Ulaştırma Politikaları, Yüksek Hızlı Demiryolları ve Teknik Gelişimler-3

Yüksek Hızlı Tren denince akla gelen Japonya’nın irdelenmesi gereklilikten öte bir sorunluluktur. Geçen hafta yazımızda sözünü ettiğimiz Japonya YDH’yı Shinkansen hattı ile sürdürüyoruz.

Tablo.1’de Japonya YHD’nın Shinkansen hattının alt hatları, açıldığı yıllar, ilk ve son istasyon noktaları ve yıllık ortalama taşıdıkları yolcu sayıları verilmiştir.

Japonya’da halen aktif bir şekilde Shinkansen hattına ilave yeni YHD hatları yapılmaya devam etmekte olup, böylelikle ülkenin Kuzey-Güney ekseninde bütün coğrafyasına YHThizmeti taşınmış olacaktır.

Şekil.1’de mevcut, inşa halindeki ve planlanan Japonya Shinkansen hatları verilmiş olup, bütün bu süreç tamamlandığında ülkenin kuzeyindeki Sapporo merkezli adadan (ülkenin dördüncü büyük şehri) güneyindeki Kagoshima’ya kadar Shinkansen ile ulaşım imkanı sağlanmış olacaktır. 

JR East (Doğu) Shinkansen Hattı, dan Tohoku, Joetsu, Nagano, Yamagata, Shinio ve Akata bölgeleri olmak üzere 5 doğrultuda uzanmaktadır ve bu alandaki büyükşehirleri birbirine bağlayan şirketimizce işletilmektedir. Bugün itibariyle, Tohoku Shinkansen’i Hachinohe’nin kuzeyinden Shin-Aomori’ye uzatılmakta olup Aralık 2010 itibariyle tamamlanması öngörülmüştür. Bunun takibinde, Mart 2016’da bu hattın Shin-Hakodate’ye uzatılmasının tamamlanması öngörülmektedir. Ayrıca Hokuriku Shinkansen de Nagano’dan Toyama ve Kanazawa’ya bağlanacak olup bu inşaatın bitiş tarihi olarak Mart 2015 öngörülmektedir. 

Ana teknik temalar…

Hat genişledikçe Shinkansen hizmetlerinin en son teknoloji kullanılarak, hız artışı için geliştirilmesi öngörülmektedir. Amaç; havayolları ile daha etkin rekabet olup JR East 360 km/sa’lik bir azami işletim hızını teknik hedef olarak koymuştur. Araştırma 4 ana teknik temaya odaklanmaktadır: işletim hızları, güvenlik-emniyet, çevrecilik ve konfor parametrelerinin arttırılması.

Nisan 2002’de JR East; ‘Shinkansen Hız Arttırım Projesi’ni duyurmuş olup bu proje, iki test treninin üretimini içeren altyapı gelişimleri paralelindedir: Fastech 360S ve Fastech 360Z (RG 5.06 p262). Kısaltmalarda S ‘Shinkansen’i, Z ise Japoncada konvansiyonel hatlar için kullanılan ‘Zairaisen’i temsil etmekte olup Fastech 360Z, 1067 mm gabariden 1435 mm gabariye dönüştürülebilen Shinkansen ve Mini-Shinkansen hatları için kullanılmaktadır. 

Trenlerin ve altyapının performansının ölçülmesi için; Haziran 2005’ten beri yüksek hız sürüş testleri yürütülmekte olup birçoğu ticari hizmetlerin yük koşullarını sağlayacak şekilde yüklenmektedir. Yüksek hız testleri ilk olarak Tohoku Shinkansen’in Sendai-Kitakami kesitinde yürütülmüş olup Morioka’dan Akita’ya Akita Mini-Shinkansen hattında Fastech 360Z testine ilave olarak Fastech trenleri Morioka-Hachinohe arasında test edilmiştir. Testler; sürüş performansının değerlendirilmesi, çevresel etki değerlendirmesi, geçiş testi, kuplaj denemeleri ve sürüş dayanıklılığını içermektedir. 

Prototiplerin Testi

2 Fastech 360 treni prototip olarak geliştirilmiş olup amaç, yüksek hızlarda ortaya çıkan durumlar için bir tanım getirmek ve geleceğin konforlu yolculuğu önerisini geliştirmek için 360 km/saat hızlı trenler tasarlamaktır. Fastech 360S’in 8 aracı Tip E954’te resmi olarak tasarlanmıştır. Bu tasarım; her uçta birer tane ve ortada da 6 tane motorlu araçtan oluşan bir yük vagonuna sahiptir. Etkinliklerinin karşılaştırılması için iki farklı burun tipi test edilmiştir. İlave özellikler panoları da içermekte olup bu elemanlar, deprem veya toprak kayması gibi acil frenleme durumlarında dayanım kontrolü için ilave ayrodinamik çekim için aracın üst kısmına yerleştirilebilirler. 

Çekiş testleri…

Üç farklı çekiş paketi test edilmiş olup her bir sistem bir motor aracı çiftiyle bağlanmıştır. Kurblardaki sürüş kalitesini arttırmak için araçlar hava yayları ve azami 2° lik eğimle eğilmeli bir yapıya sahiptirler. 6 araçlı Fastech 360Z, Tip E955’e göre tasarlanmış olup daha küçük bir gövde profiline sahip olduğundan Mini-Shinkansen’de işletilebilmektedir. Uçlardaki iki buji çekim gücüne sahip değildir ancak diğer bütün bojiler çekicidir. Ekipmanın diğer önemli elemanları; Fastech 360S’teki ile aynıdır. 

Shinkansen güzergahlarındaki stabiliteyi sağlamak için Fastech 360Z’nin dingil aralığı Fastech 360S’de olduğu gibi 2500 mm’dir. Bu; halen Mini-Shinkansen güzergahlarında işletilmekte olan Komachi trenlerinin E3 serilerindeki 2250 mm.lik dingil aralığı ile karşılaştırılmaktadır. Dönüştürülmüş kesitlerdeki küçük çaplı kurblarda oluşan yanal kuvvetleri düşürmek için Fastech 360Z, ayarlanabilir yalpalama kuvvetlerinde yalpalama söndürücüleriyle donatılmıştır. Yüksek kurb performansı aynı zamanda Fastech 360Z’de dingil kutuları ve hava yaylarının boyuna mesnet rijitliklerinin optimizasyonu ile sağlanmaktadır. 

Teknik Gelişmeler

Hat kesimi gürültüsünün büyük bir bölümü için mevcut toplama hesapları; Shinkansen trenlerine göre genelleştirilmiştir. JR East; diğer tiplerdeki tren başına iki pantograf yerine her bir trene bir pantografla mevcut bir toplama sistemi geliştirmiştir. Aynı zamanda yeni birçok bölümlü temas çubuklu düşük gürültü pantografı geliştirilmiştir. Her bir bölüm bir yay (p41) tarafından desteklenmekte ve pantograf başı genişliği boyunca temas kablolarında dikey yalpalamalardan dolayı genleşip büzülmektedir. Bunun; yüksek hızlarda başarılı, istikrarlı bir bağlantı olduğu ispatlanmıştır. Fastech 360 trenlerindeki çekme ekipmanı, yüksek güçlü, düzenli ve ağırlıkta hafif elemanların farklı çekme motorları ve soğutucularla kombinasyonunu kullanmaktadır. Her üç aşamalı emme motorlar ve daimi mıknatıslı eş zamanlı motorlar test edilmiştir. Şimdiye kadar test edilen bütün sistemler; performans standartlarını gerektirmiş ve halihazırda mukavemetleri, hizmet edebilirlikleri ve maliyetleri değerlendirilmektedir. 

Fastech 360 trenleri; kapsamlı bütünleşik bilgi kontrol ağ özelliğine sahiptir. Bu sayede; yüksek hız aralıklarındaki bağlayıcılıkları en üst seviyeye çıkartılabilmektedir. Tekerleklerin çıkma yada kayma durumuna karşılık her bir dingile optimum döndürme momenti ve frenleme gücü uygulanmaktadır. 

Güvenli Sürüş Vitesi  

Yüksek hız kaynaklı olarak bojilerdeki ve boji elemanlarındaki yük artışı ile başa çıkmak için, JR East 1993 yılında 425 km/saat hızı yakalamış STAR21 test trenlerinden sağlanan buji şasesi ve dingil dizisini tasarlamıştır. Aynı zamanda; daha yüksek kuvvetleri karşılamak için yeni tip bir fren vitesi, yeni bir dingil mil yatağı ve şanzıman tipini içeren özel ekipmanlar geliştirilmiştir. Bu çift sarmallı vites kutusu; dönem momenti boyunca hiçbir eksenel kuvvet üretmemekte olup konvansiyonel bir sarmal vitesi yerine çekme kuvveti ve gürültüyü düşürmek için kullanılmaktadır. 

Dayanıklılık testi

Fastech 360 trenlerinin yapımından önce dahi, buji ekipmanının güvenliğinin yeterliliğinin sınanması için 600 bin km.lik taşıma ile dayanıklılık testi gerçekleştirilmiştir. Aynı zamanda yüksek hızlarda işletimde bujilerin ve ilgili elemanlarının durumunun kontrol edilmesi için bir performans gözleme sistemi geliştirilmiştir. Bu; şanzımandaki uygun olmayan koşullar gibi dingil çekimlerindeki titreşim ve ısı değişimlerindeki anormallikleri saptamak için uygun bir yöntemdir. 

Mayıs 2009’da hizmet edebilirlik ve dayanımın kontrol edilmesi için gerçekleştirilen test programının bir parçası olarak, bujiler ticari hizmetlerde toplamda yaklaşık 600.000 km.lik bir taşıma gerçekleştirmiştir. 

Hepinize sağlıklı huzurlu mutlu ve başarılı bir hafta dilerim. ■



Şekil.1. İşletmedeki, İnşa Halindeki ve Planlanan Shinkansen Hatları