Twoja wyszukiwarka

JERZY METELSKI
PO SZYNACH, PO DROGACH
Wiedza i Życie nr 11/1997
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 11/1997

JEDNI MÓWIĄ, ŻE LEPSZA JEST KOLEJ, INNI WOLĄ TRANSPORT SAMOCHODOWY. SPÓR TRWA OD LAT - NA ŚWIECIE I W POLSCE. CZY MOŻLIWY JEST KOMPROMIS, UMIEJĘTNIE WYKORZYSTUJĄCY ZALETY OBU TYCH SYSTEMÓW TRANSPORTOWYCH?

Udaną próbą kompromisu jest transport kombinowany, coraz modniejszy również w naszym kraju. Pomysł jest prosty: polega na przewozie towarów umieszczonych w tzw. znormalizowanych jednostkach ładunkowych (najczęściej różnego rodzaju kontenery, naczepy siodłowe i nadwozia wymienne, czyli samochodowe skrzynie ładunkowe) różnymi środkami transportu. W Polsce jest to najczęściej wagon kolejowy, samochód ciężarowy, statek, prom.

Klasyczna definicja powiada, że ładunek musi być przemieszczony co najmniej dwoma środkami transportu. W kombinowanym systemie droga-kolej przewozi się - oprócz znormalizowanych jednostek ładunkowych - również całe zestawy drogowe (ciężarówka z przyczepą lub ciągnik siodłowy z naczepą).

ALIANSE I KOMBINACJE

Kolej jest ekologicznym i bezpiecznym środkiem transportu, karmi się prądem, lubi długie dystanse; 14-metrowe torowisko w porównaniu z autostradą to niemal ścieżka, pociągi towarowe są bardzo szybkie - 120 km/h to dziś w Europie norma.

Ciężarówka jest elastyczniejszym transportem, dociera wszędzie, wysłać można ją - po konkurencyjnych cenach - w dowolnie wybraną drogę o każdej porze dnia i nocy.

Przed laty Szwajcarzy zbuntowali się, widząc, że ich piękny kraj zamienia się w drogę tranzytową dla ciężkiego taboru drogowego, jadącego tunelami i przełęczami alpejskimi na południe.

Zbudowano specjalne niskopodwoziowe wagony, na które wjeżdżają całe zestawy drogowe (ryc. 1) i tak powstała tzw. Rollende Landstrasse (ruchoma droga). Osiągnięto dwa cele: ochronę środowiska i podniesienie bezpieczeństwa na drogach, zwłaszcza podczas przejazdu przez tunele.

Transport drogowy w Europie skomplikował się jeszcze bardziej: drogi i autostrady zaczęły być coraz mniej przepustowe, zatory stały się udręką kierowców, ekologiczne lobby inspirowało coraz surowsze przepisy, na zachodzie wprowadzono m.in. zakaz jazdy dużych ciężarówek w czasie weekendu.

Tym samym dwie potęgi transportowe dojrzały do aliansu.

Powstał transport kombinowany dzielący się na kilka podsystemów: Rollende Landstrasse, Piggy Back (albo kieszeniowy) i najbardziej wyrafinowany koncepcyjnie - bimodalny (ryc. 1).

Opłacalność transportu kombinowanego ujawnia się powyżej 500 km, a więc w przypadku PKP nadaje się znakomicie do obsługi przewozów międzynarodowych i tranzytu. Kolej wsparta ciężarówką jest atrakcyjnym, elastycznym systemem transportu: ładunek nie jest wożony od stacji do stacji, lecz od drzwi do drzwi, od klienta do klienta. Ten komfort zapewnia ruchliwy kooperant, dowożąc i odwożąc ładunki ciężarówką.

JAK PO SZYNACH

Transport kombinowany to ogromny przełom w pojmowaniu funkcji i możliwości współczesnej kolei.

Kolej odpłaca się teraz tym, co ma najlepszego: jazda jest szybka, bezpieczna i ekologiczna, w świątek i piątek, bez korków na autostradzie i na granicy.

Transport kombinowany to odpowiedni specjalistyczny tabor i infrastruktura, uregulowania prawne. Dobra organizacja wymaga precyzyjnego podziału kompetencji między operatorem (organizuje przewóz i ponosi za niego odpowiedzialność), spedytorem i przewoźnikiem. Utrzymanie korzystnych taryf przewozowych wymaga najczęściej dopłat z budżetu państwa oraz funduszy ochrony środowiska.

Ryc. 1. Rodzaje transportu kombinowanego droga-kolej

W Europie system droga-kolej zakorzenił się na dobre i stanowi od kilku do kilkunastu procent przewozów kolejowych ogółem, a w Belgii nawet 20%. Powstała Międzynarodowa Unia Towarzystw Transportu Kombinowanego (UIRR). Transport kombinowany obecny jest w USA i Australii, łączy Europę z chińskimi portami Szanghaj i Lanyungang - a potem statkami z Japonią. Pociągi kontenerowe kursują w Indiach oraz pomiędzy Dżakartą i Bandungiem, 25% tajlandzkiego kauczuku eksportowane jest w kontenerach przez malezyjski port Butterworth.

BIAŁO-CZERWONY TOR

Chciałbym zwrócić uwagę na sprawę rozwoju przewozów kombinowanych w Polsce. Obecnie ten system obejmuje ok. 1% przewozów na Polskich Kolejach Państwowych. Jednocześnie zdajemy sobie sprawę, że do 10% ładunków może przemieszczać się koleją w przewozach kombinowanych - powiedział w wywiadzie prasowym Bogusław Liberadzki, minister transportu i gospodarki morskiej.

PKP są drugim po Deutsche Bahn AG przewoźnikiem w Europie, biorąc pod uwagę tzw. pracę przewozową (tonaż × droga). To rdzeń krajowego transportu. Kolej przewozi rocznie około 220-225 mln ton ładunków (tab. 1), co stanowi połowę wszystkich przewozów towarowych, licząc w tonokilometrach. Udział przewozów międzynarodowych wzrósł do 34%. Możliwości w zakresie transportu kombinowanego (tab. 2) i tranzytu nie są w pełni wykorzystane, chociaż co roku wzrastają o 15-20%.

Ryc. 2. Terminal PKP w Małaszewiczach ma stałe połączenia m.in. z Bałtyckim Terminalem Kontenerowym w Gdyni, portami w Antwerpii i Rotterdamie, uczestniczy w transporcie kombinowanym nadwozi wymiennych na trasie Duisburg-Małaszewicze (przeładunek z wagonów na ciężarówki)-kraje WNP

Transport kombinowany w Polsce zaczął funkcjonować na początku lat siedemdziesiątych, kiedy PKP przystąpiły do międzynarodowego Towarzystwa "Intercontainer". Ruszyły na coraz większą skalę przewozy kontenerów wielkich. Potem przyszła kolej na nadwozia wymienne, naczepy samochodowe i całe zestawy drogowe. W końcu 1992 roku powołano Towarzystwo Transportu Kombinowanego "Polkombi" S.A. w celu zorganizowania nowego systemu droga-kolej. Usługi te oferuje dziś kilkunastu spedytorów w całym kraju.

Wszyscy wożą głównie wielkie kontenery w komunikacji międzynarodowej. W przypadku PKP tonażowy udział naczep w przewozach kombinowanych w 1996 roku wyniósł 3.5%, natomiast nadwozi wymiennych - 7.7% ogólnej masy. Oba parametry rosną z roku na rok. Około 5 tys. km naszych linii kolejowych zostało włączonych do sieci międzynarodowych linii do przewozów kombinowanych (w skrócie AGTC).

W ważnych węzłach transportowych kraju powstało 17 terminali (ryc. 3 - mapka) do obsługi przewozów kombinowanych. Mają one dogodne połączenia z liniami kolejowymi objętymi umową AGTC. Większość terminali jest odpowiednio wyposażona technicznie i może przeładowywać wszystkie rodzaje jednostek ładunkowych (ryc. 2, 5 i 6). Także specjalistyczne, przeznaczone do przewozów chłodniczych.

Ryc. 3. Mapa połączeń i terminali transportu kombinowanego w Polsce

Rozwój systemu droga-kolej hamuje w Polsce brak specjalistycznego taboru, tzn. wagonów kieszeniowych (do naczep siodłowych) czy niskopodwoziowych (Rollende Landstrasse). PKP używają więc taboru uniwersalnego.

Przewoźnicy drogowi, właściciele nadwozi i naczep, powinni lepiej przygotować się do nowego systemu. Większość tych jednostek ładunkowych nie pozwala bowiem na przeładunek pionowy (Piggy Back). Są za mało sztywne, bez odpowiednich gniazd na łapy dźwigu i elementów kotwiących do wagonu.

Do 2015 roku sytuacja ma się polepszyć, bo PKP zaplanowały zakup większej liczby platform kontenerowych i kieszeniowych.

Tymczasem w Fabryce Wagonów "Świdnica" S.A. skonstruowano wagon niskopodwoziowy 602 S (ryc. 4) typu Rollende Landstrasse, do przewozu zestawów drogowych. Dzięki ruchomej belce, opartej na ostojnicach wagonu, istnieje dodatkowo możliwość transportu naczep siodłowych.

Ciężarówka bez trudu wjeżdża na wagon po pochyłej platformie najazdowej, a koła zabezpieczane są klinami. Przedtem trzeba - sprzęgając poszczególne wagony - uformować cały skład. Dla wygody kierowcy podczas manewrowania i bezpieczeństwa przewozu maksymalnie obniżono środek ciężkości układu wagon-ciężarówka. Powierzchnia ładunkowa jest na wysokosci zaledwie 600 mm nad szyną.

Ryc. 4. Niskopodwoziowy wagon 602 S typu Rollende Landstrasse do przewozu samochodów ciężarowych, pociągów drogowych i naczep siodłowych - z Fabryki Wagonów "Świdnica" S.A.

To pociągnęło konieczność zastosowania niewielkich kół o średnicy zaledwie 450 mm. Dobra stabilność wagonu, przeznaczonego do jazdy z prędkością do 100 km/h i z tak małymi kołami, wymagała dwóch czteroosiowych wózków. Długość ładowna wynosi 18 260 mm, ładowność 44 tony.

HERMAFRODYTA

Jednostka ładunkowa, która jedzie raz po szynach, raz po asfalcie: oto kwintesencja podsystemu bimodalnego. Jak każdy ambitny pomysł, jest droższy i trudniejszy technicznie do wdrożenia niż inne rodzaje transportu kombinowanego. Jednak od wielu lat rozpala wyobraźnię techników i polityków na całym świecie. Funkcjonują, np. w Europie, pierwsze doświadczalne połączenia: we Francji pod nazwą CNC (czyli Compagnie Nouvelle de Conteneurs), w Niemczech BTG (Bayerische Trailer Gesellschaft), W. Brytanii (Trailertrain). Polskie kolejnictwo też stara się sprostać bimodalnej modzie.

W latach 1993-1995 w Ośrodku Badawczo-Rozwojowym Pojazdów Szynowych w Poznaniu, we współpracy z Zakładem Pojazdów Szynowych Instytutu Pojazdów Politechniki Warszawskiej, powstała dokumentacja pociągu bimodalnego złożonego z naczep, wózka wagonowego, adaptera środkowego i skrajnego. Potem spośród przedsiębiorstw taboru kolejowego wyłoniła się swoista grupa interesu, która doprowadziła do wykonania unikalnego pociągu: obecny Adtranz Pafawag z Wrocławia (wózki wagonowe), Zastal Wagony z Zielonej Góry (adaptery), Fabryka Pojazdów Ciężarowych Zremb we Wrocławiu (naczepa skrzyniowa), Zasta Słupsk (cysterna paliwowa i gazowa) - ryc. 7.

Prototyp pociągu bimodalnego przebadano z pozytywnym skutkiem w poznańskim ośrodku badawczo-rozwojowym oraz warszawskim Centrum Naukowo-Technicznym Kolejnictwa.

Ryc. 5. Jednostki ładunkowe w polskich terminalach to głównie kontenery

Prototyp to jeszcze nie nowy system transportowy. Zrobiliśmy jednak pierwszy udany krok. Trójwagonowy skład bimodalnego pociągu to minimum z technicznego punktu widzenia, aby wykonać rozliczne badania (w tym symulacyjne na komputerze) dynamiki i bezpieczeństwa ruchu, stateczności poprzecznej, wytrzymałościowe, statyczne i ruchowe hamulca, łączenia i rozłączania pociągu itp.

Sposób zestawiania pociągu bimodalnego przedstawia ryc. 8. Ten techniczny komiks warto uzupelnić krótkim komentarzem. Skrzyniowa naczepa bimodalna jest mocniejsza i o około 700-1000 kg cięższa od tradycyjnej naczepy drogowej. To oczywiste, bo jako wagon musi przenieść siły wzdłużne rzędu 850 kN, a strzałka ugięcia wzmocnionej ramy pod wpływem ładunku nie może przekroczyć 5%.

Bimodalna naczepa skrzyniowa ma zawieszenie pneumatyczne na miechach o określonym skoku. Jest to niezbędne podczas formowania pociągu: przed zamianą w wagon tył naczepy unoszony jest za pomocą zawieszenia pneumatycznego (faza A ryc. 8) i możliwe jest sprzęgnięcie naczepy z wózkiem wagonowym - za pomocą tzw. adaptera. Podobnie ma się rzecz z zamianą w wagon bimodalnej cysterny.

Ryc. 6. Wyposażenie standardowe to suwnice bramowe o udźwigu 30-50 ton. Słabym punktem krajowych terminali jest brak urządzeń do przeładunku naczep samochodowych

Przeszkolony kierowca ciężarówki może sobie poradzić z przemianą naczepy w wagon - nie korzystając z drogich urządzeń przeładowczych terminala. Organizacyjne minimum to plac z utwardzoną i wypoziomowaną na wysokości główek szyn nawierzchnią. Niezbędne do utworzenia pociągu bimodalnego dwuosiowe wózki wagonowe kierowca może przetoczyć na właściwe miejsce tym samym ciągnikiem siodłowym, którym przed chwilą przyprowadził do terminala bimodalną naczepę (faza C ryc. 8).

KOLEJOWA AUTOSTRADA

Prostota pomysłu z "trailertrainem" - jak to trafnie ujęli Brytyjczycy - jest zaskakująca. Transportowy biseks daje się szybko przerzucać z drogi na tory, nie wymaga kosztownego tzw. przeładunku pionowego (choć można korzystać z istniejących terminali), łatwo sformować pociąg - bez górki rozrządowej, korzystny jest stosunek masy pociągu do ładowności. Pomimo wzrostu masy naczep bimodalnych, transport ten jest bardziej oszczędny i efektywny energetycznie niż inne rodzaje przewozów kombinowanych.

Ryc. 7. Pociąg bimodalny zaprojektowany w Ośrodku Badawczo-Rozwojowym Pojazdów Szynowych w Poznaniu: naczepa siodłowa skrzyniowa (z lewej), wózek wagonowy oraz adaptery bimodalne (w środku), cysterna (z prawej)

Bimodal jest bezpieczny i ekologiczny. Kolej staje się przedłużeniem autostrady, wiezie szybko - bez względu na drogowe korki i dzień tygodnia. Powstaje coś w rodzaju kolejowej autostrady, tyle że o szerokości ok. 14 m, zamiast autostradowych 80-100 m. Zamiast kilkunastu czy kilkudziesięciu ciągników siodłowych mamy jedną lokomotywę elektryczną.

Jeśli transportujemy ciekły chlor, paliwa, gazy skroplone czy kwasy - zalety podsystemu bimodalnego są jeszcze bardziej bezdyskusyjne: odpada przepompowywanie toksycznych i niebezpiecznych ładunków. Ponadto z natury rzeczy transport kolejowy jest w Polsce bez porównania bezpieczniejszy od drogowego.

Technika bimodalna to również ograniczenie rodzajów środków transportu do naczepy w postaci skrzyniowej lub cysterny - z własną strukturą nośną. Do ich holowania nadają się typowe ciągniki siodłowe.

Ryc. 8. Fazy zestawiania pociągu bimodalnego: A - naczepa z uniesionym pneumatycznie tyłem najeżdża na wózek z adapterem; B - wysunięcie łap i podniesienie kół naczepy; C - przyłączenie drugiego wózka; D - podniesienie łap, naczepa zamienia się w wagon; E - za chwilę cysterna osiądzie na wózku; F - koła w górę i potrzebny jest następny wózek

Patrząc od strony torów - potrzebne są zunifikowane dwuosiowe wózki kolejowe, wyposażone w tzw. adaptery łączące specjalnymi czopami wózek z naczepą oraz w kompletne układy hamulcowe.

Reasumując: w transporcie bimodalnym nie ma dublowania struktury nośnej środka przewozu.

Transportowy obojnak wymaga jednak stworzenia całego systemu obejmującego zunifikowane wózki kolejowe, adaptery oraz zmodyfikowane naczepy czy kontenery - zdolne do jazdy po torach. Co dalej?

PKP planują zakupić do 2015 roku około 2700 wagonów (m.in. platform do kontenerów i nadwozi wymiennych, platform kieszeniowych) dla transportu kombinowanego. Ciekawe, czy niedługo nastąpi korekta planu w kierunku bimodalnym?

Fot. Grzegorz Jóźwicki
Marianna Kacprzak

Tab. 1. Przewozy ładunków przez PKP wg rodzaju komunikacji (mln t)

Tab. 2. Przewozy kombinowane realizowane przez PKP
i ich udział w transporcie kolejowym ogółem

Rok Tonaż (tys. t) % wzrostu % udziału w przewozach
do ubiegłego roku PKP ogółem
1993 728.5 8 0.3
1994 1180.6 53 0.5
1995 1361.7 15 0.6
1996 1654.8 22 0.7