Jernbanetransport - en type landtransport , hvor transport af varer og passagerer udføres med hjulkøretøjer på jernbaneskinner . I modsætning til vejtransport , hvor køretøjet blot bevæger sig på et forberedt underlag, styres jernbanetransport af de spor, det kører på. Jernbanespor består normalt af stålskinner monteret på sveller og ballast , hvorpå rullende materiel bevæger sig , normalt udstyret med metalhjul .. Et andet arrangement af spor er dog også muligt - for eksempel et ballastløst spor, hvor skinnerne er fastgjort til en cementbund.
Jernbanemateriel har generelt mindre friktionsmodstand end biler , og passager- og godsvogne kan kobles til længere tog . Drivkraften i tog er lokomotiver , der bruger elektricitet eller producerer deres egen kraft, normalt dieselmotorer . Jernbanetransport er en sikker transportform sammenlignet med andre transportformer [1] . Jernbanetransport er i stand til at håndtere store mængder passager- og godstrafik og er energieffektiv , men den er normalt mindre fleksibel og mere kapitalintensiv end vejtransport med mindre trafik på transportnettet.
De ældste jernbaner , hvor manden selv trak læsset, dateres tilbage til det 6. århundrede f.Kr. øh ; dens opfinder er Periander , en af de syv vise mænd . Jernbanerne blomstrede efter den britiske opfindelse af dampmaskinen , som blev en vigtig kraftkilde i det 18. og 19. århundrede. Dampmaskiner gjorde det muligt at bygge jernbaner over lange afstande, hvilket igen blev en af de vigtigste komponenter i den industrielle revolution . Jernbanerne reducerede omkostningerne ved forsendelse samt tab af varer sammenlignet med vandtransport , hvor skibe ofte sank. Flytning af varer fra kanaler , som blev brugt i Europa før jernbanernes fremkomst, skabte et "landsdækkende marked", hvor priserne på varer næppe var forskellige fra by til by.
I 1880'erne blev der introduceret elektrisk drevne tog , såvel som de første sporvogne og undergrundsbaner . Begyndende i 1940'erne begyndte ikke-elektrificerede jernbaner i de fleste lande at erstatte damplokomotiver med dieselelektriske , og næsten afslutte denne proces i 2000. I 1960'erne dukkede elektrificerede højhastighedstog op i Japan og nogle andre lande. Nogle andre landbaserede guidede transportsystemer, såsom monorail og maglev , er ikke så udbredt.
Begrebet jernbane (forældet støbejern ) betegner en stribe jord eller overfladen af en kunstig struktur ( tunnel , bro , overkørsel ) udstyret med skinner , som bruges til bevægelse af jernbanekøretøjer . Jernbanen kan bestå af et spor eller flere. Jernbaner kommer i elektrisk , diesel, turbine, damp eller kombineret trækkraft. En særlig type jernbaner er tandhjul . Typisk er jernbaner udstyret med et signalsystem , og elektriske jernbaner er også udstyret med et kontaktnet . Der er offentlige jernbaner , industrielle jernbaner (adgangsveje for virksomheder og organisationer) og bybaner - metro og sporvogn .
Udtrykket jernbane bruges også til at henvise til jernbanetransportsystemet til transport af passagerer og gods generelt.
Historien om vækst, tilbagegang og genopretning af jernbanetransport kan opdeles i flere perioder, bestemt af den anvendte energi.
Det tidligste vidnesbyrd om jernbaner er fra portage af Diolk , hvor skibe blev transporteret over Isthmus of Corinth i Grækenland i det 6. århundrede f.Kr. e. Vognene blev skubbet af slaver gennem fordybninger i kalkstenen , der udgjorde en del af vejen. Diolk har eksisteret i over 600 år [2] .
Jernbaner begyndte at dukke op igen i Europa efter den mørke middelalder . Den tidligste reference til sådanne veje i Europa er et farvet glasvindue i Freiburg Münster i Tyskland , dateret til omkring 1350 [3] . I 1515 beskrev Mattheus Lang Reistzug , en jernbane til Hohensalzburg i Østrig . Til at begynde med brugte linjen træskinner og hamp - reb og arbejdede gennem indsatsen fra mennesker og dyr. Linjen eksisterer stadig, omend i en forbedret form, idet den er en af de ældste jernbaner i drift [4] [5] .
I 1550 var smalsporede veje med træskinner almindelige i miner i Europa [6] . I det 17. århundrede blev hestetrukne træjernbaner meget brugt i Storbritannien til at transportere kul fra miner til moler på kanaler for efterfølgende omlæsning på skibe. I 1755 blev der allerede bygget en smalsporet bane med træskinner til at transportere sten i Altai 's miner , langs hvilke trævogne bevægede sig. Middleton Railway i Leeds , den ældste jernbane i verden, bygget i 1758 . I 1764 blev den første gravitationsjernbane i USA bygget i Lewiston, New York [7] . Den første permanente hestesporvogn var Leiperjernbanen i 1810 [8]
Den første vej lavet af jern, i form af jernplader over træskinner, blev søsat i 1768 [9] . Denne innovation gjorde det muligt at have forskellige sporvidder . I 1790'erne begyndte skinner af jern at dukke op i Storbritannien [10] . I 1788 i Petrozavodsk blev bygget " Pig-iron wheel pipeline " - den første jernbane i Rusland. I 1803 åbnede William Jessop Surrey Railroad i det sydlige London , måske verdens første hestetrukne offentlige jernbane [11] . Opfindelsen af smedejernsskinner af John Birkinshaw i 1820 gjorde det muligt at øge længden af korte, skrøbelige og ofte ujævne støbejernsskinner op til 15 m [12] . I 1857 blev de erstattet af stålskinner [ 10] .
Udviklingen af dampmaskinen under den industrielle revolution i Storbritannien ansporede ideerne til det mobile damplokomotiv , som kunne trække tog på skinner. James Watts dampmaskiner , patenteret i 1769 (og derefter modificeret i 1782 ), var tunge motorer med lavt tryk, hvilket gjorde dem uegnede til lokomotivbrug . Men i 1804 viste Richard Trevithick ved hjælp af højtryksdamp i Merthyr Tydfil , Storbritannien, det første dampdrevne tog [13] [14] . Demonstrationsløbet var en blandet succes [15] , der knækkede nogle af de skrøbelige støbejernsskinner [16] . To år senere blev den første hestetrukne passagerjernbane åbnet mellem Swansea og Mumbles [17] .
Tidlige britiske dampbanerI 1811 designede John Blackinsop det første succesrige og praktiske jernbanelokomotiv [18] , en stativjernbane , der kørte på damp mellem Middleton Colliery og Leeds på Middleton Railway . Salamanca -damplokomotivet blev bygget året efter [19] . I 1825 byggede George Stephenson Locomotion nr. 1 til Stockton Darlington Railway i det nordøstlige England , verdens første offentlige dampjernbane. I 1829 byggede han Rocket , som deltog i og vandt Rainhill Games . Denne succes gjorde det muligt for Stephenson at etablere sit eget firma som en fremtrædende bygger af damplokomotiver, der blev brugt i Storbritannien, USA og store dele af Europa .[19]
I 1830 åbnede den første intercity-jernbane, Liverpool–Manchester Railway . Sporet var det samme som på de tidligere hestetrukne jernbaner, såvel som Stockton-Darlington jernbanen [20] . 1435 mm sporvidden er blevet den internationale standard og bruges af omkring 60 % af verdens jernbaner. Denne standardisering ansporede den aktive udvikling af jernbanetransport uden for Storbritannien.
I begyndelsen af 1850'erne havde Storbritannien over 7.000 miles (11.000 kilometer) jernbaner, "en forbløffende præstation i betragtning af, at der kun er gået 20 år siden åbningen af Liverpool-Manchester-jernbanen" [21] .
Tidlige amerikanske jernbanerAmerikanske jernbaner blev bygget i en meget større skala end i Kontinentaleuropa, både med hensyn til tilbagelagte afstande og dimensioner af rullende materiel , hvilket muliggjorde tungere lokomotiver og to-niveau tog. Jernbaneæraen i USA begyndte i 1830, da Peter Coopers Tom Thumb - lokomotiv først kørte 21 kilometer på sporene af Baltimore og Ohio Railroad . I 1833 dækkede det andet løb i landet 219 kilometer fra Charleston til Hamburg, South Carolina [23] . Men indtil 1850'erne leverede jernbaner ikke langdistancetransporttjenester til en overkommelig pris. Rejsen fra Philadelphia til Charleston kørte på otte spor, hvilket betød, at passagerer og gods skulle skifte tog syv gange.
Baltimore og Ohio Railroad , som blev åbnet i 1830 , var den første i USA , der udviklede sig fra en enkelt linje til et jernbanenetværk . I 1831 forbandt en dampjernbane Albany og Schenectady , en afstand på 16 miles (lidt over 25 kilometer) tilbagelagt på 40 minutter [25]
Mellem 1850 og 1890 var der en fænomenal vækst i det amerikanske jernbanenetværk , som på sit højeste var en tredjedel af verdens samlede jernbanekilometertal. Selvom borgerkrigen midlertidigt stoppede udviklingen af netværket, viste denne konflikt jernbanernes store strategiske betydning under krige. Blandt de store efterkrigsresultater er det værd at bemærke den første bukjernbane , bygget i New York i 1867, samt den symbolsk vigtige First US Transcontinental Railroad , færdiggjort i 1869 [26]
Eksperimenter med elektriske jernbaner blev startet af Robert Davidson i 1838. Han skabte en vogn, der kunne bevæge sig med en hastighed på 6,4 km/t. Sporvognen fra Greater Lichterfelde i 1881 blev den første, hvor elektricitet blev leveret til toget direkte på vejen. Kontaktnettet begyndte at blive brugt på sporvognslinjen Mödling-Hinterbrühl i Østrig i oktober 1883. Oprindeligt blev elektriske netværk kun brugt på sporvogne , som indtil da stadig var hestetrukne . Den første konventionelle al-elektriske jernbanelinje var Valtellina -linjen i Italien , som åbnede den 4. september 1902.
I løbet af 1890'erne brugte mange større byer som London , Paris og New York den nye teknologi til at bygge undergrundsbaner for at bevæge sig rundt i byen. Sporvogne dukkede op i mange mindre byer og var ofte den eneste form for offentlig transport indtil bussernes indtog i 1920'erne. Intercity- og forstadssporvogne er blevet standardformen for transport omkring større byer i Nordamerika. Til at begynde med brugte alle elektrificerede jernbaner jævnstrøm , men i 1904 begyndte Stubaidalens jernbane at bruge vekselstrøm [27] .
Damplokomotiver kræver et stort antal arbejdere til at rengøre, læsse, vedligeholde og bruge. Arbejdsomkostningerne i udviklede lande steg betydeligt efter Anden Verdenskrig , hvilket gjorde brugen af damptræk meget dyrere. Samtidig ansporede krigen forbedringer i forbrændingsmotorteknologien , som gjorde diesellokomotiver billigere og mere kraftfulde. Dette fik verdens jernbaneoperatører til at igangsætte et program for at konvertere ikke-elektrificerede sektioner fra damp til diesel.
På grund af den store anlæggelse af motorveje efter krigen blev jernbanetransport mindre populær på korte afstande, og luftfarten begyndte at tage en betydelig del af markedet for langdistancetransport. De fleste sporvognsruter er blevet erstattet af enten undergrundsbaner eller busser , mens høje omladningsomkostninger har gjort korte godstogsruter ukonkurrencedygtige. Oliekrisen i 1973 førte til en revision af synet på transport, så næsten alle sporvognssystemer, der overlevede indtil 1970'erne, fungerer stadig i dag. Samtidig har containertrafikken gjort det muligt for godstog at blive mere konkurrencedygtige inden for godstransport og indgå i multimodale godsstrømme. Med fremkomsten af Shinkansen højhastighedsjernbanen i Japan i 1964 var tog igen i stand til at dominere intercity-rejser. Indførelsen af automatiserede systemer i 1970'erne reducerede omkostningerne. 1990'erne bragte mere opmærksomhed på tilgængelighed for mennesker med handicap og lavgulvstog. Mange sporvognslinjer er blevet opgraderet til at blive letbaner , og mange byer, hvor sporvognslinjer er blevet lukket, har genåbnet letbaneruter.
Mange innovationer inden for udstyr og infrastruktur førte til en stigning i brugen af jernbaner. Blandt innovationerne i det 19. og 20. århundrede kan vi nævne udskiftningen af trævogne med vogne i helt stål, hvilket gav forbedret sikkerhed og servicevenlighed; udskiftning af støbejernsskinner med stålskinner , hvilket muliggør højere hastigheder og gennemløb til mindre vægt og omkostninger; udskiftning af opvarmning fra ovnen til tilførsel af varm damp fra lokomotivet gennem rør; udskiftning af gasbelysning med elektrisk belysning ved hjælp af et batteri og en generator under bilen; udvikling af klimaanlæg med specielt undervognsudstyr [28]
Derudover begyndte der i første halvdel af det 20. århundrede at dukke nye teknologiske tendenser op i infrastrukturen, såsom svejsede skinner 400 meter lange; betonsveller ; _ dobbeltsporede linjer; containerterminaler med forskellige typer transport- og lasthåndteringsteknologier; udvikling af dieselelektrisk trækkraft til brug af en tofaset motor og trækbremsesystem; " Just in time " kontrolsystemer . Ud over teknologien udvikler styringen af systemer sig også med øget ansvarlighed inden for økologi ; øget bekymring for ansatte og offentlig sikkerhed ; fremkomsten af forstadskommunikation og et fald i antallet af ansatte i industrien på grund af involvering af entreprenører og konsulenter [29]
For at teste lokomotiver, rullende materiel, vogne er der jernbaneteststeder i verden: i Rusland - ( Shcherbinka ), i Polen - ( Zhmigrud ), i Tjekkiet - ( Velim ), i Tyskland - ( Wegberg-Wildenrath ), i USA - ( FAST ), i Frankrig - ( Plit-For )).
Tog - i det moderne koncept , et dannet og koblet tog bestående af en gruppe vogne , med et eller flere kørende lokomotiver eller motorvogne, der sætter det i bevægelse, og med installerede signaler (lyde og synlige), der angiver dets hoved og hale . På mange (inklusive russiske) jernbaner modtager hvert tog desuden et bestemt nummer, der giver dig mulighed for at skelne det fra andre tog. Tog omfatter også lokomotiver uden vogne, motorvogne og særligt selvkørende rullende materiel (f.eks. vogne og vogne af ikke-aftagelig type), der sendes til træk og med installerede signaler [30] . (Ifølge PTE. Et tog er et dannet og koblet tog af vogne med et eller flere kørende lokomotiver eller motorvogne, med installerede signaler, samt lokomotiver sendt til træk og lokomotiver uden vogne og en særlig selvkørende jernbane, der ruller lager.)
For at sætte toget i gang brugte de første jernbaner den muskulære styrke fra dyr, hovedsageligt heste. I første halvdel af 1800-tallet blev de erstattet af et lokomotiv - et trækvogn, der bevægede sig langs skinner. Typisk er dette et eller flere trækmidler placeret foran toget, hvilket giver tilstrækkelig trækkraft til at flytte vægten af hele toget. En sådan struktur er den vigtigste for godstog og bruges ofte i passagertog. På nogle persontog er den sidste vogn desuden udstyret med førerkabine , så lokomotivføreren kan fjernstyre lokomotivet. Dette system undgår en af ulemperne ved tog - der er ingen grund til at flytte lokomotivet til forenden af toget, hver gang toget skifter retning. En vogn er et køretøj, der bruges til at transportere passagerer eller varer.
Rullende materiel med flere enheder bevæger sig ved at levere strøm til hele togets hjul. Sådanne systemer bruges almindeligvis på undergrundsbaner og sporvogne og på mange korte og lange passagerruter. Bilen er en separat selvkørende bil drevet af en dieselmotor. Multi-enhedstog har et førerhus i hver ende af toget og dukkede op i forbindelse med fremkomsten af en elektrisk motor og en motor, der er lille nok til at blive installeret under vognen. Der er meget få godstog med flere enheder, og disse er hovedsageligt højhastighedsposttog.
Damplokomotiver er lokomotiver, der bruger en dampmaskine . Dens brændkammer brænder kul , olie eller træ for at koge vand i en kedel , hvilket skaber damp under tryk. Dampen passerer gennem røgkassen, inden den kommer ud gennem skorstenen. Samtidig overfører den energi til stemplet , som overfører den gennem plejlstangen til de drivende hjulsæt eller til krumtapakslen på drivakslen. Damplokomotiver er blevet taget ud af drift næsten over hele verden af hensyn til økonomi og sikkerhed, selvom mange er blevet bevaret i funktionsdygtig stand på arvejernbaner .
Elektriske lokomotiver modtager energi fra en stationær kilde gennem et kontaktnetværk eller kontaktskinne . Nogle ud over eller i stedet bruger et batteri . I højspændings AC- lokomotiver omdanner en transformer i lokomotivet den indgående strøm til en brugbar elmotor , som overfører strøm til hjulene. Moderne lokomotiver kan også bruge en trefaset eller jævnstrømsmotor . El-lokomotiver betragtes som den kraftigste lokomotivtype, samt den billigste i brug, støjsvage og skaber ikke forurening undervejs. De kræver dog store kapitalinvesteringer for at udstyre kontaktnettet og tilhørende infrastruktur. Følgelig er elektrisk trækkraft mere almindeligt anvendt i bysystemer med høje passagertal og højhastighedstog .
Lokomotivet bruger en dieselmotor . Krafttransmission kan være elektrisk , mekanisk , hydraulisk, men elektrisk transmission er den mest populære. Elektriske lokomotiver kan køre på dieseltræk med elektrisk transmission på ikke-elektrificerede dele og på elektrisk træk på elektrificerede spor.
Blandt andre typer trækkraft anvendes også magnetisk levitation , hestetræk , kabeltræk , tyngdekraft, pneumatisk og gasturbinetræk .
Persontoget kører mellem stationer, hvor passagerer kan stige af og på toget. På vejen er der normalt en konduktør , der betjener passagerer i personbiler. Passagertog er en del af offentlig transport og er ofte dens rygrad, når busser bringer passagerer til stationerne. Passagertog kan betjene en række funktioner, lange intercity-ruter, daglige byture eller forstæder . Passagertog har en bred vifte af rullende materiel, hastigheder, størrelseskrav og frekvens. Hovedopdelingen af persontog kan laves i to hovedtyper: intercity-jernbaner og intracity-transport. De førstnævnte har høj hastighed, lange ruter og kører sjældnere (normalt efter tidsplanen ), sidstnævnte har lavere hastigheder, kortere ruter og højere frekvens (især i myldretiden ) [29]
Intercitytog følger lange ruter, næsten uden stop mellem byerne. Typisk er sådanne tog også udstyret med yderligere faciliteter, såsom en spisevogn . Ofte, især i Rusland , kører sådanne tog også om natten, så der er sovevogne i toget . I historien fik tog på langdistanceruter ofte navne, og moderne mærketog er i det væsentlige en fortsættelse af denne tradition. Lokaltog kører på mellemlange afstande (150-700 km) mellem byer med flere stop og langsommere hastigheder. Forstadstog betjener byområder som en del af pendlerpendlen .
Højhastighedsjernbaner er specielle intercitytog, der kører med væsentligt højere hastigheder end konventionelle tog, over 200 km/t. Typisk følger sådanne tog langdistanceruter, og de fleste af disse systemer blev bygget i Vesteuropa og Østasien , i Rusland er der en højhastighedsmotorvej Moskva - St. Petersborg med en maksimal hastighed på 250 km / t, det er planlagt at bygge den første højhastighedsmotorvej Moskva - Kazan
Verdensrekorden for toghastighed er 574,8 km/t, sat af det franske TGV-tog [31] [32] . På grund af den øgede hastighed, når man bygger stier, gøres op- og nedture jævnere, ligesom svingene. Maglev-tog , ligesom Shanghai Maglev , kan nå endnu højere hastigheder i standardbrug.
Højhastighedstog - et intercitytog med en højere hastighed end de fleste intercitytog, men ikke hurtigt nok til højhastighedstog.
Metroen er en intracity transport i store byer og har den højeste kapacitet. Det er normalt placeret på forskellige niveauer med veje og er bygget enten under jorden eller på flyovers . Sporvogn bruges i gadetrafik . En letbane er en forbedret sporvogn med kørestolsadgang, sine egne dimensioner og nogle gange delvist under jorden. En monorail er en jernbanetype, der er hævet over jorden med en gennemsnitlig gennemstrømning.
Et godstog transporterer gods ved hjælp af godsvogne designet til bestemte typer gods. Godstog er meget effektive på grund af stordriftsfordele og høj energieffektivitet . Deres brug er dog begrænset af utilstrækkelig fleksibilitet, når omladning er påkrævet i begge ender af ruten på grund af manglende tilgængelighed af stier til leveringsendepunkter. Regeringsorganisationer opfordrer ofte til brugen af jernbanegodstransport på grund af denne transportforms miljøvenlighed [33]
Containertog er blevet den vigtigste togtype i USA til bulklast. Containere er nemmere at overføre til andre transportformer, såsom skibe eller lastbiler , ved hjælp af kraner . Denne type transport kom til stedet for overdækkede vogne , hvor lasten skulle læsses og losses i hånden. I Europa er konventionelle overdækkede vogne blevet erstattet af "sliding wall" overdækkede vogne, hvor næsten hele vognens areal bliver tilgængeligt for lastning. Der findes andre typer godsvogne, såsom isotermiske og til transport af biler .
Transport af bulklaster er en af fordelene ved jernbanetransport. Lave eller praktisk talt ingen omkostninger til lastning og losning samt lave energiomkostninger gør det muligt for tog at transportere sådanne varer billigere end vejtransport . Standard bulklaster er kul , malm , korn , flydende laster. Gondolvogne , hoppere og tanke bruges til transport .
Jernbanesporet består af to parallelle skinner , fastgjort med vinkelrette sveller af træ, beton, metal eller plast. Afstanden mellem skinnerne kaldes sporvidden . Der er tre hovedkategorier af sporvidde: standard (i Rusland kaldet den europæiske sporvidde på 1435 mm) bruges af omkring 60 % af verdens jernbaner, bred sporvidde (det inkluderer den russiske sporvidde - 1520 mm) og smalspor (det inkluderer Cape og Meter målere). Ud over sporvidden er sporene lagt under hensyntagen til dimensionerne af det rullende materiel , som bestemmer den maksimale højde og bredde af vognene og lasten i dem for sikker passage gennem broer, tunneller og andre strukturer.
Sporet styrer jernbanehjulets flange og holder vognens retning uden yderligere friktion , hvilket gør det muligt at lave længere tog, end det er muligt på motorveje. Skinner og sveller lægges normalt på et ballastprisme , som fordeler vægten fra svellerne til jorden for at undgå at bøje sporet, når jorden aftager af vægten af passerende tog. Ovenstående refererer til banekonstruktionen , der sædvanligvis lægges på en undergrund, der hører til banekonstruktionen og er placeret inden for grænserne af jernbanernes kørselsret .
Ballasten fungerer også som et dræn . Nogle moderne baner er bygget ved "direkte fiksering" uden brug af ballast. Spor kan præfabrikeres eller samles på stedet. Takket være svejsning er det muligt at skabe et sømløst spor , som reducerer sliddet på det rullende materiel på grund af de små huller i skinnerne, der er forbundet på en enkel måde, og øger også komforten for passagertog.
I sving (i kurver) kan yderskinnen lægges lidt højere end inderskinnen. Denne måde at lægge på gør det muligt at reducere centrifugalkraften af det rullende materiel, der skubber ud i buede sektioner af sporet, og øger også passagerernes komfort, når toget kører.
Krykken i træsveller kan svækkes over tid, men knækkede sveller kan udskiftes separat uden behov for at reparere hele banen, ligesom beton. Når sporet krymper på grund af jordsænkning, hæves og jævnes det ved hjælp af udstyr til opfyldning af ekstra ballast og stampe- og rettemaskiner.
Periodisk er der behov for at udskifte ballasten med en ny for at opretholde en god dræning. Afløb og andre vandafløbsanlæg skal altid holdes rene, da der er mulighed for jordskred , når banen skylles væk . Når man passerer sporene ved siden af floderne, er lærredet yderligere forstærket for at undgå at blive udvasket under oversvømmelser og spild . Jernbanebroer kræver konstant overvågning og vedligeholdelse, da de bliver udsat for store engangsbelastninger under tunge togs passage.
Sporafstande (FC) er engageret i at holde jernbanesporet i god stand . Til plantning og vedligeholdelse af beskyttende skovplantager undervejs blev der oprettet skovbeskyttelsesplantageafstande (PCL).
Jernbanesignalering er et jernbanetrafikkontrolsystem med det formål at undgå kollisioner. På grund af brugen af skinner, der har lidt vejgreb, er jernbanetog ekstremt udsat for kollisionsfare, da de normalt kører med hastigheder, der gør det umuligt at stoppe hurtigt nok eller har en længere bremselængde, end føreren kan se. De fleste former for togtrafikstyring består af trafikinstruktioner, der sendes fra de ansvarlige for en del af jernbanenettet til togpersonalet. Ikke alle kontrolmetoder bruger signaler, og nogle systemer gælder kun for enkeltsporsgrene .
Signaleringsprocessen foregår normalt ved elektriske centraliseringsposter placeret med bestemte intervaller langs jernbaneskinnerne. Udviklingen af moderne teknologier har gjort sådanne systemer overflødige, hvilket gør det muligt at samle signalstyring over store områder i enkelte regionale kontrolcentre. Dette er blevet muliggjort af computerisering , som gør det muligt at observere den enorme længde af stier fra et enkelt rum. Standard bloksektionsmetoden opdeler spor i separate zoner styret af en kombination af trafiklys, regler og automatiske kontrolsystemer , så kun ét tog kan være på én sektion .
Elektrificeringssystemet leverer energi til togene, så de kan køre uden at installere en strømkilde på toget. Dette reducerer driftsomkostningerne, men kræver store anlægsinvesteringer til anlæg af ledninger. Hovedstrækninger og sporvogne har normalt en køreledning , der hænger fra pæle langs strækningen. Køretøjer, der ikke er i jordhøjde, bruger ofte en lederskinne .
Energi kan leveres med jævnstrøm eller vekselstrøm . De mest almindeligt anvendte DC-spændinger er 600 og 750 V for sporvogne og metroer, 1500 og 3000 V for tog. De to primære AC-systemer er 15 kV og 25 kV.
En togstation er et sted, hvor passagerer stiger på eller af et tog. Godsbanestation er en platform til lastning og losning af gods. Større passagerstationer har strukturer til bekvemmelighed for passagerer med billet- og madsalg. Små stationer er normalt kun en perron . De første stationer blev ofte bygget samtidigt til både passagerer og gods [34]
Perroner bruges til nem adgang til tog og er forbundet med hinanden. Mange stationer er bygget som blindgyder , hvor togene kun ankommer og afgår i én retning. Mindre stationer betjener normalt de omkringliggende boligområder med busser, der kører til stationen. Store stationer er transportknudepunkter i byer og har overførsler fra tog til metro, sporvogn eller bus.
Siden 1980'erne har der været en tendens til at adskille jernbaneselskaber i virksomheder, der ejer rullende materiel, og virksomheder, der ejer infrastruktur. Dette er især tilfældet i Europa, hvor en sådan adskillelse er et EU -krav . Denne organisationsstruktur giver fri adgang til jernbanerne i Europa for forskellige jernbaneoperatører.
I USA er stort set hele jernbanenettet uden for den nordøstlige korridor privatejet af fragtselskaber Passagerselskaber, især Amtrak , bruger sporene på lejebasis.
I Rusland tilhører næsten al infrastruktur de russiske jernbaner , med undtagelse af fjerntliggende produktionsafdelinger hos virksomheder. I løbet af 2000'erne modtog mange virksomheder (inklusive specielt oprettede "døtre" af råstofgrupper) licenser til jernbanetransport. Private (uafhængige) operatører driver deres egen vognflåde, mens de bruger de russiske jernbaners infrastruktur og lokomotiv-traktionstjenester. På en række ruter driver selskaberne deres egne lokomotiver.
De vigtigste indtægtskilder for jernbaneselskaber er billetsalg (for passagertrafik) og fragtafgifter. Desuden er godstransport en rentabel begivenhed, og passagertransport er ofte subsidieret [35] . Som med andre transportformer gives der ofte forskellige rabatter og månedskort til almindelige passagerer. Fragtpriser kan indstilles både for én container eller vogn og for hele toget. Nogle gange ejer afskiberen sine egne vogne og betaler kun for lokomotivtransport. Inden for passagertransport kan annonceindtægter også udgøre en væsentlig del af omsætningen.
Regeringerne i mange lande subsidierer jernbaneaktiviteter, fordi denne transportform har færre negative eksternaliteter end andre transportformer. I tilfælde, hvor jernbaneoperatøren er statsejet , er sådanne tilskud et direkte bidrag til øget produktivitet. I de tilfælde, hvor operatører er private, er der flere tilskudsordninger. I lande, hvor infrastrukturen ejes af en statslig enhed eller en virksomhed, der er forpligtet til at give adgang til alle ansøgere, kan regeringen indføre gratis brug af sporene eller gebyr under kostprisen. Faktisk er det lignende forhold med fri brug af motorveje . Passagertrafikken kan få direkte tilskud til private operatører eller offentlige udbud i en begrænset periode.
Jernbanetransport er en af de sikreste transportformer [36] . Tog er i stand til at bevæge sig med meget høje hastigheder, men på grund af deres store masse kræver de en meget lang standsningsafstand , og de kan ikke undgå en kollision ved at bevæge sig til siden. Et tog kan afspore , kollidere med et andet tog eller kollidere med et køretøj ved en jernbaneoverskæring . Den sidste type ulykker er den hyppigste, de dræber også flest mennesker. De vigtigste sikkerhedsforanstaltninger er jernbanesignalering og bygning af broer og tunneller ved krydsninger. Togfløjter, klokker og horn advarer om, at et tog nærmer sig, og signalsystemer på skinnerne holder den nødvendige afstand mellem togene.
En af de effektive metoder til højhastighedstogs sikkerhed er konstruktionen af specielle separate spor uden krydsninger. Dette eliminerer potentialet for kollisioner med biler og andre køretøjer og fodgængere , reducerer risikoen for kollisioner med andre tog markant og fremmer overholdelse af køreplaner.
For at beskytte jernbanetransportens infrastruktur og køretøjer samt for at beskytte passagerer, bagage og gods mod ulovlige handlinger, herunder terrorhandlinger , er transportsikkerhedsstyrker på plads i mange lande .
I Storbritannien er transportsikkerheden leveret af British Transport Police (BTP) . BTP kontrollerer britiske jernbaner og leverer tjenester til jernbaneoperatører, deres personale og passagerer i hele landet. Det giver også sikkerhed for Londons undergrundsbane , Glasgow undergrundsbane , Dockland Light Rail og kontrollerer nogle sporvognssystemer [37] .
I Den Russiske Føderation, i henhold til den føderale lov " On Transport Security " dateret 9. februar 2007 nr. 16-FZ, enheder af Federal State Enterprise "Departmental Guard of the Railway Transport of the Russian Federation" [38] , som samt andre transportsikkerhedsenheder, der er oprettet inden for emnerne transportinfrastruktur (for eksempel: Transportsikkerhedsafdelingen af sikkerhedstjenesten i Moskva Metro (PTB SB) .
Som med mange infrastrukturprojekter skal jernbaner regelmæssigt inspiceres og vedligeholdes for at reducere infrastrukturulykker, der vil skade gods- og passagertrafikken. Fordi passagerer betragtes som den mest "essentielle gods" og typisk bevæger sig ved højere hastigheder, stejlere hældninger og hyppigere tog, får passagerlinjerne særlig opmærksomhed. Blandt de anvendte teknologier kan nævnes spormåleren og gå-omløbet af sporene. Ved sporbøjninger udføres yderligere kalibrering, regelmæssig tilspænding af befæstelser og hyppigere sporskift. At opnå den højeste kvalitet af arbejdet og tiltrække de bedste inden for deres felt [39] . til specifikke projekter involverer entreprenører ofte specialister på basis af outsourcing [40]
I modsætning til motorveje og andre veje, hvor kapaciteten er fordelt på separate, uforbundne strækninger, anses jernbanekapaciteten for at være den samme for hele systemet. Som et resultat kan en enkelt fejl have en katastrofal effekt på hele systemet. Ved vedligeholdelse af spor er det nødvendigt at tage hensyn til filialens indikatorer (togtyper, afgangs- og destinationssteder, sæsonændringer), kapacitet (længde, jord, antal spor, signaltyper), togkapacitet (maksimal hastighed , hastighedsoverskridelser og opbremsning af tog) og karakteristika ved dobbelt anvendelse af spor til passager- og godstrafik (ekstra spor, terminalstationskapacitet, omstilling) [29]
En sporvogn er en type offentlig gade- og delvis gade-skinnetransport til transport af passagerer langs bestemte ruter (normalt på elektrisk trækkraft), der hovedsageligt anvendes i byer [41]
Metropolitan (fra fransk métropolitain, forkortelse for chemin de fer métropolitain - "metropolitan railway"), metro (métro), eng. under jorden, Amer. engelsk metro - i traditionel forstand, en bybane med bloktog, der kører på den til transport af passagerer, adskilt af teknik fra enhver anden transport- og fodgængertrafik (off-street). I det generelle tilfælde er metroen ethvert off-street bypassagertransportsystem med bloktog, der kører langs det. Det vil sige, at metroen i traditionel forstand, eller for eksempel urban monorails er eksempler på varianter af metroen. Bevægelsen af tog i metroen er regelmæssig ifølge køreplanen. Metroen er kendetegnet ved høj rutehastighed (op til 80 km/t) og transportkapacitet (op til 60.000 passagerer i timen i én retning). Undergrundslinjer kan lægges under jorden (i tunneler), på overfladen og på overkørsler (dette gælder især for monorails i byerne). En monorail-vej er et transportsystem, hvor vogne med passagerer eller vogne med last bevæger sig langs en bjælke, der er installeret på en flyover eller separate understøtninger - en monorail. Der er monteret monorails - vognene er baseret på undervognen placeret over skinnebjælken, og ophængt - vognene er ophængt fra undervognen og bevæger sig under monorail [42]
Letbanetransport (også "letbanetransport", LRT, fra engelsk Light rail ) er en bybane med offentlig transport, kendetegnet ved lavere kommunikationshastighed end for metroen og jernbanen , og større end en konventionel gadesporvogns hastighed og gennemløb [43] . En række letbanetransporter er letbanen , herunder den underjordiske sporvogn og bybanen ). Samtidig er forskellene mellem sådanne letbanesystemer fra metroen , urban railway (S-Bahn) , uklare, hvilket ofte forårsager terminologiske fejl. Generelt bruges dette udtryk normalt til at henvise til højhastigheds-elektrificerede jernbanesystemer (f.eks. sporvogne), der er isoleret fra andre trafikstrømme på det meste af netværket, men tillader et-plan kryds i systemet, og endda gadetrafik (herunder sporvogne og fodgængerzoner) [44] . I modsætning til letbanen, der ligger tættere på den almindelige metro, er letbanen tættere på sporvognen.
Overføringstransport , elevated railway (eng. elevated railways, forkortet i USA : el) - bybane højhastigheds-off-street separat system eller en del af systemet med bybaner (S-Bahn) , undergrundsbaner , letbanetransport (afhængigt af på design, antal biler og overordnede masseparametre for det rullende materiel), lagt over jorden på en overflyvning .
Den moderne trend i udviklingen af offentlig bybanetransport er skabelsen af elektriske bytog ( S-Bahn ) - den indtager en mellemposition mellem bymæssig offentlig transport og klassiske forstadstog og bruger konventionelle jernbanelinjer i og uden for byen, mens den ofte at have stier tildelt til deres behov. Det rullende materiel på S-Bahn er elektriske (sjældent diesel) tog af jernbanedimensioner og dimensioner. S-Bahn elektriske tog er udstyret med en strømaftager på taget, bortset fra systemerne i Hamborg og Berlin, som er elektrificeret af den tredje jernbane. S-Bahn spor og stationer kan være både over jorden og over og under jorden, hvilket i sidstnævnte tilfælde gør det umuligt at skelne fra metroen. Afstande mellem S-Bahn-stationer har en tendens til at være mindre end mellem regionale togstationer ( Regionalbahn ) og større end eller lig med dem i undergrundsbaner , letbaner og bytransportformer ( sporvogne , busser osv.). Som regel er indgangen til S-Bahn-bilerne placeret på samme niveau som perronen.
I Rusland blev et moderne byelektrisk tog lanceret i 2016 i Moskva (linjen af Moskvas centrale ring ), så i 2019 begyndte de at lancere ruterne for Moskvas centrale diameter .
Jernbanesystemer, der forbinder 2 lande: Kenya - Uganda , Etiopien - Djibouti , Senegal - Mali , Côte d'Ivoire - Burkina Faso .
Individuelle lande- og territoriesystemer, der ikke er forbundet med andre jernbanerI mange lande er længden af jernbanenettet ved at blive reduceret (for eksempel var der i USA i 1920 mere end 400 tusinde km jernbaner).
Liste over lande, hvor længden af jernbanenettet overstiger 10.000 km [45] :
Ingen. | Land | Jernbanelængde (km) | Belægningstæthed |
---|---|---|---|
Hele verden | 1 134 429 | ||
en | USA | 226 427 | 23,79 |
2 | Kina | 93 250 | 9,74 |
3 | Rusland | 87 157 | 5.10 |
fire | Indien | 63 327 | 19.26 |
5 | Canada | 46 688 | 4,68 |
6 | Tyskland | 41 896 | 117,35 |
7 | Australien | 37 855 | |
otte | Argentina | 31 409 | |
9 | Frankrig | 29 213 | 53,40 |
ti | Brasilien | 28 857 | |
elleve | Japan | 23 506 | 62,21 |
12 | Polen | 22 314 | 71,36 |
13 | Ukraine | 21 655 | 35,87 |
fjorten | Sydafrika | 20 872 | |
femten | Italien | 19 729 | 65,49 |
16 | Mexico | 17 516 | 8,88 |
17 | Storbritanien | 16 454 | 67,21 |
atten | Spanien | 15 288 | 30,74 |
19 | Kasakhstan | 13 700 | |
tyve | Kalkun | 12.008 | |
21 | Sverige | 11 633 | 25,85 |
22 | Rumænien | 10 788 | 45,42 |
— | USSR | 145 600 | |
— | Tjekkoslovakiet | 13 141 |
Se også den mere detaljerede liste over lande efter jernbanenettets længde .
Ubemandede passagertog fra 2017 kører i 23 byer rundt om i verden. Top ti inkluderer: Dubai (linjelængde - 80 km), Vancouver (68 km), Singapore (65 km), efterfulgt af Lille , Busan , Paris , Kuala Lumpur , Toulouse ; derefter Taipei og Tokyo (25 km hver) [46] .
Jernbanen interesserede malere som et symbol på modernitet (moderne æra ) . En af de første til at reagere på dette nye emne for kunst var William Turner ( Rain, Steam and Speed , 1844 ), efterfulgt af impressionisterne . Malerier på jernbanen blev malet af Claude Monet , Vincent van Gogh , Edouard Manet , Gustave Caillebotte , Howard Fogg .
Gare Saint-Lazare er afbildet på lærreder af mange impressionistiske kunstnere , der boede i nærheden af denne station i 1870'erne og | 1880'erne.
Claude Monet . Gare Saint-Lazare
i Paris
Claude Monet. Gare Saint-Lazare
i Paris
Paul Friedrich Meyerheim .
"Oprettelse af et lokomotiv"
Vincent van Gogh .
"Udsigt over broen ved
Asnieres-sur-Seine "
George Inness .
"Laquanna Valley"
Jernbanen blev også skrevet af Vladimir Gavrilovich Kazantsev [47] , Konstantin Apollonovich Savitsky .
Dusinvis af film , hvor jernbanen fungerer som scene for handling, er blevet optaget af verdensbiograf alene [48] . En af de første og spektakulære kortfilm af brødrene Lumière var Ankomsten af et tog på La Ciotat Station (1895).
Ordbøger og encyklopædier |
| |||
---|---|---|---|---|
|
Offentlig transport | |
---|---|
Jernbane | |
Sporløs rute |
|
Vand | |
Luft | |
lejesoldat | |
Andet | |
Almindelige vilkår | |
Ind- og udskibning af passagerer |
|
Billetbetaling |
|
Infrastruktur | |
Styring |