Przegląd nowoczesnego taboru kolejowego na liniach PKP PLK zapewniającego wysokie standardy bezpieczeństwa i komfortu podróży

Transkrypt

1 BŁASZKIEWICZ Dorota 1 URBANEK Małgorzata 2 Przegląd nowoczesnego taboru kolejowego na liniach PKP PLK zapewniającego wysokie standardy bezpieczeństwa i komfortu podróży WSTĘP W ostatnich latach w Polsce obserwujemy dynamiczny rozwój inwestycji mających na celu zwiększenie komfortu podróży. Zarówno infrastruktura kolejowa jak i tabor należący do poszczególnych przewoźników podlegają modernizacji lub wymianie na nowoczesny sprzęt odpowiadający europejskim trendom. Prym w unowocześnieniu taboru kolejowego wiedzie spółka PKP Intercity S.A. to największy polski operator kolejowy specjalizujący się w krajowych i międzynarodowych przewozach dalekobieżnych pod markami Twoje Linie Kolejowe i InterCity dla przewozów pośpiesznych oraz ekspresowych Express InterCity i Express InterCity Premium. Zgodnie z założeniami polityki taborowej PKP Intercity zakupiło kilkadziesiąt nowoczesnych składów kolejowych. Ich wprowadzenie na istniejąca infrastrukturę kolejową musiało być poprzedzone uzyskaniem świadectw zgodności z typem. W przypadku pociągów osiągających maksymalne prędkości do 250 km/h ich uzyskanie nie budziło tylu emocji w przeciwieństwie do pociągu Pendolino, który budził wiele emocji zarówno pośród zarządców infrastruktury kolejowej jak i opinii publicznej. Już od roku 2011 realizowany jest plan wdrożenia pociągów dużych prędkości, w tym właśnie roku została podpisana umowa na zakup 20 sztuk pociągu Pendolino z spółka ALSTOM Transport. Spółka PKP Intercity 18 listopada 2013 przewoźnik podpisał umowę z konsorcjum przedsiębiorstw Stadler Polska Sp. z o.o. oraz NEWAG S.A na dostawę 20 sztuk 8- członowych elektrycznych zespołów trakcyjnych (EZT) FLIRT 3, a 23 maja 2014 z Pojazdy Szynowe PESA Bydgoszcz S.A. na dostawę 20 EZT DART. 1. PRZEGLĄD POJAZDÓW PKP INTERCITY Elektryczne zespoły trakcyjne DART i FLIRT3 oraz Pendolino zostały zakupione przy wykorzystaniu środków unijnych. Poniższy rysunek przedstawia relacje, na których będzie wykorzystywany najnowszy tabor kolejowy. 1 Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki, Wydział Inżynierii Lądowej, Instytut Inżynierii Drogowej i Kolejowej, Katedra Infrastruktury Transportu szynowego i Lotniczego, Tel: , dorotablaszkiewicz@gmail.com 2 Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki, Wydział Inżynierii Lądowej, Instytut Inżynierii Drogowej i Kolejowej, Katedra Infrastruktury Transportu szynowego i Lotniczego, Tel: , malgorzataurbanek@gmail.com 2506

2 Rys.1. Mapa inwestycji taborowych PKP Intercity Źródło DART (Rys.2) to elektryczny zespół trakcyjny przeznaczony do obsługi przewozów dalekobieżnych, producent zapewnia o wysokim komforcie podróży oraz wysoki poziom bezpieczeństwa. W PesaDART zastosowanych jest wiele rozwiązań proekologicznych. Dzięki zmniejszeniu masy ograniczone jest zużycie energii, co również wpływa na poprawę bilansu energetycznego pojazdu. PesaDART to pierwsze jednostki zapewniające łatwość przemieszczania się pasażerów dzięki zastosowaniu podłogi na jednej wysokości [1] Pojazd przystosowany jest do poruszania się z prędkością 160 km/h, ze specyfikacji zawartej na stronie producenta wynika, iż maksymalna prędkość pojazdu to 200 km/h. EZT DART, jako jedne z pierwszych w Polsce pociągów seryjnie wyposażonych w Europejski System Sterowania Pociągiem ETCS poziomu 2, który zapewnia większe bezpieczeństwo podróżowania oraz spełnia standardy bezpieczeństwa zgodnie z europejską normą EN Norma ta dotyczy bezpieczeństwa i gwarantująca jego najwyższy poziom. Odnosi się w szczególności do kwestii tzw. wytrzymałości zderzeniowej, rozpatrywanej w oparciu o 4 scenariusze zderzeniowe: scenariusz nr 1: zderzenie dwóch analogicznych pojazdów (masa 185 ton), prędkość 36 km/h; scenariusz nr 2: zderzenie pojazdu ze standardowym wagonem towarowym (masa 80 ton), prędkość 36 km/h; scenariusz nr 3: zderzenie pojazdu o masie 185 ton z cysterną (naczepą) o masie 15 ton, prędkość 110 km/h; scenariusz nr 4: zderzenie z małą przeszkodą (samochód, zwierzę); zapewnienie statycznej wytrzymałości zgarniacza na poziomie 300 kn w osi pojazdu 2507

3 Rys. 2. PesaDART Źródło Wybrane dane techniczne dotyczące EZT PeasDART Prędkość km/h Liczba członów 8 Długość mm Szerokość mm Wysokość pojazdu bez odbieraka prądu mm Liczba drzwi na stronę 8 Przyśpieszenie rozruchu - 0,6 m/s 2 Liczba miejsc dla pasażerów / w tym 1 klasy / 60 Liczba toalet dla pasażerów 6 Materiał konstrukcji - stal (wysokowytrzymałościowa) System sterowania ruchem - ERTMS poziom 2 Liczba miejsc dla rowerów 6 Wysokość podłogi mm nad główką szyny Wytrzymałość zderzeniowa - EN Kategoria wytrzymałości - PII wg PN EN PesaDart posiada również wiele udogodnień dla pasażerów niepełnosprawnych i z ograniczoną mobilnością ruchową takie jak winda ułatwiająca wjazd do pociągu osobom niepełnosprawnym, specjalnie przystosowana toaleta oraz 2 wydzielone miejsca dla osób poruszających się na wózkach inwalidzkich. FLIRT3 (Rys.3) elektryczny zespół trakcyjny produkowany przez z konsorcjum przedsiębiorstw Stadler Polska Sp. z o.o. oraz NEWAG S.A. spełnia najwyższe standardy komfortu pasażerów oraz normę bezpieczeństwa EN Wybrane dane techniczne dotyczące EZT PeasDART Prędkość km/h Liczba członów 8 Długość mm Szerokość mm Wysokość pojazdu bez odbieraka prądu mm Liczba drzwi na stronę 8 Przyśpieszenie rozruchu - 0,6 m/s

4 Liczba miejsc / w tym 1 klasy / 60 Liczba toalet dla pasażerów 6 Liczba miejsc dla rowerów 6 Wysokość podłogi 1180 mm Systemy bezpieczeństwa pociągu ETCS i SHP Spełnia wymogi norm TSI LOC&PAS, TSI NOI i TSI PRM Pociągi FLIRT3 posiadają wiele udogodnień dla niepełnosprawnych urządzenia ułatwiające wjazd do pociągu dla każdej strony pociągu i specjalnie przystosowane toalety (1 na skład) oraz w sąsiedztwie przedziału barowego 2 wydzielone miejsca dla osób poruszających się na wózkach inwalidzkickich.[2][3] Rys.3. EZT FLIRT3 źródło Ostatnim prezentowanym pociągiem jest PENDOLINO (Rys.4), jest to pociąg kategorii Express InterCity Premium (EIP) produkowanym przez włoską firmę Alstom. PKP Intercity zamówiło 20 składów. Rys.4. PENDOLINO Źródło Wybrane dane techniczne dotyczące PENDOLINO Maksymalna prędkość eksploatacyjna 250 km/h Maksymalna szerokość nadwozia mm Wysokość nadwozia 4100 mm Długość członu skrajnego mm, członu środkowego mm 2509

5 Łączna długość pociągu: 187 m Wysokość podłogi nad główką szyny 1260 mm Rozstaw osi wózka 2700 mm Średnie przyspieszenie od 0 do 40 km/h 0,49 m/s2 Średnie przyspieszenie od 0 do 120 km/h 0,46 m/s2 Minimalny promień łuku 250 m Skład pociągu: 7 wagonów Maks. liczba pasażerów: 402 (345 miejsc w II klasie, 57 miejsc w I klasie) Pociąg został zaprojektowany zgodnie z wymogami klimatycznymi EN50155 klasa T3, co oznacza, że może być eksploatowany w temperaturze od 25 C do +40 C. [4] Pociągi Pendolino posiadają wiele udogodnień dla niepełnosprawnych takie jak podnośniki ułatwiające wsiadanie i wysiadanie z pociągu osobom poruszającym się na wózkach inwalidzkich, przystosowane dwa miejsca oraz większa toaleta umiejscowienie w wagonie z przedziałem barowym i pomieszczeniem obsługi pociągu a dla osób niewidomych i niedowidzących miejsca oznaczone alfabetem Braille a oraz informacje o kolejnych stacjach podawane przez system nagłośnieniowy.[3] 2. UZYSKIWANIE ŚWIADECTW ZGODNOŚCI TYPU DLA POJAZDÓW Zgodnie z Ustawą o transporcie kolejowym wszystkie pojazdy poruszające się po infrastrukturze kolejowej muszą posiadać świadectwo dopuszczenia do eksploatacji, które po wejściu rozporządzenia z dnia 30 maja 2014 noszą nazwę świadectwa do eksploatacji typu. Elektryczne zespoły trakcyjne DART oraz FLIRT3 zostały dopuszczone do eksploatacji na podstawie testów i badań przeprowadzonych przez firmy, które je produkują. Wyjątek stanowi pojazd Pendolino, zgodnie z informacją podaną przez spółkę PKP Intercity pociąg przeszedł pięcioetapowe testy dopuszczenia do eksploatacji: Testy statyczne - fabryka Savigliano Testy dynamiczne, czyli w ruchu - Tor Doświadczalny Instytutu Kolejnictwa Żmigród Testy dynamiczne, czyli jazda testowa po ogólnodostępnych liniach kolejowych, m.in. po Centralnej Magistrali Kolejowej Opinia Instytutu Kolejnictwa Wydanie certyfikatu dopuszczającego do ruchu krajowego - Urząd Transportu Kolejowego[3] Wszystkie badania związane z dopuszczeniem składu prowadzili specjaliści Instytutu Kolejnictwa z Warszawy. Pierwsze testy dynamiczne, czyli w ruchu, odbyły się na Torze Doświadczalnym IK. W Żmigrodzie (Rys.5) przeprowadzone były badania dynamiczne i hamulców, współpracy z urządzeniami sterowania ruchem kolejowym, badania pantografu itp. Przeprowadzono także testy funkcjonowania automatyki m. in. sprawdzenie czuwaka, radia, detekcji stanów awaryjnych oraz działania na pociąg pola elektromagnetycznego i przewodzenia. Na koniec weryfikacji zostały poddane systemy przeciwpożarowe oraz aerodynamika pojazdu.[3] 2510

6 Rys. 5. Tor doświadczalny Instytutu Kolejnictwa źródło 3. PROPOZYCJE DODATKOWYCH TESTÓW DLA PRĘDKOŚCI POWYŻEJ 250 KM/H Ze względu na prędkość eksploatacyjną pociągu Pendolino ( 250 km/h) przeprowadzono testy dynamiczne, czyli jazda testowa po ogólnodostępnych liniach kolejowych. Testy zostały przeprowadzone na Centralnej Magistrali Kolejowej gdzie pociąg będzie jeździł z rozkładową prędkościa 200 km/h. W ramach testów na lini kolejowej pociąg Pendolino Koło było testowane w jeździe na łukach (są tam specyficzne łuki na pagórkach) natomiast Niedaleko Nowego Sącza były sprawdzane możliwości w jeździe pod górkę.[3] Prędkości maksymalna na torze doświadczalnym Instytutu Kolejnictwa to 140 km/h, dlatego należy przeprowadzić badania na istniejącej infrastrukturze kolejowej z większymi prędkościami. W ramach testów można przeprowadzić badania podłoża, przemieszczeń i naprężeń. Dodatkowo można przeprowadzić testy hamowania z wysokich prędkośći. Przeprowadzono na przełomie listopada i grudnia 2013 testy na Centralnej Magistrali Kolejowej w okolicach miejscowości Przyłęk, położonej pomiędzy Psarami a Górą Włodowską. Podczas serii badań składy Pendolino poruszały z prędkościami od 40 do 293 km/h. Po wyznaczonym odcinku pociąg Pendolino poruszał się z prędkością od 40 do 293 km/h. Dla porównania zbadano też oddziaływanie innych używanych przez polską kolej składów: pociągu ciągniętego przez lokomotywę Husarz, standardowego pociągu dalekobieżnego wykorzystywanego przez PKP Intercity, pociągu towarowego oraz zwykłej drezyny. Autorami opracowania pomiarów drgań wywołanych testowymi przejazdami Pendolino po CMK są prof. Krzysztof Stypuła i prof. Tadeusz Tatara. Przeprowadzono testy drgań budynku oraz testy akustyczne. Pomiary drgań gruntu pokazują, że zwiększają się one wraz ze wzrostem prędkości przejazdów pociągów. Ich rozprzestrzenianie zależy też warunków gruntowych. Według autorów badań, drgania badanego budynku wywołane przejazdami pociągu Pendolino klasyfikowane są co prawda jako nieodczuwalne przez jego konstrukcję, ale ich wpływ na budynek był ok. trzykrotnie wyższy niż podczas przejazdu pociągów o konwencjonalnej prędkości. Wniosków tych nie można bezkrytycznie uogólniać, ponieważ dotyczą konkretnych 2511

7 warunków terenowych i gruntowo-wodnych w miejscu wykonania pomiarów. Wskazują one jednak, że wpływ na budynki, a co za tym idzie na ludzi w budynkach, drgań wywoływanych w przyszłości przejazdami pociągów Pendolino, może być znacząco wyższy niż to miało dotychczas miejsce podczas przejazdów kolei konwencjonalnej. Pomiary akustyczne wykonał zespół z udziałem dr Janusza Bohatkiewicza oraz Sebastiana Biernackiego i Macieja Hałucha z firmy EKKOM. Jak zauważyli, przy ruchu pociągów z prędkością mniejszą niż 250 km/h dominujący jest tzw. hałas toczenia, wynikający z drgań zarówno szyny i całego toru, jak i wagonów, w tym w szczególności powierzchni bocznych kół. Przy dużych prędkościach (powyżej 250 km/h) dominującym staje się natomiast hałas aerodynamiczny. Jego emisja jest związana z nieregularnym opływem powietrza podczas ruchu pociągu. Badacze ocenili, że poziom dźwięku przy przejazdach Pendolino jest mniejszy niż przy przejazdach zarówno pociągu pasażerskiego InterCity, jak i InterRegio z tą samą prędkością. Różnica ta wynosi ok. 1.8 db w stosunku do składów dalekobieżnych oraz ok. 4.6 db w stosunku do pociągów regionalnych na korzyść Pendolino. Ponadto podczas przejazdów Pendolino z najwyższymi prędkościami można usłyszeć charakterystyczny "świst" aerodynamiczny, który nie występuje przy jazdach z niższymi prędkościami.[5] PODSUMOWANIE Wprowadzenie nowoczesnego taboru na liniach PKP PLK spowodowane jest ze wzrostem świadomości konsumentów-pasażerów. Wymagana jest skrócenie czasu podróży, zwiększenie komfortu i bezpieczeństwa. W Polsce największe inwestycje, pod względem finansowym, poczyniła spółka PKP Intercity SA. Zakupione i wprowadzone do użytkowania przez nią pojazdy spełniają najwyższe wymogi komfortu podróży. Klient przewoźnika może skorzystać z klimatyzowanych wagonów, dostępu do sieci Wi-Fi, komfortowych foteli, gniazdek zasilających. Znacząco poprawiły się warunki dla osób niepełnosprawnych, dostosowano toalety, wprowadzono specjalnie przygotowane miejsca w wagonach, wprowadzono udogodnienia dla wsiadania i wysiadania osób niepełnosprawnych ruchowo. Z nowoczesnego taboru (EZT FLIRT) korzystają również przewoźnicy regionalni Koleje Śląskie, Mazowieckie, Łódzka Kolej Aglomeracyjna. Streszczenie W ostatnich latach w Polsce obserwujemy dynamiczny rozwój inwestycji mających na celu zwiększenie komfortu podróży. Zarówno infrastruktura kolejowa jak i tabor należący do poszczególnych przewoźników podlegają modernizacji lub wymianie na nowoczesny sprzęt odpowiadający europejskim trendom. W Polsce największe inwestycje, pod względem finansowym, poczyniła spółka PKP Intercity SA. Autorzy artykułu przedstawili przegląd najnowszego taboru kolejowego na liniach PKP PLK, podstawowe parametry pociągów oraz najważniejsze udogodnienia dla podróżnych z uwzględnieniem osób niepełnosprawnych. W szczególności opisano badania jakim został poddane pociągi poruszające się z prędkością 250 km/h. W artykule zaprezentowano badania naukowców z Instytutu Kolejnictwa jak i Politechniki Krakowskiej. Słowa kluczowe: tabor kolejowy, testy zgodności typu, Pendolino, Abstract In the last years, we observe the dynamic development of investments to increase comfort. Railway infrastructure and trains owned by each company are subject to upgrading or replacing equipment corresponding to modern European trends. In Poland, the largest investments, in financial terms, made by PKP Intercity SA. The authors describe an overview of the modern trains on the lines of PKP PLK, the basic parameters of trains and major facilities for travelers including persons with disabilities. In particular, it describes research which has been subjected to train moving at a speed of 250 km / h. The article presents research by scientists from the Institute of Railway and Cracow University of Technology. 2512

8 Keywords: modern trans, tests of conformity, Pendolino, BIBLIOGRAFIA