CENTRUM NAUKOWO-TECHNICZNE KOLEJNICTWA Dr inż. Andrzej Massel ZAŁOŻENIA PROJEKTOWANEJ LINII WROCŁAW/POZNAŃ ŁÓDŹ - WARSZAWA Ostrów w Wielkopolski, 27 października 2008
WPROWADZENIE 1 października 1964 roku Otwarcie linii Tokaido Tokio Osaka pierwsza linia dużych prędkości na świecie Uzyskanie przez pociągi dużych prędkości silnej pozycji na rynku przewozów miedzy największymi aglomeracjami w Europie i w Azji Pierwsze lata XXI wieku znaczne przyspieszenie rozwoju kolei dużych prędkości rozbudowa i zwiększanie długości już istniejących sieci linii dużych prędkości Budowa linii dużych prędkości w kolejnych krajach, często takich, których systemy kolejowe dotychczas uchodziły za niezbyt zaawansowane technicznie, czy wręcz zacofane Brak systemu kolei dużych prędkości w Polsce Szansa budowy w latach 2014-2020
UZASADNIENIE PROJEKTU Skomplikowany proces historyczny kształtowania się polskiej sieci kolejowej Zasadnicza część sieci powstała przed I wojną światową Przebieg wielu linii kolejowych nie odpowiada potrzebom Polski w obecnych granicach Brak dogodnego połączenia Wrocławia i Warszawy przez Łódź Bardzo długi czas przejazdu w relacji Warszawa Wrocław: Około 6 1/2 godziny przez Łódź (385 km) Prawie 5 godzin przez Poznań (466 km) Izolacja transportowa rejonu Kalisza Wyczerpanie przepustowości na niektórych odcinkach linii E20 pomiędzy Poznaniem i Warszawą Rosnące wykorzystywanie transportu indywidualnego zjawisko kongestii na drogach
UZASADNIENIE PROJEKTU Konieczna zasadnicza poprawa połączeń kolejowych pomiędzy Wrocławiem, Poznaniem, Łodzią i Warszawą Możliwe rozwiązania: Budowa nowej linii kolejowej Wrocław i Poznań Łódź Warszawa na całej trasie, bądź na znacznej jej części lub Modernizacja linii tworzących ciąg Wrocław Łódź Warszawa z ewentualną dobudową nowych odcinków na długości do 20% trasy wraz z modernizacją istniejącej linii Poznań - Warszawa
MODERNIZACJA A BUDOWA W przypadku wykorzystania linii istniejącej i jej modernizacji przebieg trasy jest już określony, zmiany będą dotyczyły tylko odcinków nowo budowanych Linia modernizowana będzie służyła realizacji przewozów dotychczas na niej wykonywanych - pasażerskich i towarowych Liczba powiązań nowej linii z siecią kolejową jest mniejsza niż w przypadku modernizacji linii istniejących W przypadku modernizacji linii istniejących możliwe jest osiągnięcie prędkości rzędu 200 230 km/h, a w przypadku budowy zupełnie nowej linii prędkości 300 350 km/h Wniosek: nowa linia dużych prędkości jako rozwiązanie efektywniejsze
ZADANIA PROJEKTU Realizacja projektu wymaga zrealizowania 4 zadań: Zadanie I: Wstępne Studium Wykonalności (WSW) - zrealizowane ze środków własnych PLK. Zadanie II: Studium Wykonalności Zadanie III: Projekt budowlany w efekcie pozwolenie na budowę. Zadanie IV: Budowa linii dużych prędkości
CHARAKTERYSTYKA WARIANTÓW W WSW określono ogółem 2 grupy wariantów w połą łączenia: 4 warianty budowy linii dużych prędkości przeznaczonej wyłącznie do szybkiego ruchu pasażerskiego (warianty 1-4) 3 warianty oparte na modernizacji istniejących linii kolejowych (warianty 5-7) z dobudową nowych odcinków (warianty 6, 7). W wariantach tych zakłada się prowadzenie po liniach kolejowych zarówno ruchu szybkich pociągów pasażerskich, jak i pociągów regionalnych oraz towarowych
Warianty połączeń Wrocław / Poznań - Łódź - Warszawa Warsza wa Goł. Pruszków Grodzisk Maz. Kalisz Płn. Zgierz Pł n. Zgierz Zach. St ryków Skierniewice Ostrów Wlkp. Z. Wola Płn. Łódź K. Sieradz Łask Wieruszów Oleśnica Kę pno Wieluń Czernica Wr. Legenda: Wariant 1A Wariant 1B Wariant 1C Wariant 2A Wariant 2B Wariant 2C Wariant 3A Wariant 3B Warian t 3C Warian t 4 Warian t 5 Warian t 6 Warian t 7 Opcja II dla wariantów 1,2 i 3
ANALIZA WIELOKRYTERIALNA - REKOMENDOWANE WARIANTY Wyróżnienie 6 grup kryteriów: finansowe formalno-prawne społeczne środowiskowe techniczne transportowe Nadanie wag szczegółowym grupom kryteriów opisujących rolę i znaczenie kryteriów w projekcie Ocena preferencji z punktu widzenia różnych grup Wybór wariantów dwóch wariantów do dalszych rozważań: Wariant 1 Wariant 3
CHARAKTERYSTYKA WARIANTÓW Wariant 1 Odcinki nowo budowane stanowią praktycznie cały przebieg trasy Na krótkich odcinków przywęzłowych wykorzystuje się istniejące odcinki linii, niejednokrotnie z dobudową dodatkowych torów Węzeł łódzki dwie opcje: Opcja I - linia przebiegająca północnymi obrzeżami aglomeracji z systemem łącznic do stacji Łódź Kaliska (oraz Łódź Fabryczna) Opcja II linia średnicowa przez stację Łódź Fabryczna z tunelem Przebieg linii na północ od zalewu Jeziorsko Rozgałęzienie odcinków linii do Wrocławia i do Poznania w rejonie Kalisza Wprowadzenie linii do węzła wrocławskiego od strony południowo-wschodniej, to jest przez Czernicę Siechnice Wrocław Brochów
CHARAKTERYSTYKA WARIANTÓW Wariant 3 Budowa linii dużych prędkości Węzeł łódzki dwie opcje: Opcja I - linia przebiegająca północnymi obrzeżami aglomeracji z systemem łącznic do stacji Łódź Kaliska (oraz Łódź Fabryczna) Opcja II linia średnicowa przez stację Łódź Fabryczna z tunelem Odnoga do Poznania przez rejon Kalisza (projektowana stacja Kalisz Północny) Odnoga do Wrocławia poprowadzona przez rejon Sieradza i Wieruszowa z częściowym wykorzystaniem przebiegu istniejącej linii kolejowej pomiędzy Kępnem a Oleśnicą Wprowadzenie linii do węzła wrocławskiego od strony południowo-wschodniej, to jest przez Czernicę Siechnice Wrocław Brochów
Ka lisz Linia Wrocław / Poznań - Łódź - Warszawa na tle sieci linii kolejowych objętych umową AGC Le genda: Wa riant 1 E 59 E 20 E 65 E 30 E 75
K alisz Linia Wrocław / Poznań - Łódź - Warszawa na tle korytarzy transportowych Le genda: Wariant 1 Kory tarz II Korytarz II Korytarz III Korytarz VI
POŁĄ ŁĄCZENIE ŁODZI Z CMK Połączenie Łodzi z Centralną Magistralą Kolejową (CMK) kluczowym elementem tworzenia sieci kolei dużych prędkości w Polsce Połączenie umożliwi sprawny przejazd pociągów pomiędzy dwiema liniami dużych prędkości: Centralną Magistralą Kolejową zmodernizowaną do prędkości 250 km/h i projektowana linią Wrocław i Poznań Łódź Warszawa Zadania do realizacji: Modernizacja linii nr 25 na odcinku Łódź Kaliska Tomaszów Mazowiecki (55,7 km) do prędkości 140 160 km/h Modernizacja i elektryfikacja linii nr 25 na odcinku Tomaszów Mazowiecki Opoczno (26,2 km) do prędkości 140 (160) km/h Budowa łącznicy Słomianka Opoczno Płd. (około 3 km)
POŁĄ ŁĄCZENIE ŁODZI Z CMK Modernizacja odcinka linii nr 25 pomiędzy Łodzią a Opocznem, wraz z budową łącznicy do stacji Opoczno Południe na CMK usprawni zasadniczo połączenie Łodzi z Krakowem Skrócenie odległości ze stacji Łódź Kaliska do stacji Kraków Główny skróci się do około 253 Zasadnicza poprawa prędkości maksymalnych na poszczególnych odcinkach trasy Przedsięwzięcie komplementarne w stosunku do modernizacji CMK do V=250-300 km/h i modernizacji odcinka Psary - Kraków Możliwy czas przejazdu Łódź Kaliska Kraków poniżej 2 godzin Stworzenie nowego ciągu przewozowego: Kraków Łódź Poznań Szczecin Kraków Poznań 3 h 15 min, Kraków Szczecin 5 h 05 min Najatrakcyjniejsze połączenie Małopolski z Wielkopolską i Pomorzem Zachodnim
PORÓWNANIE CZASÓW W PRZEJAZDU WAŻNIEJSZE RELACJE Relacje Kolejowych Lotniczych * Czasy połączeń Drogowych Wg projektowanej linii HS Warszawa-Łódź 1)1a) 01:50 02:40 02:00 00:45 Warszawa-Kalisz 03:57 03:50 01:23 Warszawa-Ostrów Wlkp. 04:19 04:10 01:35 Warszawa-Poznań 02:47 02:55 04:30 01:35 Warszawa-Wrocław 04:50 02:55 05:30 01:40 Warszawa-Szczecin 05:18 03:20 08:20 03:20 Warszawa-Zielona Góra 1) 05:14 03:10 06:00 03:05 Warszawa-Gorzów Wlkp. 05:23 06:40 03:19 Warszawa-Berlin 2) 05:51 04:00 07:30 03:45 Warszawa-Drezno 12:30 09:30 04:40 Warszawa-Praga 08:48 4:00 10:00 06:10 Łódź-Kalisz 01:39 01:50 00:34 Łódź-Ostrów Wlkp. 02:01 02:15 00:49 Łódź-Poznań 03:27 02:40 01:11 Łódź-Wrocław 03:35 03:30 01:16 Łódź-Szczecin 06:26 07:00 03:03 Kraków-Poznań 3) 05:46 04:40 06:00 03:15 Kraków-Szczecin 3) 08:19 05:05 09:10 05:05
14:24 12:00 09:36 07:12 04:48 02:24 00:00 PORÓWNANIE CZASÓW W PRZEJAZDU WAŻNIEJSZE RELACJE Koleje Samoloty Drogi Linia HS Warszawa-Poznań Warszawa-Wrocław Warszawa-Szczecin Warszawa-Zielona Góra Warszawa-Gorzów Wlkp. Warszawa-Berlin Warszawa-Drezno Warszawa-Praga Łódź-Kalisz Łódź-Ostrów Wlkp. Łódź-Poznań Łódź-Wrocław Łódź-Szczecin Kraków-Poznań Kraków-Szczecin Warszawa-Ostrów Wlkp. Warszawa-Kalisz Warszawa-Łódź
ROZWIĄZANIA ZANIA TECHNICZNE - DROGA KOLEJOWA Podstawowe parametry projektowe dla linii dużych prędkości Przyspieszenie niezrównoważone a dop =0.6 m/s 2 Przechyłka 160 mm (180 mm) Promień łuku poziomego: 6000 m dla V=350 km/h i 4500 m dla V=300 km/h Pochylenie podłużne 15 (20 ) Promień łuku pionowego 25000 m (20000 m) Szerokość międzytorza 4,75 m Rozjazdy: Do prędkości 350/160 km/h z ruchomym dziobem krzyżownicy i krzywą przejściową w torze zwrotnym (np. R=10000/4000) Do prędkości 350/100 km/h z ruchomym dziobem krzyżownicy i krzywą przejściową w torze zwrotnym (np. R=3000/1500) lub bez krzywej przejściowej (R=1200 m)
ROZWIĄZANIA ZANIA TECHNICZNE - DROGA KOLEJOWA Dobór konstrukcji nawierzchni konieczne decyzja: Nawierzchnia na podsypce Nawierzchnia bezpodsypkowa Na kolejach europejskich nadal najczęściej stosowane są nawierzchnie z podkładami betonowymi ułożonymi na podsypce (Francja, Belgia, Hiszpania, Włochy) Nawierzchnie bezpodsypkowe stosowane na niektórych liniach dużych prędkości w Niemczech Czynniki decydujące o wyborze konstrukcji: Koszty inwestycyjne Przewidywany czas pracy Dostępność technologii utrzymania
ROZWIĄZANIA ZANIA TECHNICZNE - NAWIERZCHNIA NA PODSYPCE
ROZWIĄZANIA ZANIA TECHNICZNE - NAWIERZCHNIA BEZPODSYPKOWA
ROZWIĄZANIA ZANIA TECHNICZNE - TYPOWY PRZEKRÓJ J POPRZECZNY na nasypie w przekopie 12,15 3,70 4,75 3,70 2,70 2,70 0,60 0,50 2,60 2,60 0,50 0,60 0,66 0,50 1:1,8 1:1,8 1:1,5 1:1,8 5% 0,35 5% 5%
ROZWIĄZANIA ZANIA TECHNICZNE - ROZJAZD R=10000/4000 m
ROZWIĄZANIA ZANIA TECHNICZNE - UKŁAD ZASILANIA System 3 kv Zastosowany przy wprowadzeniu linii dużych prędkości do węzłów w Warszawie, Łodzi, Wrocławiu i Poznaniu Wyodrębnienie czterech typów linii: modernizowana lub budowana dla prędkości do 160 km/h; modernizowana dla prędkości do 200 km/h; budowana dla prędkości do 200 km/h; budowana dla prędkości do 250 km/h. Przy modernizacji odcinków do prędkości 200 km/h średnie napięcie użyteczne na pantografie 2800 V (na liniach do prędkości 160 km/h 2700 V)
ROZWIĄZANIA ZANIA TECHNICZNE - UKŁAD ZASILANIA System 2 x 25 kv 50 Hz Zastosowanie dla odcinków linii dużych prędkości Podstacje rozmieszczone co 40 60 km i zasilane napięciem 220 kv AC. W każdej podstacji dwa jednofazowe transformatory 220/55 kv o mocy 40 60 MVA każdy, z układem automatycznej regulacji napięcia, okład mocy min. 1,8 MW/km. Każdy transformator w normalnych warunkach zasili do 30 km linii Podstacje trakcyjne zasilane z wydzielonej jednotorowej linii 220 kv AC, przeznaczonej tylko do zasilania linii kolejowej Linia zasilająca podzielona na odcinki, obejmujące zasilanie trzech sąsiednich podstacji sześciu transformatorów Każdy odcinek linii podłączony w na końcach do krajowego systemu elektroenergetycznego
ROZWIĄZANIA ZANIA TECHNICZNE - UKŁAD ZASILANIA
RUCH REGIONALNY NA LINIACH DUZYCH PRĘDKO DKOŚCI Pierwszy przykład udostępnienia linii dużych prędkości dla przejazdów na mniejsze odległości - wprowadzenie na linii Tokaido z Tokio do Osaki (1964 rok) dwóch kategorii pociągów: Hikari z ograniczoną liczbą zatrzymań na stacjach pośrednich Kodama z postojami na wszystkich stacjach pośrednich Obecny układ pociągów na linii Tokaido: Trzy kategorie pociągów (Nozomi, Hikari, Kodama) Pociągi Kodama w cyklu godzinnym Postoje na 15 stacjach pośrednich Średnia odległość między zatrzymaniami 32 km Bardzo częste wyprzedzania pociągów Kodama przez pociągi Nozomi i Hikari
RUCH REGIONALNY NA LINIACH DUZYCH PRĘDKO DKOŚCI Włochy Francja Na poszczególnych odcinkach linii Direttissima ruch pociągów regionalnych obsługiwanych lokomotywą elektryczną w układzie zmiennokierunkowym Bardzo duże obciążenie niektórych odcinków linii dużych prędkości wyklucza nie tylko uruchomienie pociągów regionalnych ale nawet postoje na stacjach pośrednich (dotyczy szczególnie linii Paryż Lyon) Pociągi regionalne w relacji Lille Dunkierka w regionie Nord - Pas de Calais obsługiwane składami TGV, bez postoju na stacjach pośrednich jako TER grande vitesse
RUCH REGIONALNY NA LINIACH DUZYCH PRĘDKO DKOŚCI Hiszpania Niemcy Pociągi regionalne Avant Najważniejsze relacje Madryt Puertollano, Madryt Toledo, Madryt Segowia oraz Malaga Kordowa Sewilla Pociągi obsługiwane elektrycznymi zespołami trakcyjnymi serii 104 o prędkości maksymalnej 250 km/h Do roku 2006 brak pociągów regionalnych na liniach dużych prędkości Grudzień 2006 roku - wprowadzenie oferty regionalnej na linii Norymberga Ingolstadt Monachium w Bawarii Pociągi RE w cyklu dwugodzinnym obsługiwane składami wagonowymi w układzie zmiennokierunkowym z lokomotywami elektrycznymi Pierwsze w Niemczech pociągi regionalne osiągające prędkość maksymalną 200 km/h Na nowym odcinku linii zatrzymywanie pociągów na dwóch stacjach pośrednich: Allersberg oraz Kinding, a także na przystanku Ingolstadt Nord.
RUCH REGIONALNY - NIEMCY
KDP W POLSCE A RUCH REGIONALNY Inwestycje komunikacyjne a efekt korytarza Konieczność znalezienia kompromisu między możliwie dużą prędkością handlową a możliwie największą dostępnością Możliwe rozwiązania: Zatrzymywanie wybranych pociągów międzyaglomeracyjnych dłuższych relacji na stacjach pośrednich Uruchamianie dedykowanych pociągów krótszych relacji z postojami na stacjach stanowiących regionalne węzły komunikacyjne Propozycja rozwiązania dla linii Wrocław/Poznań Łódź Warszawa: Pociągi międzyaglomeracyjne (kwalifikowane) w relacjach Wrocław - Warszawa oraz Poznań Warszawa częściowo bez postojów, częściowo z postojami na jednej lub na dwóch stacjach pośrednich Pociągi kwalifikowane różnych relacji dalekobieżnych, na przykład Kraków Łódź Szczecin, Białystok Wrocław, Lublin - Poznań Pociągi regionalne relacji Kalisz/Ostrów Wrocław, Kalisz/Ostrów Poznań, Kalisz/Ostrów Łódź Możliwe uruchamianie pociągów kursujących na części trasy linią dużych prędkości, a na części linią konwencjonalną (na przykład Krotoszyn Ostrów Łódź)
NASTĘPNY KROK: STUDIUM WYKONALNOŚCI Zakres prac do wykonania na etapie Studium Wykonalności Wykonanie oceny oddziaływania na środowisko Szczegółowe analizy wykonywane dla dwóch wariantów inwestycyjnych: formalno-prawna, techniczna (przygotowanie map cyfrowych, trasowanie linii, geologia, hydrologia) środowiskowa, kosztów i korzyści (dla budowy linii dużych prędkości oraz dla opcji nie robić nic) Wskazanie sposobu finansowania i realizacji budowy linii Pozyskanie decyzji lokalizacyjnych i środowiskowych Przygotowanie specyfikacji przetargowej na wykonanie projektów budowlanych
PLANOWANY WZROST DŁUGOD UGOŚCI SIECI W EUROPIE ROK 2025 Oulu Tampere Oslo Turku Helsinki St.Petersburg Göteborg Stockholm Tallinn Glasgow Edinburgh Riga Kobenhavn Gdansk Vilnius Moskva Dublin Bristol Nantes London Paris Amsterdam Brux Lux Strasbg Hamburg Köln Fkft Hannover Nürnberg München Zürich Berlin Praha Wien Poznan Katowice Warszawa Krakow Bratislava Budapest Minsk Kiev Chisinau Lyon Milano Ljubljana Vigo Porto Coruña Vitoria Valladolid Zaragoza Madrid Bordeaux Toulouse Barcelona Torino Marseille Nice Roma Bologna Napoli Zagreb Sarajevo Podgorica Beograd Tirana Skopje Thessaloniki Sofia Bucuresti Bursa Istanbul Ankara Valencia Sivas Lisboa Sevilla Alicante Athinai Izmir Konya Málaga
WIZJA KOLEI DUŻYCH PRĘDKO DKOŚCI W POLSCE