Ngũ cốc bị mắc kẹt ở Ukraine: Bản chất rời rạc của đường sắt thời hiện đại

Cuộc chiến ở Ukraine đã làm đảo lộn thị trường lương thực toàn cầu, và lý do đáng ngạc nhiên không phải là lúa mì Ukraine không được thu hoạch, mà là vì nó không thể rời khỏi đất nước. Với việc Nga phong tỏa các cảng biển, lối thoát duy nhất cho ngũ cốc của Ukraine là đi tàu hỏa. Và điều này cho thấy sự chắp vá tiềm ẩn từ lâu của các tuyến đường sắt và tiêu chuẩn tàu hỏa: các đoàn tàu không thể đơn giản băng qua biên giới từ Ukraine đến Ba Lan trên đường đến một cảng biển vì các đường ray không khớp nhau.

Thậm chí ngoài những vấn đề rõ ràng về việc kết nối các đường ray vật lý có kích thước khác nhau - khổ đường - còn có các hệ thống tín hiệu khác nhau, điện áp khác nhau cho tàu điện, các đồng hồ đo tải trọng và kết cấu khác nhau, v.v. Ở châu Âu ngày nay, lịch sử chính trị của vài trăm năm qua vẫn có thể được truy ngược lại bằng cách sử dụng các tuyến đường sắt của họ, với một số khu vực của Liên minh châu Âu vẫn sử dụng khổ tiêu chuẩn của Liên Xô 1,520 mm, thay vì khổ tiêu chuẩn 1,435 mm, cũng được biết đến. như Stephenson Gauge, European Gauge, v.v.

Những phức tạp này giải thích tại sao ví dụ như với cuộc chiến hiện tại ở Ukraine, các tuyến đường sắt của nó đến phần còn lại của châu Âu không được sử dụng nhiều hơn để vận chuyển ngũ cốc và hàng hóa khác: với Ukraine sử dụng khổ 1,520 mm, tất cả hàng hóa phải được chuyển sang các chuyến tàu khác nhau tại Ukraine -EU biên giới hoặc đã được hoán đổi vị trí. Mặc dù tồn tại một số hệ thống đo lường thay đổi, nhưng chúng có những hạn chế riêng.

Vì vậy, không khó để hiểu tại sao việc tiêu chuẩn hóa trên một khổ đường ray quốc tế hoặc thậm chí châu Âu lại phức tạp do phải thay thế hoặc điều chỉnh tất cả các đường ray và toa xe, ngay cả trước khi xem xét sự khác biệt về điện áp và tín hiệu nói trên. Tất cả những điều đó có thể khiến người ta tự hỏi liệu chúng ta có bao giờ thấy giải pháp cho vấn đề đã phát triển trong lịch sử này hay không.

Lịch sử kỹ thuật

hình ảnh — Minecart từ thế kỷ 16 với các đường ray bằng gỗ, được tìm thấy ở Transylvania. (Tín dụng: LoKiLeCh)

Khái niệm về đường ray là một khái niệm cổ xưa, với diolkos Con đường trượt ở Hy Lạp được coi là một trong những con đường đầu tiên. Mặc dù cấu hình chính xác và sự hiện diện của các đường rãnh vẫn còn đang được tranh luận trong giới khảo cổ học, Diolkos (Δίολκος, từ tiếng Hy Lạp ngày vì, "Qua", và holkos ὁλκός, "Máy vận tải") được xây dựng vào thế kỷ thứ 6 trước Công nguyên để cho phép tàu vận chuyển nhanh chóng qua cầu đất liền Isthmus và vẫn được sử dụng trong hơn năm trăm năm, theo các báo cáo lịch sử và được hỗ trợ bởi các nghiên cứu gần đây về bãi đá ngầm, ví dụ: Saitis và cộng sự. (2022).

Trong hàng nghìn năm qua, việc sử dụng các đường ray để dẫn đường cho toa xe, toa xe và xe đẩy dọc theo một con đường xác định đã trở nên phổ biến hơn bao giờ hết, từ khai thác mỏ và vận chuyển, sử dụng trong công nghiệp, với con người và động vật cung cấp động cơ đẩy. Cuối cùng, các hệ thống đường ray quy mô lớn dành cho giao thông sẽ bắt đầu với sự xuất hiện của động cơ hơi nước và các đoàn tàu diesel-điện và điện tiếp theo đã xác định đường sắt là đặc điểm chuyển đổi quan trọng của thế kỷ 19 và hơn thế nữa.

Không có gì đáng ngạc nhiên, mỗi công ty đường sắt ban đầu sẽ đặt ra khổ đường ray của riêng mình và các tiêu chuẩn khác, với đầu máy về cơ bản được giới hạn trong các đường ray của công ty đường sắt đã mua nó. Tình trạng này kéo dài cho đến khi các chính phủ bắt đầu thực thi một thước đo tiêu chuẩn, chẳng hạn như với Đạo luật Quy định Đường sắt (Gauge) năm 1846 tại Vương quốc Liên hiệp Anh và Ireland.

Đạo luật này đã thực thi việc sử dụng khổ đường ray phổ biến nhất lúc bấy giờ ở Vương quốc Anh, đó là khổ đường 1,435 mm đã được sử dụng bởi Của George Stephenson Đường sắt Stockton và Darlington cùng với các tuyến đường sắt khác được xây dựng vào khoảng thời gian đó. Điều thú vị là, đạo luật tương tự này cũng bắt buộc sử dụng tiêu chuẩn khổ đường ray 1,600 mm ở Ireland, đó là lý do tại sao Ireland và Bắc Ireland cho đến ngày nay vẫn sử dụng khổ đường ray này.

Tiêu chuẩn 1,435 mm của Anh này đã được thông qua với tên gọi là 'Máy đo tiêu chuẩn'ngày nay, và cuối cùng sẽ được áp dụng trên hầu hết các nước Châu Âu, Bắc Mỹ và các khu vực khác trên thế giới. Bản thân Stephenson đã đề cập rằng ông ấy muốn có một khổ đường rộng hơn 1,435 mm, và thậm chí ngày nay ở đâu đó khoảng bốn mươi phần trăm đường sắt thương mại đang sử dụng một khổ đường khác, nói chung là một loại 'khổ rộng', vì bất cứ thứ gì rộng hơn khổ tiêu chuẩn đều được đề cập đến .

Lịch sử sửa chữa

Tại thời điểm này, có tám đồng hồ đo đường đua, với khổ tiêu chuẩn, tiếp theo là tiêu chuẩn 1,520 mm thời Liên Xô chiếm hơn 15% và Châu Âu cũng có khổ đồng hồ (1,000 mm, Tây Ban Nha và Thụy Sĩ), Máy đo Iberia (1,668 mm, Bồ Đào Nha và Tây Ban Nha), tiêu chuẩn cũ hơn 1,524 mm của Liên Xô (Estonia, Phần Lan), khổ 1,600 mm nói trên ở Ireland và Bắc Ireland. Chỉ có tiêu chuẩn khổ 1,676 mm là không có mặt ở châu Âu.

Trong khi cách rõ ràng để khắc phục tình trạng này là thay thế tất cả các đường ray và đầu máy, hoặc đơn giản là chấp nhận rằng các chuyến tàu quốc tế là không thể, thì vẫn có một số giải pháp trung gian. Một giải pháp phổ biến là đường ray khổ kép và hỗn hợp, thêm một hoặc nhiều đường ray bổ sung để phù hợp với bất kỳ loại đồng hồ đo nào mà đầu máy toa xe có thể sử dụng. Tất nhiên, điều này vẫn làm tăng thêm chi phí đáng kể và chỉ đáng giá nếu toa xe với tất cả các đồng hồ đo này thường xuyên sử dụng đường ray.

Một giải pháp khác là thước đo biến đổi, liên quan đến một chiếc xe được trang bị các trục có thể thay đổi thiết bị đo đường ray của chúng tự động bằng cách sử dụng trạm thay đổi máy đo kích hoạt cơ chế thay đổi đồng hồ đo khi bộ chuyển động qua nó. Đây là cách các chuyến tàu giữa Tây Ban Nha và Pháp di chuyển giữa các mạng lưới đường sắt khác nhau của các quốc gia này. Hạn chế ở đây là không có hệ thống khổ đường nào hỗ trợ nhiều hơn hai đồng hồ đo và các đồng hồ khổ biến đổi giới hạn trọng lượng có thể đặt lên chúng, khiến chúng không phù hợp cho vận tải hàng hóa.

Cuối cùng, có trao đổi bogie, liên quan đến việc hoán đổi các mặt hàng không có thật của đầu máy toa xe. Điều này vẫn còn được sử dụng hạn chế cho hầu hết các đoàn tàu chở hàng, nhưng nó yêu cầu ngắt kết nối và kết nối lại bộ điều khiển và các tuyến khác, và có thể mất khoảng XNUMX phút đến hơn một giờ cho mỗi toa tàu, đó là lý do tại sao cách tiếp cận này không còn phù hợp với trục khổ thay đổi hệ thống không yêu cầu sự can thiệp của chuyên gia như vậy. Vào thời điểm này, nó vẫn thường được sử dụng cho các chuyến tàu giữa Ukraine và các quốc gia như Ba Lan và Romania.

Không sửa chữa nhanh

Mặc dù có một di chuyển dần dần hướng tới việc chuyển đổi toàn bộ châu Âu sang khổ tiêu chuẩn, đây là một quá trình chậm và gian khổ. Trong khi đối với các tuyến mới, lựa chọn sử dụng khổ tiêu chuẩn 1,435 mm là hiển nhiên - đặc biệt là khi đầu máy có thể sử dụng khổ cũ hoặc mới như trường hợp của Tây Ban Nha - không phải quốc gia nào cũng có lối thoát dễ dàng này. Đối với các quốc gia thuộc Liên Xô cũ như Lithuania và những nước khác, đề xuất 'Rail Baltica' dự đoán việc chuyển từ các đường ray cũ thời Liên Xô sang các đường ray mới sử dụng khổ tiêu chuẩn, đây là một cam kết lớn có để lại nhiều điều không thuyết phục.

Bộ trưởng Bộ Tài chính Ucraina Oleksandr Kava lưu ý một số vấn đề liên quan đến đo tải trọng, vì đầu máy toa xe ở Ukraine có thể rộng hơn mức cho phép ở EU ngoài Romania và Bulgaria, và tải trọng trục cũng cao hơn nhiều ở Ukraine so với mức cho phép trên đường ray của EU. Điều này gợi nhớ lại bài bình luận của Stephenson vào thế kỷ 19, về những khiếm khuyết của thước đo tiêu chuẩn được lựa chọn một cách quan liêu và làm tăng nhận thức khó chịu rằng việc chuyển từ 'thước đo rộng' sang 'thước đo tiêu chuẩn' thực sự có thể là một sự hạ cấp, thay vì một sự cải tiến.

Tuy nhiên, giống như đoàn tàu chở hàng với những đường phanh bị cắt khiến phía trước bị bỏ rơi, có vẻ như ít nhất đối với châu Âu, tiêu chuẩn 1,435 mm là không thể ngăn cản. Nó sẽ được sử dụng vì lợi ích tương thích, bất kể nó có phải là lựa chọn tốt nhất hay không. Theo một kiểu thực dụng tương tự như khi nói đến khổ tải và các khía cạnh khác ảnh hưởng đến các chuyến tàu quốc tế, ưu tiên chính dường như là đảm bảo rằng các đoàn tàu có thể đi đến những nơi cần thiết.

May mắn thay, các vấn đề tương thích khác như điện áp điện khác nhau được sử dụng trên các mạng đường sắt điện khí hóa dễ giải quyết hơn đáng kể.

Các vấn đề dễ dàng (ish)

Sản phẩm điện khí hóa mạng lưới đường sắt xảy ra gần như lộn xộn như sự phát triển của các đồng hồ đo đường ray, nhưng các vấn đề về tính tương thích về cơ bản đã được giải quyết bằng cách sử dụng đầu máy đa hệ thống. Chúng có thể chấp nhận nguồn điện đầu vào từ ví dụ như hệ thống dây dẫn trên không, với điện áp khác nhau, từ hệ thống điện áp thấp (750 V DC ở Châu Âu) đến hệ thống đa kV (lên đến 25 kV AC ở Châu Âu) đang được sử dụng ngày nay. Một số đầu máy này cũng là động cơ diesel-điện có thể chạy trên đường ray không điện khí hóa.

Nói chung, việc chạy một đầu máy đa hệ thống như vậy không cần đầu vào của người lái xe, với chức năng tự động chuyển đổi giữa các nguồn điện và thích ứng với điện áp. Nơi mà mọi thứ trở nên phức tạp hơn rất nhiều là với đường sắt hệ thống tín hiệu, trong đó có các hệ thống điều khiển giao thông khác nhau trong trường hợp ví dụ như báo hiệu khối tự động (ABS) yêu cầu rằng hệ thống thông tin liên lạc của tàu phải tương thích với hệ thống, cũng như hệ thống an toàn đó là để ngăn ngừa tai nạn trong trường hợp lỗi của con người.

Dù vậy, đây là những vấn đề khá đơn giản chỉ ảnh hưởng đến đầu máy toa xe và có thể được trang bị lại khá dễ dàng vào các đầu máy hiện có.

Những nút thắt cổ chai của ngày hôm nay

Trong một thế giới lý tưởng, tất cả châu Âu sẽ sử dụng thước đo tiêu chuẩn mà một kỹ sư như George Stephenson sẽ hài lòng và điều này sẽ cho phép Ukraine di chuyển ngũ cốc được lưu trữ từ các cơ sở lưu trữ của mình đến các bến cảng của EU mà không có bất kỳ sự phức tạp nào và xây dựng kho lưu trữ trung gian cơ sở vật chất như đã đề xuất trong đề xuất hiện tại. Thật không may, đây không phải là thế giới chúng ta đang sống.

Bất chấp tình trạng mạng lưới đường sắt nói chung là tuyệt vời ở châu Âu so với nhiều khu vực khác, nó vẫn lưu ý những sai sót và tắc nghẽn của hệ thống đường sắt hiện tại, đồng thời tìm kiếm những cách mà chúng ta có thể cải thiện nó một cách có ý nghĩa. Ngay cả khi nhìn chung, những sai sót này chủ yếu là một sự phiền toái do thời gian chờ đợi và chi phí tăng thêm, đôi khi điều đó có nghĩa là ngũ cốc Ukraine bị mắc kẹt một cách đau đớn sau sự cố đứt máy đo, với những hậu quả nghiêm trọng mà chúng ta đang thấy trong năm nay.

[Ảnh tiêu đề và ảnh thu nhỏ: “Đường ray xe lửa”Của Evan Delshaw.]

Trí thông minh dữ liệu tạo

Hạt mắc kẹt ở Ukraine: Bản chất rời rạc của đường sắt thời hiện đại

Lịch sử kỹ thuật

Lịch sử sửa chữa

Không sửa chữa nhanh

Các vấn đề dễ dàng (ish)

Những nút thắt cổ chai của ngày hôm nay

Hãy quên đi sự cường điệu và diệt vong của AI, hãy làm cho máy tính trở nên hữu ích

Goodcarbon có trụ sở tại Berlin đảm bảo 5.25 triệu euro để đưa các giải pháp mới chất lượng cao dựa trên thiên nhiên ra thị trường | EU-Khởi nghiệp

Tin tức mới nhất

Edonia có trụ sở tại Paris huy động được 2 triệu euro để sản xuất nguyên liệu có nguồn gốc thực vật từ vi tảo | EU-Khởi nghiệp

Bối cảnh AI sáng tạo trong ngành phát triển ứng dụng di động

Hoa Kỳ nói “Tạm biệt TikTok” trừ khi ByteDance bán ứng dụng

Nâng cao giấc ngủ của bạn Trò chơi Ngày Sức khỏe Thế giới này với LAC

Phiên họp lập pháp năm 2024 của NC không chỉ về ngân sách – Kết nối Chương trình Cần sa Y tế

GA-ASI được chọn để xây dựng CCA cho AFLCMC

Trò chuyện trực tiếp với chúng tôi (chat)