Algorytmy wyboru dróg przewozu ładunków w transporcie kolejowym

Transkrypt

1 prof.dr hab. nż. Tadeusz Csowsk Wyższa Szkoła Ekonom Inowacj w Lublne Algorytmy wyboru dróg przewozu ładunków w transporce kolejowym W pracy przedstawono przyblżone algorytmy wyboru marszrut dla potoków ładunków w transporce kolejowym. Bazują one na secach zrównoważonych wykorzystują cykle o wagach ujemnych z cyrkulacją potoków. Wykorzystane metod lnearyzacj stycznym cęcwam znaczne zwększyło efektywność zaproponowanych algorytmów. Przewozy transportem kolejowym, w odróżnenu od przewozów nnym gałęzam transportu, dopuszczających rozdzelene potoku ładunków, charakteryzują sę wysokm stopnem koncentracj, w którym ogranczena dotyczące nepodzelnośc przesyłk odgrywają rolę perwszoplanową. Zatem, zadane wyboru marszruty, w którym korespondencja ne może być rozdzelana na różne drog, staje sę nowym pojawa sę koneczność opracowana efektywnego algorytmu jego rozwązana. Budowany ponżej algorytm uwzględna zarówno podzelność, jak ne podzelność potoku ładunków. W przypadku perwszym można wykorzystać podejśce oparte na metodze gradentowej, która przewduje stopnowy rozkład macerzy korespondencj N j. W każdym [] n tym kroku następuje dodatkowe przydzelene częśc korespondencj do marszrut najkrótszych, w rozumenu nakładów różnczkowych [3]. Nakłady te, stanową df( N[] n ) dn S kl δ podstawę mechanzmu koordynacj, kolejnośc rozwązań prostych zadań poszukwana marszrut najkrótszych, oblczane są dla potoków rozdzelanych w teracjach poprzednch. Nelnowe nakłady różnczkowe, zmenające sę w zależnośc od obcążena elementów sec, pownny być aktualzowane jedyne dla tych elementów, które w poprzednej teracj zmenały wartośc potoku. W przypadku drugm rozwązane optymalne uzyskuje sę poprzez korektę rozkładu potoku wcześnej rozdzelonego ze względu na nakłady różnczkowe. Wadą ukazanych dwóch podejść jest znaczące rozdzelene potoku, co ne sprzyja operatywnemu planowanu przewozów. W celu koncentracj potoków wykorzystamy nne podejśce, oparte bezpośredno na warunkach, określonych równanam (18 19) w pracy [3]. Jego rezultatem jest seć zrównoważona, w której poszczególne marszruty mają dentyczne nakłady różnczkowe. Optymalne obcążene wszystkch elementów sec zapewna stablny rozkład pracy pomędzy nm, gwarantuje maksymalne ch wykorzystane. Dowolne odchylene obcążena elementów od wartośc optymalnej, prowadz do ch przecążena nnych, stotnych trudnośc w pracy sec. Zatem, stneje pewna zadana macerz wagonów N j, przy której seć znajduje sę w stane równowag. Obcążene równomerne elementów sec charakteryzuje sę równoścą ne absolutnych N lecz względnych wartośc obcążeń. Wtedy, ogranczena progowe, dotyczące wartośc potoków na łukach często okazują sę mało stotnym. Rozwązane zadana nelnowego znacząco różn sę od jego formy lnowej, w której potok na łukach ne bazowych równe są zeru lub maksymalnej ch zdolnośc przepustowej. δ Nech { N ( S kl )} będze rozwązanem dopuszczalnym przy znaczącym rozdrobnenu potoku. Korzystając z zależnośc, określonych równanam (18 19) w pracy [3], rozważmy alternatywne marszruty S δ kl dla potoku N kl. Warunek lokalzacj różnych α częśc potoku N w jednej marszruce S przyjme postać: kl δ ( α ) δ * kl δ df N + Nkl () δ 1 δ δ () 1 df( N Nkl ) () δ* δ 1 S dn kl S dn kl * δ δ () 1 δ ( α ) δ df N + Nkl ( α ) () ( ) δ δ 1 df N δ Nkl δ* δ ( α S dn ) kl S dn kl * δ δ ( α ) * gdze δ, δ () 1,..., δ ( α ) { 1, }. δ kl (1) Na podstawe wyrażena (1) można uzyskać różnorodne algorytmy mnmalzacj funkcj celu (patrz równane (1) w pracy [3]), różnące sę sposobem koncentracj potoków, wartoścą nakładów różnczkowych na różnych etapach marszruty. 1

2 W szczególnośc, pokażemy efektywny algorytm oparty na budowe cykl kosztów ujemnych wraz z przydzelanym do nch potokam. Rozważmy rozwązane dopuszczalne zadana dekompozycj, określonego równanam (3 7) w pracy [3]. Nech N będze obcążenem tego elementu sec przy rozwązanu dopuszczalnym, N δ kl β N kl to częśc potoku no do marszruty jąca nerówność: t N + N δ S kl N kl przydzelone odpowed- β S kl. Wtedy zachodz następu- > δ = β S dn kl S kl δ β dt N t N + N dt N dn (2) Wyrównywane nakładów różnczkowych dla analzowanych marszrut następuje poprzez przenoszene welkośc Nkl potoku N kl, z marszruty S δ kl do β marszruty S kl. Maksymalna welkość potoku Nmax, przenoszona z marszruty do marszruty wynka z warunku, określonego równanem (19) w pracy [3], po uwzględnenu nerównośc (2) wynos: δ S kl δ β = t N N β S kl δ β max t N + N + N N max max + N + N dt N N dn max dt N + N dn max = max (3) N max jest jedynym, dodatnm rozwązanem równana (3), co wynka z nerównośc (2) charakteru zmany prawej lewej częśc tej nerównośc przy δ zwększanu potoku N. Jeżel N max > to potok δ kl kl N kl N w całośc przydzela sę do marszrutys δ jeśl N max < N kl to do marszruty tylko część potoku N, równa N. δ kl β kl, a β S kl przydzela sę Dla zapewnena dodatnej wartośc potoku, przydzelanego w każdym kroku algorytmu należy określć marszruty alternatywne, za pomocą algorytmu budowy drzewa α najkrótszych śceżek. Przedstawona metoda wyrównywana nakładów różnczkowych posada pewne wady wynkające 2 max z nejednoznacznośc marszruty najkrótszej długośc, co wpływa na przebudowę drzewa najkrótszych śceżek. W celu elmnacj tych wad proponuje sę, aby ne określać marszrut alternatywnych, tylko cykle o wadze ujemnej, które zawerają nezbędne nformacje dla przegrupowana potoków. Proponowany algorytm składa sę z następujących kroków: Krok 1. Przeprowadźmy ekwwalentną zamanę werzchołka na dwa werzchołk 1, 2 łuk (, 1 2 ). Dla rozwązana dopuszczalnego N = N 1 2 zbudujemy nowy rozszerzony graf G µ określmy, dla wszyst- zmodyfkowane koszty różnczkowe F kch łuków: µ 1 2 df N 1 df N 2 =, jesl N 1 2 > 0; dn 1 dn 2 F µ = (4) 1 2 df N 1 2 df N =, jesl N 21 > 0. dn 1 dn 2 Krok 2. Wykorzystując zmodyfkowane koszty różnczkowe F, stosując operacje krzyżowe [8], okre- µ µ ślamy w sec G cykle kosztów ujemnych Γ. Nakłady oblczenowe w tym przypadku są take same, jak przy poszukwanu najkrótszych śceżek w sec. Jeżel cyklu ujemnego ne ma, to marszruty rozwązana dopuszczalnego N są optymalne. Krok 3. Jeżel cykl z kosztem ujemnym stneje, to należy do nego dodać maksymalne możlwy potok Γ N max. Dana operacja odejmuje potok z elementów ujemnych Γ, dodaje te potok do elementów dodatnch Γ cyklu Γ. Realzacja tej operacj ne zmena + wyjścowej wartośc potoków, ale znacząco zmnejsza wartość funkcj celu. Cyrkulacja potoków zmena ch wartośc jedyne na łukach cyklu ujemnego, pozostawając bez zmany potok na wewnętrznych łukach µ sec G. Do określena zmnejszena wartośc funkcj Γ Γ celu F ( N ), przy cyrkulacj N wykorzystamy wyrażene, określone równanem (13) w pracy [3], które uwzględnając funkcję celu (patrz równane (2) w pracy [3]), przyjme postać: F Γ Γ ( ) Γ N = N t N + Θ + N N + Γ dt N + Θ N dn Γ

3 Γ Γ Γ t N Θ N + N Γ dt N + Θ N + + dn gdze Θ 0, 1 Nech (5) U Γ będze oceną cyklu ujemnego Γ, która równa jest sume algebracznej zmodyfkowanych kosztów różnczkowych elementów cyklu Γ. Wtedy, przy znanych strukturach funkcj wypukłych ( ) F najwększy potok w cyklu można określć z N ( F ) ( N ) Γ dt N Θ N dn dt N Θ N dn + Θ Γ 2 ( N ) warunku = 0 który po uwzględnenu zależnośc (3 4) przyjme postać: U Γ df N + N Γ Γ, lub z warunku zerowana U Γ, Γ df N N max max Γ ( N max ) = = 0 dn dn + Γ Γ Γ (6) Z równana (6) wynka, że przy Γ Γ Γ N = Nmax, N w zależnośc (5) w przyblżenu staje sę zerem : F Γ Γ 2 ( N max ) Θ( Nmax ) + Γ dt N + Θ N dn Γ max + Γ dt N Θ N dn Γ max (7) Γ Określene maksymalnego potoku N max w Γ F N cyklu Γ zmnejszene funkcj celu ( ) można znaczne uproścć w przypadku lnowośc t. zależnośc ( ) N Nech t ( N ) = a N + b. Wtedy wyrażene (5) przyjme postać: F + Γ Γ ( N ) = N ( 2aN + b ) ( 2a N + b ) Γ Γ 2 ( ) N a + a + Γ Γ Potok maksymalny w cyklu warunku: F N ( Γ N ) = ( 2a + ) Γ N b Γ Γ ( 2a N + b ) + 2( N ) a + a = 0 Γ + Γ + Γ + max (8) Γ N max określmy z Γ (9) Z zależnośc (8 9) wynka, że przy maksymalnym potoku w cyklu: ( 2a N + b ) ( 2a N + b ) Γ + Γ Γ Nmax = (10) 2 a + a + Γ Γ funkcja celu zmnejsza sę zdecydowane o wartość Γ Γ 2 ( ) ( ) F N = max Nmax a + a + Γ Γ Jeżel seć posada klka rozłącznych cykl ujemnych, to ch najwększy potok dodawany jest do każdego z nch. Krok 4. Następuje korekta potoków przejśce do kroku 1, tj. określena zmodyfkowanych kosztów różnczkowych. W celu przeprowadzena dowodu zbeżnośc t, przyjmemy, że α + α 2a, gdze algorytmu, przy lnowych zależnoścach ( ) N a = mn a ; = 1, n. + Γ Istotne, w każdym kroku algorytmu funkcja celu maleje o wartość ne mnejszą nż Γ F 2a( Nmax ) > 0, co przy uwzględnenu dodatnej wartośc funkcj nakładów F całkowtolczbowośc N max Γ Γ ( N max 1) gwarantuje zbeżność algorytmu w skończonej lczbe kroków. W przypadku nelnowych wypukłych zależnośc t ( N ), można wykorzystać dowolne metody lnearyzacj. Przy lnearyzacj z wykorzystanem stycznych t, w dowolne małym charakterystyka nelnowa ( ) N otoczenu rozwązana dopuszczalnego, aproksymowana jest styczną, czyl pochodną w danym punkce. Lnearyzacja za pomocą stycznych ma sens przy małych odchylenach od punktu bazowego, tj. wtedy, kedy welkośc przegrupowanych potoków są małe. Z pracy [7] wynka, że wykresy t ( N ) w sposób zadowalający można aproksymować cęcwam, tym samym uproścć algorytm, przy dużych wartoścach N. Należy podkreślć, że przy małych od- Γ chylenach od punktu bazowego, lnearyzacja poprzez cęcwy jest analogczna do lnearyzacj za pomocą stycznych. Z drugej jednak strony lnearyzacja cęcwam separuje funkcjonał, określony równanem (1) w pracy [3], w sposób stotny upraszcza dekompozycję zadana. Γ N 3

4 Rozważmy ten warant aproksymacj. W tym 1 r F N F N punktam celu podzelmy odstęp [ ( ) ( )] k N, przy czym każdego punktu r 1 2 N < N <... < N określmy dla k k F = F N, gdze N welkość ( ) k ( N, ) ( ) = 1, n; k = 1, r. Połączymy lnam punkty k k k + 1 F 1 k + N, F otrzymamy odcnkam lnową aproksymację funkcj F ( ) N. Wtedy, seć składająca sę odcnkam lnowej wypukłej funkcj F ( ) N nakładów, odnesonych do tego łuku można przedstawć w postac specjalnej, zawerającej lnowe koszty łuków. Przedstawmy każdą zmenną N w postac sumy ogranczonych, neujemnych zmennych N k, odpowadających określonemu odcnkow funkcj F kosztów ( ) Welkośc k k + 1 odstępe ( N, N ) N, dla początkowej zmennej N. N k charakteryzują zmanę zmennej N w F N k k 1, przy czym 0 N k N N. Wprowadzając współczynnk kosztów ρ k, odnoszący sę do każdej nowej zmennej N, aproksymująca funkcja kosztów ( ) gdze r F k= 1 N 1 ( N ) = F ( N ) + = r k + 1 N k k k przyjme postać: ρ N (11) k + 1 k + 1 k k F F, ρ k =. k N N ρ k jest tangensem kąta nachylena lnowego odcnka aproksymującego ( ) N F pomędzy N k k +1 N. Uwzględnając zależność (11), wyjścową funkcją celu (patrz równane (1) w pracy [3]), można przyblżyć następującą formą: n r 1 F = F ( N ) + ρ knk mn (12) = 1 k = 1 Zadane (12) łatwo dekomponuje sę na skończony cąg prostych zadań poszukwana najkrótszych łańcuchów w specjalne zbudowanej sec G. W sec F N tej, każdej aproksymującej funkcj ( ) odpowada zbór r łuków równoległych. Dowolny k ty łuk F odnos sę do odcnka ( N ) charakteryzuje sę: funkcją kosztów ( ρ k ), zdolnoścą przepustową k C = N N nową zmenną kl k 1 = 1, n; k = 1, r. k N, gdze gwarantuje monotonczny wzrost współczynnka kosztów ρ k, a to oznacza, że w poszukwanu najkrótszych łańcuchów, przy p < q, zmenna N p odgrywa wększą rolę nż zmenna N q. Nm N q wejdze do zboru rozwązań, wcześnejsze zmenne N S pownny osągnąć możlwe maksymalną wartość. Funkcjonowane algorytmu wyboru marszrut polega na poszukwanu najkrótszych łańcuchów w F N Wypukłość funkcj ( ) specjalnej sec G stopnowym nasycanu ch potokam. Przy włączanu werzchołka do marszruty, perwszym z r równoległych łuków ncydentych z tym werzchołkem, będze obcążony potokem łuk o najmnejszym koszce, zaś w przypadku wyczerpana sę zdolnośc przepustowej, potok będze przyłączany do kolejnego, równoległego łuku ncydentnego. Wadę przedstawonego algorytmu jest stotna rozbudowa modelu, będąca efektem odcnkam-lnowej aproksymacj. Rozmary modelu można efektywne zmnejszać poprzez aproksymację cęcwam, w forme nejawnej dodane potoków w cyklach ujemnych rozszerzonego grafu G. Algorytm tak zawera następujące µ krok: Krok 1. Przy danym rozwązanu dopuszczalnym N = N, 2,wylczamy maksymalną wartość przydzelanego potoku N[] 1, który w szczegól- nośc może być równy N[] 1 = max Nj. j Dla rozwązana dopuszczalnego N, 2 zadanego N[] 1, budujemy nowy graf rozszerzony µ +µ G [] 1 określamy koszty zmodyfkowane F [] 1 [] 1 µ F 1, dla łuków obu kerunków, za pomocą aproksymacj 2 pochodnej: F F µ µ 1 2 [] 1 [] 1 F N + N = N [] 1 [] 1 F N N = N F N [] 1 [] 1 F N 1 2 (13) Z zależnośc (13) wynka, że przy określanu kosztów zmodyfkowanych następuje nejawna aproksymacja cęcwam. 4

5 µ Krok 2. W zbudowanej sec G [] 1 poszukujemy cykl o wartośc ujemnej. Pojawene sę cyklu µ ujemnego w G [] 1 śwadczy, że doładowane łuków w jednym kerunku potokem N[] 1 zdjętym z łuków kerunku przecwnego prowadz do zmnejszena kosztów sumarycznych. Jeżel przegrupowane potoków następuje całym relacjam, to cykle ujemne należy szukać jedyne względem, odpowadających danemu rozwązanu dopuszczalnemu N, marszrut przemeszczana sę potoków max N., j j Krok 3. Jeśl cykl o wartośc ujemnej stneje, to należy do nego dołączyć potok N[] 1, przeprowadzć korektę potoków przejść do kroku 1. Przejśce do kroku 1 następuje w przypadku braku cyklu ujemnego, przy zadanym potoku N[] 1. Przy przejścu wybera sę mnejszą wartość przegrupowanego potoku N[] 2. Przegrupowując pełnym relacjam potok duże, korzystamy z następującego prorytetu: N n = max N ; N n N ; [] j [] [], j [] n <... < N[] 2 < N[] 1 N gdze = 1, n 1 Jeżel, N = mn N j brak jest cykl ujemnych, to beżące rozdzelene potoków jest optymalne. Opracowując program komputerowy wyboru marszrut, dla potoków ładunków w transporce kolejowym, należy uwzględnć: zdolnośc przepustowe szlaków stacj; skalę zman nakładów (penężnych czasowych) każdego szlaku każdej stacj, w zależnośc od stopna ch wyposażena welkośc przerabanego potoku; dowolne postace zależnośc nakładów od obcążeń elementów sec kolejowej, włączając równeż funkcje kar; wybór ne tylko marszrut najkrótszych, ale równeż tych, które leżą w bezpośrednm ch otoczenu; wybór marszrut zarówno dla potoków wagonów jak dla potoków pocągów, które obcążają odcążają wybrane zbory stacj szlaków; określene wartośc odchyleń potoków dla wybranych marszrut; oblczena dotyczące pełnej charakterystyk wybranej marszruty. Danym wejścowym dla takego programu pownny być nformacje o: stacjach, szlakach potokach wagonów. Oblczena dotyczące rozdzału potoków można prowadzć etapam, na zasadze metod nteraktywnych. Metody take pozwalają w trybe operatywnym dokonywać korekty w oblczenach, w zależnośc od wynków etapów wcześnejszych. Lteratura [1] Акулиничев В.М. и др.: Организация вагонопотоков и маршрутизация перевозок, М., «Транспорт»,1970 [2] Csowsk T.: Metodyka wyboru dróg przewozu ładunków w transporce kolejowym. Pojazdy Szynowe Nr /2008 [3] Csowsk T.: Model matematyczny wyboru optymalnych dróg przewozu ładunków w transporce kolejowym. Pojazdy Szynowe Nr /2008 [4] Deo N.: Teora grafów jej zastosowane w technce nformatyce, PWN, 1980 [5] Gajda B.: Technologa automatyzacja pracy stacj, Wydawnctwo Poltechnk Warszawskej, 1983 [6] Gutenbaum J.: Modelowane matematyczne systemów, PWN, Warszawa-Łódź, 1987 [7] Кутыркин А.В., Кадушин А.И.: Декомпозиционный алгоритм регулирования порожних вагонопотоков в АСУЖТ, М., «Транспорт», «Вестник ВНИИЖТ», 6,1978 [ 8] Кутыркин А.В.: Динамическая модель планирования и оперативного управления вагонопотоками, «Вестник ВНИИЖТ», 8,1981 5

6 doc. dr nż Maran Medwd mgr nż. Rafał Cchy Instytut Pojazdów Szynowych TABOR Analza porównawcza wybranych systemów transportu ntermodalnego W opracowanu zaprezentowano kolejowe środk technczne stosowane w transporce ntermodalnym. Przedstawono krótką charakterystykę przedstawonych systemów transportowych oraz dokonano analzy porównawczej spełnena obowązujących wymagań skrajn na lnach kolejowych AGTC, przez omówone systemy transportowe. 1. Wstęp Try na tory to hasło przestało już być tylko pragnenem ekologów, fantazją konstruktorów, czy marzenem kerowców samochodów osobowych, dzś stało sę konecznoścą, wymogem nezbędnym do prawdłowego funkcjonowana welu dzedzn życa. Dynamczny rozwój cężarowego transportu samochodowego (szczególne powyżej 3,5T) spowodowany był relatywne nskm kosztam. Koszty te, jak do tej pory lczyl główne spedytorzy. Dodatkowo transport samochodowy spełna w sposób najprostszy oczekwana klentów take jak dostawa od drzw do drzw dokładne na czas. Potwerdzają to wynk badań prowadzonych w Nemczech zaprezentowanych w [7]. To właśne te krytera, przewyższające nawet kryterum ceny przewozu, decydują o rozwoju transportu samochodowego. Szacuje sę, że w najblższych latach na polskch drogach nastąp wzrost lczby samochodów cężarowych o 50 70% [8], co przy stnejącej w naszym kraju sec dróg doprowadz do powstana ggantycznego zatoru. Una Europejska szacuje [9], że tempo wzrostu transportu towarów wynos 2,8% roczne (w latach wynosł średno 2,3%). Transport towarowy w latach wzrósł ogółem o 28%, przy czym w sektorze transportu drogowego zanotowano wzrost o 35%. Dla porównana towarowy transport kolejowy wzrósł o 6%. Wzrost ten porównywalny jest ze wzrostem gospodarczym. Według tego kryterum możemy spodzewać sę w Polsce ponad 4% wzrostu przewozów roczne. Dodatkowo lokalzacja Polsk klasyfkuje nasz kraj jako tranzytowy dlatego należy sę spodzewać jeszcze wększego wzrostu lośc samochodów cężarowych na naszych drogach. Należy w zwązku z tym przyjrzeć sę globalnym kosztom transport. Koszty generowane przez transport cężarowy take jak: zmany klmatu, zmany krajobrazowe, regulacja wód, procesy urbanstyczne, skutk wypadków, hałas, zaneczyszczena powetrza, zatory drogowe (kongesta) ne są często brane pod uwagę (są to koszty zewnętrzne), a pochłanają z budżetów państw olbrzyme sumy ne mogą już być gnorowane. Na rysunku 1 przedstawono zewnętrzne łączne koszty transportu w Europe Zachodnej w 2000 r. generowane przez poszczególne gałęze transportu, oraz ch procentowy podzał na składowe. 27% 14% 7% 30% zmany klmatu 195,7 [mld.euro] zmany krajobrazowe 20 [mld.euro] regulacja wód 47,4 [mld.euro] procesy urbanstyczne 10,5 [mld.euro] skutk wypadków 156,4 [mld.euro] hałas 45,6 [mld.euro] 0,4% 1,9% Transport lotnczy 90,9 [mld.euro] Transport kolejowy 12,3 [mld.euro] Transport wodny 2,6 [mld.euro] Transport drogowy 544,4 [mld.euro] 84% 3% 24% zaneczyszczene powetrza 174,6 [mld.euro] Rys. 1. Zewnętrzne koszty transportu łączne w Europe Zachodnej (2000r), bez kosztów kongest [10] 7% 2% 6

7 Klkakrotne mnejsze opory toczena kół stalowych po szynach w porównanu do oporów toczena kół naczepy po drodze kołowej wpływają na znaczące obnżene zapotrzebowana na energę zużytą do wykonana pracy przewozowej. Zapotrzebowane na energę, szczególne ropę naftową jest ogromne. Transport pochłana 71 % łącznego zużyca ropy naftowej, z czego 60% przypada na transport drogowy. Transport drogowy pochłana ogółem 25,2 % całośc energ, a transport kolejowy zaledwe 0,8 % całkowtego zużyca energ. W ostatnm czase pojawa sę w Europe pomysł wprowadzena na drog megacężarówek, czyl samochodów o nespotykanej do tej pory długośc 25,25 m oraz mase dochodzącej do 60 t. Zwolenncy tego pomysłu, zwracają uwagę na zwększoną zdolność przewozową, lepsze wykorzystane autostrad oraz zmnejszene kosztów przewozów. Argumenty te zostały przedstawone w [10], a następne przeanalzowane kolejno odparte, a ch główna argumentacja sprowadza sę do nezauważalnych przez zwolennków transportu drogowego kosztów zewnętrznych, którym transport drogowy obdarowuje pozostałą część społeczeństwa. Mmo welu wysłków podejmowanych w przemyśle samochodowym jak wprowadzene katalzatorów, fltrów przecwpyłowych tp. Komsja Europejska szacuje koszty tylko ochrony środowska na 1,1 PKB [9]. Mmo to w welu mastach ne są spełnone normy czystośc powetrza, a emsja gazów ceplarnanych przekracza normy przewdzane w protokole z Koto. Na transport przypada 21% emsj gazów ceplarnanych (wzrost o 23% od 1990 r) Dzś już ne możemy operać sę na wylczenach kosztów ne uwzględnających kosztów zewnętrznych. Korzyśc netto (zmnejszene kosztów zewnętrznych transportu) z tytułu przesunęca 1mln ton towarów z transportu drogowego na transport ntermodalny ( w przewozach na odległość 1000 km), czyl po uwzględnenu welkośc traconych wpływów budżetowych, można roczne oszacować na 69 mln zł [6]. Wele krajów europejskch jak Austra, Nemcy, Holanda, Włochy, Francja zdając sobe sprawę z olbrzymch możlwośc drzemących w transporce ntermodalnym podejmuje najróżnejsze dzałana wsperające rozwój tych systemów. Podstawowym są subwencje na zakup taboru, budowę termnal oraz badana. Stosowane są równeż nne formy wsparca take jak tworzene fundacj ułatwające kontakty mędzy przewoźnkam, nskooprocentowane kredyty gwarancje kredytowe dla operatorów, oraz różne udogodnena jak znesene zakazu przejazdów w weekendy dla uczestnków ruchu ntermodalnego. Udzał transportu ntermodalnego w przewozach towarowych krajów europejskch przedstawa tabela 1, natomast prognozowany wzrost przewozów ntermodalnych w latach przedstawa tabela 2 [10]. Wyznaczene skrajn pojazdów ma węc podstawowe znaczene ne tylko dla budowy pojazdów, ale równeż ważna jest z punktu wdzena logstyk. Ma ona służyć planowanej modernzacj sec kolejowej która pownna uwzględnać możlwośc przewozu ntermodalnego. W kolejnych rozdzałach zaprezentowane zostaną wybrane systemy transportu ntermodalnego oraz ch położene na tle skrajn. Tabela 1 Procentowy udzał transportu ntermodalnego w transporce wybranych krajów europejskch Kraj Udzał transportu ntermodalnego [%] Nemcy 14,0 Czechy 7,3 Węgry 7,0 Polska 1,7 Tabela 2 Prognozowany wzrost przewozów ntermodalnych w latach w krajach europejskch Kraj Mlon ton brutto Austra 3,12 4,85 Belga 6,40 13,20 Francja 4,60 10,26 Nemcy 19,11 41,71 Włochy 12,83 26,65 Szwajcara 4,47 6,16 2. Systemy transportu ntermodalnego 2.1. Transport kontenerowy W latach 60-tych ubegłego stuleca w Stanach Zjednoczonych Ameryk Północnej wprowadzono na rynek transportowy pojemnk nazwany kontenerem, który zrewolucjonzował transport towarów. Kontener umożlwł przewóz ładunków od nadawcy do odborcy różnym środkam transportu, bez przeładunku towaru, który w całym procese transportu ntermodalnego pozostaje w tym samym kontenerze. Taka technologa transportu umożlwła spedytorom osągnęce szeregu korzyśc, medzy nnym: uproszczono radykalne skrócono czas przeładunku towarów, wprowadzono odprawy celne na terene kraju, a ne na grancy, ogranczono lość uszkodzonego ładunku, zmnejszono straty wynkające z kradzeży ładunku. Za ojca transportu kontenerowego nazywany jest Malcom McLean, założycel przedsęborstwa żeglugowego Sea-Land, które zanaugurowało w maju 1966 roku przewóz kontenerów przez Atlantyk. Przewozy kontenerowe w Polsce stanową 94,2% (2003r) przewozów ntermodalnych. W ntermodalnych przewozach europejskch równeż zdecydowane 7

8 Rys. 2. Platforma kontenerowa stosowana w pocągach krótkospętych: a - Platforma końcowa pocągu krótkospętego, b - Platforma środkowa pocągu krótkospętego domnują przewozy kontenerów ze względu na rozwnętą seć termnal przeładunkowych oraz możlwość przewozu kontenerów różnym gałęzam transportu (drogowy, kolejowy, wodny lotnczy). Słabo rozwnęta seć termnal przeładunkowych kolejowych centrów logstycznych w Polsce jest przyczyną małego udzału transportu ntermodalnego w przewozach kolejowych ogółem. Stanową one zaledwe 1,5%-2%, a w Europe udzał ten wynos 15%- 20%. W obroce towarowym stosowane są kontenery 10, 20, 30, 40 stopowe, rzadko 45 stopowe. Do transportu kontenerów na lnach kolejowych służą konwencjonalne wagony-platformy lub specjalstyczne wagonyplatformy kontenerowe, wyposażone w odpowedne trzpene mocujące kontener na rame platformy. Na rysunku 2. pokazano platformy kontenerowe najnowszej generacj stosowane w pocągach krótkospętych. Na rysunku 5a, przedstawono platformę końcową pocągu krótkospętego, a rysunku 5b pokazuje platformę środkową. Platformy wyposażone w standardowe wózk Y33A charakteryzują sę małą masą własną (~14 ton) oraz nsko położoną podłogą. 8

9 2.2. Transport naczep samochodowych na wagonach keszenowych Wagon keszenowy służy do transportu naczep drogowych dwu lub trzy osowych oraz do przewozu kontenerów nektórych typów nadwoz wymennych. Przewozy naczep drogowych w wagonach keszenowych stanową zaledwe 0,4% przewozów ntermodalnych ogółem. Jednym z podstawowych ogranczeń wykorzystana tej technk transportu jest neprzystosowane zdecydowanej wększośc naczep drogowych do przeładunku ponowego. PKP dysponuje bardzo małą lczbą tych wagonów. Na rysunku 3. zaprezentowano wagon keszenowy zaprojektowany w IPS TABOR w Poznanu przystosowany równeż do przewozu kontenerów nadwoz wymennych. Odmaną wagonu keszenowego jest wagon koszowy. Jest to wagon keszenowy wyposażony w odejmowalny kosz, w którym lokuje sę naczepą drogową. Załadunek naczepy przeprowadza sę następująco: do kosza położonego na termnalu obok wagonu, wprowadza sę naczepę, następne urządzene dźwgowe chwyta za kosz przenos go wraz z naczepą do keszen wagonu. W ten sposób możlwy jest przeładunek naczep ne przystosowanych do transportu ponowego. Pommo tego, że system ten rozwązuje problem załadunku będących w eksploatacj naczep drogowych, ne znalazł on powszechnego zastosowana. PKP ne dysponuje wagonam tego typu System ruchoma droga Wagon nskopodwozowy systemu ruchoma droga (Rollende Landstrasse) przedstawony na rysunku 4. jest przykładem specjalstycznego taboru kolejowego, którego konstrukcję opracowano pod wpływem dużych nacsków środowsk ekologcznych, protestujących przecw gwałtowne narastającym przewozom drogowym. Nsko położona podłoga wagonu pozwala transportować każdy typ naczepy, równeż te neprzystosowane do przeładunku ponowego. Załadunek naczep na skład wagonów odbywa sę na płaskm termnalu, w ten sposób, że po dostawonej na końcu pocągu pochyłej rampe wjeżdżają kolejno cągnk z naczepam. Perwszy cągnk z naczepą ustawa sę na ostatnm wagone, lcząc kolejność od rampy najazdowej, a za nm następne aż do wypełnena całego składu wagonów. Cągnk z naczepam wjeżdżają na wagony w określonej kolejnośc w takej samej kolejnośc opuszczają wagony na termnalu docelowym. System ten, pommo określonych zalet operacyjnych, ne jest pozbawony wad eksploatacyjnych. Ze względu na nsko położoną podłogę wagon ma wózk weloosowe o skomplkowanej konstrukcj, wyposażone w koła o małej średncy. Mała średnca kół obnża stopeń bezpeczeństwa wagonu przed wykolejenem, co wymusza ogranczena prędkośc wagonu podczas przejazdu przez rozjazdy. Mała średnca kół ograncza równeż gabaryty Rys. 3. Wagon keszenowy Rys. 4. Wagon nskopodwozowy konstrukcj IPS 9

10 łożyskowana zestawów kołowych oraz tarcz hamulcowych. Czynnk te sprawają, że okres żywotnośc kół tarcz hamulcowych oraz ułożyskowana os jest newystarczający dla obowązujących cykl naprawczych wagonów towarowych. Pommo tych wad wagony nskopodwozowe są eksploatowane w Europe, szczególne w Szwajcar, Austr, Nemczech, gdze protesty meszkańców tych krajów skuteczne wymuszają przenesene częśc naczep z dróg kołowych na tory kolejowe System modalohr Ostatno pojawła sę orygnalna konstrukcja wagonu keszenowego opracowana przez konstruktorów francuskch [5]. Jest to trzyczęścowy wagon złożony z dwóch modułów wózkowych oraz częśc środkowej w kształce zagłębonej platformy. Zagłębona platforma jest rozłączne powązana z modułam wózkowym. Na termnalu przeładunkowym, wyposażonym w odpowedną nfrastrukturę pomocnczą, następuje rozłączene częśc środkowej od modułów wózkowych oraz obrót częśc środkowej wagonu umożlwający wprowadzene do nej naczepy lub cągnków. Po załadowanu naczepy lub cągnków, część środkowa wagonu powraca do perwotnego położena zostaje zaryglowana na modułach wózkowych. Cechą charakterystyczną systemu modalohr jest możlwość równoległego załadunku wagonów (równoczesny załadunek wszystkch wagonów). Załadunek naczepy na wagon przedstawono na schemace rysunku 8., a wagon w stane załadowanym na rysunku 5. Zaletą tego rozwązana jest wykorzystane wózków standardowych co elmnuje wady eksploatacyjne, jakm charakteryzuje sę system ruchomej drog. System modalohr jest przystosowany do transportu naczep dowolnego typu oraz cągnków sodłowych, wymaga on jednak specjalnego wyposażena termnal przeładunkowych umożlwającego wykonane operacj nezbędnych do załadunku wyładunku naczep. System jest praktyczne wykorzystany w transporce naczep cągnków przez Alpy, na 175 klometrowej trase pomędzy Aton-Francja Orbassono-Włochy. Rys. 6. Wagony systemu modalohr w stane załadowanym 2.5. System transportu bmodalnego W Instytuce Pojazdów Szynowych TABOR w latach 90-tych, opracowano unkalne rozwązane konstrukcyjne taboru bmodalnego złożonego z dwóch naczep zbornkowych naczepy skrzynowej. Prototyp został gruntowne przebadany w polskch nemeckch ośrodkach badawczych otrzymał bardzo wysoką ocenę specjalstów pod względem orygnalnośc konstrukcj spełnena wysokch wymagań eksploatacyjnych. Polske prototypowe rozwązane taboru bmodalnego jest nadal rozwjane przygotowywane do ruchu S, SS. Na rysunku 7 zaprezentowano zestaw naczep skrzynowych o zwększonej wysokośc przestrzen ładunkowej do 2710 mm (wysokość dla standardowych naczep drogowych), na wózkach kolejowych typu 25TN z hamulcem klockowym. Rozwązane to w porównanu do prototypu przystosowanego do prędkośc ruchu V = 160 km/h cechuje sę prostszą konstrukcją mnejszym kosztam produkcj. Tabor bmodalny w odnesenu do nnych stosowanych kolejowych środków techncznych transportu ntermodalnego wyróżna sę następującym korzystnym cecham: mała masa martwa taboru, zatem współczynnk wyrażony stosunkem masy przewożonego ładunku do masy taboru jest w systeme bmodalnym najkorzystnejszy wynos: masa ladunku η = masa taboru dla taboru bmodalnego b : mt ηb = = 1,69 m + m n w Rys. 5. Załadunek naczepy na platformę 10

11 Rys. 7. Tabor bmodalny przystosowany do ruchu S SS gdze: m t masa przewożonego ładunku [t], m n masa naczepy [t], m w masa wózka z adapterem [t]. dla systemu ruchoma droga r : mt ηr = = 0,74 mc + mn + mwg gdze: m c masa cągnka sodłowego [t], m wg masa wagonu [t], dla systemu keszenowego k : mt ηk = = 1 mn + mwg Zatem: η >> b (ηp, ηk ) η b współczynnk odnesony do taboru bmodalnego, η r współczynnk dla systemu ruchoma droga, η k współczynnk dla systemu keszenowego. najmnejsza odległość mędzy sąsednm jednostkam ładunkowym, L b <(L r, L k ), najkorzystnejsza skrajna taboru w strefe górnej wynkająca z położena dachu jednostk ładunkowej na wysokośc ogranczonej do ~4000 mm, merzonej od główk szyny H b <(H r, H k ), prostota termnalu przeładunkowego technolog przeładunku jednostek ładunkowych. Do przeładunku naczep bmodalnych ze środków transportu drogowego na kolejowe odwrotne nezbędny jest odpowedno obszerny plac z toram kolejowym wmontowanym w termnal tak, aby górny pozom główk szyn toru pokrył sę z pozomem terenu. Przeładunek naczep bmodalnych odbywa sę w systeme pozomym, bez udzału suwnc bramowych samojezdnych podnośnków, przy pomocy operatora cągnka oraz osoby nadzorującej przeładunek. 3. Skrajna kolejowa dla transportu ntermodalnego Rozwój transportu kolejowego, a zwłaszcza po jego wyjścu poza grance poszczególnych państw, spowodował koneczność wydana przepsów ustalających welkość wolnej przestrzen wzdłuż toru kolejowego, w której bezpeczne mogłyby poruszać sę pocąg. Przekrój poprzeczny tego tunelu powetrznego w którym zmeszczą sę różnorodne pojazdy kolejowe nazwano skrajną taboru. Na europejskch lnach kolejowych mogą pomeścć sę wagony towarowe o poprzecznym konturze spełnającym wymagana określone przez Mędzynarodowy Zwązek Kole Zawarte w przepsach karty UIC [1] (Pojazdy kolejowe. Skrajne pojazdów) rys 8. Kedy w latach 60-tych ubegłego stuleca nastąpł rozwój transportu kontenerowego, a kontenery przewożono przy użycu dostępnych wówczas standardowych platform kolejowych, okazało sę, że dopuszczona górna przestrzeń skrajn kolejowej jest newystarczająca. Rozwjane późnej nne systemy transportu ntermodalnego równeż wymagały powększonego zarysu górnej strefy skrajn kolejowej. Aby umożlwć w Europe rozwój transportu ntermodalnego, zawarto w 1991 roku w Genewe porozumene (Europejska Umowa o ważnejszych mędzynarodowych lnach transportu kombnowanego obektach towarzyszących, skrót AGTC ), na mocy którego zobowązano kraje członkowske Europejskej Komsj Ekonomcznej Narodów Zjednoczonych do wypełnena warunków umowy. 11

12 W załącznku III nnejszej umowy podzelono lne kolejowe na dwe kategore; stnejące lne lne nowobudowane. Równocześne zalecono aby dla ln nowo budowanych stosować skrajnę C, która określa najwększy dopuszczony w częśc górnej gabaryt taboru, a dla ln stnejących, modernzowanych stosować co najmnej skrajnę B. Kontury zarysu skrajn na lnach kolejowych przewdzanych do transportu ntermodalnego określają przepsy karty UIC 506 [2]. Na rys pokazano zarysy odnesena skrajn wymaganej przepsam karty UIC 506. Rys. 10. Statyczny zarys odnesena GB1 W Europe wyznaczono 18 korytarzy transportowych spełnających wymagana umowy AGTC na których najczęścej występuje skrajna typu B1 w której meszczę sę kontenery na wagonach standardowych o wysokośc podłog platformy 1175 mm od główk szyny [3,4]. W dalszej częśc pracy zostaną zaprezentowane kontury zewnętrzne systemów transportu ntermodalnego na tle zarysu skrajn B1. 4. Systemy transportowe na tle skrajn Rys. 8. Zarys odnesena skrajn knematycznej według Karty UIC Na rysunkach przedstawono położene na tle zarysu skrajn GB1, jednostek ładunkowych transportowanych za pomocą omówonych wcześnej systemów transportowych. Rys. 9. Statyczny zarys odnesena GA, GB GC Rys. 11. Kontener na platforme kolejowej 12

13 Rys. 12. Standardowa naczepa drogowa na wagone keszenowym Rys. 15. Naczepa bmodalna na wózkach 25TN Rys. 13. Standardowa naczepa drogowa na wagone systemu ruchoma droga Z przeprowadzonej analzy wynka, że w zaryse skrajn GB1 powszechne stosowanej w korytarzach transportowych wyznaczonych przez porozumene AGTC, meścł sę kontener umeszczony na standardowej platforme. Jednostk ładunkowe (naczepa samochodowa) umeszczona na wagonach keszenowych oraz wagonach systemu ruchoma droga przekraczają dopuszczalny gabaryt określony zarysem GB1 wymagają skrajn typu C. Najnowsza generacja wagonów nskopodłogowych na kołach o średncy 380 mm ne spełna równeż wymagań skrajn GB1. Natomast naczepa samochodowa transportowana na wagonach systemu modalor meśc sę w górnej strefe w zaryse skrajn GB1 jednak zarys zewnętrzny platformy wagonu modalor przekracza wymagane przepsam Karty UIC 505-1dopuszczalne gabaryty w częśc dolnej taboru. Przeprowadzona analza dowodz, że jedyne system kontenerowy oraz tabor systemu bmodalnego spełnają wszystke wymagana skrajn zarówno w częśc górnej taboru (skrajna GB1 ) oraz w częśc dolnej (skrajna wg 505-1). Lteratura: Rys. 14. Standardowa naczepa drogowa na wagone systemu modalor 1. Karta UIC Pojazdy kolejowe. Skrajna pojazdów. Wydane 9 z r. 2. Karta UIC 506. Reguły dotyczące zastosowana skrajn powększonych GA, GB, GC. Wydane z r. 13

14 3. Larose J.; Une mse en reseau progressve de servces d autoroute ferrovare pour un developpement durable des transports de marchandses. Revue Generale des Chemns de Fer. Avrl Schoen O.; La mse au gabart des tunnels ferrovares francas. Revue Generale des Chemns de Fer. Mars Lange S, Andre J.; Le system MODALOHR. Revue Generale des Chemns de Fer. Octobre Rucńsk D., Adamowcz E.: Transport a Una Europejska. Polsk transport w europejskej perspektywe. Zeszyty Naukowe Unwersytetu Gdańskego. Ekonoma Transportu Lądowego. Gdańsk nr 33, Technka taboru drogowo szynowego (bmodalnego). Praca zborowa pod redakcją J. Madeja. Poznań Dylag A.: Transport ntermodalny. Wolna droga nr 24 (450), Utrzymać Europę w ruchu zrównoważona moblność dla naszego kontynentu. Przegląd średnookresowy Bałej Ksęg Komsj Europejskej dotyczącej transportu z 2001r. Komunkat Komsj dla Rady Parlamentu Europejskego, Bruksela What the admsson of Mega Trucks would really mean for Europe. Facts and arguments. Publkacja nformacyjna UIC, CER,EIM, UNIFE, ERFA. Paryż, czerwec

15 dr nż. Zygmunt Marcnak Instytut Pojazdów Szynowych Tabor Modernzacja elektrycznych zespołów trakcyjnych ser EN57, EN71 EW60. Stan obecny zamerzena. W artykule opsano zmodernzowane elektryczne zespoły trakcyjne EN57, EN71 EW60 eksploatowane w kraju, a wyprodukowane wcześnej przez Fabrykę Wagonów Pafawag Wrocław w latach Przedstawono w nm zakres modernzacj e.z.t EN57-SPOT, EN57KM EN57SKM (dla PKP Przewozy Regonalne, Kole Mazoweckch Szybkej Kole Mejskcj w Trójmeśce) oraz EN71 EW60 (dla Kole Mazoweckch) zrealzowanych przez Zakłady Naprawcze Taboru Kolejowego Mńsk Mazoweck przy udzale Instytutu Pojazdów Szynowych Tabor uczestnczącym w pracach projektowych, badawczych w procese dopuszczena do ruchu po torach PKP PLK S.A. wszystkch zmodernzowanych zespołów. Zaprezentowano równeż opsy ważnejszych zmodernzowanych układów systemów oraz zamerzena przyszłoścowe odnośne ch dalszej modernzacj. 1. Wstęp Elektryczne zespoły trakcyjne ser EN57, EN71 EW60 były zaprojektowane przez Centralne Buro Konstrukcyjne Przemysłu Taboru Kolejowego (późnejszy Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Pojazdów Szynowych) w Poznanu produkowane przez Fabrykę Wagonów Pafawag Wrocław. Przeznaczone są one do obsług ruchu aglomeracyjnego podmejskego, ale często wykorzystywane są równeż dla realzacj przewozów w ruchu regonalnym mędzyregonalnym. Ogółem w Pafawagu Wrocław wyprodukowano około 1500 sztuk elektrycznych zespołów trakcyjnych, z których część została wyeksportowana do Jugosław. Zestawene ogólne wyprodukowanych zespołów przedstawono w tablcy 1, a wdok zespołów przed modernzacją na rys.1 3. Obecne zespoły eksploatowane są w wększośc przez PKP Przewozy Regonalne, Szybką Kolej Mejską oraz przez Spółkę Koleje Mazowecke. Zdecydowana wększość eksploatowanych zespołów jest w złym stane techncznym, mmo że przez czterdześc lat były one w wększym lub mnejszym zakrese modernzowane modyfkowane, a wyprodukowany tylko w jednej sztuce ponad dzesęć lat temu ED73 cechował sę już nowoczesnym krajowym rozwązanam [3, 4]. Dopero od klku lat, kedy część kosztów modernzacyjnych zaczęła pokrywać Una Europejska rozpoczęto w Polsce wdrażać program modernzacj zespołów ser EN57, EN71 oraz odnawać newykorzystane przez SKM zespoły EW60. Program ten jest realzowany przez najwększe polske zakłady taboru kolejowego take jak Pesa Bydgoszcz, Newag Nowy Sącz Zakłady Naprawcze Taboru Kolejowego Mńsk Mazoweck. Głównym celam modernzacj było: podnesene komfortu podróżowana oraz komfortu obsług (maszynstów, serwsu) podnesene parametrów technczno-eksploatacyjnych (zmnejszene awaryjnośc, podnesene stopna gotowośc techncznej, ułatwene obsług) spełnene norm przepsów obowązujących obecne w ruchu pasażerskm (dotyczy w szczególnośc komfortu, palnośc materałów, wyposażena td.) przedłużene czasu eksploatacj zespołów optymalzacja kosztów obsług napraw. Dla modernzowanych zespołów przyjęto, że optymalnym okresem do przeprowadzena modernzacj jest zwykle połowa planowanego całkowtego okresu życa taboru. L.p. Sera zespołu Układ os Ogólne zestawene elektrycznych zespołów trakcyjnych Tablca 1 Moc max. [kw] Prędkość max. [km/h] Lczba mejsc sedzących Lczba wyprodukowanych zespołów Lata produkcj 1. EN57 22+B o B o EW58 B o B o +22+B o B o EW60 22+B o B o EN71 22+B o B o +B o B o / (przebudowa 30) ED72 22+B o B o +B o B o / / ED73 22+B o B o +B o B o

16 Rys.1. Elektryczny trójczłonowy zespół trakcyjny ser EN57 Rys.2. Elektryczny czteroczłonowy zespół trakcyjny ser EN71 Rys.3. Elektryczny trójczłonowy zespół trakcyjny ser EW60 W dalszej częśc artykułu zaprezentowano ogólny szczegółowy zakres modernzacj oraz zamerzena modernzacyjne. 2. Ogólny zakres modernzacj zrealzowanej w ezt EN57, EN71 EW Modernzacja elektrycznych zespołów trakcyjnych ser EN57 dla PKP Przewozy Regonalne (w ramach SPOT) Elektryczne zespoły trakcyjne EN57 zostały zmodernzowane w ramach Sektorowego Programu Operacyjnego Transport (SPOT), fnansowanego w dużej częśc z funduszy unjnych. W procese modernzacj uczestnczyły trzy zakłady: Pesa Bydgoszcz, Newag Nowy Sącz oraz ZNTK Mńsk Mazoweck [1]. Ogólny zakres modernzacj obejmował: montaż przetworncy statycznej z wyjścem 3x400V AC oraz 24V 110V DC w mejsce zespołu elektromaszynowego montaż sprężark śrubowej zaslanej napęcem AC 3x400V modernzację wózków napędowych tocznych wg dokumentacj konstrukcyjnej opracowanej przez Instytut Pojazdów Szynowych Tabor w Poznanu [2] zabudowę nowych modułowych kabn santarnych WC (wykonanych z lamnatu polestrowoszklanego) z nstalacją wodną sterowaną elektrozaworam oraz ze zbornkem wody podgrzewanym elektryczne tzw. suchą nstalację doprowadzającą wodę do muszl ustępowej umywalk zamontowane w przedzałach pasażerskch nowych sedzeń zastosowane nowego wystroju wnętrz wagonów, w tym: panelowych ścan wewnętrznych panel suftowych z lamnowanych tworzyw sztucznych, opraw ośwetlenowych tworzących lnę śwetlną, wpuszczonych w panel suftowy, stolków podokennych z tworzyw sztucznych, trudnośceralnej wykładzny podłogowej zgrzewanej na złączenach oraz wywnętej na ścanę na wysokość cm od pozomu podłog wagonu przemeszczene rur osłonowych przewodów elektrycznych begnących wzdłuż całego e.z.t z dachu wagonów do wnętrza rury osłonowe ułożone pod suftem przykryte panelam suftowym zamontowane złącz mędzywagonowych ułatwających łączene rozłączane wagonów zespołu w mejsce dotychczasowych skrzynek połączena przewodów WN NN zabudowę próżnowego wyłącznka szybkego DCU zamontowane elektroncznych tablc nformacyjnych na czołach oraz na obu ścanach bocznych wagonu slnkowego zmanę układu sterowana drzwam zewnętrznym wejścowym 16

17 zamontowane elektrogrzejnych szyb czołowych w kabne maszynsty zamontowane elektrycznych wyceraczek szyb czołowych w kabne maszynsty zamontowane zmodernzowanych płytek sterujących wałem kułakowym zabudowę zmodernzowanych zderzaków mędzywagonowych unowocześnene czoła e.z.t. poprzez zastosowane prefabrykowanego panelu o opływowym kształce w połączenu z modernzacją kabny maszynsty tj. przesunęcem tylnej ścany kabny maszynsty, lkwdację bocznych drzw wejścowych do przedzału dla podróżnych z wększym bagażem, zabudowę drzw zewnętrznych wejścowych bezpośredno do wnętrza kabny maszynsty, modernzację pulptu maszynsty, montaż ergonomcznego fotela maszynsty, zabudowę nowych wzmocnonych drzw z kabny maszynsty do przedzału ze stojakam na rowery, montaż nowych osłon przecwsłonecznych modernzację przedzału dla podróżnych z wększym bagażem, w tym: lkwdacja ścank dzałowej pomędzy przedsonkem a przedzałem, zmana rozmeszczena sedzeń grzejnków, przystosowane przedzału do przewozu rowerów, skrzynek sterujących ndywdualnym otweranem zamykanem zewnętrznych drzw wejścowych do zespołu zabudowę w wagone rb (perwsze drzw automatyczne od strony kabny maszynsty) lekkego pomostu (wykonanego w zasadnczej częśc z nepalnego tworzywa) umożlwającego wjazd z obu stron wagonu osobe nepełnosprawnej na wózku nwaldzkm zabudowę systemu montorowana wnętrza pojazdu z odborem wzj w kabne maszynsty, z możlwoścą cyfrowej rejestracj obrazu przez okres co najmnej 48 godzn zabudowę drzw mędzywagonowych o zwększonej powerzchn przeszkolonej oraz drzw oddzelających przedsonk od przedzałów pasażerskch wykonanych z ramy metalowej całkowce przeszklonych. Ogółem na potrzeby PKP Przewozy Regonalne zmodernzowano 75 sztuk trójczłonowych zespołów Modernzacja elektrycznych zespołów trakcyjnych ser EW60 (6WEb) dla Kole Mazoweckch Zespoły EW60 zostały zaprojektowane przez OBRPS Poznań w początkach lat osemdzesątych, a wykonane przez Pafawag Wrocław na przełome lat tych. Wykonano tylko dwe sztuk, które weszły do eksploatacj pod konec 1993 roku na torach Szybkej Kole Mejskej w Trójmeśce, gdze z przerwa- m były używane do końca 2000 r., a późnej odstawone do naprawy której ne wykonano. Ne używane przez pęć lat zespoły zostały zakupone przez Spółkę Koleje Mazowecke, która borykała sę z brakem taboru poddane kompleksowej modernzacj w ZNTK Mńsk Mazoweck. Ogólny zakres modernzacj obejmował [5, 6]: zastosowane rozruchu mpulsowego frmy Medcom zastosowane tablc pneumatycznych wprowadzene programu sterowana aparatam tablcowym systemam współpracy hamulca elektrodynamcznego z pneumatycznym modernzację układu hamulcowego na wózkach z zastosowanem hamulca postojowego kompleksową modernzację kabny maszynsty (pulpt, fotel, wystrój) zanstalowane elektroncznego szybkoścomerza rejestrującego zabudowę klmatyzacj kabn maszynsty z realzacją nawewu cepłego powetrza na szyby maszynsty zabudowę elektrycznych wyceraczek szyb czołowych ze spryskwaczem zabudowę reflektorów halogenowych wykonane wymuszonej wentylacj slnków trakcyjnych z możlwoścą podgrzewana powetrza w zme przed uruchomenem zespołu zanstalowane przetworncy statycznej zanstalowane próżnowego wyłącznka szybkego DCU zanstalowane sprężark śrubowej zanstalowane bater akumulatorów zasadowych nklowo-kadmowych w technolog włóknstej o pojemnośc 100Ah zanstalowane szybkozłącza mędzywagonowego zanstalowane montorngu zanstalowane urządzeń do nformacj wzualnej akustycznej zanstalowane zabudowanego ośwetlena suftowego wymanę oken na paketowe zanstalowane systemu ndywdualnego otwerana drzw z czasowym samoczynnym zamykanem zanstalowane napędu pneumatycznego do drzw przejścowych z wagonu do wagonu zastosowane nowego panelowego wystroju ścan z lamnatów polestrowo-szklanych zanstalowane przezroczystych ścanek z polwęglanu oddzelające przedsonek od przedzału wykonane podłog z wykładzny trudnośceralnej 17

18 zanstalowane fotel wandaloodpornych w przedzałach pasażerskch wymanę zolacj termcznej akustycznej zanstalowane ogrzewana nawewnego zanstalowane kabny WC z obegem zamknętym w rozwązanu dla nepełnosprawnych zanstalowane stojaków na rowery zanstalowane urządzeń umożlwających wjazd nepełnosprawnym. Oba zmodernzowane zespoły EW60 (6WEb) znajdują sę obecne w eksploatacj spółk Koleje Mazowecke na torach z wysokm peronam Modernzacja elektrycznych zespołów trakcyjnych ser EN57 dla Kole Mazoweckch (EN57KM) Zmodernzowane zespoły trakcyjne ser EN57KM zostały wykonane na potrzeby eksploatacyjne spółk Koleje Mazowecke. Ogółem zmodernzowano pęć zespołów, a zakres modernzacj podobny był do wykonanego dla zespołu EN57-SPOT dla PKP Przewozy Regonalne. Nowym rozwązanam zastosowanym w zespole EN57KM, które ne występują w EN57-SPOT są [9]: zastosowane rozruchu mpulsowego współpracującego z hamowanem elektrodynamcznym (z rekuperacją) zabudowa układu klmatyzacj kabny maszynsty modernzacja układu mechancznego hamulca na wózkach zastosowane układu współpracy hamulca elektropneumatycznego z hamulcem elektrodynamcznym zabudowa ogrzewana nawewnego zanstalowane elektroncznego szybkoścomerza rejestrującego zanstalowane lcznka energ do pomaru całkowtej energ poberanej oraz oddanej do sec wykonane wymuszonej wentylacj slnków trakcyjnych z możlwoścą podgrzewana powetrza w zme przed uruchomenem zespołu. Ogółem dotychczas wykonano tylko dwa zmodernzowane zespoły Modernzacja elektrycznego zespołu trakcyjnego ser EN71 dla Kole Mazoweckch Zmodernzowany czterowagonowy elektryczny zespół trakcyjny ser EN71 został wykonany na potrzeby spółk Koleje Mazowecke. Ogółem zmodernzowano tylko jeden zespół, a zakres modernzacj był w zasadze dentyczny jak dla zespołu ser EN57-SPOT. Nowym urządzenam w zespole EN71 (w stosunku do EN57-SPOT) były [8]: układ klmatyzacj kabny maszynsty mędzywagonowe złącza elektryczne pneumatyczne 18 elektronczny szybkoścomerz rejestrujący lcznk energ batere akumulatorów o zwększonej pojemnośc Modernzacja elektrycznych zespołów trakcyjnych ser EN57 SKM Elektryczny zespół trakcyjny ser EN57 został zmodernzowany na potrzeby eksploatacyjne Szybkej Kole Mejskej w Trójmeśce. Zakres modernzacj był podobny jak zespołów EW60 EN57KM oraz EN57-SPOT EN71 za wyjątkem rozruchu mpulsowego układów współpracy hamulca pneumatycznego z hamulcem elektrodynamcznym. W odróżnenu od EN57KM w zespole EN57 SKM zastosowano układ rozruchu mpulsowego wykonany przez Instytut Elektrotechnk z Warszawy. Dodatkowo zastosowany układ sterowana umożlwa pracę w trakcj welokrotnej klasycznych zmodernzowanych zespołów trakcyjnych [12]. Ogółem procesow modernzacj poddano cztery zespoły. Wdok wszystkch zmodernzowanych zespołów przedstawono na rys Rys.4. Elektryczny zespół trakcyjny ser EN57 zmodernzowany w ramach Sektorowego Programu Operacyjnego Transport na potrzeby PKP Przewozy Regonalne Rys.5. Elektryczny trójczłonowy zespół trakcyjny ser EW60 (6WEb) zmodernzowany dla Kole Mazoweckch

19 Rys.6. Elektryczny trójczłonowy zespół trakcyjny ser EN57 zmodernzowany dla Kole Mazoweckch Rys.7. Elektryczny czteroczłonowy zespół trakcyjny EN71 zmodernzowany dla Kole Mazoweckch w częśc elektrycznej - choperowy napęd trakcyjny - próżnowy wyłącznk szybk - przetwornca statyczna. Dalszą część artykułu pośwęcona będze opsom wybranych ważnejszych zmodernzowanych układów nowych zespołów. Modernzacja wózków tocznych napędnych dla zespołów EN57 EN71 mała na celu poprawę jakośc begu (pogarszającego sę w marę zużywana sę elementów układu begowego) oraz elmnację jego awaryjnośc wynkającej z wad wdłowego prowadzena maźnc. Ostateczne w wózkach zastosowano w perwszym stopnu usprężynowana sprężyny gumowo-metalowe (początkowo z frmy Cont Tech z Nemec, a w produkcj seryjnej z frmy Intergum Środa Wlkp) spełnające równeż funkcję prowadzena zestawów kołowych. Ponadto dla przeprowadzena prób wprowadzono maźnce skrzydełkowe w wersj spawanej, a docelowo w wersj z korpusem odlewanym. Wynkem wprowadzonej modernzacj było uzyskane bezluzowego prowadzena zestawów kołowych w rame wózka, a tym samym elmnacja usprężynowana perwszego stopna za pośrednctwem resoru pórowego prowadzena wdłowego [2]. Ogólny wdok wózka przed po modernzacj zaprezentowano na rys. 9. a) Rys.8. Elektryczny trójczłonowy zespół trakcyjny EN57 zmodernzowany dla Szybkej Kole Mejskej w Trójmeśce (b) 3. Opsy ważnejszych zmodernzowanych układów, systemów nowych zespołów Wśród welu zmodernzowanych układów zespołów wymenć należy: w częśc mechancznej wózk napędne toczne czoło zespołu kabny sterowncze, wnętrza przedzałów pasażerskch oraz kabn santarnych układy pneumatyczne oraz układy hamulca układ klmatyzacj (schładzacze) Rys.9. Wdok wózka przed (a) po modernzacj (b) 19

20 Dla zespołu EW60 (6WEb) ne dokonywano żadnych zman w układze begowym konstrukcj wózka w stosunku do perwotnych zespołów [5, 6]. Zmana konstrukcj kształtu czoła Wszystke zmodernzowane zespoły uzyskały nową konstrukcję czoła wykonaną z lamnatu polestrowoszklanego o grubośc 8 mm. Kształt czoła odpowada współczesnym trendom stylstyk pojazdów kolejowych, a samo czoło składa sę ze szkeletu wykonanego jako konstrukcja spawana z blach kształtownków (przygotowana tak, by stanowć ochronę w przypadku zderzena), szyby czołowej elektrogrzewczej trójwarstwowej klejonej z wkładkam folowym, tablcy nformacyjnej, wyceraczek spryskwaczy elektrycznych oraz halogenowych projektorów lamp sygnałowych. Wdok nowych kształtów czół przedstawono rys Modernzacja kabn sterownczych Kabny sterowncze znajdujące sę na końcach każdego zespołu połączone są z przedzałam pasażerskm drzwam umeszczonym na ścane tylnej. Na pulptach sterownczych wykonanych jako konstrukcje spawane z blach profl stalowych oraz płyty z lamnatu polestrowo-szklanego zabudowano na panelach wszystke urządzena sterujące, wskazujące oraz przeznaczone do montorngu. W kabne znajduje sę równeż montor podweszony pod suftem służący do obserwacj obrazu z kamer systemu montorngu. Kabna ma elektryczne ogrzewane montowane na ścanach bocznych oraz układ schładzacza zabudowany nad kabną. Ponadto w os symetr wagonu zamontowano regulowany ergonomczny fotel umożlwający dostosowane go do wzrostu maszynsty. Wszystke kabny sterowncze zmodernzowanych zespołów są ergonomczne, przestrzenne, wyzolowane ceplne akustyczne. Wdok kabn sterownczych przed po modernzacj prezentują rys Rys.10. Wdok na kabnę sterownczą zespołu EN57 (stan przed po modernzacj) R y s P r z e d z a ł b a g a ż o w y z e s t o j a - k a m d l a r o w e r ó w w z m o d e r n z o w a - n y m z e s p o l e E W 6 0 ( 6 W E b ) Rys.11. Wdok na modernzowaną kabnę sterownczą zespołu EW60 (stan przed po modernzacj) Modernzacja przedzałów pasażerskch kabn santarnych Wyposażene rozplanowane wnętrz przedzałów pasażerskch jest przestronne funkcjonalne, zapewnające łatwe przemeszczane sę pasażerów (nawet w okrese szczytu komunkacyjnego). W przedzałach zastosowano sedzena podwójne, sedzena pojedyncze sedzena odchylne, a dla osób nepełnosprawnych sedzena wyposażone w pasy bezwładnoścowe 20