Díky inovacím v železniční dopravě jsou vlaky rychlejší, bezpečnější, efektivnější a šetrnější k životnímu prostředí.
Vlaky jsou jednou z nejekologičtějších forem dopravy a v závislosti na cíli mohou přepravovat cestující z jednoho místa do druhého až neuvěřitelně rychle. Bez modernizace by však nemohla být do budoucna konkurenceschopná. Které technologie by měly hrát v budoucnosti železniční dopravy nejvýznamnější roli?
SUPERRYCHLÉ VLAKY MAGLEV
Vlaky MagLev (magneticky levitující) využívající magnety ke vznášení nad tratí bez nutnosti použití kol, jsou v současnosti nejmodernějším, nejrychlejším, ale zároveň nejdražším druhem kolejové dopravy. V pravidelném provozu je už např. příměstská MagLev dráha vedoucí na letiště v Šanghaji. Ta je v současné době nejrychlejší na světě.
Cesta dlouhá cca 30,6 km trvá přibližně 7 minut rychlostí 431 km/h.
V Japonsku plánují zprovoznit roku 2027 dráhu Čúó-šinkansen mezi Tokiem a Nagojou, připravenou na prodloužení do Ósaky. Očekává se, že nový vlak dosáhne max. rychlosti cca 505 km/h, čímž 286,5 km dlouhou trasu do Nagoji zvládne za 40 minut.
Čína hodlá jít ještě dále a testuje vlak Super MagLev s rychlostí 1 000 km/h. I když je teprve ve fázi výzkumu, zdá se, že dosažení takové rychlosti není nereálné.
AUTONOMNÍ ŽELEZNICE
Autonomní vlaky jsou již roky v provozu především v podobě metra. Tato technologie má však velký potenciál prosadit se i mimo uzavřené tratě. Systémy autonomního řízení jsou neustále zdokonalovány a lze je tak použít na delší a komplikovanější trasy. A co víc, automatizace má velký potenciál pro optimalizaci efektivity systémů veřejné dopravy tím, že zohledňuje špičky, eliminuje nevýhody spojené s nedostatkem strojvůdců, jejich chyb a potřebou jejich pravidelného odpočinku, zvyšuje bezpečnost a zmenšuje nebo plně eliminuje zpoždění.
OPTIMALIZACE PROSTORU
Aby bylo možné výrazně zvýšit zájem o cestování po železnici, bude nutné proměnit i samotný prostor pro cestující. Nejde přitom jen o dostatek prostoru a přepravní kapacity, ale také o celkovou optimalizaci vlaků se zaměřením na moderní cestování.
Kupříkladu koncept vysokorychlostního vlaku Mercury pro British Rail od PriestmanGoode ukazuje, jak by takový moderní interiér vlaku mohl vypadat (viz foto).
AUTOMATIZOVANÁ KONTROLA KOLEJÍ A VLAKŮ
Důležitým faktorem při automatizaci železnic je snímání a využití obrovského množství dat, která jsou železnice, vlaky a cestující schopni generovat i využívat. Společnosti Siemens a Thales kupříkladu vyvíjejí senzory, které pomáhají udržovat vlaky v perfektním technickém stavu a zvyšují bezpečnost cestování.
Příkladem je systém BRD (Broken Rail Detection) společnosti Siemens, včasně detekující poškození kolejnic. Systém dokáže identifikovat jakékoliv poškození železniční trati s přesností lokalizace do 100 mm za přispění GPS.
DRONY
„Pracujeme na konceptu železničních robotů, železničních dronů budoucnosti. Budou se pohybovat na trati před vlakem a budou naprogramovány tak, aby fungovaly samostatně,“ uvedl Pierre-Antoine Benatar, marketingový ředitel společnosti Thales v blogovém příspěvku. Podle jeho názoru by drony mohly sledovat trať před jedoucím vlakem, kontrolovat případná rizika a včas eliminovat možné problémy.
MODULÁRNÍ VLAKY, KTERÉ NEMUSÍ ZASTAVOVAT
Velkým problémem železniční dopravy je, že vlaky nemohou zastavit na jakémkoliv místě. Přidávání zastávek zpomaluje přepravu. Proto vysokorychlostní vlaky obecně zastavují pouze ve velkých městech.
PriestmanGoode však nedávno vytvořil koncept, v němž by vozy metra jezdily po smyčce do bezprostřední blízkosti vysokorychlostní železnice na okraji města. Během souběžné jízdy by se vozy metra propojily s vysokorychlostními vlaky a umožnily tak cestujícím nastoupit a vystoupit z vlaku, aniž by bylo zapotřebí výrazněji zpomalit nebo dokonce zastavit.
HYPERLOOP
Hyperloop sice není technicky vzato vlakem, je však jakýmsi jeho pokračováním. I když nadále prochází testy, rychlost, jakou by mohl spojovat města, by znamenala doslova revoluci v cestování.
Plně funkční hyperloop, jak ho předpokládá Elon Musk, dosáhne rychlosti více než 1 130 km/h, takže cesta mezi Los Angeles a San Franciskem bude trvat jen 30 minut.
To by mělo být možné díky vakuově uzavřené trubici, která pomůže snížit odpor vzduchu působící na transportní kapsle s cestujícími téměř na nulu. Hyperloop také využívá pasivní technologii MagLev, která je obdobou zmíněné technologie používané dnešními nejrychlejšími vlaky.
SOLÁRNÍ POHON A VODÍK
Několik společností už přikročilo k používání solárních panelů na střechách elektromobilů, aby s jejich pomocí prodloužilo dojezdové vzdálenosti. Totéž lze ovšem udělat také s vlaky. Tato cesta by přispěla především ke zvýšení ekologičnosti železniční dopravy a odlehčení infrastruktury. První vlak na solární pohon na světě je již v provozu v australském Byron Bay. Funguje od roku 2017.
Ani technologie vodíkového pohonu vlaků nepředstavuje vzdálenou budoucnost. Takové vlaky se již vyvíjejí a testují. Princip je přitom jednoduchý. Jde o elektrochemické zařízení přeměňující přímo chemickou energii paliva a okysličovadla na energii elektrickou. V podstatě jde o galvanický článek, skládající se ze dvou elektrod oddělených membránou nebo elektrolytem. K anodě je přiváděno palivo, ke katodě pak okysličovadlo. Mezi elektrodami se pak obě látky katalyticky slučují. Palivový článek může teoreticky pracovat nepřetržitě, dokud není přerušen přívod paliva nebo okysličovadla k elektrodám.
Jediný odpadní produkt „vylučovaný“ vlaky vzniká, když molekuly vodíku reagují s kyslíkem na katodě a stávají se vodou. Coradia iLint je světově první osobní vlak poháněný vodíkovými palivovými články.
STRADDLING BUS
O optimalizaci prostoru uvnitř vlaků jsme se již zmínili, ale co takhle optimalizovat prostor, ve kterém se používají? Ačkoli čínský „obkročující“ autobus vypadá, že nebude široce používaným typem dopravy, myšlenka ukazuje, jak lze městské prostory optimalizovat pro efektivní dopravu. Ve městech po celém světě již dlouho existovaly tramvaje s automobily a chodci. Koncept, který by automobilům umožňoval volný pohyb pod samotnými vozidly, by jistě zlepšil dopravu mnoha lidí.
VLAKY DO VESMÍRU
I když je nepravděpodobné, že by se taková doprava mohla stát součástí každodenního dojíždění, propojení železniční dopravy a vesmírných technologií nemusí být ve vzdálené budoucnosti zcela nereálné. Koncept Startram počítá s možností katapultování dopravního prostředku do vesmíru pomocí železniční konstrukce MagLev, která by směřovala na nízkou oběžnou dráhu Země. To by výrazně snížilo závislost vesmírného průmyslu na pohonných hmotách. Buďme však upřímní, pravděpodobnost úspěšnosti realizace takového plánu je velmi malá. Dopravní systémy mají dnes problémy s řešením podstatně banálnějších problémů, než jaké bude potřeba vyřešit pro potřeby úspěšné realizace Startramu.
K bezpečnějšímu cestování vlakem lze však využívat jiné vesmírné technologie. Jak zdůrazňuje Evropská kosmická agentura ESA, pro zvýšení bezpečnosti vlaků se už dnes používá speciální technologie senzorů vyvinutá k zajištění bezpečného návratu kosmické lodi do zemské atmosféry. Technologie Satellite má totiž potenciál poskytnout škálovatelné řešení také pro určování polohy vlaků a zvýšit bezpečnost železniční dopravy. Navíc by mohla poskytnout i lepší připojení k internetu ve vysokorychlostních vlacích.
HYBRID LETADLA
Přímé spojení vlaku s vesmírem je poněkud nereálné i v poměrně dlouhodobém horizontu. Blíže k realizace má propojení železniční a letecké dopravy. Společnost AKKA Technologies zahájila testování konceptu multimodálního letadla s názvem Link & Fly, hybridního letadla/vlaku, který je v podstatě (zjednodušeně) trupem letadla schopným měnit železniční podvozek za křídla.
Pokud bude budoucnost dopravy modulární, bude železnice určitě nedílnou součástí inovačního procesu. Díky své nízké uhlíkové stopě a přizpůsobivosti spolehlivý vlak v dohledné době nebude zaostávat za jinými vysoce známými způsoby dopravy.
