Železniční doprava budoucnosti: rychlá, spolehlivá a udržitelná

Po více než 20 letech rychlého rozvoje dosáhla čínská železniční doprava poměrně velkého rozsahu. V lednu 2022 činila celková délka čínských železnic v provozu více než 150 000 kilometrů, z toho celková délka vysokorychlostních železnic v provozu přesáhla 40 000 kilometrů. Celkem 51 měst otevřelo 270 městských železničních tratí o celkové délce 8 759 kilometrů. Železniční doprava se bude i nadále rychle rozvíjet.

Především se to projeví v následujících dvou oblastech:

Především se bude dále rozšiřovat pokrytí železniční dopravou, která se bude hluboce integrovat do všech typů lidského geografického prostředí, počínaje oblastmi s vysokou hustotou obyvatelstva a rozvinutou ekonomikou.

Tyto trendy zvyšují nároky na technologie železniční dopravy.

• Zvyšování rychlosti
  Železniční doprava musí přepravovat cestující a zboží do cílové destinace rychleji. Vezmeme-li si jako příklad čínský vysokorychlostní železniční systém, bude postupně modernizován ze současné platformy CR350 se základní rychlostí 300 km/h na platformu CR450 dosahující rychlosti 400 km/h. Současně se nyní experimentuje s technologií maglevu, která dosahuje základní rychlosti 600 km/h.
• Zvýšení spolehlivosti
  Systém železniční dopravy se musí přizpůsobit složitějším a náročnějším provozním podmínkám, například v extrémně chladném prostředí nebo v oblastech s vysokou nadmořskou výškou. Měl by si zachovat vysokou stabilitu i v náročných zeměpisných podmínkách a zajistit bezpečný a spolehlivý brzdný účinek při vyšší rychlosti.
• Hlubší integrace
  Aby bylo možné účinně propojit lidi v různých geografických oblastech, musí železniční doprava organicky integrovat vysokorychlostní železnici, meziměstskou, příměstskou a městskou železniční dopravu i další produkty a vytvořit tak komplexní vícesíťový systém.
• Udržitelnost
  Rychlý rozvoj a popularizace železniční dopravy pokrývající rozsáhlejší oblasti nevyhnutelně povede k rychlejší spotřebě zdrojů a negativnímu dopadu na životní prostředí. Proto je třeba při vývoji technologií železniční dopravy zohlednit také ekologické, energeticky úsporné, ekonomické a udržitelné faktory.

Pro zlepšení přepravní účinnosti je například nutné dále snižovat jízdní odpory vozidel (odpor větru a tření o trať), snižovat hmotnost karoserie, optimalizovat účinnost rekuperačního brzdění. Dále je důležité pružně a systematicky organizovat vlaky, aby se přizpůsobily nabídce a poptávce po přepravní kapacitě v různých úsecích.

Z hlediska celé ekologie a životního cyklu má systém železniční dopravy velký prostor pro zlepšení, například zlepšení integrace, zjednodušení struktury systému a snížení celkového počtu komponent. Důležité je také zvýšit životnost zařízení používáním odolnějších výrobků a technologií prediktivní údržby založených na informacích. Dalším důležitým cílem, který slouží udržitelnosti, je rekuperace a opětovné využití energie z vibrací a proudění vzduchu, která vzniká při pohybu vozidla.

Technické požadavky

Je známo, že současný vývoj technologií železniční dopravy zahrnuje mnoho oborů, včetně strojírenství, elektrotechniky, softwaru, řídicích systémů, aerodynamiky, energetiky, životního prostředí, komunikace, elektroniky, materiálů atd.

S ohledem na tyto skutečnosti je důležité, aby technologie připojení dokázala propojit a integrovat produkty z různých oborů. Nejenže musí efektivně a spolehlivě přenášet elektromechanickou energii a datové signály, ale může také posílit železniční dopravu z hlediska rychlosti, spolehlivosti, integrace a udržitelnosti – jinými slovy, podpořit všechny výše uvedené trendy.

Rozvoj technologie železniční dopravy totiž přináší také nové požadavky na technickou integraci souvisejících výrobků.

Kromě toho je třeba postupně přesunout těžiště technické výměny mezi různými rolemi v odvětví, včetně koncových uživatelů, systémových integrátorů a návrhářů systémů, od parametrů a specifikací k aplikačním scénářům. Požadavky na použití front endu by měly být známy dodavatelům celého systému a komponent, aby se mohli přizpůsobit vývojovému cyklu v odvětví a byli přístupnější technologiím při společných inovacích.

To je také důležitým důvodem, proč univerzita Tongji všestranně spolupracuje se společností HARTING v oblasti technologie železniční dopravy. Univerzita Tongji a další vědeckovýzkumné instituce poskytují v rámci programu základní zázemí, jako jsou testovací kapacity, vozidla a laboratoře, zatímco společnost HARTING a další dodavatelé výrobků poskytují odpovídající technická řešení. Společnosti HARTING a Tongji společně studují, diskutují a provádějí testy v technických oblastech podle potřeb trhu a zákazníků. Na základě těchto činností budují ekosystém výměny a spolupráce. Navíc při tom kultivují a rozvíjejí talenty v oboru.

Kromě toho je při integraci železničních tranzitních systémů nutné zohlednit spolehlivost systémových komponent a výrobků v průběhu celého životního cyklu, od výzkumu a vývoje, výroby, dodávek a servisu z hlediska bezpečnosti průmyslového ekologického provozu.

Nové vymezení konektivity

Základním posláním železniční dopravy jako takové je vytvářet spojení.

V nové éře se musí železniční doprava přizpůsobit složitějšímu geografickému prostředí člověka a zohlednit flexibilitu, spolehlivost a ekonomické faktory. Nebude jen dopravním nástrojem pro spojení různých geografických lokalit, ale také spojí cestující z hlediska informační interakce během cestování. Propojí rovněž pracovníky, kteří spolupracují při navrhování, plánování, řízení a používání nástrojů železniční dopravy, a propojí výrobky, technologie, energii, materiály a zdroje zahrnuté do systému železniční dopravy v rámci udržitelného rozvoje. Cílem je integrace všech příslušných složek společnosti jako celku.