مثل گلوله

قطار پرسرعت نوعی سامانه ی حمل و نقل مسافربری ریلی است که به طور قابل توجهی سریع تر از سامانه ی ریل معمولی عمل می کند

● سامانه های پرسرعت ریلی نمونه بارز توسعه یافتگی کشورهای جهان است

قطار پرسرعت نوعی سامانه‌ی حمل و نقل مسافربری ریلی است که به طور قابل توجهی سریع‌تر از سامانه‌ی ریل معمولی عمل می‌کند. مشخصات ویژه‌ای نظیر سرعت ۲۰۰ کیلومتر در ساعت (۱۲۴ مایل در ساعت) و سریع‌تر که بستگی به جدید بودن یا ارتقاء ریل دارد از سوی اتحادیه اروپا و بیش از ۹۰ مایل در ساعت (۱۴۵ کیلومتر در ساعت) از سوی شرکت راه‌آهن دولت فدرال آمریکا برای این سامانه‌ تعریف شده است اما استاندارد واحدی برای آن وجود ندارد و بنا به محدودیت‌های محلی، سرعت پائین‌تر نیز می‌تواند برای آن در نظر گرفته شود.

در حالی که سامانه‌‌های ریلی پرسرعت فقط برای سفرهای مسافربری طراحی شده‌اند اما بعضی از آن‌ها خدمات باربری را نیز ارائه می‌دهند. برای نمونه، شرکت خدمات پست فرانسه به نام La Post دارای قطارهای ویژه TGV جهت حمل بارهای پستی است.

خطوط راه‌آهن اولین وجه سامانه‌ی حمل و نقل انبوه به شمار می‌آید که تا قبل از توسعه خودرو در اوائل قرن بیستم، امتیاز انحصاری مؤثری را در عرصه حمل و نقل زمینی به خود اختصاص داده بود. شرکت‌های راه‌آهن در اروپا و ایالات متحده از سال ۱۹۳۳ برای ارائه خدمات حمل و نقل پرسرعت از قطارهای آیرودینامیکی با متوسط سرعت ۱۳۰ و حداکثر سرعت بیش از ۱۶۰ کیلومتر در ساعت استفاده می‌کردند. با ارائه این خدمات آن‌ها قادر بودند با هواپیماهایی که در آینده‌ای نزدیک وارد سامانه‌ی حمل و نقل می‌شدند رقابت کنند. جنگ جهانی دوم بهره‌برداری از این خدمات را متوقف کرد. در سال ۱۹۵۷، سامانه‌ی راه‌آهن برقی اوداکیو (Odakyu )در کلان شهر توکیو بهره‌برداری از قطارهای رومانسکار (Romancecar )مدلSSE ۳۰۰۰را آغاز کرد و موجب برقراری حدنصاب جهانی برای قطارهای دارای عرض خط باریک در سرعت ۱۴۵ کیلومتر در ساعت شد که به طراحان ژاپنی اعتماد به نفس ساخت قطارهای سریع‌تر و ایمن در خط با عرض استاندارد را داد.

فکر ساخت سامانه‌ی ریل پرسرعت جهت ارائه راه‌کاری مناسب در سامانه‌ی حمل و نقل برای حل تراکم سفر میان توکیو و اساکا در ژاپن، نشأت گرفت. اولین سامانه‌ی ریل پرسرعت در دنیا، قطارتوکایدو شینکانسن(T?kaid? Shinkansen ) در کشور ژاپن بود که ساخت آن در ۱۹۵۹ شروع و به طور رسمی در اکتبر ۱۹۶۴ افتتاح شد. قطارهای سری صفر شینکاسن توسط شرکت کاوازاکیKawasaki وابسته به صنایع سنگین این کشور ساخته شد که دارای سرعتی معادل ۲۰۰ کیلومتر در ساعت (۱۲۵ مایل در ساعت) در مسیر توکیو- ناگویا- کیوتو- اساکا بود.

● تعریف ریل پرسرعت

استاندارد مشخص و قابل قبول جهانی که سامانه‌ی ریل پرسرعت را از خطوط ریل سنتی متمایز سازد وجود ندارد اما در سال‌های اخیر، برخی تمایزات از طریق صنعت در این رابطه مصداق پیدا کرده است. به طور کلی پرسرعت به سامانه‌ای که دارای سرعتی بیش از ۲۰۰ کیلومتر در ساعت بوده و قادر به تأمین حداکثر سرعت قطار و همچنین ابعاد ریل باشد، اطلاق می‌شود. سرعت اکثر قطارهای پرسرعت نوین از ۳۵۰ کیلومتر در ساعت تجاوز نمیکند و قطارهایی که سرعت آن‌ها از این مقدار تجاوز کند، با چالش‌های فیزیکی و الکترونیکی مواجه خواهند شد که در آینده ممکن است منجر به تخصیص طرحی جداگانه‌ برای این گونه از قطارهای با سرعت بالاتر شود.

یکی از تعریفی‌‌ترین جنبه‌های ریل پرسرعت مسیرهای ریلی است که قطار بر روی آن سفر می‌کند که باید دارای ویژگی‌های خاصی نظیر داشتن شعاع بیش‌تر و جوشکاری مطمئن و کاملاً محکم و محافظت شده جهت اجتناب از نوسانات و سایر صدمات باشند. مسیر ریلی در این گونه از سامانه‌‌ها باید در اکثر مواقع غیر منقطع باشد و جاده‌ها و سایر تقاطع‌های ریلی باید از روی پل عبور کنند.

اگر چه تقریباً هر شکلی از سامانه‌ی ریل پرسرعت به صورت برقی و از طریق کابل‌های بالاسری به حرکت درآورده می‌شود، اما این ضرورتا» جنبه تعریفی محسوب نمی شود زیرا اشکال دیگری از نیروی محرکه نظیر لکوموتیوهای دیزلی نیز می‌توانند مورد استفاده واقع شوند. قطارهای شناور مغناطیسی به خاطر واگن‌های مسیرگرای خود در زیر مجموعه سامانه‌ی ریل پرسرعت قرار می‌گیرند اما چون نمی‌توانند در سامانه‌ی ریل سنتی مورد بهره‌برداری واقع شوند اغلب منجر به طبقه‌بندی این نوع قطارها در دسته‌ای جداگانه می‌شوند.

● تعاریف عمومی برای واژه پرسرعت در اتحادیه بین المللی راه‌آهن ها

واژه «تعریف» در عبارت فوق، عمداً به صورت جمع ذکر شده به دلیل این که نه تنها استاندارد واحدی از تعریف ریل پرسرعت بلکه حتی کاربرد استانداردی از این واژه نیز وجود ندارد زیرا بعضی اوقات «پرسرعت» و گاهی نیز «بسیار پرسرعت» عنوان می‌شود. چون ریل پرسرعت منطبق بر مجموعه‌ای از ویژگی‌ها است، این تعاریف نیز بر اساس معیاری که برای آن مورد استفاده قرار می‌گیرند، متغیر هستند. کارگروه ویژه اتحادیه بین‌المللی ریل پرسرعت با در نظر گرفتن ریل پرسرعت از دیدگاه‌های متفاوت نظیر: زیرساخت، تجهیزات متحرک و نحوه بهره برداری، در صدد القای این تمایز است. سرعت بالا همواره ترکیبی از کلیه عناصر تشکیل‌دهنده یک سامانه‌ی شامل: زیرساخت (خطوط جدید طراحی شده برای سرعت بالای ۲۵۰ کیلومتر در ساعت و خطوط ارتقاء یافته برای سرعت ۲۰۰ یا حتی ۲۲۰ کیلومتر در ساعت، بعضی برای استفاده قطارهای کج شونده، بعضی بدون استفاده قطارهای کج‌شونده)، تجهیزات متحرک و شرایط بهره‌برداری است.

با توجه به این واقعیت که بسیاری از قطارهای پرسرعت با شبکه سنتی نیز سازگار هستند، اغلب اوقات منظور از عبارت «تردد پرسرعت»، حرکت‌ این نوع قطارها در خطوط سنتی اما با سرعت‌هایی پائین‌تر از حد مجاز در زیرساخت سامانه‌ی پرسرعت جدید، است. در نتیجه در بعضی از خطوطی که ادعا می‌شود خطوط پرسرعت هستند تعیین سرحد سرعت بسیار دشوار است.

برای مثال سرعت مجاز برای این سامانه‌‌ها در مناطق ویژه‌ای که تراکم جمعیت در آن‌ها بسیار زیاد است تا ۱۱۰ کیلومتر در ساعت به منظور اجتناب از آلودگی صوتی و در قسمت‌های ویژه‌ای از تونل یا بر روی پل‌های طویل، سرحد سرعت تا ۱۶۰ یا ۱۸۰ کیلومتر در ساعت به دلائل مشخصی که با ظرفیت و ایمنی ارتباط دارد، محدود می‌شود. در نهایت، در اکثر کشورهایی که سرعت عملکرد سامانه‌ی ریلی سنتی آن‌ها بسیار بالا نیست، معرفی بعضی از قطارهایی که قابلیت حرکت با سرعت ۱۶۰ کیلومتر در ساعت را دارند و پیشنهاد سطح قابل توجهی از کیفیت- اغلب به عنوان گام اولیه‌ای جهت خدمات‌دهی پرسرعت در آینده- ممکن است از قبل به عنوان سامانه‌ی پرسرعت در نظر گرفته شده باشد.

● دلائل تکوین سامانه‌‌های ریلی پرسرعت

انگیزه اولیه معرفی سامانه‌ی ریل پرسرعت در ژاپن و فرانسه نیازی جهت پاسخ‌گویی به ظرفیت در حال افزایش مسافر برای سفر ریلی بود. تا اواسط دهه ۱۹۵۰، خط اصلی توکایدو (T?kaid? ) با حداکثر ظرفیت در حال بهره‌برداری بود و ساخت اولین مرحله‌ی خط توکایدو شینکانسن بین توکیو و اساکا در ۱۹۵۹ آغاز شد. خط توکایدو شینکانسن در ۱ اکتبر۱۹۶۴ یعنی همزمان با المپیک توکیو گشایش یافت. خط اصلی در حال بهره‌برداری میان پاریس و لیون در فرانسه تا سال ۱۹۷۰ به ظرفیت نهایی خود رسید که موجب تصمیم‌گیری برای ساخت یک خط جدید شد. در هر دو مورد، گزینه ساخت یک خط مسافربری کاملاً انحصاری در مسیری مستقیم‌تر و پرسرعت‌تر تصویب شد.

کاهش قابل توجه زمان سفر در هر دو خط که موجب اتصال شهرها در عرض مدت سه ساعت به یکدیگر می شد، تحولی عظیم در سامانه‌ی حمل و نقل مسافربری را به وجود آورد. موفقیت تجاری این دو خط نقطه عطفی برای شماری از کشورها و همچنین اقتصاد آن‌ها شد تا شبکه‌های ریل پرسرعت خود را توسعه دهند و یا ساخت آن را شروع کنند.

در ایالات متحده آمریکا چند دهه پس از جنگ جهانی دوم، پیشرفت‌هایی که در زمینه خودروسازی و هواپیماسازی صورت گرفت، محدودیت‌های شدید مخالفان صنعت راه‌آهن و اختصاص یارانه دولت برای توسعه بزرگراه‌ها و فرودگاه‌ها موجب شد تا این وجوه حمل و نقل در مقایسه با قبل برای قسمت عظیمی از جمعیت کارآمدتر شوند. پس از جنگ، در اروپا و ژاپن به بازسازی خطوط راه‌آهن بیش‌تر توجه شد اما در ایالات متحده ساخت سامانه‌ی عظیمی از بزرگراه‌های میان ایالتی و فرودگاه‌ها مورد تأکید خاص قرار گرفت و سایر سامانه‌‌های حمل و نقل انبوه شهری در ایالات متحده به نفع توسعه جاده‌ای کنار گذاشته شدند. خطوط راه‌آهن ایالات متحده قابلیت رقابت کم‌تری با خطوط ریلی در سایر کشورها دارد که قسمتی از آن به علت تمایل و توجه بیش‌تر دولت به توسعه و گسترش حمل و نقل جاده‌ای و هوایی بیش‌تر از آنچه که در ژاپن و کشورهای اروپایی متداول بود و قسمت دیگر آن به دلیل تراکم پائین جمعیت در ایالات متحده است. اما با افزایش قیمت انرژی تعداد سفرهای ریلی در این کشور نیز در حال افزایش است.

سفر با سامانه‌ی ریلی در مناطق با تراکم جمعیت بیش‌تر یا در جاهایی که خطوط گاز گران‌تر و پرهزینه‌تر بودند رقابتی‌تر شد زیرا قطارهای سنتی سوخت کارآمدتری نسبت به خودروها داشتند (گرچه بعضی اوقات سوخت آن‌ها از اتوبوس‌ها کم‌تر کارآمد بود). تعداد اندکی از قطارهای پرسرعت، سوخت دیزل یا سایر سوخت‌های فسیلی را مصرف می‌کنند اما پست‌های برقی که نیروی برق قطارها را تأمین می‌کنند می‌توانند از سوخت‌های فسیلی استفاده کنند. در ژاپن و فرانسه، جایی که گران‌ترین شبکه‌های ریل پرسرعت وجود دارد، بخش عظیمی از نیروی برق از طریق نیروگاه هسته‌ای تأمین می‌شود. نسبت میزان مصرف سوخت به تعداد مسافر در هر کیلومتر برای قطارهایی که حتی از نیروی برق حاصل از زغال سنگ یا نفت استفاده می‌کنند به خاطر بازده بالای فناوری ژنراتور، بهینه و کارآمدتر از خودرو نوعی است.

شبکه‌های ریلی همانند بزرگ‌راه‌ها مستلزم سرمایه‌گذاری‌های ثابت و عظیمی هستند که در این خصوص تراکم زیاد مسافر و سرمایه‌گذاری دولت موجب رقابتی شدن این سامانه‌ی در مقابل ساختار سرمایه‌گذاری موجود برای سامانه‌ی هوایی و خودرو‌ها می‌شود. تراکم شهری و حمل و نقل انبوه عوامل اصلی در موفقیت سامانه‌‌های حمل و نقل ریلی در کشور ژاپن و کشورهای اروپایی به ویژه در کشورهایی نظیر هلند، بلژیک، آلمان، سوئیس، اسپانیا و فرانسه به شمار آمده‌اند.

● حداکثر سرعت در خدمات‌دهی

با وجود این که طبق اخبار منتشره در گزارش‌های مربوط به قطارها و سامانه‌‌های ریلی، سرعت قطارهای TGVدر سامانه‌ی ریل کشور فرانسه ۸/۵۷۴ کیلومتر در ساعت و قطارهای مغناطیسی بدون چرخ MLX۰۱ در سامانه‌ی ریل کشور ژاپن ۵۸۱ کیلومتر در ساعت درج شده است، اما عملکرد این سامانه‌‌ها منطبق بر شرایط و استانداردهای الگوسازی شده یعنی ایمنی، هزینه، اطمینان و تولید انبوه نبوده و همواره نگرانی‌هایی از سوی مهندسین و طراحان برای این سامانه‌‌ها ابراز می‌شود. طبق حدنصابی که برای قطارهای TGV و سرویس‌های ICE در بخش هایی از خط LGV Est فرانسه ثبت شده است، حداکثر سرعت در حال بهره‌برداری در هر قسمت از خط ریل پرسرعت در حال حاضر ۳۲۰ کیلومتر در ساعت (۹/۱۹۸ مایل در ساعت) است. این خط هم اکنون با سریع‌ترین سرعت برنامه‌ریزی شده در دنیا یعنی ۴/۲۷۹ کیلومتر در ساعت در حال خدمات‌دهی است که مسیر Lorraine-TGV تا Champagne-Ardennes-TGV (به طول ۶۶/۱۶۷ کیلومتر) را در ۳۶ دقیقه می‌پیماید.

طبق بررسی‌های به عمل آمده در سال ۲۰۰۵ در ارتباط با حدنصاب سرعت در دنیا که در نشریه Railway Gazette به چاپ رسیده است، حدنصاب‌داران قبلی، قطارهای TGV در خط Lyon-St Exupéry تا Aix-en-Provence با سرعت ۳/۲۶۳ کیلومتر در ساعت (۶/۱۶۳ مایل در ساعت) و قطارهای Nozomi Shinkansen از هیروشیما تا ککورا (Kokura) با سرعت ۸/۲۶۱ کیلومتر در ساعت (۷/۱۶۲ مایل در ساعت) بودند که با معرفی قطارهای Shinkansen مدل N۷۰۰ در ۱ ژوییه ۲۰۰۷، زمان سفر از Kokura تا هیروشیما کم‌تر نیز شده است. از سال ۲۰۱۱، سرعت قطارهای جدید Shinkansen ژاپن به ۳۲۰ کیلومتر در ساعت خواهد رسید

ساخت چندین خط دیگر نیز در مرحله طراحی و پیشنهاد است که قرار است در آینده با همین سرعت مورد بهره‌برداری واقع شوند. احداث خط پرسرعت توسط سامانه‌ی ریل کالیفرنیا نیز شامل طرح فوق است که حتی با تأمین اعتبار مورد نیاز و به موقع، تا قبل از سال ۲۰۲۵ به بهره‌برداری نخواهد رسید.

● راه‌آهن برقی

نخستین راه‌آهن برقی دنیا در سال ۱۸۷۹ به صورت نمایشی توسط شرکت زیمنس به نمایش گذاشته شد. ۱۶ سال بعد در سال ۱۸۹۵ شرکت جنرال الکتریک آمریکا راه‌آهن برقی را عملیاتی کرد و پس از گذشت ۲۳ سال از تولد راه‌آهن برقی، نخستین لکوموتیودیزل پا به عرصه وجود گذاشت. رشد و توسعه خطوط برقی راه‌آهن در دنیا به‌ویژه در اروپا و ژاپن منجر به پیدایش قطارهای سریع‌السیر شد و در ۴۴ سال پیش ژاپن نخستین قطار سریع‌السیر را احداث و راه‌اندازی کرد و ۲۰ سال پس از آن اروپایی‌ها و ابتدا فرانسه وارد این عرصه شدند. در حال حاضر ۲۵ درصد خطوط ریلی دنیا برقی است که توسط آن ۷۵ درصد تردد راه‌آهن انجام می‌شود.

بزرگ‌ترین شبکه برقی دنیا با ۴۰ هزار کیلومتر متعلق به روسیه و پس از آن به ترتیب با ۲۱ و ۲۰ هزار کیلومتر متعلق به چین و آلمان است. سهم ایران نیز از راه‌آهن برقی تنها ۲ درصد از کل شبکه ریلی آن است.

● راه‌آهن تبریز– جلفا، نخستین خط برقی کشور

راه‌آهن تبریز جلفا که پیش از جنگ جهانی اول ساخته شده، قدیمی‌ترین خط آهن کشور است که با عرض خطوط ریلی روسیه احداث و پس از ساخت راه‌آهن سراسری عرض آن استاندارد شد.

در سال ۱۳۵۴ روس‌ها طی قراردادی، برقی کردن راه‌آهن تبریز– جلفا را برعهده گرفتند و به مرحله اجرا در آمد. ولی به دلیل انتخاب نامناسب محل پروژه و دور از چشم بودن این راه‌آهن از دید مسئولان و مردم، برقی کردن سایر خطوط راه‌آهن به مدت ۲۶ سال به تعویق افتاد تا این که پروژه برقی کردن راه‌آهن تهران – مشهد مطرح شد

. ۳ سال پیش به منظور انتقال دانش فنی دوباره قراردادی با روس‌ها برای برقی کردن ادامه راه‌آهن تبریز – جلفا و اتصال آن به آذرشهر به طول ۵۰ کیلومتر امضاء شد.