ALI Seminarski Rad Zeljeznice u Svijetu

Historijski razvoj željezničkog saobraćaja u svijetu

1. Uvod

Od formiranja prvobitne zajednice javile su se potrebe za komunikacijom i održavanjem međusobnih veza i odnosa između njih. To je posljedica društvenog karaktera, jer su ljudi živjeli u zajednicama, danas žive i formiraju zajednice i tako će biti u budućnosti. To je uslov ljudskog opstanka i napretka u životu.

Kroz historiju, ljudi su tražili razna pomoćna sredstva koja su im pomagala u poslovima koji su im se nametali. Tako je otkrivanje točka označilo jednu novu eru, kako u razvoju ljudskog društva, tako i saobraćaja.

Naime, danas saobraćaj predstavlja jedan od ključnih faktora u razvoju društva. Stalna potreba za prevozom ljudi i materijalnih dobara sa jednog mjesta na drugo, dala je za rezultat formiranje željeznice kao jednog od vidova saobraćaja.

Željeznica je takav vid saobraćaja koji je u stanju da savlada potrebe u prevozu i ujedno se razvija sa porastom društvenih proizvodnih snaga.

U periodu nastanka, pa sve do razvoja drumskog i zračnog saobraćaja, željeznica je imala dominantnu ulogu u pružanju saobraćajnih usluga.

Razvoj željezničkog saobraćaja svojom transportnom funkcijom izvršio je odlučujuću ulogu u razvoju niza privrednih grana čime je obezbijedio veliki profit i nerazdvojivu spregu sa ljudima i prirodnim bogatstvima.

Željeznički transport se razvio nakon otkrića parnog stroja kao iskoristivog pogonskog sredstva u 18. i 19. stoljeću, kada je omogućena gradnja glavnih željezničkih trasa koje su bile jedna od ključnih komponenti industrijske revolucije. Željeznice su smanjile troškove prijevoza i smanjile količine "izgubljenih" ili propalih pošiljki, koje su bila učestala pojava u prijevozu brodovima. U kopnenom prijevozu prijelaz sa riječnih kanala na željeznice omogućio je stvaranje regionalnih tržišta unutar kojih su se cijene vrlo malo razlikovale od grada do grada. Pokazalo se da je izum i razvoj željeznica u Europi jedan od najznačajnijih tehnoloških izuma kasnog 19. stoljeća.

1


2. Početak razvoja željezničkog saobraćaja

Poznato je dasu stari Egipćani gradili kamene ceste za transport kamenih blokova pri gradnji piramida, a Rimljani i Grci na svojim putevima imali su tvrde kolotecine za vučenje kolica i primitivnih vagoneta. To su bile jedine transportno-putne komunikacije sve do XVI stoljeća kada se željeznice kao pojam prvi put spominju 1550.godine u čuvenoj kozmografiji Sebastijana Minstera. U ovoj kozmografiji slikovito su opisani transporti u njemačkim rudnicima sa rudničkim kolicima i vagonetama koje se kreću po drvenim šinama. Te iste godine pojavila su se prva rudarska kolica – preteča željezničkih vozila u Libertalskim rudnicima u Elzasu. Ova mala kolica na četiri točka, od livenog gvožđa, saobraćala su po drvenim šinama. Ako su podaci o vremenu pojave prvih drvenih šina dosta nesigurni,šine od livenog gvožđa,izvijesno je počele su se koristiti od 1763. godine koje su poznate pod nazivom REINOLDSOVE šine. U prvo vrijeme, gvozdene šine koristile su se, kao i do tad drvene, u rudnicima.

Slika 2. Reinoldsove šine od livenog gvožđa

Slika 1. Tip drvenih šina iz XVII vijeka

Na kontinentu Evrope gvozdene šine su takođe spajale rudnike i vodene arterije. Bendžamin Otram radio je, takođe, na zamjeni drvenih šina gvozdenim u rudnicima Engleske, ali je svoje ime ugradio u šinski saobraćaj u gradovima. Prva tramvajska pruga izgrađena je u Njujorku 1832. godine.

Uporedo sa uvođenjem i razvojem šinskih puteva, unapređuju se i šinska vozila. U početku su se vozila, posebno ona za prevoz putnika, gradila po uzoru na drumska vozna sredstva. Kasnije je uočeno da znatno manji otpor kotrljanja po šinama nego na drumu omogućava i korištenje većih vozila, a i spajanje više vozila u kompoziciju. Već smo spominjali prva rudarska kolica od livenog gvožđa iz XV vijeka na četiri točka. Francuski inžinjer Bomon koji je radio u engleskim rudnicima, izgradio je 1602. godine novi tip kola, kojima daje naziv vagon (a taj se naziv

2


zadržao do danas), nosivosti 5,2 tone, što je višestruko povećanje u odnosu na dotadašnje kapacitete kako drumskih, tako i šinskih vozila.

Francuzi su 1734. godine izgradili otvorena teretna kola za prevoz kamena, koja se nimalo ne razlikuju od današnjih plato-kola. Prvu parnu lokomotivu konstruisao je engleski mehaničar Trevitik 1804. godine i nazvao je Nepobjediva. Njegova lokomotiva bila je teška 5 tona, a mogla je povući teret težine 10 tona brzinom od 5 km/sat, te 60 putnika na rastojanje od 14 km. Lokomotiva je puštena u promet 13.02.1804 godine, a korištena je u rudniku željeza u Walesu. Njegova željeznica pokazala se nezadovoljavajućom jer je bila preteška te je uzrokovala pucanje tračnica i iskakanje pa je projekt doživio financijski neuspjeh. Konačna ocjena je bila: "Eksperiment nije uspio".

Slika 3. Crtež Trevitikove parne lokomotive “Nepobjediva”

1767. godine engleski inženjer Ričard Rejnold ( Richard Raynold ) konstruisao je željezne šine i one su odmah doživjele široku primjenu u gradovima širom Evrope. To je bio početak željeznice i tramvaja, a prvobitno je jedina pogonska snaga bila konjska vuča. . Početkom XIX stoljeća prugama se povezuju rudnici sa pristaništima a zatim i druga mjesta. Već 1820. godine u predjelu Njukastla ( New Castle ) u Engleskoj izgrađeno je oko 400 km gvozdene pruge. 1 Širom svijeta naučnici su izučavali fenomen vodene pare, a engleski fizičar i pronalazač Isak Njutn otkrio je da se vodena para može pretvoriti u mehaničku. Mnogobrojni pokušaji naučnika da konstruišu parnu mašinu u praksi nisu opravdale svoje postojanje, kao npr. parna kola francuza Kunjoa iz 1769. godine I drumska parna kola engleza Edvardsa iz 1786. godine.

1813. god. William Hedkey izgradio je lokomotivu s četiri kotača što se pokazalo pre velkim opterećenjem te je 1815. god. izgradio lokomotivu sa 8 kotača. 1821. god. George Stephenson uspio je uvjeriti rukovodeče ljude u rudnicima u Darlingtonu da bi se korištenjem parne lokomotive za prijevoz vagona moglo u jednom putovanju prevesti 50 puta više ugljena. On je uveo u upotrebu klipove i cilindre te kotače s utorima koji su omogućili da vlakovi ne iskaču iz tračnica što je do tada bio čest slučaj.

1 Dr.Milan Adamović; Uvod u Saobraćaj 1; Saobraćajni fakultet u Beogradu 1999, str. 113.

3


4

Bilo je još pokušaja pojedinih pronalazača da konstruišu parnu lokomotivu, ali tek pojavom genijalnog engleskog konstruktora i pronalazača Džordža Stivensona započinje nova i značajna era u konstrukciji parnih lokomotiva. Uočavajući sve greške svojih predhodnika, on je konstruisao parnu lokomotivu koja je 27.09.1825. godine na pruzi Stokton- Darlington vukla voz od 12 teretnih i 22 putnička vagona. Težina voza iznosila je 90 tona, prevezeno je 450 putnika, a maksimalna postignuta brzina iznosila je 19 km/h

Ovaj dan se smatra Rođendanom željeznica u svijetu. Tada je počela intenzivna gradnja željeznica i do danas su izgrađeni milioni kilometara željezničkih pruga.

Slika 4. Džordž Stivenson

Slika 5. Parna lokomotiva „Rocket“

Nakon postignutog uspijeha na pruzi Stokton – Darlington, na kojoj je poslije probne vožnje, nastavljen redovni saobraćaj mješovitom, parnom i zaprežnom vučom, Stivenson nastavlja rad na unapređenju lokomotiva, a angažuje se i na građenju pruga.

Izgradnjom pruge Liverpool – Manchester je raspisan natječaj od 500 funti za izgradnju lokomotive koja bi mogla saobraćati brzinom većom od 10 mph te vući teret dvostruko teži od svoje težine. Natjecalo se ukupno šest lokomotiva a pobjedila je lokomotiva Georgea i Roberta Stephensona „Rocket“ prosječne brzine 13,8 km/h te maksimalne brzine 24 km/h, a mogla je povući težinu od 12,5 t.

Slika 6. Pruga Liverpul- Mančester


Na novoizgrađenoj pruzi Liverpul – Mančester, Stivensonova lokomotiva “ Rocket ” na probnoj vožnji dostiže brzinu do čak 56 km/h. Otvaranjem redovnog saobraćaja isključivo parnom vučom na ovoj pruzi, 1830. godine, započinje organizovan željeznički prevoz, tako da je 1843. godine Engleska imala 3141 km željezničke pruge. Željeznice kao novo saobraćajno sredstvo brzo se proširila i na druge zemlje, tako da poslije Engleske počinje izgradnja i u drugim zemljama.2

Hronološka slika gradnje važnijih željezničkih pruga u svijetu poslije puštanja pruge Stokton – Darlington izgleda ovako:

1830. godine puštena je u saobraćaj željeznička pruga u Engleskoj između Liverpula i Mančestera u dužini od 308 km;

1831. godine pušta se u javni saobraćaj prva pruga u SAD ( Baltimor – Mils );

1832. godine puštena je u saobraćaj prva željeznička pruga u Austriji između Linca i Budojevice. Dužina pruge je iznosila 131 km, a na pruzi je saobraćala konjska željeznica;

1835. godine puštena je u saobraćaj prva željeznička pruga u Njemačkoj između Nirnberga i Firta;

1838. godine puštena je u saobraćaj prva pruga u Rusiji ( Petrovgrad – Carsko selo );

1839. godine prve pruge dobijaju Holandija ( Amsterdam – Starben ) i Italija ( Napulj - Portići );

1845. godine željeznice stižu u Aziju ( Cejlon );

1848. godine željeznica stiže u Južnu Ameriku ( Gvajana );

1855. godine željeznica dolazi u Australiju;

1856. godine i posljednji kontinent Afrika ( Egipat ) dobija svoju prvu željezničku prugu.

U razvoju željeznice u svijetu su značajne gradnje transkontinentalnih željeznica. Prva je izgrađena 1869. godine od jedne do druge obale SAD-a. Transsibirska željeznica se gradila od 1892 - 1905. godine, a njena ukupna dužina je 9 337 km. Danas u svijetu postoji 1 201 237 km pruga. Oko 70% ukupne mreže željezničkih pruga posjeduju Evropa i Sjeverna Amerika. U Evropi ima oko 370 000 km pruga. Najgušću željezničku mrežu, s obzirom na teritoriju, ima Belgija. Najveću ukupnu duljinu imaju SAD i Rusija. Najelektrificiranije željeznice ima Švicarska - 98%. Najveći promet putnika ima Japan. Najveći robni promet ima Rusija i SAD3

2 .Milan Adamović; Uvod u Saobraćaj 1; Saobraćajni fakultet u Beogradu 1999, str. 116.3 www. wieninternational.at /en/node/4019

5


Tempo izgradnje željeznica u svijetu još bolje se može uočiti kroz podatke o ukupnoj svjetskoj dužini željezničke mreže:

GODINE DUŽINA MREŽE U HILJADAMA KM

1825. 0,04

1830. 0,15

1835. 0,67

1840. 8,6

1845. 15,9

1850. 38,5

1860. 107,9

1870. 207,9

1880. 367,0

1900. 790,5

1920. 1200,7

1933. 1314

1944. 1338

1955. 1195

1965. 1346

Prve tri decenije XX stoljeća karakteriše postepeno usporavanje dinamike izgradnje pruga, da bi se negdje 1930 – ih godina ukupna dužina svjetske željezničke mreže zaustavila na radu veličina od 1,3 miliona kilometara, koliko približno ima i krajem XX stoljeća. Snaga i brzina parnih lokomotiva stalno se povećavala te su se 50 – tih godina XX stoljeća gradile lokomotive snage preko 2 200 kW koje su vukle putničke vozove redovnim brzinama od 100 km/h.4

4 Dr.Milan Adamovi; Uvod u Saobraćaj 1; Saobraćajni fakultet u Beogradu 1999, str. 119.

6


3. Historijski razvoj željezničkih vučnih vozila

3.1. Električna lokomotiva

Novi podsticaj razvoju željezničkog saobraćaja dao je Werner fon Siemens. Na tehničkoj izložbi u Berlinu 31. maja 1879. godine W. Siemens je demonstrirao prvu električnu lokomotivu sa motorom jednosmjerne struje i rednom pobudom snage 2,2 kW. Vozilo se kretalo brzinom od 12 km/h, a u tri prikolice moglo da preveze 18 putnika.Prva linija podzemne gradske željeznice – metroa – otvorena je u Londonu 1863. godine sa parnom vučom. Ovaj sistem šinskih vozila dobija pun zamah tek uvođenjem električne vuče. Od 1890. do 1900. godine, električne podzemne željeznice dobijaju Budimpešta, London, Pariz i Berlin. Od početnih 25 km/h brzine metroa povećavaju se ubrzo i do 120 km/h. 5


7

Slika 7. Werner fon Siemens Slika 8. Prva električna lokomotiva


Prvih 40 kilometara željezničke pruge elektrificirano je 1897. godine u Švicarskoj. Lokomotiva snage 220 kW vukla je putničke vozove maksimalnom brzinom od 50 km/h, iako su tih godina na eksperimentalnim dionicama električne lokomotive dostizale i brzine od 210 km/h. Šira primjena električne vuče počinje u Švicarskoj od 1913.god., u SAD od 1916. god. (Čikago – Milvoki), u Italiji od 1920. ( Torino – Lances – Ceres ), itd.Lake elektromotorne garniture, sa 2 – 12 dijelova, za prigradski željeznički saobraćaj i kraće međumjesne linije kreću se brzinama do 120 km/h pa i 160 km/h.6

Elektrifikacijom pruga i uvođenjem električne vuče dolazi do povećanja brzine prevoza, sigurnosti i smanjenja potrošnje energije. Da bi se postigle veće brzine morale su se konstruisati posebne pruge. Ovaj problem je prevaziđen izgradnjom pruga čije su šine mnogo teže i pragovi mnogo gušći.7

3.2. Dizel lokomotiva

Za tvorca dizel motora zvanično se smatra nemački pronalazač i industrijalac Rudolf Dizel, po kome je ovaj danas nezaobilazan tip motora i dobio ime. U to vrijeme svi motori sa unutrašnjim sagorijevanjem su funkcionisali uz pomoć svijećice koja je palila smješu goriva i vazduha. Rudolf Dizel je 1892. godine uspio da zaštiti patent motora sa unutrašnjim sagorijevanjem koji gorivu smešu obrazuje samopaljenjem. Prvi prototip je bio daleko od nečega što se danas smatra savremenim dizel motorom. Do tog trenutka osnovni izvor pogona i pokretač Industrijske revolucije uopšte, bile su parne mašine, koje su uveliko našle primjenu u željeznici i vodenom saobraćaju.

Slika 10. P rva dizel lokomotiva

6 Dr.Milan Adamović; Uvod u Saobraćaj 1; Saobraćajni fakultet u Beogradu 1999, str. 121.7 Dr.Milan Adamović; Uvod u Saobraćaj 1; Saobraćajni fakultet u Beogradu 1999, str. 122.

8

Slika 9. Rudolf Diesel


1912. godine Rudolf Diesel je ugradio motor u lokomotivu čime je ostvarena pretpostavka za razvoj dizelske vuče. Najveća primjena dizelske vuče je u industriji, primjenjuje se kao zamjena za električne lokomotive. Dizel – električne lokomotive snage do 3 000 kW postižu skromnije brzine – do 90 km/h u vuči teretnih i do 120 km/h u vuči putničkih vozova. To su ustvari električne lokomotive koje se ne napajaju iz kontaktne mreže nego iz sopstvene „elektrane“sa pogonom na dizel – gorivo. Prednost im je u tome sto ne zahtijevaju skupu izgradnju kontaktne mreže te su vrlo pogodne sa manjim saobraćajem.8

3.3. Turbinska lokomotiva

Prva lokomotiva s turbinskim pogonom izrađena je u tvornici "Brown, Boweri & Cie" u Švicarskoj 1941. godine po narudžbi Švicarskih željeznica. Snaga plinske turbine iznosila je 5900 kW, od čega se 4400 kW koristilo za pogon turbokompresora. Samo preostalih 1500 kW služilo je za pogon električnoga generatora. Temperatura plinova izgaranja na ulazu u plinsku turbinu iznosila je 600 °C. Ona se inače regulira odgovarajućim omjerom količine goriva i zraka Što se dovodi u komoru za izgaranje. Za povećanje termičke korisnosti procesa u plinskoj turbini poželjno je da temperatura plinova na ulazu u plinsku turbinu bude što veća, a temperatura na izlazu Što manja. Ulazna temperatura ograničena je, međutim, mehaničkim svojstvima dijelova plinske turbine koji su izvrgnuti strujanju vrućih plinova. Termička korisnost spomenutoga turbinskog postrojenja iznosila je 17 %. Lokomotiva je uspješno radila 13 godina.Iz tog primjera vidljivo je da se vrlo velik dio snage plinske turbine predaje turbokompresoru. To je neizbježno zbog toga što plinska turbina ne može raditi bez kompresora.Pokretanje plinske turbine obavlja se pomoću električnoga generatora koji se uključi u režim elektromotora, a struju dobiva iz akumulatora ili pomoću dizelsko-električnog agregata.


9


4. Širina kolosijeka

Osnovni princip funkcioniranja željezničkog sustava je svugdje isti: prijevoz roba i putniika posebno uređenim putevima (tračnicama). No širina šina je različita u različitim državama a isto tako i napajanje. U početku su električne lokomotive koristile istosmjernu struju relativno niskog napona. Danas se koristi napon od 1500 i 3000 V. Drugi način napajanje je korištenje izmjenične struje. Napajanje izmjeničnom strujom je prvi puta korišteno u Mađarskoj 1930-ih godina, a u široj upotrebi je tek od 1950-ih. U početku su različiti sustavi napajanja predstavljali zapreku u odvijanju prometa budući je bilo potrebno mijenjati lokomotive na posebno opremljenim terminalima. No danas se koriste višesistemske lokomotive koje mogu mijenjati sustav napajanja. Najčešće se koriste lokomotive sa 4 sustava napajanja.

Specifičnost željezničkog prometa je da se odvija po posebno izgrađenim putovima - kolosjecima. Širina kolosjeka se s vremenom mijenjala. Gotovo 60% željezničkih mreža danas koristi tzv. standardne ili internacionalne kolosjeke širine 1435 mm (4 stope i 8,5 incha). Tu širini uveo je još George Stephenson na prvoj pruzi između Darlingtona i Stocktona, a 1846. godine Britanski Parlament je donio Zakon o kolosjecima (Gauge Act) kojim je određeno da sve pruge moraju imati kolosjeke te širine. No nisu sve države usvojile tu mjeru kao standardnu. Od početka izgradnje pruga, u Rusiji se koristila širina kolosjeka od 1524 mm (5 stopa). Istu širinu kolosjeka imaju i nekadašnje Sovjetske Republike, a danas samostalne države Ukrajina,

10

Slika 11. Prva turbinska lokomotiva


Bjelorusija, Letonija, Estonija i Litva. Španjolska i Portugal također koriste tzv. širokotračne kolosjeke širine 5 stopa i 5,5 incha. Službena standardna širina kolosjeka u Portugalu iznosi 1665 mm, a u Španjolskoj 1674 mm. Irska i Sjeverna Irska koriste kolosjeke širine 5 stopa i 3 incha ili 1600 mm.

Različita širina kolosjeka predstavlja problem u povezivanju. Kako bi se taj problem riješio uvedeni su tzv. dvojni kolosjeci. Povezivanjem prometnih mreža unutar Europe za očekivati je daljnja standardizacija širina kolosjeka. Tako danas nove linije velikih brizina u Španjolskoj koriste standardnu širinu kolosjeka od 1435 mm. Danas se u okviru Europske unije ulažu značajna sredstva u standardizaciju ne samo širine kolosjeka već i sustava signalizacije i napajanja u cilju povećanja brzine prometovanja te sigurnost.

5. Savremeni brzi vozovi

Elektrifikacijom odnosno modernizacijom pruga dolazi do postizanja velikih brzina i većih nosivosti a za koje nisu dovoljno odgovarajuće lokomotive, a ni željezničke pruge, na primjer na klasičnoj građenoj pruzi sa čeličnim šinama sa dozvoljenim osovinskim pritiskom od 18 – 20 tona može se postići brzina od 90 – 120 km/h, a da bi se postigle veće brzine od ovih moraju se konstruisati posebne pruge. Naravno, i ovaj problem je prevaziđen izgradnjom pruga čije su šine mnogo teže i pragovi mnogo gušći. Na ovako pripremljenim prugama postižu se mnogo veće brzine, tako da na pruzi Tokio – Osaka dugoj 515 km puštenoj u saobraćaj 1964. godine postiže maksimalnu brzinu od 250 km/h, dok na pruzi Pariz – Lion 1983. godine, dugoj 388 km postigla maksimalna brzina 260 – 300 km/h. Da bi se ove brzine mogle postizati moralo se pristupiti novim i savremenijim vozovima. Naravno, u tome se i uspjelo zahvaljujući prije svega tzv. „Velikim silama“ u željezničkom saobraćaju, tj. Francuskoj, Japanu, Njemačkoj i Italiji, tako da danas imamo najsavremenije vozove na kojima se još i dalje radi.9

Jedan od najsavremenijih vozova u Evropi koji je obilježio ulazak u novi milenijum, ne samo svojom zapanjujućom brzinom nego i boljim i modernijim servisom kao i ugođajem putovanja jeste ICE – 3. ICE – 3 je konstruisan u Njemačkoj i njegov konstruktor je Alexandar Neumesiter ( Nojmaister ). Ovo je i ujedno najsavremenija generacija ovih vozova. Ovaj voz je konstruisan za vožnje kroz cijelu kontinentalnu Evropu, dok su njegovi prethodnici samo u upotrebi u zemlji njihovog porijekla. ICE – 3 ima 8 vagona i 16 ojačanih osovina koji radi na principu dvostruke

9 .Milan Adamović; Uvod u Saobraćaj 1; Saobraćajni fakultet u Beogradu 1999, str. 121.

11


vuče. Vuča 8 moćnih vagona slijedi princip koji se koristi u Japanu, tako što prvu, treću, šestu i osmu osovinu pojedinačno pokreću 4 motora od 500 kW. Svaki vagon je snadbjeven pojedinim vodo – rashladnim inverterom (GTO) za svaka 4 vučna motora. Na ovom modelu se još uvijek radi, prije svega na cilindričnom pokrovu pantografa radi smanjenja buke zračnog otpora.

Tehničke karakteristike ICE – a su:

- Ukupna dužina: 200 metara;- Ukupna širina: 2, 95 metara;- Ukupna visina: 3, 89 metara;- Broj sjedišta: 404;- Ukupna moć: 8000 kW;- Maksimalna brzina: 333 km/h;- Cijena: 40 miliona KM.

Slika 12. ICE-3

5.1. Tipovi savremenih vozova

U Japanu je uveden u upotrebu novi model voza Šinkasen – nazvan Serija N700 – prvi od superbrzih vozova koji je opremljen aktivnim hidrauličnim sistemom za naginjanje u krivinama, tako da kroz njih može da prolazi većom brzinom.Naginjanje voza je za jedan stepen veće od nagnutosti pruge, što omogućava vozu da kroz krivine prolazi brzinom od 270 km/h. Poboljšanju brzine voza doprinose i nove elastične navlake od specijalnog materijala koje potpuno zatvaraju prostore između vagona.Voz serije N700 koristi regenarativno kočenje, kakvo se koristi u savremenim hibridnim automobilima, što znači da se dio energije kočenja, umjesto u toplotu, pretvara u električnu energiju i vraća u mrežu. Sva ova poboljšanja donijela su uštedu u energiji od 19 %. Brzinu od 60 milja, odnosno 96, 56 km/h dostiže za svega 37 sekundi, a težak je 700 tona10

10 www.voanews.com/Serbian/archive/2007-08/2007-08-08-voa10.

12


TGV je voz velikih brzina Francuskih željeznica. TGV vozovi putuju normalnom brzinom od 320 km/h (200 milja/h). Ovaj voz drži brzinski rekord za šinska vozila. Posebno modificirani voz je dostigao eksperimentalnu najveću brzinu od 574,8 km/h.Izvršene su određene modifikacije, kako bi se izvršili testovi:

Povećan je napon napajanja sa 25 kV na 31 kV; Šinje su pojačane; Pojačani su vučni motori (do 68% veći od normalnog); Montirani su veći točkovi; Modificirana je konstrukcija pantografa

6. Eksplicitno- tehničke karakteristike željezničkog saobraćaja Pri kretanju glatkih metalnih točkova po glatkim metalnim šinama javljaju se mali otpori trenja (kotrljanja), svakako osjetno manji nego na drumu. To je prva izvorna odlika željezničkog saobraćaja.Druga značajna odlika željezničkog saobraćaja je usmjereno kretanje. Za razliku od drumskog saobraćaja, kod koga se funkcija upravljanja obavlja preko prvog para točkova, kod šinskog saobraćaja ovu funkciju obavljaju šine preko svih točkova. Usmjereno kretanje omogućava formiranje kompozicije vagona koju vuče lokomotiva. Na ovaj način dodatno se smanjuje ukupni otpor kretanja ( puta i sredine ) jer lokomotiva „siječe vazduh“ vagonima iza sebe.Osnovne odlike šinskog saobraćaja su velika brzina, niska cijena, masovnost i neelastičnost.Mali otpori trenja omogućavaju postizanje većih brzina, posebno voznih brzina na otvorenoj pruzi. Mali otpori trenja utiču i na manju potrošnju energije, te time i na manje troškove kretanja. Na manje troškove kretanja utiče i kretanje u kompoziciji koje omogućava da se jednom pogonskom jedinicom i jednom posadom vuče cijela kompozicija.

13

Slika 13. Šinkasen N700Slika 13. Tag


kretanje u kompoziciji omogućava masovnost, odnosno koncentrovane prevoze pri kojima se veća količina tereta ( i putnika ) istovremeno prevozi sa jednog mjesta na drugo.S obzirom na relativno male otpore puta, kao i na to da su, pri kretanju vozila u kompoziciji, otpori sredine manji nego pri kretanju svake vozne jedinice posebno – dodavanje novih vagona u kompoziciju nije praćeno srazmjernim povećanjem troškova. Što je kompozicija duža i teža, to su troškovi po jedinici prevoza – manji. Sa porastom masovnosti prevoza (veličine kompozicije ) troškovi prevoza se smanjuju.Osnovni nedostatak šinskog saobraćaja je njegova neelastičnost odnosno neprilagodljivost zahtjevima pojedinačno malih prevoza.Osim navedenih glavnih, izvornih i izvedenih odlika željezničkog saobraćaja, na opredjeljenje korisnika za izbor željezničkih prevoznih sredstava mogu, u nekim slučajevima uticati još neke njegove odlike.11

Vrijeme putovanja – manji otpori puta u željezničkom saobraćaju omogućavaju postizanje većih brzina što znači i kraće vrijeme putovanja. Međutim, neelastičnost željezničkog saobraćaja dovodi često do značajnih gubitaka u vremenu.Pouzdanost – željeznički saobraćaj, posebno savremeni sa električnom ili dizel – električnom vučom, najmanje je podložan uticajima vremenskih neprilika te su zastoji iz ovih razloga manji nego u bilo kojem drugom vidu saobraćaja. Pouzdanost željezničkog saobraćaja može da smanji čvrsta veza voznih sredstava sa saobraćajnicom, zbog toga što kvar samo jedne vozne jedinice prekida rad svih drugih sredstava na datoj dionici pruge.Dostupnost – samo većim korisnicima željezničkog teretnog saobraćaja omogućeno je direktno uključenje u željezničku mrežu preko industrijskih kolosjeka do najbliže željezničke stanice čime se omogućava utovar/istovar na polaznoj/završnoj tački puta.Uticaj na životnu sredinu – u ovom pogledu, željeznički saobraćaj se može smatrati povoljnim jer troši manje energije, a time ispušta manje otpadnih materija. Primjenom električne vuče u željezničkom saobraćaju znači i izostanak izduvnih gasova i manje buke.

7. Mjesto željezničkog saobraćaja u sistemu

Mjesto željezničkog saobraćaja u saobraćajnom sistemu određeno je njegovim eksploataciono – tehničkim karakteristikama i postojanjem zahtjeva za prevozom kojima upravo takve odlike odgovaraju.Željeznički saobraćaj je pogodan za koncentrovane prevoze. Najbrži porast potreba za ovakvom vrstom prevoza zabilježen je u prvoj etapi indstrijalizacije, te je sasvim razumljivo da je u to vrijeme – negdje od sredine XIX do tridesetih godina XX stoljeća željeznički saobraćaj ostvarivao najbržu dinamiku rasta i postizao najveće rezultate, uspješno povezujući rudnike, industrijske centre, uvozne i izvozne luke, velike gradove i druga izvorišta i utočišta masovnih prevoza.Tako je npr. prva željeznička pruga na svijetu Stokton – Darlington olakšavala izvoz uglja iz rudnika u Darlingtonu do najbližeg pristaništa i time omogućila dalji razvoj ovih rudnika. Druga pruga povezivala je mančesterski industrijski bazen, preko luke u Liverpulu sa svjetskim tržištem, sa koga je dolazio znatan dio sirovina i na koje je odlazio znatan dio gotovih proizvoda. Ohrabrena početnim uspjesima u zadovoljavanju potreba u prevozima, željeznica

11 Dr .Milan Adamović; Uvod u Saobraćaj 1; Saobraćajni fakultet u Beogradu 1999, str. 122.

14


pokušava da prati razvoj ovih potreba i u kasnijim etapama industrijalizacije, u kojima se težište razvoja prenosi na prerađivačku industriju, na manje proizvodne i potrošačke centre, na povezivanju sela iz kojih dolaze nove količine poljoprivrednih proizvoda namijenjenih gradskom tržištu, itd. Ali ni jedan vid prometa, pa ni željeznica, ne može da postigne veće rezultate u zadovoljavanju potreba u prevozu koje ne odgovaraju njegovim eksploataciono – tehničkim karakteristikama. Zato je sasvim razumljivo da rezultati željeznice na lokalnim prugama, na kojima prevozi nisu masovni, nisu mogli biti onako povoljni kao na prugama na kojima se obavljaju koncentrovani prevozi. U svim razvijenijim zemljama svijeta, negdje od tridesetih godina XX stoljeća, počinje napuštanje i demontiranje pruga sa nedovoljnim iskorištenjem.Iz činjenice da se početak demontiranja lokalnih pruga vremenski poklapa sa početkom burnog razvoja motornog drumskog saobraćaja često se izvlači pogrešan zaključak da je željeznica prevaziđeno sredstvo koje se zamjenjuje drumskim saobraćajem.Naprotiv, pojava motornog drumskog saobraćaja, ne samo da ne umanjuje značaj željeznice, nego joj upravo omogućava brži razvoj jer je oslobađa prevoza koji ne odgovaraju njenim odlikama. Time se može objasniti da je, i pored stagnacije ukupne nominalne dužine svjetske željezničke mreže, obim prevoza robe željeznicom u stalnom porastu. 1905. godine ostvareno je na prugama željeznica svijeta 4 235 milijardi tonskih kilometara, a 1988. godine 7 364 milijarde ili 74 % više. Dio porasta potreba u prevozu željeznicom proizilazi iz osjetnog omasovljenja proizvodnje u prerađivačkoj industriji i robnoj poljoprivredi, zbog koga mnogi proizvodi koji su se nekad prevozili u malim količinama danas zahtijevaju sredstva koncentrovanog prevoza. U budućnosti se može očekivati još intenzivniji nastavak ove tendencije.Prema tome željeznički saobraćaj je imao lijepu i uspješnu prošlost, danas igra značajnu ulogu u ukupnom prevozu, a izvjesnost daljeg porasta potreba u koncentrovanim prevozima obezbjeđuje željezničkom saobraćaju i izvjesnu budućnost12

8. Najduža pruga na svijetu (Transsibirska željeznica)

Gradnja transsibirske pruge trajala je 25 godina, od 1891. do 1916. godine. U tom je razdoblju izgrađeno 7500 kilometara tračnica od Čeljabinska, grada u podnožju Urala, s azijske strane, do Vladivostoka, luke na Tihom oceanu, što se nastavilo na već postojeću željezničku infrastrukturu od Moskve do Čeljabinska (1800 km), čime je nastala najduža željeznička linija na svijetu. Prometno povezivanje europskog, južnosibirskog i dalekoistočnog dijela teritorija Rusije bilo je odlučujuće za održavanje golemog Ruskog Carstva.

Prva ideja za izgradnju željeznice kroz Sibir javila se izgradnjom željeznice Moskva-St. Petersburg u tadašnjoj carskoj Rusiji. Ozbiljni planovi započeli su 1880-ih godina, potaknuti u prvome redu vojnim ambicijama, no najvećim dijelom željom za kolonizacijom plodnih područja na krajnjem istoku. Izrada zadovoljavajućeg projekta trajala je gotovo deset godina, tijekom kojih su se stručnjaci konstantno borili s pritiscima smanjenja troškova izgradnje.


15


Službena izgradnja je započela 31. svibnja 1891., s istočne strane, nedaleko od Vladivostoka. Toj prigodi je prisustvovao i mladi carević Nikolaj Aleksandrovič, budući car Nikola II.. Već sljedeće godine počinje gradnja i sa zapadne strane, od Čeljabinska do Irkutska. Obje dionice, Čeljabinsk-Irkutsk i Vladivostok-Khabarovsk puštene su u promet 1897. Dvije godine prije (1895.) počeo se graditi preostali, zabajkalski dio, koji je završen 1900. Prvi vlak došao je do Bajlakskog jezera i grada Irkutska 1898. godine. Kasnije je završen posljednji dio željeznice, kojim su spojena dva kraja, između Irkutska i Khabarovska preko rijeke Amur.

Pruga je u cijelosti bila spojena već 3. studenog 1901., kada su se radnici sa zapadne strane susreli s radnicima s istoka, no službeno prometovanje vlakova na cijeloj dionici u to vrijeme još nije postojalo. Jedna od najvećih prepreka je bila Bajkalsko jezero, oko 60 km istočno od Irkutska. Zanimljivo je da je u to vrijeme željeznica bila prekinuta kod jezera, a vagoni su se ukrcavali na posebne trajekte i njima prevozili na drugu stranu. Izgradnjom dijela pokraj rijeke Amur na kineskoj granici 1916., završena je cijela dionica željeznice. Najteža dionica magistrale, ona uz južnu obalu Bajkalskog jezera, izgrađena je 1905., a 1916. je zabajkalski dio spojen s Khabarovskom.

Željeznica se od Vladivostoka prostirala sjeverno, pored obale rijeke Usuri do Khabarovska na rijeci Amur. U to je vrijeme pruga od Čeljabinska do Vladivostoka bila duga 4045 km. No, nakon Rusko-japanskog rata (1904-1905), Rusija je morala sagraditi alternativnu rutu, što je i napravljeno 1914. godine. Tako današnja ruta Transsibirske željeznice ide iz Moskve preko Omska i Ekaterinburga, a ne više Čeljabinska, do Vladivostoka.

Tako je u 25 godina tračnicama opasan cijeli Sibir, od Urala na zapadu do Tihog oceana na istoku. Trošak gradnje pruge bio je golem, a najčešće se oslikava činjenicom da je njezina izgradnja bila skuplja od vojnih troškova Rusije u Prvom svjetskom ratu. Samo u razdoblju od 1891. do 1913. godine troškovi su iznosili 1 455 413 tisuća rubalja.

9. Željeznički saobraćaj danas

Posljednjih 30-ak godina željeznički promet bilježi pad u prijevozu putnika i roba. 1970. godine željeznicom je prevezeno 21% tereta i 10,2% putnika, a 2000. godine taj udio iznosi je svega 8,1% tereta i 6,3% putnika.

Glavni razlog pada prometa je nekonkurentnost željeznice u odnosu na cestovni promet. Željeznički promet ne omogućuje dopremu od vrata do vrata, česta su kašnjenja uslijed korištenja zajedničkih prometnih pravaca za putnički i teretni promet, dulje trajanje prijevoza zbog zadržavanja na granicama (potreba za promjenom osoblja zbog različite signalizacije, lokomotiva itd) Sve to ne zadovoljava velika poduzeća kod kojih je preciznost u vremenu nužna. Daljnji problemi su i nedostatak izravnog nadzora nad vlakovima od strane kompanija, nekompletne kompjuterske mreže, različita širina kolosjeka, nekompatibilni nacionalni zakoni.

16


Općenito nedostaje međunarodna tehnička regulacija što je nužno da bi se stvorilo integrirano željezničko područje.

No prednosti željeznice su brojne. Najznačajnije su da je to danas čisti oblik prometa koji koristi električnu energiju, a u jedan vlak moguće je staviti 50 do 60 puta više tereta nego na kamion. Zbog sve veće zagušenosti prometnica s jedne strane te odredbi sporazuma u Maastrichtu i Rimu, javila se potreba za stvaranjem jednog jedinstvenog europskog željezničkog sustava. Zbog toga je revitalizacija željeznice nužna te je nužno stvoriti efikasan i konkurentan željeznički sustav. Kako bi se to postiglo ulažu se velika sredstva, tako je 2001. godine iz državnih sredstava zemalja članica EU ukupno uloženo 40 mld€ u željeznički promet.

Da bi se stvorio jedinstveni europski željeznički sustav bilo je potrebno donijeti određene pravne regulative. Donesene su regulative o otvaranju tržišta za prijevoz putnika i roba, o interoperabilnost vlakova velikih brzina i običnih vlakova, o uvjetima izdvajanja financijskih sredstava od strane države, o pristupu mreži itd

1996. godine Europska komisija izdala je „Bijelu knjigu“, dokument koji između ostaloga sadrži „Strategiju revitalizacije državne željeznice“. Tim dokumentom dane su osnovne namjere u politici poslovanja te su predloženi programi koji bi trebali omogućiti provođenje tih zadataka. Predložena je veća uloga tržišta čime bi se smanjili troškovi te poboljšala kvaliteta uskluge, odvajanje države i željeznica, stvaranje freewaya tj koridora za prijevoz tereta itd. „Bijela knjiga“ je bila osnovno polazište za sve odredbe donesene od 1996. godine nadalje.

U srpnju 1998. godine Komisija je donijela tri odredbe usmjerene isključivo na poboljšanje efikasnosti postojećih zakona. Zakoni su prihvaćenii tek 2001. godine te su poznati pod imenom „Željeznički infrastrukturni paketi“ („Rail infrastructure package“)

Odredba 2001/12 zahtjeva od država članica da prilagode državno zakonodavstvo kako bi se omogućilo proširenje prava korištenje međunarodnih usluga prijevoza tereta na nacionalnim dijelovima TERFN (Trans European Rail Freight Network) mreže dužine cca 50000 km.

Odredba 2001/13 određuje uvijete izdavanja licencija za odvijanje prijevoza određenim rutama. Te licence trebale bi vrijediti na cijelom teritoriju zajednice. Odredba 2001/14 bavi se alokacijom, kapacitetima i tarifama.

U rujnu 2001. izdana je nova „Bijela knjiga“ pod naslovom „Europska prometna politika za 2010: vrijeme za odluke“ („European transport policy for 2010: time to decide“). Prvi puta su u prvi plan stavljene potrebe korisnika te je predloženo oko 60 mjera koje bi trebale pridonijeti poboljšanju prometne politike te zadovoljenju potreba korisnika. Mjere su usmjerene na razvoj prometnog sustava koji bi bio sposoban postići ravnotežu između pojedinih oblika prometa, obnoviti željeznički promet, promovirati pomorski promet te promet unutrašnjim vodenim putovima te kontrolirati razvoj zračnog prometa. Na taj način dokument promovira održivi razvoj kojeg je Europsko vijeće usvojilo kao odrednicu u Gőtteburgu u lipnju 2001. Između ostalog, cilj je do 2010 godine održati isti udio željezničkog prometa kao 1998. godine te na taj način prekinuti pad prometa od 30 godina. Cilj je i povećati dostupnost mreže teretnom prometu.

17


Države članice Europske unije danas shvaćaju da najveće ograničenje željeznice predstavlja nedostatak harmonizacije mreža i sustava zbog čega se troši vrijeme, povećavaju troškovi i smanjuje konkurentnost. Zbog toga nova „Bijela knjiga“ smatra interoperabilnost ključnim faktorom u revitalizaciji željezničkog prometa. Krajnji cilj je smanjenje zagušenja i zakrčenosti na europskim cestama, stvaranje sigurne, integirirane i konkurentne željeznice te stvaranje pravno i tehnički integriranog europskog željezničkog područja.

10. Zaključak

Snaga i moć željeznice i njihova ukupna vrijednost proizilazi iz činjenice da su željeznice jedine transportne organizacije sposobne da velike terete i milione ljudi potpuno bezbjedno prevezu na daleke destinacije, uz garanciju sigurnosti i bezbjednosti ljudi i roba, a taj transport željeznicom je ujedni i najjeftiniji. Sveukupno gladajući, velika je čast služiti željezničkom sistemu i biti željezničar.

18


Osnovna tehničko – tehnološka karakteristika željeznice kao transportne organizacije je u tome, što svojim transportnim kapacitetima može da prevozi velike mase roba i putnika na velika odstojanja i to u relativno kratkom vremenu. Željeznica je u svom historijskom razvoju svojom transportnom funkcijom izvršila odlučujuću ulogu u razvoju niza privrednih grana, a samim tim uticala je i na razvoj privrede jedne zemlje u cjelini.Današnji trenutak savremenih željezničkih sistema, superbrzih i komfornih vozova, te najsavremenijih tehnologija u osiguranju bezbjednosti željezničkog saobraćaja, rezultat su rada svih entuziasta, pionira željeznice, vizionara, garavih mašinovođa i ložača koji su sve protekle godine usvršavali željeznički sistem i doveli ga na današnji, visoki tehnički nivo.Nije teško uočiti koliko ogroman napredak je ostvaren u razvoju željezničkog saobraćaja, a koji je posljedica, kako razvoja tehnologije tako i ljudske potrebe za ovakvim sistemom i uslugama koje pruža željeznički saobraćaj.Obzirom na primjenu sve naprednije tehnologije u razvoju željeznica, a potrbe privrede su takve da željeznički saobraćaj sve više dobija na značaju, izvjesna je i budućnost jednog od najstarijih modernih vidova prevoza.

11. Zanimljivosti

- Željeznice su izumljene puno prije od pogona na paru

- Diolkos je bila 6 km duga željeznica koja je prevozila brodove preko Korintske prevlake u Grčkoj u 6. st. pr. Kr. Kolica što su ih gurali robovi išla su po žljebovima usječenima u vapnenačkim tračnicama.

19


- Diolkos je vozila duže od 1300 godina, do 900. godine.

- Željeznice su ponovo oživjele u 14. st., kada su drvene tračnice vodile konja i ručna kolica do rudnika da pomognu u iskapanju rude

- U 18. stoljeću engleski su proizvođaći željeza počeli graditi tračnice od željeza. Prvotno su one bile drvene i prevučene željezom. Kasnije su cijele tračnice građene od željeza. Željezni kotači s obodima (rubovima šupljine) vozili su po tračnicama.

- Godine 1804. kornvolski je inženjer Richard Trevithick napravio prvu uspješnu lokomotivu na parni pogon.

- Trevitckov stroj mogao je povući vlak sa 5 vagona i 9 tona željeza te 70 ljudi na tračnicama dugim 15 km do željezare u Pen-y-Darrenu (Pendarren) u Walesu.

- Dana 27. rujna 1825. George i Robert Stephenson otvorili su prvu putničku željeznicu na parni pogon od Stocktona do Darlingtona u Engleskoj.

- Širina pruge na pruzi od Stocktona do Darlingtona iznosila je 1,44 m. To je, naime, ista širina između osovina koje spajaju dva kotača na konjskim teretnim kolima. To je postao standardni razmak između tračnica.

- Lokomotiva Stourbridge Lion izgrađena u Engleskoj bila je prva parna lokomotiva u pravoj veličini koja je vozila u SAD-u. Vozila je 1829. u Pennsvlvaniji po drvenim tračnicama.

- Dana 15. rujna 1830. otvorena je prva javna putnička željeznica na svijetu između Liverpoola i Manchestera

- Na otvorenju željeznice od Liverpoola do Manchestera ministar VVilliam Huskisson bio je prva žrtva željezničke nesreće kad ga je udarila lokomotiva.

- Godine 1831. počeo je voziti redovit vlak Best Friend između Charlestona i Hamburga (Južna Karolina).

- Do 1835. bilo je oko 1600 km željezničkih pruga u SAD-u.

- U Velikoj Britaniji gradnja željeznica 1840-ih postala je manija.

- Stotine državnih zakona dalo je željezničkim kompanijama moć da usijeku svoj put kroz gradove i sela

- Krajem 1840-ih vlakovi kompanije Great Western Railway mogli su voziti prosječno i više od 100 km/h cijelim putem od Londona preko Bristola do Exetera, pa je put nešto više od 300 km trajao manje od četiri sata.

20


- Dana 10. svibnja 1869. željeznice sa suprotnih krajeva SAD-a sastale su se u Promotoryju (Utah). Tako je dovršena prva sjevernoamerička transkontientalna željeznica.

- Britanci su izgradili 40 000 km željeznica u Indiji 80-ih i 90-ih godina 19. stoljeća.

- Veliki broj ljudi radio je na izgradnji željeznica; 45 000 samo na željeznici London – Southampton

- Prva linija podzemne željeznice na svijetu bila je londonska Metropolitan Line s otvorenim i prekrivenim prokopom, otvorena 10. siječnja 1863., a vozila je na parni pogon.

- Godine 1890. prva električna podzemna željeznica na svijetu vozila je prvim londonskim dubokim tunelom od Cityja do južnog Londona.

12. Prilozi

21


Slika 1. Gradnja pruge Mančester- Liverpul Slika 2. “ Lokomotation” Robert Stivenson

Slika 3. Prva pruga Slika 4. Izgled prvobitnog vagona

22


Slika 5. Parna lokomotiva Slika 6. Dizel lokomotiva

Slika 7. Električna lokomotiva Slika 8. Turbinska lokomotiva

Slika 9. Transsibirska pruga

23


Slika 10. Savremeni brzi voz

13. Literatura

1) Dr. Milan Adamović: „Uvod u saobraćaj“, Univerzitet u Beogradu, Saobraćajni fakultet;

2) Dipl. ing. Petar Kovačević: „Osnovi eksploatacije zeleznica“, Beograd, 1975.

3) www.voanews.com;

4) www.wieninternational.at

5) www.wikipedia.org

6) www.prometna-zona.com

7) http://www.geografija.hr/clanci/495/zeljeznicom-kroz-proslost-i-sadasnjost-i-dio

8) http://www.zeljeznice.net

24

http://www.zeljeznice.net/

http://www.geografija.hr/clanci/495/zeljeznicom-kroz-proslost-i-sadasnjost-i-dio

http://www.prometna-zona.com/

http://www.wikipedia.org/

http://www.wieninternational.at/

http://www.voanews.com/

ALI Seminarski Rad Zeljeznice u Svijetu

Documents

Transcript of ALI Seminarski Rad Zeljeznice u Svijetu