Modernización del ferrocarril de Japón

Se hizo posible cruzar el Shikoku y Hokkaido directamente sin cambiar al barco de conexión ferroviaria en la apertura del puente Seto Ohashi y el túnel Seikan en 1988 (isla Ikkon), y se mejoró la comodidad del ferrocarril. Entre ellos, el primero se dio cuenta de un aumento significativo de pasajeros al acortar el tiempo de llegada, pero para este último, casi no hubo aumento de pasajeros y solo contribuyó al fortalecimiento del transporte de carga. La popularización de los automóviles privados conduce a una disminución de los viajeros y los compradores que utilizan los ferrocarriles y los pasajeros del ferrocarril local en las áreas locales se están volviendo notables para los estudiantes de la escuela y las personas mayores.

Mientras tanto, en las principales áreas metropolitanas como Tokio y la zona de Keihanshin, el ferrocarril tiene una participación abrumadora en los desplazamientos diarios y los desplazamientos porque el tiempo de llegada es preciso y no se ve afectado por los atascos de tráfico en la carretera. Por ejemplo, en Osaka en Osaka, la línea verde del metro Nagahori Tsurumi del metro municipal de Osaka se abrió como el primer número del metro de motor lineal tipo Ironwheel en Osaka, y en Tokio, también, el siguiente tipo de metro metropolitano de Tokio La línea Oedo comenzó a funcionar. La asistencia mutua al metro en el área de Tokio se volvió más generalizada ya que «un tren separado ingresa al otro lado del metro». Incluso en las líneas de metro de Nagoya y Kyoto, se ha podido ver paseos mutuos con ferrocarriles privados.

Además, se continúa agregando un nuevo sistema de transporte como sistema de transporte público con una capacidad de transporte más pequeña que el subterráneo. Fue construido en varias partes de Japón después de que el trasatlántico de Kobe y el Neutram de Osaka comenzaran a funcionar en 1981. Hay una alta tasa de abordaje en Tokio ya que «Yurikamome» pasa por lugares populares como Odaiba, pero hay casos en los que la tendencia de los visitantes es mal interpretada. Por ejemplo, la Línea Taomihadai de Peach Blossom New Transportation en las afueras de Nagoya abrió en 1991, pero la cantidad de clientes no aumentó y se vio forzada a cerrar en 2006.

Innovación tecnológica
Durante este período, se hicieron mejoras técnicamente importantes para acelerar el vagón y mejorar la capacidad de mantenimiento. Innovación tecnológica de vehículos con carrocería inclinada y progreso de control electrónico (control de frecuencia variable de voltaje variable, también conocido como control VVVF) en trenes eléctricos. En particular, este último es un sistema estándar para trenes y locomotoras eléctricas recién fabricadas independientemente del ferrocarril privado JR.

Innovación tecnológica de vehículos con carrocería inclinada
Como método para pasar una sección de curva a alta velocidad, hay un vehículo inclinado de carrocería de vehículo (comúnmente referido como un tipo de «tren de tipo péndulo»). Hay un tren de la serie 381 que apareció en la línea principal central en 1973 (Showa 48), pero no hubo progreso técnico desde entonces. El tren de la serie 381 es un tipo de péndulo natural, el mecanismo por el cual la carrocería del automóvil comienza a inclinarse con fuerza centrífuga después de que el tren ingresa en la curva, el retraso de esta inclinación ha perjudicado la comodidad. Como remedio, existe un sistema de inclinación forzada del cuerpo del vehículo en el que la carrocería del vehículo está inclinada con fuerza mecánica de acuerdo con el tiempo para aproximarse a la curva.

TSE (automóvil de producción masiva es pilar de la serie 2000) que comenzó a utilizar JR Shikoku en 1989 (el vagón de ferrocarril 1989) es un impulsor expreso de péndulo natural controlado con una combinación de un tipo de péndulo natural y un tipo de inclinación obligatoria del cuerpo del vehículo. Superando los problemas innecesarios de balanceo y el problema peculiar del tipo líquido diésel que dicho eje de la hélice inhibe el movimiento del péndulo en el momento de la transmisión de par, logramos una gran aceleración de la línea Tosan y la línea Sacerdote. Continuamente, el diesel serie Kiha 281 de JR Hokkaido comenzó su operación comercial en 1994 (Heisei 6) y acortó el tiempo de llegada entre las ciudades de Hokkaido.

En el tren, el tren de la serie 383 de JR Tokai «Wide View Shinano» adoptó un camión con péndulo controlado + autodirección y ha estado funcionando desde 1995 (Heisei 7). Después de eso, las seis compañías de pasajeros hicieron un nuevo tipo de péndulo expreso controlado, pero el grado de progreso varía según las circunstancias de cada compañía. Por ejemplo, JR Tokai cambió todas las series 381 utilizadas para «Shinano» a la serie 383, pero JR West desarrolló un tren de la serie 283 de péndulo de nuevo tipo y lo introdujo en la línea Kibisumoto, pero no aumenta lo suficiente El tren de la serie 381 de estilo antiguo se usa en conjunto hasta octubre de 2015 (Heisei 20), «Hakumo» de la línea Hakuji sigue siendo 381 series.

Además del tipo de péndulo, existe un método de inclinación forzada del cuerpo del vehículo que utiliza un resorte neumático para un resorte de almohada como método de inclinación del cuerpo del vehículo puesto a uso práctico. Al igual que el método del péndulo natural, se ha estudiado desde la década de 1960, pero no se ha puesto en práctica hasta la última tecnología de control avanzado. Este sistema se ha ampliado para acelerar la empresa y los vehículos privados expresos del ferrocarril privado y acelerar aún más el tren bala después de la adopción inicial por JR Hokkaido en 1997 (Heisei 9) Haciendo.

La motocicleta de péndulo natural controlado JR Hokkaido evolucionó a la serie Kiha 283 en 1995, adoptando una carretilla autodirección, haciendo que la transmisión sea una relación de tela, aumentando el ángulo de inclinación máximo, etc., en particular, Obihiro Velocidad rápida en la línea principal de Nemuro con un lugar que no es lineal en el este. Además, JR Hokkaido desarrolló un sistema Kiha 285 con un péndulo natural controlado combinado con un dispositivo basculante con un muelle neumático y un sistema híbrido asistido por motor como sistema de potencia, y un tren de tres vagones que constituye un automóvil precedente de producción en masa en 2014 ( Heisei era 26 años). La finalización sí. Aunque este plan tenía como objetivo acelerar aún más, debido a los sucesivos incidentes graves y escándalos de los empleados como resultado de repetidas auditorías especiales de seguridad del Ministerio de Tierras, Infraestructura y Transporte, cambiamos a una política de gestión centrada en las medidas de seguridad, ya que El plan de producción masiva para la serie Kiha 285 ha sido cancelado, y los tres destinos que se han completado se han vuelto inutilizables y se descartaron en 2015 (Heisei 20).

Electrización del control de trenes
Desde el nacimiento, los trenes y locomotoras eléctricas han estado usando motores eléctricos de corriente continua como fuerza motriz, adoptando un método llamado «control de resistencia» que controla la corriente que fluye a través del motor eléctrico conectando una pluralidad de motores eléctricos y varias resistencias Lo fue Los motores de CC son motores eléctricos que son adecuados para vehículos eléctricos debido a su amplio rango de tolerancia para cambios de carga y cambios en la velocidad de revolución. Sin embargo, dado que la armadura, que es un componente importante, se desgasta físicamente por rotación, limpieza periódica La dificultad es que el mantenimiento es necesario. Dado que el control de resistencia también enciende y apaga el contacto eléctrico por el árbol de levas, es inevitable que se deteriore con el tiempo, lo que requiere un mantenimiento periódico y la pérdida de electricidad por la resistencia no puede evitarse.

El tren de la serie 6000, que fue prototipo en el subterráneo en 1968, adopta un sistema de tiristor interruptor que detiene el control de la resistencia y controla electrónicamente la corriente eléctrica que fluye a través del motor eléctrico por la función de un elemento semiconductor, mejorando el costo de operación y mantenibilidad Lo hice Este tiristor está dividido aproximadamente en un control de chopper de inducido para cambiar la corriente que fluye a través de la armadura del motor eléctrico mientras se usa un motor de corriente continua para el motor eléctrico principal, y un interruptor de campo para cambiar la corriente que fluye en el campo de derivación de derivación del compuesto. Hay tres tipos de control, control de chopper de cuatro cuadrantes que conmuta tanto la armadura del motor de derivación en derivación como el otro campo magnético de excitación a alta frecuencia, precedidos los dos primeros. El chopper de campo es adecuado para agregar una función de frenado regenerativo a un tren de alta velocidad y ha sido adoptado por las principales compañías ferroviarias privadas como Tokyu, Keio, Kintetsu, Hankyu, etc. desde la década de 1970, y el chopper de armadura tiene una alta aceleración / Repetidamente, el estándar Hanshin que fue adoptado como estándar en el tren del metro de cada ciudad, que es un gran mérito de la supresión del aumento de temperatura en el túnel y el ahorro de energía al poder expulsar la resistencia del circuito principal, también utilizado para operaciones de alta aceleración / desaceleración También se presentó a cada parada el tren llamado «Blue Body Car» por remodelación y nueva construcción, cada uno ejerció una gran potencia para la conservación de energía. Además, el helicóptero de 4 cuadrantes que los integraba fue adoptado por el Subway Subway y algunos nuevos sistemas de transporte, y se convirtió en un puente para el control de VVVF posterior.

La digitalización a gran escala del sistema de accionamiento del tren se logró utilizando el «motor de inducción trifásico tipo jaula» para el motor eléctrico y moviendo el motor eléctrico por el sistema de «frecuencia variable de voltaje variable» (VVVF). . La velocidad de rotación de este motor es proporcional a la frecuencia de la corriente alterna de entrada y la salida puede controlarse por voltaje. Además, no hay piezas de desgaste como una armadura, por lo que el mantenimiento se reduce en gran medida. El sistema de «control de frecuencia variable de voltaje variable» es un sistema que genera energía de CA con la frecuencia apropiada y la tensión apropiada por un inversor de gran capacidad y mueve el motor, tiene poca pérdida de potencia y no tiene contactos eléctricos físicos. Por lo tanto, se necesita menos mantenimiento.

Inicialmente adoptado este método en Japón es el tren de tranvía que tiene una capacidad eléctrica pequeña y el problema de inducción apenas se convierte en un problema porque no existe un circuito orbital, es la forma Kumamoto Tax 8200 en 1982. Fue adoptado como un tren de pleno derecho en 1984, la serie Kintetsu 1250, que fue adoptada para el primer tren grande del mundo (el primer automóvil es una producción en masa de prototipos de autos que comenzó en 1987 En la década de 1990, la producción de prueba y la producción masiva de trenes de cercanías por el control del inversor VVVF comenzó en JR East y JR West. En el Shinkansen, un prototipo de automóvil se completó en 1990 y un tren de la serie 300 para «Nozomi» que comenzó a operar comercialmente en 1992 adoptó el control inverter VVVF, logrando un ahorro de peso y alta velocidad. El tren de la serie 681 de JR West, «Super Raiders», comenzó a operar comercialmente desde 1992. Más tarde, la mayoría de los trenes recién diseñados y locomotoras eléctricas han adoptado el control de inversor VVVF.

Aceleración del ferrocarril
La Línea Convencional de Ferrocarriles Nacionales y cada ferrocarril privado no actualizó la velocidad máxima de 120 km / h decidida alrededor de 1970 por más de 20 años. Sin embargo, para asegurar a los pasajeros frente a otros medios de transporte, cada compañía ferroviaria comenzó a acelerar nuevamente desde el final de la era Showa. En primer lugar, en 1988 Kintetsu estableció un diamante que conecta Nagoya y Nanba en dos horas para recuperar pasajeros del Shinkansen, puso un tren de la serie 21000 «Urban Liner» (aunque está limitado a la sección) a una velocidad máxima de 130 km / h Comencé a correr. Al año siguiente, el tren de la serie JR East 651 «Super Hitachi» comenzó a funcionar a 130 km / h. Este tren fue la primera vez en la línea convencional de Japón que la velocidad excede los 100 km / h. En 1992, JR Kyushu hizo un debut del nuevo tren expreso de la serie 787 que enriqueció el servicio de pasajeros, como el buffet, como «Limited Express Tsubame», y correspondió al autobús expreso y al correo aéreo en Kyushu.

Después de eso, las compañías JR produjeron el tren expreso que incorpora la mejora técnica anterior, y la operación se extendió a 130 km / h. Además de los vehículos expresos limitados, la nueva velocidad rápida de JR West está funcionando a 130 km / h en la serie 223 serie 1000 que se lanzó en 1995. Como excepción, el tren de la serie 681 de JR West conduce a 160 km / h en la línea Hokuhoku, que está fabricada de acuerdo con el estándar Shinkansen.

En el Shinkansen, «Nozomi» que usaba un tren de la serie 300 fue operado desde 1992, y se lograron la máxima velocidad y acortamiento del tiempo de llegada. Después de eso, el tren de la serie 500 que apareció se hizo más rápido, pero la importancia se puso demasiado en la velocidad, la ocupación disminuyó, los pasajeros compraron una mala reputación, el número de producción no aumentó, luego el tren de la serie 700 que equilibró la velocidad y la comodidad .

Nueva construcción de línea y túnel
La nueva construcción de Shinkansen se congeló temporalmente en el momento de la transición de JR, pero la extensión y la nueva construcción se planifican e implementan según la demanda posterior. Sin embargo, en el JR que fue privatizado (a diferencia de la era JNR), la rentabilidad después de la apertura fue severamente cuestionada. Por ejemplo, en el tren bala Yamagata, detuvimos la construcción de una nueva línea de alto costo, mejoramos la línea convencional (aunque sería tarde como Shinkansen) fue posible usarla con la línea convencional. El Nagano Shinkansen (comúnmente conocido) ha transferido la gestión de la línea principal Shinetsu de la línea convencional paralela, cuya rentabilidad se deteriora debido a la apertura del Shinkansen, al ferrocarril del tercer sector. Con respecto a la construcción de nuevas estaciones tanto para la línea convencional como para la línea de tren bala, en muchos casos, una estación de petición donde una parte o la totalidad del costo de la construcción se convierte en una carga local.

Como característica de la construcción de estos trenes bala y la construcción de líneas urbanas como Joban Shinkansen, se pueden mencionar «muchos túneles». Esto es debido a la última técnica de perforación de túneles «Nuevo método de construcción de túneles austriacos», es mejor cavar un túnel en lugar de construir un ferrocarril en el suelo comprando un terreno con un alto precio debido a un fuerte descenso en el tiempo y los gastos para la construcción del túnel La sección del túnel se ha vuelto más larga (Fuente «historia del túnel») porque se hizo posible.

Prevención de accidentes
Railroad es una agencia de transporte con una tasa de accidentes más baja que los automóviles y otros, pero como los accidentes suceden una vez que ocurren los accidentes, el daño será mayor ya que muchos pasajeros están a bordo. También hubo accidentes que involucraron una gran cantidad de accidentes, como un accidente de colisión en el accidente de colisión del tren Shigaraki Takara en 1991 y un accidente en la línea JR Fukuchiyama en 2005, y el error de los conductores y operarios del accidente, en el caso del terremoto Niigataken Chuetsu 2004 El accidente de descarrilamiento de Joetsu Shinkansen que le sucedió al Tsukuba Shinkansen y el accidente del descarrilamiento de la línea JR Uchihonbashi de 2005 que se supone que fue causado por un tornado. La compañía ferroviaria ha estado mejorando para eliminar el accidente.

Prevenir el accidente del cruce ferroviario
Para prevenir un accidente de cruce de ferrocarril, hay un método para eliminar el cruce del ferrocarril mismo y un método de cruce tridimensional y un método para detener el tren cuando una persona o un automóvil ingresa al cruce del ferrocarril cuando se acerca al tren. El primero es una medida drástica, pero se necesita una gran cantidad de fondos para ejecutar. Como también hay un efecto para aliviar la mezcla de caminos que cruzan los ferrocarriles, hay pocos casos en que las compañías ferroviarias realizan trabajos de construcción, y en muchos casos están implementando en cooperación con los gobiernos locales. La construcción todavía está en curso en Odakyu Odawara Line y Tobu Railway Isesaki Line. En este último, los sensores infrarrojos se instalan en el cruce del ferrocarril, las instalaciones para enviar una señal de parada al tren que se aproxima se instalan si hay algo que ingresó al cruce ferroviario después de que el interruptor falla.

Como medida de protección del conductor en el momento de una colisión, se está llevando a cabo un gabinete de operación alta y refuerzo de la parte delantera del tren (espesamiento de la placa de hierro).

Prevención de errores humanos
Para prevenir el daño causado por un error humano, es necesario entrenar para no cometer un error y un método para invalidarlo en el lado de la máquina cuando una persona conduce incorrectamente (como conduce a un accidente) «Prueba tonto Hay.

La capacitación de conducción ha sido realizada por el automóvil real en el pasado, pero un ferrocarril privado importante o JR ha desarrollado un simulador que puede entrenar la operación de conducción con una sensación cercana al vehículo real, y lo está utilizando para entrenar al conductor. En el simulador, también se pueden establecer condiciones que no se pueden experimentar fácilmente con los automóviles reales, lo cual es muy efectivo para la educación y la capacitación.

Hay dispositivos de parada de tren automáticos (ATS) y un dispositivo de control de tren automático (ATC) más avanzado que el tren infalible. El ATC es una de las tecnologías fundamentales del Shinkansen, pero controla la velocidad del tren de acuerdo con las condiciones del ferrocarril y las condiciones externas, que es costoso de instalar y mantener. En Japón, se adopta en líneas JR en áreas urbanas con gran volumen de transporte, la mayoría de los metros, grandes ferrocarriles privados, etc., además del tren bala Shinkansen. ATS tiene varios tipos que van desde un tipo simple que solo aplica un freno con una señal de luz roja a un tipo que tiene una función cercana a ATC, y se instala según la importancia de cada línea. En el accidente de descarrilamiento de la línea JR Fukuchiyama de 2005, se señaló un desajuste de grado ATS, y se realizó una mejora de ATS al momento de reanudar la operación.

Medidas contra desastres
Con respecto a los grandes desastres climáticos como los tifones, casi ninguno provoca accidentes debido al desarrollo de información meteorológica, pero los accidentes causados ​​por ráfagas y tornados en un rango muy estrecho han ocurrido una vez cada varios años. Las compañías ferroviarias están tomando medidas tales como la instalación de barreras contra el viento en lugares donde se esperan vientos fuertes y la instalación de dispositivos de observación meteorológica junto a las vías para anticipar ráfagas.

Con respecto a los terremotos a gran escala, se ha desarrollado un sistema que detiene el tren antes de que la vibración principal (onda S) llegue al suelo, en vista del temblor inicial (onda P). Desde 1992 (Yureidasu) comenzó a ejecutarse en el Tokaido Shinkansen, el alcance de la instalación se ha ido extendiendo secuencialmente. Dado que Yureidas emite una alarma tres segundos después de la detección de la onda P, el efecto del accidente de descarrilamiento en el Joetsu Shinkansen que la onda P y la onda S alcanzaron casi simultáneamente en el terremoto de tipo directo fue ineficaz. Como contramedida, se desarrolló el Ureedus compacto que emite una alarma después de 1 segundo de detección de la onda P y se inició la operación.

Desafíos actuales y futuros
Después de la inauguración de JR, las empresas de JR gradualmente comenzaron a mostrar sus propias políticas de gestión, con la economía de burbuja mejorando inicialmente los servicios, y se evaluaron los resultados de la privatización. Sin embargo, el servicio se ha simplificado gradualmente con la reestructuración masiva debido al colapso de la burbuja, y hasta ahora, el nivel de servicio como la reducción del servicio de alimentos como la abolición de los automóviles Shinkansen, la reducción de trenes dormidos, la abolición de las rutas locales, También hay una voz que está disminuyendo.

Si bien existe una gran demanda de transporte de pasajeros en Japón, la mayoría de los camiones transporta carga y se solicita un cambio modal, mientras que el cambio de carga en la industria de camiones al ferrocarril no ha progresado bastante.

Además, como resultado de una búsqueda excesiva de aspectos operacionales y de eficiencia, ya que fue opacado por el accidente de descarrilamiento de la línea Fukuchiyama, parece que la conciencia de seguridad y el desarrollo de los recursos humanos se resolvieron notablemente mediante la reorganización del personal que acompaña a la racionalización , También se señala. De hecho, también había aspectos que eran demasiado abrumadores para mejorar la gestión, como que no había reclutamiento de nuevos graduados (1980 cuando el personal excedente se convirtió en un problema). Esta es una racionalización por delante de JR, cada compañía ferroviaria privada tiene un problema similar, no debería haber sacrificio de seguridad a cambio de ganancias. Aunque el ferrocarril de Japón sigue siendo el nivel más alto del mundo en términos de seguridad y diamantes, no podemos ignorar la situación de que su confiabilidad es inestable.

Sin embargo, en muchos casos, la relación costo-efectividad de la inversión de capital para la seguridad no es grande en la mayoría de los casos, y en las áreas urbanas solo participan JR y los principales ferrocarriles privados, como las puertas de los hogares y los nuevos ATS. Al promover la introducción de equipos de seguridad, existen líneas locales (Choshi Electric Railroad, etc.) que no se recuerdan debido al problema de la rentabilidad, incluso con la inspección de instalaciones antiguas, sin mencionar la inversión en instalaciones.

Además, aparte del problema del tercer sector tipo ruta regional separada del ferrocarril nacional y JR, en el período de transición de la burbuja, muchos planean y se abren en grandes ciudades, el tercer tipo de sector que se estableció no estaría relacionado con el JNR / JR El problema del déficit del nuevo transporte urbano también es serio. Aunque se construyó debido a perspectivas de demanda optimistas, la demanda de transporte no creció tanto como se esperaba, y muchas rutas que ni siquiera son perspectivas de ganancias son muchas, y un nuevo sistema de transporte que se construyó como una ruta de cercanías pero fue abolido (Momoharadai New Transportation Peach Blossom También hay una línea).

Por otro lado, también hay nuevas líneas del tercer sector que son rentables, como Yurikamome y la línea Tsukuba Express, pero si se puede determinar el plan y la demanda, el transporte ferroviario nunca se ha vuelto obsoleto. Sin embargo, debido al flujo de proyectos de depreciación y el deterioro fundamental del público, muchas de las líneas del plan de varios lugares están bajo consideración retirada o cambio de planes a nivel nacional. En vista de la inversión que es demasiado grande y las circunstancias a lo largo de las grandes ciudades saturadas, será inevitable.

En cuanto al Shinkansen, hay circunstancias en las que el lado JR está promoviendo debido a circunstancias políticas, como peticiones en áreas rurales que esperan efectos económicos a pesar del hecho de que parte del lado JR está mostrando dificultades (llamadas » ), Algo diferente de los problemas del ferrocarril en general. Por favor refiérase a Shinkansen, tren bala de mantenimiento.

En cualquier caso, es cierto que Japón en el siglo XX se ha desarrollado junto con ferrocarriles sin precedentes en el mundo. El transporte regional es una compañía ferroviaria en Japón y se han llevado a cabo negocios inmobiliarios y viviendas (hay áreas en las que hemos tenido éxito en el suministro de viviendas de alta calidad, pero hay pocos casos en que se desarrolló más allá de la intención de la compañía ferroviaria y Hay muchos ejemplos de cómo la sociedad está estrechamente vinculada al ferrocarril, como la creación de una cultura de consumo mediante el manejo de la industria minorista y de distribución, lo que permite la publicación de medios de área amplia como los periódicos nacionales.

Mayor intensificación de la competencia con otros medios de transporte
Como resultado del desarrollo de la aviación nacional, la mayoría de los pasajeros de Hokkaido y del sur de Kyushu de Tokio / Osaka comenzaron a utilizar aviones. Las tasas de descuento de las compañías de aviación civil se han diversificado, y las tarifas que son parcialmente antagonizadas por el Shinkansen y el avión se pueden ver entre Tokio y Osaka y Osaka y Fukuoka. Como resultado de la cobertura de autopistas en todo Japón desde Hokkaido hasta Kyushu, los pasajeros ahora pueden comparar el tiempo de llegada y las tarifas tanto para los ferrocarriles como para los autobuses exprés para su selección. Las empresas JR aceleraron los trenes expresos durante el día para competir con los autobuses de alta velocidad en términos de tiempo de llegada, pero el tren nocturno que disminuyó drásticamente el número de clientes debido a la pérdida de competitividad en otras instalaciones de transporte se redujo significativamente por otro lado. Solo entonces los trenes para viajeros con mucho dinero y tiempo, como Cassiopeia y Twilight Express, se hicieron populares en el tren nocturno, y desde la década de 2010, cruceros dirigidos a los objetivos ricos como «Nanase Stars en Kyushu». El tipo de tren es el principal.