Опыт совмещённого высокоскоростного пассажирского и грузового движения в странах Европейского союза

УДК 625.1

О. С. Морозова, С В. Шкурников

ОПЫТ СОВМЕЩЁННОГО ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ПАССАЖИРСКОГО И ГРУЗОВОГО ДВИЖЕНИЯ В СТРАНАХ ЕВРОПЕЙСКОГО СОЮЗА

Дата поступления: 27.06.2017 Решение о публикации: 28.1 1.2017

Аннотация

Цель: Выявить участки совмещенного движения высокоскоростных пассажирских и грузовых поездов в странах Европейского союза, а также основные причины организации такого совмещения. Методы: Применены анализ и теоретическое обобщение материалов, касающихся совмещенного движения высокоскоростных пассажирских и грузовых поездов в странах Европейского союза. Результаты: Выявлено, что совмещение категорий поездов на высокоскоростных железнодорожных магистралях не только возможно, но иногда и необходимо. Обнаружены участки совмещенного движения высокоскоростных пассажирских и классических грузовых поездов на одном рельсовом пути европейских высокоскоростных магистралей (ВСМ). Показано, что основными причинами устройства участков совместного движения являются преодоление контурных или высотных препятствий: часто такие участки располагаются в местах пересечений горных массивов, крупных водоемов и населенных пунктов; а также обоснование инвестиций на участках, где спрос на пассажирские перевозки недостаточен или доходы от перевозки грузов настолько высоки, что способны компенсировать затраты на организацию совмещенного движения. Практическая значимость: Опыт организации совмещенного движения на европейских ВСМ можно применить на отечественных ВСМ.

Ключевые слова: Высокоскоростная магистраль, совмещенное движение, TEN-T, контурное препятствие, высотное препятствие, экологически чистый транспорт.

*Olga S. Morozova, postgraduate student, olya.morozova51@gmail.com; Sergey V. Shkur-nykov, Cand. Sci, Eng., associate professor, head of a chair, 3123810@mail.ru (Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University) THE EXPERIENCE OF COMBINED HIGH-SPEED PASSENGER AND FREIGHT TRAFFIC IN COUNTRIES OF THE EUROPEAN UNION

Summary

Objective: To determine combined traffic sections of high-speed passenger and freight trains in countries of the European Union, as well as the main reasons for organizing the combined traffic on these sections. Methods: The analysis and theoretical integration of data on combined traffic of high-speed passenger and freight trains in countries of the European Union were applied. Results: It was found that combination of types of trains on high-speed networks was not only possible but sometimes necessary. The sections of high-speed passenger and freight trains combined traffic on one rail track of European high-speed networks were detected (VSM). It was

shown, that the main reasons for organization of combined traffic were passing of contour and high obstacles: such sections are often situated in crossing areas of rock mass, large water bodies and population centers; as well as investment justification in areas where passenger transport demand is inadequate or freight revenue is high enough to compensate expenditures on combined traffic organization. Practical importance: The experience of combined traffic organization at European high-speed networks might be applied at domestic VSM.

Keywords: High-speed network, combined traffic, TEN-T, contour obstacle, high obstacle, green transport.

Современная транспортная политика Европейского союза направлена на создание единой общеевропейской транспортной сети TEN-T, включающей в себя автомобильные и железные дороги, внутренние водные и воздушные пути [1]. В TEN-T приоритет отдан развитию экологически чистых видов транспорта. К 2030 г. доля автомобилей, использующих традиционное ископаемое топливо, уменьшится в два раза, что позволит значительно сократить количество дорожно-транспортных происшествий и снизить выбросы углекислого газа. Предполагается, что к 2050 г. половина автомобильных грузовых и пассажирских перевозок перейдет на железнодорожный и водный транспорт. Другой приоритетной задачей TEN-T является создание девяти транспортных коридоров, в пределах которых будут доставлять грузы и перевозить пассажиров несколькими видами транспорта [2].

Строительство единой европейской сети высокоскоростных железных дорог, обеспечивающей общедоступное быстрое и комфортабельное межгосударственное пассажирское сообщение, соответствует основным задачам TEN-T. Считается, что для достижения больших скоростей движения и для уменьшения стоимости эксплуатации ВСМ необходимо строительство линии, предназначенной исключительно для пассажирского движения. Однако в некоторых случаях грузовые перевозки на ВСМ возможны или даже необходимы.

Исследование участков совмещенного пассажирского и грузового движения на ВСМ

Железные дороги в Альпах, построенные еще в конце XIX - начале XX в., отличаются извилистыми очертаниями в плане и максимальным уклоном 27 %% в профиле. Увеличение объемов грузовых перевозок с течением времени привело к тому, что длинные тяжеловесные поезда уже не могли подниматься по этим линиям. Значительная часть грузовых перевозок переключилась на автомобильный транспорт [3, 4].

Следуя главным целям ТЕ^Т [1], правительство Швейцарии утвердило проект «А1рТгашк», связывающий высокогорный участок между Швей-

царией и Италией системами тоннелей и являющийся частью Рейнско-Альпийского железнодорожного коридора (см. рисунок). Запущенный в эксплуатацию в 2017 г. Готардский тоннель (Gotthard Base Tunnel - совокупность двух однопутных тоннелей для пропуска поездов в прямом и обратном направлении) находится на высоте около 500 м над у. м., его протяженность составляет 57 км. Старый Сен-Готардский тоннель расположен на высоте более 1000 м над у. м., протяженность его существенно меньше - 15 км. Увеличение длины тоннеля обусловлено необходимостью спрямления трассы для пропуска высокоскоростных пассажирских поездов с максимальной скоростью движения 250 км/ч, а также грузовых поездов со скоростями до 160 км/ч [3].

Организация высокоскоростного железнодорожного сообщение в Европе

Исключительно высокоскоростное - Высокоскоростные

пассажирское движение и обычные поезда

^ вск.пасс. 7

Транспортные коридоры ТЕ^Т

Средиземноморский Рейнско-Альпийский

Атлантический Скандинавско-Средиземноморский

Североморский-Средиземноморский Североморско-Балтийский

Рейнско-Дунайский Восточный

Начало эксплуатации Бреннерского железнодорожного тоннеля (Brenner Base Tunnel), входящего в состав Скандинавско-Средиземноморского транспортного коридора (см. рисунок), запланировано на 2026 г. Он предназначен для перевозки пассажиров и грузов, соответственно, со скоростями 250 и 120 (160) км/ч. Тоннель предполагает двухскатный продольный профиль с уклонами 6,7 %о в сторону Австрии и 4 %о в направлении Италии. Точка перелома будет располагаться на высоте 790 м над у. м. в районе пограничного перевала Бреннер [4].

Тоннель под проливом Ла-Манш (Channel Tunnel), являющийся участком Североморско-Средиземноморского коридора (см. рисунок), открыт в 1994 г. Высокоскоростное движение в тоннеле представлено поездами TGV «Eurostar». На территориях Франции и Великобритании скорость движения этих поездов достигает 300 км/ч, но в тоннеле они вынуждены снижать скорость до 160 км/ч [5]. Грузовое движение представлено специальными поездами Eurotunnel Shuttle, предназначенными для перевозки грузового и пассажирского автотранспорта со скоростью до 140 км/ч, а также классическими грузовыми поездaми [6].

Отличительной особенностью испанских железных дорог является разная ширина колеи. На высокоскоростных линиях используется европейская (1435 мм), а на обычных - иберийская (166В мм) ширина колеи. На пограничных участках применяют специальные калибровочные преобразователи для колесных пар поездов Talgo [7] или перемещают грузы и пассажиров из одного подвижного состава в другой. Такие операции отнимают значительное время и сказываются на эффективности железнодорожных услуг.

Высокоскоростная линия Барселона - Перпиньян, введенная в эксплу-

ЛЛ 1 Л w W W W

атацию в 2013 г., является первой межгосударственной железной дорогой единой европейской ширины колеи. Она предназначена для движения высокоскоростных пассажирских со скоростью 310 км/ч и грузовых поездов со скоростью 160 км/ч. Линия общей протяженностью 175 км пересекает Франко-Испанскую границу в В-километровом тоннеле, также предназначенном для совместной перевозки пассажиров и грузов. Минимальный радиус кривых в плане 7000 м, наибольший продольный уклон 12 %о [В, 9]. Однако грузовые поезда используют только 82 км непосредственно самой высокоскоростной линии. Остальная часть маршрута приходится на специальный участок обычной железной дороги, на которой рельсовый путь оборудован двойной колеей с тремя рельсами для пропуска пассажирских и грузовых поездов или тройной колеей с четырьмя рельсами для перехода с одной ширины колеи на другую [10]. Строительство такой трансграничной линии планируется и на севере Испании [11].

Высокоскоростные поезда TGV во Франции движутся со скоростями до 350 км/ч по специально выделенным линиям LGV и с меньшими скоростями (до 200 км/ч) по классическим линиям, предназначенным для пассажирско-

го и грузового движения. Первой высокоскоростной линией LGV, предназначенной для пропуска не только пассажирских, но и грузовых поездов, станет участок обхода городов Ним и Монпелье. Максимальная скорость движения высокоскоростных поездов в перспективе достигнет 300 км/ч, грузовых -до 120 км/ч. Минимальный радиус круговых кривых составит 6000 м, максимальный продольный уклон - 10-12,5 %% [12]. Введение участка в постоянную эксплуатацию в 2017 г. значительно разгрузит железнодорожные и автомобильные сети и позволит исключить грузовые операции в центре города.

Трансграничная линия Барселона - Перпиньян и французская Ним -Монпелье являются частью более масштабного проекта Средиземноморского транспортного коридора (см. рисунок) протяженностью более 7000 км [13]. Приоритетные задачи этого проекта - не только организация межгосударственных высокоскоростных пассажирских перевозок, но и развитие железнодорожного грузового сообщения между крупнейшими морскими портами Испании и Португалии в направлении стран Восточной Европы.

Во время подготовки Германии к внедрению высокоскоростного движения грузовые железнодорожные перевозки считались наиболее прибыльными и могли компенсировать расходы на создание новой инфраструктуры, предназначенной для совмещения высокоскоростных пассажирских и грузовых поездов. Первая высокоскоростная линия, предназначенная для совмещенного движения (Ганновер - Вюрцбург) открыта в 1991 г. Эксплуатация этой линии выявила причины ограничения для грузовых перевозок. Разница в скоростях движения поездов разных категорий привела к тому, что грузовые перевозки стали возможны только ночью [14].

В настоящее время в Германии общая протяженность новых высокоскоростных линий, в пределах которых максимальная скорость движения достигает 250-300 км/ч, составляет порядка 1100 км. Единственным участком с исключительно пассажирскими перевозками на скорости до 300 км/ч является участок Кельн - Франкфурт. Остальные линии используются для совмещенного грузового и пассажирского высокоскоростного и регионального движения. На участке Нюрнберг - Ингольштадт представлен наименьший радиус круговых кривых на новых высокоскоростных линиях, предназначенных для грузового и пассажирского движения, - 4085 м и наибольший продольный уклон 20 %% [15].

В 2017 г. планируется завершить сооружение высокоскоростной магистрали Нюрнберг - Эрфурт - Галле - Лейпциг - Берлин, являющейся важнейшим участком Скандинавско-Средиземноморского транспортного коридора (см. рисунок). Для организации грузовых перевозок продольный уклон новой линии не превышает 12,5 %, также через каждые 20 км предусматриваются обгонные пункты. Дальнейшему развитию крупнейшего железнодорожного узла в городе Нюрнберг способствует сооружение 7,5-километрового тоннеля «Pegnitz», предназначенного только для грузового движения [16].

Каждый пример совмещения высокоскоростного пассажирского и грузового движения касается обычных грузовых поездов на классических линиях. Чтобы рассмотреть возможность грузовых перевозок на ВСМ, необходимо учитывать, что время доставки груза так же важно, как и надежность обслуживания. Введение грузового движения на высокоскоростных линиях способно обосновать инвестиции на участках, где спрос на пассажирские перевозки недостаточен или доходы от перевозки грузов настолько высоки, что способны компенсировать затраты на организацию совмещенного движения.

Необходимо отметить (см. таблицу), что грузовой состав на Европейских ВСМ имеет достаточно высокую скорость движения, а прохождению Готардского базисного тоннеля соответствует даже минимальное значение скорости в 100 км/ч для поездов данной категории [17].

Сводные данные о скорости и массе грузовых и пассажирских поездов

Участок совмещенного движения Пассажирский состав Грузовой состав Различие в скоростях движения

V, км/ч М, т V, км/ч М, т км/ч %

Готардский базисный тоннель 250-max 2x420 100-min 160-max 3600 90-150 36-60

Бреннерский базисный тоннель 250-max Нет данных 160-max Нет данных 90 36

Eurotunnel 160-max 815 140-max 2 370 20 12,5

Барселона - Перпиньян 310-max 420 160-max 2 810 150 48

Обход городов Ним и Монпелье 300-max 420 120-max 2 810 180 60

Различие в скоростях движения грузового и высокоскоростного пассажирского поезда составляет не более 60 %. Существенная разница в скоростях движения и массе разных категорий поездов требует специального подхода к проектированию участков совмещения. Увеличению протяженности участков совместного высокоскоростного пассажирского и грузового движения, а также улучшению качества грузовых перевозок на расстояния 300-800 м (одна из целей ТЕ^Т) способствует введение ускоренного специального грузового сообщения (проект «ЕигоСагех» [18]) на высокоскоростных магистралях.

Библиографический список

1. Транспортные сети во имя мира и развития. Расширение главных трансъевропейских путей на соседние страны и регионы : докл. от группы высокого уровня под

председательством Лойлы де Палацио. - URL : http://ec.europa.eu/ten/transport/external_ dimension/doc/2005_12_07_ten_t_final_report_ru.pdf (дата обращения 12.06.2017).

2. Скалозуб В. В. Интеллектуальные транспортные системы железнодорожного транспорта (основы инновационных технологий) / В. В. Скалозуб, В. П. Соловьев, И. В. Жу-ковицкий, К. В. Гончаров. - Днепропетровск : Изд-во Днепропетров. нац. ун-та ж.-д. транспорта им. акад. В. Лазаряна, 2013. - 207 с.

3. AlpTranzit Gotthard. New traffic route through the heart of Switzerland // AlpTransit. -URL : https://www.alptransit.ch/fileadmin/dateien/media/publikationen/atg_broschuere_e_2012_ lq.pdf (дата обращения 14.06.2017).

4. The Brenner Base Tunnel - a new link through the Alps // Brenner Basistunnel. -URL : https://www.bbt-se.com/fileadmin/broschueren/2015/en/files/assets/commondownloads/ transfer_01-13.pdf (дата обращения 14.06.2017).

5. Eurotunnel Network Statement. - URL : http://www.eurotunnelgroup. com/uploadedfiles/ assets-uk/the-channel-tunnel/23122013-drrns2015_en1.pdf (дата обращения 14.06.2017).

6. Pompee P.-J. Channel Tunnel Project Overview / P.-J. Pompee. - URL : http://ec.europa. eu/ten/transport/external_dimension/.doc/2005_12_07_ten_t_final_report_ru.pdf (дата обращения 14.06.2017).

7. Киселев И. П. Высокоскоростной железнодорожный транспорт. Общий курс : учеб. пособие. В 2 т. / И. П. Киселев, Л. С. Блажко, Н. С. Бушуев и др. ; под ред. И. П. Киселева. - М. : УМЦ ЖДТ, 2014. - Т. 2. - 372 с.

8. Alfalla-Luque R. High-Speed Rail : Madrid-Barcelona-Figueres / Megaproject / R. Al-falla-Luque, C. Medina-Lopez. - URL : http://www.mega-project.eu/assets/exp/resources/High_ Speed_ Rail-Madrid-Barcelona-French-frontier.pdf (дата обращения 05.06.2017).

9. Works for construction of a high speed railway section between Perpignan and Figueras. -URL : https://ec.europa.eu/inea/sites/inea/files/download/map_review/ppbundles/pp3.pdf (дата обращения 05.06.2017).

10. Отеро Х. Новый вызов для испанских железных дорог / Х. Отеро // Метро региона METR. Белая книга будущего мобильности в регионе. - URL : http://mir-initiative.com/ images/METR_RUSL_forInet.pdf (дата обращения 16.06.2017).

11. High speed railway line Paris-Madrid : section Vitoria-Dax. - URL : https://ec. europa.eu/ inea/sites/inea/files/download/map_review/ppbundles/pp3.pdf (дата обращения 30.05.2017).

12. Hughes M. Faster to the west / M. Hughes. - URL : http://www.sncf.com/ressources/ rgi-mar-00-17-p38-41.pdf (дата обращения 06.06.2017).

13. Mediterranean Corridor RFC6. Implementation plan.TT 2017/2018 // Rail Frei-ght Corridor 6. - URL : https://www.railfreightcorridor6.eu/RFC6/Public/RFC6_CID_Book5_2017-18_24-02-2017.pdf (дата обращения 30.05.2017).

14. Ebeling K. High-speed railways in Germany / K. Ebeling // Japan Railway & Transp. Rev. - 2005. - № 40. - Р. 36-45. - URL : http://ww.jrtr.net/jrtr40/pdf/f36_kla.pdf.

15. Status for High-Speed Networks in Northern Europe. - URL : http://www. stringnet work.org/media/31991/report-high-speed-network_final_1_.pdf (дата обращения 03.06.17).

16. The largest rail construction site in Germany. Upgraded and new lines between Nuremberg and Berlin. - URL : http://www.vde8.de/mediathek/file/7808/dToFyLnkH0B u24dvcJU-Usm 1JTlViZHj_qXh0g8Yh7s/mediathek/00 %20Gesamtprojekt %20VDE %208/upgraded-and-new-lines_Nuremberg-Berlin_05_2016.pdf (дата обращения 22.06.2017).

17. The Gotthard Base Tunnel. Operations. Train speed. - URL : https://compa- ny.sbb.ch/ en/media/background-information/gotthard-base-tunnel.html (дата обращения 18.06.2017).

18. Strale M. High-Speed Rail for Freight: Potential Developments and Impacts on Urban Dynamics / M. Strale // The Open Trans. J. - 2016. - № 10. - P. 57-66. - URL : https://benthamopen. com/contents/pdf/TOTJ/TOTJ-10-57.pdf (дата обращения 19.06.2017).

References

1. Transportation networks in the name of peace and development. Expansion of the main trans-European railways invloving the neighboring countries and regions. Расширение главных трансъевропейских путей на соседние страны и регионы. Report of high-level group under the chairmanship of Loila de Palazzo [Transportniye sety vo imya mira i razvitiya. Rasshyreniye glavnykh transyevropeyskykh putey na sosedniye strany i region. Doklad ot gruppy vysokogo urovnya pod predsedatelstvom Loily de Palazzo]. - Available at: http://ec.europa.eu/ten/trans-port/external_dimension/doc/2005_12_07_ten_t_final_report_ru.pdf

2. Skalozub V. V., Soloviyev V. P., Zhukovitskiy I. V. & Goncharov K. V. Intelligent systems of railway transport

3. AlpTranzit Gotthard. New traffic route through the heart of Switzerland//AlpTran-sit. - Available at: https://www.alptransit.ch/fileadmin/dateien/media/publikationen/atg_ broschuere_e_2012_lq.pdf (accessed: 14.06.2017).

4. The Brenner Base Tunnel - a new link through the Alps//Brenner Basistunnel. - Available at: https://www.bbt-se.com/fileadmin/broschueren/2015/en/files/assets/commondownloads/ transfer_01-13.pdf (accessed 14.06.2017).

5. Eurotunnel Network Statement. - Available at: http://www. eurotunnelgroup. com/uploadedfiles/assets-uk/the-channel-tunnel/23122013-drrns2015_en1.pdf (accessed: 14.06.2017).

6. Pierre-Jean Pompee. Channel Tunnel Project Overview. - Available at: http://ec.europa.eu/ ten/transport/external_dimension/.doc/2005_12_07_ten_t_final_report_ru.pdf (accessed 14.06.2017).

7. Kiselev I. P., Blazhko L. S., Bushuyev N. S., Ledyayev A. P., Smirnov V. P., Titova T. S., Frolov Y. S., Burkov A. T., Gapanovich V. A., Kovalev V. I., Nikitin A. B., Plekhanov P. A., Sav-vov V. M., Sokolov Y. I. & Sukhodoyev V. S. High-speed railway transport [Vysokoskorostnoy zheleznodorozhniy transport]. In 2 vol.; ed. by I. P. Kiselev. Moscow, Uchebno-metodycheskiy tsentr po obrazovaniju na zheleznodorozhnom transporte Publ., 2014, vol. 2, 372 p.

8. Alfalla-Luque R., Medina-Lopez C. High-Speed Rail: Madrid-Barcelona-Figu-eres/Megaproject. - Available at: http://www.mega-project.eu/assets/exp/resources/High_Speed_ Rail-Madrid-Barcelona-French-frontier.pdf (accessed 05.06.2017).

9. Works for construction of a high speed railway section between Perpignan and Figueras. - Available at: https://ec.europa.eu/inea/sites/inea/files/download/map _ review/ppbun-dles/pp3.pdf

10. Otero H. New challenge for Spanish railroads. METR region subway. White book of the region mobility future [Noviy vyzov dlya ispanskykh zheleznykh dorog. Metro regiona METR. Belaya kniga budushego mobilnosty v regione]. - Available at: http://mir-initiative. com/images/METR_RUSL_forInet.pdf

11. High speed railway line Paris-Madrid: section Vitoria-Dax. - Available at: https://ec.europa.eu/inea/sites/inea/files/download/map_review/ppbundles/pp3.pdf

12. Hughes M. Faster to the west. - Available at: http://www.sncf.com/ressources/rgi-mar-00-17-p38-41.pdf

13. Mediterranean Corridor RFC6. Implementation plan. TT 2017/2018. Rail Freight Corridor 6. - Available at: https://www.railfreightcorridor6.eu/RFC6/Public/RFC6_CID_ Book5_2017-18_24-02-2017.pdf

14. Ebeling K. High-speed railways in Germany. Japan Railway & Transp. Rev., 2005, no. 40, pp. 36-45.

15. Status for High-Speed Networks in Northern Europe. - Available at: http://www. stringnet work.org/media/31991/report-high-speed-network_final_1_.pdf

16. The largest rail construction site in Germany. Upgraded and new lines between Nuremberg and Berlin. - Available at: http://www.vde8.de/mediathek/file/7808/dToFyLnkH0B u24dvcJU-Usm1JTlViZHj_qXh0g8Yh7s/mediathek/00 %20Gesamtprojekt %20VDE %208/up-graded-and-new-lines_Nuremberg-Berlin_05_2016.pdf

17. The Gotthard Base Tunnel. Operations. Train speed. - Available at: https://company. sbb.ch/en/media/background-information/gotthard-base-tunnel.html

18. Strale M. High-Speed Rail for Freight: Potential Developments and Impacts on Urban Dynamics. The Open Transp. J., 2016, no. 10, pp. 57-66.

*МОРОЗОВА Ольга Сергеевна - аспирант, olya.morozova51@gmail.com; ШКУРНИКОВ Сергей Васильевич - канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой, 31 23810@mail.ru (Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I).