Высокоскоростные железные дороги, изменившие Китай

Обеспечив фундамент для технического прорыва, и накопив опыт испытаний на линиях Гуанчжоу – Шэньчжэнь, Пекин – Шанхай и Шанхай – Нанкин, в последующие десять лет с 1997 по 2007 год в Китае шесть раз увеличивали скорости всей железнодорожной сети. Для пяти этапов увеличения скоростей, успешно завершенных к 2004 году, использовалось оснащение полностью китайского производства, максимальная скорость движения увеличилась до 200 км/ч, протяженность путей с увеличением скоростей до 120 км/ч и выше составила 16 500 километров, из них на 7700 километрах путей скорости увеличились до 160 км/ч и выше. Помимо увеличения скорости на уже имеющихся железнодорожных линиях в 1998 году началось строительство выделенной пассажирской линии Циньхуандао – Шэньян, а в 2003 году она была введена в эксплуатацию. Это была первая линия, проверенная в соответствии с установленными китайскими железными дорогами (КЖД) стандартами, первая железная дорога, на которой обкатывалось оборудование для высокоскоростных дорог китайского производства. Между 2000 и 2004 годами наша страна последовательно разработала моторвагонный поезд с сосредоточенной тягой «Звезда Китая» и моторвагонный поезд с распределенной тягой «Пионер». В 2004 году Государственный комитет по развитию и реформам и Министерство железных дорог совместно высказали общую потребность в «заимствовании передовых технологий, совместном проектировании и создании бренда КНР в этой сфере». Так было положено начало заимствования и локализации технологий высокоскоростных железнодорожных магистралей Китаем с последующим выходом КНР на путь инноваций. Шестое увеличение скоростей железных дорог по всей стране, проведенное в 2007 году, позволило увеличить максимальную скорость движения поездов до 250 км/ч, протяженность путей, на которых скорость стала 120 км/ч и выше, составила 22 тысячи километров.

Подвижной состав «Звезда Китая», спроектирован и произведен Китаем полностью самостоятельно (фото: Ян Ян)

1 августа 2008 года в эксплуатацию была введена междугородная железная дорога Пекин – Тяньцзинь – первая китайская высокоскоростная магистраль с конструкционной скоростью 350 км/ч.

1. Путь развития, который прошли китайские высокоскоростные железные дороги за десять лет с момента появления междугородной железной дороги Пекин – Тяньцзинь

С момента открытия движения по междугородной железной дороге Пекин – Тяньцзинь и по сегодняшний день наша страна добилась огромного прогресса в исследованиях и изысканиях в области высокоскоростных железных дорог за этот достаточно короткий срок, масштабы строительства ВСМ и эксплуатационная длина путей стремительно продвинули Китай на первое место в мире. Далее мы вместе с вами посмотрим на яркий путь китайских ВСМ, который они прошли в своем развитии за эти 10 лет с появления первой высокоскоростной железнодорожной магистрали Китая.

В октябре 2008 года правительство КНР опубликовало «Среднесрочный и долгосрочный планы развития железнодорожной сети (с поправками от 2008 года)», заявив о строительстве более 16 тысяч километров выделенных пассажирских железнодорожных линий.

Поезд идет мимо Пекинского Экспо-парка (Beijing Garden Expo Park) по магистрали Пекин – Гуанчжоу (фото: Лю Куньди)

6 февраля 2010 года была введена в эксплуатацию первая в мире высокоскоростная магистраль, построенная на территории, обширная площадь которой представлена просадочными лессовыми грунтами, ВСМ Чжэнчжоу – Сиань, общей протяженностью 505 километров.

1 июля 2010 года было открыто движение по междугородной железной дороге Шанхай – Нанкин, проходящей через Шанхайскую агломерацию – самую густонаселенную городскую агломерацию в КНР. Протяженность этой линии составила 301 километр.

30 июня 2011 года в эксплуатацию была введена высокоскоростная железнодорожная магистраль Пекин – Шанхай, общей протяженностью 1318 километров, на которой эксплуатационная скорость поездов во время тестовых испытаний достигала 486,1 км/ч.

1 декабря 2012 года в эксплуатацию ввели первую в мире высокоскоростную железную дорогу, пересекающую регион с альпийско-арктическим климатом и сезонно-мерзлым грунтом, от Харбина до Даляня, ее протяженность составила 921 километр.

26 декабря 2012 года было открыто регулярное движение поездов по самой протяженной в мире ВСМ общей длиной 2298 километров, проходящей через умеренный и субтропический пояса, пересекающей территории с разнообразным рельефом местности и геологическими условиями, а также преодолевающей множество рек от Пекина до Гуанчжоу.

Через год, 28 декабря 2013 года, открытое движение по всей приморской юго-восточной ВСМ11 соединило дельту реки Янцзы с дельтой Жемчужной реки Чжуцзян, протяженность магистрали составила 1524 километра.

Еще через год, 26 декабря 2014 года, в эксплуатацию была введена высокоскоростная железная дорога Ланьчжоу – Урумчи, протяженностью в 1776 километров. Это первая в мире ВСМ по самой большой протяженности железнодорожных путей, проложенных за один этап строительства.

28 июня 2015 года в эксплуатацию была введена ВСМ Хэфэй – Фучжоу, одна из самых красивых высокоскоростных железнодорожных магистралей, ее общая длина составила 852 километра.

30 декабря 2015 года в эксплуатацию ввели первую во всем мире кольцевую высокоскоростную магистраль вокруг острова – круговую ВСМ Хайнань общей протяженностью 653 километра.

В июле 2016 года правительство Китая опубликовало новый «План среднесрочного и долгосрочного развития железнодорожной сети», в котором было распланировано строительство «Восьми вертикалей и восьми горизонталей» – сети высокоскоростных железнодорожных магистралей.

В этом же году Китай провел комплексные испытания моторвагонного подвижного состава «китайского государственного стандарта» – полностью самостоятельная проектно-конструкторская разработка и эксклюзивная интеллектуальная собственность КНР – на участке Чжэнчжоу – Ланьчжоу высокоскоростной магистрали Сюйчжоу – Ланьчжоу, на практике реализовав относительную скорость 420 км/ч при встречном и попутном движении.

28 декабря 2016 года было открыто движение по всей ВСМ Шанхай – Куньмин. Это самая протяженная железнодорожная линия широтного направления, проходящая через максимальное число провинций, ее протяженность составила 2252 километра.

21 сентября 2017 года моторвагонный поезд «Возрождение», созданный в соответствии с уникальным китайским государственным стандартом, был пущен в коммерческую эксплуатацию на ВСМ Пекин – Шанхай со скоростью движения 350 км/ч, установив новую планку в мировой практике строительства и эксплуатации высокоскоростных железных дорог.

6 декабря 2017 года в эксплуатацию ввели первую в Китае высокоскоростную железнодорожную линию, пересекающую границу между географическим и климатическим севером и югом – горный хребет Циньлин, ВСМ Сиань – Чэнду протяженностью 658 километров.

1 марта 2018 года участок ВСМ Пекин – Шэньян, проходящий по территории провинции Ляонин, положил начало комплексным испытаниям ключевой технологии автономного интеллекта ВСМ, а строительство ВСМ Пекин – Чжанцзякоу и междугородной железной дороги от Пекина до нового района Сюнъань открыло эпоху интеллектуальных высокоскоростных магистралей.

К концу 2018 года эксплуатационная длина высокоскоростных железных дорог Китая приблизилась к 30 000 километров, что составило более чем 2/3 от общей протяженности всех ВСМ мира. КНР заняла первое место в мире по протяженности высокоскоростных железных дорог и по интенсивности перевозок, а также стала страной с самыми сложными условиями эксплуатации железнодорожной сети. Высокоскоростные подвижные составы Китая уже перевезли девять миллиардов пассажиров, став основным каналом железнодорожных пассажирских перевозок в стране. Высокоскоростные железнодорожные магистрали Китая лидируют в мире по безопасности, надежности и транспортной эффективности.

2. Инновации в сфере технологий организации перевозок за 10 лет существования междугородной железной дороги Пекин – Тяньцзинь

С момента открытия движения по междугородной железной дороге Пекин – Тяньцзинь и по сегодняшний день только в области технологий организации перевозок на высокоскоростных железных дорогах, с которыми непосредственно сталкиваются люди, китайские ВСМ уже создали большое количество инноваций. С точки зрения способа движения поездов Китай стал первой в мире страной, создавшей три вида составов: высокоскоростной состав, моторвагонный подвижной состав и междугородний состав, а также реализовавшей систему следования высокоскоростных поездов – линии со смешанным движением, использующиеся как для грузовых, так и для пассажирских перевозок, путепроводы для прямого сообщения, ночные поезда. На высокоскоростных магистралях в большом количестве ходят высокоскоростные поезда, прикрепленные к конкретной магистрали, но в то же время ходят и высокоскоростные поезда прямого сообщения, у которых максимальная протяженность преодолеваемого пути за один маршрут превышает 2600 километров, что делает возможными поездки на дальние расстояния без пересадок. Осуществляя движение высокоскоростных поездов прямого сообщения на скоростях 300 км/ч и 200 – 250 км/ч, ВСМ в полной мере используют сетевой эффект плотного покрытия территории. Китайцы первыми в мире создали режим ночной эксплуатации высокоскоростных поездов, отправление спальных высокоскоростных поездов, чем подняли коэффициент использования ВСМ, расширив конкурентное преимущество высокоскоростных железных дорог с 1500 километров до более чем 2000 километров.

Что касается формирования графика движения пассажирских поездов, то в период китайского Нового года по лунному календарю, в летний период, в праздничные и нерабочие дни и в другие временные интервалы в условиях огромного пассажиропотока и высокого сосредоточения пассажиров все соответствующие органы железной дороги работают в часы пик праздничных и нерабочих дней, выходных дней и будней согласно вариантному графику движения поездов, осуществляя в зависимости от ситуации эффективное сопоставление следования высокоскоростных поездов с «нуждами» пассажиропотока.

Соответствующий орган железной дороги организовал продажу билетов на сайте 12306, покупку билетов через мобильное приложение, заказ билетов по телефону, приобретение билетов самостоятельно в автомате и многие другие каналы и способы продажи билетов, осуществив тем самым электронизацию оплаты. Система обслуживания пассажиров осуществила объединение и согласованную координацию радиооповещения на станциях и вокзалах, автоматической проверки билетов, видеонаблюдения, навигации, самостоятельного поиска и вызова помощи и других услуг.

Система проверки и ремонта оборудования ВСМ, система мониторинга и раннего предупреждения стихийных бедствий и другие системы используют разнообразное оборудование для мониторинга и раннего предупреждения стихийных бедствий, таких как сигналы оповещения о количестве атмосферных осадков, сильном или ураганном ветре, высоте снежного покрова, сигналы предварительного оповещения о землетрясении, камнепаде и обвале, а также регулярно каждые 10 – 15 дней проводят полный осмотр «здоровья» базовой инфраструктуры ВСМ, осуществляя динамическую проверку состояния стационарного оборудования высокоскоростных железных дорог.

Главное управление Китайских железных дорог (с 18 июня 2019 года Китайская железнодорожная корпорация) определило основной технологический регламент ВСМ и требования к профессиональным навыкам, а местные управления железных дорог определили систему регламентирования эксплуатации. Как следствие, была выстроена нормативно-техническая система полного регламентирования ВСМ, покрывающая все специальности, профессиональные уставы всех направлений, техническую документацию, рабочий стандарт, порядок выполнения операций.

3. Технический прорыв, который совершили китайские высокоскоростные железные дороги за последние 10 лет существования междугородной железной дороги Пекин – Тяньцзинь

Сегодня ВСМ являются сосредоточением высоких технологий, важным символом модернизации железных дорог и квинтэссенции человеческой цивилизации, отражающим комплексную мощь страны. Развитие китайских высокоскоростных дорог до сегодняшнего дня строилось на преодолении огромного количества технических преград, благодаря чему была создана законченная технологическая система китайских ВСМ, охватывающая проектно-изыскательные работы, строительные работы, производство оборудования и оснащения, управление эксплуатацией и другие аспекты, а общий технический уровень позволил уверенно вступить в первые ряды самых передовых мировых ВСМ, при этом часть технологий достигла лидирующего положения на мировой арене.

В последние годы в нашей стране построено большое количество высокоскоростных железнодорожных магистралей, адаптированных к альпийско-арктическому климату, к высоким температурам, к песчаным бурям, к засушливому климату и другим климатическим условиям окружающей среды, а также к мягкому слабому грунту, лессовым грунтам, сезонно-мерзлому грунту, карстовому грунту и другим сложным геологическим условиям. Китай – единственная в мире страна, способная построить высокоскоростные железные дороги в самых разнообразных климатических и геологических условиях.

Китай разработал разнообразные модели безбалластных путей, построил классические железнодорожные дороги самого высшего мирового уровня, а также проложил тоннели в сложных геологических условиях. Так, было построено более ста тоннелей общей протяженностью свыше десяти километров, в том числе тоннель Шицзыян на ВСМ Гуанчжоу – Шэньчжэнь и группа тоннелей Циньлин на ВСМ Сиань – Чэнду.

Китай обладает самым разнообразным и полным набором технологий проектирования и возведения мостов и современным строительным оборудованием, с его помощью построены Нанкинский большой мост через реку Янцзы – Нанкин Дашэнгуань, Уханьский большой мост Тяньсинчжоу и другие длиннопролетные мосты ВСМ мирового уровня через крупные реки.

Участок от Шэньяна до Даляня ВСМ Харбин – Далянь проходит первое испытание снежной бурей (фото: Ян Юнгань)

Первый отправившийся из Сианя поезд высокоскоростной магистрали Сиань – Чэнду проезжает первый тоннель Циньлин (фото: Ню Жунцзянь)

Уханьский большой мост Тяньсинчжоу (фото: Хэ Сюйлун)

Моторвагонные поезда «Гармония» (модель CRH5) готовы к отправлению с производственной базы Чанчуньского завода пассажирских вагонов (фото: Ян Ян)

Эффект от инновационной ступенчатой технологии высокоскоростного моторвагонного подвижного состава очевиден. С 2006 года Китай на основе заимствованных передовых мировых технологий производства моторвагонных подвижных составов наладил серийное производство и ввод в эксплуатацию CRH1, CRH2, CRH3, CRH5, CRH380 и других моделей высокоскоростных моторвагонных подвижных составов.

Начиная с 2013 года в Китае запустили полномасштабные работы по разработке моторвагонных подвижных составов государственного стандарта. В 2015 – 2016 годах были последовательно завершены типовые испытания моторвагонных поездов Госстандарта КНР, затем исследовательские испытания и эксплуатационная проверка, которые подтвердили эксплуатационные качества моторвагонного состава китайского стандарта и ключевых систем. В январе 2017 года моторвагонный подвижной состав государственного стандарта КНР получил сертификат типа (CR400AF/BF) и лицензию на производство, что ознаменовало полное завершение работ по разработке моторвагонных подвижных составов государственного стандарта КНР, развивающих скорость до 350 км/ч. В июне 2017 года моторвагонный поезд «китайского стандарта» получил название «Возрождение» и был массово введен в эксплуатацию.

Кабина машиниста моторвагонного поезда «Возрождение» (фото: Ян Ян)

Моторвагонный подвижной состав государственного стандарта КНР «Возрождение» значительно превзошел предшественников по уровню безопасности, экономичности, комфорту, энергосбережению, экологичности и другим характеристикам, продемонстрировав превосходные качества мирового класса. Проектный срок службы поезда увеличился до 30 лет, при этом поезд адаптирован к необъятным просторам и сложным климатическим и геологическим условиям Китая, удовлетворяет требованиям длительных расстояний и высокой интенсивности движения, в его конструкции была использована абсолютно новая обтекаемая форма передней части поезда и гладкие корпуса вагонов для снижения сопротивления, сопротивление поезда снизилось на 7,5% – 12,3%, и энергопотребление также заметно упало. Была увеличена вместимость поезда и пространство размещения пассажиров расширилось. В поезде встроена интеллектуальная сенсорная система и установлена система мониторинга безопасности – всего в поезде разместили более 2500 точек мониторинга, которые позволяют в реальном времени отслеживать состояние нижней ходовой части локомотива, температуру подшипников, температуру системы охлаждения, состояние тормозной системы и ситуацию в пассажирском салоне поезда.

К концу 2017 года китайские железные дороги были оснащены 2950 высокоскоростными моторвагонными подвижными составами, в том числе 72 моторвагонными поездами «Возрождение».

Поезда выросли из традиционной модели контроля, воплотив в жизнь интеллектуальный контроль. Система контроля поезда, названная «Головной мозг и центральная нервная система ВСМ», это ключевая система, обеспечивающая безопасность движения поезда и соответствие с графиком движения, со сложной структурой и технической составляющей, высокого уровня сложности. В 2004 году Китай выстроил техническую концепцию и общую структуру системы контроля поезда, которые могли удовлетворить необходимость контроля движения высокоскоростных поездов с различной категорией скорости, следующих по «смешанным» путям и курсирующих как поезда прямого сообщения.

Технология электрической тяги сформировала особенность технической системы китайских ВСМ. Успешно разработанная Китаем контактная сеть с большим натяжением, высокопрочный контактный провод, система дистанционного мониторинга и другое комплектное оборудование образовали систему электроснабжения, удовлетворяющую формированию длинного высокоскоростного поезда, кратной тяге и самому короткому трехминутному интервалу следования, которая поддерживает устойчивый токосъем двумя пантографами на скорости 350 км/ч и обеспечивает безопасную и надежную эксплуатацию. Таким образом Китай построил самую крупномасштабную в мире систему сбора данных и контроля, достигнув лидирующего уровня.

Китайские железные дороги создали Китайскую государственную железнодорожную корпорацию, местные управления железных дорог в регионах и вокзалы – трехступенчатую систему диспетчерского управления. Китай является страной с самой крупномасштабной сетью высокоскоростных железнодорожных магистралей в мире, освоившей составление плана движения высокоскоростных поездов в сложных условиях дорожной сети и комплексные диспетчерские навыки в эксплуатации моторвагонных составов, решив тем самым такие проблемы в организации перевозок как формирование составов разных моторвагонных поездов, разница в скоростях, различные расстояния, прямое сообщение и другие, при этом реализовав эксплуатацию с самым коротким интервалом следования поездов от трех до пяти минут.

4. Управление эксплуатацией в последние 10 лет с момента появления междугородной железной дороги Пекин – Тяньцзинь

Спустя много лет практики строительства и управления эксплуатацией китайские высокоскоростные железные дороги постоянно совершают прорывы в разных областях ВСМ, в том числе и в безопасности, комфорте использования, провозной способности, экологичности, эксплуатационной надежности, удобстве и скорости.

Безопасность и надежность. Китайские высокоскоростные железные дороги строят прочное долговечное земляное полотно, мосты, тоннели и другие основные объекты инфраструктуры железнодорожных путей, производят безопасные и комфортные высокоскоростные поезда, выстраивают высокоэффективные надежные системы контроля движения, управления, диспетчерские службы и другие системы контроля. За многие годы эксплуатации сформировалась система управления рисками безопасности, объединившая в единое целое базовую инфраструктуру, мобильное оборудование, комплексный контроль, предупреждение и сокращение ущерба от стихийных бедствий и аварийно-спасательные службы, обеспечившая безопасное движение высокоскоростным поездам.

На китайских ВСМ управление осуществляется в строгом закрытом режиме по всей протяженности линий. ВСМ Китая обладают передовой системой мониторинга и предупреждения стихийных бедствий и профессиональными профилактическими средствами по предупреждению катастроф и аварийно-спасательными мерами, позволяющими своевременно обнаружить и отреагировать на сильный штормовой ветер, дождь, снег и обледенение, землетрясение и другие стихийные бедствия и происшествия.

Китайские ВСМ выстроили систему обеспечения безопасности «три в одном» – защита людей, защита материального имущества, защита техники, усилили управление рисками нарушения системы безопасности, а также профилактику и контроль. На каждом посту в строгом соответствии со стандартами норм и правил осуществлялось управление и выполнение работ, полноценно применялся интернет, большие данные, спутниковая навигационная система «Бэйдоу» и другие современные технические средства. Были усилены контроль за исправностью оборудования ВСМ, смартизация предупреждения рисков и содержания и ремонта оборудования, а также повышен уровень внедрения науки. Машинисты моторвагонных поездов не только проходят строгий отбор, но и регулярно обучаются в отрыве от производства и участвуют в тренингах моделирования управления поездом в нестандартных условиях.

Ровный плавный ход поезда и комфорт в пути. Самостоятельно созданные Китаем инновации, такие как бесстыковые и безбалластные пути, стрелочный перевод на высокоскоростных железных дорогах и другие технологии обеспечили высокую плавность и стабильность хода высокоскоростных поездов на ВСМ, и поездки стали более комфортными. В китайских высокоскоростных моторвагонных поездах использованы высокоскоростные тележки с отличными демпфирующими свойствами и, как следствие, в вагонах вибрации малы и почти не ощущаются. Вагоны оборудованы удобными мягкими креслами, а большие окна обеспечивают хорошую инсоляцию и прекрасный обзор. Полностью автоматическая система кондиционирования и поддержания постоянной температуры в вагонах обеспечивает влажность и свежесть воздуха, комфортную температуру в вагоне на протяжении всей поездки. Внутри вагонов выделены зоны под хранение инвалидного кресла, есть пеленальный столик, туалетные комнаты для людей с ограниченными возможностями и другие пространства, удовлетворяющие разнообразные нужды пассажиров, чтобы поездка прошла в спокойной и комфортной обстановке. Поезда прекрасно подходят по высоте и соединяются с перроном, и пассажиры, использующие различные вспомогательные средства передвижения, могут беспрепятственно садиться в поезд и выходить из него.

Работы по укладке безбалластного пути на экспериментальном участке ВСМ Пекин – Шанхай от Цзаочжуана до Бэнбу (фото: Дин Ваньбинь)

Мощная провозная способность. Китайские железные дороги ввели в эксплуатацию высокоскоростные моторвагонные подвижные нерасформировываемые составы с двумя видами компоновки – 8 и 16 вагонов. В пик пассажирских перевозок, чтобы удовлетворить требованиям пассажиров к поездке, административные органы железной дороги могут соединять составы из 8 вагонов в один состав на кратной тяге, в разы увеличивая провозную способность ВСМ.

На части линий китайских высокоскоростных железных дорог используется способ высокой плотности отправления поездов по принципу общественного транспорта, что делает поездку значительно проще и удобней. Например, после принятия нового графика движения поездов на междугородной железной дороге Пекин – Тяньцзинь в 2018 году количество поездов, отправляющихся каждый день, выросло со 108,5 пар до 136 пар, и пассажиры теперь могут свободно пользоваться поездом как автобусом – в любой момент, когда это необходимо.