A vasúti kapacitás-elosztó

A villamos energia költség a vasútvállalatok összköltségeinek tíz–harminc százalékát teszi ki, a 2022-es év villamos energia beszerzési árának növekedése jelentős, nem tervezett terheket ró a vasúti társaságokra, mely akár a fennmaradásukat is veszélyeztetheti – több szakmai cikk is megjelent a témában, illetve a Hungrail vezetésével a piaci szereplők igyekeznek támogatási lehetőséget találni a kialakult helyzetben.

A villamosenergia áremelkedés vasúti fuvarozásra gyakorolt hatása jelentős, kockáztatja mind a Green Deal, mind a Fit for 55-ban foglalt célok teljesülését, a vasúti fuvarozás teljesítményének növelése veszélybe kerülhet.

Az ukrajnai háború tovább emeli a földgáz- és villamosenergia árakat, akár ellátási zavar is keletkezhet, mindenképp komoly költségnövekedést eredményezve, amelyet a vállalkozások rövid távon esetleg nem képesek áthárítani, vagy amelyhez rövid távon esetleg nem tudnak alkalmazkodni. Előfordulhat, hogy közép- vagy hosszú távon sem.

A vasútvállalatok működőképességének fenntartása érdekében több lehetőséget is megvizsgáltak, egyelőre döntés még nem született, hogy számíthat-e a szektor bármiféle segítségre. A Bizottság mindenesetre az állami támogatási intézkedésre vonatkozó ideiglenes válságkezelési keretről közleményt adott ki (2022/C 131 I/01).

A villamos vontatású vasútüzem menetszakaszai a gyorsítás, kifuttatás, fékezés. Az állomáson tartózkodó, álló villamos vontatójármű energia igénye a nehéz tehervonatok vontatásához képest minimális (világítás, vezérlés, légsűrítő, akkumulátortöltő stb.). Ezek nem igényelnek sok energiát, a villamos berendezések jó hatásfokúak.

A korszerű villamos vontatójármű gyorsításkor vesz fel a hálózatból villamosenergiát, amelynek egy jelentős részét fékezéskor visszajuttatja a hálózatba. A köztes állapotban, az üzemidő jelentős részében a vonat vontatási célú energia felvétel nélkül gurul. A gurulás (kifuttatás) során, tehát a korszerű villamos vontatójárműnem, vagy csak minimális energiát fogyaszt. A menetrendi menetidő ugyan kifuttatás nélkül számítandó, de a menetrend összességében mintegy 7-10%, tehervonatok esetében általában ennél is nagyobb mértékű tartalékidővel készül, ami a kifuttatás néhány másodperces menetidő növekményét menetrendszerű közlekedés esetén bőven fedezi. Jellemzően gyorsításkor történik energia felvétel, a kifuttatás energiamentesen halad, a fékezés pedig (korszerű, rekuperációra képes vontatójárművek és éppen megfelelő hálózati körülmények esetén) energia visszatáplálással jár.

A vasúti vontatás üzemi sajátosságából következik, hogy egy villamos vontatójárműnek az üzemideje csak néhány százalékában, a felgyorsításkor kell vontatási célra villamosenergiát felvennie, majd a közúténál közel egy nagyságrenddel kisebb gördülési ellenállása következtében hosszan kifuttatja, fékezéskor pedig a gyorsításkor felvett lendületi energia igen jelentős részét a lassítása közben visszatáplálja a villamos felsővezetékbe. A súrlódásmentes, tisztán villamos fékezéssel történő vonatlassítás vesztesége nagyságrendekkel kisebb, mint a levegős fékezésé, tehát a vonat lendületi energiájának igen jelentős része visszanyerhető.

A vasúti üzem sajátossága a szabad vágány utas üzem; súrlódásos fékezésre havária helyzetben, baleset megelőzés eseteitől eltekintve csak állomási megálláskor van szükség. A vonat lassítása tervezhető, hosszú kifuttatással lassítható a vonat. – [Vasútgépészet folyóirat 2018/1. szám, Szerző: Kovács Károly okl.gépészmérnök]

Feltételezetten az energia fogyasztás mértékét befolyásoló tényezők:

• a tervhez képest mindig több a ténymegállás, ez növelheti az energia felhasználást
• Terv-tény eljutási idők – a késésben töltött percek többlet energia felhasználást eredményeznek, a mozdonyvezető vezetői stílusára is hatással vannak
• Mozdonyvezetői vezetői stílusok - szintén befolyásolhatja az energiafelhasználás mértékét, ingadozóbb vezetéssel extra energia felhasználás keletkezik, a több gyorsítás, lassítás is energia többletet vesz fel, míg az egyenletes közlekedés alacsonyabb felhasználást eredményez
• Lassújelek, pályaparaméterek – többlet lassítást, gyorsítást eredményeznek, ezáltal szintén többlet energia felhasználás keletkezik
• Mozdonyfordulók, szerelvényfordulók jobb kihasználása csökkentheti az energia felhasználást – vizsgálandó, hogy az egyes szakaszokon a szerelvényvonatok száma növekedett-e, ha igen, ennek okainak feltárása támpontot adhat a korábbi alacsonyabb számú szerelvényvonat visszaállíthatóságához.
• Az Üzemirányítás, Forgalomirányítás fordulószolgálati túrjainak eltérő szemlélete, és az alkalmazott gyakorlat hatása – pl. bejárati jelzőknél történő megállások számának csökkentése

Az első két esetre vonatkozóan a VPE Kft-nél rendelkezésre álló adatok alapján az alábbi tények állapíthatóak meg:

Mind a személyszállításban, mind az árutovábbításban magasnak mondható a terven felüli megállások száma.

Az A,B vonatnem kategória esetén számuk némely szolgálati helyen meghaladja a 400-at is.

A D, E vonatnem kategóriában egy helyen még a 3000-et is meghaladja a nem tervezett megállások darabszáma, Budapest-Kelenföld esetén, ahol 3094 db terven felüli megállás realizálódott a vizsgált menetrendi időszak során.

A terven felüli megállások esetén a villamos vontatású menetvonalak rengeteg késési percet szenvedtek el, a 2021/2022-es menetrendi időszakban eddig eltelt időintervallum alatt a legtöbb ilyen késéssel érintett szolgálati helyet és a terven felüli megállások esetén elszenvedett összesített késési percek mértékét mutatja a következő ábra.

A vontatási és eljutási sebességek esetén az időtartam csökkentése az energiafelhasználás csökkenését eredményezheti.

A 2021/2022-es menetrendi időszak eddig eltelt periódusa alatt az alábbiak szerint alakultak a terv/tény eljutási és vontatási idők.

Összességében az látható, hogy a nagyobb forgalommal rendelkező viszonylatokon a tény eljutási sebesség szinte azonos a terv eljutási sebességgel, néhány esettől eltekintve, ahol minimális sebesség csökkenés figyelhető meg a tény adatok alapján. A tény vontatási sebesség értelemszerűen magasabb, mint a tervezett eljutási sebesség, hiszen utóbbi az állások időtartamával is számol.

Az alacsonyabb forgalmú vasútvonalakon is ezzel azonos kép mutatkozik a terv-tény eljutási időket megvizsgálva.

A személy- és teherforgalom hasonló képet mutat, azonban a D, illetve E kategóriában nagyobb mértékű az eltérés a terv és tény eljutási idő között, így esetükben alacsonyabb energiafelhasználás realizálódik a közlekedésük során.