Det annet er et ledet modus for transport brukes til å bevege seg personer og gods. Det er vanligvis preget av en spesialisert infrastruktur som består av to parallelle skinner som tillater sirkulasjon av motoriserte tog . Det er, sammen med vei , elv og luft moduser , en av de viktigste moderne transportmidler.
Jernbanen dukket opp i første halvdel av XIX - tallet med den industrielle revolusjonen , og opplevde en spektakulær vekst i Europa og Amerika, og spilte en viktig rolle på det økonomiske og militære området og forbedret reisen betydelig. Dens bruk spredte seg så til hele verden både for persontrafikk og handel.
Til tross for en relativ nedgang i bilens fortjeneste , ser XX E århundre transformasjonen av jernbanen med utviklingen av den elektriske trekkraften og utseendet til høyhastighetstogene som gir en fornyet interesse for skinnemodus. Jernbaneavledede transportmidler, som monorail eller magnetisk levitasjonstog , dukker også opp.
Den rullende materiell og driftsprosedyrer av jernbanen oftest kaller for menneskelig inngripen, selv om utviklingen av automatisering stadig begrenser rollen som mennesker til enkel veiledning.
Ved metonymi betegner "jernbane" også driftsselskapene , ofte tidligere kalt "selskaper". De ansatte ved jernbanen kalles "jernbanearbeidere".
I Frankrike dukket offisielt uttrykket "chemin de fer" opp i den kongelige forordningen til26. februar 1823som tillater bygging av den første franske linjen i Saint-Étienne . Det tilsvarende adjektivet "jernbane", som stammer fra den italienske jernbanen , dukket opp rundt 1911.
Skinnesystemet brukes også i forskjellige spesialversjoner: undergrunnsbaner , trikker , tannhjulbaner .
Jernbanens infrastruktur kalles jernbane . Den består, mesteparten av tiden, av to rader med skinner lagt på sviller , brytere , planoverganger , signalering og, der det er aktuelt, elektriske trekkinstallasjoner ( nettstasjoner , ledninger osv.). Jernbanen plasseres vanligvis i utfylling på en ballast , og kan låne forskjellige verk, tunneler , viadukter , grøfter .
Rullende materiell reiser ofte i konvoier, kalt tog eller togsett . Konvoiene består av vogner for varer eller biler for passasjerer, og blir slept av lokomotiver . De kan også være selvgående togsett , det vil si inkludert deres eget trekksystem.
Folk er sentralt i jernbanesystemer som man ofte møter, enten de skal kjøre tog , lede konvoier til bestemmelsesstedet, sikre passasjerer eller transporterte varer. Menneskelig arbeid er innrammet av prosedyrer.
Veldig tidlig lovfestet vi jernbanen. I Frankrike er loven om15. juli 1845legger grunnlaget for jernbanepolitiet. Siden den gang har det blitt lagt til nye lover og mange forskrifter med hensyn til sikkerhet, organisering og offentlig tjeneste.
Jernbanen utviklet seg virkelig under jernbaneboomen på 1840-tallet, men det hadde vært et stort antall innovasjoner i de foregående århundrene.
Et av de første eksemplene på guidet sti er det av diolkos , et system som gjør det mulig for båter å krysse Isthmus of Corinth i Hellas, bygget i VI - tallet f.Kr. AD- vogner trukket av byrdyr sirkulerte på hakkesteinblokker. Dette guidet rute operert før jeg st århundre .
På vanskelige deler av romerske veier (i fjellet, nær broer) ble hjulene på vognene styrt av steiner kuttet i dype spor.
Tilbakekomst av guidet transport er attestert i Europa rundt 1550 , for gruvedrift ruter. Disse brukte treskinner. Den første jernbanelinjen ble etablert i Storbritannia tidlig på XVII - tallet , hovedsakelig for transport av kull fra en gruve til en kanal, der den kunne lastes på lektere. Spor av denne typen jernbane finner du på Broseley i Shropshire. Skinnene var laget av bart tre, hjulene var utstyrt med flenser, som på dagens jernbanevogner. I 1768 hadde Coalbrookdale- selskapet ideen om å erstatte treskinnene sine med støpejernsskinner for å begrense slitasje på banen og bære tyngre last.
Jernskinner har dukket opp i begynnelsen av XVIII th århundre . Ingeniør William Jessop designet skinner beregnet for bruk med flensløse hjul: de dannet et slags vinkeljern. Disse skinnene skulle brukes til et prosjekt i Loughborough-området , Leicestershire i 1789 . I 1790 var han en av dem som grunnla et stålverk i Butterley , Derbyshire for å produsere skinner (blant annet). Den første jernbanen som var åpen for publikum var Surrey Iron Railway , åpnet i 1802 av Jessop. Konvoiene ble trukket av hester.
Det første damplokomotivet som gikk på skinner ble bygget av Richard Trevithick og testet i 1804 ved Merthyr Tydfil i Wales . Dette forsøket ble ikke kronet med suksess, maskinen var så tung at den brøt veien.
I 1811 designet John Blenkinsop det første virkelig brukbare lokomotivet. Han patenterte (nr. 3431) et kulltransportsystem drevet av et damplokomotiv. Linjen ble bygget, som forbinder Middleton Colliery med Leeds. Lokomotivet ble bygget av Matthew Murray fra Fenton, Murray og Wood. Den Middleton Railway ble derfor i 1812 den første jernbanen å bruke damp vellykket for kommersielle formål. Det er også den første som blir gjenstand for rettslige handlinger. Den 40 km lange jernbanelinjen Stockton og Darlington ble innviet den27. september 1825med Locomotion No 1 av George Stephenson var den første i verden til kommersiell transport av passasjerer med damplokomotiver.
Den første dampbanen som ble drevet av offentlig sektor på det kontinentale Europa ble tatt i bruk 5. mai 1835 mellom Bruxelles-Allée verte og Mechelen ; det er også første linje med faste tidsplaner for konvoier som består av vogner som består av tre klasser.
Den Compagnie du chemin de fer de Saint-Étienne à la Loire bygde den første linjen i det kontinentale Europa i regionen Saint-Étienne , Frankrike, mellom 1827 ( Louis-Antoine Beaunier ) og 1830 ( Marc Seguin ); konvoiene er hestetrukket og brukes til å transportere kull.
Den første linjen som førte til Paris var linjen fra Paris til Le Pecq åpnet i 1837. Loven av 15. februar 1838 bestemmer at staten skal bygge ni hovedlinjer. Men en annen lov, den 11. juni 1842, bestemte seg for privat finansiering. Den aksjemarkedet utvidelse av 1840-tallet i England ga dette landet halvparten av de 9500 kilometer med europeisk jernbane i 1845 , under " jernbane mania " episode .
I Europa og Nord-Amerika var perioden med den største utviklingen av jernbanen fra 1848 til 1914 . Tysklands jernbaneentusiasme gjør at landet har rundt tjue tusen kilometer spor rundt 1870. Frankrike reduserte en del av forsinkelsen over sin rival fra hele kanalen til å nå 15.600 km jernbane i 1870, mot 24.900 for England .
Etter første verdenskrig fortsatte jernbanen å utvikle seg, men grenlinjene begynte å stenge, med sterk konkurranse fra biltransport.
Oljekrisen i 1973 markerte begynnelsen på fornyelsen av jernbanen, hovedsakelig for persontransport i store metropoler, og takket være nye bylinjer, reiste med høyhastighetstog .
Magnetisk levitasjon (kjent som Maglev ), som en linje på 43 km ble satt i drift i 2005 i Shanghai ( Kina ), kan bli en levedyktig konkurrent.
Jernbaneprosjekter krever prosjektering som har hovedrollene til designeren som er ansvarlig for designstudier i forskjellige stadier, prosjektleder for overvåking av implementering, pilotering og testing i oppdrag og sertifiseringsoperasjoner. Hele eller deler av denne teknikken kan delegeres av klienten til eksterne konsulenter .
Stål på stållager: den grunnleggende egenskapen til jernbanen er stål ( hjul ) på stål ( skinnelager ) med lav vedheftningskoeffisient , noe som meget betydelig begrenser motstanden mot bevegelse , men øker bremselengden . Den lave vedheftet pålegger også begrensninger for linjelayout for å unngå for bratte ramper: utforming i bunnen av daler, større tekniske konstruksjoner ( tunneler , viadukter , etc. ).
Veiledet transport det er en guidet transport (med skinner) som tilbyr kjøretøyer bare en grad av frihet , fremover eller bakover. Lane forandringer kan bare gjøres ved brytere , er bare mulig i bestemte steder på en linje (stasjoner, trafikk unngåelse) eller når faste kontraretnings installasjoner har blitt planlagt (IPC) som forbikjøringer; togdannelse krever komplekse manøvrer. Konvoir reise kjøretøyene ( vogner og biler) sirkulerer ikke isolert som på veien, men gruppert sammen i en konvoi, toget , trukket av et lokomotiv . Dette tillater stor transportkapasitet og begrenser motstand mot fremskritt. Dette pålegger minimumsstandarder for trykk- og strekkfasthet for konstruksjon og koblinger av vogner og personbusser.Alle disse egenskapene induserer et bestemt operativsystem, som først og fremst er basert på et strengt signaleringssystem og på etablering av en trafikkgraf . Til gjengjeld begrenser de energiforbruket og gir jernbanen et høyt sikkerhetsnivå .
Jernbanesystemer krever en spesiell infrastruktur som kalles jernbane . Kjøretøyene styres av en eller flere rader med skinner festet på sviller ved hjelp av lagskruer i Frankrike. Den ballast er et dreneringslag som ligger til sviller. Den forbedrer sporgeometrien, for eksempel for å lage en skråning i kurven slik at den absorberer vibrasjoner når tog passerer. Siden kjøretøyene styres av skinnene, kan de ikke endre retning uten å bruke en spesiell installasjon. Det meste av tiden er det en bryter , som betjenes enten på jobben eller fra en bryterstasjon .
Jernbaneutstyr kan på grunn av sin rullende teknikk ikke klatre eller gå ned for bratt en skråning eller lage en kurve som er for bratt. For å tilpasse seg terrenget krevde bygging av jernbanelinjer etablering av strukturer : broer , viadukter og tunneler . Sporet kan også krysse veien i planovergang .
Avstanden mellom de to løpeskinnene (det hyppigste tilfellet) kalles måleren . Det måles mellom de indre sidene på skinnen. Den mest brukte måleren er den for normalt spor : 1.435 m ( UIC- standard ). Utover det snakker vi om bredspor , under det er smalspor .
Noen tog drives av elektrisitet og krever spesifikk infrastruktur siden de ikke gir sin egen energi. I de fleste tilfeller er denne energiforsyningen laget av en ledning som er hengt over sporene, og toget kommer for å fange strømmen takket være strømavtaker eller en stolpe. De undergrunnsbaner og enkelte land (England) ved hjelp av en tredje skinne side: digitaliseringen er da sikret ved hjelp av meier. Andre systemer bruker en tredje sentralbane, for eksempel den nye trikken i Bordeaux .
Siden to tog kan kjøre samtidig på en felles linje, er det nødvendig å etablere trafikkregler for å garantere sikkerheten. Som på veien er skilting på plass så vel som systemer for å forhindre jernbanerisiko . Et av disse systemene er kantonen (eller blokk-systemet) , som forbyr et tog å komme inn i en linjestrekning der et annet tog allerede befinner seg.
Som all offentlig transport stopper ikke tog hvor som helst. Reisende tar toget på en stasjon for å gå av på en annen, noen ganger etter å ha gjort forbindelser. Varene lastes på vogner på en godstasjon eller på en bestemt sidespor . De endrer retning i meter . Beholdere lastes og losses på en kombinert transportterminal .
Jernbaneinfrastruktur krever konstant vedlikehold. Dette er diversifiserte operasjoner, hvis art avhenger av selve banen og forholdene den ligger i: snørydding , fornyelse av ballastbane , inspeksjon av tekniske strukturer , lukking osv.
Jernbanevogner kalles tog . Siden andre halvdel av XX th århundre, har dukket begrepet høyhastighetstoget å kvalifisere materialer som overstiger 250 km / t .
Togene vi møter har flere strukturer. Den første, den mest klassiske, er en konvoi som består av ett (eller flere) lokomotiv (er), biler når det gjelder persontog eller til og med vogner . Hvis lokomotivet kan skyve toget i stedet for å trekke det, er pilotbiler tilgjengelig , utstyrt med førerhus. I Belgia er motoriserte M7 pilotbiler i ferd med å bli godkjent.
Lokomotiv kan være av flere typer, avhengig av strømkilde. Tidligere var det damplokomotiver , forbrenning av kull eller fyringsolje. For tiden er det hovedsakelig diesellokomotiver , drevet av en varmemotor, så vel som elektriske lokomotiver , drevet av ledningsnett eller tredje skinne.
Det andre scenariet er det for udeformable konvoier som består av både trekkraftelementer og kupéer som kalles selvgående tog . Det er selvgående godstog i Tyskland . En selvgående dieseldrevne tog sett kalles en selvgående eller motorvogn , med unntak av turbotrains .
For manøvrering eller trekking av lette tog brukes lokotraktorer , elektrisk eller diesel. Mens vi i Frankrike finner vi bare diesel, har Sveits et flertall elektriske biler.
Vedlikeholdet av banetjenestene bruker avløp , små kjøretøy som kan flytte et team på stedet. Et bredt utvalg av spesialutstyr kan også bli funnet ved vedlikehold av spor: ugressdrepere, vaskebjørn, tamper osv.
Det finnes et bredt utvalg av transportsystemer som stammer fra jernbanens grunnleggende prinsipp. De vanlige punktene mellom disse systemene er jern-på-jern-lageret og veiledningen. Variasjonene er når det gjelder struktur og driftsmåte.
I urbane strøkI urbane områder, på grunn av mange infrastrukturer og behovet for å transportere et stort antall passasjerer, utgjør bruk av T-baner , basert på underjordiske eller overliggende infrastrukturer for å begrense plassen, en løsning som favoriseres av store tettsteder. Andre steder har mindre tunge systemer blitt brukt: VAL - Skytrain .
For å betjene en hel metropol brukes det regionale ekspressnettverket . Det er et spørsmål om å sette opp økser som gjør det mulig å transportere store mengder reisende, ofte mellom forstedene og sentrum.
Den trikk gir en finere tjeneste (nærmere stopp) ved montering i urbane stoff. Imidlertid er kapasiteten per linje mye lavere enn undergrunnsbanene. Imidlertid, den betydelig lavere kostnaden gjør det mulig for det samme budsjettet å øke antall linjer og derfor stedene som serveres og dermed ikke kunstig konsentrere strømmen av reisende.
Spesifikke teknikkerEtter sitt driftsprinsipp kan et tog ikke klatre opp bratte stigninger. For å kompensere for dette hadde ingeniørene ideen om å plassere en tredje akse som konvoien hviler på. Dette er tannhjulbanen .
Hvis bakken er enda brattere, brukes taubanen . Trekkraft blir da levert av en kabel. I noen byer ( for eksempel San Francisco ) er det kabeltrekkbaner som gjør at trekkmotoren kan konsentreres i et enkelt punkt.
Den taubanen kan betraktes som en “suspendert kabelbane”, sporet som består av ett eller flere faste bærekabler. Denne fullverdige jernbaneinstallasjonen ble også kalt ”antennebanen” i sine tidlige dager. Flammarion-ordboken fra 1982 definerer taubanen som en "type jernbane hvis kjøretøy kjører på luftkabler som fungerer som skinner".
Den gondol på sporet, " SK system (transport) " eller den gamle Tallerken 2000 system fra Laon : Disse lette systemer som består av ledede hytter, trukket av en eller flere kabler.
For å begrense plassen okkupert har noen tenkt på monorails . Dette systemet er relativt lite brukt for persontransport, men er vanlig i industrien i sin bærende versjon (takskinne).
Et av sporene for jernbanens utvikling er magnetisk levitasjonstog . Forsøkene på dette systemet er lovende .
Omvendt fokuserer andre eksperimenter (eller har fokusert) på gravitasjonstog , beveget av tyngdekraften, på samme måte som fornøyelsesparktog som, når de først ble lansert, går frem takket være deres egen treghet.
Vedlikehold av tog krever et stort antall utstyr samt vedlikeholdssentre for depot og jernbane, som selv krever vedlikehold. Blant disse utstyrene kan vi nevne:
Jernbanevirksomheter utfører vanligvis to typer vedlikeholdsoperasjoner: planlagte operasjoner for å reparere hovedsystemene, og ikke planlagte mindre inngrep på skadet utstyr (reparasjon av dører eller vinduer). Imidlertid har disse to tilnærmingene to store ulemper: i det første tilfellet en påvist risiko for for tidlig reparasjon av delene, og i det andre tilfellet høye sannsynlighet for togforsinkelser, som forårsaker misnøye hos brukerne.
Region | Total lengde
(km) |
inkludert bredspor
(km) |
hvorav normal rute
(km) |
hvorav smalspor
(km) |
---|---|---|---|---|
Totalt i verden | 1.115.000 | 257.500 | 671 500 | 186 000 |
Europa uten Russland | 326,350 | 62.400 | 255.300 | 8.450 |
Den europeiske union alene | 269,350 | 34.438 | 227 205 | 7.500 |
Nord-Amerika Mexico inkludert |
293 050 | 293 050 | ||
Asia uten Russland | 235.000 | 65.000 | 110.000 | 60.000 |
Russland | 87,157
over 30000 km av |
86.200 | 957 | |
Sør Amerika | 84.000 | 28 300 | 9.500 | 46.200 |
Afrika | ca. 80.000
inkludert 21 000 km i |
ca. 60.000 | ||
Australia | 54 652 | 5,434 | 34 110 | 14 895 |