Yenilikçi Ulaştırma ve Yüksek Hızlı Trenler - 4

YHD Nedir?

Genel olarak, hızı 200 km/saat’ in üzerinde olan trenlere denir. 20. yüzyılın ikinci yarısından sonra büyük bir gelişim gösteren hızlı trenler günümüzde kara ulaştırmasında pazarın hızı talebini karşılamakta kullanılan en etkin çözümlerden birisidir. Günümüzde hızlı trenler, 300 km/saat’lik hızların üstüne çıkmayı başarmışlardır. Çeşitli testlerde, 500 km/saat’in üzerine de çıkılmıştır. Dünyada kullanılmakta olan başlıca iki hızlı kara ulaştırma türü vardır: Bunlardan ilki klasik demiryollarına dayanan çelik tekerlek-çelik ray sistemidir. Yürütücü tekerleklerle raylar arasındaki sürtünme kuvveti sayesinde gerçekleştirilen sistemler, geleneksel demiryolu teknolojisinin gelişmesiyle hızlı hatlara olanak sağlamışlardır. Yeni hat yapımında bir seçenek olan bu tür mevcut hatların ekonomik olarak hızlı hatlara dönüştürülmesi için kullanılabilecek alternatif sistemdir. Mevcut hatların, trenlerin ve diğer araçların zaten bu sistem altında çalışıyor olmaları, bu araçların yenilenmelerinde de aynı sistemin devam ettirilmesini gerektirmektedir.

Diğer bir hızlı kara ulaştırma sistemi ise Maglev (Magnetic levitation ) yani manyetik askı sistemidir. Yeni geliştirilmekte olan bu sistem, çelik ray sisteminin epey üstünde hızların kullanılabilmesine olanak sağlayan, daha gelişmiş bir teknolojidir. İtici veya çekici manyetik kuvvetlerle sürtünme ve yuvarlama direnimleri engeli ortadan kaldırılmıştır. Maglevlerin işletilebilmeleri için mevcut hatlardan farklı, özel yolların yapılması gereklidir.

Hızlı trenler, dünyada ilk olarak Japonya’da uygulamaya konulmuştur. 1964 yılında işletmeye açılan Tokyo-Osaka arasındaki 515 km’lik Shinkansen hızlı tren hattı, 210 km/sa’lik hıza ulaşabiliyordu. Bugün Japonya’da 1850 km’den daha uzun bir ağ oluşturmuş Shinkansen, ana metropolleri birbirine bağlayarak yılda 300 milyonun üzerinde yolcu taşımaktadır. Japonlar, bugün için kullanılan hızı artırmak için 400-450 km/sa’e ulaşacak maglev hatlarının deneme seferlerine başlamışlardır.

Belirli bir mesafeden daha uzun yolcu taşımacılığında yolculuk süresinin önemli olması durumunda havayolu, diğer türlere kıyasla tercih edilen bir yolculuk biçimi olmaktaydı. Ancak ulaşım teknolojilerinde ortaya çıkan gelişmeler giderek bu tür bir uzmanlaşmanın etkilerini azaltmış ve ulaşım türleri birbirleri ile daha eşit şartlarda yarışan nitelikler kazanmaya başlamıştır. Örneğin yolcu taşımacılığında artık yüksek hızlı demiryolu taşımacılığı hız ve konforda karayolu (otomobil) ve havayolu ile benzer niteliklere ulaşmış, çeşitli türlerin birbirlerine olan üstünlükleri azalmaya başlamıştır.

Özelleştirme tek başına; emisyon salınımı, çevre bölgelerin entegrasyonu ve bütüncül ağların geliştirilmesi için yegane çözüm değildir. AB’ de bu bağlamda birçok ağ politikasını merkez ağ ve çevre ağlar olarak geliştirmekte, bu alanda çoklu bir politika izlemektedir. Burada; altyapı politikasının; sosyal ve iklim değişikliği gibi konularla desteklenmeside gerekmektedir. Bu anlamda; normal ücretlendirmenin yanı sıra bir kirlilik ücretlendirmesi kavramı da ortaya çıkmaktadır.

Bununla beraber; yüksek hızlı demiryollarının yapım,bakım ve işletme maliyetleri – sabit maliyetlerde dahil – yüksektir. Ve bir ülkenin; ulaşım politikasını ve ulaştırma sektörünü onyıllara yayılı bir süreç boyunca etkiler. Bütün bunlardan dolayı; teknoloji gelişimi ve talep şekillenişleri başta olmak üzere daha yakından bir incelemeyi hakkeder.

Demiryolu yolcu taşımacılığı ile ilgili olarak yüksek hızlı demiryolu hatların geliştirilmesi, hâlihazırda havayolları ve özel araçlarla yapılmakta olan orta-mesafeli yolcuklarının bir kısmının çekilmesi için anahtardır. Bu açıdan bakıldığında, 9. Kalkınma Planında yer verildiği üzere çekirdek ağ kavramı üzerinden, Ankara merkezli ve büyük şehirleri birbirine bağlayan yüksek hızlı demiryolu hatlarının yapılması doğru bir gelişmedir. 2009 yılı başlarında işletmeye açılan Ankara-Eskişehir yüksek hızlı tren işletmeciliği sonrasında yapılan istatistikî değerlendirmeler neticesinde, demiryolu payının %8’den %72’ye çıkması bu savı doğrular niteliktedir. Diğer taraftan özellikle İspanya, Fransa, İtalya ve Almanya gibi yüksek hızlı demiryolu hatlarının işletmeye açıldığı ülkelerde, yüksek hızlı trenlerin havayolu ve karayolu ile rekabette önemli bir üstünlük sağladığı; büyük şehirlerarasındaki yolcu taşımacılığında %45-%85 arasında değişen bir paya sahip olduğu bilinmektedir.

Dünya örnekleri de incelendiğinde, yüksek hızlı trenin 250-750 km. arası uzaklıklar için karayolu ve havayolu seyahatleri ile rekabet içinde olduğu görülebilmektedir. Ancak en etkin olduğu aralık, saatlik tren seferleri ile birlikte, seyahat süresi yaklaşık olarak 1,5-3,5 saat olan bölgeler içindir. Bu süreler içerisinde hava ve otobüs/otomobil ulaşımı ile etkin bir biçimde rekabet içinde olmaktadır. Ülkemizde yapım aşamasında olan YHT hatları gözden geçirildiğinde; otobüs yolculuğu ile oldukça rekabetçi olacağı görülmektedir. Ancak göz ardı edilmemesi gereken husus; otobüs kullanıcılarının fiyat konusunda çok duyarlı bir eğilim sergilemeleri nedeni ile YHT bilet fiyatlandırması, otobüs kullanıcılarının ne kadarının demiryoluna kayacağını belirleyecektir. Aynı zamanda YHT hizmetinin tüm bölgelerde rekabetçi olabilmesi için, yapımı devam eden MARMARAY Projesinde olduğu gibi şehir merkezlerine doğrudan erişimin sağlanması ve kalkış-varış noktalarında diğer ulaştırma türleri ile entergrasyonun sağlanması gerekmektedir.

Yüksek hızlı demiryolu hatları, yüksek standartlı altyapı gerektirir. Bunun anlamı; konvansiyonel demiryolu hattından daha yüksek bir maliyetle yapılacak olmasıdır. İlk yatırım maliyetlerinin çok yüksek oluşu bu ulaşım alternatifini pahalı bir seçenek haline getirmektedir. Bu nedenle, yüksek hızlı demiryolu hatlarının yapımı, ulaşımda zaman kazanımı, trafik sıkışıklığının azaltılması ve çevresel maliyetlerinin azaltılması, arazi kullanımı gibi hususlar göze alınarak ülkelerin ulaştırma politikaları ile alakalıdır.

Emniyetli, dakik ve konforlu yüksek hızlı tren işletmeciliğinin sürdürülebilir olması, beraberinde yüksek işletmecilik maliyetlerini getirmektedir. Bu nedenle, özellikle yüksek hızlı tren işletmeciliğinin yapılacağı güzergâhların belirlenmesi sürecinde yapılacak fizibilite çalışmalarının, objektif değerlendirme kriterleri doğrultusunda yapılması gerektiği açıktır. Bu açıdan bakıldığında, yapımı devam eden ve 2023 yılı vizyonu doğrultusunda yapımı hedeflenen yüksek hızlı demiryolu hatlarından sadece çekirdek ağ olarak tanımlanan bölümde yüksek hızlı tren işletmeciliğinin yapılması; diğer hat kesimlerinde ise yüksek standartlı yolcu taşımacılığı ile birlikte yük taşımacılığının da yapılması hususu göz önünde bulundurulmalıdır. 2009 yılı içerisinde gerçekleştirilen 10.Ulaştırma Şurası ile Ulaştırma, Denizcilik ve Haberleşme Bakanlığı tarafından yayımlanan “Türkiye Ulaşım ve İletişim Strateji Belgesi” kapsamında demiryolu sektörünün 2023 yılına kadar hedefleri ortaya konulmuştur. Bu kapsamda belirlenen 10.000 kilometrelik YHT ve 4.000 km konvansiyonel demiryolu hatlarının yapımı desteklenmelidir.

Konvansiyonel hatlarda yolcu taşımacılığının geliştirilmesi amacı ile de özellikle bazı hat kesimlerinde çalışan ana hat ve bölgesel trenlerin sefer başı ortalama tehir sürelerinin azaltılması sağlanmalıdır. Hizmet kalitesinin ve tehir sürelerinin azaltılması için tek taraflı bir iyi niyet uygulamasına geçiş sağlanmalı; öngörülen tehir sürelerinin aşıldığı yolculuklarda yolcu hakları kavramı kapsamında belirli yaptırımların uygulanmasına başlanılmalıdır. Bu uygulama, işletmecilik ve altyapı çalışmalarının daha planlı olmasına zemin hazırlayacak ve aynı zamanda “müşteri odaklı” bir yaklaşımın başlangıç noktası olacaktır. Tehir sürelerinin azaltılması için aynı zamanda mevcut hatların modernizasyon, sinyalizasyon ve elektrifikasyon yatırımlarına devam edilmelidir.

Diğer taraftan, uzun mesafeli gece trenleri hariç olmak üzere, bölgesel ve ana hatlarda lokomotif+vagon uygulamasından tren seti uygulamasına geçilmesi gerekmektedir. Bu sayede, lokomotif ve personel bağımlılığının ve aynı zamanda yolcu-yük paylaşım alanlarının azaltılması sağlanmalıdır.

İnsan odaklı bir yaklaşım, bütüncül bir algı ile desteklendiğinde; teknik imkânlar doğru zaman ve doğru yerlerde en üst düzey bir katkı ile kullanılmış olacak, gerekli hukuki altyapının da varlığına dayalı olarak geliştirilen sosyal politikaların (eğitim-bilinçlendirme) öncülüğünde doğru yatırımlarla ulaşım ve trafik güvenliği konusunda istenen mesafe kaydedilmiş olacaktır. Bugün; trafik kaza kayıplarının genel olarak ve ülkemiz özelinde savaş ve terör kayıplarından daha fazla olduğu düşünülürse; bu konunun hayati oluş mertebesi ve insaniliği daha iyi anlaşılacaktır. Hızlı teknolojik gelişimler; fırsatları ve tehditleri aynı anda ve büyük ölçeklerde önümüze sunmaktadır. Teknolojinin amaç değil araç olarak akılcı kullanımı, geliştireceğimiz ‘güçlü perspektifimizin (insan odaklı) önemli bir donanımı haline dönüştürülebilir. Nasıl ki; teknoloji büyük fırsat ve tehditleri beraberinde getirmektedir; bu aynı şekilde ulaştırma sistemimizde dâhil bütün sistemlerimizde potansiyel olarak kendini gösterebilmektedir. Burada; geliştirebileceğimiz ‘insan odaklı’ yaklaşım bağlamındaki doğru yatırımlarla ulaştırma sistemimiz kaza kayıpları çıkmazından kurtulacak ve tam anlamıyla temel bir hizmet sektörüne dönüşecektir.

Yüksek hızlı demiryollarının tarihçesine baktığımızda, ilk olarak bundan 50 ila 60 yıl önce ihtiyaca binaen Japonya’da geliştirilmeye başlandığını, dönemsel ve parçalı olarak bunun zamanla bir Shinkansen (Japonya yüksek hızlı tren hattı) Hattına dönüştürüldüğünü görmekteyiz. Bugün halen, bu hatta yerinde ilaveler yapılmakta olup, hat diğer ulaşım modları ile de son derece entegre, güvenli, hız ve diğer hizmet parametreleri itibariyle dünyada bu konuda lider konumdadır. Sınırlı bir kara parçası üzerinde bir ada ülkesi olan, endüstri ve teknolojide Dünya devi konumunda, yüksek bir nüfusa (140 milyon) ve aşırı yüksek bir nüfus yoğunluğuna sahip, zengin tarihi ve geneli itibariyle dağlık bir arazisiyle Japonya’nın demiryollarında YHD bağlamında bunu başarabilmiş olması Dünyada eşi benzeri olmayan ve özel olarak incelenmesi tezler yazılması gereken bir husustur. Ülkemizde uzun yıllar İstanbul gibi bir megapolde önemli bir ulaşım noktasında 15 dakikada bir minibüs kaldırmış olduğumuz günleri geride bırakırken, Japonya uzunca bir zamandır YHD ile en gelişmiş şehirleri arasında dakikada birkaç sefer yapabilecek konuma gelmiştir. Japonya’da yüksek hızlı tren seferleri yoğunluklu olarak Tokyo, Osaka, Aomori, Hakata şehirleri arasındaki hatlarda gerçekleştirilmekte olup, Japonya bu konuda Dünyada, hız-konfor-dakiklik-güvenlik(kaza oranları) bağlamında Fransa ile birlikte öncü ülke konumundadır. Japonya’ da 360 km/saat ve üstü hızlara çıkma denemeleri olup buna karşın ortaya çıkabilecek gürültü problemlerine çözümler konusu YHD’deki gündemi teşkil etmektedir. Ülkede yüksek hızlı demiryollarının özelleştirilmesi konusu kendine has bir seyir izlemiş, ilk dönemleri itibariyle çeşitli hatlar maliyetin devlet için yüklü noktalara ulaşması sonucu çeşitli hatlar özelleştirilmiş ve fakat takibindeki yıllarda bu hatların birçoğu da – daha işler bir sistemin kurulmasıyla- yine devlet tarafından geri alınmıştır. Japonya YHD tecrübesi; kamu-özel sektör ilişkileri itibariyle yoğun bir şekilde incelenmeye değer bir husustur.

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 boji 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.

Fastech 360 trenlerinin yapımından önce dahi, boji ekipmanının güvenliğinin yeterliliğinin sınanması için 600.000 km’lik taşıma ile dayanıklılık testi gerçekleştirilmiştir. Aynı zamanda yüksek hızlarda işletimde bojilerin 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, bojiler ticari hizmetlerde toplamda yaklaşık 600.000 km’lik bir taşıma gerçekleştirmiştir.

Güvenlik

400 km/saat’ e varan birçok test sürüşü sayesinde, bu hız aralıklarında herhangi bir güvenlik endişesi olmadığı teyit edilmek durumunda kalmıştır. Dingil yükleri, yatay kuvvetler ve derayman etkisinin hepsi belirli bir izin verilebilir ve tolore edilebilir aralıkta kalmaktadır.

Başlangıçta; JR East yapısal bir ihtiyaç olarak depreme meyilli bir bölgedeki güvenlik operasyonlarına ağırlık vermiştir. 2004 yılında Niigata Chuetsu depreminde Joetsu Shinkansen’in deraymanına karşılık, trenlerin daha hızlı durdurulması, acil fren sisteminin daha hızlı devreye girmesi ve güç çekiminin kesilmesi için geçen zamanın düşürülmesi için adımlar atılmıştır. Aynı zamanda; trenin raydan çıkmasını önlemek için her bir bojiye yerleştirilen bir L profilli kılavuz geliştirilmiştir. Bu özelliklerin hepsi, şimdilerde ticari hizmet veren Shinkansen trenlerine adapte edilmiştir.