Günümüzde artık seyahate çıkmak rutin hale gelmiştir. Bundan dolayı toplu taşımacılık dünyada gün geçtikçe daha hızlı, daha konforlu ve her şeyden önemlisi daha güvenli hale gelmiştir. En yaygın toplu taşıma araçlarından bir tanesi de hızlı trenler olmuştur. Dünyada milyonlarca insan, özellikle şehirler arası seyahatlerde yüksek hızlı trenleri tercih eder hale gelmiştir.
Hızlı trenler nedir sorusu ile başlamak gerekirse; hızlı trenler Uluslararası Demir Yolları Derneği (International Union of Railways) tanımına göre eski hatlarda saatte 200 km hıza çıkabilen, gelişmiş teknolojiyle yapılan yeni hatlarda saatte 250 km ve üstüne çıkabilen trenler olarak tanımlanmıştır. Dünyanın ilk yüksek hızlı treni 1960’lı yılların başında Japonya tarafından geliştirilmiş ve Tokaido – Shinkansen hattında hizmete girmiştir. Türkiye’de ise ilk hızlı tren Ankara-Eskişehir hattında kullanılan İspanyol CAF firmasından satın alınan hızlı trenlerdir. Bu trenlerin azami hızları saatte 260 km olacak şekilde tasarlanmıştır.
Günümüzde hızlı trenlerin neden vazgeçilmez olduğuna gelirsek; bunun cevabı aslında çok basit. İnsanlar zamanın akışını kontrol edememekte ve zamandan tasarruf etmek istemektedir. Hızlı trenler insanların ‘bir yerden başka bir yere kısa sürede nasıl giderim?’ sorusunun cevaplarından birisidir. Buna bağlı olarak insanlar konforlu, güvenli seyahat etmek isterler. Bunları yaparken ekonomik olması da bir o kadar önem arz etmektedir. Bunu hızlı trenlerle sağlamak mümkündür.
Gelin hızlı trenlerin ortaya çıkış hikâyesine göz atalım
Sanayinin gelişiminde önemli rol oynayan tekerlek ve buhar makinesi birbirine entegre edilerek demiryolu ulaşımının temelleri atılmıştır. Tarihte ilk olarak 1804 yılında İngiltere’nin Wales bölgesinde Richard Trevithick tarafından ilk buharlı tren geliştirilmiş ve kullanılmaya başlanmıştır. Buharlı trenler yaktığı yakıttan çıkan buharın genleşmesi ile piston hareketinin silindirik harekete dönüştüğü ve üretilen enerjinin belirli mekanizmalarla tekerleğe iletilmesiyle çalışır. Ancak bu sistemin dezavantajı yakacağı yakıtı kendi üzerinde taşıması ve verimli olmamasıdır. Bu sebeple trenlerin enerji ünitesi için yeni arayışlara içerisine girilmiştir. Dizel motorların icadıyla birlikte demiryolu alanında da bu motorlar kullanılmaya başlanmıştır. Gelişen teknolojiyle birlikte dizel motorlara dinamolar eklenerek bütünleştirilmiş bir sistem oluşturulmuş ve tamamen elektrikle çalışan trenlerin zemini hazırlanmıştır. Petrole nazaran elektriğin daha kolay elde edilebilir olması elektrikli motorlarla enerji elde edilmesini çok daha cazip kılmıştır.
Elektrik motorlarında verimlilik çok yüksek olduğu için trenlerde yüksek hızlar elde edilmeye başlanmıştır. Bu yüzden yüksek hızlı trenler tamamen elektrik motorlarıyla çalışan, yakıtlarını üzerlerinde taşımayarak nakil hatlarından alan sistemlerdir. Yeni nesil hızlı trenlerde gücü 6 megawatt ila 10 megawatt arasında değişen 8-12 adet motor bulunmaktadır. Nakil hatlarından alınan enerji trenin pantografları(enerji iletim elemanı) yardımıyla elektrik motorlarına iletilerek trenin hareketi gerçekleştirilir. Günümüzde elektrik gücü sayesinde yüksek hızlı trenler 500 km/h ila 600 km/h arası hızlara ulaşabilmektedir.
Demiryolundaki İşletmecilik Nasıl Gerçekleştirilir?
Raylı sistem araçlarının hızlarındaki artışa paralel olarak trenler üzerindeki kontrol kabiliyetleri de azalmaktadır. Trenleri sadece hızlandırmanın yetmeyeceği, aynı zamanda tren işletim sistemlerinde de bazı geliştirmelerin yapılması gerektiği ortaya çıkmıştır.
Raylı sistem araçlarının ilk olarak işletim sistemleri tren sürücülerinin (makinistler) birbirlerine tahta bir çubuk vererek beklemelerine dayanmaktaydı. Bu sistem “tahta çubuk hangi tren sürücüsünde ise raylardan geçiş hakkının onda olduğu” anlamına gelmekteydi. Diğer tren sürücüleri ise bu tahta çubuğun kendilerine geçmesi için makaslar, istasyonlar gibi yol ayrımlarının olduğu noktalarda bekleyerek birbirleriyle bu şekilde trenlerinin işletmeciliğini sağlamaktaydı.
Teknolojinin ilerlemesi ile tren işletmeciliğinde raylı sistem araçlarının kontrolünü sağlamak için demiryollarında bazı sinyal sistemleri geliştirilmiştir. Sinyal sistemleri raylı sistem araçlarının zaman, işletim sıklığı gibi parametrelerde en uygun şekilde verimliliğini hedefleyerek, raylı sistem araçlarının güvenli seyrini sağlamaktadır. Raylı sistemlerde trenlerin kontrol edilmesini sağlayan sistemler ‘sinyalizasyon sistemleri’ olarak adlandırılmaktadır.
Sinyalizasyon sistemleri hızlı trenlerin işletmeciliğinde en önemli faktörlerden birisidir. Günümüzde hızlı trenlerde Otomatik Tren Kontrolü(Automatic Train Control), Otomatik Tren Durdurma(Automatic Train Stop), Otomatik Tren Koruma(Automatic Train Protect) sistemleri kullanılmaktadır. Bunlar sinyalizasyon sistemlerinde sırasıyla ATC, ATS, ATP şeklinde anılmaktadır. Bu sinyalizasyon sistemleri hızlı trenlerin kullanılacak bölgelerine ve araç tasarımlarına göre değişiklik gösterebilir. Aynı zamanda tren işletmeciliğindeki görevi için bir veya birden fazlası kullanılabilir.