Современное состояние железнодорожного транспорта Японии

Железнодорожный транспорт занимает важное место в транспортной системе и экономике Японии. На железные дороги приходится 25% внутреннего пассажирооборота и 10% внутреннего грузооборота^*. Грузооборот железных дорог Японии составляет 40 млрд. т•км, пассажирооборот - 200 млрд. пасс•км. Господствующее положение в железнодорожном транспорте Японии занимают Японские национальные железные дороги (ЯНЖД) длиной 21,3 тыс. км. Протяженность частных железных дорог - 5,4 тыс. км^**.

^* ("Japanese National Railways". 1980, № 1, с. 4.)

^** ("Железнодорожный транспорт". 1982, № 8, с. 76.)

Ежедневно на ЯНЖД перевозится 19 млн. пассажиров и около 480 тыс. т грузов. Доходы от пассажирских перевозок в 7 раз превышают доходы от грузовых перевозок^*. На ЯНЖД 5,6 тыс. км (26,3%) двух- и трехпутные линии, а остальные однопутные. Протяженность электрифицированных линий ЯНЖД составляет 9455 км, из них 4944 км на постоянном и 4511 на переменном токе. На ЯНЖД насчитывается 5296 станций, из которых 1257 являются грузо-пассажирскими, 3929 - пассажирскими, 110 - грузовыми^**.

^* ("Железные дороги мира". 1981, № 12., с. 60.)

^** ("Japanese National Railways". 1979, № 2, с. 1, 3.)

Хотя господствующее положение занимают ЯНЖД, роль частных железных дорог также весьма значительна. Это наиболее насыщенные и доходные линии в отличие от государственных, среди которых немало нерентабельных и убыточных. Всего насчитывается 137 частных железных дорог. Протяженность пригородных частных железных дорог, обслуживающих крупнейшие города Японии, в 1980 г. составила: Токио - 1895 км, Осака - 982,3, Нагоя - 1377,5, Фукуока - 288, Ниигата - 212,0, Саппоро - 65,4. Частные железные дороги Японии полностью электрифицированы.

Железным дорогам принадлежит большая роль в обеспечении высоких темпов роста экономики Японии в период 1955- 1965 гг., когда автомобильный транспорт не был так развит, как в настоящее время. Однако и сейчас, когда доля железных дорог в грузо- и пассажирообороте уменьшилась, их развитию уделяется очень большое внимание. Работа железных дорог Японии характеризуется высокой частотой движения поездов различного назначения. Главные железнодорожные магистрали расположены на о-ве Хонсю. Это линии Токайдо (Токио - Осака) и Тохоку (Токио - Мориока).

Железнодорожная сеть Японии исторически создавалась по принципу кольцевания островов, т. е. вдоль побережья. Своеобразие железнодорожной сети Японии в значительной мере обусловлено природными условиями - преобладанием гор, которые занимают ³/₄ поверхности страны, узостью полосы прибрежных равнин и низменностей, а также большим количеством малых рек, пересекающих приморскую зону. Радиус кривых доходит до 200 м. Только ¹/₄ путей лежит на горизонтальных участках^*.

^* (Кибота Хироси. Атарасий нихон-но тэцудо (Новые железные дороги Японии). Токио, 1978, с. 7.)

На железных дорогах насчитывается 3803 тоннеля общей длиной 1848 км (8% эксплуатационной длины сети) и 53 451 мост общей длиной 2293 км (10% эксплуатационной длины сети). Уложено 8200 км бесстыкового пути. Только при сооружении скоростной линии Токайдо пришлось построить 144 эстакады, 66 тоннелей, 114 мостов^*. К числу крупнейших сооружений могут быть отнесены: мост Фудзигава длиной 1373 м на скоростной магистрали Токайдо, тоннель Каммон длиной более 18 км на магистрали Санъё и горный двухпутный железнодорожный тоннель Дайсимидзу длиной 22,2 км, построенный за 8,3 года, на скоростной магистрали Тохоку^**. По объемам и темпам тоннелестроения Япония занимает ведущее место в мире.

^* (Кибота Хироси. Атарасий нихон-но тэцудо (Новые железные дороги Японии). Токио, 1978, с. 18, 21.)

^** ("Дэнрёку то тэцудо". 1980, № 8, с. 7, 8.)

В течение последних 20 лет проводятся крупные работы в области проектирования висячих мостов (теоретически и экспериментально на моделях), что вызвано потребностями транспортной связи, в первую очередь между островами Хонсю и Сикоку. В 1975 г. было начато строительство трех мостовых переходов для автомобильных и железнодорожных сообщений. Мосты рассчитаны на скорость движения до 160 км/ч. Мостовые переходы (состоят из комплектов мостов различной конструкции^*. Предусматривается связать острова Хонсю и Сикоку с помощью пяти больших висячих мостов с пролетами до 1100 м, рассчитанных на движение различных видов транспорта, в том числе железнодорожного. Модели пролетных строений испытаны на совместное действие тайфуна со скоростью ветра 50 м/с и землетрясения интенсивностью 8,5 балла. Предполагаемая стоимость каждого мостового перехода - 848 млн. иен, срок сдачи в эксплуатацию - 1987 г.^**

^* ("International Railway Journal". 1981, № 3, с. 8.)

^** (Кибота Хироси. Атарасий нихон-но тэцудо, с. 79-81.)

Островное положение Японии обусловило развитие паромных железнодорожных переправ, которые позволяют связывать железные дороги крупных островов. В стране имеется пять паромных маршрутов, обслуживаемых 24 паромами общим водоизмещением 92 тыс. т^*. Однако работа паромов бывает сильно затруднена бурями и ветрами. Это сделало необходимым строительство подводных тоннелей. Уникальным сооружением является двухпутный железнодорожный тоннель под Сангарским проливом между островами Хоккайдо и Хонсю. Проект тоннеля Сэйкан был утвержден в сентябре 1971 г., а строительство началось в ноябре того же года. 27 января 1983 г. по дну пролива "было установлено тоннельное сообщение между Хоккайдо и Хонсю. Затраты на строительство тоннеля Сэйкан составили 531 млрд. иен^**. Тоннель Сэйкан имеет длину 53,85 км, в том числе протяженность подводной части - 23,30 км. Максимальная глубина пролива - 140 м, минимальная глубина заложения тоннеля - 100 м, максимальный уклон трассы на береговых участках - 1,2%. В работах по сооружению тоннеля участвовали 17 ведущих строительных фирм Японии. Численность занятого на строительстве персонала достигала 5 тыс. человек. Разведочно-дренажную штольню диаметром 3,6-5,0 м и служебную штольню диаметром 4,0-5,0 м проходили на полное сечение буровзрывным способом с арочной и набрызг-бетонной крепью, главный тоннель - с разработкой сечений по частям^***. Окончательно сдать магистраль в эксплуатацию планируется в начале 1986 г.

^* ("Japanese National Railways". 1980, № 6, с. 9.)

^** ("Правда", 28.01.1983.)

^*** (Кибота Хироси. Атарасий нихон-но тэцудо, с. 92-98.)

Одним из важнейших направлений научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте является электрификация железных дорог. В настоящее время электрифицированные железные дороги становятся более конкурентоспособными, чем автомобильный транспорт. Затраты на энергию, потребляемую электропоездами, составляют на 1 пасс.•км 25% аналогичных затрат для автомобильного транспорта, а на 1 т•км - 50%^*.

^* ("Дэнки тэцудо". 1980, № 6, с. 16.)

Электрифицированные линии ЯНЖД - это большей частью магистральные линии с интенсивным движением или пригородные линии крупных городских агломераций. Электрической тягой осуществляется на ЯНЖД 80% всего объема перевозок^*. На железных дорогах Японии на протяжении 60-70-х годов последовательно проводили курс на электрификацию, выдерживая средний темп работ на уровне 250 км в год^**. Полагают, что в дальнейшем электрификация будет развиваться более быстрыми темпами вследствие роста объема пассажирских перевозок и повышения цен на дизельное топливо.

^* ("Дэнки тэцудо". 1980, № 11, с. 9.)

^** ("Дэнки тэцудо". 1981, № 7, с. 56. )

Электрификация железных дорог является одним из самых важных путей экономии топливно-энергетических ресурсов.

Железнодорожный транспорт Японии потребляет около 34 трлн. ккал энергии, или 7% общенационального расхода энергии на транспорт^*. Анализ удельного потребления энергии каждым видом транспорта показывает, что железнодорожный транспорт в данном плане является наиболее экономичным (табл. 1).

^* ("Коцу гидзюцу". 1980, № 8, с. 23. )

(* "Дидзэру". 1980, № 2, с. 7-8.)

Однако, учитывая энергетические проблемы, которые стоят перед страной, на железных дорогах разрабатываются новые меры по экономии энергии. И большую роль в этом призвана сыграть электрификация. В частности, предполагается, что дальнейшее внедрение электротяги на ЯНЖД позволит на 30-40% сократить потребление энергии.

С точки зрения экономии энергии достаточно эффективными являются электропоезда, оборудованные системой рекуперативного торможения с управлением от тиристорных импульсных преобразователей, обеспечивающей возврат в сеть до 35% потребленной электроэнергии^*. В настоящее время ведутся работы по применению таких систем рекуперативного торможения на поездах и новых вагонах опытной партии. После завершения технико-экономических исследований и анализа результатов предполагается рассмотреть вопрос о внедрении таких систем на действующих линиях постоянного тока.

^* ("Japanese Railway Engineering". 1980, № 2, с. 3, 4.)

С целью экономии электроэнергии планируются (и частично уже осуществляются): повышение напряжения в контактной сети; внедрение электронных систем управления процессами тяги и торможения; использование микро-ЭВМ для автоматизации процессов движения подвижного состава; расширение сети линий с автоматическим управлением движением поездов, включая систему точной остановки в заданной точке пути; разработка системы электрической тяги с накоплением энергии рекуперативного торможения с помощью маховика, установленного на подвижном составе, и последующим использованием этой энергии на ускорение. В зависимости от параметров движения и типа подвижного состава может быть сэкономлено до 10% электроэнергии^*.

^* ("Japanese Railway Engineering". 1980, № 2, с. 12.)

Меры по экономии энергии уже дают свои результаты. Потребление электроэнергии на железных дорогах Японии в 1980 г. составило 15,0 млрд. кВт•ч, что на 3% меньше, чем в предыдущем году.

На экономию энергии направлены также следующие мероприятия: совершенствование подвижного состава путем применения облегченных конструкций вагонов, использование солнечной энергии, разработка двигателей, работающих на альтернативных источниках энергии. Расчеты показывают, что благодаря внедрению этих мероприятий может быть сэкономлено 25% общего объема потребляемой энергии^*.

^* ("Japanese Railway Engineering". 1980, № 2, с. 15, 16.)

Подвижной состав ЯНЖД состоит из современных локомотивов и вагонов различных конструкций. В пассажирских перевозках все более широкое применение находят моторные вагоны, рассчитанные на работу как на постоянном, так и на переменном токе. Парк грузовых вагонов состоит из различных специализированных вагонов: двухъярусных платформ для перевозки автомобилей, рефрижераторных вагонов, крытых вагонов с вентиляцией, платформ для перевозки контейнеров, угольных хопперов, вагонов для перевозки зерна и других насыпных грузов. Имеются также дюралюминиевые крытые вагоны большого объема с полностью убирающимися боковыми стенками.

Отрасль промышленности, занимающаяся строительством подвижного состава, очень развита в Японии. 26 локомотиво- и вагоностроительных заводов не только удовлетворяют потребности ЯНЖД и частных железных дорог Японии, но и экспортируют свой подвижной состав в 40 стран, главным образом в Юго-Восточную Азию и Африку.

В Японии, как и во многих других странах, быстро растет население больших городов. Высокая концентрация населения в крупных центрах предопределила интенсивные пассажирские междугородные перевозки, особенно в районах крупных городов. На центральный вокзал в Токио в утренние часы (с 7 до 10) прибывает 50% всех пассажиров. Минимальный интервал между поездами в часы пик - 2 мин. В Токио, в радиусе 15 км от центрального вокзала, густота железнодорожных линий составляет 1 км/км², что вдвое больше, чем в аналогичном районе Парижа. В пригородной зоне Токио имеется более 15 железнодорожных линий со 150 промежуточными станциями^*.

^* ("International Railway Journal". 1981, № 11, с. 52-55.)

На железных дорогах Японии, являющихся в основном пассажирским транспортом, приходится проявлять максимум изобретательности и деловитости, чтобы в грузовых перевозках конкурировать с морским и автомобильным транспортом. Поэтому железные дороги внедряют контейнеры различных типов, новейшие погрузочно-разгрузочные механизмы и современные технические средства, включая ЭВМ, строятся специальные вагоны, создаются специализированные грузовые станции.

В Японии начиная с 1975 г. сосредоточено около ¹/₃ мировых производственных мощностей контейнеростроения. В среднем за год производится 180 тыс. контейнеров массой брутто 20 т^*. Фирмы Японии механизируют и автоматизируют производство контейнеров, основное внимание уделяют выпуску специализированных контейнеров, требующих более сложной технологии и квалифицированных кадров.

^* ("Железнодорожный транспорт в СССР и за рубежом". 1982, № 2, с. 16.)

Исследования, выполненные на ЯНЖД, показывают, что, за исключением массовых навалочных, наливных, а также негабаритных и тяжеловесных грузов, основной объем железнодорожных перевозок может выполняться в контейнерах. В настоящее время контейнерные перевозки составляют 20% общего грузооборота ЯНЖД^*. В железнодорожном сообщении контейнеры транспортируются главным образом на специальных удлиненных платформах.

^* ("Japanese Railway Engineering". 1980, № 3, с. 14-.17.)

Проводятся организационные мероприятия, направленные на расширение контейнерных перевозок на железнодорожном транспорте. С этой целью осуществляется деление сети государственных железных дорог Японии на регионы, между узловыми станциями которых организуется движение прямых контейнерных поездов. Перевозки внутри региона между второстепенными станциями должны выполняться местными и сборно-раздаточными поездами. Специалисты ЯНЖД считают, что, поскольку концентрация перегрузки контейнеров в крупных пунктах дает возможность рационально организовать потоки грузов, автоматизация перегрузочных операций с контейнерами экономически оправдана в силу высокой степени загрузки механизмов. Планирование и контроль за контейнерными перевозками в масштабе сети линий ЯНЖД осуществляет общенациональная информационно-управляющая система "EPOCS", которая была внедрена в октябре 1974 г.^* Система служит для обмена информацией со всеми пунктами, перерабатывающими контейнеры (кроме экспортных), на железнодорожном, автомобильном и морском транспорте в Японии и осуществляет контроль за распределением и продвижением парка специализированных контейнерных платформ, выполнением графика движения контейнерных поездов, использованием контейнеров и распределением порожних контейнеров и платформ. Система "EPOCS" обеспечивает ежесуточный контроль за обработкой 6000 контейнеров. Грузоотправитель имеет возможность за неделю до даты предъявления груза передавать в систему "EPOCS" запросы на перевозку грузов в контейнерах, и в зависимости от типа запроса система может выделить для перевозки порожний контейнер соответствующих типа и вместимости. После завершения погрузки или при наличии заблаговременного загруженного контейнера система обеспечивает также за неделю резервирование места для перевозки данного контейнера в ближайшем поезде, следующем через данную станцию. Время погрузки, номер поезда, данные о вагоне и месте контейнера в вагоне передаются отправителю, на станцию назначения и грузополучателю, что позволяет детально планировать перегрузочно-транспортные операции на всех этапах перевозки^**. Информация о выполненных перевозках используется для составления грузовой, эксплуатационной и кассово-финансовой отчетности. Система достаточно эффективна, а при слиянии с информационной системой грузовых перевозок эффективность ее еще более увеличится.

^* (Кибота Хироси. Атарасий нихон-но тэцудо, с. 94-95.)

^** (Кибота Хироси. Атарасий нихон-но тэцудо, с. 102-106.)

Развитие контейнерных перевозок в смешанном сухопутно-морском сообщении показывает, что портовые контейнерные пункты, не имеющие информационных систем оперативного управления грузовыми операциями, не могут обеспечить пропускной способности, соответствующей вместимости современных транспортных средств (судов, поездов). Отсутствие системы подробных данных, описывающих груз в контейнере и его размещение на площадках контейнерного пункта, не дает возможности эффективно планировать загрузку транспортных средств, что приводит либо к их недогрузу, либо к значительному увеличению их непроизводительного простоя.

В Японии достигнут высокий уровень автоматизации переработки контейнеров. В промышленной эксплуатации находится не только система "EPOCS", но и системы, обеспечивающие непосредственное управление погрузочно-транспортными механизмами на крупных портовых контейнерных пунктах^*. Фирма "Хитати" разработала типовой комплекс автоматизированного портового контейнерного пункта, представляющего собой систему, включающую перегрузочно-транспортные средства и соответствующие средства автоматизации управления как отдельными механизмами, так и работой контейнерного пункта в целом^**.

^* (Кибота Хироси. Атарасий нихон-но тэцудо, с. 114-115.)

^** ("Железнодорожный транспорт в СССР и за рубежом". 1981, № 4, с. 16-18.)

Как свидетельствует опыт, применение автоматизированных систем управления позволяет в 1,5-2 раза повысить перерабатывающую способность контейнерных пунктов, сократить простои контейнеров и подвижного состава, обеспечить существенное повышение производительности труда. При этом создается информационная база, которая используется также и при автоматизации управления контейнерными перевозками на более высоких иерархических уровнях. Автоматизированные контейнерные терминалы созданы и успешно эксплуатируются в целом ряде стран, но особенно высокий уровень автоматизации технологических процессов на контейнерных пунктах достигнут в Японии^*.

^* ("Железнодорожный транспорт в СССР и за рубежом". 1982, № 1 с. 12-13.)

Фирмой "Хитати" разработана также система комплексной автоматизации крупного контейнерного терминала для Токийского железнодорожного узла. Строящийся терминал будет рассчитан на переработку до 5 тыс. контейнеров в сутки, при этом будут разгружать и загружать несколько десятков контейнерных маршрутных поездов и несколько тысяч автомобилей-тягачей. Информационно-управляющая система будет подключена к общенациональной системе управления контейнерными перевозками "EPOCS", которая будет обмениваться информацией со всеми терминалами, перерабатывающими контейнеры на железнодорожном, автомобильном и морском транспорте в Японии^*.

^* ("Железнодорожный транспорт в СССР и за рубежом". 1982, № 2, с. 5-6.)

Около 63% всех грузовых перевозок ЯНЖД осуществляется в зоне побережья Тихого океана от г. Сэндай до г. Китакюсю. Вся грузовая работа здесь концентрируется на механизированных опорных станциях. 50% общего объема перевозок в этой зоне приходится на долю повагонных отправок, несмотря на все более широкое введение маршрутных поездов^*. Основными грузами, перевозимыми на ЯНЖД, являются нефтепродукты (18,7 млн. т в год), цемент (16,8 млн. т), известняк (16,2 млн. т), химические удобрения (6,6 млн. т), уголь (5,7 млн. т), руда (4,2 млн. т), химикаты (3,9 млн. т), рис (3,4 млн. т), фуражное зерно (3,4 млн. т)^**.

^* ("International Railway Journal". 1981, № 11, с. 55.)

^** ("Japanese Railway Engineering". 1980, № 3, с. 14-17.)

В области повышения эффективности грузовых перевозок на ЯНЖД избраны следующие четыре главных направления: изменение системы перевозок контейнеров, расширение согласованных перевозок различных видов грузов, совершенствование перевозок грузов в универсальных вагонах и повышение экономичности всех перевозок при сокращении штата^*. Последнее направление в качестве основной меры предусматривает интенсификацию грузовой работы и реконструкцию сортировочных станций. Сортировочные станции Японии отличаются сравнительно небольшой загрузкой, и суточный объем переработки вагонов на наиболее крупных сортировочных станциях составляет 2-3 тыс. вагонов, из которых 80% - двухосные. Грузовые поезда, как правило, формируются из 20-30 вагонов^**. Время нахождения вагонов на сортировочных станциях составляет 31 % общего времени оборота вагонов, составляющего 3,5 суток. К числу наиболее крупных автоматизированных сортировочных станций ЯНЖД относятся станции Корияма, Такасаки, Тояма, Китаками, Мусасино^***. Все автоматизированные сортировочные станции - односторонние, имеют последовательно расположенные парки прибытия на 7-13 путей и сортировочные парки на 27-28 путей^****.

^* ("Железнодорожный транспорт в СССР и за рубежом". 1980, № 9, с. 56-57.)

^** ("Modern Railways". 1979, № 5, с. 8.)

^*** ("Железнодорожный транспорт в СССР и за рубежом". 1980, № 2, с. 14-l5.)

^**** ("Тэцудо добоку". 1980, № 6, с. 36.)

Электронная техника широко используется для управления роспуском вагонов на сортировочных станциях. На станции Такасаки для прицельного торможения применяются замедлители четырех типов: на горке - гидравлические, в подгорочном парке - электродинамические, на сортировочных путях - замедлители английской системы Доути, а в конце сортировочных путей - инертные замедлители для предотвращения ухода вагонов из сортировочного парка. На сортировочных путях станции Мусасино для торможения вагонов используются тележки-осаживатели, перемещающиеся внутри ходовых рельсов.

На ЯНЖД 12 тыс. км линий оборудованы автоблокировкой, на которых выполняется примерно 80% всей поездной работы. Полуавтоматической блокировкой оборудовано 1420 км линий, а остальные - жезловой системой. Диспетчерской централизацией оборудовано 29 линий общей эксплуатационной длиной 5615 км^*. Оборудование линий диспетчерской централизацией на ЯНЖД признано дорогостоящим, но эффективным мероприятием. На частных железных дорогах 3296 км оборудовано устройствами автостопов и 1132 км - диспетчерской централизацией. В октябре 1980 г. на 40-километровом участке магистральной линии Кансай начались испытания разработанного специалистами ЯНЖД усовершенствованного варианта стандартной системы поездного автостопа^**. Система предназначена для непрерывного контроля скорости поезда и при превышении им максимально допустимой скорости обеспечивает автоматическое включение тормозных устройств, даже если машинист поезда уже подтвердил получение предупреждения о подходе к сигналу ограничения скорости или остановки. Внедряется также система автоматической локомотивной сигнализации и контроля скорости. Распространение этих систем связано с обеспечением безопасности движения поездов в условиях повышения скоростей и интенсивности движения. В частности, проходит испытания автоматическая локомотивная сигнализация точечного типа с пятиступенчатым контролем скорости приближения поезда к напольным сигналам, требующим ее ограничения. Путевые датчики устанавливают на шпалах по оси пути и подключают к релейным шкафам, управляющим путем включения светофоров автоблокировки.

^* ("Тэцудо гидзюцу кэнкю сирё". 1979, № 4, с. 11-14.)

^** ("Дэнки киканся". 1980, № 3, с. 16.)

В настоящее время отмечается возрастающая тенденция применения электронной техники в системах сигнализации. На ЯНЖД предусматривается применение ЭВМ для выполнения наиболее важных функций систем сигнализации. В 1966 г. была создана высоконадежная ЭВМ на параметронах. Но она была слишком дорогостоящей для ее практического использования. С тех пор началось интенсивное развитие систем электронной обработки информации, и в 1976 г. была разработана электронная система централизации для практического применения^*. Сейчас проводятся испытания ЭВМ в комплексе с моделирующей установкой. ЭВМ работает параллельно с релейной централизацией, получает ту же входную информацию о состоянии рельсовых цепей, показаниях напольных сигналов и выдает соответствующие выходные команды, которые регистрируются для сравнения с параллельно работающей релейной централизацией. Таким образом, можно в течение длительного времени контролировать работу систем централизации^**.

^* ("Railway Gazette International". 1980, № 12, с. 10.)

^** ("Сярё то дэнки". 1979, № 1, с. 14.)

Разработана для применения на электропоездах система контроля функционирования оборудования по всем вагонам поезда с концентрацией информации на центральном пульте управления, где она может быть визуально воспринята машинистом. Система включает в себя локальные микропроцессоры, установленные в вагонах поезда и подключенные своими выходами к унифицированным проводниковым каналам связи. Эти каналы в кабине управления соединены с центральным микропроцессором, который осуществляет передачу на дисплей, установленный перед машинистом^*.

^* ("Кэйсаку то сэйгё". 1980, № 9, с. 4-5.)

В связи со скачкообразным ростом информационного обмена вырос интерес к волоконно-оптическим системам связи. Перспективность этих систем определяется их преимуществами по сравнению с проводными кабельными системами связи. Эти преимущества обусловлены такими свойствами оптического кабеля, как невосприимчивость к электромагнитным помехам, малые габариты и масса, значительная экономия дефицитных цветных металлов^*.

^* ("Дэнки тэцудо". 1981. № 2, с. 18-20.)

Рассматривается возможность использования волоконно-оптических систем в магистральной сети связи на железных дорогах Японии, в системах автоматического управления движением поездов при передаче команд и извещений с пути на поезд и в обратном направлении, а также в системах телеуправления тяговыми подстанциями и для связи между ЭВМ.

Высокая помехозащищенность волоконно-оптических систем делает целесообразным их применение в системах тиристорно-импульсного регулирования скорости и управления поездом, а также при передаче сигналов между кабинами локомотивов.

Современный этап развития сигнальных устройств характеризуется широким применением микропроцессоров для управления напольными сигналами. Следующим этапом будет разработка электронных систем централизации и блокировки, которые заменят применяемые сейчас электромеханические системы. В будущем предусматривается комплексное использование мини-ЭВМ, микропроцессоров, систем телефонной и высокочастотной связи^*.

^* ("Коцу гидзюцу". 1981, № 3, с. 11-12.)

На ЯНЖД постоянно осуществляется политика экономии рабочей силы путем модернизации средств тяги и механизации операций. Разработанные мероприятия направлены на реорганизацию железнодорожной системы и повышение экономической эффективности ее работы, а также на концентрацию грузовой и пассажирской работы на меньшем числе основных станций и повышение грузовых и пассажирских тарифов.

В период с 1970 по 1980 г. вследствие роста производительности труда штат ЯНЖД уменьшился на 54,5 тыс. человек и в настоящее время составляет 410 тыс. человек^*.

^* ("Japanese National Railways". 1979, № 7, с. 32. )

На ЯНЖД в целях рационализации работы планируют сократить 3099 км малозагруженных железнодорожных линий местного значения, поднять уровень обслуживания пассажиров. Эти мероприятия направлены на сокращение дефицита железных дорог. Для преодоления убыточности железных дорог рассматриваются и принципиально новые решения, например аналогичные идеям сооружения в первой половине 60-х годов новой высокоскоростной линии типа Токайдо^*.

^* ("Кэйсаку то сэйгё". 1981, № 2, с. 21.)

Япония явилась одним из пионеров в организации скоростного движения поездов. Осенью 1964 г. в эксплуатацию была введена высокоскоростная железнодорожная магистраль Токайдо с шириной колеи 1435 мм^*. На старой линии Токайдо, которая, являясь главной артерией страны, составляла 3% общей протяженности ЯНЖД, выполнялось 25% общего объема перевозок. Потребности в увеличении объема перевозок непрерывно возрастали, и в 1938 г. возникла острая необходимость в усилении линий Токайдо и Санъё. Тогда же было решено построить железную дорогу шириной 1435 мм между Токио и Симоносэки, через Осака, общей протяженностью 1000 км^**. Осуществление проекта было рассчитано на 15 лет, начиная с 1940 г., но работы в самом начале были прерваны второй мировой войной. После войны было принято решение о строительстве новой двухпутной линии шириной колеи 1435 мм, проложенной по новой трассе, так как это позволило бы избежать большого количества кривых малого радиуса и переездов, которыми изобилует старая линия Токайдо.

^* ("Железнодорожный транспорт в СССР и за рубежом". 1980 № 7, с. 67-68.)

^** (Кибота Xироси. Атарасий нихон-но тэцудо, с. 24.)

Работы были начаты в апреле 1959 г., а в октябре 1964 г. новая линия Токайдо (Токио-Осака), протяженностью 515,4 км, была открыта для регулярного пассажирского сообщения^*. В сентябре 1965 г. началось, а в 1971 г. закончилось строительство линии от Осака до Окаяма протяженностью 164 км. В 1974 г. была построена линия от Окаяма до Хаката. Высокоскоростная линия Синкансэн (от Токио до Хаката), полностью введенная в эксплуатацию в 1975 г., имеет очень высокую эффективность. Так, участок Токио-Осака составляет ¹/₄₀ общей протяженности ЯНЖД, а скоростные экспрессы перевозят на этом участке ¹/₄ всех пассажиров, перевозимых по железным дорогам Японии^**. Линия Синкансэн представляет собой сложное инженерное сооружение и до известной степени модель будущей железнодорожной системы Японии. Ее основные характеристики представлены в табл. 2.

^* ("Тэцудо гидзюцу кэнкю сирё". 1980, № 6, с. 24-25.)

^** ("Japanese Railway Engineering". 1981. № 4, с. 19-22 )

(* Кибота Хироси. Атарасий нихон-но тэцудо, с. 17-20. Длина участков приводится округленно.)

На участке Окаяма-Хаката насчитывается 41 тоннель, из них 16 имеют длину от 5 до 18 км. На линии от Осака до Хаката 14 станций, 5 из которых на участке Осака - Окаяма со средним расстоянием между ними 37 км. Пути уложены на виадуках высотой 6-8 м. Через каждые 50-80 км расположены дистанции пути, которые снабжены необходимым оборудованием для содержания пути^*. На участке Окаяма - Хаката скорость движения пассажирских поездов может достигать 260 км/ч, а установленная скорость - 210 км/ч. Устройство плитного основания на всем протяжении трассы, включая верхнее строение пути, расположено на земляном полотне. Стоимость строительства линии Токайдо составила 380 млрд. иен, Санъё (Осака - Хаката) - 820 млрд. иен^**. На линии Синкансэн отсутствуют пересечения на одном уровне с автомобильными дорогами и т. п., производится суточный профилактический осмотр и ремонт пути и других устройств, постоянный контроль пути и т. д.

^* ("Сярё то дэнки". 1980, № 10, с. 22-29.)

^** ("Дидзэру". 1981, № 1, с. 6-13.)

Линия Санъё (Осака-Хаката) более совершенна, чем линия Токайдо, и имеет по сравнению с ней ряд особенностей, в частности: более усовершенствованные устройства управления движением поездов, более совершенное обслуживание пассажиров и более высокую степень автоматизации продажи билетов и системы резервирования мест, меньшие эксплуатационные расходы на ремонт и содержание пути, искусственных сооружений и устройств энергоснабжения. Путь линии Санъё имеет улучшенную конструкцию, допускающую на прямых участках скорость 260 км/ч^*. Эта скорость определила радиус кривых 4000 м, возвышение наружного рельса в кривых составляет 180 мм. На линии Синкансэн путь бесстыковой, длина плетей - 1,5 км и соответствует длине блок-участка.

^* (Кибота Хироси. Атарасий нихон-но тэцудо, с. 32-38.)

Для скоростных линий выбрана система мотор-вагонных электропоездов, работающих на принципе распределенной энергии в отличие от принципа концентрированной энергии при применении электровозов. Преимущество первой системы состоит в том, что сила тяги для всего поезда распределяется равномерно по всей его длине^*. Суперэкспресс "Хикари" состоит из 16 вагонов (вместимость - 1400 человек), экспресс "Кодама" состоит из 12 вагонов (вместимость - 1000 человек). В настоящее время парк скоростных моторных вагонов составляет 2500 единиц. Технические характеристики вагонов рассчитаны на скорость движения 210 и 260 км/ч, вместимость их в зависимости от класса колеблется от 42 до 110 мест^**.

^* (Кибота Хироси. Атарасий нихон-но тэцудо, с. 71-73.)

^** ("Japanese Railway Engineering". 1980, № 3, с. 3-5.)

На линии Токио - Осака перевозится 230 тыс. пассажиров в сутки, каждый час отправляется до 9 поездов в обоих направлениях. С 1979 г. начали эксплуатироваться электропоезда, работающие на переменном токе напряжением 25 кВ с конструктивной скоростью 260 км/ч. Пробег электросекций составляет 1470 км/сут. Экспрессы "Хикари" имеют две остановки и проходят путь от Токио до Осака за 3 час 10 мин., а поезда "Кодама" имеют 11 остановок, время в пути 4 часа. В целом на линии Синкансэн высокая плотность поездов - 275 поездов в сутки. В среднем перевозится 380 тыс. пассажиров в сутки^*.

^* ("International Railway Journal". 1981, № 1, с. 21-25.)

На скоростных линиях ЯНЖД в 1976 г. внедрена автоматизированная система управления движением поездов "COMTRAC" с использованием ЭВМ фирмы "Хитати". Коэффициент готовности системы - 99,99%, что обеспечено полным дублированием технических средств, а также добавлением третьего комплекта оборудования, симметрично связанного с первыми двумя системами.

Система торможения обеспечивает плавное уменьшение скорости, начиная с 260 до 30 км/ч. Тормозная система поезда предназначена для контроля и регулирования скорости движения поезда на всех скоростях вплоть до полной остановки. Система может работать в трех режимах: автоматическом, ручном и аварийном^*.

^* ("Japanese Railway Engineering". 1980, № 3, с. 14-16.)

Помимо обеспечения непосредственно движения важной областью применения электроники на ЯНЖД является резервирование мест и продажа билетов на пассажирские поезда (система "MARS"). В системе "MARS" используются ЭВМ "HITAC-8700", работающие в реальном масштабе времени и осуществляющие непосредственное обслуживание касс. На базе систем "MARS-102", "MARS-103" и "MARS-104" была введена в эксплуатацию общесетевая система резервирования мест и продажи билетов "MARS-105", которая действует и в настоящее время. Она переведена на современные ЭВМ повышенной мощности, дополнена подсистемами "MARS-150" для индивидуального и "MARS-202" для группового резервирования мест по телефону. Система "MARS-105" располагает мощным вычислительным центром и достигла суточной производительности 1,4 млн. билетов. К системе "MARS" подключено 1400 железнодорожных касс^*.

^* ("Modern Railways". 1980, № 4, с. 10-l3.)

Специфический характер перевозок на ЯНЖД, выразившийся в преобладании пассажирских перевозок и в большой густоте движения, обусловил особое значение, которое в Японии придается возможности применения ЭВМ для составления графиков движения. Применение ЭВМ для расчета графиков резко сокращает время и затраты ручного труда.

В апреле 1980 г. на сети ЯНЖД сдана в эксплуатацию третья очередь электронной системы сбора и коммутации данных, получившая сокращенное название "DACS". Для системы "DACS" используются мини-ЭВМ, которые установлены в шести региональных транспортных узлах. Система "DACS" имеет информационную связь с пятью системами: информационно-контейнерной ("EPOCS"), ускоренных межрайонных перевозок грузов ("FOCS"), автоматизированной работой сортировочных станций ("YACS"), управлением движения поездов на высокоскоростной магистрали (COMTRAC) и резервированием мест в пассажирских поездах ("MARS")^*.

^* ("Japanese Railway Engineering". 1981, № 3, с. 16-19.)

Эксплуатация скоростной линии Синкансэн показала ее высокую эффективность. Через семь лет после ввода ее в эксплуатацию затраты на строительство полностью окупились. Число пассажиров на линии Токайдо увеличивалось ежегодно на 17%, и к 1980 г. пропускная способность линии достигла своего предела^*. Объем перевозок на скоростной линии Токайдо возрос с 61 тыс. пассажиров в сутки в 1964 г. до 233 тыс. пассажиров в сутки в 1971 г. После открытия участка Осака - Окаяма (март 1972 г.) объем перевозок возрос до 301 тыс. пассажиров в сутки в 1972 г. и до 376 тыс. пассажиров в сутки в 1975 г., а пассажирооборот превысил 50 млрд. пасс.•км^**. Со времени ввода в эксплуатацию линии Синкансэн перевезено 1,7 млрд. пассажиров, а экономия их времени составила 4 млрд. часов^***. Опыт эксплуатации скоростной линии Синкансэн показывает ее высокую экономическую эффективность, быструю окупаемость вложенных средств, безопасность пассажиров и их экономию времени, малую загрязненность окружающей среды и т. д.

^* ("International Railway Journal". 1980, № 6, c. 408, 410.)

^** ("Modern Railways". 1980, № 4, с. 15, 16.)

^*** ("Дидзэру". 1981, № 2, с. 6-7. )

С 1971 г. ведется строительство еще трех скоростных линий - Тохоку, Дзёэцу, Нарита, соединяющих основную линию Токайдо с крупными промышленными центрами. Линия Тохоку (Токио - Мориока) протяженностью 496 км, линия Дзёэцу (Токио - Ниигата) - 270 км, линия Нарита (Токио - Нарита) - 65 км^*. Стоимость строительства линий Тохоку и Дзёэцу составила 4,2-4,6 млрд. иен за 1 км^**. Их основные характеристики даны в табл. 3.

^* ("Дидзэру". 1981, № 2, с. 12-14.)

^** ("International Railway Journal". 1981, № 3, с. 8-10.)

^* (Кибота Хироси. Атарасий нихон-но тэцудо, с. 55-56.)

На линии Дзёэцу построено большое количество тоннелей, таких, как Харуна (15,4 км), Накаяма (14,8 км). Половина протяженности пути - 132 км - уложена на железобетонной эстакаде. Линия проходит в сложных горных условиях. Линии Тохоку и Дзёэцу рассчитаны на движение поездов со скоростью до 260 км/ч (минимальный радиус кривых - 4000 м, расстояние между осями путей - 4,3 м, уклон - до 15%, масса рельсов - 60 кг/пог. м, конструкция пути - безбалластная)^*. Для линии Тохоку и Дзёэцу произведено 360 вагонов электропоездов нового типа. Они имеют существенное отличие от находящихся в эксплуатации поездов на линиях Токайдо и Санъё. Мощность главного двигателя для условий снегозаносимых холодных районов Японии магистралей Тохоку и Дзёэцу повышена с 1480 до 1840 кВт^**.

^* ("Тэцудо добоку". 1980, № 6, с. 36-39. )

^** ("Japanese Railway Engineering". 1981, № 2, с. 16, 17.)

В июне 1982 г. вошли в эксплуатацию магистраль Тохоку, а в ноябре 1982 г. магистраль Дзёэцу. Суточные размеры движения: на Тохоку 30 пар поездов, а на Дзёэцу - 21 пара. Для централизованного управления магистралями Тохоку и Дзёэцу и размещения необходимого оборудования решено построить объединенный диспетчерский пункт. Пункт рассчитан на управление движением поездов на протяжении 2000 км,включая 766 км протяженности магистралей Тохоку и Дзёэцу^*. На нем будет установлено постовое оборудование автоматизированных систем управления движением поездов ("COMTRAC"), информационными потоками ("SMIS"), электротяговыми подстанциями ("DECS"), а также системы диспетчерской централизации, табло индикации поездного положения и маршрутов и устройства поездной радиосвязи^**.

^* ("Railway Gazette International". 1981, № 4, с. 40-42.)

^** ("Нихон кикай гаккайси". 1981, № 4, с. 16-19.)

Новые линии скоростной системы железнодорожных магистралей типа Синкансэн, Тохоку и Дзёэцу сооружены в районах с интенсивными (до 54 см/сут) снегопадами в зимнее время. На эстакадах, снабженных шумозащитными ограждениями общей длиной 60 км, путь на плитном основании сооружен на железобетонных цоколях. Подвижной состав имеет теплоизолированное исполнение и снабжен малогабаритным снегоочистительным плугом, снегозащитным экраном на днище, снегозащитным козырьком над автосцепкой, центробежным устройством очистки от снега, поступающего в систему вентиляции воздуха^*. На стрелочных переводах предусмотрено автоматизированное оборудование электроподогрева или набрызга горячей воды под высоким давлением при приближении поезда.

^* ("Japanese Railway Engineering". 1980, № 6, с. 31-34.)

В 1973 г. принят план строительства четырех линий: продолжение линии Тохоку (Мориока - Аомори, 170 км), Хоккайдо (Аомори - Саппоро, 370 км), Кюсю (Фукуока - Кагосима, 270 км) и Кюсю (Фукуока - Нагасаки, 120 км)^*. Протяженность сети скоростных пассажирских линий Японии в перспективе должна достигнуть 3,5 тыс. км^**.

^* (Кибота Хироси. Атарасий нихон-но тэцудо, с. 61-63.)

^** ("Железнодорожный транспорт". 1982, № 8, с. 76.)

Скоростное движение поездов наряду с положительными чертами выявило и некоторые отрицательные последствия: быстрый износ пути и подвижного состава, трудности текущего их содержания, шум и вибрация близко расположенных от магистралей жилых районов. Признано, что для движения с высокими (до 500 км/ч) скоростями наиболее оптимальными технико-экономическими и энергетическими характеристиками обладает система, которая сочетает линейный двигатель с электромагнитным подвесом и обеспечивает направление движения экипажа и поддержание его на высоте посредством сил электромагнитного взаимодействия и автоматическую стабилизацию положения экипажа в движении^*.

^* ("Дидзэру". 1980, № 3, с. 31-34.)

С 1977 г. в Японии на опытном полигоне Миядзаки проводятся испытания транспортных средств на магнитном подвесе, причем в 1979 г. была достигнута скорость 500 км/ч, а в июле 1980 г. - 517 км/ч. На основе опытных поездок на полигоне Миядзаки сделан вывод о необходимости переделки путевой структуры. Вместо перевернутой Т-образной формы путевой структуры будет использована U-образная форма^*.

^* ("Japanese Railway Engineering". 1981, № 6, с. 14-17.)

Фирма "Japan Air Lines" проводит разработку скоростных систем для перевозки пассажиров на трассах "город - аэропорт". С этой целью в г. Кавасаки построен опытный участок протяженностью 1,6 км с Т-образной путевой структурой, и на нем проводятся испытания транспортных средств "HSST-01" и. "HSST-02" с электромагнитным подвесом и односторонними линейными электродвигателями максимальной скоростью от 100 до 300 км/ч^*. Применяются сверхпроводящие электромагниты левитации в целях эффективного потребления энергии и сохранения окружающей среды. Первоначально обмотки тяги и направления движения должны были располагаться парами с левой и правой стороны пути. Но вследствие того что это приводило к увеличению типов обмоток и удорожанию стоимости, применена система объединенных обмоток тяги и направления движения. Применение алюминиевых проводов уменьшило массу и стоимость обмоток. Питающий провод обмотки делается медным для предотвращения гальванической коррозии. Разработан метод соединения алюминиевого и медного проводов^**.

^* ("Modern Railways". 1980, № 2, с. 11-13.)

^** ("Japanese Railway Engineering". 1981, № 4, с. 2-6.)

Особенности эксплуатации ЯНЖД находят свое отражение в задачах, поставленных перед научно-исследовательскими организациями железных дорог. Конкуренция с автомобильным транспортом в области пассажирских и грузовых перевозок поставила проблему увеличения скоростей движения и повышения комфорта, реконструкции пассажирских станций, модернизации сортировочных и грузовых станций, улучшения условий приемки и доставки грузов, ускорения перевозок и т. д. НИИ ЯНЖД в Кунитати (пригород Токио) является крупнейшим исследовательским центром, имеющим очень высокую репутацию среди подобных организаций промышленно развитых капиталистических стран. Исследовательский центр насчитывает 29 лабораторий, где не только решаются задачи прикладного характера, но и проводятся крупные проблемные исследования. НИИ труда на железнодорожном транспорте Японии предназначен для исследований в области интенсификации труда персонала, повышения уровня обслуживания пассажиров и использования имеющихся технических средств на основе привлечения современных достижений медицины, психологии и экономики. В состав института входят семь лабораторий^*.

^* ("Japanese Railway Engineering". 1980, № 2, с. 14.)

По прогнозам японских специалистов, в ближайшие 20 лет предполагается дальнейшее увеличение объема грузовых и особенно пассажирских перевозок на железных дорогах Японии. Будут расширены сети электрифицированных железных дорог, построены новые скоростные линии, рассчитанные на максимальную скорость до 300 км/ч. Особое развитие получат пригородные пассажирские перевозки на базе электропоездов с повышенными скоростями. К 2000 г. начнут использоваться системы высокоскоростного наземного транспорта со скоростью 400-500 км/ч.

В. С. Побожьев