دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
فرمت فایل: word
تعداد صفحه:205
دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب دانشکده تحصیلات تکمیلی
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد M.SC
مهندسی عمران ـ برنامه ریزی حمل و نقل
عنـــــــــــوان:
ارزیابی اقتصادی و فنی و راه اندازی قطار سریع السیر در مسیر تهران ـ زنجان
فهرست مطالب
فصل اول: مقدمه
۱- مقدمه
۱ـ۱ـ تاریخچه قطارهای سریع السیر ۱
۱-۱-۱- تاریخچه مطالعات قطارهای سریع السیر در ایران
۱ـ۲ـ تاثیرات غیرمستقیم و تاثیرات فرهنگی- اجتماعی قطارهای سریع السیر ۲
فصل دوم: سرعت در راه آهن و راه‌آهن سریع السیر
۲ـ۱ـ سرعت در راه آهن ۳
۲ـ۲ـ سرعت بازرگانی ۴
۲ـ۳ـ قطار سریع السیر ۶
۲ـ۳ـ۱ـ فواید راه آهن سریع السیر ۶
۲ـ۳ـ۲ـ چگونه این فواید بدست می‌آیند؟ ۶
۲ـ۳ـ۳ـ تاثیرات افزایش خدمات راه‌آهنی (تاثیرات مثبت قطارهای سریع السیر) ۷
۲ـ۳ـ۴ـ مقایسه کوتاه با هوا و جاده ۸
۲ـ۴ـ معرفی برخی ازعوامل و شاخص‌های تصمیم‌گیری درارزیابی پروژه‌های راه آهن سریع السیر ۹
۲ـ۴ـ۱ـ پراکندگی جمعیت و تولید ناخالص ملی ۹
۲ـ۴ـ۲ـ افزایش سرعت، کاهش زمان سفر،افزایش ظرفیت ترافیکی ۹
۲ـ۴ـ۳ـ مصرف انرژی ۱۱
۲ـ۴ـ۴ـ تامین منابع مالی ۱۱
۲ـ۵ـ واژه‌ها و مفاهیم کلیدی در موضوع سرعت قطارهای مسافری ۱۲
۲ـ۵ـ۱ـ رکورد سرعت ۱۳
۲ـ۵ـ۲ـ حد نهایی سرعت عملیاتی ۱۳
۲ـ۵ـ۳ـ رکورد سرعت در شرایط واقعی ۱۳
۲ـ۵ـ۴ـ رکوردهای سرعت قطارهای مسافری چگونه بجا گذاشته می‌شوند؟ ۱۵
۲ـ۶ـ مقایسه وضعیت قطارهای سریع در ایران و جهان ۱۵
۲ـ۶ـ۱ـ بررسی گذشته راه آهن ایران از دیدگاه تکنولوژی کاربردی جهت نیل به سرعتهای روز ۱۵
۲ـ۶ـ۲ـ بررسی تکنولوژی و سرعت عملیاتی در ایران ۱۷
عنوان صفحه
۲ـ۶ـ۳ـ بررسی وضعیت سرعتها در ایران و جهان ۲۶
۲ـ۶ـ۴ـ رکوردهای سرعت رسمی و عملیاتی درایران ۲۸
۲ـ۶ـ۵ـ سیر تحول تکنولوژی حمل و نقل ریلی جهان در ارتباط با سرعت ۲۹
۲ـ۶ـ۶ـ خلاصه آمارهای مهم سریع السیر ۲۹
فصل سوم: بررسی روسازی خطوط آهن برای کاربرد در قطارهای سریع
۳-۱- مقدمه ۳۱
۳-۲- تراورسهای بتنی و دیگر تراورسهای مصنوعی ۳۱
۳-۲-۱- تراورسهای بتنی ۳۱
۳-۲-۲- تراورسهای دیگر ۳۱
۳-۳- طراحی های مدرن ۴۰
۳-۴- اتصالات ۴۴
۳-۵- ریلهای پیوسته جوش شده (CWR) 47
3-5-1- مزایا و معایب ۴۸
۳-۵-۲- تئوری انبساط ۴۸
فصل چهارم: موانع موجود دردستیابی به سرعتهای بالا در راه آهن
۴ـ۱ـ پارامترهای کاهنده سرعت ۵۲
۴-۱-۱- مقاومت هوا ۵۲
۴ـ۱ـ۲ـ عبور از تونلها ۵۳
۴ـ۱ـ۳ـ علائم ۵۴
۴ـ۲ـ فاصله ترمز ۵۵
۴ـ۲ـ۱ـ نیاز به توان کششی زیاد ۵۶
۴ـ۲ـ۲ـ پایداری درمسیر مستقیم ۵۶
۴ـ۲ـ۳ـ نیاز به طراحی ویژه خط ۵۹
۴ـ۳ـ اثرات زیست محیطی ۶۰
۴ـ۳ـ۱ـ تصادفات ۶۰
۴ـ۳ـ۲ـ آسایش مسافرین ۶۱
۴ـ۳ـ۳- عبور از سوزنها و تقاطع‌ها ۶۲
عنوان صفحه
فصل پنجم: ضرورت برقی کردن خطوط راه‌آهن
۵ـ۱ـ مقدمه ۶۳
۵ـ۲ـ انرژی، حمل ونقل و راه آهن ۶۴
۵ـ۲ـ۱ـ اهمیت صرفه‌جویی درمصرف فراورده‌های نفتی ۶۶
۵ـ۲ـ۲ـ برقی کردن راه آهن ومزایای آن ازنظر انرژی ومحیط زیست ۶۸
۵ـ۲ـ۳ـ مزایای برقی کردن راه آهن از دیدگاه ترابری ۶۸
۵ـ۳ـ اصول زیربنایی ۷۰
۵ـ۴ـ تاریخچه برقی کردن در راه آهن ملی ژاپن ۷۱
۵ـ۵ـ ضرورت برقی کردن راه آهن ۷۳
۵ـ۶ـ مقایسه سیستمهای دیزل- الکتریک و برقی ۷۴
۵ـ۷ـ مزایای استفاده ازراه‌آهن برقی در سطح کلان اقتصادی ۸۱
۵ـ۸ـ مزایای استفاده ازراه‌آهن برقی در سطح خرد اقتصادی ۸۲
فصل ششم: آشنایی با سیستم Tilting و معرفی قطارهای سریع السیر دنیا
۶ـ۱ـ مقدمه ۸۴
۶ـ۱ـ۱ـ سیستم Tilting یا متعادل کننده واگن ۸۵
۶ـ۱ـ۲ـ مزایای سیستم Tilting 86
6ـ۱ـ۳ـ انواع سیستمهای موجود Tilting 86
6ـ۱ـ۴ـ مقایسه واگنهای معمولی و واگنهای مجهز به سیستم متعادل کننده واگن ۸۷
۶ـ۱ـ۵ـ سیستم های متعادل کننده از نوع فعال ۸۷
۶ـ۱ـ۶ـ تجربه استفاده از سیستم Tilting در کشور پرتغال ۹۰
۶ـ۲ـ معرفی قطارهای سریع السیر دنیا ۹۳
۶ـ۲ـ۱ـ قطار TGV 94
6ـ۲ـ۲ـ قطار AGV نسل جدید قطارهای TGV فرانسه ۹۶
۶ـ۲ـ۲ـ۱ـ ازبین بردن ارتعاشات ۹۹
۶ـ۲ـ۲ـ۲ـ تصویر کلی قطار AGV 100
6ـ۲ـ۳ـ قطارهای ICE 101
6ـ۲ـ۳ـ۱ـ قطارهایICE2 ،ICE1 101
عنوان صفحه
۶ـ۲ـ۳ـ۲ـ قطارهای ICE3 نسل جدید قطارهای ICE 102
6ـ۲ـ۴ـ ترن‌ست سریع السیر اسپانیای S-103 103
فصل هفتم: نیاز دنیا به استفاده از قطارهای سریع السیر و نگاهی به بزرگترین طرحهای سریع السیر دنیا
۷ـ۱ـ مقدمه ۱۰۴
۷ـ۱ـ۱ـ راه آهن سریع السیر اروپا در قرن ۲۱ ۱۰۶
۷ـ۱ـ۲ـ نتایج بهره برداری از خطوط سریع اروپا ۱۰۹
۷ـ۲ـ راه آهن سریع السیر اسپانیا(Renfe) 111
7ـ۳ـ نگاهی به بزرگترین پروژه ریلی سریع السیر انگلستان ۱۱۳
۷ـ۴ـ راه آهن سریع السیر ایالت کالیفرنیا ۱۱۵
۷ـ۴ـ۱ـ بخش درون ناحیه‌ای کالیفرنیای جنوبی ۱۱۵
۷ـ۴ـ۱ـ۱ـ اهداف و نیازهای پروژه ۱۱۷
۷ـ۴ـ۱ـ۲ـ نیاز به قطار سریع السیر درایالت کالیفرنیا ۱۱۸
۷ـ۵ـ راه آهن سریع السیر ایالت فلوریدا ۱۲۱
۷ـ۵ـ۱ـ دلایل عقب ماندگی آمریکا از قافله ی طرح قطارهای سریع السیر ۱۲۳
۷-۶- اطلاعاتی کوتاه در مورد Maglev 124
فصل هشتم: نگاهی به راه آهن سریع السیر ژاپن واستفاده از تجربیات آنها
۸ـ۱ـ مقدمه ۱۲۶
۸ـ۲ـ اقدامات شرکت باری راه آهن ژاپن پس از خصوصی شدن تا سال ۱۹۸۹ ۱۲۹
۸ـ۳ـ نمونه‌هایی ازپیشرفت راه‌آهن ژاپن درزمینه حمل کالا ۱۳۰
۸ـ۴ـ راه‌آهن ژاپن پس از دو دهه ضرر چگونه به سود دهی رسید؟ ۱۳۲
۸ـ۴ـ۱ـ انگیزه‌های خصوصی کردن راه آهن ۱۳۲
۸ـ۴ـ۲ـ نتایج اقتصادی شرکتهای راه‌آهن ژاپن ۱۳۳
۸ـ۴ـ۳ـ اصلاح وجدان کار کارکنان ۱۳۳
۸-۴-۴- تجربه موفق شرکتهای منطقه‌ای ۱۳۴
۸ـ۵ـ همکاریهای فنی ـ اقتصادی راه آهن ایران و ژاپن ۱۳۶
۸ـ۶ـ راه‌آهن سریع السیر شینکانسن ۱۳۹
۸ـ۶ـ۱ـ فاکتورهای محدود کننده سرعت ۱۴۰
۸ـ۶ـ۱ـ۱ـ کشف زودتر زمین لرزه ۱۴۰
عنوان صفحه
۸ـ۶ـ۱ـ۲ـ سیستم ترمز ۱۴۰
۸ـ۶ـ۱ـ۳ـ پایداری مجموعه ۱۴۱
۸ـ۶ـ۱ـ۴ـ راحتی درهنگام سیر وحرکت ۱۴۱
۸ـ۶ـ۱ـ۵ـ کاهش سرو صدا ۱۴۱
۸ـ۶ـ۱ـ۶ـ کاهش لرزش زمین در هنگام حرکت قطار ۱۴۲
۸ـ۷ـ سهم شینکانسن در محیط زیست ۱۴۲
۸ـ۷ـ۱ـ سهم شینکانسن در صرفه‌جویی انرژی ۱۴۴
۸ـ۷ـ۲ـ آلودگی صوتی در قطار شینکانسن ۱۴۵
فصل نهم: طرح راه‌آهن سریع‌السیر تهران ـ زنجان
۹ـ۱ـ جابه‌جایی مسافر در سطح کشور ۱۴۶
۹ـ۱ـ۱ـ شبکه راه‌آهن ایران ۱۴۷
۹ـ۲ـ پیشینه طرح راه‌آهن سریع‌السیر تهران ـ زنجان ۱۴۸
۹ـ۲ـ۱ـ مشخصات فنی و هندسی راه‌آهن تهران ـ زنجان ۱۴۸
۹ـ۲ـ۲ـ اهمیت خط سریع‌السیر تهران ـ زنجان ۱۴۹
۹ـ۳ـ بررسی آمار حمل و نقل مسافر در محور تهران ـ زنجان ۱۵۰
۹ـ۳ـ۱ـ ناوگان جاده‌ای عمومی ۱۵۰
۹ـ۳ـ۲ـ حمل و نقل توسط سواری شخصی ۱۵۰
۹ـ۳ـ۳ـ حمل و نقل ریلی مسافر ۱۵۱
۹ـ۳ـ۴ـ حمل و نقل مسافر توسط ناوگان هوایی ۱۵۱
۹ـ۴ـ پیش‌بینی تقاضا برای حمل و نقل مسافر در مسیرهای تهران ـ زنجان ۱۵۲
۹ـ۴ـ۱ـ سناریوهای تحول آتی جمعیت و شاخص‌های اقتصادی ۱۵۲
۹ـ۴ـ۱ـ۱ـ تحول آتی جمعیت شهری ۱۵۳
۹ـ۴ـ۱ـ۲ـ تحول آتی تولید ناخالص داخلی به قیمت‌های ثابت ۱۵۳
۹ـ۴ـ۲ـ نتایج سناریوهای پیش‌بینی تقاضا برای حمل و نقل ریلی مسافر ۱۵۴
عنوان صفحه
۹ـ۵ـ برنامه زمان‌بندی احداث راه‌آهن سریع‌السیر تهران ـ زنجان ۱۵۵
۹ـ۵ـ۱ـفعالیتهای عمده احداث راه‌آهن سریع‌السیر تهران ـ زنجان ۱۵۵
۹ـ۶ـ برآورد هزینه‌های اجرای طرح ۱۵۸
۹ـ۶ـ۱ـ هزینه تملیک اراضی ۱۵۸
۹ـ۶ـ۲ـ هزینه‌های زیرسازی ۱۵۹
۹ـ۶ـ۳ـ هزینه‌های روسازی، علائم و ارتباطات و برقی کردن ۱۶۰
۹ـ۶ـ۴ـ هزینه‌های بهره‌برداری ۱۶۰
۹ــ۶ـ۴ـ۱ـ برآورد هزینه‌های بهره‌برداری بر اساس هزینه‌های سرمایهای ۱۶۱
۹ـ۶ـ۴ـ۱ـ۱ـ هزینه نگهداری از تاسیسات زیربنایی و ناوگان ۱۶۱
۹ـ۶ـ۴ـ۱ـ۲ـ هزینه‌های بازاریابی و مصرف سوخت ۱۶۲
۹ـ۶ـ۵ــ هزینه‌های سرمایهای برای خرید قطارهای سریع‌السیر برقی ۱۶۳
۹ـ۶ـ۵ـ۱ـ تعداد قطارهای سریع‌السیر مورد نیاز ۱۶۴
۹ـ۶ـ۶ـ هزینه‌های جاری در بیست‌سال نخست بهره‌برداری ۱۶۵
۹ـ۷ـ بررسی تعرفه خدمات ۱۶۷
۹ـ۷ـ۱ـ تعیین جایگاه راه‌آهن سریع‌السیر در سامانه حمل و نقل مسافری ۱۶۷
۹ـ۷ـ۱ـ۱ـ سیاست جلب مسافرین حمل و نقل جاده‌ایی ۱۷۰
۹ـ۷ـ۲ـ قیمت بلیط مسافری راه‌آهن سریع‌السیر تهران ـ زنجان ۱۷۰
۹ـ۸ـ برآورد درآمدهای طرح ۱۷۱
۹ـ۹ـ نرخ داخلی بازگشت سرمایه ۱۷۴
۹ـ۱۰ـ آنالیز حساسیت نرخ بازگشت سرمایه نسبت به متغیرهای پایه ۱۸۰
۹ـ۱۰ـ۱ـ آنالیز حساسیت نرخ بازگشت سرمایه نسبت به تعرفه خدمات مسافری ۱۸۰
۹ـ۱۰ـ۲ـ آنالیز حساسیت نرخ بازگشت سرمایه نسبت به هزینه تملیک اراضی ۱۸۱
عنوان صفحه
۹ـ۱۱ـ هزینه‌های اجتماعی یا هزینه‌های خارج از حمل و نقل ۱۸۳
۹ـ۱۱ـ۱ـ هزینه‌های خارج از حمل و نقل ۱۸۳
۹ـ۱۱ـ۲ـ روش محاسبه هزینه‌ها ۱۸۴
۹ـ۱۱ـ۳ـ هزینه‌های کلی ۱۸۵
۹ـ۱۱ـ۴ـ هزینه‌های نهایی ۱۸۶
۹ـ۱۲ـ صرفه‌جویی در مصرف سوخت ۱۸۹
۹ـ۱۲ـ۱ـ میزان مصرف سوخت وسایل نقلیه ۱۹۰
۹ـ۱۲ـ۲ـ مصرف سوخت لکوموتیوهای راه‌آهن ایران ۱۹۱
۹ـ۱۲ـ۳ـ میزان مصرف سوخت وسایل نقلیه مسافری در ایران ۱۹۲
۹ـ۱۲ـ۴ـ میزان صرفه‌جویی در مصرف فرآورده‌های نفتی ۱۹۲
فصل دهم: نتیجه‌گیری
نتیجه‌گیری ۱۹۴
پیشنهادات ۱۹۶
منابع و مأخذ ۱۹۸
1- مقدمه
پس از جنگ جهانی دوم، صنعت راه آهن در اکثر نقاط دنیا با بی اقبالی روبرو شد. از دلایل عمده عدم رشد این صنعت در سالهای اولیه پس از جنگ رشد سریع صنایع اتومبیل سازی بود. در ایران نیز صنعت نوپای راه آهن پس از شهریور ۱۳۲۰ با آهنگ رشد بسیار کندی مواجه شد. هر چند در دهه ۱۹۶۰ و پس از آن
راه آهن در کشورهای صنعتی با رشد تکنیک، تقاضا و قابلیت رقابت با گونه های دیگر حمل و نقلی روبرو گردید و توانست با تغییر در شکل اداره، بهره برداری و به گونه ای فعال و کارآ در امر جابجائی کالا و مسافر ایفاء نماید. اما معهذا در ایران این رشد بسیار بطئی بود. برای مثال در سالهای بین ۱۳۵۰ تا ۱۳۵۷ علیرغم شرایط خوب اقتصادی تنها ۶۰ کیلومتر بر طول راه راه آهن ایران افزوده شده و این در حالی بود که برتری قطار در حمل کالا در مسافتهای طولانی و گستردگی کشور ما توجیه مناسبی برای رشد این صنعت می باشد.
در برنامه پنج ساله اول جمهوری اسلامی رشد سالانه ۳/۱۲% در حمل بار و ۸% در جابجایی مسافر مدنظر بوده است اما در اولین سال برنامه (سال ۱۳۶۸)، کاهش حمل بار به میزان ۴% و افزایش حمل مسافر به میزان ۵% را شاهد بوده ایم. بدیهی است نیل به اهداف دو برنامه تغییر و تحول در سیستم های فنی و اداری و به کارگیری تکنولوژی جدید را می طلبد.
حقیقت آن است که سیستم فعلی خط آهن سیستمی فعال (به نسبت توان بالقواه آن) می باشد. بیش از ۸۵ درصد از سهم ارزش افزوده بخش حمل و نقل متعلق به حمل و نقل جاده ای است و از طرف دیگر در حمل و نقل جاده ای نسبت سرمایه به محصول در مقایسه با کل اقتصاد و بخشهای دیگر پایین تر است که این امر نشاندهنده سرعت بازگشت سرمایه در حمل و نقل جاده ای می باشد. تغییر دیگر این مسئله عملکرد ضعیف راه آهن است.
این ضعف علاوه بر آن که راه آهن را متکی به حمایتهای پیاپی دولت در جهت بقای خویش نموده مجموعه حمل و نقل را نیز تحت تأثیر قرار داده است. زیرا در پیوست شماره یک لایحه برنامه پنج ساله اول آمده است که:
² سیستم متناسب حمل و نقل از جمله عوامل فیزیکی عمده توسعه اقتصادی و پیشرفت اجتماعی است و از نظر ایجاد اشتغال نیز از بخشهای مهم اقتصادی تلقی می شود. در چهل سال اخیر حمل و نقل از توسعه کافی برخوردار نبوده و سهم ارزش افزوده این بخش در تولید ناخالص ملی از سطح نازل ۶ درصد تجاوز نکرده است (این نسبت در کشورهای کم توسعه یافته ۵ درصد و در کشورهای پیشرفته ترین بین ۱۲ تا ۱۸ درصد است)².
تمامی مسایل بالا تنها یک روی سکه است و بیانگر آن است که عدم توجه به این ساختار فرسوده باعث عدم امکان رقابت این صنعت با سایر گونه های حمل و نقل می گردد هم از اینرو است که افزایش کارایی شبکه راه آهن و گسترش آن به منظور افزایش سهم آن در حمل و نقل کالا و مسافر از طریق نو کردن شبکه، دو خطه کردن مسیرهای پر تردد، توسعه شبکه و اصلاحات موضعی با تأکید بر استفاده از راه آهن برقی جزو اهداف استراتژیک برنامه بوده است.
اما روی دیگر سکه آن است که رشد سریع جمعیت از طرفی و رشد اقتصادی از طرف دیگر افزایش تقاضای جابجایی مسافر و کالا را در پی دارد و عدم توجه به وسایل حمل و نقل انبوه و عمومی مسافر و کالا باعث ایجاد مشکلات عدیده ای در آینده نزدیک خواهد شد. مشکلاتی که هم اکنون در حمل کالا از مبادی ورودی کشور و نیز در جابجایی مسافر در بعضی از کریدورها مشاهده می شود.
فراهم نمودن امکانات مناسب جهت حمل و نقل کار و مسافر یکی از عمده ترین اهداف توسعه ملی بلکه از اصلی ترین پیش نیازهای تحقق امر توسعه است. تأکید بر بکارگیری وسایل حمل و نقل انبوه و عمومی مسافر از موارد ذکر شده در این اهداف است. واضح است که حمل و نقل ² انبوه و عمومی مسافر و کالا² و
² گسترش شبکه و تجهیزات حمل و نقل زمینی سریع مسافر² جز با راه آهن سریع السیر امکان پذیر نیست.
بررسی همه جانبه تغییر در ساختار راه آهن از عهده این سطور خارج است اما آنچه با بضاعت موجود به نظر ممکن آمد بررسی امکان استفاده از تکنولوژی برتر در جهت ارتقاء سطح سرویس دهی قطارها در یک مسیر است. در دهه های اخیر خطوط آهن در دنیا مرتباً در جهت تقلیل هزینه های نگهداری مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته اند و تغییراتی در مهندسی خط (ریلها، پابندهای الاستیک تراورسها و بالاست) به جهت امکان کاربرد این خطوط در قطارهای سریع انجام شده است. از طرفی آنچنان که در فصول بعد خواهد آمد افزایش سرعت قطار به گونه ای که اولاً بتواند با سایر گونه های حمل و نقل رقابت نماید و ثانیاً کارایی اقتصادی نیز داشته باشد ما را به سمت استفاده از قطارهای برقی سوق می دهد.
اما استفاده از قطارهای سریع (ولاجرم استفاده از قطارهای الکتریکی) نیاز به سرمایه گذاری دارد و سرمایه گذاری توجیه اقتصادی آنرا در مقایسه با گونه های دیگر حمل و نقل (قطارهای دیزل، حمل و نقل جاده ای و هوایی) می طلبید.
یکی از خطراتی که همواره پروژه هایی از این دست را تهدید می کند نگرش محدودی است که ارزیابی مزایا و هزینه ها را نه در سطح کشوری بلکه در سطح یک سازمان و یا وزارتخانه بخصوص و صرفاً از جهت سود و زیان و عملکرد مالی آن موسسه در نظر می گیرد. در این خصوص در بررسی استراتژی راه آهن در کشورهای در حال توسعه تصریح شده است که: ² اعمال معیارهای مالی در رابطه با انتخاب و برآورد پروژه ها امری است طبیعی زیرا که مدیریت ها در رابطه با تأثیر پروژه ها بر جریان نقدی بودجه هایشان در کوتاه مدت و دراز مدت و حساب سود و زیان و ترازنامه های سالانه ذینفع و حساس هستند چرا که عملکرد مدیریت ها از این طریق قضاوت می شود. مع الوصف ارزیابی مالی صرف در مورد طرحهای راه آهن کافی نبوده و این طرحها باید در رابطه با ارزش اقتصادی منافع و هزینه هایی که در مقایسه با سایر گزینه های بلافصل دیگر تولید می کنند بررسی شود. ²
در یک بررسی دقیق اقتصادی حتماً باید گزینه های موازی بررسی و مقایسه شوند. عدم بررسی
گزینه های موازی و صرفاً مقایسه قطارهای دیزل با قطارهای برقی نه یک بررسی اقتصادی که حداکثر یک نوع بهینه یابی است. بعلاوه مزایا و هزینه های مربوط به مقایسه اقتصادی طرحهای حمل و نقل محدود به دفاتر سود و زیان مؤسسات ذیربط نبوده و از آن فراتر می رود. بعنوان مثال صرفه جویی در وقت مصرف کننده کاهش مسایل ناشی از آلودگی صدا و آلودگی هوا به خصوص در نواحی شهری و در تونلها، کنترل سوانح را نیز شامل
می شود.
در این رساله ابتدا وضعیت حمل و نقل سریع در جهان ارائه شده و سپس به مطالعه مهندسی خط جهت استفاده در قطارهای برقی سریع و نیز بررسی لکوموتیوهای مختلف پرداخته می شود و تحولات اخیر در این زمینه بیان می گردد سپس کاربرد قطارهای سریع در یک مسیر خاص بررسی می گردد.
۱ـ۱ـ تاریخچه قطارهای سریع السیر
اولین شبکه راه آهن سریع السیر دنیا کار خود را در ژاپن در سال ۱۹۶۴ میلادی با قطارهای شینکانسن بین توکیو ـ اوزاکا کار خود را آغاز کرد. طول این خط ۵۱۵ کیلومتر بوده است و دراین مسیر سرعتهای تجاری بالای ۲۱۰ بدست آمده این محور شهرهای بزرگ و متوسط زیادی را بهم متصل می‌نماید. همچنین ۴۵ درصد جمعیت ژاپن دراین منطقه ساکن بوده و ۷۰ درصد تولید ناخالص ملی(GNP) دراین محور تولید می گردد.[۳۵]
تلاش برای رسیدن به سرعتهای بالا درراه‌آهن پدیده‌ای جدید نیست. اولین باردرسال ۱۸۲۵ درکشور انگلستان با استفاده ازقطاربخاری سرعت ۴۷ بثبت رسید. بعد از آن درسال ۱۸۴۶ درکشور فرانسه بوسیله قطار بخاری با سرعت ۱۲۰ رکورد جدیدی بثبت رسید و این روند ادامه پیدا کرده تاامروز رکورد این سرعتها از مرز ۵۰۰ کیلومتری برساعت گذشته. مثلاً قطار مغناطیسی درطی سالهای اخیر به رکورد ۵۵۲ رسید است اما قطار الکتریکی دارای رکورد سرعت ۳/۵۱۵ درفرانسه است.[۳۵]
اما بعد ازظهور قطارهای سریع السیر درسال۱۹۶۴ در ژاپن، دراروپا عصر قطارهای سریع السیر با قطارهای فرانسوی درآلمانی آغاز شد. درسال ۱۹۸۳، فرانسه اولین خط جدید خود را برای TG
(قطار سریع السیر)، بین پاریس- لیون احداث نمود. فعالیت قطارهای بین شهری(ICE) از سال ۱۹۷۱ شروع شد. سرعت قطارهای ICE ، از سال ۱۹۹۱ بالغ بر ۲۵۰ کیلومتر بر ساعت میباشد و خدمات رفاهی بالایی را نیز به مسافرین ارائه می‌دهد و امروزه این سرعت با نسل جدید قطارهای ۳ICE آلمان به۲۸۰ رسیده است. امروزه با توجه به این نکته که درسالهای اخیر، راه آهن نسبت به جاده،بخش اعظم بازار حمل و نقل کالا را از دست داده، نیاز به احداث خطوط جدید سریع السیر برای قطارهای سریع السیر بسیار محسوس است. درسال ۱۹۷۰، درجامعه اروپا، حدود۲۸درصد کالا و ۱۰ درصد مسافر توسط قطار جا به جا می‌شد. دراواسط دهه ۹۰ این میزان به ۱۵ درصد برای کالا و۶ درصد برای مسافر کاهش یافته است.. اما درسال ۲۰۰۰ با ایجاد یک شبکه ریلی اروپایی برای قطارهای سریع السیر به وسعت ۳۵ هزار کیلومتر، این روند دوباره معکوس شده است [۳۵] .
در حال حاضر غیر از کشورهای فرانسه، ژاپن، آلمان، انگلستان، ایتالیا، سوئد، اسپانیا، بلژیک، هلند، استرالیا، کانادا، آمریکا، کره، چین، روسیه کشورهایی همچون تایلند، سنگاپور، ترکیه و تایوان و … در صدد دستیابی به این تکنولوژی هستند.
۱-۱-۱- تاریخچة مطالعات قطارهای سریع السیر در ایران
این پایان نامه بنا به نیاز کشورمان به وجود سیستمهای قطار سریع السیر بین شهری در ایران اتخاذ شده است . در حالیکه تاریخچه مطالعات مربوط به قطارهای سریع السیر در ایران به قبل از انقلاب اسلامی ایران بر می‌گردد (مطالعات مقدماتی مربوط به خط تهران – مشهد توسط شرکت مشاوره توسعه راه آهن
ژاپن JARTS) و بعد از انقلاب و بهتر میتوان گفت بعد از جنگ تحمیلی با توجه به نیاز کشور و میتوان گفت تمامی کشورهای دنیا به این سیستم اوایل دهه ۷۰ شمسی کار مطالعات خط تهران – قم – اصفهان سال ۱۳۷۵ توسط شرکت مترا به انجام رسید و توجیه اجتماعی و اقتصادی این طرح نیز در همین سال به اتمام رسیده اما کماکان این خط بدلیل مشکلات(بیشتر مالی)دولت ناکام مانده است. این در حالی است که در طرح راه آهن ۱۴۰۰ ایران پیش‌بینی شده که سه خط تهران – مشهد و تهران – اصفهان و تهران – تبریز در این سال دارای قطار سریع السیری ۳۵۰باشند. در حالیکه رکورد سرعت قطارها در دنیا از مرز ۵۵۰و در قسمت مسافری ۳۵۰ است اما کماکان ما با اجرای طرح راه آهن سریع السیر تهران – اصفهان با مشکل مواجه هستیم. اما دولت تضمین کرده که در سال ۱۳۸۵ این طرح کلید بخورد سرعت قطار این خط در حدود ۲۵۰ است.]۲۰[
۱ـ۲ـ تاثیرات غیر مستقیم و تاثیرات فرهنگی ـ اجتماعی قطارهای سریع السیر
امکان دسترسی به سرعتهای بالا عرصه جدیدی را به روی راه آهن باز کرده است. قطارهای سریع السیر تنها به عنوان جایگزینی کارا در مقابل حمل و نقل جاده‌ای و هوایی نبوده بلکه میتوانند نقش تکمیلی برای دیگر روشهای حمل و نقل ایفا نموده و به ایجاد یک سیستم حمل و نقل هماهنگ و اقتصادی کمک نمایند.
بعد از ساخت راه آهن در سال ۱۸۲۵ میلادی در انگلستان و تولید راه آهن به عنوان سیستم حمل و نقل عمومی جدید ثابت شده است که راه آهن سهم بزرگی در جوامع انسانی، اقتصادی و پیشرفت آنها تا به امروز داشته است. بالا و پایین زیادی در زمینه پیشرفت راه آهن وجود داشته است. ولی اخیراً ثابت شده است که راه آهن توانایی رقابت با هواپیما و دیگر مدهای حمل و نقل را داراست و اگر تلاشهای خود را بهبود در سرعت و خصوصیات عملیاتی بیشتر کند گوی سبقت را حتی از هواپیما خواهد ربود. همچنین فواید راه آهن در قبال ایمنی، مصرف انرژی و آلودگی محیطی که به عنوان معضل قرن بیست و یکم هستند بر همه گواه است. بر اساس اطلاعات اخیر کسب شده در ژاپن سهم راه آهن از مصرف انرژی هواپیما و اتومبیل است و از لحاظ آلودگی محیط زیستی و تولید گاز CO2 هواپیما و اتومبیل است. [۱۹]
یک شبکه راه آهن سریع السیر دارای مزایای غیر مستقیم زیر است:
۱ـ بهبود در روابط بازرگانی و اقتصادی بین کشورها
۲ـ مشارکت در سازماندهی دوباره شرکتهای راه آهنی
۳ـ کمک به توسعه و گسترش سریعتر تکنولوژیهای نوین
۴ـ تشویق توسعه محلی و خروج از تمرکز زدایی
اما به نظر می‌رسد قطارهای سریع السیر دارای تاثیرات متعدد فرهنگی ـ اجتماعی نیز هستند که از آن جمله میتوان به موارد ذیل اشاره کرد:
الف) عامل سرعت انتقال تجربیات و اطلاعات را بیشتر فراهم نمود. در نتیجه همسازی فرهنگی و تحول فرهنگی افزایش می‌یابد و فرهنگها به یکپارچگی بیشتری گرایش می‌یابد به عبارت دیگر نوعی هم‌گرایی و وحدت فرهنگی را تشدید می‌کنند.
ب) حجم کالاها کاهش می‌یابد اما ارزش اقتصادی و بهره‌وری بازرگانی آنها بیشتر می‌شود.
ج) سرعت گرایش به صنعت‌های ظریف را تشدید می‌کند بنابراین نیروی فعال جامعه به سمت دانشها و تکنیک‌های چون الکتروینک، مخابرات و رایانه‌ها گرایش عمده‌تری پیدا می‌کنند.
د) عوارض زیست محیطی به شدت کاهش پیدا کرده و آلودگی‌های شیمیایی، صوتی، هوا، خاک و آب قابلیت کنترل بیشتری می‌یابد.
هـ) شکل فیزیکی شهرها تغییر کرده و جغرافیای فضایی جدید را پدید خواهد آورد.
این اثرات دنیای پیشرفته را بر آن داشته است که تلاش کند تا هر چه سریعتر تکنولوژی را توسعه دهد. بنابراین دستیابی به توسعه پایدار در تمامی ابعاد ضرورتاً با دستیابی به تکنولوژیهای سریع گره خورده است . ضرورت توسعه هماهنگ و یکپارچه و دستیابی به راهکارهایی که انسان را در زمان محدودتر و با هزینه کمتر به مقصود برساند، خود دلیل ضرورت توسعه تکنولوژی قطارهای سریع السیر در جهان است زیرا تحولات اجتماعی- اقتصادی ساختاری را ایجاد می‌کند که متناسب با آن ساختار همه فعالیتها و نقش‌های جامعه و انسان شکل می‌گیرد. ساختار دنیای فعلی بدون بهره‌گیری از قطارهای سریع، ساختاری ناهماهنگ و ناقص خواهد بود. ضروتاً دستیابی به توسعه هماهنگ با استفاده از تکنولوژی قطار سریع السیر میسر است .
