Moderní kolejová vozidla pro regionální dopravu Bohdaneč, dne 17.5.2011 Jiří Pohl © Siemens, s.r.o. 2011

Změny v osídlení Trendy 20 i 21. století: Technizace a chemizace zemědělství vedla k úbytku pracovních příležitostí na venkově. => Lidé se stěhují do měst, respektive dojíždějí do měst za prací (ve městech již žije na světě 50 % obyvatelstva, v České republice 70 % obyvatelstva). Zvyšuje se bohatství obyvatelstva a spolu tím rostou i nároky na bydlení => Roste obliba bydlení v rodinných domcích v obcích v okolí velkých měst. Společný výsledek: Zvyšuje se význam na dopravní spojení města s jeho okolím

Individuální automobilová doprava Dva základní směry moderní společnosti: - růst osobní svobody, - růst bohatství občanů individualizace dopravy individuální automobilová doprava - nemá kvalitativní meze (auta jsou a budou stále lepší) - má kvantitativní meze: automobilismus obtěžuje obyvatelstvo měst i vesnic, automobilismus negativně působí na přírodu, automobilizmus je závislý na kapalných palivech (na ropě)

Dopravní politika Evropské unie Technika Ekonomika Ekologie Preference kolejové dopravy (tam, kde je vytížena a tam, kde odpovídá potřebám a standardům 21. století) před silniční dopravou (tam, kde je přetížená a škodlivá) Principy demokratické společnosti: - žádné restrikce (nic nelze zakázat či nařizovat), - dobrovolné rozhodování většiny. → Jediné možné řešení vedoucí ke zvýšení podílu kolejové dopravy: pozitivní motivace obyvatelstva nabídkou kvalitních služeb

Potenciál železnice v regionu více než sto let železnice stimulovala osídlení a výstavbu bydlení v obcích, kterými prochází, => dokáže nabídnout své služby početně velké skupině obyvatelstva, 2. železnice si zachovala relativně rychle průjezdnou stopu postupně se rozšiřujícím městem z jeho okrajů do centra => dokáže projet městem rychleji, než pouliční doprava (IAD i MHD) Tyto dvě vlastnosti jsou strategickou výhodou každého města a přilehlého regionu, který železnici má. Jde jen o to, jak tento potenciál využít.

Základní energetickou předností železnice je nízký valivý odpor Doprava soli na koňské dráze Budějovice - Linec v porovnání s dopravou po císařské silnici. Jeden kůň utáhl na kolejích 70 vídeňských centů, na silnici pouze 10 centů a ještě potřeboval v obtížných úsecích přípřež.

Valení a erodynamika Výhody železnice proti automobilu: osmkrát nižší valivý odpor (1 ‰ proti 8 ‰ – ocel versus pneumatika), výrazně nižší aerodynamické ztráty. Tato vlastnost je dána schopností vozidel tvořit vlak – za jednou čelní plochou je dopravováno mnoho řad cestujících. Význam této výhody se zvyšuje s rostoucí rychlostí.

Závislost jednotlivých druhů dopravy na ropě Lodní, letecká a z velké většiny i silniční doprava jsou z velké části závislé na kapalných uhlovodíkových palivech, tedy na ropě. V současnosti má (jen) kolejová doprava vyřešený a hromadně zavedený systém jiného energetického zásobování, a to elektrickou vozbu. lodě letadla automobily kolejová doprava elektřina ropa

Prognóza ropných zdrojů - Hubbertova křivka Spotřeba ropy je limitována nikoli velikostí jejích geologických zásob, ale možnou intenzitou jejich těžby

Cena ropy řídí rovnováhou mezi její těžbou a spotřebou převis poptávky (spotřeby) nad nabídkou (těžbou) žene cenu ropy vzhůru, vyšší cena podněcuje investice do vyšší těžby, vyšší cena podněcuje k úsporám ve spotřebě. cena Intenzita spotřeby [Mb/den] 75 50 25 spotřeba snížení spotřeby vysokou cenou těžba zvýšení těžby vysokou cenou 2000 čas

Aktuální realita

Náklady na dopravu – vyrovnaný výchozí stav (automobil – pohonné hmoty jako jediný vnímaný přímý náklad)

Náklady na dopravu – stav po zdražení energií o 100 % (automobil – pohonné hmoty jako jediný vnímaný přímý náklad)

Region potřebuje ke svému rozvoji nejen dopravu po ploše svého území, ale i rychlé a kvalitní spojení s centrem státu a s dalšími regiony Mez rychlosti vlaků tažených či sunutých lokomotivami je 230 km/h. Nejvyšší standard cestování při rozumné výši nákladů. 14

Čas strávený cestováním lze využít k práci či k odpočinku 15

Na větší vzdálenosti rychlost 160 či 200 km/h nestačí Na větší vzdálenosti rychlost 160 či 200 km/h nestačí. Je potřeba 300 až 350 km/h. K tomu jsou budovány nové tratě. 16

Vsokorychlostní jednotka Sapsan (Rusko)

Silnice v regionu potřebují odlehčit od nákladní dopravy Moderní interoperabilní panevropské lokomotivy přebírají ze silnic a dálnic dopravu kontejnerů z Rotterdamu, Hamburgu a Brém do vnitrozemí.

Role a pozice železniční dopravy v regionech Nový fenomén v regionální dopravě: Diferenciace Každý region má své priority, své „koridory“: zpravidla jsou jimi železniční tratě vycházející z krajského města radiálně do území kraje, vytvářejí páteřový systém dopravy v regionu, na ně navazují vedlejší železniční tratě, autobusy i parkoviště individuální dopravy. Na těchto páteřových tratích regionu nejvíce záleží, obyvatelstvo má zájem o vysoce kvalitní dopravu na nich (vysoká cestovní rychlost, krátký interval mezi vlaky, vysoká spolehlivost systému, vysoký cestovní komfort).

Nástroje ke zlepšení železniční dopravy v regionech Infrastruktura: modernizace tratí, nástupiště výšky 550 mm nad temenem kolejnic, moderní zabezpečovací technika, přestupní terminály a parkoviště. Provozní koncepce: soustředění se na důležité tratě s potenciálem přepravní poptávky, intervalový jízdní řád s krátkým a pravidelným taktem, provázané přípoje a přestupy. Vozidla: vysoká bezpečnost, rychlé a pohodlné cestování, čistota a vlídnost, rozumná výše nákladů.

Proč nová vozidla Proč cestovat pohodlně a rychle v regionální dopravě? Občan, který denně dojíždí do města do práce 30 minut železnicí tam a 30 minut zpět, stráví ročně ve vlaku zhruba 240 hodin, tedy 10 dnů. Stojí za to, aby byl tento čas prožit v příjemném prostředí moderního vozidla. Vysoká kultura cestování již u příměstských a regionálních spojů (pohodlí, klimatizace, vakuová WC, informační systémy, …) Zkrácení doby cestování při každodenním dojíždění o 1 minutu znamená roční efekt úspory 8 hodin. Vysoká dynamika jízdy a krátké cestovní časy mají v regionální dopravě své opodstatnění

Nová vozidla Osobní železniční doprava v České republice neprošla tak zásadními změnami, jako železnice v Izraeli, ale přesto je inspirující řádový nárůst počtu přepravených cestujících, motivovaných k jízdě vlakem moderní železnicí. 34 miliónů Přepravní výkony v osobní přepravě cestujících 2007 35 2006 30 2005 2004 25 2003 20 počet cestujících v miliónech 2002 2001 15 2000 1999 10 1998 1996 1997 1960 1970 5 1980 1950 1990 1 Start programu "Railways 2000 and New Deal„ (3 miliony cestujících)

Struktura nákladů vlakové dopravy Struktura nákladů vlakové dopravy je výrazně odlišná u moderních vozidel (lehká ucelená jednotka) a u starších vozidel v nevhodné struktuře (těžká lokomotiva a vozy): Moderní vozidla se vyznačují: - nutností splácet investici do nové techniky, - nízkou spotřebou energie, - nižšími náklady na údržbu, - nižšími náklady na dopravní cestu, - nižšími režijními náklady. Starší vozidla se vyznačují: - již odepsanými investicemi, - vyšší spotřebou energie, - vyššími náklady na údržbu, - vyššími náklady na dopravní cestu, - vyššími režijními náklady.

Snížení nákladů vlakové dopravy Starší těžká lokomotiva s vozy (převažují vysoké náklady na energii, dopravní cestu, posun při obratech a údržbu) Moderní lehká ucelená jednotka (nižší hmotnost a vyšší operabilita snižují provozní náklady) Účelně řešená nová moderní vozidla jsou nástrojem ke snížení nákladů a zvýšení atraktivity osobní železniční dopravy 24

Čtyřbodová metoda výpočtu kompenzace vlakové dopravy Náklady vlakové dopravy jsou rozděleny na dvě složky: F … fixní (Kč/den) - běží s časem nezávisle na použití vozidla (odpis, finanční náklady), v … variabilní (Kč/km) – úměrné ujeté dráze (dopravní cesta, energie, mzdy, údržba). Denní náklady vlakové dopravy: N = F + V = F + v . L (Kč/den) Měrné náklady vlakové dopravy: n = N / L = (F + v . L) / L = F / L + v (Kč/km) L … denní běh vozidla (km)

Čtyřbodová metoda výpočtu kompenzace vlakové dopravy Jak fixní, tak i variabilní náklady vlakové dopravy jsou dále rozděleny na dvě části: základní (nezávisí na velikosti vlaku), proporční (úměrné velikosti vlaku, tedy počtu sedadel Ns) Fixní složka nákladů má základní a proporční část: F = Fz + Fp = Fz + fp . Ns Fz … základní část fixní složky nákladů (odpis a financování základní části vozidla), fp … proporční část fixní složky nákladů (odpis a financování proporční části vozidla), v = vz + vp = vz + vp . Ns vz … základní část proporční složky nákladů (mzda strojvedoucího, provoz dopravní cesty, aerodynamika), vp … proporční část proporční složky nákladů (údržba dopravní cesty, údržba vozidla, energie).

Čtyřbodová metoda výpočtu kompenzace vlakové dopravy Vstupy pro vytvoření matematického modelu: obecné parametry vozidla (základní a proporční část ceny, doba odepisování, doba splácení úvěru, základní a proporční část nákladů na údržbu, základní a proporční část spotřeby energie, cena energie) , obecné parametry dopravní cesty (poplatek za provoz, poplatek za údržbu), parametry personálních nákladů (měrné mzdové náklady, oběhová rychlost, produktivita), parametry výnosů (tarif, slevy, DPH). Vstupy pro konkrétní výpočet: denní běh vozidla (vl. km), přepravní kapacita vozidla (sedadel), střední obsazení (%), Výstupy konkrétního výpočtu: náklady (Kč/vl. km), tržby (Kč/vl.km), kompenzace (Kč/vl.km)

Čtyřbodová metoda výpočtu kompenzace vlakové dopravy Poznatky: Aplikace nových moderních vozidel snižuje řadu nákladových položek: energie, údržba, režijní náklady (odpadá posun), dopravní cesta (vliv hmotnosti), mzdy (kratší obraty), Dominantní položkou se stávají náklady spojené s pořízením vozidla. V objednávce dopravy je rozumné učinit kroky k jejich minimalizaci: - kumulace dopravních úloh a shodnost požadavků na vozidla (výhodná cena při početnějších dodávkách, snížení počtu záložních vozidel), úměrnost velikosti vozidla střednímu přepravnímu proudu (rozumné střední obsazení), co nevyšší denní proběh (zvyšování cestovní a obratové rychlosti, prodlužování vozebních ramen, využití i o víkendech, prioritní využívání nových vozidel i v době slabší přepravní poptávky), smluvní jistota (exkluzivita dopravních výkonů, dlouhodobá smlouva) jako předpoklad získání výhodného úvěru, tedy nízkých finančních nákladů a dlouhé doby odepisování (nikoliv projektové, ale podnikové financování)

Vozidlo sedadel

Fixní náklady sedadel

Měrné fixní náklady – denní běh 300 km sedadel

Měrné fixní náklady – denní běh 600 km sedadel

Měrné variabilní náklady sedadel

Výpočtový kalkulátor

Výchova budoucích inženýrů Spolupráce s DF JP Univerzity Pardubice Katedra řízení a technologie dopravy Studenti 3. ročníku oboru Technologie a řízení dopravy Předmět Provozování dráhy a drážní dopravy III. Samostatná úloha: optimalizace nákladů a výnosů vlakové dopravy přednášky, přednášky externích odborníků z praxe, cvičení, týmová úloha (2 týmy) víkendový seminář v Lanšperku, závěrečná prezentace za přítomnosti děkana fakulty Prof. Culka

Moderní vozidla pro regionální dopravu - Desiro

Desiro Classic: trakční vlastnosti vysoký výkon (2x335 kW), aerodynamický tvar čela, maximální rychlost 120 km/h, vysoké rozjezdové zrychlení, pohon 4 dvojkolí ze 6, vysoce účinné kotoučové brzdy, retardér a elektromagnetické kolejnicové brzdy

Desiro Classic: design prostoru pro cestující Transparentnost a světlost díky panoramatickým oknům Linie průchodnosti ve vnitřním prostoru Matné nepřímé osvětlení Použití vysoce jakostních materiálů (dřevo, sklo, ušlechtilá ocel)

Desiro Classic: komfort pro cestující Pohodlné uspořádání sedadel Neomezený výhled ze všech sedadel Klimatizovaný prostor Nízká úroveň hluku Vysoký jízdní komfort a skvělé vypružení Hygienické vakuové WC

Desiro Classic: bezbariérovost Pohodlný a bezpečný nástup díky nízkopodlažnímu provedení Optimální nástupní výška podlahy 575 mm pro výšku nástupišť 380 mm a 550 mm Široké vstupní dveře a nástupní prostory pro optimální tok cestujících Bezpečné ovládaní a zajištění dveří Moderní informační systém pro cestující Nástupní prostor

Vývojové pokračování: Desiro ML

Desiro ML – základní princip Vývoj techniky umožnil: nízké trakční podvozky (pohon 2/3 dvojkolí), umístění komponent elektrické výzbroje na střechu nízkopodlažní vozidlo se 100 % využitím půdorysné plochy pro cestující, vynikající trakční vlastnosti, velmi příznivá cena. Další charakteristické znaky: komfort pro cestujícího, důraz na vysokou bezpečnost, vysoká spolehlivost, nízké provozní náklady. 42

Desiro ML - variabilita Snadné přizpůsobení nabídky počtu míst přepravní poptávce => hospodárnost v širokých mezích přepravního zatížení 43

Desiro ML – uspořádání elektrické jednotky Počet vozů v jednotce: 2 - 4 Čelní vůz: hnací nebo řídící Vložený vůz: netrakční Uspořádání jednotky: - Bo‘Bo‘ + 2‘2‘ nebo Bo‘Bo‘ + Bo‘Bo‘ - Bo‘Bo‘ + 2‘2‘+ Bo‘Bo‘ - Bo‘Bo‘ + 2‘2‘+ 2‘2‘+ Bo‘Bo‘

Příklad aplikace: Desiro ML pro SNCB (Belgie) SNCB provozují dopravu na sítí 6 500 km tratí (2/3 ve srovnání s ČR). Rozhodly se v průběhu let 2011 až 2015 vyřadit dosud provozovaná vozidla a místo nich nakupují 305 třídílných elektrických jednotek Desiro ML. Velkým počtem dosáhly velmi nízkou cenu, vozidla budou financována převážně z úspor provozních nákladů.

Desiro ML provedení pro SNCB (Belgii) Vysoké (prakticky 100 %) využití půdorysné plochy k přepravě cestujících „v přízemí cestující, na střeše technická zařízení“ 46

Desiro ML – nastupte a užívejte si velkoryse řešené osvětlení vytváří vlídné a příjemné prostředí, všechny prostory pro cestující mají okna s determálními skly, výkonný a spolehlivý klimatizační systém vytváří tepelnou pohodu, dokonalý optický a akustický informační systém pro cestující, ergonomicky řešená kabina strojvedoucího s ochrannými prvky proti nárazu 47

Desiro ML – nastupte a užívejte si 48 Pohodlí i pro každodenní cesty

Kontinuita vývoje kolejové dopravy Nyní nerozhodujeme o podobě železnice v roce 2011, ale rozhodujeme o její podobě za pár let, za deset let, za dvacet let i za třicet let … Aktuální technická úroveň Stav techniky Nová vozidla Nové tratě Původní vozidla Původní tratě 1800 1900 2000 2050 minulost současnost budoucnost

Děkuji Vám za Vaši pozornost !