Demiryolu taşımacılığı - Rail transport
Raylı taşıma veya tren taşımacılığı bir aracıdır yolcu ve yük aktarma bulunan raylar üzerinde ilerleyen tekerlekli araçlarla ilgili parça . Aksine karayolu taşımacılığı araçları Hazırlanmış düz bir yüzey üzerinde çalışan, raylı araçlar ( hadde ) yönlü olarak bunların kullanıldığı parça tarafından yönlendirilir. Parçalar genellikle oluşur çelik yüklü raylar, bağları (traversler) içerisinde grubu balast haddeleme stok, genellikle metal tekerlekleri, hareket ile donatılmış olan ilgili. Diğer varyasyonları bir levha parça olarak da mümkündür. Raylar hazırlanmış bir yüzeyin altındaki beton bir temel dinlenme sabitlenir yerdir.
|Bir dizi bölümü|
|Ulaşım|
|Modlar|
|Başlıklar|
|Ulaştırma portalı|
Bir raylı sistemde hadde genellikle karşılaşır düşük sürtünme direnci , yolcu ve yük arabaları (vagonları ve vagonlar) daha içine bağlanabilmektedir, böylece lastik tekerlekli karayolu taşıtlarının daha trenler . Operasyon bir tarafından yürütülür demiryolu şirketi arasındaki ulaşım sağlayan, tren istasyonları veya navlun müşteri tesislerinde. Güç tarafından sağlanan lokomotif ya çizmek elektrik gücü bir gelen demiryolu elektrifikasyon sisteminin genellikle tarafından, kendi güç veya üretmek dizel motorlar veya, tarihsel olarak, buhar motorları. Çoğu parça bir eşlik sinyalizasyon sistemi . Diğer ulaşım şekillerine göre daha Demiryolları güvenli kara taşıma sistemi vardır. Demiryolu taşımacılığı yolcu ve kargo kullanımı ve enerji verimliliği yüksek düzeyde yetenekli, ama çoğu zaman daha az esnek ve daha sermaye alt trafik seviyeleri olarak kabul edilir karayolu taşımacılığı, daha -intensive.
İçinde MÖ 6. yüzyıla bilinen en eski, adam / hayvan çekti demiryolları tarihini geriye Corinth , Yunanistan . Raylı taşıma ardından 16. yüzyılın ortalarında başlayan Almanya'daki atı çalışan şeklinde fünikülerler ve wagonways . Modern demiryolu taşımacılık İngiliz gelişimi ile başlayan buharlı lokomotif 19. yüzyılın başında. Böylece Büyük Britanya demiryolu sistemi dünyanın en eski olduğunu. Tarafından yaptırılan George Stephenson ve oğlu Robert 'ın şirketi Robert Stephenson and Company , Hareket 1 numaralı kamu demiryolu hattında yolcu taşıma ilk buharlı lokomotif, Stockton ve Darlington Demiryolu 1825 George Stephenson da ilk kamuoyuna inşa dünyada şehirlerarası demiryolu hattı sadece buhar lokomotifler her zaman kullanmak Liverpool, Manchester Railway 1830 yılında açıldı . Buhar motorları ile, bir önemli bir bileşeni olan ana hat demiryolları, olustursaydiniz Sanayi Devrimi . Ayrıca, demiryolları maliyetlerini azaltılmış nakliye gemilerinin ara sıra batmasını karşılaştığı su taşıma ile karşılaştırıldığında, ve daha az kayıp mallar için izin verdi. Dan değişim kanallarından fiyatları şehirden şehre çok az değişkenlik olan "ulusal pazarlarda" için izin demiryollarına. Demiryolu ağı ve demiryolu tarifeleri kullanımının yaygınlaşması, Greenwich saati dayalı Britanya'da süresi (demiryolu zaman) standartlaştırılması yol açtı. Bundan önce, büyük kasaba ve şehirler GMT kendi yerel saat değişkenlik gösterebilir. Birleşik Krallık demiryolunun buluş ve geliştirme 19. yüzyılın en önemli teknolojik buluşlarından biriydi. Dünyanın ilk yeraltı demiryolu, Büyükşehir Demiryolu (parçası Londra Metrosu ), 1863 yılında açıldı.
1880 yılında, elektrikli trenler tramvaylar ve hızlı transit sistemlerinin elektrifikasyon yol tanıtıldı. 1940'larda başlayarak, birçok ülkede olmayan elektrikli demiryolları onların buharlı lokomotif yerini vardı dizel süreç 2000'li tarafından neredeyse tamamen olmanın, -elektro lokomotif. 1960'larda elektrikli hızlı tren sistemleri tanıtıldı Japonya ve daha sonra diğer bazı ülkelerde. Birçok ülke esas olarak çevresel kaygılar, varlık kayda değer bir örneğe, elektrikli lokomotifler ile dizel lokomotifler değiştirme sürecinde olan İsviçre tamamen ağını elektrikli etmiştir. Gibi geleneksel demiryolu tanımları dışında güdümlü zemin taşıma diğer şekilleri, monoray veya maglev denenmiştir ancak sınırlı kullanım gördük.
Sonra düşüşün ardından Dünya Savaşı nedeniyle otomobil ve uçaklardan rekabete, demiryolu taşımacılık son nedeniyle yol tıkanıklık ve artan yakıt fiyatları ile yıllardır yanı sıra hükümetler bir canlanma olmuştur raya yatırım azaltmanın bir yolu olarak CO 2 emisyonlarının içinde endişeler bağlamında küresel ısınma .
Tarih
Demiryolu taşımacılığının geçmişi de M.Ö. 6. yüzyılda başlayan Antik Yunan . Kullanılan parça malzeme ve hareket gücü temel aracı ile tanımlanan birkaç ayrı süreler halinde bölünebilir.
Eski sistemler
Kanıt 6 km 8.5 uzun olduğunu gösterir Diolkos genelinde tekneler taşınan döşeli Trackway, Korint Kıstağı'nın içinde Yunanistan'da yaklaşık 600 M.Ö.. Erkek ve hayvanlar tarafından çekilen tekerlekli araçlar içinde oluklar koştu kireçtaşı , parça öğesini sağlanan amaçlanan rotayı terk vagonları önlenmesi. Diolkos en azından 1. yüzyıla kadar, 650 yıl boyunca kullanımda idi. Asfaltlanmış Trackways da sonradan inşa edilmiştir Roman Mısır .
Ön buhar
Ahşap korkuluk tanıtıldı
1515 yılında Kardinal Matthäus Lang açıklamasını yazdı Reisszug , bir füniküler de demiryolu Hohensalzburg Kalesi Avusturya'da. Hattı, orijinal olarak ahşap raylar ve kullanılan kenevir taşıma ipi ile bir geçiş, insan ya da hayvan gücü ile çalıştırıldı treadwheel . Hala mevcuttur ve güncel bir şekilde de, işletme ve muhtemelen eski işlevsel demiryolu.
Wagonways (veya tramvay atların çektiği ahşap raylar, kullanarak), ve madenlerden cevher küvetleri taşınmasını kolaylaştırmak için 1550'lerde göstermeye başladı ve kısa süre sonra Avrupa'da popüler oldu. Böyle bir operasyon ile 1556 yılında Almanya'da izah edildi Georgius Agricola eseri de De Re Metallica . Bu hat doğru yolu bunu sürdürmek için ahşap kalas ve tahtalar arasındaki boşluğa uyan kamyon üzerinde dikey bir pim üzerinde çalışan flanşsız kasnaktan uzaklaşıyor tekerlekli "Hund" arabaları kullandı. Madencilerin vagonları denilen Köpekler , rayların üzerinde yapılan gürültüden ( "köpekler").
16. yüzyılda Orta Avrupa'da kullanımlarına birçok referans vardır. Böyle bir taşıma sistemi daha sonra Alman madenciler tarafından kullanılan Caldbeck , Cumbria belki 1560s gelen, İngiltere. Bir wagonway inşa edilmiştir Prescot yakınında, Liverpool'da , muhtemelen erken Philip Layton tarafından sahip olunan 1594. olarak bazen etrafında 1600, hattı yürüyerek yaklaşık yarım mil bir ucuna Prescot Hall yakınlarındaki bir çukurda kömür taşıdı. Bir füniküler demiryolu ayrıca yapıldığı Broseley içinde Shropshire aşağı onun madenlerinden 1604 öncesinde James Clifford Bu taşınan kömür biraz zaman nehir Severn mavna yüklenir ve nehir kasabalara yapılacak. Wollaton Wagonway tarafından 1604 yılında tamamlanan, Huntingdon Beaumont , bazen yanlışlıkla erken İngiliz demiryolu olarak gösteriliyor. Bu kaçtı Strelley için Wollaton yakın Nottingham .
Middleton Demiryolu içinde Leeds 1758 yılında inşa edilmiş, daha sonra yükseltilmiş bir biçimde şimdi de olsa (fünikülerler hariç) dünyanın en eski operasyonel demiryolu, oldu. 1764 yılında Amerika'da ilk demiryolu inşa edildi Lewiston, New York .
Metal tanıtıldı raylar
1760'lar sonlarında, Coalbrookdale Şirket plakaları düzeltmek başladı dökme demir ahşap raylar üst yüzeyine. Bu bir varyasyonu izin ölçer kullanılır. İlk tek başta balon döngüler dönüm için kullanılabilir, ancak daha sonra, hareketli noktalar anahtarlama için izin verdiğini kullanıma alınmıştır.
Bir sistem olup flanşsız kasnaktan uzaklaşıyor tekerlekler L-şekilli metal plakalar üzerinde çalıştırıldı olan tanıtıldı - bu olarak bilinen plateways . John Curr bu kesin tarihi tartışmalı olsa, bir Sheffield Kümür yöneticisi, 1787 yılında bu flanşlı raya icat etti. Plaka ray tarafından çekildiği Benjamin Outram wagonways onun onları imalat, onun kanallar hizmet için Butterley demir fabrikası . 1803 yılında William Jessop açıldı Surrey Demir Demiryolu güney Londra'da, yanlışlıkla bazen dünyanın ilk kamu demiryolu olarak anılan çift hatlı plateway.
Bu arada, William Jessop önceki tüm demir formu kullanmıştı kenar rayı ve bir uzatma için başarıyla tekerlekleri flanşlı Charnwood Orman Canal de Nanpantan , Loughborough , Leicestershire 1790 yılında 1789 yılında, Jessop ve ortağı Outram kenar-ray üretmeye başladı . Jessop 1790 yılında inşa edilen ilk kamu EdgeWay (böylece aynı zamanda ilk kamu demiryolu) Butterley Şirketi ortağı oldu oldu Gölü Kilit Raylı Yol hattının temel amacı kömür taşımak için, aynı zamanda taşınan yolcu olmasına rağmen 1796 yılında.
Demir demiryolları, "L", levha-ray ve yumuşak kenar rayı inşa Bu iki sistem, 19. yüzyıla kadar kadar yanyana devam etmiştir. flanşlı tekerlek ve kenar-ray sonunda üstünlüğünü kanıtladı ve demiryolları için standart haline geldi.
O kırılgan olduğunu ve ağır yükler altında kırdı çünkü raylar kullanılan dökme demir yetersiz olduğunu kanıtladı. Ferforje tarafından icat John Birkinshaw 1820 yılında dökme demir yerini aldı. Dövülmüş (genellikle sadece "demir" olarak anılacaktır), demir raylar için daha uygun hale kırılmadan önce önemli bir deformasyona maruz olabilir sünek madde idi. Kadar Ama demir üretimi için pahalı Henry Cort patentli su birikintisi işlemi Cort da patentli 1783'te 1784 yılında haddeleme işlemi 15 kat daha hızlı birleştirme ve çekiçleme daha demir şekillendirme oldu. Bu süreçler büyük ölçüde demir ve raylar üretim maliyetini düşürdü. Demir üretiminde aşağıdaki önemli bir gelişme olduğunu sıcak hava tarafından geliştirilen James Beaumont Neilson önemli miktarı azalır ki, (1828 patentli) kola (yakıt) üretmek pik demir için gerekli ya da kömür. Dövülmüş cürufu veya yer alan bir yumuşak malzeme olduğu cüruf . Yumuşaklığı ve bakımlı metal parçalarının demir raylar tahrif yapmak ve tabakalara ve 10 yıldan az süren etmek. Bazen yüksek trafik altında bir yıl kadar az sürdü. Demir üretiminde Tüm bu gelişmeler sonunda üstün tüm demir raylar ile kompozit ahşap / demir rayların değiştirilmesi yol açtı.
Giriş Bessemer süreci çelik sağlayan 1860'ların sonlarında başlayan demiryollarının büyük bir genişleme döneminin yol açtı, ucuza yapılacak. Çelik raylar demirden daha birkaç kat daha uzun sürdü. Çelik daha uzun trenler için izin vermek ve demiryolu verimliliği artıran ağır lokomotifler mümkün kıldı raylar. Bessemer işlem çelik yaş ile kırılgan olmasına neden çelik, içine azot getirdi. Açık ocak fırın çeliğin kalitesinin artırılması ve daha fazla maliyetlerini azaltarak, 19. yüzyılın sonlarına doğru Bessemer süreci yerini almaya başladı. Böylece çelik tamamen bütün demiryolları için standart haline rayların demir kullanımını yerini aldı.
İlk yolcu horsecar veya tramvay , Swansea ve Mumbles Demiryolu arasındaki açıldı Swansea ve Mumbles içinde Wales onlar temizleyici karşılaştırıldı çünkü 1807 Atlarda, hatta 19. yüzyılın sonuna kadar buhar motorlarının geldikten sonra tramvay ulaşım için tercih modu kalmıştır Şehrin içerisinde duman neden tahrik tramvaylar buhara.
Buhar gücü tanıtıldı
1784 yılında James Watt , İskoç mucit ve makine mühendisi, bir için bir tasarım patentli buharlı lokomotif . Watt artış olduğu gözlendi buhar motoru ait Thomas Newcomen şimdiye kadar maden ocaklarından su pompalamak için kullanılan, ve gelişmiş bir pistonlu motor bir tekerlek güç kapasitesine 1769 yılında. Bu büyük , sabit motor pamuk değirmenleri ve makine çeşitli güç; kazan teknolojisinin durumu, ayrı gerekli silindir, bir vakum üzerine düşük basınçlı buhar etki eden kullanımını gerektirmiştir kondansatör ve bir hava pompasının . Yine de, gelişmiş kazanların yapımında olarak Watt güç için bir araç kullanılabilir daha küçük bir motorun olasılığını arttırmaktadır bir piston üzerine doğrudan etki, yüksek basınçlı buharın kullanımını araştırdı. Onun patentini ardından Watt'ın çalışanı William Murdoch o yıl içinde bir kendinden tahrikli buhar arabasının bir model ürettiler.
İlk tam ölçekli çalışma demiryolu buharlı lokomotif tarafından 1804 yılında Birleşik Krallık'ta inşa edildi Richard Trevithick , doğmuş bir İngiliz mühendis Cornwall . Bu kullanılan yüksek basınçlı buhar bir güç inme tarafından motorunu sürmek için. İletim sistemi büyük kullanılan volanı piston çubuğunun harekete bile dışarı. Trevithick'in en isimsiz buharlı lokomotif ait tramvay boyunca bir tren çekti şubat 1804 21 günü, dünyanın ilk buhar elektrik demiryolu yolculuğu gerçekleşti Penydarren yakın demirhaneye Merthyr Tydfil içinde South Wales . Trevithick sonra dairesel raylı parçanın bir parça üzerine bir lokomotif işletim gösterdi Bloomsbury , Londra, Yakalama Me Kim Can'ın , ancak demiryolu lokomotifleri ile deneysel aşamada ötesine asla az değil onun motorları dökme demir plateway parça için çok ağır olduğu için sonra kullanımda.
İlk ticari olarak başarılı buharlı lokomotif oldu Matthew Murray 'in raf lokomotif Salamanca için inşa Middleton Railway içinde Leeds kırılmaz Bu ikiz silindirli lokomotif ışık yeterliydi 1812 yılında kenar-raylar izlemek ve sorunu çözüldü yapışma bir tarafından cog- tekerlek raylar birinin tarafında dökme dişleri kullanarak. Böylece o da ilk raf demiryolu .
Bu lokomotif tarafından 1813 yılında izledi şişirme Billy tarafından inşa Christopher Blackett'ten ve William Hedley için Wylam Colliery Demiryolu tarafından ilk başarılı lokomotif koşu yapışma sadece. Bu tekerleklerin bir takım arasına ağırlık dağılımına yoluyla gerçekleştirilmiştir. Puffing Billy sergileniyor şimdi Bilim Müzesi'nde bu varlığı en eski lokomotif haline Londra'da.
1814 yılında George Stephenson , Trevithick, Murray ve Hedley erken lokomotif esinlenerek müdürü ikna Killingworth kömür ocağı diye ona yaratmasına izin vermek çalıştı nerede buhar elektrik makinesi. Stephenson buharlı lokomotif geliştirilmesi ve yaygınlaşmasının çok önemli bir rol oynamıştır. Onun tasarımları oldukça erken öncülerinden çalışmalarına düzeldi. O lokomotif inşa Blücher da başarılı, flanşlı tekerlekten yapışma lokomotif. 1825'te, lokomotif inşa hareket kabiliyeti için Stockton ve Darlington Railway farklı pistlerinde hem beygir gücü ve buhar gücü kullanılmasına rağmen, 1825 yılında dünyada ilk kamu buhar demiryolu oldu İngiltere'nin kuzey doğusunda, içinde. 1829 yılında lokomotif inşa Roket içinde katıldı ve kazandı, Rainhill Trials . Stephenson Büyük Britanya ve İrlanda, ABD, ve çok daha Avrupa içinde demiryolları için buharlı lokomotif seçkin oluşturucu olarak yaptığı şirket kuran yol açtı Bu başarı. Lokomotifler buhara sadece kullanılan ilk toplu taşıma amaçlı demiryolu, tüm zamanlar oldu Liverpool ile Manchester Demiryolu 1830 yılında inşa.
Buhar gücü yüzyıldan fazla dünya çapında demiryolları egemen güç sistemini olmaya devam etti.
Elektrik gücü tanıtıldı
Bilinen ilk elektrikli lokomotif kimyager tarafından 1837 yılında yaptırılmıştır Robert Davidson arasında Aberdeen İskoçya'da ve powered by edildi galvanik hücreler (piller). Böylece o da en erken pil elektrikli lokomotif oldu. Davidson sonradan adında daha büyük lokomotifi inşa Galvani sergilendi, Sanat İskoç Kraliyet Cemiyeti yedi tonluk araç iki vardı 1841 yılında Sergisi doğrudan tahrikli relüktans motorlar , her aks üzerinde ahşap bir silindire bağlanmış demir çubuklar üzerinde hareket sabit elektromıknatıs ile, ve basit kollektörler . Biri bir mesafe bir buçuk mil (2,4 kilometre) için saat başına dört mil (saatte 6 kilometre) altı tonluk bir yük çekti. Bu test edildi Edinburgh ve Glasgow Demiryolu sonraki yılın Eylül ayında, ama aküden sınırlı güç olarak uygulanmasını engelledi. Bu, onların işi güvenliğine yönelik bir tehdit olarak gördü demiryolu işçileri tarafından yıkıldı.
Werner von Siemens Berlin'de 1879 yılında bir elektrik demiryolu gösterdi. Dünyanın ilk elektrikli tramvay hattı, Gross-Lichterfelde Tramvay açıldı, Lichterfelde'de yakın Berlin O Siemens tarafından yaptırılmıştır 1881 yılında, Almanya,. Tramvay rayları çalıştırarak sağlandı 180 Volt DC, koştu. 1891 yılında iz bir ile donatılmıştı havai tel ve hat için uzatılmıştır Berlin-Lichterfelde Batı istasyonu . Volk İçin Elektrikli Tren , 1883 yılında açılan Brighton , İngiltere. Demiryolu böylece dünyanın en eski operasyonel elektrikli demiryolu yapım hala çalışır durumda. Ayrıca 1883 yılında, Mödling ve Hinterbrühl Tramvay Avusturya'da Viyana yakınlarında açıldı. Bu bir havai hattan güç düzenli hizmette dünyada ilk tramvay hattı oldu. Beş yıl sonra, ABD elektrik de arabaları üzerinde 1888 yılında öncülük edilmiştir Richmond Birliği Yolcu demiryolu tarafından tasarlanan ekipman kullanılarak, Frank J. Sprague .
Bir ana hat üzerinde elektrifikasyon ilk kullanımı bir dört kilometrelik bölümündeki oldu Baltimore çanta olarak bir Baltimore ve Ohio Demiryolu yeni çizgiye B & O ana kısmını bağlayan 1895 yılında (B & O) New York bir dizi Baltimore şehir kenarlarını etrafında tüneller. Elektrik hızlı en sokak demiryolları elektriklendirilmişken 1900'lerin tarafından 1897 yılında çok birimli tren kontrolden Sprague en buluş tarafından teşvik metro için seçim güç kaynağı, oldu.
Londra Metrosu , dünyanın en eski yeraltı demiryolu, 1863 yılında açılan ve bir kullanarak elektrik hizmetlerini faaliyete geçti dördüncü ray üzerinde 1890 yılında sistemini Şehir ve Güney Londra Demiryolu , şimdi kısmı Londra metro kuzey hattında . Bu kullanan ilk ana demiryolu oldu elektrikli çekiş . Dünyanın ilk derin düzey elektrikli tren, bu çalışır City of London altında, Thames Nehri için, Stockwell güney Londra'da.
İlk pratik AC elektrik lokomotif tarafından tasarlanmıştır Charles Brown daha sonra çalışan, Oerlikon , Zürich. 1891 yılında Brown kullanarak, uzun mesafeli enerji iletimini göstermişti üç fazlı AC a arasındaki, hidroelektrik tesisin de Neckar Lauffen duyuyorum ve Frankfurt am Main Batı, 280 km'lik bir mesafe. İçin çalışırken o kazanmıştı deneyimini kullanarak Jean Heilmann buharla elektrik lokomotif tasarımlara Brown görülmektedir üç fazlı motorlar daha yüksek bir güç-ağırlık oranına sahip DC çünkü olmaması, motorlar ve komütatör , imalat basitti ve devam ediyor. Ancak, zamanın DC motorlar çok daha büyük olduğunu ve yerden monte edilemeyen bojiler : onlar sadece lokomotif organları içinde yürütülebilir.
1894 yılında Macar mühendis Kálmán Kando elektrikli lokomotifler için yeni bir tip 3 fazlı asenkron elektrik tahrik motorları ve jeneratörleri geliştirdi. Kando erken 1894 tasarımları ilk 1896 ve 1898 yılları arasında inşa edilmiştir Evian-les-Bains kısa üç fazlı AC tramvay (Fransa), uygulanmıştır.
1896 yılında Oerlikon sistemin ilk ticari örnek yüklü Lugano Tramvay . Her 30 tonluk lokomotif üç faz çift havai hatlar beslenen 750V 40 Hz tarafından çalıştırılan iki 110 kW (150 hp) motorlar vardı. Üç fazlı motor, sabit hızda ve temin rejeneratif frenleme ve de dik kademeli yolları için uygundur ve birinci ana hat üç fazlı lokomotif (ortaklığında o sırada Brown tarafından temin edilmiştir , Walter BOVERI 40 ile 1899) km Burgdorf-Thun hattı , İsviçre.
İtalyan demiryolları ana hat tüm uzunluğu yerine kısa bir bölüm için elektrikli çekiş tanıtmak için dünyada ilk idi. 106 km Valtellina hattı, 4 Eylül 1902 tarihinde açılan tasarlanmış Kando tarafından ve Ganz bir ekip çalışıyor. Elektrik sistemi 3 kV 15 Hz, üç-fazlı olmuştur. 1918 yılında, Kando icat ve gelişmiş döner evre dönüştürücü yüksek gerilim ulusal ağların basit endüstriyel frekans (50 Hz), tek fazlı AC taşıyan, tek bir yükü tel vasıtasıyla temin ederken, üç fazlı motor kullanmak elektrikli lokomotifler sağlayan.
AC çekiş geniş benimsenmesine önemli katkı Dünya Savaşı sonrasında Fransa'nın SNCF'den geldi. Şirket AC 50 Hz denemeleri gerçekleştirilmiştir ve bir standart olarak kurulmuştur. SNCF başarılı denemeler sonrasında, şimdi de endüstriyel frekans denilen 50 Hz, dünya çapında ana-hatları için standart olarak kabul edilmiştir.
Dizel elektrik tanıtıldı
Demiryolu kullanımı için içten yanmalı bir motorun Erken kaydedilen örnekler tarafından tasarlanan prototip dahil William Dent Priestman tarafından muayene edildi, Sir William Thomson bir olarak nitelendirdi 1888 yılında geçici üzerinde çalışılır bir kamyon üzerine monte edilmiş "[Priestman petrol motoru] rayların hat lokomotif amacıyla bir petrol motorunun adaptasyonu göstermek için." . 1894 yılında, tarafından inşa edilmiş bir 20 beygir gücü (15 kW) iki akslı makinesi Priestman Brothers kullanıldı Gövde Docks .
1906 yılında Rudolf Diesel , Adolf Klose ve buhar ve dizel motor üreticisi olarak Gebrüder Sulzer dizel motorlu lokomotifler üretmek üzere Dizel Sulzer-Klose GmbH kuruldu. Sulzer 1898. Prusya Devlet Demiryolları dünyanın ilk dizel motorlu lokomotif üzerinde 1912 yazında işletilmiştir 1909 yılında şirketten bir dizel lokomotif sipariş beri dizel motoru üreten olmuştu Winterthur-Romanshorn demiryolu İsviçre'de, ama değildi ticari başarı. Lokomotif ağırlığı 95 ton ve güç 100 km / saat maksimum hıza sahip 883 kW oldu. Prototip dizel lokomotiflerin Küçük sayılar 1920'lerin ortalarında yoluyla ülkelerde üretildi.
Zaman önemli bir atılım, 1914 yılında meydana gelen Hermann Lemp , bir General Electric elektrik mühendisi, gelişmiş ve güvenilir patentli doğru akım (sonraki gelişmeler de Lemp tarafından patentli edildi) elektrik kontrol sistemi. LEMP tasarımı koordineli bir şekilde hem motor ve jeneratör kontrol etmek için tek kolu kullanılan ve oldu prototip herkes için dizel-elektrik lokomotif kontrol sistemlerinin. 1914 yılında dünyanın ilk işlevsel dizel-elektrik vagonları için üretildi Königlich-Sächsische Staatseisenbahnen ( Kraliyet Sakson Devlet Demiryolları tarafından) Waggonfabrik Rastatt elektrik ekipmanları ile Brown, BOVERI & Cie gelen ve dizel motorlar İsviçre Sulzer AG . Bunlar olarak sınıflandırılmıştır DET 1 ve DET 2 ( de.wiki ). Dizel-elektrik lokomotifler ilk normal kullanımı olduğu anahtarlama (makasçı) uygulamalar. General Electric (ünlü "1930'larda birkaç küçük anahtarlama lokomotifler üretti 44 tonajlık " değiştirici 1940 yılında piyasaya sürüldü) Westinghouse Electric ve Baldwin 1929 yılında başlayan anahtarlama lokomotif imal etmek işbirliği yaptı.
1929 yılında Kanada Ulusal Demiryolları Westinghouse gelen iki ünite, 9001 9000 ve birlikte ana hat hizmetinde dizel kullanan ilk Kuzey Amerika demiryolu oldu.
Yüksek Hızlı Tren
Buhar ve dizel hizmetleri 200 km'ye hızlara ulaşan rağmen / s Avrupa'da 1960'lı önce başlatılmış, onlar çok başarılı değildi.
İlk elektrikli hızlı tren Tokaido Shinkansen arasında 1964 yılında tanıtıldı Tokyo ve Osaka , Japonya'da. O zamandan beri hızlı tren taşımacılığı, en fazla 300 km / s üzerindeki hızlarda işleyen, Japonya, İspanya, Fransa, Almanya, İtalya, Çin, Tayvan (Çin Cumhuriyeti) Halk Cumhuriyeti, inşa edilmiştir Birleşik Krallık'ta , Güney Kore , İskandinavya , Belçika ve Hollanda . Bu satırların çoğunun inşaat Böyle Londra-Paris-Brüksel koridor, Madrid-Barcelona, Milano-Roma-Napoli, yanı sıra çok sayıda diğer büyük olduğunca kısa mesafeli uçuşlar ve bağlantılı şehirleri arasında otomotiv trafik, dramatik düşüş sonuçlandı çizgiler.
Yüksek hızlı trenler normal çalışmasına standart göstergesi olukları sürekli kaynak ray üzerinde farklı seviyeli -sağ şekilde büyük içerir dönme yarıçapı tasarımında. Hızlı tren çoğunlukla yolcu seyahat için tasarlanmış olsa da, bazı yüksek hızlı sistemleri de navlun hizmeti sunuyoruz.
Trenler
Bir tren hattı boyunca hareket olduğunu raylı araçların bağlı bir seridir. Tren için Tahrik ayrı lokomotif tarafından veya müstakil motorlarla sağlanır birden çok birimi kendinden tahrikli. Gelir olmayan arabalar böyle gelince, demiryolunun kendi kullanımı için mevcut olmakla Çoğu trenler, bir gelir yük taşımak bakım-of-way amaçları. Makinist rağmen (Kuzey Amerika'da mühendisi), lokomotif veya diğer güç arabaları kontrol eden insanlar Movers ve bazı hızlı geçişler otomatik kontrolü altındadır.
nakliye
Geleneksel olarak, trenler bir lokomotif kullanılarak çekilir. Bu, bir veya daha fazla motorlu taşıtlar yeterli sağlayan trenin ön tarafında bulunan ediliyor içerir çekiş kuvveti tam trenin ağırlığını çekmek için. Bu düzenleme yük trenlerine baskın kalır ve genellikle yolcu trenleri için kullanılmaktadır. Bir itme-çekme tren makinist uzaktan lokomotif kontrol edebilmek için bir sürücü kabinine sahiptir uç yolcu arabası var. Bu lokomotif ihtiyaç trenin ön tren yönünü değiştirir her zaman hareket ettirilemez beri lokomotif-çekti trenin dezavantajlarından biri, çıkarılmasını sağlar. Bir demiryolu araba yolcu veya yük ya taşıma için kullanılan bir araçtır.
Bir çoklu birim bütün tren boyunca motorlu tekerlekleri vardır. Bunlar hızlı transit ve tramvay sistemlerinin yanı sıra birçok kısa ve uzun mesafe yolcu trenlerinde kullanılır. Bir vagon tek, kendinden enerjili araba, ve elektrikle tahrikli veya by olabilir dizel motor . Çoklu birimler birimin her iki ucunda birer sürücü kabinini var ve oluşturma yeteneği aşağıdaki geliştirilmiştir elektrik motorları ve motor koç altında sığacak kadar küçük. Yüksek hızlı trenler sonrası, çoğu sadece birkaç yük birden birimleri vardır.
Motivasyon gücü
Buharlı lokomotifler bir ile lokomotifler olan buhar makinesinin yapışma sağlar. Kömür , petrol ya da ahşap bir yakılır yanma kaynar su, kazan basınçlı buhar oluşturmak için kullanılır. Buhar üzerinden geçecek Smokebox baca ya da duman baca yoluyla ayrılmadan önce. Bu süreç içinde, bu güçlerin pistonun bir doğrudan sinyal iletiminde güç bağlantı çubuğu (ABD: Ana çubuk) ile bir krank pimine (ABD: wristpin) ile tahrik tekerleği (ABD ana sürücü) ya da a krank bir tahrik aksı üzerinde. Birçok kişi tarafından çalışır durumda korunmuş olmasına rağmen Buharlı lokomotifler, ekonomik ve güvenlik nedenleriyle dünyanın birçok yerinde aşamalı olarak kullanımdan kaldırıldı miras demiryolları .
Elektrikli lokomotifler bir ile sabit bir kaynağından güç çekmek havai kablo veya üçüncü ray . Bazıları da ya da bunun yerine bir kullanma pili . Yüksek voltaj tarafından desteklenmektedir lokomotif olarak alternatif akım , bir transformatör düşük bir gerilime lokomotif dönüştürür yüksek gerilim, düşük akım güç, yüksek akım kullanılan cer motorları tekerlekler bu gücü. Modern lokomotifler kullanabilir üç fazlı AC endüksiyon motorları veya doğru akım motorları. Belirli koşullar altında, elektrikli lokomotifler en güçlü çekiş vardır. Onlar da çalışacak ve daha az gürültü sağlamak için en ucuz ve hiçbir yerel hava kirliliği vardır. Ancak, yüksek sermaye yatırımları hem gerektiren havai hatlar ve destekleyici altyapı, hem de üretim elektriğe ihtiyaç vardır üreten istasyonunu. Bu duruma göre, elektrikli çekiş kentsel sistemlerde, yüksek trafik hatlarda ve yüksek hızlı tren için kullanılır.
Dizel lokomotifler olarak bir dizel motoru kullanmak ana işletici . Enerji iletim de olabilir dizel-elektrik , dizel-mekanik ya da dizel hidrolik ama dizel-elektrik hakimdir. Elektro-dizel lokomotifler dizel-elektrik unelectrified bölümlerde ve elektrikli bölümlerde elektrikli lokomotifler gibi çalıştırmak için inşa edilir.
Yolcu trenleri
Bir yolcu treninin yolcu bindirmek olabilir istasyonları ve karaya arasında geçecek. Trenin gözetim bir görevidir bekçi / tren yöneticisi / iletken . Yolcu trenleri toplu taşıma parçasıdır ve genellikle otobüsler istasyonlarına besleme ile hizmet sapını oluşturur. Yolcu trenleri uzun mesafeli şehirlerarası seyahat, günlük banliyö gezileri veya yerel kentsel toplu taşıma hizmetleri sağlamaktadır. Hatta bir araç, işletim hızları çeşitliliğini, demiryolu arazisi gereksinimlerini ve hizmet sıklığını içerir. Şehirlerarası tren ve şehir içi toplu taşıma: Yolcu trenleri genellikle iki operasyonlar ayrılabilir. Şehirlerarası tren daha yüksek hızlar, daha uzun güzergahlar ve (genellikle planlanan) daha düşük bir frekans içerir ise, şehir içi toplu taşıma düşük hızlarda kısa rotaları ve (özellikle yoğun saatlerde) yüksek frekans içerir.
Şehirlerarası trenler şehir arasındaki birkaç durak ile çalışır uzun mesafe trenleri vardır. Trenler tipik böyle bir şekilde olanaklar yemekli vagonda . Bazı hatları da birlikte-geceyi üzerinde hizmet sunmak uyuyan otomobil . Bazı uzun mesafe trenleri verilmiş belirli adını . Bölgesel trenler uzaktaki ile bağlantı şehirleri, bölgeleri çevreleyen o orta mesafe trenler, ya daha fazla durur hale ve daha düşük hızlar sahip bölgesel bir hizmet sağlar. Banliyö trenleri günlük sağlayarak, kentsel alanların banliyölere hizmet işe gidiş-geliş hizmeti. Havaalanı demiryolu bağlantıları için şehir merkezlerinden hızlı erişim sağlar havaalanlarında .
Yüksek hızlı tren , geleneksel demiryolu çok daha yüksek hızlarda çalışan özel şehirlerarası trenler, sınır 200 320 kilometre saat (120-200 mph) hızla kabul edilir. Yüksek hızlı trenler uzun mesafe hizmet için çoğunlukla kullanılan ve en sistemleri Batı Avrupa ve Doğu Asya'da bulunmaktadır. Hız rekoru modifiye Fransız tarafından belirlenen 574,8 km / s (357.2 mph) olduğunu TGV . Manyetik asma demir Şangay Havaalanı tren kullanımı gibi trenler altında sürme bir kılavuz alt tarafına doğru yukarı kendilerini çekmek ve bu hat, geleneksel yüksek hızlı demiryolu daha gün için günlük işleminde biraz daha yüksek olan en yüksek hızlar elde etti mıknatıslar, sadece üzerinde olmasına rağmen kısa mesafeler. Nedeniyle kendi artan hızları nedeniyle, yüksek hızlı demiryolu için güzergah hizalamalarını sığ notları ve konvansiyonel demiryolu daha geniş eğriler sahip olma eğilimindedir.
Bunların yüksek kinetik enerji yüksek beygir gücü ton oranlarında (örneğin kısa ton başına 20 beygir gücü ya da ton başına 16 kilowatt) çevirir; Bu trenler hızlandırmak ve daha yüksek hızlara korumak ve ivme kurar küçültürken (kes, dolgu ve tünel gereksinimlerini azaltarak) geri kazanılmıştır olarak dik yokuşları müzakere sağlar. yanal kuvvetler eğrileri üzerinde hareket ettikleri için, eğrilik mümkün olan en yüksek yarıçapı ile tasarlanmıştır. ekonomik açıdan uygun olup olmadığını Bütün bu özellikler dolayısıyla özel yüksek hızlı demiryolu hatları haklı navlun operasyonlardan dramatik farklıdır.
Yüksek hızlı tren hizmetleri geleneksel şehirlerarası trenler daha yüksek üst hızlara sahip şehirlerarası demiryolu hizmetleri vardır ama hızları yüksek hızlı tren hizmetlerinde gibi en yüksek olarak değil. Bu hizmetler daha yüksek hızlarda güvenli bir şekilde çalışabilir trenler desteklemek amacıyla geleneksel demiryolu altyapısına iyileştirmeler sonrasında verilmektedir.
Hızlı geçiş büyük şehirlerde yerleşik bir şehir içi sistemidir ve herhangi yolcu taşıma sisteminin en yüksek kapasitesine sahiptir. Genellikle sınıf ayrılmış ve yaygın olarak inşa edilmiş altı veya yükseltilmiş olan. Sokak düzeyinde, küçük tramvaylar kullanılabilir. Işık raylar adım ücretsiz erişim, kendi sağ bir şekilde ve yeraltı bazen bölümleri tramvaylar yükseltilir. Tek raylı sistemler, orta kapasiteli sistemler yükselir. Bir taşıyıcı insanlar bir mekik gibi, sadece birkaç istasyonları hizmet veren bir sürücüsüz, farklı seviyeli tren. Nedeniyle farklı bir yön hakları-(özel arazi yol kenarında, sokak medyan) ile hızlı geçiş sistemleri, rota hizalama değişir, yeknesaklığı olmaması geometrik özellikleri (keskin veya geniş eğriler, dik ya da hafif sınıflar). Örneğin, Chicago 'L' trenler keskin viraj son derece kısa araçları ile tasarlanmıştır döngü . New Jersey'nin YOLU trans-Hudson tünellerde eğrileri karşılamak için benzer boyutlu arabalar vardır. San Francisco BART kendi yolları üzerinde büyük arabalar çalışır.
Yük treni
Bir yük treni çıkarılan türlerin kargo kullanarak yük vagonları malların türü için uzman. Yük trenleri ölçek ekonomisi ve yüksek enerji verimliliği ile çok verimlidir. Nedeniyle pick-up ve teslimat noktalarına parça eksikliği gezisinin her iki uçta aktarma orada ihtiyaç Ancak, kullanımları, esneklik eksikliği azaltılabilir. Yetkililer genellikle nedeniyle ün kargo demiryolu taşımacılığının kullanılmasını teşvik ediyoruz.
Konteyner trenler toplu taşıma için ABD'de beta türü olmuştur. Kaplar kolayca vinçleri kullanan gemi ve kamyon gibi diğer modlar, aktarılabilecek edilebilir. Bu başarılı oldu Baxcar kargo elle trene yüklenip boşaltılmasına zorundaydı (vagon yük). İntermodal konteynerleflme kargo devrim yaratmıştır tedarik zinciri lojistik önemli ölçüde gemi maliyetlerini azaltarak, sanayi. Avrupa'da, sürgülü duvar vagon büyük ölçüde yerine geçmiş olan sıradan kapalı vagonları . Otomobillerin Diğer türleri şunlardır buzdolabı araba , stok arabaları hayvancılık için ve autoracks karayolu taşıtları için. Demiryolu taşıtlar ile birleştirildiğinde, bir roadrailer sağlayacak çekiciler yol ve ray arasında kolay geçiş sağlayan, trene tahrik edilmesi.
Toplu taşıma rayı taşıma için önemli bir avantaj sağlar. Düşük veya enerji verimliliği ve düşük stok maliyeti ile bir araya hatta sıfır aktarma maliyetleri kolu trenleri izin dökme yolu ile daha ucuz. Tipik dökme yük kömür, maden, tahıl ve sıvıları içerir. Toplu içinde taşınır üstü açık arabalar , Hopper vagon ve depo arabaları .
altyapı
yol Sağ
Demiryolu hatları arazi sahibi olduğu veya demiryolu şirketi tarafından kiralanan üzerine koyulur. Mütevazı notlar koruma arzusu sayesinde raylar genellikle tepelik veya dağlık arazide dolambaçlı yolları ayında atılacak. Rota uzunluğu ve sınıf gereksinimleri alternatif kullanımı ile azaltılabilir kupürleri önemli ölçüde daha uzun yarıçap eğrileri daha yüksek hızlara işletim maliyetlerini azaltmak ve izin verirken büyük ölçüde yol hakkına geliştirmek için gerekli yatırımlarını artırabilir - bütün bunlar, köprüler ve tüneller. Yoğun kentleşmiş bölgelerde, demiryolları bazen mevcut özellikleri üzerindeki etkilerini en aza indirmek için tünellerde koyulur.
Izlemek
Parça iki paralel çelik raylar, bağlantılı oluşur dikmesine adı üyelerine bağları ahşap, beton, çelik, ya da ayrı bir tutarlı bir mesafeyi korumak üzere plastik veya (traversler) ray yolunun . Raylı ölçerler genellikle olarak sınıflandırılır standart açıklıktan (dünyanın mevcut demiryolu hatlarının yaklaşık% 55 üzerinde kullanılır), geniş tekerlek ve dar göstergesi . Raylı göstergesi ek olarak, parça bir ile uyum sağlamak döşenecek Yükleme göstergesi köprüler, tüneller ve diğer yapılar aracılığıyla güvenli geçiş sağlamak için demiryolu taşıtları ve bunların yükleri için maksimum yükseklik ve genişlik tanımlar.
İz kılavuzları konik, aktif direksiyon olmadan yolda araba tutmak ve bu nedenle trenler çok daha uzun karayolu taşıtları daha olmamı sağlayan tekerleklerin flanşlı. Raylar ve bağları genellikle bir yatak yerleştirildiği üstünde sıkıştırılmış topraktan yapılmış bir temele yerleştirilen balast bağlardan yükü dağıtmak için ve parçayı önlemek için burkulma araçların ağırlığı altında zamanla zemin yerleşir olarak yukarıda geçen.
Balast ayrıca drenaj aracı olarak hizmet vermektedir. Özel alanlarda bazı daha modern pist tarafından takılır doğrudan tespit balast olmadan. Parça prefabrik veya yerinde monte edilebilir. Tarafından kaynak uzunluklarını oluşturmak üzere bir araya rayları sürekli kaynaklı ray karşı etki sağlanabilir raylar arasındaki eklem kısımlarında küçük yüzey boşluğu neden vagonlarının ilgili ek aşınma ve yıpranma; Bu aynı zamanda daha sessiz bir sürüş için yapar.
Eğrileri üzerinde dış ray iç rayın daha yüksek bir seviyede olabilir. Bu dever veya denir olamaz . Bu parçayı yerinden çıkarma eğiliminde kuvvetlerini azaltır ve hayvancılık ayakta ve ayakta veya oturarak yolcu için daha konforlu bir sürüş için yapar. Dever belirli bir miktarda hızlarının sınırlı üzerinden çok etkilidir.
Makas ayrıca noktaları ve anahtarlar olarak bilinen, pistin genişleyen kısım üzerine bir tren yönetmenlik araçlardır. Normal parçaya benzer Laid bir nokta genellikle oluşur kurbağa (ortak geçiş), çek rayları ve iki anahtar raylar. Anahtar raylar tren takip edecek hangi yolu belirlemek için, sinyalizasyon sisteminin kontrolü altında, sol veya sağ hareket ettirilebilir.
ahşap bağların Dikenler zamanla gevşetin, ancak bölünmüş ve çürümüş bağları tek tek yeni ahşap bağları veya beton yerine değiştirilebilir. Beton bağları da çatlaklar veya böler geliştirebilir ve aynı zamanda bireysel olarak değiştirilebilir. raylar toprak çökmesi nedeniyle yerleşmek durumunda, bunlar özel tekniği ve düzeye bağları raylar altında sıkıştırılır ilave balast tarafından kaldırılabilir.
Periyodik olarak, balast çıkarıldı ve yeterli drenajı sağlayacak şekilde temiz balast ile değiştirilmelidir. Su için Menfezler ve diğer pasajlar heyelanlar neden trackbed tarafından impounded su diye açık tutulmalıdır. trackbeds nehirleri boyunca yerleştirilir durumlarda ek koruma genellikle yüksek su saatlerinde streambank erozyonu önlemek için yerleştirilir. Köprüler onlar tabi olduğundan, kontrol ve bakım gerektiren büyük dalgalanmalar stres zaman zaman ağır bir tren haçlar kısa bir süre içinde için.
Tren denetim sistemleri
Demiryol teknik muayene trenlerin güvenli hareket için esastır. Birçok türleri kusur dedektörleri dünyanın demiryolları üzerinde kullanılıyor. Bu cihazlar bir basit raket değişir ve geçiş teknolojileri kullanan kızılötesi ve lazer tarama ve hatta ultrasonik ses analizi . Bunların kullanımı, daha önce kullanılmış 70 yıl boyunca birçok demiryolu kazaları kaçınmıştır.