Tramwaje dwusystemowe – wady i zalety

Tramwaj dwusystemowy, czyli pojazd zdolny do poruszania się za równo po infrastrukturze kolejowej jak i tramwajowej jest dość popularnym rozwiązaniem za naszą zachodnią granicą. W Polsce jednak dziś, mimo licznych korzyści z jego eksploatacji żaden podobny system jak dotąd nie znalazł zastosowania. W tym artykule postaramy się przybliżyć zalety tramwaju dwusystemowego, a także bariery sprawiające trudności przy wdrożeniu rozwiązania tego typu.

Początki w Karlsruhe
Jednym z głównych powodów powstania tramwaju dwusystemowego była chęć racjonalizacji wykorzystania infrastruktury szynowej. W mniejszych miastach, do których docierały mało obciążone linie kolejowe, bardziej efektywnym rozwiązaniem okazało się uruchomienie lekkiego tramwaju zamiast dużo cięższego pociągu. Sztandarowym a zarazem pierwszym przykładem zastosowania systemu tramwaju dwusystemowego jest miasto Karlsruhe.

Tramwaj dwusystemowy w Karlsruhe powstawał etapami. Pierwszym z nich była elektryfikacja linii kolejowej z wykorzystaniem tramwajowego napięcia i uruchomienie składów typowych dla kolejki podmiejskiej. Drugi etap stanowiło wprowadzenie kursowania nocnych pociągów towarowych, zaś trzecim był wjazd pierwszego dwusystemowego tramwaju na linię kolejową zasilaną stosowanym z Niemczech napięciem 5 kV 16,7 Hz prądu przemiennego oraz zabezpieczoną kolejowymi systemami sterowania ruchem kolejowym. Pierwszy planowy tramwaj dwusystemowy wyjechał w 1992 roku na trasę Karlsruhe –Bretten.

System w Karlsruhe składa się z trzech podstawowych elementów:
– pojazdów zdolnych do poruszania się zarówno po torach kolejowych jak i tramwajowych, a także zasilanych zarówno kolejowym jak i tramwajowym napięciem;
– połączenia torów linii kolejowych z miejską siecią torowisk tramwajowych;
– nowych przystanków na liniach kolejowych, dostosowanych technicznie do obsługi przez tramwaje dwusystemowe, m.in. dzięki poprzez odpowiednią wysokość i odległość od osi toru.

Dziś system w Karlsruhe stanową ponad 663 kilometry tras tramwaju dwusystemowego, 19 linii tramwajowych, a także około 121 pojazdów dwusystemowych i około 128 wagonów tramwajowych. Rocznie system obsługuje około 170mln pasażerów.

Inne systemy
Podobny system do tego znanego w Karlsruhe znajduje się w Saarbrücken. W tym wypadku część linii kolejowych w systemie pozostało niezelektryfikowanych, w związku z czym zastosowano częściowo inny tym taboru. Niektóre tramwaje są zasilane zarówno olejem napędowym jak i prądem przemiennym. Ciekawym rozwiązaniem jest stosowanie splotów torowych przy przystankach na linii kolejowej aby zapewnić z jednej strony komfortowe wsiadanie z peronu do tramwaju, a z drugiej umożliwić bezpieczny przejazd pociągom towarowym o szerszej skrajni. Podobne rozwiązanie powstało niedawno w Polsce, na przystanku osobowym Gdynia Karwiny, gdzie splot torowy ma umożliwić komfortowe wejście do pociągu SKM z położonego na łuku peronu, a także bezpieczny przejazd poruszających się po tamtejszej linii kolejowej pociągów o przekroczonej skrajni.

Innym przykładem jest model znany z Zwickau. W tym mieście kursują tramwaje o rozstawie szyn 1000mm i zasilane napięciem 600V prądu stałego. Zamiast tramwaju wjeżdżającego na tory tramwajowe zdecydowano się na pociąg wjeżdżający do miasta. Tutaj w przeciwieństwie do Karlsruhe nie przystosowano torów kolejowych do poruszania się tramwajów, lecz torowiska tramwajowe przystosowano do poruszania się pojazdów kolejowych. W tym celu część torowisk wyposażono dodatkowo w trzecią szynę, by umożliwić także kursowanie pojazdów o normalnym rozstawie szyn 1435mm. Dzięki temu po mieście oprócz tramwajów jeżdżą tak zwane autobusy szynowe. Oprócz budowy dodatkowej szyny torowiska tramwajowe przystosowano do obciążeń obowiązujących na sieci kolejowej. To rozwiązanie pozwala na bezpośredni dojazd z centrum Zwickau do dworca kolejowego w mieście Karlove Vary w Czechach.

Jeszcze inny model zastosowano w Nordhausen, gdzie do stworzenia systemu tramwaju dwusystemowego wykorzystano sieć kolei wąskotorowych o rozstawie szyn 1000mm. Ponieważ wąskotorowe linie tramwajowe nie były zelektryfikowane zdecydowano się na zakup pojazdów dwusystemowych z napędem Diesla oraz napędem elektrycznym, zasilanym prądem stałym o napięciu 600V.

Zalety i problemy napotykane przy tworzeniu tramwaju dwusystemowego
Tramwaje dwusystemowe powstały z powodu bardzo silnych zalet, związanych głównie z ekonomicznym przewozem pasażerów. Można do nich zaliczyć:

– efektywniejsze wykorzystanie słabo obciążonych linii kolejowych;
– integracja środków transportu ułatwiająca pasażerom podróż i zachęcająca do korzystania z transportu zbiorowego – bezpośredniość podróży;
– długookresowo niższe koszty eksploatacji tramwaju dwusystemowego niż w przypadku eksploatacji osobnych systemów: tramwajowego i kolei podmiejskiej lub doprowadzenia infrastruktury kolejowej do centów miast.

Budowa tramwaju dwusystemowego wymaga pokonania licznych problemów technicznych, związanych z dostosowaniem taboru tramwajowego do poruszania się po torach kolejowych (i odwrotnie), a także stworzeniu komfortowej w użytkowaniu infrastruktury przystankowej dla tramwajów dwusystemowych, nie utrudniającej prowadzenia ruchu kolejowego (i analogicznie odwrotnie w przypadku kursowania pojazdów kolejowych po sieci tramwajowej). Są cztery główne obszary, na których konieczne jest znalezienie optymalnego rozwiązania technicznego celem bezpiecznej eksploatacji systemu:

1. Problem rozjazdów i kół: Konieczne okazało się zastosowanie w tramwajach dwusystemowych poszerzonych obręczy kół (tramwaje mają obręcze o szerokości 90mm, zaś pojazdy kolejowe 135mm). Koniecznością było także zastosowanie w pojazdach kół o średnicy pośredniej pomiędzy kołami tramwajowymi a kolejowymi. Ponadto w torowiskach tramwajowych obowiązkowy jest montaż rozjazdów głębokorowkowych, tak aby możliwy był przejazd kół tramwajów dwusystemowych po obrzeżach.

2. Skrajnia pojazdów. Na każdej sieci tramwajowej stosowana jest inna skrajnia. Zazwyczaj mieści się w przedziale 2,2-2,4m, podczas gdy skrajnia kolejowa wynosi zwykle 2,8-3,0m, a czasem nawet do 4,0m. Niezbędne okazało się przyjęcie skrajni pośredniej, np. 2,65. Oprócz tego możliwe jest stosowanie splotów torowych przy przystankach tramwaju dwusystemowego, by jednocześnie umożliwić bezpieczny przejazd pojazdu kolejowego i zachowanie minimalnego odstępu pomiędzy progiem wejścia tramwaju dwusystemowego a peronem (około 5cm).

3. Wysokość peronów. W tym wypadku zazwyczaj konstruuje się pojazdy tak, aby zapewniały swobodne wejście z peronów typowo tramwajowych, o wysokości 25cm ponad główką szyny, jak i typowo kolejowych, o wysokości 76cm ponad główką szyny.

4. Zmiana systemów zasilania. Ze względu na różne systemy zasilania na sieciach kolejowych i tramwajowych konieczne stało się zbudowanie pojazdów dwusystemowych. Problem stanowi jednak pokonanie granicy zmiany systemu zasilania. Zazwyczaj w takich miejscach stosuje się przejściowe strefy „beznapięciowe”, pokonywane siłą rozpędu pojazdu.

Jak widać, problemów w unifikacji systemu kolejowego i tramwajowego jest całkiem sporo, lecz na przestrzeni lat opracowano rozwiązania pozwalające pokonać różnego rodzaju bariery techniczne. Choć z pozoru owe rozwiązania mogą wydawać się skomplikowane, okazuje się, że ich wdrożenie jest bardziej opłacalne od utrzymywania dwóch osobnych systemów transportu.

Tramwaje dwusystemowe w Polsce
Choć obecnie nie ma żadnego takiego systemu w Polsce, nie oznacza to, że nigdy takowy nie istniał. Niewiele osób wie, że tramwaj dwusystemowy na terenie dzisiejszej Polski istniał już przed I Wojną Światową. W 1913 roku otwarto połączenie tramwajowe z Koszalina do Mielna. Na odcinku Mścice – Mielno tramwaje poruszały się z wykorzystaniem linii kolejowej, po której kursowały pociągi towarowe. System ten zlikwidowano jednak już w 1938 roku, wraz z likwidacją całej sieci tramwajowej w Koszalinie.

Innym przykładem tramwaju dwusystemowego w Polsce może być Warszawska Kolej Dojazdowa do lat początku lat 70. XX wieku, kiedy składy kolejki poruszały się ulicami Warszawy. Pojazdy serii EN80, będące połączeniem tramwaju i pociągu, a później także mające więcej cech pojazdu kolejowego EZT EN94 poruszały się między innymi ulicą Szczęśliwicką, czy Nowogrodzką. Co więcej, do 1966 roku kolejka WKD docierała także do centrum Grodziska Mazowieckiego, a do 1972 roku także do centrum Milanówka.

O budowie tramwaju dwusystemowego mówiło się kilka lat temu w Gdańsku, jeszcze przed budową linii Pomorskiej Kolei Metropolitalnej. Proponowano wówczas doprowadzenie tramwaju dwusystemowego do portu lotniczego z wykorzystaniem planowanej wówczas linii PKM. W ostatnich dniach pomysł tramwaju dwusystemowego odżył. Stowarzyszenie Lepszy Gdańsk postuluje stworzenie tramwaju dwusystemowego, który miałby kursować linią kolejową z Nowego Portu do węzła Kliniczna we Wrzeszczu, następnie planowanym w ramach trasy GPW torowiskiem tramwajowym do dzielnicy Piecki-Migowo, zaś dalej linią Pomorskiej Kolei Metropolitalnej do Oliwy. Na dzień dzisiejszy jednak nie jest możliwy dojazd pociągiem do Nowego Portu, zaś dokładny przebieg linii tramwajowej w ramach trasy Gdańsk Południe – Wrzeszcz nie jest jeszcze znany. Wszystko wskazuje na to, że tramwaj dwusystemowy w Polsce jeszcze przez długie lata pozostanie jedynie w sferze marzeń.