Высокоскоростной железнодорожный транспорт 4 страница

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 19Следующая ⇒

Железнодорожный транспорт, в сравнении с другими видами транспорта, имеет вполне удовлетворительные показатели. Качественный скачок в повышении безопасности пассажирских перевозок железнодорожным транспортом достигнут на специализированных высокоскоростных железнодорожных магистралях. С 1964 г. до 2011 г., на ВСМ в мире не погиб ни один пассажир, хотя в целом и произошло более десятка аварий. Первая катастрофа с гибелью пассажиров на высокоскоростной железнодорожной магистрали произошла в июле 2011 г. в КНР^{^[XIX]}.

До 2001 г. самый серьезный инцидент со скоростным поездом на железнодорожной линии, реконструированной для скорости движения до 200 км/ч (не специально построенной ВСМ) произошел в 1998 г. в Германии в районе станции Эшеде, где в результате крушения поезда ICE1 погибли около 100 пассажиров. Среди специалистов-железнодорожников, в частности на конгрессе в 1998 г. в Берлине, развернулась дискуссия о правомерности отнесения этой катастрофы, как это было сделано в ряде средств массовой информации, к области высокоскоростного железнодорожного движения. Линия, на которой произошел сход поезда ICE1, не относится к высокоскоростной специализированной железнодорожной магистрали (ВСМ). Даже включение в статистику этой первой за десятилетия катастрофы, произошедшей с высокоскоростным поездом, двигавшимся по обычной железной дороге, подтверждает, что высокоскоростные поезда являются самым безопасным видом транспорта. На 1 млрд пасс-км, выполненных высокоскоростными поездами, пришлось 0,1 случая со смертельным исходом, что в 1,5 раза меньше, чем при авиаперевозках. Однако даже с учетом указанных происшествий, безопасность перевозок по ВСМ остается выше, чем любыми другими видами магистрального транспорта.

Рис. 3.1. Характерный вид скоростного автомобильного шоссе в часы пик в пригороде одного из мегаполисов

Использование земель. ВСМ требуют значительно меньшей территории в сравнении с автомагистралями такой же пропускной способности [рис. 3.1, 3.2). Так,

2-путная ВСМ. Общая ширина полосы отвода 25 м

Скоростная автомагистраль (3 полосы движения х 2), Общая ширина полосы отвода 75 м

Рис. 3.2. Сопоставление полосы отвода, необходимой для строительства ВСМ и скоростной автомагистрали, одинаковой провозной способности

по сведениям МСЖД в западноевропейских странах по двухпутной линии ВСМ при необходимой полосе отвода 25 м (в целом 1 км линии занимает 3,2 га земли) в час пропукается до 12 пар поездов, способных перевезти при стандартной компоновке около 16 тыс. пассажиров (исходя из усредненной загрузки 666 пассажиров в поезде). Для обеспечения такой провозной способности автомагистраль должна быть не менее чем шестиполосной (по три полосы в каждом направлении). Тогда теоретически при расчетном потоке 4,5 тыс. автомобилей в час (25 автомобилей по каждой полосе в минуту) и при средней статистической загрузке автомобиля, равной 1,7 человека, в час будет переведено 15,3 тыс. пассажиров. Строительство такой автострады потребует полосы отвода шириной 75 м (на 1 км трассы необходимо в общем 9,3 га земли).

При сопоставлении величины полосы отвода, необходимой для устройства высокоскоростной железнодорожной магистрали, и эквивалентного ей по провозной способности скоростного автомобильного шоссе (4—6 полос движения) необходимо учитывать не просто площадь полосы отвода, а землю, изымаемую из биологического оборота, что является более важным фактором с позиций охраны окружающей среды. В полосе отвода, за исключением площади, непосредственно занятой дорожным покрытием (шоссе) или путевой структурой (ВСМ), продолжают расти трава, кустарники, обитают насекомые и мелкие грызуны, гнездятся птицы. При сооружении ВСМ из биологического оборота изымается около 1,3—1,5 га на 1 км трассы, в то время как при строительстве автомагистрали равной провозной способности из биологического оборота изымается примерно 2,9—4,5 га на 1 км длины трассы.

Воздушный транспорт требует выделения земель для аэропортов, которые при сопоставимых объемах перевозок занимают примерно такие же площади, как и линии ВСМ в целом со всей инфраструктурой — станциями, депо и т.п. При этом необходимо учитывать, что помимо непосредственного занятия территории аэропортом вокруг него необходима защитная зона от шумового воздействия, в которой проживание людей связано с большим дискомфортом. Например, площадь аэропорта Шарль-де-
Голль Руасси под Парижем равна 3000 га, а вся высокоскоростная линия Париж — Лион протяженностью 410 км, включая станции, депо и объекты инфраструктуры, занимает 2400 га. При этом пассажиро- оборот, осуществляемый через этот аэропорт, и пассажиропоток по ВСМ Париж — Лион в пассажиро-километрах сопоставимы. Важно отметить, что занятие земель под аэропорты происходит именно вблизи городов, где они особенно ценны.

Между тем значительная часть европейских, американских и других крупных аэропортов нуждается в расширении. Из 27 крупнейших аэропортов Западной Европы 16 исчерпали резервы своей пропускной способности. Такие аэропорты, как Франкфурт-на-Майне (Германия), Гатвик и Хитроу (Лондон) и ряд других имеют дефицит пропускной способности 30—40 %, что не может не сказаться на безопасности полетов и уровне обслуживания пассажиров. В целом по сравнению с авиацией для железных дорог удельная потребность в отводе земель снижается с 0,35 га/млн пасс.-км (авиация) до 0,31 га/млн пасс.-км (ВСМ).

При сопоставлении объемов землеотвода под инфраструктуру для различных видов транспорта необходимо учитывать, что перевод части пассажиропотока с существующих авиалиний или с автотранспорта на ВСМ не приводит к возврату в биологический оборот территорий, занятых автострадами или аэродромами. Однако по- другому обстоит дело, если речь идет о развитии транспортного коридора и выборе конкретной транспортной системы из нескольких возможных, как, например, в коридоре Санкт-Петербург — Москва. В этом случае при строительстве ВСМ вместо расширения шоссе или аэропортов будет весьма ощутим эффект меньшего изъятия земель.

никовый эффект», из-за чего уменьшается отдача тепловой энергии с поверхности Земли через атмосферу в космическое пространство. Нарушение теплового баланса, по мнению экспертов, приводит к потеплению климата нашей планеты. Транспорт остается одним из основных источников выбросов диоксида углерода и других загрязняющих веществ, попадающих в атмосферу в результате деятельности человека. За последние 150 лет диоксида углерода в воздушном океане нашей планеты стало больше примерно на 30 %, количество метана выросло вдвое, закиси азота — на 15 %, больше стало пыли в воздухе из-за увеличения площади пустынь на Земле, со- Q единения серы вызывают кислотные дожди. Приняв у XIX века одну атмосферу, человечество передает XXI веку совсем другую, гораздо менее пригодную для жизни. Железнодорожный, особенно высокоскоростной электрический транспорт, имеет преимущества перед автомобильным и авиационным транспортом с точки зрения меньшего удельного выброса не только диоксида углерода, но и всего спектра выделяемых загрязняющих веществ. Применение электрической тяги с использованием энергии, полученной на крупных тепловых или атомных станциях, является важным фактором снижения транспортной составляющей воздействия на окружающую среду. Самое большое загрязнение воздушной среды от авиатранспорта происходит в зоне аэропортов. Здесь в сутки на площади 1 км² выпадает до 1,5 т загрязнителей. Один современный реактивный самолет потребляет в течение одного часа 15 т топлива и 525 т воздуха, выбрасывая в окружающую среду 46,8 т диоксида углерода, твердых частиц. Эти вещества сохраняются в атмосфере в среднем два года. По расчетам американских специалистов, в 1995 г. воздушный транспорт США выбрасывал в атмосферу около 10 % всех загрязняющих веществ, образующихся при работе транспорта. По данным МСЖД электрифицированные железные дороги, к которым относят-

Потребление энергии и выбросы вредных веществ. Рост потребления энергии человечеством и увеличение вследствие этого выбросов диоксида углерода провоцируют не только местное загрязнение атмосферы, но и явления планетарных масштабов, в частности так называемый «пар
ся и ВСМ, имеют в суммарной энергетической цепочке от генерирующих мощностей до тяговых двигателей подвижного состава наименьшие показатели выброса С0₂ на 100 пасс-км — 4 кг. Для сравнения: на автотранспорте эта величина равна 14 кг, у современных самолетов — 17 кг.

Технические и технологические достижения последних лет на транспорте не меняют принципиально картину соотношения между различными видами транспорта в их воздействии на окружающую среду. На рис. 3.3 приведены обобщенные данные исследований, проведенных японскими учеными, из которых видно, что легковые автомашины, выполняя в Японии 50 % общего объема перевозок (в пасс-км], потребляют 71 % топлива, а железным дорогам, осуществляющим 27 % общего объема перевозок, достаточно только 7 % всего объема топлива, предназначенного транспортному комплексу.

Половины энергии, которая потребляется сегодня легковыми автомобилями стран Европейского Союза, или одной трети того, что используется авиацией на полетах внутри континента, было бы достаточно для перевозки тех же пассажиров на те же расстояния поездами ВСМ, при этом выбросы СО₂ составили бы только половину от производимых самолетами или автомобилями.

Говоря о потреблении топлива транспортными средствами, важно отметить, что в авиации и на автотранспорте практически невозможен возврат энергии при торможении. Нажимая на педаль тормоза автомобиля, мы переводим безвозвратно энергию горючего, использованную при разгоне машины, в тепло тормозных колодок и дорожного покрытия, нагревая атмосферу. Многочисленные конструкции аккумуляторных автомобилей, в том числе электрических, механических инерционных и других, способных в принципе к рекуперации энергии при торможении, так и не вышли из стадии эксперимента. Мировой нефтяной кризис 1973—1974 гг. в значительной мере усилил интерес к разработкам электромобилей с аккумуляторами, топливными элементами, гибридных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания и аккумуляторами, как электрическими, так и инерционными (маховиками), а также к троллейбусам с двигателями внутреннего сгорания и аккумуляторами. В различных странах (Великобритании, Германии, США, СССР, Японии и др.) десятки проектных институтов и компаний предложили свои идеи, провели исследования и опытные разработки. Однако в настоящее время о серьезных успехах в коммерческом применении электрической тяги на автомобильном транспорте говорить не приходится. Троллейбус-электромобиль с питанием от контактных проводов, также, по идее, имеющий возможность возвращать в сеть энергию при торможении, получил весьма ограниченное применение.

50%	5%	27%		18%
Легковые . _й Железные , Автобусы \ автомобили \\дороги				Другие виды транспорта
71%			7%	20%

Доля в общем объеме пассажирских перевозок, пасс.-км

Доля в общем потреблении энергии

Рис. 3.3. Сопоставление объемов пассажирских перевозок и потребления топлива различными видами транспорта Японии

Таким образом, говоря об уменьшении потребления энергии на транспорте за счет ее рекуперации при торможении, всерьез можно рассматривать только электрическую железную дорогу. Современные конструкции электрического преобразовательного оборудования на железнодорожном электроподвижном составе позволяют в коммерческой эксплуатации, в зависимости от профиля линии, возвращать в контактную сеть при торможении поездов от 8 до 20 % энергии.

Достижения в области конструирования подвижного состава и применение новых материалов позволяют, уменьшая удельную нагрузку на ось за счет снижения массы и улучшая аэродинамические характеристики поездов, существенно сократить сопротивление движению и, как следствие, снизить расход энергии на тягу.

Так, высокоскоростной поезд серии Е2 Восточной железной дороги Японии на маршруте Токио — Сэндай потребляет 7000 кВт-ч электроэнергии, преодолевая расстояние в 325 км с максимальной скоростью 275 км/ч. Поезду серии 200 первого поколения для осуществления такой же поездки со скоростью 210 км/ч потребовалось бы 7500 кВт ч.

Электромагнитное излучение. С точки зрения воздействия на человека электромагнитного излучения электрифицированные железные дороги, к которым относятся и высокоскоростные магистрали, не представляют опасности.

При электроснабжении поездов ВСМ переменным током напряжением 25 кВ (и тем более — постоянным током 3 кВ) уже в пределах габарита приближения строения на уровне головы человека напряженность электромагнитного поля становится меньше допустимой санитарной нормы. Пассажиры, находящиеся в подвижном составе, надежно изолированы экраном, которым служат металлические элементы кузова вагона, соединенные с землей через тележку, колесо и рельс.

По этому фактору авиационный транспорт, использующий мощные установки радиолокационного контроля, а также полеты пассажиров в самолетах на высотах около 10 км, где достаточно велика интенсивность космического излучения, несравненно более опасны для здоровья людей.

Безусловно, объективную оценку экологических аспектов того или иного проекта может дать только всесторонняя научная экспертиза. В этой ситуации чрезвычайно важно иметь достоверную и объективную информацию о характеристиках тех или иных видов транспорта. МСЖД, другими организациями, отдельными учеными были представлены обширные данные результатов исследований последних лет, подтверждающие показатели высокой экологической безопасности ВСМ в сравнении с другими видами транспорта.

В мире утвердился комплексный подход к оценке суммарных дополнительных издержек, которые несет человечество при обеспечении перевозок тем или иным видом транспорта. Так, в представленных МСЖД данных приведены (в расчете на 1000 пасс.-км), усредненные дополнительные издержки, связанные с пассажирскими перевозками легковыми автомобилями, автобусами, электрической железной дорогой (ВСМ), современными самолетами [рис. 3.4). В сумму затрат по каждому виду транспорта вошли расходы, связанные компенсацией глобального изменения климата (с учетом двух сценариев развития событий: низкого (более благоприятного) и высокого; эффектом урбанизации территории; затратами на подготовку территории к строительству и ее последующую рекультивацию; компенсацией ущерба живой природе и природным ландшафтам; загрязнением воздуха; защитой от транспортного шума; последствиями несчастных случаев (ущерб здоровью и гибелью людей; ущерб природе, восстановление транспортных и других постоянных сооружений и подвижного состава).

Из приведенных данных видно, что ВСМ имеют самые высокие интегрированные экологические показатели. Перевозки по высокоскоростным железным дорогам требуют наименьших суммарных издержек для компенсации ущерба окружающей среде: 22,9 евро на 1000 пасс.-км.

Условные обозначения:

Изменение климата (разница между низким и высоким сценарием]

Изменение климата (низкий сценарий)

Эффект урбанизации территории

□ Плата за подготовку к строительству и последующую рекультивацию территории Ущерб живой природе и ландшафту

J Загрязнение воздуха

Шумовое загрязнение

Несчастные случаи

Рис. 3.4. Усредненные дополнительные издержки (евро) при пассажирских перевозках различными видами транспорта в пересчете на 1000 пасс.-км

Вместе с тем из приведенных данных видно, что при сооружении ВСМ почти треть всех внешних дополнительных издержек связана с затратами на подготовку к строительству и последующую рекультивацию территории. Действительно, с одной стороны, в целях обеспечения безопасности функционирования ВСМ необходимо сплошное ограждение полосы отво

Рис. 3.5. Сплошное ограждение на всем протяжении ВСМ Париж—Лион. Франция. 1982 г.

да высокоскоростной магистрали, исключающее проникновение на железнодорожные пути посторонних лиц, диких и домашних животных, исключающее проход или проезд через пути по переездам или переходам, находящимся в одном уровне с магистралью (рис. 3.5). В то же время, для минимизации неудобств, причиняемых жителям местности, по которой про
ходит трасса высокоскоростной железной дороги, сокращения ущерба, наносимого живой природе, необходимо затратить немалые средства на создание многочисленных пересечений с ВСМ в разных уровнях со всеми транспортными коммуникациями. На высокоскоростных магистралях устраивается гораздо больше путепроводов для передвижения жителей, проходов для

Рис. 3.6. Микротоннель для прогона скота на ВСМ Париж—Лион, Франция. 1982 г.

прогона скота {рис. 3.6), необходимых для снижения разобщения территорий.

В последние годы при строительстве железных дорог, в том числе ВСМ, а также автомагистралей начинают создавать так называемые «ландшафтные» пересечения: прокладка тоннелей мелкого заложения или сооружение широких путепроводов, маскируемых травой, посадки кустарников, деревьев для пешеходных связей между территорией по обеим сторонам магистрали, практически не нарушающие для жителей естественные зоны отдыха, прогулок, занятий спортом и т.п. {рис. 3.7).

Рис. 3.7. Пример рекультивации территории после строительства ВСМ с устройством пути в выемке для защиты от шума и сооружением, так называемых, «ландшафтных» путепроводов, скрывающих железнодорожные пути. Великобритания. 2000 г.

При прохождении трассы ВСМ через особо охраняемые территории устраиваются специальные переходы для диких животных, обустроенные с максимальным приближением к естественному природному виду (грунтовая или травяная поверхность перехода), не изменяющие традиционные пути их миграции {рис. 3.8). Для сохранения путей передвижения мелких животных, в частности грызунов и пресмыкающихся в тело насыпи закладывают железобе-

Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 686; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!