شعار زيفيرنت

الحبوب عالقة في أوكرانيا: الطبيعة المجزأة للسكك الحديدية الحديثة

التاريخ:

تسببت الحرب في أوكرانيا في اضطراب سوق الغذاء العالمي ، والسبب المدهش ليس أن القمح الأوكراني لا يُحصد ، بل بالأحرى أنه لا يمكن مغادرة البلاد. مع حصار روسيا للموانئ البحرية ، فإن المخرج الوحيد للحبوب الأوكرانية هو بالقطار. وهذا يفضح الترقيع المخفي منذ فترة طويلة لمسارات السكك الحديدية ومعايير القطارات: لا يمكن للقطارات عبور الحدود ببساطة من أوكرانيا إلى بولندا في طريقها إلى ميناء بحري لأن المسارات غير متطابقة.

حتى فيما وراء المشكلات الواضحة المتعلقة بتوصيل مسارات سكة حديدية ذات أحجام مختلفة - مقياس المسار - هناك أنظمة إشارات مختلفة ، وجهود مختلفة للقطارات الكهربائية ، ومقاييس تحميل وتركيب مختلفة ، وما إلى ذلك. في أوروبا اليوم ، لا يزال من الممكن تتبع التاريخ السياسي لبضع مئات من السنين الماضية باستخدام خطوط السكك الحديدية ، حيث لا تزال بعض أجزاء الاتحاد الأوروبي على مقياس سوفييتي يبلغ 1,520 ملم ، بدلاً من المقياس القياسي 1,435 ملم ، والذي يُعرف أيضًا كمقياس ستيفنسون ، المقياس الأوروبي ، إلخ.

تفسر هذه التعقيدات لماذا على سبيل المثال مع الحرب الحالية في أوكرانيا ، لا تستخدم خطوط السكك الحديدية في بقية أوروبا بشكل أكبر لنقل الحبوب والبضائع الأخرى: مع استخدام أوكرانيا لمقياس 1,520،XNUMX ملم ، يجب نقل جميع البضائع إلى قطارات مختلفة في أوكرانيا -EU الحدود أو تم تبديل العربات. على الرغم من وجود بعض أنظمة القياس المتغيرة ، إلا أنها تأتي مع مجموعة من القيود الخاصة بها.

في ضوء ذلك ، ليس من الصعب معرفة سبب تعقيد عملية التوحيد القياسي على مقياس مسار دولي واحد أو حتى أوروبي بسبب الاضطرار إلى استبدال أو تكييف جميع المسارات وعربات السكك الحديدية ، حتى قبل النظر في فرق الجهد والإشارات المذكورة أعلاه. كل هذا قد يقود المرء إلى التساؤل عما إذا كنا سنرى حلاً لهذه المشكلة تاريخياً.

التاريخ الهندسي

صورةعربة صغيرة من القرن السادس عشر مع مسارات خشبية ، وجدت في ترانسيلفانيا. (الائتمان: LoKiLeCh)
”data-medium-file =” https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/06/Berlin_Technikmuseum_Holzbahn.jpg؟w=400 ″ data-large-file = ”https://hackaday.com/wp -content / uploads / 2022/06 / Berlin_Technikmuseum_Holzbahn.jpg؟ w = 800 loading = "lazy" class = "size-medium wp-image-540782 ″ src =” https://hackaday.com/wp-content/uploads /2022/06/Berlin_Technikmuseum_Holzbahn.jpg؟w=400 ″ alt = ”Minecart من القرن السادس عشر مع مسارات خشبية ، وجدت في ترانسيلفانيا. (Credit: LoKiLeCh) ”width =” 16 ″ height = ”400 ″ srcset =” https://hackaday.com/wp-content/uploads/300/2022/Berlin_Technikmuseum_Holzbahn.jpg 06w ، https://hackaday.com/ wp-content / uploads / 3072/2022 / Berlin_Technikmuseum_Holzbahn.jpg؟ resize = 06،250,188 250w، https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/06/Berlin_Technikmuseum_Holzbahn.jpg؟resize=400,300،400 2022w، https: // hackaday.com/wp-content/uploads/06/800,600/Berlin_Technikmuseum_Holzbahn.jpg؟resize=800،2022 06w، https://hackaday.com/wp-content/uploads/1536,1152/1536/Berlin_Technikmuseum_Holzbahn.jpg؟resize=2022،06 2048,1536w ، https://hackaday.com/wp-content/uploads/2048/400/Berlin_Technikmuseum_Holzbahn.jpg؟resize=100،400 XNUMXw ”sizes =" (max-width: XNUMXpx) XNUMXvw، XNUMXpx ">
عربة صغيرة من القرن السادس عشر مع مسارات خشبية ، وجدت في ترانسيلفانيا. (الائتمان: LoKiLeCh)

مفهوم المسار قديم ، مع ديولكوس تم افتراض الانزلاق في اليونان كواحد من أوائل الانزلاقات. على الرغم من أن التكوين الدقيق ووجود المسارات المحززة لا يزال موضع نقاش في الدوائر الأثرية ، إلا أن Diolkos (عظيممن اليونانية يوم إلى عن علىو "عبر" و هولكوس شكرا، "آلة النقل") خلال القرن السادس قبل الميلاد لتمكين النقل السريع للسفن عبر الجسر البري برزخ وظلت قيد الاستخدام لأكثر من خمسمائة عام ، وفقًا للتقارير التاريخية وبدعم من الدراسات الحديثة للصخور الشاطئية ، على سبيل المثال سايتس وآخرون (2022).

على مدى آلاف السنين الماضية ، أصبح استخدام المسارات لتوجيه العربات والعربات والعربات على طول مسار محدد أكثر شيوعًا وشعبية ، من تعدين والنقل ، للاستخدام الصناعي ، مع توفير الدافع للإنسان والحيوان. في نهاية المطاف ، ستبدأ أنظمة المسار واسعة النطاق للنقل مع وصول المحرك البخاري وما تلاه من قطارات تعمل بالديزل والكهرباء والقطارات الكهربائية التي حددت السكك الحديدية باعتبارها السمة التحويلية المميزة للقرن التاسع عشر وما بعده.

ليس من المستغرب أن تضع كل شركة سكك حديدية في البداية مقياس المسار الخاص بها ومعايير أخرى ، مع اقتصار عربات السكك الحديدية بشكل أساسي على مسارات شركة السكك الحديدية التي اشترتها. استمر هذا الوضع حتى بدأت الحكومات في فرض مقياس معياري ، مثل مع قانون تنظيم (قياس) السكك الحديدية عام 1846 في المملكة المتحدة لبريطانيا العظمى وأيرلندا.

صورةالمحرك رقم 1 الذي طوره جورج ستيفنسون لسكة حديد ستوكتون ودارلينجتون ، يسمى "لوكوموشن". (المصدر: حياة المهندسين ، 1862)
”data-medium-file =” https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/06/Stephenson-No.1-engine.jpg؟w=400 ″ data-large-file = ”https: / /hackaday.com/wp-content/uploads/2022/06/Stephenson-No.1-engine.jpg؟w=439 ″ loading = "lazy" class = "size-medium wp-image-540783 ″ src =” https : //hackaday.com/wp-content/uploads/2022/06/Stephenson-No.1-engine.jpg؟ w = 400 ″ alt = "المحرك رقم 1 الذي طوره جورج ستيفنسون لسكة حديد ستوكتون ودارلينجتون ، تسمى الحركة. (المصدر: حياة المهندسين ، 1862) "العرض =" 400 ″ الارتفاع = "339 ″ srcset =" https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/06/Stephenson-No.1- المحرك. jpg 439w ، https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/06/Stephenson-No.1-engine.jpg؟resize=250,212،250w ، https://hackaday.com/wp-content/uploads/ 2022/06 / Stephenson-No.1-engine.jpg؟ تغيير الحجم = 400,339 400 واط "أحجام =" (max-width: 400px) 100vw، 400px ">
المحرك رقم 1 الذي طوره جورج ستيفنسون لسكة حديد ستوكتون ودارلينجتون ، يسمى "لوكوموشن". (المصدر: حياة المهندسين ، 1862)

فرض هذا القانون استخدام مقياس المسار الأكثر شيوعًا في ذلك الوقت في بريطانيا العظمى والذي كان المسار 1,435 ملم الذي استخدمه جورج ستيفنسون سكة حديد ستوكتون ودارلينجتون بالإضافة إلى خطوط سكك حديدية أخرى تم تشييدها في ذلك الوقت تقريبًا. ومن المثير للاهتمام ، أن هذا القانون نفسه فرض أيضًا استخدام معيار قياس 1,600 ملم في أيرلندا ، وهذا هو السبب في أن أيرلندا وأيرلندا الشمالية تستخدمان مقياس المسار هذا حتى يومنا هذا.

أصبح هذا المعيار البريطاني الذي يبلغ 1,435 ملمًا معتمدًا بما يعرف باسم 'مقياس قياسياليوم ، وسينتهي به الأمر في كثير من أنحاء أوروبا وأمريكا الشمالية وأجزاء أخرى من العالم. ذكر ستيفنسون نفسه أنه كان يرغب في الحصول على مقياس أوسع من 1,435 ملم ، وحتى اليوم في مكان ما حوالي أربعين في المائة من السكك الحديدية التجارية تستخدم مقياسًا آخر ، بشكل عام نوع من `` المقياس العريض '' ، حيث يشار إلى أي شيء أوسع من المقياس القياسي .

تحديد التاريخ

صورةمسار مزدوج القياس (1520 و 1435 مم) في ليتوانيا بين Mockava و eštokai ، جزء من "Rail Baltica" (Credit: Gedminas)
”data-medium-file =” https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/06/Rail_Baltica_Lietuva.jpg؟w=400 ″ data-large-file = ”https://hackaday.com/wp -content / uploads / 2022/06 / Rail_Baltica_Lietuva.jpg؟ w = 800 ″ loading = ”lazy” class = ”size-medium wp-image-540784 ″ src =” https://hackaday.com/wp-content/uploads /2022/06/Rail_Baltica_Lietuva.jpg؟w=400 ″ alt = "مسار قياس مزدوج (1520 و 1435 ملم) في ليتوانيا بين Mockava و Šeštokai ، جزء من" Rail Baltica "(Credit: Gedminas)" العرض = "ارتفاع 400 ″ = ”300 ″ srcset =” https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/06/Rail_Baltica_Lietuva.jpg 2592w ، https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/06/Rail_Baltica_Lietuva. jpg؟ resize = 250,188،250 2022w ، https://hackaday.com/wp-content/uploads/06/400,300/Rail_Baltica_Lietuva.jpg؟resize=400،2022 06w ، https://hackaday.com/wp-content/uploads/800,600/ 800 / Rail_Baltica_Lietuva.jpg؟ تغيير الحجم = 2022 واط ، https://hackaday.com/wp-content/uploads/06/1536,1152/Rail_Baltica_Lietuva.jpg؟resize=1536،2022 06w، https://hackaday.com/wp- المحتوى / التحميلات / 2048,1536/2048 / Rail_Baltica_Lietuva.jpg؟ resize = 400،100 400w ”sizes =” (max-width: XNUMXpx) XNUMXvw، XNUMXpx ”>
مسار مزدوج القياس (1520 و 1435 مم) في ليتوانيا بين Mockava و eštokai ، جزء من "Rail Baltica" (Credit: Gedminas)

في هذا الوقت ، هناك ثمانية أنواع شائعة الاستخدام مقاييس المسار، بمقياس قياسي متبوع بمعيار الحقبة السوفيتية 1,520 مم بأكثر من 15٪ وأوروبا تتميز أيضًا بمقياس متر (1,000 ملم ، إسبانيا وسويسرا) ، مقياس أيبيري (1,668،1,524 مم ، البرتغال وإسبانيا) ، المعيار السوفيتي القديم 1,600،1,676 مم (إستونيا ، فنلندا) ، مقياس XNUMX مم المذكور أعلاه في أيرلندا وأيرلندا الشمالية. معيار قياس XNUMX،XNUMX مم فقط غير موجود في أوروبا.

في حين أن الطريقة الواضحة لإصلاح هذا الموقف هي إما استبدال جميع المسارات والمقطورات ، أو ببساطة قبول أن القطارات الدولية مستحيلة ، إلا أن هناك بعض الحلول الوسيطة. الحل المشترك هو مسارات قياس مزدوجة ومختلطة، والتي تضيف مسارًا إضافيًا واحدًا أو أكثر لمطابقة المقاييس التي يمكن أن يستخدمها المخزون المتداول. بالطبع ، لا يزال هذا يضيف تكلفة كبيرة ولا يستحق ذلك إلا إذا كان المخزون المتداول مع كل هذه المقاييس يستخدم المسارات بانتظام.

صورةتغيير مقياس ليون (Credit: INECO)
”data-medium-file =” https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/06/Gauge_changeover_of_Leon.jpg؟w=400 ″ data-large-file = ”https://hackaday.com/wp -content / uploads / 2022/06 / Gauge_changeover_of_Leon.jpg؟ w = 750 ″ loading = ”lazy” class = ”size-medium wp-image-540794 ″ src =” https://hackaday.com/wp-content/uploads /2022/06/Gauge_changeover_of_Leon.jpg؟w=400 ″ alt = "تغيير مقياس ليون (الائتمان: INECO)" العرض = "400 ″ height =" 224 ″ srcset = "https://hackaday.com/wp-content /uploads/2022/06/Gauge_changeover_of_Leon.jpg 750 واط ، https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/06/Gauge_changeover_of_Leon.jpg؟resize=250,140،250 2022w ، https://hackaday.com/wp-content /uploads/06/400,224/Gauge_changeover_of_Leon.jpg؟resize=400،400 100w ”sizes =” (max-width: 400px) XNUMXvw، XNUMXpx ”>
تغيير المقياس في ليون (Credit: INECO)

حل آخر هو حل مقياس متغير، والذي يتضمن عربة مزودة بمحاور يمكنها تغيير مقياس المسار تلقائيًا باستخدام محطة تغيير القياس يؤدي إلى تشغيل آلية تغيير المقياس أثناء تحرك العربة من خلالها. هذه هي الطريقة التي تتحرك بها القطارات بين إسبانيا وفرنسا بين شبكات السكك الحديدية المختلفة في هذه البلدان. القيود هنا هي أنه لا يوجد نظام قياس متغير يدعم أكثر من مقياسين ، وأن العربات ذات المقاييس المتغيرة تحد من الوزن الذي يمكن وضعه عليها ، مما يجعلها غير مناسبة لحركة الشحن.

أخيرا ، هناك تبادل العربات، والتي تنطوي على مبادلة عربات القطار. لا يزال هذا الاستخدام محدودًا في الغالب لقطارات الشحن ، ولكنه يتطلب فصل وإعادة توصيل خطوط التحكم والخطوط الأخرى ، ويمكن أن يستغرق حوالي عشر دقائق إلى أكثر من ساعة لكل عربة قطار ، وهذا هو سبب فقدان هذا النهج لمحور قياس متغير الأنظمة التي لا تتطلب مثل هذا التدخل المتخصص. في هذا الوقت ، لا يزال يستخدم بشكل شائع للقطارات بين أوكرانيا ودول مثل بولندا ورومانيا.

لا يوجد إصلاح سريع

على الرغم من وجود ملف خطوة تدريجية نحو تحويل كل أوروبا إلى مقياس قياسي ، هذه عملية بطيئة وشاقة. بينما بالنسبة للخطوط الجديدة ، يكون اختيار استخدام مقياس قياسي يبلغ 1,435 ملم أمرًا واضحًا - خاصةً عندما يمكن للمخزون المتداول استخدام المقياس القديم أو الجديد كما هو الحال في إسبانيا - ليس كل بلد لديه هذا الطريق السهل للخروج. بالنسبة لدول الاتحاد السوفياتي السابق مثل ليتوانيا وغيرها ، يتوقع اقتراح "Rail Baltica" التحول من مسارات الحقبة السوفيتية القديمة إلى مسارات جديدة باستخدام مقياس قياسي ، وهو مشروع ضخم له ترك الكثيرين غير مقتنعين.

وأشار وزير المالية الأوكراني أولكسندر كافا إلى بعض القضايا المتعلقة بـ مقياس التحميل، نظرًا لأن عربات السكك الحديدية في أوكرانيا يمكن أن تكون أوسع مما هو مسموح به في الاتحاد الأوروبي خارج رومانيا وبلغاريا ، كما أن الحمل المحوري أعلى بكثير داخل أوكرانيا مما هو مسموح به على مسارات الاتحاد الأوروبي. يعود هذا إلى تعليق ستيفنسون في القرن التاسع عشر ، حول أوجه القصور في المقياس المعياري المختار بيروقراطيًا ، ويثير الإدراك غير المريح بأن التحول من "المقياس العريض" إلى "المقياس القياسي" قد يكون في الواقع تخفيضًا ، وليس تحسينًا.

ومع ذلك ، يشبه إلى حد كبير قطار الشحن الذي يضرب به المثل مع خطوط الفرامل المقطوعة التي تتقدم مع التخلي ، يبدو أنه على الأقل بالنسبة لأوروبا ، لا يمكن إيقاف معيار 1,435 ملم. سيتم استخدامه من أجل التوافق ، بغض النظر عما إذا كان في الواقع هو الخيار الأفضل. بطريقة عملية بالمثل كما هو الحال عندما يتعلق الأمر بمقياس التحميل والجوانب الأخرى التي تؤثر على القطارات الدولية ، يبدو أن الأولوية الرئيسية هي ضمان أن القطارات يمكنها السفر حيثما تكون هناك حاجة إليها.

لحسن الحظ ، من السهل حل مشكلات التوافق الأخرى مثل الفولتية الكهربائية المختلفة المستخدمة عبر شبكات السكك الحديدية المكهربة.

المشاكل السهلة

صورةSNCF من الفئة B 82500 تعمل بالديزل والكهرباء ، وهي قادرة على العمل مع الأنظمة العلوية بجهد 1.5 كيلو فولت تيار مستمر و 25 كيلو فولت تيار متردد.
”data-medium-file =” https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/06/B82500_Provins5.jpg؟w=400 ″ data-large-file = ”https://hackaday.com/wp -content / uploads / 2022/06 / B82500_Provins5.jpg؟ w = 800 ″ loading = ”lazy” class = ”size-medium wp-image-540795 ″ src =” https://hackaday.com/wp-content/uploads /2022/06/B82500_Provins5.jpg؟ العرض = ”400 ″ الارتفاع =” 82500 ″ srcset = ”https://hackaday.com/wp-content/uploads/1.5/25/B400_Provins300.jpg 2022w ، https://hackaday.com/wp-content/uploads/ 06/82500 / B5_Provins3648.jpg؟ تغيير الحجم = 2022 06 واط ، https://hackaday.com/wp-content/uploads/82500/5/B250,188_Provins250.jpg؟resize=2022،06 82500w ، https://hackaday.com/wp- content / uploads / 5/400,300 / B400_Provins2022.jpg؟ تغيير الحجم = 06 واط ، https://hackaday.com/wp-content/uploads/82500/5/B800,600_Provins800.jpg؟resize=2022،06 82500w ، https: // hackaday.com/wp-content/uploads/5/1536,1152/B1536_Provins2022.jpg؟resize=06،82500 5w ”sizes =" (max-width: 2048,1536px) 2048vw، 400px ”>
SNCF من الفئة B 82500 تعمل بالديزل والكهرباء ، وهي قادرة على العمل مع الأنظمة العلوية بجهد 1.5 كيلو فولت تيار مستمر و 25 كيلو فولت تيار متردد.

كهربة من شبكات السكك الحديدية حدث تقريبًا بطريقة عشوائية مثل نمو مقاييس المسار ، ولكن تم حل مشكلات التوافق بشكل أساسي باستخدام قاطرات متعددة الأنظمة. يمكن أن تقبل هذه مدخلات الطاقة من الأسلاك العلوية ، على سبيل المثال ، مع الفولتية التي تتراوح من أنظمة الجهد المنخفض (750 فولت تيار مستمر في أوروبا) إلى أنظمة متعددة كيلوفولت (حتى 25 كيلو فولت تيار متردد في أوروبا) المستخدمة اليوم. بعض هذه القاطرات هي أيضًا وحدات تعمل بالديزل والكهرباء يمكن تشغيلها على مسارات غير مكهربة.

بشكل عام ، لا يتطلب تشغيل مثل هذه القاطرة متعددة الأنظمة أي مدخلات من السائق ، مع التبديل التلقائي بين مصادر الطاقة والتكيف مع الفولتية. حيث تزداد الأمور تعقيدًا مع السكك الحديدية أنظمة الإشارات، والتي تتميز بأنظمة التحكم في حركة المرور المختلفة التي في حالة مثل إشارات الكتلة التلقائية (عضلات المعده) يتطلب أن تكون أنظمة اتصالات القطار متوافقة مع النظام ، وكذلك أنظمة الأمان لمنع وقوع الحوادث في حالة حدوث خطأ بشري.

بغض النظر ، فهذه مشكلات مباشرة إلى حد ما تؤثر فقط على المعدات الدارجة ويمكن تعديلها بسهولة إلى حد ما في القاطرات الحالية.

اختناقات اليوم

في عالم مثالي ، ستستخدم كل أوروبا مقياسًا قياسيًا يسعد به مهندس مثل جورج ستيفنسون ، والذي سيسمح لأوكرانيا بنقل الحبوب المخزنة من مرافق التخزين الخاصة بها إلى موانئ الاتحاد الأوروبي دون أي تعقيدات وبناء تخزين وسيط المرافق كما هو مقترح في الاقتراح الحالي. لسوء الحظ ، هذا ليس العالم الذي نعيش فيه.

على الرغم من الحالة الممتازة بشكل عام لشبكات السكك الحديدية في أوروبا مقارنة بالعديد من المناطق الأخرى ، إلا أنه يجب مراعاة العيوب والاختناقات في نظام السكك الحديدية الحالي ، والبحث عن طرق يمكننا من خلالها تحسينها بشكل مفيد. حتى لو كانت هذه العيوب بشكل عام مصدر إزعاج بسبب أوقات الانتظار والنفقات الإضافية ، فهذا يعني في بعض الأحيان أن الحبوب الأوكرانية تصبح عالقة بشكل مؤلم خلف كسر في القياس ، مع العواقب الوخيمة التي نراها هذا العام.

[صورة رأس وصورة مصغرة: "مسارات القطارات"بقلم إيفان ديلشو.]

بقعة_صورة

أحدث المعلومات الاستخباراتية

بقعة_صورة

الدردشة معنا

أهلاً! كيف يمكنني مساعدك؟