2016. 11. 04.

Stadler KISS a Caltrain vonalán: műszaki kihívások Európától Amerikáig

Amint arról nemrégiben beszámoltunk, az Egyesült Államok nyugati partvidékének első villamosított elővárosi vasútjára a Stadler Rail szállíthatja az Európában már bevált KISS márkanevű emeletes szerelvényeket. Mai cikkünkben néhány fejezetet villantunk fel az európai vonatok amerikai pályákra történő adaptációjának területéről, illetve a járműbeszerzés néhány speciális kihívásáról.



Európában nem újdonság a Stadler Rail KISS motorvonata, hozzánk legközelebb például az osztrák Westbahn GmbH vonatain találkozhatunk KISS-motorvonatokkal. A kaliforniai San Francisco–San Jose vonal üzemeltetői viszont kemény fába vágták fejszéjüket a Caltrain-vonal villamosítása kapcsán: hogyan lehetne az Európában már bevált vonatokat bevetni a villamosítás után? A kérdésfelvetés kézenfekvő, hiszen ideát komoly választék van emeletes villamos motorvonatokból, míg odaát a Chicago-i Metra Electric részére gyártott egységeken kívül nem találunk ilyesmit, így jó eséllyel adaptálni kell valamilyen külföldi járművet. A Caltrain-t felügyelő megrendelői szervezet, a Peninsula Corridor Joint Powers Board (JPB) már idejekorán megkezdte az előkészítő munkát és alapvetésként kezelte a korszerű európai eredetű járművek honosításának igényét. A szervezet 2014-ben előzetes érdeklődést (Request for Information) küldött ki a főbb iparági szereplőknek. Ennek keretében tisztázták, hogy a JPB igényei teljesíthetőek, beleértve a következő bekezdésben említett ütközésbiztonsági kérdéseket is, és emeletes járművek esetén a minimális padlómagasság 72 centiméter körül alakulhat majd. A válaszok figyelembe vételével kezdődtek meg az egyeztetések a társügynökségekkel, így a nagysebességű vonal építését koordináló California High-Speed Rail Authority-val (CHRSA), a San Jose környéki közösségi közlekedést lebonyolító Santa Clara Valley Transportation Authority-vel és a San Francisco környékén hasonló funkciójú San Francisco Municipal Transportation Agency-vel.

Indulásra kész a Baby Bullet márkanevű gyorsvonatok egyike San Francsico pályaudvarán; a 2004-ben bevezetett gyorsvonatok maradnak a Caltrain-vonal sebességrekorderei a nagysebességű vonatok majdani érkezéséig. A Caltrain illetékesei egyébként a Stadler villamos motorvonataival 15 perces menetidőcsökkenést tartanak elképzelhetőnek a Baby Bullet vonatok esetében

Az egyik kézenfekvő probléma az eltérő ütközésbiztonsági standardok ügye. Az Amerikai Vasúti Hivatal, a Federal Railroad Administration (FRA) előírásait a 49 CFR 238 rögzíti (CFR: Code of Federal Regulation). A szövetségi hatáskörű jogszabály írja elő az újonnan üzembe helyezett, személyszállításra használt vasúti járművek különféle szekrényszilárdsági paramétereit, a legtöbb esetben 1999-től gyártott járművekre vonatkozóan. A JPB öt területen kért felmentést - ezek a járművek homlokrészének szerkezeti szilárdságával, az ütközők energiaelnyelő képességével, a járműegységek közötti kapcsolat paramétereivel és a ráfutásos ütközések során a járművek egymásra torlódását meggátolni hivatott szerkezeti elemekkel kapcsolatosan (49 CFR § 238.204, 205, 207, 211 és 213). A JPB járműtendere lehetőséget adott hagyományos, ám aktív energiaelnyelő szerkezeti elemekkel (CEM - crash energy management) kiegészített járművekkel, illetve a fenti 49 CFR 238 alóli felmentésekkel megfelelőséget biztosító járművekkel történő pályázásra is. Ez utóbbi opcióval gyakorlatilag megnyitották a tendert az alapvetően európai szabványoknak megfelelő, kisebb mértékben módosított járművek számára is.
Egy külső tanácsadónak az APTA 2011-es konferenciáján tartott előadásából látható, hogy a JPB és az FRA közötti párbeszéd csak utólag leírva ilyen egyszerű: az egyezkedés az alternatív előírásokról 2007-ben kezdődött, és 2010-ben kapták meg a már piacon lévő, európai eredetű járművek alkalmazásához szükséges felmentéseket a fentebb idézett területeken. A folyamat során a gyártókkal közösen olyan modellszámításokat is elvégeztek, melyek az Európában alkalmazott szabványokban nem használt ütközési forgatókönyveket modellezték - így például egy CEM-rendszerrel felszerelt európai motorvonat és egy amerikai szabványoknak megfelelő fővonali dízelmozdony frontális ütközését. A vizsgálatok eredményei szerint a korszerű európai motorvonatnál az utastér integritása hasonló erőhatásoknál kezd sérülni, mint az FRA előírásainak megfelelő amerikai járműveknél. A szerződés dokumentumaiból az is kiderül, hogy a hagyományos FRA „Tier I” szilárdsági normákhoz képest az „Alternatively Compliant”, azaz a CEM-el felszerelt járművekre vonatkozó alternatív előírások szerinti járművek mely területeken kapnak könnyítést, vagy éppen összetettebb feltételrendszert a Caltrain által kezdeményezett eljárás eredményeként. Például az oldalütközők által maximálisan elnyelt energia az alternatív megfelelőség esetén 60%-al kisebb (1000 kips, azaz kb. 4500 kN helyett kb. 1450 kN), mely a vonatkozó EN15227 szabványban meghatározott érték, viszont cserében az utastér ütközés esetén történő deformációjára a hagyományos feltételrendszer nem tartalmaz előírásokat, míg az alternatív igen; szintúgy igaz ez a CEM-rendszer energiaelnyelő képességére, bár itt az alternatív szabvány is csak a CEM méretezési terhelésének elviselését írja elő. A forgóvázak szekrénykapcsolatára vonatkozó előírások is összetettebbek: míg a Tier 1 előírások szerint 2 g függőleges irányú gyorsulást és 1100 kN oldalirányú elmozdulást kell elviselnie a forgóváz szekrénykapcsolatának, az alternatív megfelelőségnél ez 3 g függőleges, 1 g oldalirányú, 5 g hosszirányú gyorsulás, illetve az utóbbi esetében egy bizonyos ütközési forgatókönyv sértetlen elviselése is elégséges lehet.

A járművekkel kapcsolatos további előírások között szerepelt az Egyesült Államokban előállított értéket szabályozó (Buy America) kitétel is, mely 60%-os belföldi értékhányadot ír elő. A Stadler ezt a Utah államban, bérelt telephelyen kialakított üzemében történő összeszereléssel tudja majd teljesíteni. A kaliforniai nagysebességű hálózat járműveivel történő vegyes üzem miatt (a nagysebességű vonatok San Jose és San Francisco között a Caltrain-vonalon fognak futni) kétféle peronmagassághoz kell alkalmazkodnia az ajtóknak: 22 coll (55,9 cm) és 50.5 coll (127,5 cm). A JPB üléseinek jegyzőkönyveit böngészve az is kiderül, hogy a kétféle beszállási magasság komoly fejtörést okozott a beszerzés során, ugyanis a nagysebességű hálózatba történő bekötéssel jelentkezik majd a 127,5 centiméteres beszállási magasság iránti igény, ám a járműoldali költségeket már most állnia kell a JPB-nek. A többféle megoldás, például az ajtók utólagos módosítása helyett a kettős ajtókiépítést fogadták el végül a megrendelői oldalon – ilyen megoldást láthatunk többek között Pittsburgh light rail hálózatán is, ahol a járművek külön ajtókkal rendelkeznek a magas és alacsony peronokhoz.
A Caltrain-járműveknek meg kell felelnie az Americans with Diasbilities Act (ADA) akadálymentességi előírásainak és számos további, Egyesült Államokban hatályos normának, illetve a JPB/Caltrain helyi előírásoknak. Az előbbi főleg a mosdók miatt problémás, ugyanis egy ADA-kompatibilis vizesblokk a számítások szerint 30 ülőhely alapterületét foglalja el. A JPB ülésein az is felmerült, hogy egyáltalán ne legyenek mosdók az új vonatokon és inkább az állomási vizesblokkokat fejlesszék, illetve építsék ki – ez logikus felvetés a forgalom elővárosi jellege és a viszonylag rövid menettartam ismeretében. Végül főleg a kisgyermekek miatt döntöttek a fedélzeti mosdók megtartása mellett, ám szerelvényenként csak egy lesz belőlük. További érdekessége a tendernek, hogy az Egyesült Államokban ritka módon a tenderen az ülőhelyek és kerékpár-férőhelyek 8:1 arányát írták elő - ez kifejezetten magas arány és jól mutatja, hogy Kalifornia államban az intermodalitás fontos szegmense a vasút-kerékpár kombináció.
Az Egyesült Államok vasútjain az egyik aktuális téma napjainkban a vonatbefolyásoló berendezések kiépítése – néhány baleset és a vasútbiztonsági szervek javaslatára törvényt fogadtak el, mely előírja a személyszállításra használt és/vagy belélegzeve mérgező anyagokat szállító vonatok által használt vonalakon a folyamatos vonatbefolyásolás kiépítésé (helyi terminológiában Postive Train Control – PTC).
A Caltrain-hálózaton kiépítendő PTC-rendszer a 49 CFR §236 Subpart I törvényi előírásainak, továbbá az ilyen rendszerekre előírt átjárhatósági szabványoknak fog megfelelni. Ez utóbbi fontos lehet a vegyes üzem miatt: a Caltrain-vonalat a Union Pacific tehervonatai is használják a kisebb forglmú időszakokban, néhány vonal menti iparvágány kiszolgálására.

A fentiek eredőjeként a KISS-járművek európai kivitele csak számos módosítással felel meg a Caltrain-tender előírásainak, és egyértelműen ideát ismeretlen helyi specialitás lesz a látványterveken is látható keetős ajtókiépítés. A pályázatra végül csak a Stadler nyújtott be az összes pályázati feltételnek megfelelő pályázatot, így a svájciak győzelme egyértelmű volt. Valószínűleg komoly kezdeti befektetéssel jár a járműcsalád adaptációja az amerikai feltételekhez, ám ne feledjük: lassan, de biztosan bővülő piacról van szó, ahol stratégiai befektetésnek is tekinthető az első tender megnyerése. Ami pedig a megrendelő, illetve az amerikai piac szempontjából is fontos mérföldkő: a Caltrain úttörőként tapossa ki az utat az amerikai szabványok módosítása terén, mely elősegítheti az európai tervezésű járművek könnyebb piacra lépését a vegyes üzemű vonalakon.

Dupla ajtós jármű az Egyesült Államokban már adódik: a pittsburghi light rail hálózat kocsiján megfigyelhető, hogy az egyik feljáróajtó a belvárosi, magasperonos üzemre lett kialakítva, míg a másik a külvárosi, sínkorona szintjét alig meghaladó peronokhoz. Hasonló megoldás lesz a Caltrain emeletes motorvonatain is, bár itt a magasperonhoz tartozó ajtók előtti részt az első időszakban beszékezik majd
(a felvételek a szerző munkái)

Menetrendi fejlesztések

A Caltrain-üzem amerikai viszonylatban vett specialitása a jelentős mértékben ütemesség jeleit mutató menetrend és a gyorsvonatok közlekedtetése. Míg a többi elővárosi vasúton a zónázó rendszert alkalmazzák csúcsidőben, itt 2004-ben „Baby Bullet” márkanéven vezették be a teljes vonalon csak 4-5 helyen megálló gyorsvonati szolgáltatást. A gyorsvonatok két helyen, a Bayshore és Lawrence állomások közelében kialakított négyvágányos szakaszokon tudják megelőzni a mindenütt megálló személyvonatokat. Az igények növekedésével a további sűrítést köztes megállási renddel közlekedő, úgynevezett „limited stop” vonatokkal oldották meg - ezek hazai terminológiában a múlt homályába vesző gyorsított személyvonat vonatnemre hasonlítanak abban, hogy nem összefüggő szakaszokon közlekednek megállás nélkül, hanem egy-egy kisebb forgalmú megállót hagynak ki. A menetidő 1 óra 6 perc a Baby Bullet, 1 óra 13-20 perc a limited stop és 1 óra 33 perc a személyvonatok esetében. A villamos motorvonatokkal 45 perces menetidőt terveznek a Baby Bullet vonatok esetében, alternatívaként pedig a változatlan, egy óra körüli menetidővel 13 megállásos menetrendet vizsgálnak. A jelenlegi óránként 5 vonat helyett 6 vonattal számolnak 2020-tól, a dízelflotta és a villamos motorvonatok közös üzemével. A végleges menetrendet az is befolyásolja, hogy mikor készül el a csatlakozó nagysebességű vonal és óránként hány vonatot kell a Caltrain sűrű menetrendjébe integrálni.

Magyarics Zoltán

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése

Figyelem!

Oldalunkon bizonyos esetben, elsősorban régebbi írások esetén előzetesen moderáljuk a hozzászólásokat vagy a hozzászólások lehetőségének időszakos vagy tartós felfüggesztését. Amennyiben erre nem kerül sor, úgy fenntartjuk az utólagos moderáció jogát. Moderációs alapelveinkről részletesebben az Impresszumban olvashatnak.