koła po szynach dają tu znaczące oszczędności względem opon na asfalcie. Ale jednocześnie oczywiście wydłużają drogę hamowania oraz jednocześnie ograniczają nachylenie stoku po którym może poruszać się pojazd.

Konsekwencje

Z powyższych, w końcu oczywistych i znanych każdemu, kto widział lód na jezdni czy chodniku, informacji, wynika parę równie oczywistych wniosków:

1. Dla transportu z prędkościami przewyższającymi normalne możliwości reakcji przeciętnego człowieka, zwłaszcza przy kierowaniu cięższymi pojazdami (czyli ok 100 km/h) możliwy jest wyłącznie transport szynowy.

2. Wszędzie gdzie opór toczenia ma istotne znaczenie – czyli im więcej wagowo ładunku i dłuższe trasy, tym kolej jest właściwsza.

3. Tam gdzie istotne znaczenia ma droga hamowania (lub przyspieszania) i możliwość pokonywania stromych wzniesień, transport kołowy ma zasadnicze przewagi nad szynowym

4. Generalnie możliwa długość pojazdów szynowych jest znacznie większa niż drogowych, co oznacza większy ładunek w przeliczeniu na czas pracy obsługi.

Praktycznie wnioski

Dalsze konsekwencje powyższych tez w prosty i oczywisty sposób oddają racjonalną strukturę transportu.

Co do pkt. 1: wynika z niego, że to kolej powinna stanowić podstawę transportu międzymiejskiego. Ponieważ tylko pociągi mogą stanowić realną konkurencję dla innych środków transportu. Między dużymi aglomeracjami oczywiście narzuca się kolej dużych prędkości, ale w rzeczywistości na odległość powiedzmy 300 km, wystarczy prędkość maksymalna 160 km/h i handlowa, powiedzmy 100 km/h. 3 godziny drogi. Samochodem potrzebna jest przyzwoita autostrada dla takiego czasu, a nawet samolot z dojazdem na/z lotniska i odprawą nie wyjdzie dużo szybciej.  Przy prędkościach handlowych rzędu 250 km/h (jak przy najnowszych projektach linii) czas przejazdu jest porównywalny z samolotem do odległości 700-800 km. Doświadczenie zresztą pokazuje, że ruch lotniczy na trasach, gdzie otwarto szybką kolej zmniejsza się o 80-99% (to ostatnie zwłaszcza w Chinach, gdzie różnica cen biletów kolejowych i lotniczych jest największa). Szybka kolej jest bez wyjątku napędzana elektrycznością która, jak wiadomo, jest najłatwiejsza do wytworzenia w odnawialny sposób.

Z powyższych założeń narzuca się także maksymalizacja transportu towarów, zwłaszcza na zelektryfikowanych szlakach. Oprócz tego, ruch miejski, zwłaszcza łączony pojazdów szynowych i drogowych (czyli tramwaje łączone z jezdnią) wydaje się dokumentnie bez sensu. Inherentnie związana z pojazdami szynowymi dłuższa droga hamowania faktycznie spowalnia ruch. Ruch samochodowy należy spowalniać, ale niekoniecznie za pomocą wstawiania na drogi kilkudziesięciotonowych, źle hamujących pojazdów w otoczenie stada samochodów z rodzinkami usiłującymi na ostatnią chwilę odwieźć dzieci do przedszkola. W największym skrócie: z powyższych najprostszych praw fizyki wynika, że tramwaj będzie ZAWSZE wolniejszy od pojazdu kołowego w podobnych warunkach trasy. Podobnych, tzn. taka sama część po oddzielnym pasie, z wejściem do pojazdu na poziomie podłogi, z priorytetem na skrzyżowaniach i tą samą prędkością maksymalna. O miejskiej  komunikacji publicznej w takim stylu będzie jeszcze co najmniej jeden poważny wpis.

Z to, IMO transport szynowy znakomicie się może sprawdzić w miejscu, gdzie obecnie nie jest specjalnie poważany – na zupełnie pobocznych trasach, o na tyle małym natężeniu ruchu, że nie ma ekonomicznego sensu elektryfikacja linii, a relatywnie płaski teren i niezbyt gęste przystanki pozwoliłyby na użycie pojazdu akumulatorowego. To daje olbrzymia przewagę możliwości użycia elektryczności nad podmiejskimi busami. Mówimy o trasach zbyt długich na sensowną obsługę przez autobusy elektryczne i jednocześnie zbyt mało obciążonych na elektryfikację linii. Dla dokładniejszego opisu: 20- 100 km długości, z przystankami co kilka kilometrów, kursami nie częściej niż co pół godziny (bo w przybliżeniu przy częstszych opłaca się elektryfikacja linii).  Przy pełnej rewolucji energetycznej, jest to jedna z koniecznych rzeczy. Na ten temat także warto rozpisać się dłużej, ponieważ nawet z ołowiowymi akumulatorami takie pojazdy są możliwe i całkiem względnie się sprawują, a z nowymi typami akumulatorów i silników mogą być bardzo ciekawym rozwiązaniem. Też temat do dokładniejszych obliczeń i wpisu.

To wszystko nie zmienia absolutnie postulatu maksymalnej elektryfikacji transportu, ale przecież pojazdy drogowe także mogą być zasilane z sieci energetycznej (trolejbusy) czy akumulatorami.

Nic szczególnie odkrywczego nie napisałem, ale mam nadzieję, że względnie prosto wyjaśniłem podstawowe problemy. Mnóstwo osób, naprawdę w najlepszych intencjach promuje złe rozwiązania przez zwyczajny brak rozumienia tej pierwotnej fizyki transportu.  Szczegóły mam nadzieję omówić później, a tymczasem mam nadzieję na gorącą dyskusję, a i także poproszę czytelników o odrobinę promocji tej stronki.  Przypuszczam, że już jest jasny jej profil i merytoryczna zawartość i wierzę, że warto ja polecać.

Advertisements

4 komentarze

  1. anoneem pisze:

    „Co do pkt. 1: wynika z niego, że to kolej powinna stanowić podstawę transportu międzymiejskiego. ”
    Teraz nadal energia chyba zbyt tania, bo na razie wszystko wydaje się stać na głowie. Zazwyczaj autobusy, a często i samoloty (tanie linie) są tańsze niż pociąg…

  2. Energia prawdopodobnie nadal jest zbyt tania, ale drugą sprawą są dotacje. Z taśm wiemy, że tanie linie są pod stołem dotowane z budżetu, a przewoźnicy drogowi płaca dość symbolicznie na utrzymanie dróg- w przeciwieństwie do kolejowych, którzy płaca wszystko i jeszcze z podatkami, kosztami komercyjnych kredytów i zyskiem operatora infrastruktury.

  3. Arturro pisze:

    Transport drogowy dotują kierowcy samochodów osobowych (poprzez podatki w paliwie). Rozmawiałem kiedyś z inżynierem budującym drogi – z tego co mówił – a podpierał to wyliczeniami – dobrze zrobionej drogi samochody osobowe nie niszczą. Pomińmy tutaj ścieranie asfaltu przez opony. Drogi są niszczone przez ciężkie pojazdy, ważące powyżej 3 ton. Im cięższy pojazd, tym szybciej niszczona jest droga. Oczywiście warunki atmosferyczne przyśpieszają niszczenie dróg (zamarzanie wody w pęknięciach asfaltu), ale podstawową przyczyną jest rozjeżdżanie dróg przez ciężkie pojazdy.

  4. To jest prawda, zarówno drogi jak i tory zużywają się z drugą lub trzecią potęgą nacisku na oś (nie pamiętam). Czyli ciężarówki i ciężkie pociągi zużywają bardziej. Ale to i tak drobiazg w porównaniu do zużycia paliwa, co jest ważniejsze.A drogę można zbudować także do poziomu niskiego zużycia przez ciężki sprzęt, ale to kosztuje.

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s

Follow rewolucja energetyczna on WordPress.com
%d blogerów lubi to: