Jag räknar med att 4 nivåer av rälsbunden persontransport.
Lokal - typiskt 160km/h, snabb acceleration, korta sträckor
Regional - typiskt 250km/h, medelånga sträckor
Express - typiskt 300km/h+, längre sträckor
Prioriterad Express (Express+) - mycket snabbare än 300km/h, mycket långa sträckor.
Totalt blir de 6 olika versioner eftersom regional och Express finns i både rälsbundet och maglev alternativ.
Räls Något som många inte förstår är att de finns två typer av räls. Vanlig räls, eller konventionell räls, och höghastighetsräls. I Sverige finns det idag enbart konventionell räls. Konventionell kan inte doseras till fullo, kan inte ha skarpa lutningar och erbjuder endast medioker toppfart.
Höghastighetsräls kan å andra sidan inte trafikeras av godståg, tåg designad för höghastighetsräls kan ej köra på konventionell räls, vilket sydkoreanerna märkte.
X2000 kan i teorin köra på höghastighetsräls, men den kan ej köra snabbare då trots rälsen. Det är inte korglutningen som gör att X2000 kan köra snabbare än 160km/h på konventionell räls, utan snarare de mjuka boggierna. Detta trick klarar även X50 och X40 av. Den högsta hastighet som i praktiken går att köra med mjuka boggier är runt 250km/h. Vid tester i högre hastigheter uppstod problem. Med mekatronatiska boggier kan man köra snabbare än så, hitintills har man testat upp till 303km/h utan större problem
Nyckeln till att ICE3 och TGV kan köra snabbare än 300km/h har alltså inget med tågen att göra alls, nyckeln sitter i rälsen.
De är här magnettåg kommer in. Eftersom höghastighetsräls är både dyrare och tämligen inkompatibel med konventionell räls är de både billigare och bygga samt underhålla maglev. De som hävdar att maglev är dyrare har helt enkelt inte kollat upp fakta.
Lokaltåg
Vad man normalt sett kallar pendeltåg. Lokaltågens främsta uppgift är för att personer som bor i stadsdelar och byar snabbt ska kunna ta sig in till stan. Exempelvis SL nya pendel samt nya Pågatåget. Dessa tåg finns redan idag, och används redan sedan ett par år tebax. Med sista versionen (X60-X62) har accelerationen ökat ytterligare.
Beräkningsunderlag
Toppfart: 160km/h
Acceleration: 2 minuter (relativt till full hastighet)
Decelerera: 2 minuter
Stopptid: 1minut (20sek av, 20sek på, 20sek buffert)
Regionaltåg
Tåg för att binda ihop mindre orter med medelstora och stora. Regionaltåg stannar bara i centralorter. Idag är de främst tåg som Öresundståget (X31) och Regina (X50-X54) som agerar regionaltåg. Dessa tåg, trots att de bara är ett par år gamla, är redan idag omoderna.
När gröna tåg projektet är klart kommer de att komma en ny generations tåg. Moderna motorer, starkare, lättare och med stabilare boggier kommer att erbjuda ännu högre hastighet på konventionell räls.
Samtidigt som nya konventionella tåg kommer kan även maglev introduceras parallellt. För maglev för Regionaltåg kommer jag att projektera den integration som gjorts i Shanghai rakt av.
Beräkningsunderlag - Konventionellt
Toppfart: 250km/h
Acceleration: 4 minuter (relativt till full hastighet)
Decelerera: 4 minuter
Stopptid: 90sek (30sek av, 30sek på, 30sek buffert)
Beräkningsunderlag - Maglev
Toppfart: 431km/h
Acceleration: 1,5 minuter (relativt till full hastighet)
Decelerera: 1,5 minuter
Stopptid: 90sek (30sek av, 30sek på, 30sek buffert)
Expresståg
Expresståg är tåg som snabbast möjligt fraktar personer mellan medelstora och stora stadskärnor. För konventionellt tåg kommer jag att betrakta gröna tåget i ett X55 motsvarande utförande. För maglev kommer jag att betrakta ett transrapid 9 (TR09) med 6 vagnar.
Denna trafik utgörs idag i verkligheten av X2000 och till en mindre grad av X55.
Beräkningsunderlag - Konventionellt
Toppfart: 300km/h
Acceleration: 6 minuter (relativt till full hastighet)
Decelerera: 6 minuter
Stopptid: 2min (45+45+30)
Beräkningsunderlag - Maglev
Toppfart: 550km/h
Acceleration: 2 minuter (relativt till full hastighet)
Decelerera: 2 minuter
Stopptid: 2min (45+45+30)
Expresståg+
Expresståg+ är främst avsedda för att ersätta flyg. Denna typen av tåg stannar på ännu färre orter än vanliga Expresståg. I praktiken tänkte jag att följande stationer, Jönköping, Göteborg, Stockholm, Oslo, Helsingborg, samt Köpenhamn ska utgöra de ända stoppen.
Expresståg+ finns ej idag i form av tåg, utan trafikeras av flygplan. Restiden på samtliga sträckor är runt 60minuter + incheckning. Incheckning kan i accelerade fall ske på ner till 20 minuter. Dessutom tillkommer ca ytterligare 30minuter för andra krångligheter som har med flyg att göra. Målet är att Expresståg+ ska slå flyget på alla inrikesrutter i en realistisk jämförelse. Sträckorna behöver alltså klaras av på under 130minuter.
Expresståg+ kommer endast att finns i form av maglev, och alla sträckningarna kommer att byggas med detta som främsta mål. De övriga maglev linjerna kommer att bli underordnade expresståg+.
För expresståg+ kommer transrapid 10 (TR10) att betraktas. TR10 är under utveckling och finns en ännu tillgängligt. Men min gissning är att om vi lägger in en beställning i morgon så skall de nog vara tillgängliga till 2015.
Beräkningsunderlag - Maglev
Toppfart: 730km/h
Acceleration: 4 minuter (relativt till full hastighet)
Decelerera: 4 minuter
Stopptid: 2min (45+45+30)
JärnvägsnätetI min vision kommer järnvägsnätet 2015 (om vi beställer idag) att se ut för stambanorna.
Jag kommer efter de här nätet beräkna restiderna med redan påbörjade järnvägsprojekt för respektive del av konventionell järnväg.
Detta betyder att de iaf kommer att finnas en tunnel genom Hallansåsen men ingen uppgradering av Ostlänken som ännu inte är klubbat. Jag tänker inte riva upp några spår för att bygga maglev, målet är att göra de som billigt som möjligt.
Nästan alla sträckor maglev kommer att ske med enkelspår. Enkelspåret kommer att synkroniseras på sådant sätt att en turtäthet på 20minuter kan bibehållas i båda riktningar för regional och expresståg, samt 40 minuter för expresståg+. Detta kommer även att erbjuda ett godståg var 40minut under högtrafik samt ett var 20minut under lågtrafik.
En sträcka runt Nyköping ca 5mil norr och söderut behöver anläggas med dubbelspår då expresståg+ ej hinner hela vägen till Stockholm innan nästgående tåg skall starta.
Sträckan Linköping->Norrköping kommer vara den enda sträckan som maglev och konventionellt tåg kommer att gå bredvid varandra, men i praktiken kommer de inte att gå intill varandra eftersom den nuvarande rälsen inte går direkt.
Sträckan Norrköping->Nyköping kommer även maglev att gå parallellt med de befintliga spåret, men här är de befintliga spåret inte bara undermåligt, de har även på tok för låg kapacitet och hanterar idag även gods. Rälsen kommer att sparas för att trafikera tung godstrafik.
Tid och hastighet
Så, frågan är maglev lönt, ger de verkligen valuta för pengarna? TGV har testkörs i 580km/h, men jag kan säga de redan nu. TGV kommer aldrig att köras kommersiellt i den hastigheten, orsaken är enkel. Acceleration. TGV acceleration helt enkelt inte tillräckligt snabbt, maglev gör det däremot.
Tiden det tar för ett tåg att köra från punkt A till punkt B är inte bara avståndet dividerat med toppfarten, utan även tiden för tåget att nå toppfarten samt bromsa in, denna tid dras sedan bort den sträcka som tåget färdas under accelerationen, vilket jag kallar acceleration och deacceleration straff (eller penalty) tid.
Om två tåg, ett maglev och ett TGV ska färdas från Norrköping till Linköping, en stäcka på 40km, båda tågen har en toppfart på säg 400km/h så blir den effektiva transporttiden 40/400*60=6minuter. Men både maglevtåget och TGV behöver tid på sig att accelerera, maglev har en penaltytid på 1,5+1,5minut medan TGV har en på runt 8+8minuter. Restiden för magleven blir då alltså totalt 9minuter och för TGV hela 22minuter. TGV:s tid blir orimligt hög, de beror helt enkelt på att tåget aldrig uppnår toppfarten, om tåget ej uppnår toppfarten finns de ingen poäng att öka toppfarten. Eftersom toppfarten aldrig uppnås blir den beräknade tiden på detta sättet felaktig, i praktiken blir tiden strax under 20minuter, men fortfarande mer än dubbelt så mycket som för maglev med samma toppfart.
Avstånd och tid för maglev
beräknat för 3 linjer med en split/förenings situation i Jönköping. Dvs hoppar man på tåget i exempelvis Göteborg så kommer man till skåne/danmark om man sitter i ena ändan av tåget medan man kommer till Stockholm/Östergötland om man sitter i andra ändan på tåget. På detta sätt kan järnvägen grena upp sig flera gånger utan att man behöver byta tåg vid något tillfälle, man byter helt enkelt bara sittplats.
Avstånd och tid för Gröna tåget
Detta är tiderna för ett hypotetiskt framtidsscenario (precis som de förra) med introduktion av en ny generation rällsbundna snabbtåg som är ekvivalenta med gröna tåget och en uppgraderad bana.
Detta är ett scenario som troligen kommer att falla in oavsett maglev eller ej, övriga järnvägar kommer fortfarande att användas och att använda dem effektivt är naturligt. Notera att Stockholm till Köpenhamn i grönatågs exemplet tar 204minuter och i maglev exemplet tar 129 respektive 83minuter för respektive regional och express variant.
Tågen går i två linjer, båda med ändstationer i Stockholm-Köpenhamn, den ena länken via Göteborg, den andra via Östergötland.
Restid, alla destinationer
Men hur lång tid tar de att resa från Tranås till landvetter eller från Södertälje till Trollhättan? Ja om ni undrar de, så titta bara i följande lista.
Ljusgrå tid: Snabbast resa Express+
Mellangrå tid: Snabbast resa Express maglev
Mörkgrå: Snabbast resa Regional maglev
Ljusorange: Snabbast resa Express gröna tåget
Orange: Snabbast resa Regional gröna tåget
Vit: Snabbast resa med byte
Svart text: Ostlänken maglev
Blå text: Skånelänken maglev
Röd text: Götalänken maglev
Grön text: Oslolänken maglev
Guld bakgrund: Södra stambanan
Orange bakgrund: Västkustbanan
Blå bakgrund: Västra stambanan
Tid för byte beräknar endast färdtid, ej bytestid. Andra tider beräknar faktisk restid från ombordstigning till avstigning. Om banan byggs på detta sätt är de den tiden som de faktiskt kommer att ta att åka.
Observera, detta finns INGET varken tekniskt eller ekonomiskt hinder att utföra detta, det enda hindret som existerar är vilja.
Fortsättning följer.... (håll inte andan dock)
intressanta uträkningar! Några frågor bara..
SvaraRaderaKommer de varianterna verkligen upp i 730km/h? Verkar otroligt snabbt, och är det värt det med tanke på det extra luftmotståndet (lär ju minst fördubbla energiförbrukningen jämfört med 500)?
Vad tror du om att bygga även norrut? Bortom Gävle är det väl troligen för glesbefolkat, men åtminstone sträckan Stockholm-Arlanda-Uppsala är väldigt kraftigt övertrafikerad i dagsläget och tar stora volymer pendlare varje dag. Ett problem är väl kanske att jag har för mig att de som byggde arland-express har monopol på den sträckan ett visst antal år, annars hade det varit klockrent.
En utbyggnad så att folk från Uppsala kunde ta sig till arlanda på 7,5min (4,5 + 3min acc.-straff) samt stockholm på 16min (inräknat 1min stopp på arlanda) skulle nog ge ordentlig fart för områdena runt Uppsala. Sträckan tar idag ganska precis 40min. Även i småorter utanför Uppsala blir det betydligt mer attraktivt att byta från det regionala upptåget och fortsätta till Stockholm. 7,5min tåg till Arlanda från Stockholm kanske är än viktigare.
Det här räknat på 400km/h, 3min straff per delsträcka i acc.-tid (såväl positiv som negativ). Uppsala-Arlanda ~30 km, Arlanda-Stockholm också ~30km.
Ett till problem kommer ju att vara in- och utfarter ur Stockholm, framför allt de allra centralaste delarna, men även de längre ut. En möjlighet skulle kanske vara att bygga banan över den rälsen som finns idag, och i så fall en stor fördel jämfört med konventionell räls. Kurvradierna är visserligen lite väl små på de mest centrala delarna, men så länge man håller en någorlunda låg hastighet i dessa områden (man har ändå precis startat och har dessutom bostäder att ta hänsyn till) så borde det gå (har ärligt talat ingen koll). I övrigt är sträckan mycket platt, och har ganska små kurvradier.
SvaraRaderaDäremot i centrum tror jag den konventionella har en mycket stor fördel. Har svårt att tro att det går att få till något bra bygge i centrum, och hittar man något kommer det blir dyrt, mycket överklaganden, gnäll och tvister. Se bara citybanan..
Även om man inte kan köra höghastighetståg på konventionell räls hur som helst så kan jag tänka mig att det inte skulle vara omöjligt att få in ett höghastighetståg den lilla sträckan, även om man kör långsamt. Problemet är då styvheten i vagnarna, men helt omöjligt borde det inte vara att lösa, och när citybanan står klar borde det även finnas kapacitet över. Maglev är i det här området så gott som beronde av en egen tunnel, och det lär bli ett mycket dyrt projekt.. Riddarfjärden måste korsas, och jag tror inte det är politiskt genomförbart att bygga en bro..
"Kommer de varianterna verkligen upp i 730km/h?"
SvaraRaderaNej, inte idag, TR09 är designad för hastigheter på 550km/h, TR10 beräknas gå i 730km/h. TR09 kan troligen åka i ca 700km/h med, men de finns idag ingen bana som är konstruerad för dessa hastigheter därför kan man inte testa. TR08 i Shanghai kunde de utan problem få upp i runt 550km/h när de testkörde utan modifikationer.
Mycket riktigt att luftmotståndet blir dubbelt så stort, för frontarean. Men om tåget är dubbelt så långt blir luftmotståndet per vagn lägre. Jag räknar med att tågen som ska köra i 730km/h kommer att vagnar mellan ett minimum på 6 vagnar till ett maximum på 10 vagnar. Detta innebär att luftmotståndet per plats blir snarlikt de för de 3 vagnarna som tågen i Shainghai har.
"Vad tror du om att bygga även norrut?"
Jag har inte spekulerat i det, jag har dessutom ganska dålig lokalvana runt Gävle trakten. I princip kan jag säga att om man har råd att bygga en ny dedikerad lättgods/person-järnväg så har man råd bygga ett magnettågs spår.
"Ett problem är väl kanske att jag har för mig att de som byggde arland-express har monopol på den sträckan ett visst antal år"
Mitt mål är att undvika alla rutter där de idag finns spår på 200km+ för att maximera samhällsnyttan av alla spår. Att bygga ett magenttåg från Stockholm C till Arlanda kommer därför inte att bli aktuellt på ganska lång tid framöver. Att bygga en alternativ rutt till Uppsala kan dock bli aktuellt. Sträckan Stockholm-Arlanda är dessutom lite för kort för maglev, men med en alternativ rutt avlastas den järnvägen som idag finns där.
Jag kan inte riktigt se fördelen att kunna åka till flygplatsen på 7minuter i stället för 18 minuter. Däremot att kunna åka till Stockholm på 15 minuter i stället för 40minuter borde göra en stor fördel. De finns dock en poäng att man skulle kunna knyta ihop Arlanda, Landvetter och Kastrup till en enda megaflygplats.
Oskar-kun:
SvaraRaderaKomma ut ur Stockholm kommer sannerligen inte att bli lätt, men de skulle vara ännu svårare med konventionell järnväg. Med maglev kan man köra snabbare med små kurvardier. Personligen tror jag de blir lättare att följa motorvägen än järnvägen. En sängtunnel under riddarfjärden eller möjligen en högbro skulle klara den första biten till motorvägen utan problem, om än ganska kostsamt. I åtanke bör man ha att de kostar ca 1/10 att bygga högbro med maglev än för konventionell järnväg.
En sänktunnel skulle kunna kompleteras med en Cut&cover operation genom högalid en tunnelmynning i Liljeholmen.
Sedan skulle man genom att dra upp spåret på 25m höjd ha fritt blås ut från stan genom att ha pelarna på motorvägen.
En högbro hela vägen skulle göra de hela mycket enklare, men mindre naturskönt.
Transrapid klarar utan problem kurvardierna som den vanliga järnvägen har, men man kanske inte vill följa järnvägen eftersom man helt enkelt förlorar tid på omvägarna genom kurvorna. Att följa motorvägen ger mer flexibilitet då en korsning över motorvägen ger hela 40 meter tillgodo i sidled. Detta är förvisso ingen billig lösning, men å andra sidan blir marken då mer eller mindre gratis, mark vilket annars är extremt dyrt i Stockholm. Att bygga en konventionell järnväg på marknivå i Stockholm är helt enkelt omöjligt.
"Se bara citybanan.."
Sant, men en maglevbana gör mycket mindre intrång i miljön och borde därför rimligen genera mindre uppståndelse.
"Maglev är i det här området så gott som beronde av en egen tunnel, och det lär bli ett mycket dyrt projekt.. "
Tenderar att hålla med dig där. Sänktunnlar är ganska billiga dock. De är även så att Maglev kan stiga 2,5-10 gånger skarpare än konventionell järnväg, detta betyder i slutändan att tunnlarna kan göras kortare och därför billigare.
Grejen som jag ser de är att en ny överfart måste byggas, även om Citybanan blir färdig.
Alla tåg kommer att köra tämligen långsamt genom Stockholm C, runt 200km/h. I 200km/h är Transrapid så gått som ohörbar, dessutom tillåter de mycket brutala bangeometrier.
Att bygga en tunnel på diagonalen över riddarfjärden kanske inte framstår som de mest ekonomiska, men i Stockholm är de troligen ett av de billigaste ställena att bygga på.
Personligen skulle jag hellre se en bro över riddarfjärden rakt förbi stadshuset som en symbol för att politikerna är beredda att visa att de stöttar infrastruktur på riktigt.