Analýza projektu magnetického dopravního systému v Mnichově

Vysoká škola ekonomická v Praze Fakulta podnikohospodářská Obor: Podniková ekonomika a management

Analýza projektu magnetického dopravního systému v Mnichově

Vypracovala:

Anna Těžká

Vedoucí práce: Ing. Lubomír Zelený, CSc.

Prohlášení Prohlašuji, že bakalářskou práci na téma „Analýza projektu magnetického dopravního systému v Mnichově“ jsem vypracovala samostatně. Použitou literaturu a podkladové materiály uvádím v přiloženém seznamu literatury.

V Praze dne 12. února 2008

Podpis

Poděkování Děkuji vedoucímu své bakalářské práce Ing. Lubomíru Zelenému, CSc. za odbornou pomoc, spolupráci a přísun cenných rad a připomínek.

Obsah Poděkování .................................................................................................................................3 Obsah ..........................................................................................................................................4 1 Úvod ...................................................................................................................................5 2 Historie magnetické levitace ..............................................................................................7 2.1 Vývojový průběh Transrapidu v Německu ................................................................7 3 Fyzikální a technologické principy.....................................................................................8 3.1 Úvod ...........................................................................................................................8 3.2 Odlišnosti systémů na bázi magnetické levitace a konvenční železnice ....................9 3.3 Teorie a principy.......................................................................................................10 3.3.1 Teorie a principy, na kterých je postaven Transrapid ......................................10 3.4 Systémové druhy ......................................................................................................12 4 Konfrontace s ostatními dopravními systémy ..................................................................14 4.1 Nákladovost v závislosti na růstu provozní rychlosti...............................................14 4.1.1 Diverzifikace systémů podle provozní rychlosti ..............................................15 5 Projekt Mnichov ...............................................................................................................16 5.1 Úvahy nad alternativními trasami ............................................................................16 5.2 Základní charakteristiky ...........................................................................................16 5.2.1 Pozice letiště Franze-Josefa Strausse ...............................................................17 5.3 Argumenty pro výstavbu tratě ..................................................................................18 5.3.1 Zkrácení jízdní doby.........................................................................................19 5.4 Trasa magnetické rychlodráhy..................................................................................19 5.4.1.1 Porovnání s jízdní dobou ostatních letišť .....................................................22 6 Náklady.............................................................................................................................23 6.1 Analýza nákladovosti u konvenční a nekonvenční železnice...................................24 6.1.1.1 Vliv reliéfu krajiny na náklady infrastruktury..............................................24 6.1.2 Provozní náklady ..............................................................................................26 6.1.3 Kalkulace jízdného ...........................................................................................26 6.2 Zdroje financování....................................................................................................27 7 Jednotlivé prototypy vozů Transrapid ..............................................................................28 7.1 Transrapid typu 05....................................................................................................28 7.2 Transrapid typu 06....................................................................................................29 7.3 Transrapid typu 07....................................................................................................30 7.4 Transrapid typu 08....................................................................................................31 7.5 Transrapid typu 09....................................................................................................32 8 Zkušební trať ....................................................................................................................33 9 Projekt v Šanghaji.............................................................................................................33 9.1 Prodloužení trasy, propojení Šanghaje s Pekingem .................................................34 10 Výhody magnetického dopravního systému ................................................................36 10.1 Úspora energie..........................................................................................................37 10.1.1 Úvaha nad úsporností energie ..........................................................................39 10.2 Analýza hlučnosti .....................................................................................................39 10.3 Další přínosy.............................................................................................................40 11 Nevýhody magnetického dopravního systému.............................................................41 12 Závěr.............................................................................................................................42 13 Literatura ......................................................................................................................44 14 Přílohy ..........................................................................................................................47

1 Úvod Při výběru tématu bakalářské práce zvítězila myšlenka propojit zájem o obor, kterému bych se chtěla věnovat ve svém studiu nadále, s osobní zkušeností s dopravní sítí města Mnichova. Co si lze představit pod pojmem nekonvenční doprava, do níž magnetický dopravní systém spadá? Slovník cizích slov uvádí výraz „nekonvenční“ jako neobvyklý. Nekonvenčnost neboli nevšednost se skrývá pod dosud neobvyklou strukturou jízdní dráhy a pohonu, ale i v organizaci a řízení celého provozu. Tradiční spojení kolo-kolejnice vystřídal zcela nový dopravní systém na bázi elektromagnetické levitace využívající bezkontaktní technologie. Nekonvenční dopravní prostředky, do jejichž kategorie magnetické vlaky spadají, procházely dlouhodobým vývojem. Své praktické uplatnění v komerční dopravě našly až teprve v současnosti. Málokdo měl tehdy představu o tom, jakou perspektivní dopravní techniku mají před sebou. Lze na ně pohlížet ze dvou různých úhlů pohledu. Jeden z nich se snaží o interpretaci vlaku na principu magnetické levitace jako dopravního prostředku budoucnosti otevírající cestujícím širokou škálu dosud nevídaných přepravních možností. Splňuje požadavek cestujících o efektivním způsobu dopravy, který si je plně vědom rostoucího významu a především ceny času a který se zároveň snaží o skloubení tohoto cenově-časového faktoru s mnoha dalšími skutečnostmi – zajistit bezpečnost, komfort, šetrnost k životnímu prostředí, hospodárnost apod. Ten zcela opačný velmi často klade důraz až na přílišnou nákladovost projektu. Magnetický vlak považuje spíše za určitý druh atrakce, jež si klade za cíl upoutat co největší pozornost, ukázat ostatním státům technologickou vyspělost a přitažlivost. Je-li tomu skutečně tak, pak projekt magnetické rychlodráhy představuje sice nákladnou technologickou inovaci, ale pozitivně ovlivní ekonomický blahobyt státu. Který z těchto pohledů se zdá být správný? Záleží na každém z nás, ke kterému názorovému pohledu se přikloní. Cílem mé bakalářské práce je podat co největší a nejširší množství informací, faktů a nastíněných úvah k vytvoření vlastní představy o magnetickém dopravním systému.

-5-

Je třeba uvažovat o magnetickém vlaku jako o zbytečné dopravní investici, anebo se zamyslet, zda-li skutečně neotevírá perspektivní dopravu budoucnosti? Nejen tyto otázky se nabízí k zodpovězení, pokud se kdokoli začne zaobírat takto rozsáhlou a „neobvyklou“ problematikou. Ve své práci jsem se snažila přiblížit a analyzovat plánovaný projekt magnetické rychlodráhy německého konsorcia Transrapid International. Všímala jsem si nejen samotného jevu magnetické levitace a základních fyzikálních a technických předpokladů ke konstrukci vozidel a jízdní dráhy, důraz jsem však kladla i na realizovatelnost projektu z ekonomického hlediska, tedy na analýzu nákladovosti a na jednotlivé možnosti financování projektu. Abych našla odpověď na vytyčené otázky, jak posuzovat projekt výstavby magnetické rychlodráhy v Mnichově, považovala jsem za důležité porovnat systém bezkontaktní technologie s ostatními konvenčními systémy nejen z provozního, ale i ekonomického hlediska. Tato hodnotící kritéria byla stěžejní pro analýzu nákladovosti, která stanovila, jakých systémů je třeba upřednostňovat, aby byl splněn zároveň i požadavek efektivnosti. Velmi zajímavé bylo zkoumat rozhodnutí cestujícího, kterou alternativu dopravy zvolí, pokud zvažuje vzájemný vliv vzdálenosti, rychlosti a cestovní doby. Do jaké míry ho ovlivní nejen tyto charakteristiky, ale i spousta dalších, které jsou zmiňovány v mé práci, v preferenci a volbě způsobu dopravy? Mezi největší výhody, které přinese cestujícím realizace magnetické rychlodráhy v Mnichově, patří zajisté úspora jízdní doby a minimalizace cestovní doby. Proto jsem porovnávala jízdní doby konkrétních stanic před a po výstavbě projektu se stanovením, kolik času bude cestujícímu ušetřeno, a do jaké míry zkrátí jeho celková doba přepravního procesu. Velmi přínosné pro mě bylo nalezení takového optimálního rychlostního bodu, při kterém se jednoznačně prokáže výhodnost nekonvenční železnice v problematice spotřeby energie. Dále sledovat vývoj vzájemné závislosti vzdálenosti a cestovní rychlosti, podle kterého se určí časová výhodnost jednotlivých dopravních prostředků.

-6-

2 Historie magnetické levitace Je tomu již 73 let, kdy poprvé německého inženýra Hermana Tempera v roce 1934 napadlo, že by se dalo elektromagnetů využít ke vznášení vozidel na pevné dráze. V témže roce si nechal potvrdit patent na „Bezkolové klouzavé vozidlo, pohybující se podélně po magnetickém poli, jak uvádí Tůma1“. Bohužel se tohoto nápadu chytili vědci až v šedesátých letech, a to především v Německu a Japonsku. Nikdo tehdy neměl představu o tom, jakou perspektivní dopravní techniku mají před sebou.

2.1

Vývojový průběh Transrapidu v Německu V tehdejší době se chopil příležitosti tým dopravních konstruktérů velkých společností

Krauss-Maffei a Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB)2. Kladli si za cíl využít teoretických poznatků o magnetickém nadnášení v osobní hromadné dopravě. Vzhledem k úspěšnosti výzkumných výsledků a představení prvního modelu v roce 1969 našly jejich projekty podporu i u dřívějších Spolkových drah Deutsche Bundesbahn DB. Obě firmy se předháněly v uvedení novějších teoretických poznatků do praxe prostřednictvím dalších prototypů, jejichž vývoj je zachycen v kapitole 7. V roce 1979 byl v městě Ottobrun představen společností MBB tzv. „Magnetický blesk“, který při hmotnosti 6 t dosahoval rychlosti 90 km/h na dráze o délce 600 m. Na to ihned zareagovala společnost Krauss-Maffei vývojem vozidla Transrapid typu 02, které dosáhlo na kilometrové trase rychlost až 164 km/h. Obě společnosti se shodly, že daleko efektivnější bude pokračování ve výzkumu a vývoji společnými silami a založily Sdružení TRANSRAPID-E.M.S3. Výsledek sloučení společností se ukázal vzápětí při konstrukci prototypů Transrapid 03 a Transrapid 04. To už se jednalo o parametry 253,2 km/h při délce 2,4 km. Aby mohlo sdružení úspěšně pokračovat ve výzkumné a vývojové práci Transrapid, získalo grant od Spolkového ministerstva pro rozvoj a technologie. Vozidlo Transrapid typu 05 totiž naznačilo potřebu delší zkušební trati k dosažení rychlejších výkonů. Té mohla vyhovět jedině zkušební magnetická trať v Emslandu, situována podél břehů

1

TŮMA,J.: Nekonvenční dráhy, str. 102. JELEN, J., KELLNER, K.: Svět rychlých kolejí, str.141. 3 JELEN, J., KELLNER, K.: Svět rychlých kolejí, str.141. 2

-7-

severoněmecké řeky Emže, kde už se roku 1984 mohly vytvořit mnohem přijatelnější podmínky pro plánování konstrukce vozidla Transrapid 06, nazývaného „Stříbrný šíp“. Nová zkušební trať byla postavena pod patronací německé Spolkové dráhy Deutsche Bundesbahn a letecké společnosti Lufthansa. Transrapid typu 06 se na jejím povrchu poprvé rozjel až v roce 1987. V následujících letech došlo k několika událostem, které daly vývoji vlaků na bázi magnetické levitace nový směr. Privatizací státních podniků Deutsche Bundesbahn (DB) a Deutsche Reichsbahn (DR) došlo v roce 1994 ke vzniku nového podniku Deutsche Bahn (DB AG)4. Po mnohaleté spolupráci se připojily k původnímu sdružení TRANSRAPID-E.M.S. další firmy, aby založily zcela nové Transrapid International. To se rozhodlo zaměřit na 3 typové kategorie. Buďto bylo základem společného projektu propojení center velkoměst se vzdálenými letišti, anebo spojení samotných velkoměst či vytvoření národní popřípadě kontinentální sítě vysokorychlostních spojů.

3 Fyzikální a technologické principy 3.1

Úvod Myšlenka zkonstruovat vlaky na magnetickém polštáři už není sen, ale je jedním

z mnohých úspěchů soudobé vědecko-technické činnosti. Princip magnetické levitace je znám už relativně dlouho. R.Goddart, americký fyzik, přišel roku 1909 s nápadem, jak využít odpudivých magnetických sil pro pohyb vozidel, aniž by došlo jakýmkoliv způsobem ke vzájemnému doteku. V roce 1912 začal pokračovat v jeho výzkumu francouzský inženýr E. Bachelet, aby došel k závěru nahradit původní magnety vysoce účinnými elektromagnety napájenými střídavým elektrickým proudem. Až teprve v sedmdesátých letech 20. století však došlo k vývojovému zlomu, který zahájil úspěch v uvedení teoretických poznatků do praxe a realizaci současného novodobého způsobu dopravy. V souvislosti s principem magnetické levitace bylo nejvíce úspěšné Německo a Japonsko, kde se jeho vývojem v současnosti stále zabývají (sdružení Transrapid International a JR-Maglev), ale kde také staví svůj úspěch na odlišném principu magnetické levitace.

4

KRATZ, G.:Ekologicky výhodná vozidla pro dálkovou železniční dopravu. Aktuální kolejová vozidla dálkové dopravy a jejich znaky, ODIS, http://www.datis.cdrail.cz/edice/izd/izd2000/izd9_00.pdf, str.3.

-8-

Dosavadní technologický princip „kolo a kolejnice“ slavil svůj úspěch hned několikrát (rychlostní hranice 600 km/h, cestovní rychlost 360km/h5), ale i tak se začíná zdát, že v jeho vývoji už není možné nalézt cestu, která by tyto úspěchy překonávala a která by vymezovala optimální směr, kam se v budoucnosti ubírat při vývoji dopravních prostředků. Zvyšující se počet požadavků (např. na nižší energetickou náročnost a kratší dobu akcelerace) klade důraz na nalezení jiné cesty a jiného směru. Za příkladem kratší doby akcelerace stojí fakt, že zatímco vlak Transrapid vyžaduje k dosažení rychlosti 300 km/h pouhý pětikilometrový úsek, konvenční železniční vlak vyžaduje 30 km tratě.

3.2

Odlišnosti systémů na bázi magnetické levitace a konvenční železnice V první řadě je nutno povšimnout si odlišného principu fungování pohonu jednotlivých

vozidel. Vezme-li se jako příklad odlišnosti vozidlo ICE 3, má na rozdíl od těchto souprav Transrapid uloženu veškerou trakční techniku uvnitř. Energii sice také čerpá z napájecích stanic, ale prostřednictvím trolejového vedení. Uvnitř vlaku musí být energie transformována na tažnou sílu. Vozidlo Transrapid je charakteristické uložením trakční techniky v napájecích stanicích a traťovém tělese, hmotnost vozidla je tedy snížena o hmotnost pohonu vyskytujícího se mimo vozidlový prostor. Proto soupravy Transrapid dosahují velkého dynamického zrychlení a akcelerace při svém rozjezdu. Pro názornost odlišnosti obou systémů jsou uvedeny jednotlivé data v příloze pod tabulkou 14-1, kde je srovnáváno vozidlo ICE 3 s Transrapid typu 05.

5

Vysokorychlostní železnice, http://k47.cz/clanky/VRT.php.

-9-

3.3

Teorie a principy Budoucnost si v souvislosti s rostoucím významem a především rostoucí cenou času

vyžádala zpět myšlenku německého inženýra Hermanna Kempera, zkonstruovat „Bezkolové klouzavé vozidlo, pohybující se podélně v magnetickém poli, jak uvádí Tůma6“. Kemper se snažil o využití základního fyzikálního principu odpudivých a přitažlivých magnetických sil. Dlouholetý vědecký vývoj a obrovský rozvoj mikroelektroniky a počítačů přispěl ke skutečné elektronické regulaci vznosu a stability celého vozu. Princip magnetické levitace funguje tak, že se vozidlo vznáší prostřednictvím elektromagnetických sil a klouže po vzduchovém polštáři. Existuje několik navzájem lišících se systémů, o nichž se zmiňuji v kapitole 3.4 Systémové druhy.

3.3.1 Teorie a principy, na kterých je postaven Transrapid Vzduchová mezera 10 mm mezi rotorem a statorem a vzdálenost 15 cm mezi spodní částí vozidla a tzv. stolem traťového tělesa7 skutečně dokazuje, že se jedná o bezdotykovou technologii. Elektrický proud napájí magnety, jehož přitažlivé a odpudivé síly vozidlo pohání, usměrňují, urychlují a brzdí. Vozidlo se vznáší nad tratí, která je charakteristická v průřezu písmenem „T“ a „obepíná ji svojí spodní částí, která přebírá veškeré funkce železničního dvojkolí a pojezdu, jak uvádí Pernička8“. Traťové těleso je zkonstruováno ocelovými či betonovými nosníky, které jsou zapuštěny až do hloubky 62 m. Výška jednotlivých betonových nosníků nepřesáhne hranici 3,5 m nad zemských povrchem. Vše je názorně ukázáno na obrázku 14-1 v přílohách. Synchronní lineární indukční motor vytvoří elektromagnetické pole, které přemění elektrickou energii v mechanický pohyb aniž by bylo potřeba mechanických převodů a otáčivých součástí. Stator je umístěn na traťovém tělese, kdežto rotor podél vozidla. Pole indukuje sílu na reakční část vozidla, rotor, a tím dojde k jeho přímočarému pohybu. Elektrické měřiče monitorují stav, podle kterého dochází k regulaci velikosti a frekvence přivedeného třífázového střídavého proudu (trať se napájí napětím o velikosti 20 kV).

6

TŮMA,J.: Nekonvenční dráhy, str. 102. PERNIČKA, Jaromír. Transrapid. Železniční magazín, č. 2/98, str.20. 8 PERNIČKA, Jaromír. Transrapid. Železniční magazín, č. 2/98, str.20. 7

- 10 -

Změnou kmitočtu proudu, kterou provádí operátor u napájecí stanice, je regulována provozní rychlost. Pokud by vozidlo brzdilo, motor by musel být přepólován, jedná se o tzv. reverzaci. Při ní převezme motor funkci generátoru. Bezpečnost systému je potvrzena dvěma skutečnostmi. Za prvé, pokud by z jakéhokoliv důvodu došlo k výpadku elektrického proudu a z toho vyplývajícího nenapájení tratě, jsou ve vozidle uloženy záložní baterie. Za druhé, souprava Transrapid je schopna zabrzdit ze 400 km/h přibližně za 3kilometrový úsek. Po obou stranách vozidla jsou nainstalovány levitační a vodící magnety a stejně tak i po obou stranách drah se nacházejí statorové svazky s třífázovým vinutím motoru. Ve spodní části vozidla jsou umístěny tedy jak nosné, tak vodící a hnací magnety určené pro jeho pohon, vedení a zdvih. Na trati nacházející se reakční kolejnice reagují vlivem působením elektromagnetických sil a vozidlo je nadnášeno. Umístění jednotlivých částí je vidět na následujícím obrázku.

Obrázek 3-1 Grafická podoba modelu

Zdroj: http://www.gymfry.cz/zmp0405/bilcak/princip.html

Aby se vozidlo vyznačovalo vysokou stabilitou, je jeho těžiště umístěno pod vlastní jízdní kolejnicí. Touto skutečností se řadí do kategorie nekonvenčně zavěšených drah. Nekonvenčnost neboli nevšednost se skrývá pod dosud neobvyklou strukturou jízdní dráhy a pohonu, ale i v organizaci a řízení celého provozu.

- 11 -

3.4

Systémové druhy Mnohaletým testování a praxí se zjistilo, že uplatnění fyzikálního jevu magnetické

levitace lze nalézt jen v několika systémech, pod nimiž se zároveň skrývá řada výhod i nevýhod. Jedná se zejména o systém s elektromagnetickým vznášením (angl. electromagnetic suspension – tzv. EMS) a systém s elektrodynamickým vznášením (angl. electrodynamic suspension – tzv. EDS). Výše uvedené systémy se navzájem liší způsobem, kterým se snaží vyřešit problém značné nestability magnetického pole a rozdílné intenzity sil. Vozidlo je totiž vzhledem k nejasnému počtu cestujících pokaždé jinak zatíženo a jeho rychlost se také neustále mění. Prvně jmenovaný systém s elektromagnetickým vznášením EMS se stal doposud nejvyužívanějším. Funguje tak, že jsou buďto vzájemně odpuzovány magnety, které jsou umístěny na spodku vozidla a na trati, anebo je vozidlo přitahováno k té části magnetické trati, která je magneticky aktivní. U elektrodynamické levitace EDS je funkčním předpokladem umístění velmi silného supravodivého magnetu na spodku vozidla a rozmístění uzavřených cívek rovnoměrně po délce trati. Uvnitř cívek probíhá indukce elektrického proudu, kterou vyvolá magnetické pole pohybujícího se vozidla. V zásadě je však nutno podotknout, že vozidlo se musí pohybovat. Od tohoto systému se upouští zřejmě z toho důvodu, že supravodivá cívka potřebuje ke svému chlazení tekutý dusík vyznačující se teplotou až -140◦ C, tudíž systém vyžaduje instalaci nákladného chladícího zařízení. Mezera mezi spodní částí vozidla a tratí je větší, v rozmezí 100 - 150 mm. Přesto princip elektrodynamické levitace zkoumají v Japonsku již od roku 1962 a výsledkem mnohaletých vývojů je současná dráha se supravodivými magnety mezi Tokiem a Osakou.

Oba systémy se potýkají se značným problémem proměnlivých účinků magnetického přitahování a odpuzování, jež závisí na mezeře mezi magnetickými prvky vozidla a trati. To ovšem navazuje na další závislost, na zatížení vozidla.

- 12 -

Existuje ještě jeden systém magnetické levitace, který je spojován s Halbachovou soustavou permanentních magnetů a jenž je pod názvem Inductrack patentován v USA. Systém zakládá svůj princip na speciálním vzájemném uspořádání magnetů, které zapříčiňují jejich magnetickou nesymetričnost (magnet odpuzuje pouze jednou stranou). Na rozdíl od principu magnetické levitace využívajícího v Německu a Japonsku je výhodný hned v několika bodech. Jednak není potřeba složitého elektronického zařízení na regulaci proudů a zajištění stability celého vozidla (Transrapid), jednak odpadá nutnost dalšího zařízení, tzv. kryotechnického zařízení u supravodivých magnetů (japonská vozidla). Pomocná kola pro rozběh a doběh jsou potřebná i u tohoto systému, ale výhodu je třeba hledat v nízké kritické rychlosti, při které se začne vozidlo vznášet. Uvedla bych to na následujícím příkladu. Tak jako je u letecké dopravy potřebné pro změnu aerodynamických vlastností letadla zasunutí podvozku, tak je pro magnetické vlaky nutné dosažení určité rychlosti, která zapříčiní změnu aerodynamického odporu. Nejlépe je to vidět na křivkách v grafu 14-2 v přílohách, kde jsou zobrazeny rozdílné jízdní odpory vozidel ICE a Transrapid. Transrapid typu 05 potřebuje dosáhnout rychlost asi 100 km/h, aby došlo ke změně jízdního aerodynamického odporu.

- 13 -

4 Konfrontace s ostatními dopravními systémy Vysokorychlostní železniční doprava je v Evropě diverzifikována podle stanovených kritérií do tří skupinových systémů, a to super-vysokorychlostní systémy (Super-HGV9), kam je zařazován systém využívající technologii magnetické levitace (např.Transrapid), dále vysokorychlostní systémy (HGV), mezi které patří např. vlaky ICE s provozní rychlostí 250350 km/h, a v neposlední řadě Quasi-HGV-systémy s maximální rychlostí do 200 km/h. Ve své práci se zaměřuji na srovnání první a druhé skupiny, tedy vlaky Transrapid porovnám s německými vlaky ICE a francouzskými TGV, jenž využívají trans evropské vysokorychlostní sítě fungující na bázi kolo-kolejnice. Zohledním především ekonomické a provozní hledisko.

4.1

Nákladovost v závislosti na růstu provozní rychlosti Vezme-li se v úvahu hodnotící kritérium nákladovost v závislosti na růstu provozní

rychlosti, pak je prostřednictvím analýz efektivnosti jednoznačně upřednostňován systém magnetické levitace. Kritérium bylo sledováno při dosažených rychlostech jednotlivých systémů v porovnání s provozními náklady, mezi něž se započítávají náklady na provoz, údržbu a opravy (nižší opotřebení dílů), navíc je zde brán v úvahu i pokles či růst míry rizikovosti a bezpečnosti cestujících. Při provozní rychlosti, která přesahuje mez 250 km/h10, byl dokázán znatelný růst provozních nákladů u vysokorychlostních tratí na bázi kolo-kolejnice, který se vyznačoval velmi rychlým růstem.

9

Pozn. kategorie atraktivní dálkové dopravy v Evropě podle: KRATZ, G.:Ekologicky výhodná vozidla pro železniční dálkovou dopravu.., ODIS str.3. 10 KLÜHSPIES, Johannes. Otázka schopnosti inovovat. ODIS, str. 1.

- 14 -

4.1.1 Diverzifikace systémů podle provozní rychlosti Tímto pojmem se otevřel prostor pro zcela nový přístup, který se objevil s magnetickým dopravním systémem, a to rozdělení dopravních systémů podle dosažené provozní rychlosti, tzv. „etablování samostatných infrastruktur“11. Pro místní a regionální dopravu s nízkými rychlostmi se předpokládá, že cestující využije služeb konvenční železnice. Pro provozní rychlost nacházející se v intervalu 250 – 500 km/h by tento způsob dopravy měl být nahrazen nekonvenčním magnetickým dopravním systémem. Pro vyšší cestovní rychlosti je optimální pro pasažéry zvolit dopravu leteckou. Té se na krátké vzdálenosti staví do konkurence právě vysokorychlostní železnice, a proto když cestující stojí před rozhodnutím, kterou alternativu dopravy zvolit, zhodnotí tyto navzájem závislé charakteristiky jako je vzdálenost, rychlost a cestovní doba. V souvislosti s preferencí a volbou způsobu dopravy cestujícími je vyzdvihován výraz „prahová hodina“12 , což je časový úsek, který je stanoven v rozmezí 4 - 4,5 hodin. Je to hranice, kdy se cestující rozhoduje mezi leteckou dopravou nebo konvenční či nekonvenční železniční dopravou. Jestliže se cestující dopraví do této doby na vymezené cílové místo, zvítězí u něj právě železniční doprava. Tržní podíl vysokorychlostních spojů tak dosáhne minimálně 50 %13. Platí zde přímá úměrnost, s rostoucí časovou úsporou roste poptávka na trhu a tržní podíl. Rostoucí a klesající náklady u konvenční a nekonvenční železniční dopravy podrobněji rozpracovány v kapitole Analýza nákladovosti.

11

KLÜHSPIES, Johannes. Otázka schopnosti inovovat. ODIS, str. 1. Modern Railways. Vysokorychlostní železnice – cesta do budoucnosti, str. 5. 13 Modern Railways. Vysokorychlostní železnice – cesta do budoucnosti, str. 5. 12

- 15 -

jsou

5 Projekt Mnichov V centru německé spolkové země Bavorsko, v Mnichově, se započal realizovat ojedinělý projekt svého druhu v Evropě, a to stavba první komerční rychlodráhy na bázi magnetické levitace. Vypracovaný projektový plán předložila společnost Transrapid International a sdružení průmyslových konsorcií Siemens a ThyssenKrupp.

5.1

Úvahy nad alternativními trasami Bavorsko nebyla jedinou zemí, kde se vyjednávalo o vzniku magnetické dráhy. Bylo

vypracováno několik předběžných studií, které předpokládaly záměr výstavby dvou možných tras na území Německa. Kromě Mnichova se hovořilo i o oblasti Porúří, konkrétně o spojení měst Dortmund a Düsseldorf. Tamější vláda spolkové země Nordhein-Westfalen však pozastavila v červnu 2003 plánování realizace projektu a dále se tím již nezabývala.

5.2

Základní charakteristiky Trasa dlouhá 37,4 km povede přímo z centra města na letiště, tedy ze stanice München

Hauptbahnhof

z 11.-12.

koleje

do

stanice

München

Flughafen

Franz-Josef

Strauss

s přesnou lokalizací stanice mezi Terminálem 1 a 2 14. Jízdní doba se výrazně zkrátí na pouhých 10 minut oproti 45 minutám jízdní doby linkami S-Bahn a téměř o hodinu i více, kterou by strávili cestující autem. Spojení centra s letištěm se v současné době uskutečňuje prostřednictvím železničních vlakových spojů S-Bahn linií S1 a S8, kterých využívá necelých 33 % cestujících. Největší část z cestujících, téměř 44 %, upřednostňuje přepravu na letiště osobním automobilem, přibližně desetina cestujících využívá taxislužeb, 7 % lidí se pak dostane na letiště autobusem a 6 % si pronajme vozidlo15. Dnes na letiště dojíždí přibližně 23 000 lidí

každý den za prací, z tohoto počtu

pracujících jezdí 40 % autem. Stanicí Hauptbahnhof jako významného dopravního uzlu projede celkem 2 850 souprav denně, z toho 750 vlaků místní a mezinárodní dálkové dopravy,

14

Magnetschnellbahn. Projekt München, Infomaterial 10 Minuten, http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/de/presse/info/magnetbahn.html. 15 http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/zubehoer__assets/de/dateianhaenge/10__minuten__07__02.pdf

- 16 -

950 souprav S-Bahn a 1 100 U-Bahn. Více jak 120 miliónů v této stanici ročně nastoupí, vystoupí či přestoupí16. Soupravy se budou pohybovat v pravidelném intervalu 10 minut. Plánuje se, že provoz mezi 2 stanicemi zajistí celkem 5 vozidel skládajících se ze 3 sekcí a s kapacitou 148 míst k sezení. Maximální rychlost však bude oproti asijskému konkurentovi omezena na 350 km/h, s průměrnou rychlostí se počítá o 130 km/h nižší. První práce na stavbě by měly být zahájeny již v první polovině roku 2008 (nejpozději v srpnu) a slavnostní zahájení provozu by se mohlo udát na přelomu let 2011 a 2012. Podle dosavadně vypracovaných prognóz se očekává, že tento nový způsob dopravy ročně využije 7,86 miliónů cestujících za rok17.

5.2.1 Pozice letiště Franze-Josefa Strausse Vezme-li se v úvahu evropské měřítko, mnichovské letiště se řadí díky 30 milionům odbavených cestujících ročně na 7. místo, pokud světové měřítko, zaujímá 36. místo v kategorii letišť s nejvyšším počtem cestujících. Růst je znatelný, v roce 2002 se řadilo teprve na 9. místo18. Předpokládá se, že tento údaj bude mít stoupající tendenci. V roce 2020 se počítá s jeho změnou na hodnotu 55,8 milionů cestujících, a proto letiště prošlo náročnými stavebními úpravami na zvýšení kapacity z 25 na 50 miliónů cestujících již v roce 200319. Tabulka 5-1 Základní charakteristiky ve srovnání s letištěm Praha-Ruzyně k období leden-prosinec 200420

METROPOLE A JEJÍ LETIŠTĚ

POČET CESTUJÍCÍCH /ROK V MIL.

VZDÁLENOST OD CENTRA V KM

ZPŮSOB SPOJENÍ S CENTREM

Praha – Ruzyně

9,7 21

12

bus

Mnichov – F.J.Strauss

26,8

32

S-bahn

16

http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/zubehoer__assets/de/dateianhaenge/10__minuten__07__02.pdf Magnetschnellbahn. Projekt München, Infomaterial 10 Minuten, http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/de/presse/info/magnetbahn.html. 18 KERKLOH, M.: Transrapid jako atraktivní dopravní spojení na letiště, str.1. 19 Srovnání metropolitních regionů Prahy, Mnichova.., str. 10. 20 Srovnání metropolitních regionů Prahy, Mnichova.., str. 10. 21 Tiskové zprávy letiště Praha- Ruzyně, 17

http://www.prg.aero/cs/site/airport/tiskove_zpravy/tz_archiv_2005/tiskovezpravy_93.htm.

- 17 -

5.3

Argumenty pro výstavbu tratě Realizaci projektu

magnetické rychlodráhy je možno zvažovat tehdy, jestliže dojde

k propojení minimálně dvou velkých aglomerací nebo několika významných míst v konurbaci. Tato místa by od sebe neměla být vzdálena méně jak 10 km a musela by mít velmi vysokou přepravní poptávku. Pokud bychom u nás chtěli plánovat vysokorychlostní

tratě na bázi

magnetické levitace, museli bychom počítat s městy, která čítají několik miliónů obyvatel, aby došlo ke zhodnocení investičních nákladů a náročná výstavba se tak vyplatila. Na jediném výdělečném koridoru Praha – Ostrava by se tolik cestujících prozatím nenašlo. Pádných důvodů se však v Mnichově nalezne spousta. Výstavbou magnetické rychlodráhy se výrazně napomůže mnichovské infrastruktuře. Dojde k vyřešení hned několika problémů. Jedním z nich je návaznost spojení do poněkud odlehlého letiště. Pro srovnání nemusím jít daleko - letiště Praha Ruzyně je od centra vzdálené pouhých 12 km. Jako další argument je uváděn neustále vzrůstající počet cestujících využívajících letecké dopravy. Jak již bylo uvedeno v úvodu, v současnosti se mluví již o 30 miliónech odbavených cestujících ročně. V roce 2006 vzrostla hodnota oproti předchozí o 7 %, do 10 let se očekává zvýšení o 100%22. Avšak tím největším důvodem je výrazné odlehčení automobilové dopravě, což dokládá velká intenzita provozu na silnicích v oblasti severního Mnichova. Jedná se zejména o dálnici A 92 spojující Mnichov s Deggendorfem a dálnici A 9 s Nürnbergem, jejíž úsek před Mnichovem se řadí na 1. místo s největší intenzitou provozu23. Oblast München Nord je velice vytížená, u odbočky na dálnici Neufahrn denně projede 160 000 vozidel a prognóza do dalších let upozorňuje na dosažení hodnoty 200 000 aut za den. Rychlodráha by proto vedla podél prvně jmenované dálnice A 92 a křížila by A 9. Od stanice München Hauptbahhof se zároveň očekává, že bude sloužit jako jeden z letištních terminálů, čímž se usnadní cestujícím jejich odbavení. Mezi další nesporné výhody patří vytvoření velkého počtu nových pracovních míst, snížení nezaměstnanosti a přínos dopravní infrastruktury pro konání olympijských her v roce 2018.

22 23

http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/zubehoer__assets/de/dateianhaenge/10__minuten__06__03.pdf http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/zubehoer__assets/de/dateianhaenge/10__minuten__06__03.pdf

- 18 -

5.3.1 Zkrácení jízdní doby Cestovní doba, do které se počítá doba přestupu cestujícího a jízdní doba, je jedna z několik výhod magnetického dopravního systému. V následující kapitole se konkrétněji zabývám analyzováním, kolik času cestující ušetří při realizaci projektu mnichovské rychlodráhy. Uvedené časové rozdíly jsou bez započtení doby, kterou cestující musí strávit příchodem a odchodem od vlaků a přestupem. Obecněji se cestovní dobou zabývám v kapitole 10 Výhody, tedy bez souvislosti s projektem v Mnichově. Relativní podíl 77 % z celkového počtu uživatelů rychlovlaku Transrapid24 nebude zahrnovat

mnichovské

obyvatele,

nýbrž

cestující,

kteří

přestoupí

z vnitrostátních

a mezinárodních železničních a leteckých spojů. Dle statistik přilétá vnitrostátními linkami na letiště nejvíce cestujících z těchto lokalit: Nürnberg, Salzburg, Augsburg, Ingolstadt a Rosenheim. Pro ně bude výstavba rychlodráhy největším přínosem. Řada dopravních expertů zkoumala mnichovskou dopravní síť, do které patří celkem 227 stanic metra a linek S-Bahn. Cílem jejich analýzy bylo zjistit, jak dlouho trvá dostat se z jednotlivých stanic na letiště v současné době a o kolik se zkrátí jízdní doba v budoucnu. Došla k závěru, že by se výstavbou magnetické rychlodráhy zkrátila jízdní doba u 70 % těchto stanic minimálně o 15 minut a u více než poloviny o 20 minut. V absolutních hodnotách se konkrétně jedná o 161, ve druhém o 116 stanic25.

5.4

Trasa magnetické rychlodráhy Na obrázku 14-6 v přílohách je možno vidět, kudy povede trasa rychlodráhy. Prochází

několika významnými body: mostem Hackerbrücke, známými stanicemi Olympiapark a Feldmoching. Podél dálnice A 92 vede až ke konečné stanici letiště, které leží v blízkosti obce Erdinger Moos.

24

http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/zubehoer__assets/de/dateianhaenge/10__minuten__sonderausgabe __0702.pdf 25 http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/zubehoer__assets/de/dateianhaenge/10__minuten__07__02.pdf

- 19 -

Následující tabulka udává, jakým způsobem bude řešeno překonávání terénu a přizpůsobení se rozmanitému reliéfu krajiny.

Tabulka 5-2 Základní charakteristiky tratě

TRAŤ JE VEDENA:

MÍSTA POČET KM, KONTAKTU,SPECIFIKA RELATIVNÍ PODÍL TRATĚ

POČET KŘÍŽENÍ, DÉLKA

podél dálnice

18,7 km, 50%

pod silniční sítí

19

podél silnice a železnice

2,9 km, 8%

nad silniční sítí

5

tunelem

8,7 km, 23,3%

nad železniční sítí

2

nad zemských povrchem

22,5 km, 60,1%

počet mostů

3

více než 3,5 m nad zemským povrchem

6,2 km, 16,6 %

délka zvukotěsných stěn a náspů

4 km

Obrázek 5-1 Rychlostní průběh v jednotlivých úsecích trati

- 20 -

V oblasti mnichovského centra je trasa vedena v podzemí (¼ celkové délky, tj. 14,4 km). Zbytek v celkovém součtu 23 km podél silniční a železniční sítě, kdy míjí převážně S-bahn linie S1 a S8 26. Po prozkoumání reliéfu krajiny bylo nutno postavit 3 tunely v délce 8,7 km, což je 23,3% podíl celkové trasy. První tunel o délce 4,9 km je umístěn mezi stanicemi Hauptbahnhof a Olympiapark, druhý tunel dlouhý 2,5 km v blízkosti stanice Feldmoching a poslední v blízkosti konečné stranice Flughafen v délce 1,6 km27. V tunelech bude rychlost vlaku omezena na 250 km/h. Na zbylém úseku jízdní dráhy bude souprava jezdit 12 km na zemském povrchu a necelých 19 km na vestavěných pilířích28. Obrázek 14-9 v přílohách ukazuje, kolik času cestující ušetří přestupem na rychlodráhu ve stanici Hauptbahnhof29. Například časový údaj 22´ u stanice U-bahn Großhadern znamená zkrácení jízdní doby na letiště vůči současnému plánu o plných 22 minut. Časová úspora 22 minut platí i pro ostatní stanice na stejné linii (v této konkrétní situaci na linii U6). Samozřejmě se naleznou i takové hraniční body, pro které platí, že se pro ně stavbou rychlodráhy nic nezmění. Na obrázku je možno vidět zbylých 30 % zastávek, ležících podél linií S1 a S8, u nichž vůbec nedojde ke zkrácení jízdní doby. U linie S1 se konkrétně jedná o stanici Moosach, u linie S8 je to stanice Daglfing. Tyto stanice leží však daleko na severu a východu města, což je překvapující z hlediska časové změny. Menší užitek mají pasažéři u linie S6 na jihovýchodě, stejně tak u linie S4 na východě. Dokonce cestující na východnější větvi linie S2 (do Erdingu) ušetří 12 minut jízdní doby. Největší výhoda je stále však pro cestující, kteří využívají metro, regionální osobní vlaky, mezinárodní dálkovou železniční dopravu a kteří budou v budoucnu čítat více jak polovinu všech uživatelů magnetické rychlodráhy. Pro ně platí zkrácení jízdní doby o více jak 30 minut.

26

Magnetschnellbahn. Projekt München, Infomaterial 10 Minuten, http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/de/presse/info/magnetbahn.html. 27 Magnetschnellbahn. Projekt München, Infomaterial 10 Minuten, http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/de/presse/info/magnetbahn.html. 28 Magnetschnellbahn. Projekt München, Infomaterial 10 Minuten, http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/de/presse/info/magnetbahn.html. 29 http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/zubehoer__assets/de/dateianhaenge/10__minuten__07__02.pdf

- 21 -

Mapa na obrázku 14-8 v přílohách rozděluje mnichovskou metropoli na 4 barevně rozlišené plochy, které znázorňují, o kolik a zda-li vůbec dojde ke změně cestovní doby, bude-li se realizovat projekt Transrapid v Mnichově. U žlutě vybarvených ploch nedochází k žádné změně, cestovní doba zůstane stejná, i když bude mít cestující možnost využít služeb Transrapid. Pro 3 odstíny zeleně vybarvených ploch, od nejsvětlejší po tmavou, platí časová úspora 59 minut, 10-14 minut a 15 i více minut, rozhodne-li se pasažér přepravit vlakem Transrapid30.

5.4.1.1 Porovnání s jízdní dobou ostatních letišť Londýnský vlak Gatwick Express urazí za 30-35 minut trasu dlouhou 43 km z letiště Gatwick do cílové stanice Victoria Station, vlak Airport Express projede za 24 minut 48 kilometrovým úsekem letiště Oslo, Gardermoen – Main Station. Ve Stockholmu urazí vlak Arlanda Express za 20 minut 39 kilometrovou trasu z letiště na hlavní nádraží31.

30 31

http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/zubehoer__assets/de/dateianhaenge/10__minuten__07__02.pdf KERKLOH, M.: Transrapid jako atraktivní dopravní spojení na letiště, str.1.

- 22 -

6 Náklady Náklady jako hodnotící kritérium jsou pro návrh, realizaci a výslednou efektivnost projektu vždy jedny z nejdůležitějších. Proto jim náleží podstatná část mé práce. Celkové náklady byly v počáteční fázi projektu (rok 2001) vyčísleny na částku 1,60 miliardy EUR32, v konečné fázi byly zkalkulovány na částku 1,85 miliardy EUR33, v přepočtu na téměř 51 miliard CZK. Pokud by se srovnaly hodnoty nákladů předešlých velkých dopravních projektů v Bavorsku, leží tato hodnota potřebných investičních nákladů v rozpětí investovaných částek. Stavba Terminálu 2 na letišti v Mnichově stála 1,5 miliardy EUR, což je investice o 350 000 EUR nižší. Výstavba kanálu Mohan – Dunaj vyšla na 2,3 miliardy EUR, tedy na investici o 450 000 EUR vyšší34. V neprospěch mnichovského projektu magnetické dráhy svědčí za prvé fakt, že tato hodnota není konečná a může být překročena podle řady expertů až k sumě 2,2 miliardy EUR35, za druhé je nutno podotknout, že investiční potřeba 1,85 miliardu EUR pochází z kalkulace před 5 lety. Mnozí kritikové zdůrazňují příliš zbytečně vysoké pořizovací a rozpočtové náklady. Mnichovský vrchní starosta Christian Ude navrhl alternativní projekt, zavést na letiště přímou expresní linku, jež by byla zajištěna soupravami S-Bahn. Svůj návrh podložil výsledky průzkumných studií, které uvažovaly o investici více jak poloviční - 860 miliónů EUR36, což je úspora 990 000 miliónů EUR oproti projektu rychlodráhy. Co se týče jízdní doby, ta byla experty odhadována téměř na poloviční zkrácení, tedy na 25 minut oproti 45 minutám v současné době.

32

Magnetschnellbahn. Projekt München, Infomaterial 10 Minuten, http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/de/presse/info/magnetbahn.html. 33 Transrapid v Mnichově se bude stavět; http://www.zelpage.cz/zpravy/5285?oddil=1. 34 http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/zubehoer__assets/de/dateianhaenge/10__minuten__07__01.pdf 35 Magnetschnellbahn. Projekt München, Infomaterial 10 Minuten, http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/de/presse/info/magnetbahn.html. 36 Alternativa k Transrapidu; http://www.zelpage.cz/zpravy/2456.

- 23 -

6.1

Analýza nákladovosti u konvenční a nekonvenční železnice Odhady nákladů je třeba vždy zvážit z hlediska pravdivosti údajů, protože existuje mnoho

analýz, které svědčí v prospěch i neprospěch systému ohledně stejně myšleného projektu. Objevilo se například hodnocení, které vyvrací výhodnost výstavby německého ICE na trase Frankfurt – Kolín, udávající náklady s výstavbou magnetické trati až o 1,6 miliardu EUR nižší. Absence faktů otevírá prostor pouze pro spekulace a nikoliv pro pádné argumentace.

6.1.1.1 Vliv reliéfu krajiny na náklady infrastruktury Tabulka 6-1 Analýza nákladů na výstavbu infrastruktury, údaje k 1.1. 200437

SYSTÉM NA PRINCIPU:

LOKALIZACE TRATI

NÁKLADY (X MIL. EUR/KM)

Kolo-kolejnice · ICE

Frankfurt (letiště)–Mnichov – Kolín

34

Kolo-kolejnice · TGV

Soul – Pusan

34

Magnetický dopravní systém · TRANSRAPID

Longyang – Pudong (letiště)

39

Kolo-kolejnice

Londýn – Glasgow

49

Kolo-kolejnice

Breda – Rotterdam – Amsterdam

50

37

KLÜHSPIES, Johannes. Otázka schopnosti inovovat. ODIS, Nahverkehr Praxis, č. 1/2 2004, str. 17-19, http://www.datis.cdrail.cz/edice/izd/izd9_04/otazka.pdf.

- 24 -

S překonáním reliéfu krajiny se potýká řada evropských měst (Praha nevyjímaje), což dokazuje potřebná vysoká nákladovost při vytváření infrastruktury v náročnějších terénech a tzv. „kopcovité krajině“38. Za těchto podmínek se pohybují náklady obou systémů v přibližně stejné výši, jak je vidno z předešlé tabulky (34 oproti 39 mil. EUR/km, systém ICE x Transrapid). Zcela jiné nákladové rozpětí je v rovinatém terénu. Zde jsou náklady na výstavbu tratě magnetické rychlodráhy mnohem vyšší. Pro konkrétní představu výše individuálních položek nákladů na výstavbu infrastruktury uvedu částku 50 miliónů EUR jako stavební náklady na výstavbu 2 jednoproudových tunelů na kilometrový úsek39. Na trase z mnichovského hlavního nádraží k letišti se plánuje stavba 3 tunelů. Pro další zhodnocení pozitiv projektu bylo zajímavé sledovat analýzu nákladů na výstavbu 1 km dvoukolejného úseku tras pro vlaky ICE z Hannoveru do Berlína a pro vlaky Transrapid z Berlína do Hamburgu. Neuvažovalo se zohlednění nákladů na stavbu nádraží a konstrukci vozidel. Na základě dat z roku 1997 a 1998 by obě výstavby vyžadovaly srovnatelné částky investičních nákladů, tedy 17 miliónů EUR. Jenže v prvním případě se jednalo o pouhých 152 km, v druhém o délku 2 krát větší, téměř 292 km40. V technickém univerzitním institutu v Drážďanech, Technische Universität Dresden, se zabývali studiemi, které mezi sebou srovnávají vysokorychlostní dopravní systémy jak na bázi kolo-kolejnice, tak magnetické levitace. V květnu 2007 představili např. simulaci investičních nákladů na výstavbu dvoukolejné tratě v úseku jednoho kilometru. Výše částek nezahrnovala kalkulaci operačního a řídícího systému a pořizovací cenu vozidel. Průměrné náklady systému Transrapid dosahovaly částky 21,53 miliónů EUR za kilometrový úsek dvoukolejné trati, u vysokorychlostní železnice ICE 17,69 miliónů EUR41.

38

KLÜHSPIES, Johannes. Otázka schopnosti inovovat. ODIS, Nahverkehr Praxis, č. 1/2 2004, str. 17-19, http://www.datis.cdrail.cz/edice/izd/izd9_04/otazka.pdf. 39 Magnetschnellbahn. Projekt München, Infomaterial 10 Minuten, http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/de/presse/info/magnetbahn.html. 40 Magnetschnellbahn. Projekt München, Infomaterial 10 Minuten, http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/de/presse/info/magnetbahn.html. 41 NAUMANN, R., SCHACH, R.: Comparison of high-speed transportation systém, http://www.transport.vgtu.lt/upload/tif_zur/2007-3-schach_naumann.pdf.

- 25 -

6.1.2 Provozní náklady Provozní náklady magnetického systému (náklady na provoz, údržbu vozidla a jízdní dráhy, opravy) jsou díky bezkontaktní technologii mnohem nižší, než-li je tomu u konveční železniční dopravy. Ty mechanické součásti, u kterých dochází k opotřebení, jsou vyměněny za elektronické a elektromagnetické náhradní díly, aby se snížil počet nutných údržbových činností. Procentuální podíly provozních nákladů TGV 7%

4%

31%

11%

12% 19%

16% Přístup na trať

Prodej jízdenek

Kapitálové náklady

Údržba

Služby

Energie

Ostatní

Obrázek 6-1 Provozní náklady u konvenční železnice 42

6.1.3 Kalkulace jízdného Podle odborného posudku, který byl vypracován finančními experty během roku 2004, se plánovaná cena jízdného prozatím stanovila na 14-16 EUR43 za jednoduchou jízdenku, což je částka přesahující současnou tarifní sazbu o 6 až 7 EUR při použití systému S-Bahn. Pokud se tato hodnota navíc porovná s cenami jízdného jiných států za spojení z centra na letiště, je dokonce nižší. Z nádraží Paddington (centrum Londýna) na letiště Heathrow zaplatí dospělý cestující za standardní jednoduchou jízdenku zakoupenou na místě 17,50 GBP44 (v přepočtu 23,6 EUR) a za standardní zpáteční jízdenku 31 GBP (v přepočtu 41,8 EUR), jestliže využije systému železničního spojení Heathrow Express. Jednoduchá jízdenka je o 7,6 EUR dražší.

42

REID,R.; Modern Railways, Vysokorychlostní železnice – cesta do budoucnosti, str.17 Magnetschnellbahn. Projekt München, Infomaterial 10 Minuten, http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/de/presse/info/magnetbahn.html. 44 http://www.heathrowexpress.com/content.asp?SID={F901EFFF-3FD3-4FCE-ADEA57FF957E6BB5}&pageid=30, uvedené jízdné je aktualizováno k datu 28.ledna 2008. 43

- 26 -

Při využití vysokorychlostního železničního spojení společnosti Flytoget AS, které spojuje letiště Oslo, Gardermoen s centrem města, zaplatí cestující za jednoduchou jízdenku 160 NOK45 (v přepočtu 19,8 EUR). Opět se jedná o částku vyšší o 3,8 EUR. Podle starší studie pocházející z března 2006 se jízdné v Mnichově pohybuje přibližně v polovině intervalu srovnávaných cen vysokorychlostních železničních spojení v Římě, ve Vídni a ve Stockholmu. V italském Římě stojí transfer z letiště do centra vlakem Leonardo Express 9,50 EUR a v rakouské Vídni vlakem City Airport Train 8 EUR, zato ve Stockholmu rychlovlakem Arlanda Express už je třeba zaplatit vyšší částku, 220 SEK46, tedy 23,2 EUR. Z toho tedy vyplývá, že cenový poměr je oproti poměru výkonnému z pohledu zákazníka velice přijatelný. Počítá se rovněž se zavedením zákaznického systému (poskytnutím slev pro rodiny a cestující, jenž budou častěji využívat tento způsob dopravy).

6.2

Zdroje financování Na financování vysoce nákladného projektu se dohodla spolková země Bavorsko (úřad

Spolkového ministerstva dopravy), jednotliví představitelé průmyslových společností, německá železnice a Evropská unie dne 24. září 200747. Mezi představitele průmyslových společností patří výrobní a stavební firmy Hochtief, Bilfinger, Berger, Max Bögl, ThyssenKrupp a Siemens. Ze spolkového rozpočtu země vláda vyčlení poloviční částku, avšak s podmínkou, že nepřesáhne mez 925 miliónů EUR. Spolková země Bavorsko přislíbila přispět částkou 490 miliónů EUR, německé dráhy Deutsche Bahn AG uvolní 235 miliónů EUR, letiště F.J.Strausse očekává uvolnit 100 miliónů EUR48. Velká finanční pomoc z fondů Evropské unie se neočekává, neboť ta spíše podporuje vynaložení finančních prostředků na konvenční železniční dopravu, a to především na rozšíření a zvýšení spojů pozemní dráhy S-Bahn. Přesto se očekává přísun z jejich fondů v hodnotě 50 miliónů EUR49. Na zbytek do plánované hodnoty 1,85 miliónů EUR (zbývá 50 miliónů EUR), vyčlení finanční prostředky průmyslové společnosti ThyssenKrupp a Siemens, a to i tehdy, dojde-li k překročení plánovaného rozpočtu. Nositeli rizik se tedy stávají průmyslová konsorcia.

45 46 47 48

http://www.flytoget.no/eng/Travel-info/Fares, uvedené jízdné je aktualizováno k datu 28.ledna 2008. http://www.cityairporttrain.com/flashon/, uvedené jízdné je aktualizováno k datu 28.ledna 2008. http://www.businessinfo.cz/cz/clanek/nemecko/transrapid-pro-mnichov-povolen/1000636/46042/

http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/zubehoer__assets/de/dateianhaenge/10__minuten__07__03.pdf Magnetschnellbahn. Projekt München, Infomaterial 10 Minuten, http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/de/presse/info/magnetbahn.html.

49

- 27 -

7 Jednotlivé prototypy vozů Transrapid 7.1

Transrapid typu 05 Ukázkové vozidlo prototypu Transrapid 05 bylo uvedeno do provozu na Mezinárodní

dopravní výstavě v Hamburgu roku 1979 (IVA) a za dobu tří let, kdy bylo vystavováno, přepravilo v úseku trasy dlouhé 908 m více než 50 000 cestujících. Tehdy dosáhlo maximální rychlosti 75 km/h. Bylo dlouhé 26 m a samotné vážilo 30,8 t. Uvnitř vozu se nalézalo 68 míst k sezení. Vozidlo bylo vybaveno elektromagnetickým nosným a řídícím systémem s pohonem synchronního lineárního motoru.

Obrázek 7-1 Transrapid typu 05

- 28 -

7.2

Transrapid typu 06 Oproti předchozímu prototypu bylo vozidlo Transrapid 06 rozděleno do dvou sekcí, tudíž

bylo o 28 m delší a 71,2 t těžší a prodloužením mohlo nabídnout i o 124 míst více. Prototyp TR 06 byl vyvinut roku 1983 a jako první měl možnost vyzkoušet zkušební trať v Emslandu, jejíž výstavba začala během roku 1980 a dokončena byla roku 1987. Vzhledem k větší délce trati (31,5 km) dosáhlo v témže roce vozidlo rychlosti již 392 km/h.

Obrázek 7-2 Transrapid typu 06

- 29 -

7.3

Transrapid typu 07 Během vývoje na zkušební trati byl prototyp neustále zlepšován, roku 1988 dosáhl

dokonce rychlosti 412,6 km/h. V témže roce byl představen veřejnosti opět na výstavě v Hamburgu. Oproti předchozímu byl opět jinak zkonstruován – o 3 m kratší i o 10 t lehčí s maximální rychlostí 500 km/h. Úlohy obou sekcí jsou rozděleny následovně: v jedné sekci je instalována měřící a diagnostická technika, ve druhé se nachází prostor pro cestující v podobě 60 míst k sezení. Rychlostních rekordů dosahoval postupně, roku 1989 436 km/h, v roce 1993 450 km/h.

Obrázek 7-3 Transrapid typu 07

- 30 -

7.4

Transrapid typu 08 S postupem času se mění technické parametry vozidla a počet vložených sekcí, jenž mají

za cíl prodloužit samotné vozidlo a tedy zohlednit budoucí potřeby cestujících. Významný rozdíl oproti všem předchozím prototypům je rozdělení soupravy do 3 sekcí, a tedy i prodloužení délky o 27,8 m (délka vozidla 78,8 m). Vozidlo má 3,7m na šířku a 4,2m na výšku. I hmotnost a počet míst k sezení se výrazně liší a oba parametry jsou diverzifikovány – pro každou sekci vozidla se počítá 53 t prázdné zátěže. Poslední a střední sekce je přístupná pro cestující, testovací centrum a kabina strojvedoucího jsou umístěny v přední části vozu, pro veřejnost nepřístupné. Do vozidla se vstupuje tlakotěsnými dveřmi, které napomáhají k udržování velmi nízké zvukové hladiny. První sekce nabídne maximálně 92 míst k sezení, střední 126. Ty jsou uspořádány ve 2 řadách vždy po 3 sedačkách. Sedačky jsou potaženy modrou textilií, která je stejná jako ve vlacích současné regionální dopravy (např. linek S-Bahn). Interiér uvnitř vozidla Transrapid 08 je možno shlédnout v přílohách na obrázku 14-3, kde se nachází pro srovnání také obrázek s interiérem Transrapid 09 (14-4). Funkce celého vozu je zajišťována prostřednictvím integrovaného projektového systému. Nad sedačkami je nainstalována vysoce výkonná kamera vyrovnávající světelné záření, která poskytuje aktuální barevné záběry nejen řídícímu středisku, ale i cestujícím ve voze, dále monitor ukazující cestujícím data, kde se aktuálně nachází a jaká je současná nejvyšší rychlost, a informace o městě a aktuální dopravní situaci, s doby příletů a odletů. Prototyp tohoto vozu se uvedl do komerčního provozu v Šanghaji.

Obrázek 7-4 Transrapid typu 08

- 31 -

7.5

Transrapid typu 09 Tento nejnovější prototyp konsorcia Transrapid International byl vyvinut speciálně

pro projekt v Mnichově. V dubnu 2007 byla dodána na zkušební trať první sekce. Jedná se o modernější verzi vozu Transrapid typu 08 s vyspělejší technologií a odolnějšími materiály. Je 75,8 m dlouhý, s šíří čítající 3,7 m, s kapacitou 450 osob. Oproti předchozímu prototypu vlastní zcela nový klimatizační systém, kdy vzduch proudí přes dvojité dno podlahy. Dveře jsou uzpůsobenější pro rychlý výstup a nástup, tedy širší a vyšší. Uvnitř je udržována stále stejná teplota, jež nezávisí nijak na počasí zvenku. Na rozdíl od šanghajského modrobílého vozu je červenobílý, s logem Deutsche Bahn (DB) na přídi. V přílohách se nachází obrázek 14-4 s profilem TR 09.

Obrázek 7-5 Transrapid typu 09

- 32 -

8 Zkušební trať Zkušební trať magnetické rychlodráhy v Emslandu, která nese originální název Transrapid-Versuchsanlage Emsland a zkratku TVE, je situována mezi obcemi Lathen a Dörpen, jež se nacházejí blízko holandsko-německých hranic. Otevřena byla v roce 1985 a jako první na ní byl vyzkoušen prototyp vozidla Transrapid 06. Celková délka trasy 31,5 km je prostorově uspořádaná do dvou smyček (jak dokládá obrázek 14-2 v přílohách). 10 km tvoří ocelové traťové těleso, zbytek 21,5 km betonové traťové těleso. Od roku 1970 byla vyčleněna z daňových příjmů částka okolo 1,4 miliardy EUR50 na vývoj a zkušební provoz tratě v Německu.

9 Projekt v Šanghaji Duben 2004 se zapsal do historie jako významný mezník čínsko-německé spolupráce, neboť byla slavnostně otevřena první komerční rychlodráha na bázi magnetické levitace v Šanghaji. Pouhé 2 roky stačily čínské průmyslové společnosti Shanghai Maglev Transportation Development Co. Ltd. (SMTDC)51 na vybudování tratě. Trasa magnetické dráhy dlouhá 31 km vede mezi stanicemi Long Yang Road (střed města, přes šanghajské finanční centrum Lujiazui) a mezinárodním letištěm Pudong, které vévodí žebříčku nejmodernějších letišť v Asii. Podmínky pro spolupráci na obou stranách byly jasně stanoveny: německá průmyslová konsorcia Siemens, ThyssenKrupp a Transrapid International se postarají o dodání operačního a provozního systému (tzn. vozidla, pohon, systémová a řídící technika) a Shanghai Maglev Transportation Development Co. Ltd. o výstavbu jízdní dráhy a potřebné infrastruktury (stanice, budovy, pilíře). Financování nákladného projektu bylo domluveno na třetinové spolupráci čínské společnosti SMTD Co.Ltd., o dvě třetiny potřebných investičních prostředků se postaraly banky.

50 51

ThyssenKrupp, http://www.zelpage.cz/zpravy/3148. http://www.transrapid.de/cgi-tdb/de/basics.prg?session=926660b247b2b214_10940&a_no=4

- 33 -

Stavbu projektu provázelo i mnoho zajímavostí. Aby bylo dosaženo potřebné stability a byl překonán terén vyznačující se obsahem velkého podílu písčité půdy, která výstavbu značně komplikovala, musely být některé pilíře zapuštěny až do 60metrové hloubky, což bylo technicky velmi náročné. Provozní rychlost soupravy 431 km/h umožní v současné době zkrácení délky jízdní doby z původní 60minutové jízdy autem na 8minutovou jízdu vlakem. U tohoto projektu již lze porovnat efektivnost investice v podobě analýzy ročních nákladů a výnosů. Vezme-li se v úvahu rok 2004, byly vykazovány náklady na výstavbu 1 kilometrové jízdní dráhy 32,5 miliónů USD/km, výnosy se pohybovaly okolo 40-50 miliónů USD. Jednoduchou jízdenku k datu 1.1.2004 bylo možné zakoupit za 106 CNY, tj. 13 USD, tedy po přepočtu dle kurzovního lístku 09/2004 334,5 Kč52.

9.1

Prodloužení trasy, propojení Šanghaje s Pekingem Přepravní poptávka po zavedeném nekonvečním způsobu dopravy stále stoupá, jak

dokládají zjištěné studijní údaje z října 2006

53

. Dle nich služeb Transrapid v Šanghaji zatím

využilo 8 miliónů cestujících a dlouhodobě se očekává růst až o několik desítek procent. Proto se v současné době hledá řešení,

jakým způsobem tuto poptávku uspokojit a kde nalézt

potřebnou kapacitu (doposud nevyužitou), aby došlo k optimálnímu propojení míst s již realizovaným projektem. Otázku, kterým směrem prodloužit magnetickou rychlodráhu, vyřešilo nalezení lokality Huangpu, předměstí s kapacitou 16 miliónů obyvatel. Proběhlo mnoho jednání mezi čínským zadavatelem zakázky a německým konsorciem, z nichž vzešlo předložení několika prozatímních plánů a návrhů, které stanovují prodloužení trati. Nejprve byl schválen projekt prodloužení trati v 34kilometrovém úseku Pudong International Airport Station – Shanghai Hongqiao International Airport, k nejstaršímu šanghajskému letišti ležící v jeho západní části. Další plány představují 170kilometrové prodloužení až k městu Hangzhou, ke středisku východní přímořské provincie Zhejiang. Realizaci projektu dojde ke zkrácení 140minutové jízdní doby na 30minutovou a zvýšení rychlosti na 450 km/h.

52

KAŠÍK, P.: Zpráva z podnikatelské mise Svazu dopravy ČR. http://svazdopravy.cz/index index_cz.html#info0921. 53 http://www.transrapid.de/cgi-tdb/de/basics.prg?session=926660b247b2b214_10940&a_no=4

- 34 -

V současné době se hovoří o propojení města Šanghaj s hlavním městem Peking. Ministerstvo železnic Číny v něm stanovilo rok 2010 jako předpokládanou dobu zahájení provozu a uvedlo 8-12procentní roční zisk54. Předpokládaná investice do trati dlouhé 1 250 km podle předběžných plánů z března roku 2006 vychází na 160 miliard CNY, což je v přepočtu k 31.březnu 2006 19,96 miliard USD nebo-li 471 miliard Kč55. Ministerstvo železnic Číny očekává, že polovina z této investice, tj. 80 miliard CNY, bude financována čínskými pojišťovacími společnostmi.

Obrázek 9-1 Trasa rychlodráhy

54 55

Zdroj:http://www.transrapid.de

International Railway Journal. ODIS, str.4, http://www.datis.cdrail.cz/edice/izd/izd16_07/cina.pdf. International Railway Journal. ODIS, str.4, http://www.datis.cdrail.cz/edice/izd/izd16_07/cina.pdf.

- 35 -

Tabulka 9-1 Porovnání základních charakteristik s projektem v Mnichově

MNICHOV

ŠANGHAJ

Délka trasy

37,4 km

30 km

Počet stanic

2

2

Jízdní doba

10 minut

8 minut

Frekvence spojů

10 minutové intervaly

10 minutové intervaly

Konfigurace vozidla

5

3

Počet sekcí

3

5

Maximální rychlost

350 km/h

430 km/h

10 Výhody magnetického dopravního systému Jak už jsem se zmiňovala v kapitole 4 o konfrontaci dopravních systémů, existuje mnoho hledisek a parametrů, které lze zvažovat při hodnocení výhodnosti jednotlivých konceptů, ať už se jedná o ekonomické či provozně-technické data. Nejčastěji jsou vyzdvihovány náklady v souvislosti se spotřebou energie jako zástupce spíše technické veličiny, dále délka jízdní doby a analýza hladiny zvuku. Mezi další nesporné výhody patří nižší emise škodlivých látek a s tím související nižší vynaložené náklady na ekologii. Magnetický dopravní systém nabízí i vysokou bezpečnost cestujících. Vzhledem k tomu, že má dráha pro každý svůj směr vlastní jízdní pruh (dvouproudová rychlodráha), nepřipadá v úvahu

kolize se soupravou jedoucí v protisměru.

O bezpečnost stejnosměrně jedoucích souprav se stará automatický zabezpečovací systém.

Pokud se na silné stránky technologie maglev podíváme z pohledu ekonoma, první místo v žebříčku zajisté zaujmou velmi nízké náklady na provoz a údržbu oproti nákladům vykazovaným u konvenčních dopravních prostředků. Vzhledem k tomu, že provoz je plně automatizován, může se dovolit zaměstnat méně pracovníků provozního dispečinku. Podrobněji jsou náklady na údržbu vozidel a jízdní dráhy rozebírány v analýze nákladovosti v předchozí kapitole. - 36 -

10.1 Úspora energie Mezi neopomenutelné výhodné aspekty oproti běžné dopravě patří úspora energie. Rychlovlak dosáhne vyššího výkonu při stejné spotřebě energie oproti ostatním dopravním prostředkům díky několika faktorům. Jednak nedochází k mechanickému opotřebení jízdní dráhy, neexistuje zde valivé tření ani tření v ložiscích náprav, soupravy mají nižší aerodynamický odpor, a co víc, elektrický proud napájí jen ten úsek trati, nad kterým se souprava momentálně pohybuje. S tzv. etablováním samostatných infrastruktur se setkáváme i v hodnocení energetické úspornosti jednotlivých systémů. Opět je důležité rozhraní provozních rychlostí 250 km/h a 500 km/h, při kterém dochází k jasné proměnlivosti nákladů rozdílných systémů a také k jiné ekonomické mezní využitelnosti. Na následujícím obrázku je možno vidět, o kolik watthodin méně spotřebuje vlak Transrapid. Čím vyšší rychlost, tím vyšší úspora energie oproti konveční železniční dopravě. Při rychlosti 200 km/h se liší pouze o 7 Wh na kilometr na jednoho cestujícího, což je i tak

Wh/ km na jedno místo k sezení

přijatelná úspora 24,2 %. Avšak při dosažení 300 km/h už je to o 17 Wh, tedy o 33,4 %.

Spotřeba energie (Wh) 60

52

51 50 40 30

34

ICE

29

Transrapid 22

20 10 0 200 km/h

300 km/h

400 km/h

Provozní rychlost

Obrázek 10-1 Úspornost systému ICE a Transrapid v závislosti na provozní rychlosti

V grafu 14-2 v přílohách jsou zkoumány rozdílné hodnoty jízdních odporů obou vozidel, v tabulce 14-3 je znázorněna energetická spotřeba u automobilové a letecké dopravy při různých provozních rychlostech.

- 37 -

Tabulky a grafy 14-3, 14-4, které se opět nacházejí v přílohách této práce, dokazují energetickou výhodnost systému Transrapid, kterou dávají do souvislosti s několika dílčími charakteristikami, a to cestovní rychlostí, jízdní dobou a energetickou spotřebou. Nutno podotknout, že se jedná o studii vozidel ICE 3 a Transrapid typu 05 a že pochází z roku 199956. V analýze je hodnocena trať v úseku Hamburg – Berlín, jenž se vyznačuje délkou 291 km, 100 % vytížením a třemi zastávkami (okraje měst, Schwerin). Z Hamburgu do Berlína dorazí soupravy ICE 3 za 73,3 minut a spotřebují celkem 7 163 kWh, kdežto soupravy Transrapid typu 05 dorazí k cílovému místu o 13,9 minut dříve. Jejich energetická náročnost je však vyšší, spotřebují 8 168 kWh, což je 114 % původní hodnoty. Na vysokou spotřebu má vliv provozní rychlost, která je o 100 km/h vyšší. Pokud by tedy oba vlaky dosáhly stejné rychlosti 330 km/h, časová úspora i energetická potřeba by byla v obou případech nižší, ale pouze o 4,3 minuty a 1 345 kWh, což je hodnota o 18,7 % nižší. V případě ještě nižší rychlosti 300 km/h se rozdíl zmenšuje, časová úspora je pouze 3,4 minuty a spotřeba energie se liší o 1 025 kWh. Spotřeba energie roste výrazně s vyšší cestovní rychlostí. Je nutno nalézt optimální rychlostní bod, při kterém se jednoznačně prokáže výhodnost nekonvenční železnice. Proto dokládám Graf časové výhodnosti dopravních prostředků v závislosti na vzdálenosti a cestovní rychlosti, který se nachází v přílohách (14-1). Podle něj je onen optimální bod, při kterém je jednoznačná výhodnost magnetického dopravního systému,

400 km/h. Ostatní optimální

cestovní rychlosti jsou následující: při 800 km/h zvítězí volba využití letecké dopravy, při 250 km/h vysokorychlostní železnice, u rychlosti 120 km/h cesta vlakem a při 90 km/h automobilová doprava. Navíc je nutno přihlédnout k rozdělení cestovní doby na dobu přípravy (např. u železniční dopravy je to doba nutná k příchodu a odchodu od vlaku, u automobilové dopravy doba cesty ke garáži a doba nutná k nastartování vozidla, u letecké dopravy doba nutná k odbavení na terminálech apod.). Proto se k vlaku a vysokorychlostnímu vlaku připočítává navíc hodnota 0,5 hodiny, k letadlu 1,5 hodiny, k automobilu 0,2 hodiny, k vlaku Transrapid 0,75 hodiny. Spojnice v grafu vždy slučuje tuto fixní časovou hodnotu s hodnotou variabilní, která se bude měnit v závislosti na cestovní rychlosti. Průsečíky spojnic znamenají hranici, od které je výhodné použití onoho konkrétního dopravního prostředku. Bude-li se cestující rozhodovat mezi volbou dopravního prostředku, pro vzdálenosti pod 100 km zvolí automobil, pro vzdálenosti nad 600 km zvolí leteckou dopravu. Vzdálenosti 100-600 km jsou výhodné pro volbu mezi konvenční a nekonvenční železnicí.

56

KRATZ, G.:Ekologicky výhodná vozidla pro dálkovou železniční dopravu. Porovnání vysokorychlostních systémů, ODIS, http://www.datis.cdrail.cz/edice/izd/izd2000/izd9_00.pdf, str.8.

- 38 -

10.1.1

Úvaha nad úsporností energie

Konsorcium Transrapid uvádí ve svém magazínu „10 Minuten“, že pro jednu jízdu magnetického rychlovlaku Transrapid typu 09 v úseku mnichovské hlavní nádraží – letiště je vykazována energetická spotřeba jeden litr motorové nafty na cestujícího57. Pokusím se potvrdit logickou úvahou, zda-li to může být reálné. Jeden litr motorové nafty na úsek dlouhý 38 km znamená spotřebu přibližně 3 litry na 100 km. Z toho vyplývá 12 litrů na 100 km při obsazenosti čtyř osob v automobilu. Tato spotřeba je mnohem vyšší, než-li by bylo reálné u automobilu. S rostoucí rychlostí vzrůstá odpor vzduchu, a tím i spotřeba jako kvadratická funkce v2. Spotřeba pouhého jednoho litru se zdá být tedy možná. Letadlo spotřebuje přibližně 1 410 kg leteckého paliva/100 km letu58, což znamená spotřebu 4,44 litru paliva připadající na jednoho cestujícího. Do této hodnoty se však nezapočítává spotřeba během startu a přistání, takže celková výše potřebného paliva může být ještě mnohem vyšší. Průměrná spotřeba lodní nákladní soupravy TR 400/TČ 100059 je pro představu 10 litru /1 km při nákladu 950 t.

10.2 Analýza hlučnosti Nedochází k vibracím v okolí dráhy, souprava je bezhlučná a vydává

pouze

aerodynamický hluk (odpor vzduchu). Tyto kvantifikované přínosy jsou nemalou měrou důležité pro zalidněnou oblast severního Mnichova. Následující analýza dokazuje rozdílnou hlučnost u konvenční a nekonvenční dopravy. Při rychlosti 300 km/h bylo u vlaku ICE naměřeno 90 dB, kdežto u vlaku Transrapid o 10 dBcož je více než 6 krát méně. Městské regionální rychlostní spoje vykazují při rychlosti 80 km/h emisi hluku 80 dB, souprava Transrapid vykazuje hodnotu o 7dB nižší, což je více než 4 krát méně hluku (73 dB), avšak při rychlosti 200 km/h60.

57

http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/zubehoer__assets/de/dateianhaenge/10__minuten__07__03.pdf Nadace partnerství. Doprava, http://www.nadacepartnerstvi.cz/p-1299154321. 59 http://www.lode.cz/re/clanek.php?ID=1279&rub=1 60 KLÜHSPIES, Johannes. Otázka schopnosti inovovat. ODIS, str.3. 58

- 39 -

10.3 Další přínosy Mezi další pozitiva projektu patří mnohem vyšší zrychlení i zpomalení soupravy. Oproti konvenční železnici zvládá vlak Transrapid i 10% stoupání. Během jízdy cestující uvítají vysoký stupeň komfortu a bezpečnosti, neboť je zkrátka nemožné, aby souprava vykolejila (vlak pevně obepíná vodící dráhu61). Jízda je pohodlná bez bočních a svislých rázů a vysoce bezpečná i při nepřízni počasí (jako jsou přívaly sněhu, nadměrný déšť či mráz). Co se týče magnetického pole, to vyzařuje sílu 100 mikroTESLA, pro srovnání – magnetické pole Země má intenzitu 50 mikroTESLA a magnetické pole barevné televize 500 mikroTESLA62. Díky tomu, že je dráha upevněna nad zemským povrchem betonovými pilíři, jež zabírají velmi malou plochu prostoru, stává se doprava na principu magnetické levitace nejen nezávislou na ostatních dopravních prostředcích, ale zachovává i strukturu a ráz krajiny.

61

Šanghajský vlak Maglev. Bezpečí a pohodlí. http://www.svazdopravy.cz/html/cz/maglev.html. Magnetschnellbahn. Projekt München, Infomaterial 10 Minuten, http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/de/presse/info/magnetbahn.html.

62

- 40 -

11 Nevýhody magnetického dopravního systému Výstavba takto nákladného projektu s sebou nese riziko nenávratnosti prostředků, které byly do investice vloženy. Jak tomu tedy zamezit? Jedním z možných řešení, jak zajistit úspěšnost celého projektu, se nabízí přilákání dostatečného počtu cestujících poptávajících tento nekonvenční způsob přepravy. Čím lze tuto poptávku zajistit? Časovou úsporou, bezpečnou a pohodlnou jízdou či jen touhou zažít něco dosud neobvyklého? Počet potenciálních zákazníků, kteří uvítají pozitiva magnetické rychlodráhy, nemůže být dopředu nikdy znám, a proto se prozatímně projekt opírá pouze o předpoklady a prognózy. Zhodnocení efektivnosti systému lze tedy až následně po jeho zavedení. Systém na bázi magnetické levitace je svým způsobem ojedinělý a odlišuje se od dosavadních dopravních prostředků, se kterými není kompatibilní. Neexistuje zde tedy žádná návaznost na městskou dopravu či železniční spoje jako je tomu například u londýnského letiště Heathrow, kde na sebe soupravy metra a příměstské spoje navazují. Značný podíl investičních nákladů zahrnují stavební úpravy jako je výstavba vlastní tratě (nosných pilířů) a stanic, neboť dráhu nelze postavit na zemském povrchu. Mnozí kritikové maglevů se neustále snaží o pravidelný přísun potenciálních nedostatků, jako je například situace, kdy se na dráze ležící kámen odhodí až do vzdálenosti 500 m. Ustavičným přísným monitoringem však takováto situace není pravděpodobná, neboť monitorování je postaveno na kvalitním bezpečnostním systému, jenž je eventuálně na podobné náhodné události připraven.

- 41 -

12 Závěr Myšlenka zkonstruovat vlaky na magnetickém polštáři už není sen, ale je jedním z mnohých úspěchů soudobé vědecko-technické činnosti. Neobvyklé představy a nápady, jako měl kdysi Jules Verne, se nyní začínají objevovat ve zcela běžném životě obyčejných lidí. Ti odjakživa snili o rychlém a zároveň bezpečném způsobu dopravy a přemýšleli, jakým způsobem toho docílit. Moderní technika a počítačové systémy dospěly do takové fáze vývoje, která dokáže díky své technologické vyspělosti jejich kdysi nepředstavitelné sny splnit. Ve své práci jsem se snažila odpovědět na otázku, kde hledat onen optimální směr, určující o jaký princip se v budoucnosti opírat při vývoji dopravních prostředků. Počet požadavků cestujících na dopravní prostředky se neustále zvyšuje, význam a cena času roste, a proto se klade důraz na nalezení jiné cesty, která by náročnosti požadavků vyhověla co nejvíce. Nekonvenční způsob dopravy se mi jeví zatím jako nejperspektivnější. Dosavadní technologický princip „kolo a kolejnice“ slavil svůj úspěch hned několikrát, ale i tak se začíná zdát, že v jeho vývoji už není možné nalézt cestu, která by tyto úspěchy překonávala a která by se snažila o efektivnější zdokonalení systému. Budoucnost si žádá splnění stále více a více požadavků, které jsou na dopravní prostředky kladeny, ať už je to nižší energetická náročnost nebo vysoká bezpečnost a zároveň rychlost. Lidé si uvědomují rostoucí význam času, jenž velkou měrou ovlivňuje volbu, jakým způsobem se přepravit na vytyčené místo. V současné době je třeba přejít od teorie k praxi a revoluční myšlenky způsobu dopravy na bázi magnetické levitace uzpůsobit potřebě cestujících. Je čas využít technologie k nalezení optimálního dopravního systému, který bude spojovat hospodárnost se spolehlivostí, propojovat výkonnost a zároveň ekonomickou efektivnost v podobě energetické úspornosti, skloubí tichost systému a ekologickou šetrnost a který zvýší bezpečnost cestujících. Kde jinde tyto vlastnosti hledat, než-li u nekonveční železnice? Asie světu ukázala, že taková možnost existuje. Mnichovský projekt je připraven dokázat využitelnost systému i v Evropě. Mnozí kritikové soudí, že realizace dopravního systému na principu magnetického vznášení je jen určitá forma zviditelnění a senzace. I kdyby tomu tak bylo, právě tato „atrakce“, jak bývá projekt magnetické rychlodráhy v Německu nazýván, přiláká a bude motivovat nespočet cestujících, byť jen k získání dosud nevídaného zážitku. Vždyť přeci technika dospěla do dlouho očekávané fáze. Přiblížili jsme se časovému okamžiku, který se snaží využít vědecko-

- 42 -

technického vývoje k nalezení ekologicky šetrného způsobu dopravy, k nalezení dopravního prostředku budoucnosti -levitujících vlaků. Věřím, že jsem ve své bakalářské práci, kterou jsem věnovala analýze projektu prvního evropského komerčního využití fyzikálního principu magnetické levitace, jenž je znám už velmi dlouho a jenom čekal na své historické uvedení v praxi, důkladně pojednala o všech možných perspektivách i úskalích budovaného dopravního systému. Snažila jsem se o přiblížení magnetického dopravního systémů ze všech možných stran. Ať už se jednalo o technologické a fyzikální principy, na nichž je postaven základ nejen vlaků Transrapid, ale i ostatních levitačních systémů, či sledování ekonomických parametrů, jež byly stěžejní pro investiční rozhodování a následnou volbu, zda projekt realizovat. Nesmírně složitý vývoj byl ukázán nejen na jednotlivých prototypech Transrapid, nýbrž i na historickém průběhu vzájemně posloupných myšlenek, které stály u zrodu levitujících vlaků. Jako nejpřínosnější část práce hodnotím kapitolu o nákladech. Pokud se stanovilo nějaké rozpětí částky, které je nutné investovat, je třeba zhodnotit, co na druhou stranu projekt dokáže nabídnout, kde potřebné finanční prostředky získat a dále zvážit, zda-li se případná alternativa i přes nabízené nižší náklady vyplatí (zohlednění v dlouhodobém a ne v krátkodobém časovém horizontu). Proto jsem nákladovost položek porovnávala s konvenční železnicí, cenu budoucích jízdenek Transrapid se současnými v Londýně, Oslu, aj. Ráda bych na tuto problematiku hlouběji navázala ve své diplomové práci, kde již budu mít možnost porovnat skutečné výsledky s teoretickou analýzou, jíž jsem se věnovala v několika kapitolách této práce.

- 43 -

13 Literatura Knižní zdroje: 1. JELEN, Jiří, KELLNER, Karel: Svět rychlých kolejí. Praha: Nadatur 1997. ISBN 80-85884-76-3. 2. TŮMA, Jan: Nekonvenční dráhy. Praha: Nadas 1987. OD 31-062-87-05-01. Odborné časopisy: 3. KÖRNER, M.: Srovnání metropolitních regionů Prahy, Mnichova..časopis Urbanismus a územní rozvoj, Ročník IX, č. 2/2006. Dostupný z WWW: http://www.uur.cz/images/publikace/uur/2006/2006-02/04_srovnani.pdf. 4. MAYER, D. Časopis Elektro. Nové možnosti magnetické levitace v dopravě, č. 12/2003. Dostupný z WWW: http://www.odbornecasopisy.cz/elektro/2003/el120304.htm. 5. NAUMANN, R., SCHACH, R.: Comparison of high-speed transportation system. Transport XXII/2007, str. 139-147. Dostupný z WWW: http://www.transport.vgtu.lt/upload/tif_zur/2007-3-schach_naumann.pdf. 6. PERNIČKA,J.: Transrapid. Železniční magazín, č. 2/98. 7. Další pokrok v technice magnetické dráhy. Reportér AŽD Praha, č. 4/2000.

Internetové zdroje: 1. BILČÁK, M. Princip. Dostupný z WWW: http://www.gymfry.cz/zmp0405/bilcak/princip.html. Technologie. Dostupný z WWW: http://www.gymfry.cz/zmp0405/bilcak/technologie.html. Historie. Dostupný z WWW: http://www.gymfry.cz/zmp0405/bilcak/historie.html. 2. KAŠÍK, P. : Zpráva z podnikatelské mise Svazu dopravy ČR. Dostupná z WWW: http://www.svazdopravy.cz/index_cz.html#info0921.html 3. KERKLOH, M.: Transrapid jako atraktivní dopravní spojení na letiště. Dostupný z WWW: http://www.datis.cdrail.cz/edice/izd/izd9_04/transrap.pdf. 4. KLÜHSPIES, Johannes. Otázka schopnosti inovovat. ODIS, Nahverkehr Praxis, č. 1/2 2004, str. 17-19. Dostupný z WWW: http://www.datis.cdrail.cz/edice/IZD/izd9_04/otazka.pdf. 5. KLÜHSPIES, Johannes: Transrapid – Maglev in China. Dostupný z WWW: http://www.maglev.de/index.php?de_msb_cn.

- 44 -

6. KRATZ, G.:Ekologicky výhodná vozidla pro dálkovou železniční dopravu. Korektura ODIS, březen 1999. Dostupný z WWW: http://www.datis.cdrail.cz/edice/izd/izd2000/izd9_00.pdf. 7. REID,R.; Modern Railways, Vysokorychlostní železnice – cesta do budoucnosti. Alternativa letecké dopravy. Dostupný z WWW:http://www.datis.cdrail.cz/edice/IZD/izd19_07/VYSOKO.pdf. 8. TÝFA, L. : Vysokorychlostní železniční tratě. Dostupný z WWW: http://vrt.fd.cvut.cz/data/prednasky/yvt2.pdf. http://vrt.fd.cvut.cz/data/prednasky/yvt1.pdf. 9. České vysoké učení technické v Praze. Fakulta dopravní. Dostupné z WWW: http://www.fd.cvut.cz/. 10. ČT24, Bavorsko získalo peníze na stavbu magnetické rychlodráhy. Dostupný z WWW: http://www.ct24.cz/zesveta/index_view.php?id=231774. 11. Flytoget Airport Express Train. Fares. Dostupný z WWW: http://www.flytoget.no/eng/Travel-info/Fares. 12. Heathrow Express Tickets. Dostupný z WWW: https://www.heathrowexpress.com/content.asp?SID={9EF13D29-14C4-4CC5-9EDD835BF4A4C6D8}&pageid=30. 13. International Railway Journal, China sets HS Target, str. 17-19, prosinec 2006, korektura ODIS. Dostupný z WWW: http://www.datis.cdrail.cz/edice/izd/izd16_07/cina.pdf. 14. Maglev. Dostupný z WWW: en.wikipedia.org/wiki/Maglev_train. 15. Magnetická dráha Transrapid povolena. Dostupný z WWW: http://www.businessinfo.cz/cz/clanek/nemecko/transrapid-pro-mnichovpovolen/1000636/46042/. 16. Magnetschnellbahn. Projekt München - Presse. Die Zeitungen 10 Minuten, č.1,2,3,4/2007, Sonderausgabe 2/2007, č.1,2,3,4/2006. Dostupné z WWW: http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/de/presse/info/magnetbahn.html. Projekt München, http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/de/projekt__muenchen/projekt__muenchen.html. Die Magnetschnellbahn,http://www.magnetbahn.de/site/dbmagnetbahn/de/gmbh/gmbh.html. 17. Magnetický rychlovlak Transrapid. Dostupný z WWW: http://jansirc.ic.cz/transrapid/. 18. Nadace partnerství. Doprava, http://www.nadacepartnerstvi.cz/p-1299154321. 19. Návštěva TVE. Dostupný z WWW: http://www.zelpage.cz/clanky/navsteva-tve---transrapid-versuchsanlage-emsland.

- 45 -

20. Online tickets. Dostupný z WWW: http://www.cityairporttrain.com/flashon/. 21. Prices from August, 20th 2007. Dostupný z WWW: http://www.arlandaexpress.com/. 22. Šanghajský vlak Maglev. Dostupný z WWW: http://www.svazdopravy.cz/html/cz/maglev.html. 23. Tiskové zprávy letiště Praha-Ruzyně, Dostupné z WWW: http://www.prg.aero/cs/site/airport/tiskove_zpravy/tz_archiv_2005/tiskovezpravy_93.htm. 24. Transrapid pro Mnichov. Dostupný z WWW: http://aktualne.centrum.cz/zahranici/evropa/clanek.phtml?id=509040. 25. Transrapid v Mnichově se bude stavět. Dostupný z WWW: http://www.zelpage.cz/zpravy/5285. 26. Transrapid International. Flughafenanbindung München. Dostupný z WWW: http://www.transrapid.de/cgi-tdb/de/basics.prg?session=5546950c479c5fc2_904297&a_no=10. Einstieg in Richtung Zukunft. Dostupný z WWW: http://www.transrapid.de/pdf/tri_mue_folder_de_0305.pdf. China. Dostupný z WWW: http://www.transrapid.de/cgi-tdb/de/basics.prg?session=5546950c479c5fc2_904297&a_no=4. Shanghai – Vom Flughafen Pudong nach Lujiaziu. Dostupný z WWW: http://www.transrapid.de/cgi-tdb/de/basics.prg?session=5546950c479c5fc2_904297&a_no=9. Transrapid Story. Dostupný z WWW: http://www.transrapid.de/cgi-tdb/de/basics.prg?session=5546950c479c5fc2_904297&a_no=41. 27. Učiní splavnění Dolního Labe říční nákladní přepravu konkurenceschopnou? http://www.lode.cz/re/clanek.php?ID=1279&rub=1. 28. Vysokorychlostní tratě. Dostupné z WWW: http://vrt.fd.cvut.cz/.

- 46 -

14 Přílohy

Obrázek 14-1 Vozidlo Transrapid 08 na traťovém tělese

Zdroj:http://www.transrapid.de

Tabulka 14-1 Systémové porovnání vozidel ICE 3 a Transrapid TR 05

Zdroj:http://www.datis.cdrail.cz/edice/izd/izd2000/izd9_00.pdf

- 47 -

Graf 14-1Graf časové výhodnosti dopravních prostředků v závislosti na vzdálenost

Zdroj:http://www.datis.cdrail.cz/edice/izd/izd2000/izd9_00.pdf

- 48 -

Graf 14-2 Graf jízdních odporů u vozidel ICE 3 a Transrapid TR 05

Zdroj: http://www.datis.cdrail.cz/edice/izd/izd2000/izd9_00.pdf

- 49 -

Tabulka 14-2 Energetická spotřeba v závislosti na dílčích charakteristikách v datech

Zdroj: http://www.datis.cdrail.cz/edice/izd/izd2000/izd9_00.pdf

Tabulka 14-3

200 km/h: 300 km/h: 400 km/h:

Srovnání s automobilovou a leteckou dopravou

32 Wh/km 47 Wh/km 66 Wh/km

1,1 l Benzin/100 km 1,6 l Benzin/100 km 2,2 l Benzin/100 km

Graf 14-3 Energetická spotřeba v závislosti na cestovní rychlosti v grafické podobě

Zdroj:http://www.datis.cdrail.cz/edice/izd/izd2000/izd9_00.pdf

- 50 -

Obrázek 14-2 Prostorové uspořádání TVE Zdroj: http://www.gymfry.cz/zmp0405/bilcak/historie.html

- 51 -

Obrázek 14-3 Srovnání interiéru TR 08 v Šanghaji a TR 09 v Mnichově Zdroj: http://www.magnetbahn.de

Obrázek 14-4 Interiér TR 09 Zdroj: http://www.magnetbahn.de

Obrázek 14-5 Interiér šanghajského vozidla TR 08 - sekce VIP Zdroj: en.wikipedia.org/wiki/Maglev_train

Obrázek 14-6 T 09 z celkového pohledu Zdroj: http://www.transrapid.de

- 52 -

Obrázek 14-7 Trasa magnetické rychlodráhy Zdroj: http://www.transrapid.de

Obrázek 14-8 Diverzifikace časové úspory podle barevného rozlišení Zdroj:http://www.magnetbahn.de

- 53 -

Obrázek 14-9 Síť spojů vlaků S-bahn a souprav metra U-bahn v Mnichově Zdroj:http://www.magnetbahn.de

- 54 -