Ano ang magiging hitsura ng mga pampasaherong tren ng hinaharap?

Nang ang iskolar ng Scottish Chinese na si James Legge ay umalis sa Shanghai patungong Beijing noong tagsibol ng 1873, inabot siya ng dalawang linggo sa paglalakbay. Una siyang nakarating sa Tianjin sa pamamagitan ng bangka, at pagkatapos ay sa pamamagitan ng mule patungo sa kabisera ng Tsina. Ngayon, ang parehong paglalakbay na 1200 km ay tumatagal lamang ng mahigit apat na oras sa pamamagitan ng high-speed na riles. Ang paglipad sa pagitan ng dalawang lungsod ay tumatagal ng dalawang oras at 20 minuto. Tulad ng para sa Europa, mayroong mga high-speed na Frecciarossa na tren mula Milan hanggang Roma, na maaaring maabot ang patutunguhan nang wala pang tatlong oras, at mula Tokyo hanggang Osaka - mga high-speed na Shinkansen na tren - dalawa at kalahating oras.

Ang mga tao ay hindi kailanman naglakbay nang kasing bilis at kadali tulad ng ginagawa nila ngayon. Ngunit ang kaginhawaan na ito ay may isang presyo: ang transportasyon ay nagkakahalaga ng 20% ​​ng pandaigdigang paglabas ng carbon dioxide, at sa nakalipas na tatlong dekada ang rate ng paglabas ng carbon dioxide mula sa transportasyon ay tumaas nang mas mabilis kaysa sa anumang iba pang mapagkukunan. Ito ay totoo lalo na transportasyon sa himpapawid, ang mga emisyon na mas mabilis na lumago kaysa sa transportasyon sa riles o kalsada. Kaugnay nito, ang tanong ay lumitaw: posible bang maglakbay sa mataas na bilis nang hindi pinapatay ang planeta? At kung gayon, paano?

Mas mabilis, mas malinis, mas luntian at nilagyan ng mga advanced na teknolohiya, ang tren ay ang tanging paraan ng transportasyon na kasalukuyang may bawat pagkakataon na maging batayan para matugunan ang ating mga pangangailangan sa kadaliang mapakilos sa hinaharap. Sa ika-200 anibersaryo ng unang pampasaherong riles na papalapit sa 2025, ang mga tren ay mas mahalaga kaysa dati upang matiyak ang napapanatiling mobility sa isang mundong nahaharap sa mga hamon ng pagbabago ng klima, pagtaas ng urbanisasyon at paglaki ng populasyon. Ang populasyon sa lunsod ng mundo ay lumalaki sa bilis na dalawang tao bawat segundo, na lumilikha ng 172800 bagong mga naninirahan sa lunsod araw-araw. Habang ang mga populasyon ay bumababa sa ilang mga rehiyon ng mundo, tulad ng Europa at Japan, 90% ng paglaki ng populasyon ay inaasahang magaganap sa mga lungsod at megacities sa mga umuunlad na bansa.

Upang makagalaw ang mabilis na lumalagong mga lungsod, rehiyon at kalakhang ito, ang mahusay na pampublikong transportasyon ay hindi lamang kanais-nais, ngunit kinakailangan.

Gaano kabilis ang mga high-speed na tren?

Ang makinis na mga bagong "mabilis na tren" ay madalas na pumapasok sa mga headline habang ang network ng mga linya sa Europe at Asia ay patuloy na lumalaki, na may mga bagong linyang nakaplano o nasa ilalim na ng konstruksyon sa mga bansa tulad ng France, Germany, Spain, India, Japan at, sa isang mas malaking sukat, sa China, kung saan ang high-speed network ay aabot sa 2025 km pagdating ng 50000.

Kapag natapos na ang kontrobersyal na High Speed ​​​​2030 (HS2) na linya sa unang bahagi ng 2s dahil sa mga overruns sa badyet at mga bulnerableng landscape, magkakaroon ang England ng pinakamabilis na regular na tren sa mundo, na karaniwang bumibiyahe sa 362km/h, ngunit maaaring magkaroon ng bilis na pataas. hanggang 400 km/h.

Pinagsasama ang Japanese high-speed train technology at British design, ang $2 bilyong HS2,5 fleet ay magbabago ng malayuang paglalakbay sa pagitan ng London at English Midlands at hilagang mga lungsod. Ang paglipat ng mga serbisyong pangmalayuan sa HS2 ay magpapalaya din sa kinakailangang kapasidad sa mga kasalukuyang riles upang makapagsakay ng mas maraming lokal na pasahero at kargamento.

Gayunpaman, pagkatapos ng ilang dekada ng operasyon, napagpasyahan ng mga bansa tulad ng France, Japan at China na ang mga benepisyo ng pagpapatakbo ng mga high-speed na tren sa bilis na higit sa 320 km/h ay mas malaki kaysa sa mas mataas na gastos sa pagpapanatili at enerhiya na kanilang natamo. Ngayon ang mga kinikilalang pinuno ng mga high-speed na tren sa Japan at China ay hindi limitado sa teknolohiyang "bakal sa bakal", ngunit bumubuo ng mga tren na may kakayahang bumuo ng bilis na hanggang 600 km/h.

Ang konsepto ng mga high-speed na tren na tumatakbo sa mga espesyal na riles gamit ang magnetic levitation (maglev) ay itinuring na "hinaharap ng paglalakbay" sa loob ng higit sa 50 taon, ngunit bukod sa ilang mga pang-eksperimentong linya at isang ruta ng China na kumukonekta sa downtown Shanghai sa paliparan , ito ay nanatili sa paraang halos teoretikal.

Pero hindi magtatagal. Ang Japan ay namumuhunan ng $72 bilyon sa proyektong Chuo Shinkansen, na magiging kulminasyon ng higit sa 40 taon ng pag-unlad ng maglev. Ang 286-kilometrong linya ay magkokonekta sa Tokyo at Naga sa loob lamang ng 40 minuto at sa kalaunan ay aabot sa Osaka, na hahantong sa 500 kilometrong paglalakbay mula sa kabisera hanggang 67 minuto. Nagsimula ang konstruksyon noong 2014 at orihinal na inaasahang matatapos sa 2027 (na ang linya ng Nagoya-Osaka ay nagbubukas pagkalipas ng sampung taon), ngunit ang mga problema sa pagkuha ng pahintulot para sa isang seksyon ng linya ay nangangahulugan na ang petsa ng pagbubukas ay kasalukuyang hindi alam. Ang mga pagkaantala at malaking pag-overrun sa gastos ay nagbunsod sa marami na magtanong sa pang-ekonomiyang halaga ng proyekto.

Ang ganitong mga paghihirap ay malamang na hindi lumitaw sa China, na gumagawa din ng mga magnetic transport lines bilang isang alternatibo sa short-haul air travel at para makapagbigay ng mabilis na kidlat na paglalakbay sa mga urban na lugar nito na may makapal na populasyon. Plano ng China na lumikha ng "tatlong oras na mga bilog ng trapiko" sa paligid ng mga pangunahing lungsod nito, na ginagawang mga kumpol ng mga lungsod sa mga powerhouse ng ekonomiya.

Mahigit 120 milyong tao na ang naninirahan sa timog ng pinakamataong bansa sa mundo, ang rehiyon ng Pearl River Delta, na sumasaklaw sa Hong Kong, Guangzhou at Shenzhen. Inaasahan ng mga tagaplano ng China na pagsamahin ang siyam na lungsod sa rehiyon upang lumikha ng urban agglomeration na 26000 square km. Ang mga ruta ng magnetic cushion ay inaasahang para sa mga ruta ng Shanghai-Hangzhou at Chengdu-Chongqing, pati na rin ang marami pang iba, kung mapatunayang matagumpay ang mga ito.

Sa ibang mga bansa sa mundo, ang malaking gastos at ang kawalan ng integrasyon sa mga umiiral na riles ay maaaring maging hadlang sa higit pang paglaganap ng teknolohiyang maglev. Nahihirapan na sa kasikipan at polusyon sa mga lungsod na may makapal na populasyon, nagbukas ang China ng 2021 na bagong linya ng subway na may kabuuang 29 km noong Disyembre 582 lamang. Maraming iba pang mga bansa na may lumalagong mga lungsod ay malapit nang sumunod kung ayaw nilang mabigla.

Gayunpaman, upang matugunan ang mga inaasahan na ito, ang industriya ng riles ay kailangang gumalaw nang mabilis sa ilang direksyon upang makapaghatid ng mas malaking kapasidad, higit na kahusayan, pagiging maaasahan at abot-kaya.

Mga tren na walang tauhan

Ang automated na trapiko ay umiikot sa loob ng mga dekada - ang linya ng Victoria ng London Underground ay bahagyang pinaandar sa ganitong paraan mula noong binuksan ito noong 1967 - ngunit kadalasan ay limitado sa mga autonomous na linya na may magkaparehong mga tren na tumatakbo sa mga nakapirming agwat.

Sa mga nakalipas na taon, nanguna ang China sa mga riles na walang driver, lalo na sa pamamagitan ng pagpapakilala sa nag-iisang high-speed autonomous na tren sa mundo na tumatakbo sa bilis na hanggang 300 km/h sa pagitan ng Beijing at ng 2022 Winter Olympics. Ang Japan ay nag-eeksperimento rin sa "mga bullet train" na maaaring maglakbay nang awtonomiya mula sa mga terminal patungo sa mga depot para sa pagpapanatili, na nagpapalaya sa mga driver na magpatakbo ng mas kumikitang mga tren.

Gayunpaman, ang pagpapatakbo ng mga walang driver na tren sa mga autonomous na linya ay isang bagay. Ang pagtiyak sa kanilang ligtas na operasyon sa mga tradisyunal na mixed-use na riles, kung saan ang mga pampasaherong tren at kargamento na may magkakaibang katangian, bilis at bigat ay pinaghalo, ay mas mahirap.

Ang malaking data at ang tinatawag na Internet of Things ay magbibigay-daan sa mga mode ng transportasyon na makipag-ugnayan sa isa't isa at sa kapaligiran, na nagbibigay daan para sa mas pinagsama-samang, intermodal na paglalakbay. Ang mga matalinong robot ay gaganap ng mas malaking papel sa pag-inspeksyon ng mga imprastraktura tulad ng mga tunnel at tulay, gayundin sa epektibong pagpapanatili ng mga tumatandang istruktura.

Epekto sa kapaligiran

Sa kabila ng napatunayang pagiging friendly nito sa kapaligiran kumpara sa aviation, ang mga riles ay may mahabang paraan upang mabawasan ang kanilang sariling mga carbon emissions at polusyon mula sa mga makinang diesel. Alinsunod sa mga layunin ng pagbabago ng klima ng United Nations, maraming bansa ang nangako na i-phase out ang mga tren ng diesel sa 2050 o mas maaga pa.

Sa Europa at maraming bahagi ng Asya, karamihan sa mga pinaka-abalang linya ay nakuryente na, ngunit ang sitwasyon ay nag-iiba mula sa halos 100% electrification sa Switzerland hanggang sa mas mababa sa 50% sa UK at halos zero sa ilang umuunlad na bansa. Ang North America ay pinangungunahan ng diesel - lalo na sa nangingibabaw na mga riles ng kargamento - at walang parehong gana para sa elektripikasyon na nakikita sa Europa at Asya.

Mukhang nakatakdang gumanap ng mahalagang papel ang teknolohiya ng baterya sa paglayo sa "maruming mga diesel" kapwa para sa mabigat na paghakot at tahimik na mga ruta ng pasahero kung saan hindi mabibigyang-katwiran ang buong electrification. Maraming mga prototype na pinapagana ng baterya ang kasalukuyang sinusubok o nasa ilalim ng pag-unlad, at habang umuunlad ang teknolohiya, dapat magsimulang bumaba ang pag-asa ng riles sa diesel bago matapos ang dekada na ito.

Para sa iba, ang hydrogen ay isang malaking pag-asa para sa decarbonization ng railway transport. Ang berdeng hydrogen na nilikha sa mga espesyal na halaman na gumagamit ng mga nababagong pinagmumulan ng kuryente ay maaaring gamitin sa pagpapagana ng mga fuel cell na nagtutulak ng mga de-koryenteng motor.

Nangunguna ang French train manufacturer na Alstom kasama ang Coradia iLint hydrogen-electric na tren nito, na nagsakay sa mga unang pasahero nito noong 2018, na nagbibigay daan para sa mga production versions na kasalukuyang ginagawa para sa ilang bansa sa Europe.

Ang mga riles sa buong mundo ay nahaharap din sa mga hamon na may kaugnayan sa mga natural na sakuna. Ang mga bago at muling itinayong riles ay lalong idinisenyo nang may pabago-bagong klima sa isip: ang pinahusay na drainage, proteksyon sa kapaligiran at pagpapanumbalik ng mga natural na tanawin ay gumaganap ng papel sa pagtaas ng kaligtasan at pagiging maaasahan ng mga riles.

Samantala, ang kamalayan sa pinsala sa kapaligiran na dulot ng paglalakbay sa himpapawid ay humantong na sa muling pagkabuhay ng magdamag na paglalakbay sa tren sa Europa.

Hyperloop: ang tren ng hinaharap. O hindi?

Ang pakikipag-usap tungkol sa mga tren ng hinaharap, siyempre, dapat nating pag-usapan ang tungkol sa teknolohiya ng Hyperloop. Paggamit ng vacuum upang maglakbay sa bilis na higit sa 1000 km bawat oras - iyon ang pinag-uusapan natin. Ayon sa marami, babaguhin nito ang paraan ng ating paggalaw. Ngunit may mga makatwirang pagdududa. Sa madaling salita, ito ay isang tren sa isang tubo. Gumagana ito sa pamamagitan ng pag-aalis ng dalawang salik na nagpapabagal sa mga sasakyan: hangin at alitan. Ang sistema ng Hyperloop ay binubuo ng dalawang pangunahing elemento: mga tubo at mga kapsula. Ang mga tubo ay halos vacuum. Ang mga kapsula ay mga sasakyang may presyon na gumagalaw sa loob ng mga tubo. Ang ideya ay gumamit ng permanenteng magnet sa sasakyan.

Tulad ng mga riles, ang mga pod ay naglalakbay din sa mga convoy. Habang kumokonekta ang mga tren sa isa't isa, ang mga kapsula ng Hyperloop ay maaaring maglakbay sa iba't ibang destinasyon. Tulad ng kapag nagmamaneho sa highway, ang bawat isa sa kanila ay maaaring umalis sa kalsada at baguhin ang direksyon ng paggalaw. Maaari silang sumali sa mga column o iwanan ang mga ito depende sa direksyon kung saan sila patungo. Ang mga sistema ng transportasyon ng Hyperloop ay ganap na de-kuryente. Bilang karagdagan sa mga motor, isang hanay ng mga magnet ang ginagamit upang itulak ang mga kapsula bawat kilometro. Ang halos kumpletong kawalan ng air resistance at friction ay nangangahulugan na hindi na kailangan ng permanenteng propulsion system. Samakatuwid, mas kaunting enerhiya ang kinakailangan.

Noong 2013, inilathala ni Elon Musk ang isang teknikal na dokumento kung saan inilarawan niya ang paggana ng isang sistema ng transportasyon ng vacuum tube. Simula noon, maraming mga koponan sa buong mundo ang nagsimulang magtrabaho sa konseptong ito ng kadaliang kumilos.

Ang Hyperloop ay isa pa ring malaking hamon sa engineering. Bagama't napatunayang magagawa ito sa papel, sa pagsasagawa ay marami pang hamon. Bilang karagdagan sa mga makabuluhang gastos sa pagsisimula, ang pipe sealing ay mangangailangan ng makabuluhang gastos sa pagpapanatili. Ang mga track ng Hyperloop ay gawa sa bakal, na lumalawak at kumukontra depende sa temperatura sa labas. Nagreresulta ito sa maluwag na mga kasukasuan. Ito ay maaaring humantong sa makabuluhang gastos sa pagpapanatili. Ang isa pang punto ay ang pagkuha ng lupa. Bilang karagdagan, maraming aspeto ng kaligtasan ang kailangan pa ring alamin - maaaring mas mapanganib ang paglalakbay kung may mga pagkabigo. Ang ganitong bilis ay maaaring maging sanhi ng pagkahilo para sa mga pasahero na magkakaroon din ng limitadong espasyo upang lumipat sa panahon ng paglalakbay.

Maraming mga grupo sa Europa at sa mundo ang nagtatrabaho sa mga aplikasyon ng Hyperloop. Gayunpaman, ang mga hamon na malalagpasan - pagpopondo, seguridad at lupa - ay mga pangunahing hadlang pa rin sa pag-deploy ng Hyperloop. Hanggang sa malutas ang mga ito, ang ideya ng paglalakbay sa isang tubo ay mananatiling isang panaginip.

Mga konklusyon

Tinatantya na sa 2050, ang mga riles ng pasahero at kargamento ay bubuo ng gulugod ng ating mga network ng transportasyon, at ang mga malayuang ruta sa pagitan ng mga multimodal hub ay magiging bahagi ng mga lokal na network. Gamit ang kinakailangang suportang pampulitika at teknikal, ang tren ay magkakaroon din ng pagtaas ng papel sa internasyonal na transportasyon, na nagbibigay ng mataas na kalidad na alternatibo sa transportasyon sa kalsada at maikling paglalakbay sa himpapawid.

Para sa nakikinita na hinaharap, ang pamumuhunan sa buong mundo ay higit na nakabatay sa mga tradisyunal na bakal-sa-bakal na riles. Walang dahilan upang mag-alinlangan na ito ay patuloy na tutukuyin ang kinabukasan ng rail transport para sa mga darating na dekada - tulad ng nangyari sa halos 200 taon.

Well, ang lahat ng ito ay mga paraan na balang araw ay makakalibot tayo nang hindi nakakasira sa kapaligiran. Ngunit sa ngayon, narito na ang hinaharap: ang high-speed rail ay nag-aalok ng mabilis, mababang carbon na paraan upang maglakbay sa pagitan ng mga lungsod. Kung si James Legge ay maglalakbay sa Beijing ngayon, hindi niya kailangan ng barko, at tiyak na hindi niya kailangan ng mule. Sasakay lang siya ng tren.

Basahin din:

• Ano ang magiging hitsura ng mga pampasaherong eroplano sa hinaharap
• 6 na intercontinental ballistic missiles (ICBM) na maaaring wakasan ang mundo