– مقدمه
پس از جنگ جهاني دوم، صنعت راه آهن در اكثر نقاط دنيا با بي اقبالي روبرو شد. از دلايل عمده عدم رشد اين صنعت در سالهاي اوليه پس از جنگ رشد سريع صنايع اتومبيل سازي بود. در ايران نيز صنعت نوپاي راه آهن پس از شهريور ۱۳۲۰ با آهنگ رشد بسيار كندي مواجه شد. هر چند در دهه ۱۹۶۰ و پس از آن

راه آهن در كشورهاي صنعتي با رشد تكنيك، تقاضا و قابليت رقابت با گونه هاي ديگر حمل و نقلي روبرو گرديد و توانست با تغيير در شكل اداره، بهره برداري و به گونه اي فعال و كارآ در امر جابجائي كالا و مسافر ايفاء نمايد. اما معهذا در ايران اين رشد بسيار بطئي بود. براي مثال در سالهاي بين ۱۳۵۰ تا ۱۳۵۷ عليرغم شرايط خوب اقتصادي تنها ۶۰ كيلومتر بر طول راه راه آهن ايران افزوده شده و اين در حالي بود كه برتري قطار در حمل كالا در مسافتهاي طولاني و گستردگي كشور ما توجيه مناسبي براي رشد اين صنعت مي باشد.

در برنامه پنج ساله اول جمهوري اسلامي رشد سالانه ۳/۱۲% در حمل بار و ۸% در جابجايي مسافر مدنظر بوده است اما در اولين سال برنامه (سال ۱۳۶۸)، كاهش حمل بار به ميزان ۴% و افزايش حمل مسافر به ميزان ۵% را شاهد بوده ايم. بديهي است نيل به اهداف دو برنامه تغيير و تحول در سيستم هاي فني و اداري و به كارگيري تكنولوژي جديد را مي طلبد

حقيقت آن است كه سيستم فعلي خط آهن سيستمي فعال (به نسبت توان بالقواه آن) مي باشد. بيش از ۸۵ درصد از سهم ارزش افزوده بخش حمل و نقل متعلق به حمل و نقل جاده اي است و از طرف ديگر در حمل و نقل جاده اي نسبت سرمايه به محصول در مقايسه با كل اقتصاد و بخشهاي ديگر پايين تر است كه اين امر نشاندهنده سرعت بازگشت سرمايه در حمل و نقل جاده اي مي باشد. تغيير ديگر اين مسئله عملكرد ضعيف راه آهن است.

اين ضعف علاوه بر آن كه راه آهن را متكي به حمايتهاي پياپي دولت در جهت بقاي خويش نموده مجموعه حمل و نقل را نيز تحت تأثير قرار داده است. زيرا در پيوست شماره يك لايحه برنامه پنج ساله اول آمده است كه:
 سيستم متناسب حمل و نقل از جمله عوامل فيزيكي عمده توسعه اقتصادي و پيشرفت اجتماعي است و از نظر ايجاد اشتغال نيز از بخشهاي مهم اقتصادي تلقي مي شود. در چهل سال اخير حمل و نقل از توسعه كافي برخوردار نبوده و سهم ارزش افزوده اين بخش در توليد ناخالص ملي از سطح نازل ۶ درصد تجاوز نكرده است (اين نسبت در كشورهاي كم توسعه يافته ۵ درصد و در كشورهاي پيشرفته ترين بين ۱۲ تا ۱۸ درصد است).

اما روي ديگر سكه آن است كه رشد سريع جمعيت از طرفي و رشد اقتصادي از طرف ديگر افزايش تقاضاي جابجايي مسافر و كالا را در پي دارد و عدم توجه به وسايل حمل و نقل انبوه و عمومي مسافر و كالا باعث ايجاد مشكلات عديده اي در آينده نزديك خواهد شد. مشكلاتي كه هم اكنون در حمل كالا از مبادي ورودي كشور و نيز در جابجايي مسافر در بعضي از كريدورها مشاهده مي شود.

فراهم نمودن امكانات مناسب جهت حمل و نقل كار و مسافر يكي از عمده ترين اهداف توسعه ملي بلكه از اصلي ترين پيش نيازهاي تحقق امر توسعه است. تأكيد بر بكارگيري وسايل حمل و نقل انبوه و عمومي مسافر از موارد ذكر شده در اين اهداف است. واضح است كه حمل و نقل  انبوه و عمومي مسافر و كالا و

 گسترش شبكه و تجهيزات حمل و نقل زميني سريع مسافر جز با راه آهن سريع السير امكان پذير نيست.
بررسي همه جانبه تغيير در ساختار راه آهن از عهده اين سطور خارج است اما آنچه با بضاعت موجود به نظر ممكن آمد بررسي امكان استفاده از تكنولوژي برتر در جهت ارتقاء سطح سرويس دهي قطارها در يك مسير است. در دهه هاي اخير خطوط آهن در دنيا مرتباً در جهت تقليل هزينه هاي نگهداري مورد بررسي و تحقيق قرار گرفته اند و تغييراتي در مهندسي خط (ريلها، پابندهاي الاستيك تراورسها و بالاست) به جهت امكان كاربرد اين خطوط در قطارهاي سريع انجام شده است. از طرفي آنچنان كه در فصول بعد خواهد آمد افزايش سرعت قطار به گونه اي كه اولاً بتواند با ساير گونه هاي حمل و نقل رقابت نمايد و ثانياً كارايي اقتصادي نيز داشته باشد ما را به سمت استفاده از قطارهاي برقي سوق مي دهد.

اما استفاده از قطارهاي سريع (ولاجرم استفاده از قطارهاي الكتريكي) نياز به سرمايه گذاري دارد و سرمايه گذاري توجيه اقتصادي آنرا در مقايسه با گونه هاي ديگر حمل و نقل (قطارهاي ديزل، حمل و نقل جاده اي و هوايي) مي طلبيد.
يكي از خطراتي كه همواره پروژه هايي از اين دست را تهديد مي كند نگرش محدودي است كه ارزيابي مزايا و هزينه ها را نه در سطح كشوري بلكه در سطح يك سازمان و يا وزارتخانه بخصوص و صرفاً از جهت سود و زيان و عملكرد مالي آن موسسه در نظر مي گيرد. در اين خصوص در بررسي استراتژي راه آهن در كشورهاي در حال توسعه تصريح شده است كه:

 اعمال معيارهاي مالي در رابطه با انتخاب و برآورد پروژه ها امري است طبيعي زيرا كه مديريت ها در رابطه با تأثير پروژه ها بر جريان نقدي بودجه هايشان در كوتاه مدت و دراز مدت و حساب سود و زيان و ترازنامه هاي سالانه ذينفع و حساس هستند چرا كه عملكرد مديريت ها از اين طريق قضاوت مي شود. مع الوصف ارزيابي مالي صرف در مورد طرحهاي راه آهن كافي نبوده و اين طرحها بايد در رابطه با ارزش اقتصادي منافع و هزينه هايي كه در مقايسه با ساير گزينه هاي بلافصل ديگر توليد مي كنند بررسي شود. 

در يك بررسي دقيق اقتصادي حتماً بايد گزينه هاي موازي بررسي و مقايسه شوند. عدم بررسي
گزينه هاي موازي و صرفاً مقايسه قطارهاي ديزل با قطارهاي برقي نه يك بررسي اقتصادي كه حداكثر يك نوع بهينه يابي است. بعلاوه مزايا و هزينه هاي مربوط به مقايسه اقتصادي طرحهاي حمل و نقل محدود به دفاتر سود و زيان مؤسسات ذيربط نبوده و از آن فراتر مي رود. بعنوان مثال صرفه جويي در وقت مصرف كننده كاهش مسايل ناشي از آلودگي صدا و آلودگي هوا به خصوص در نواحي شهري و در تونلها، كنترل سوانح را نيز شامل
مي شود.
در اين رساله ابتدا وضعيت حمل و نقل سريع در جهان ارائه شده و سپس به مطالعه مهندسي خط جهت استفاده در قطارهاي برقي سريع و نيز بررسي لكوموتيوهاي مختلف پرداخته مي شود و تحولات اخير در اين زمينه بيان مي گردد سپس كاربرد قطارهاي سريع در يك مسير خاص بررسي مي گردد.

۱ـ۱ـ تاريخچه قطارهاي سريع السير
اولين شبكه راه آهن سريع السير دنيا كار خود را در ژاپن در سال ۱۹۶۴ ميلادي با قطارهاي شينكانسن بين توكيو ـ اوزاكا كار خود را آغاز كرد. طول اين خط ۵۱۵ كيلومتر بوده است و دراين مسير سرعتهاي تجاري بالاي ۲۱۰ بدست آمده اين محور شهرهاي بزرگ و متوسط زيادي را بهم متصل مي‌نمايد. هم‌چنين ۴۵ درصد جمعيت ژاپن دراين منطقه ساكن بوده و ۷۰ درصد توليد ناخالص ملي(GNP) دراين محور توليد مي گردد.[۳۵]

تلاش براي رسيدن به سرعتهاي بالا درراه‌آهن پديده‌اي جديد نيست. اولين باردرسال ۱۸۲۵ دركشور انگلستان با استفاده ازقطاربخاري سرعت ۴۷ بثبت رسيد. بعد از آن درسال ۱۸۴۶ دركشور فرانسه بوسيله قطار بخاري با سرعت ۱۲۰ ركورد جديدي بثبت رسيد و اين روند ادامه پيدا كرده تاامروز ركورد اين سرعتها از مرز ۵۰۰ كيلومتري برساعت گذشته. مثلاً قطار مغناطيسي درطي سالهاي اخير به ركورد ۵۵۲ رسيد است اما قطار الكتريكي داراي ركورد سرعت ۳/۵۱۵ درفرانسه است.[۳۵]

اما بعد ازظهور قطارهاي سريع السير درسال۱۹۶۴ در ژاپن، دراروپا عصر قطارهاي سريع السير با قطارهاي فرانسوي درآلماني آغاز شد. درسال ۱۹۸۳، فرانسه اولين خط جديد خود را براي TG
(قطار سريع السير)، بين پاريس- ليون احداث نمود. فعاليت قطارهاي بين شهري(ICE) از سال ۱۹۷۱ شروع شد. سرعت قطارهاي ICE ، از سال ۱۹۹۱ بالغ بر ۲۵۰ كيلومتر بر ساعت ميباشد و خدمات رفاهي بالايي را نيز به مسافرين ارائه مي‌دهد و امروزه اين سرعت با نسل جديد قطارهاي ۳ICE آلمان به ۲۸۰ رسيده است. امروزه با توجه به اين نكته كه درسالهاي اخير، راه ‌آهن نسبت به جاده،بخش اعظم بازار حمل و نقل كالا را از دست داده، نياز به احداث خطوط جديد سريع السير براي قطارهاي سريع السير بسيار محسوس است

درسال ۱۹۷۰، درجامعه اروپا، حدود۲۸درصد كالا و ۱۰ درصد مسافر توسط قطار جا به جا مي‌شد. دراواسط دهه ۹۰ اين ميزان به ۱۵ درصد براي كالا و۶ درصد براي مسافر كاهش يافته است.. اما درسال ۲۰۰۰ با ايجاد يك شبكه ريلي اروپايي براي قطار‌هاي سريع السير به وسعت ۳۵ هزار كيلومتر، اين روند دوباره معكوس شده است [۳۵] .
در حال حاضر غير از كشورهاي فرانسه، ژاپن، آلمان، انگلستان، ايتاليا، سوئد، اسپانيا، بلژيك، هلند، استراليا، كانادا، آمريكا، كره، چين، روسيه كشورهايي همچون تايلند، سنگاپور، تركيه و تايوان و … در صدد دستيابي به اين تكنولوژي هستند.

۱-۱-۱- تاريخچة مطالعات قطارهاي سريع السير در ايران
اين پايان نامه بنا به نياز كشورمان به وجود سيستم‌هاي قطار سريع السير بين شهري در ايران اتخاذ شده است . در حاليكه تاريخچه مطالعات مربوط به قطارهاي سريع السير در ايران به قبل از انقلاب اسلامي ايران بر مي‌گردد (مطالعات مقدماتي مربوط به خط تهران – مشهد توسط شركت مشاوره توسعه راه آهن
ژاپن JARTS) و بعد از انقلاب و بهتر مي‌توان گفت بعد از جنگ تحميلي با توجه به نياز كشور و مي‌توان گفت تمامي كشورهاي دنيا به اين سيستم اوايل دهه ۷۰ شمسي كار مطالعات خط تهران – قم – اصفهان سال ۱۳۷۵ توسط شركت مترا به انجام رسيد و توجيه اجتماعي و اقتصادي اين طرح نيز در همين سال به اتمام رسيده اما كماكان اين خط بدليل مشكلات(بيشتر مالي)دولت ناكام مانده است. اين در حالي است كه در طرح راه آهن ۱۴۰۰ ايران پيش‌بيني شده كه سه خط تهران – مشهد و تهران – اصفهان و تهران – تبريز در اين سال داراي قطار سريع السيري

 

۳۵۰باشند. در حاليكه ركورد سرعت قطارها در دنيا از مرز ۵۵۰و در قسمت مسافري‌ ۳۵۰ است اما كماكان ما با اجراي طرح راه آهن سريع السير تهران – اصفهان با مشكل مواجه هستيم. اما دولت تضمين كرده كه در سال ۱۳۸۵ اين طرح كليد بخورد سرعت قطار اين خط در حدود ۲۵۰ است.]۲۰[
۱ـ۲ـ تاثيرات غير مستقيم و تاثيرات فرهنگي ـ اجتماعي قطارهاي سريع السير
امكان دسترسي به سرعتهاي بالا عرصه جديدي را به روي راه آهن باز كرده است. قطارهاي سريع السير تنها به عنوان جايگزيني كارا در مقابل حمل و نقل جاده‌اي و هوايي نبوده بلكه ميتوانند نقش تكميلي براي ديگر روشهاي حمل و نقل ايفا نموده و به ايجاد يك سيستم حمل و نقل هماهنگ و اقتصادي كمك نمايند.

بعد از ساخت راه آهن در سال ۱۸۲۵ ميلادي در انگلستان و توليد راه آهن به عنوان سيستم حمل و نقل عمومي جديد ثابت شده است كه راه آهن سهم بزرگي در جوامع انساني، اقتصادي و پيشرفت آنها تا به امروز داشته است. بالا و پايين زيادي در زمينه پيشرفت راه آهن وجود داشته است. ولي اخيراً ثابت شده است كه راه آهن توانايي رقابت با هواپيما و ديگر مدهاي حمل و نقل را داراست و اگر تلاشهاي خود را بهبود در سرعت و خصوصيات عملياتي بيشتر كند گوي سبقت را حتي از هواپيما خواهد ربود. هم‌چنين فوايد راه آهن در قبال ايمني، مصرف انرژي و آلودگي محيطي كه به عنوان معضل قرن بيست و يكم هستند بر همه گواه است. بر اساس اطلاعات اخير كسب شده در ژاپن سهم راه آهن از مصرف انرژي هواپيما و اتومبيل است و از لحاظ آلودگي محيط زيستي و توليد گاز CO2 هواپيما و اتومبيل است. [۱۹]

يك شبكه راه آهن سريع السير داراي مزاياي غير مستقيم زير است:
۱ـ بهبود در روابط بازرگاني و اقتصادي بين كشورها
۲ـ مشاركت در سازماندهي دوباره شركتهاي راه آهني
۳ـ كمك به توسعه و گسترش سريعتر تكنولوژيهاي نوين
۴ـ تشويق توسعه محلي و خروج از تمركز زدايي
اما به نظر مي‌رسد قطارهاي سريع السير داراي تاثيرات متعدد فرهنگي ـ اجتماعي نيز هستند كه از آن جمله مي‌توان به موارد ذيل اشاره كرد:
الف) عامل سرعت انتقال تجربيات و اطلاعات را بيشتر فراهم نمود. در نتيجه همسازي فرهنگي و تحول فرهنگي افزايش مي‌يابد و فرهنگها به يكپارچگي بيشتري گرايش مي‌يابد به عبارت ديگر نوعي هم‌گرايي و وحدت فرهنگي را تشديد مي‌كنند

ب) حجم كالاها كاهش مي‌يابد اما ارزش اقتصادي و بهره‌وري بازرگاني آنها بيشتر مي‌شود.
ج) سرعت گرايش به صنعت‌هاي ظريف را تشديد مي‌كند بنابراين نيروي فعال جامعه به سمت دانشها و تكنيك‌هاي چون الكتروينك، مخابرات و رايانه‌ها گرايش عمده‌تري پيدا مي‌كنند.

هـ) شكل فيزيكي شهرها تغيير كرده و جغرافياي فضايي جديد را پديد خواهد آورد.
اين اثرات دنياي پيشرفته را بر آن داشته است كه تلاش كند تا هر چه سريعتر تكنولوژي را توسعه دهد. بنابراين دستيابي به توسعه پايدار در تمامي ابعاد ضرورتاً با دستيابي به تكنولوژيهاي سريع گره خورده است . ضرورت توسعه هماهنگ و يكپارچه و دستيابي به راهكارهايي كه انسان را در زمان محدودتر و با هزينه كمتر به مقصود برساند، خود دليل ضرورت توسعه تكنولوژي قطارهاي سريع السير در جهان است زيرا تحولات اجتماعي- اقتصادي ساختاري را ايجاد مي‌كند كه متناسب با آن ساختار همه فعاليتها و نقش‌هاي جامعه و انسان شكل مي‌گيرد. ساختار دنياي فعلي بدون

بهره‌گيري از قطارهاي سريع، ساختاري ناهماهنگ و ناقص خواهد بود. ضروتاً دستيابي به توسعه هماهنگ با استفاده از تكنولوژي قطار سريع السير ميسر است .

۲ـ۱ـ سرعت در راه‌آهن
سرعت در تكنولوژي باعث مي‌‌شود كه فواصل كشورهاي قوي و ضعيف هر روز بيشتر شود. سرعت در كارهاي مختلف اثرات متفاوتي بجاي مي‌گذارد، به عنوان مثال در رشته‌هاي پزشكي، اقتصاد، ساختمان،
علوم هر روز شاهد عجايب بيشتري هستيم كه بهتر است اسم آن را پيشرفت بگذاريم ولي سرعت در وسايل

دچار تغيير و تحول بشوند. دنياي امروز دنياي سرعت است و كساني موفق‌ترند كه وسايل حمل و نقل
مجهزتر و تندروتري در اختيار دارند ارزش سرعت بر حسب زمان و كيلو متر و يا مايل سنجيده مي‌شود.
كيفيت سرعت در جاهاي مختلف و وسايل مختلف متفاوت است ارزش سرعت براي افراد جوامع گوناگون
فرق دارد مسلماً يك نفر پزشك براي سرعت ارزش بيشتري قائل است تا يكنفر آدم عادي زيرا پزشك
اگر دير به اتاق عمل برسد جان بيمارش به خطر خواهد افتاد، يكنفر تاجر و يا يك نفر استاد دانشگاه و
يا يك مهندس تعبيرات گوناگوني در مورد سرعت خواهند داشت اما همه متفقاً اين را باور دارند كه
سرعت در همه چيز اثر مي‌بخشد به زندگي به مبارزه به پيشرفت علمي و نيرو اولين گام براي رسيدن به
دنياي بهتر و پيشرفته اينست كه براي دقت خود ارزش قائل شويم و اين در صورتي ميسر است كه حمل و نقل و وسايل ارتباطي خوب و مجهزي داشته باشيم. چرا مردم هواپيما را به راه‌آهن در كشورمان ترجيح مي‌دهند به دليل اينكه چهارده ساعت زمان سير با يكساعت پرواز قابل قياس نيست. آيا همه ما كه گوشه‌اي از امور را به دست داريم مسئول نيستيم. ضررهاي ناشي از دير رسيدن چه لطمه‌هايي به مسافرين وارد خواهد كرد و آنان را از رسيدن به اهداف خود مأيوس خواهد كرد..

۲-۲- سرعت بازرگاني
در راه آهن هر گاه صحبت از سرعت ميشود مفهوم سرعت فيزيكي و سرعت تجارتي ممكن است مورد نظر باشد. منظور از سرعت فيزيكي متوسط زمان حركت از مبدا به مقصد، بدون در نظر گرفتن زمانهاي تخليه و بار گيري و توقف‌هاي بين راهي مي‌باشد.
پايين بودن سرعت تجاري به عوامل متعددي بستگي دارد كه اهم دلايل آن به شرح زير است:
۱-مكانيزه نبودن ايستگاههاي تخليه و بارگيري جهت بارهايي كه تخليه و بارگيري آنها بر عهده راه آهن مي‌باشد.
۲-عدم توانايي تخليه و بارگيري توسط مالكان بار كه تخليه و بارگيري بر عهده آنان مي‌باشد.
۳-تك خطه بودن راه‌آهن كه قابليت افزايش سرعت فيزيكي را از راه‌آهن مي‌گيرد.
در صورتي كه قابليت تخليه و بارگيري در ايستگاههاي راه ‌آهن بالا باشد، سرعت حمل و نقل و در نتيجه راندمان حمل و نقل باري نيز بالا خواهد رفت، نكته جالب توجه در اين جا اين مسئله است كه واگن‌هاي راه‌آهن به دليل ضعف درقدرت تخليه و بارگيري، اغلب به صورت انبار نگهداري كالا درمي‌آيد وچون هزينه انبارداري درقبال نگهداري بار به هنگام رسيدن كالا به مقصد دريافت نمي‌گردد، مالكان كالا ترجيح مي‌دهند كه كالاي خودرا ديرتر تخليه نمايند، هم‌چنين دربعضي مواقع كه امكان تخليه درمقصد نباشد بالاجبار راه‌آهن بار را به ايستگاه‌هاي ديگر حمل مي‌كند (به ‌دليل اينكه عوايدي

ازحمل مجدد كالا دريافت نمايند)واين خود ضربه‌اي به حمل و نقل كشور وارد مي‌سازد. يكي ازمراكز تخليه و بارگيري راه‌آهن كه درشهر يزد مستقر مي‌باشد داراي سيستم تخليه و بارگيري مكانيزه مي‌باشد واين مركز به تنهايي توانسته است سرعت تجارتي رايك كيلومتر برساعت اضافه كند. پارامترهاي بسياري دربالا بردن سرعت تجارتي راه‌آهن تاثير خواهد داشت كه اهم آن موارد به قرار ذيل است:
۱-مكانيزه بودن مبادي بارگيري و مقاصد تخليه بار
۲-تعيين نيروي كشش سالم
۳-استفاده ازپرسنل كارآمد موجود درراه‌آهن
۴-پيش‌بيني واگن‌هاي سالم
۵-رسيدگي دقيق به نگهداري خط
۶-منظم بودن ارتباط ايستگاههاي بين راهي (يعني هرايستگاه دقيقاً بداند كه در چه زماني قطار به ايستگاه مي‌رسد)

موفقيت زماني حاصل مي‌شود كه به سرعت بازرگاني نيز توجهي داشته باشيم اصولاً براي بالا بردن سرعت بازرگاني بايستي كليه توقفهاي مسير علاوه بر افزايش سرعت لازم قطار كاهش يابد تا قطار حاصل در اسرع وقت به مقصد برسد اين توقفها شامل موارد ذيل مي‌باشد:
۱ـ تلاقي‌هاي غلط (بواسطه كنترلر اشتباه)
۲ـ تعميري شدن واگن
۳ـ توقف بي‌مورد درايستگاه
۴ـ گذرگاههاي همسطح
۵ـ خرابي نيروي كشش
۶ـ كمبود خط درايستگاهها

۷ـ مانورهاي اضافي جهت تشكيل وتنظيم
۸ـ شكستگي ريل
۹ـ خرابي علائم وارتباطات
۱۰ـ مسائل جوي
۱۱ـ عدم اجراي مقررات صحيح از طرف مامورين سيروحركت
۲ـ۳ـ قطار سريع السير
معمولاً به ريلي اطلاق مي‌شود كه خدمات ويژه راه‌آهن را با سرعت ۲۰۰ تا ۳۰۰ كيلومتر
بر ساعت پوشش دهد. همانطور كه مي‌دانيم اولين قطار سريع السير اولين بار درژاپن درسال ۱۹۶۴ به بهره‌برداري رسيد. كه اين قطار مسير توكيو- ناگويا- اوزاكا را بطول ۵۱۵ كيلومتر با سرعت ۲۱۰ كيلومتر برساعت پوشش مي‌داد. زمان سفرطي شده حدوداً سه ساعت و ۱۰ دقيقه با ميانگين سرعت ۱۶۲ كيلومتر بر ساعت
بوده است. [۲۸]

۲-۳-۱- فوايد راه‌آهن سريع السير
فايده اصلي آن، كاهش زمان سفر براي مسافرين است اما فوايد مهم ديگر آن درارتباط با كيفيت سفر عبارتند از:
 تواتر(فركانس)
 برنامه زمان‌بندي سيرو حركت
 سطح بالاي راحتي
 هزينه‌هاي سازه‌اي مطابق با نيازهاي مسافرين
 تكميل مدهاي ديگر حمل و نقل
 خدمات بيشتر درايستگاهها
۲-۳-۲- چگونه اين فوايد بدست مي‌آيند؟

اجزايي كه در به انجام رساندن اين فوايد موثر هستند عبارتند از :
۱ـ بخش زير سازه، كه شامل خصوصيات بالقوه در استقرار خط، شعاع قوس درجاهاي ويژه و تجهيزات ثابت (تبديل راه‌ آهن بخاري به برقي، علائم و ارتباطات)
۲ـ خود قطارهاي سريع السير، طراحي آنها و تجهيزات بكار رفته كه ايمني و عملكرد آنها را بهبود مي‌بخشد .
۳ـ اهداف عملياتي(تجارتي)
۴ـ سياستگذاري بر روي كرايه‌هاي سير وحركت

۲-۳-۳- تاثيرات افزايش خدمات راه‌آهني (تاثيرات مثبت قطار سريع السير)
افزايش خدمات راه آهن تأثيرات مثبتي دارد كه از آن جمله مي توان به موارد زير اشاره كرد:
۱ـ كاهش زمان سفر: كه باعث جلوگيري از هدر رفتن زمان مفيد مسافرين مي‌شود كه نمونه‌اي از اين كاهش زمان سفرها عبارتند از:
جدول ۲-۱- مقايسه زمان سفر در دو حالت قطار عادي و سريع السير در سال ۱۹۹۸ مـيلادي در اروپا ]۲۸[

زمان سفر فعلي (سريع السير) زمان سفر قبلي (عادي) مبادي سفر
۲ ساعت و ۳۰دقيقه
۲ساعت
۲ ساعت و ۱۵ دقيقه
۳ ساعت
۱ ساعت و ۲۰ دقيقه
۱ ساعت و۳۴ دقيقه
۲ساعت
۱ ساعت و ۳۵ دقيقه ۶ ساعت
۴ ساعت
۶ ساعت
۵ ساعت و ۱۵ دقيق
۲ ساعت و ۳۵ دقيقه
۳ ساعت و ۴۵ دقيقه
۳ ساعت و۴۵ دقيقه
۳ ساعت توكيو-اوزاكا
پاريس- ليون
سويل-مادريد
پاريس-لندن
پاريس-بروكسل
برلين- هانوفر
هانوفر- ولفسبورگ
فلورانس- رم

۲ـ تواتر سرويس: فركانسهاي بالاي روزانه باعث جذب بيشتر مسافران مي‌شوند كه اين روند را به دنبال دارند .
 استفاده ازخدمات سريع السير منجر به كاهش زمان سفر خواهد شد
 اين مسئله يك اخطار براي افزايش تقاضاي ترافيك درآينده است
 كه اين افزايش تقاضا منجربه نياز به افزايش سرويس دهي ميشود.
 كه اين مسائل نيز باعث افزايش مجدد ترافيك مي‌گردد.

۳ـ راحتي: استفاده اززمان سفر درقطار براي كار، فعاليتهاي فراغتي (مطالعه، موسيقي، فيلم)يا استراحت يك فرصت غير قابل رقابت را نسبت به ديگر سيستم هاي حمل و نقلي فراهم مي‌نمايد. مسافر راه‌آهن مي‌تواند درخلال سفر جابجا شود، به رستوران برود يابا كشيدن پاها دركريدور كه با انطباقات ويژه‌اي طراحي شده است
استراحت نمايد.
۴ـ نرخ بليط: بيشتر شركتهاي راه‌آهني كه از قطار سريع السير استفاده مي‌كنند نرخ كرايه خود را براساس امكانات، تطابق با عادات مسافرين و ارزيابي طبيعي آنها از سفرهاشان تعيين مي‌كنند. اغلب كرايه‌ها در اروپا مورد رضايت مسافرين هستند اما امروزه مي‌دانيم يك رقابت جدي بين هواپيما و قطار سريع السير بخاطر نرخ كرايه‌هايشان وجود دارد.
۵ـ خوش قولي (دقت درانجام كار): حمل و نقل هوايي بيشتر بر روي شلوغي و زمان تاخير حساسيت دارد. بر اساس آمارهاي منتشر شده از AEA ، ۳۰ درصد هواپيماها در اروپا تاخيري بالاي ۱۵ دقيقه درسال ۱۹۹۹ داشته‌اند. حال آنكه سيستمهاي سريع السير منظم‌تر هستند. بطور مثال دركشور اسپانيا ۸/۹۹ درصد آنها سر موعد مقرر به ايستگاه مي‌رسند.[۲۸]

همچنين OCED اعلام كرده است كه هزينه شلوغي جاده‌ها حدود %۲ توليد ناخالص ملي است كه اجراي شبكه راه‌آهن سريع السير دركل اروپا مي‌تواند آنرا به ۱۲/۰ درصد تقليل دهد .
۲-۳-۴- مقايسه كوتاه با هوا و جاده
قطار سريع السير در رقابت با هواپيماست و هم به عنوان مكمل آن به حساب مي‌آيد. براي فواصل كوتاهتر از ۵۰۰ كيلومتر و زمان سفر كمتر از ۲ ساعت و۳۰ دقيقه بسيار مفيد است و حتي مي‌تواند ۹۰ درصد سهم جاده را مثل خط بروكسل- پاريس به سمت خود بكشد. [۲۸]

ولي براي خطوط با فاصله ۱۰۰۰ كيلومتر سيستم‌هاي هواپيمايي بار ترافيكي بيشتري را بدوش مي‌كشند. در ارتباط با خطوط هوايي كه برتري آنها در پروازهاي دراز مدت هستند، قطار سريع السير يك نقش اساسي را براي خطوط هوايي ايفا مي‌كند. تجربه نشان مي‌دهد كه ارتباط بين شبكه‌هاي هوايي و ريلي باعث جذب مسافرين بيشتري مي‌شود. زيرا انعطاف‌پذيري شبكه حمل و نقل هوايي غير قابل شكست بودن هواپيما را ياد آوري مي‌كند. هم‌چنين قطار سريع السير نيازمند حجم سرمايه‌گذاري زياد و تواتر فوق العاده مي‌باشد. [۲۸]

سيستم‌هاي جاده‌اي نيز ۹۵ درصد سفرهاي زير ۱۰۰ كيلومتر را بخود اختصاص مي‌دهند. بخصوص سفرهاي درون شهري و حومه شهري نيز مختص اين قسمت هستند زيرا مبداء مقصد سفرهاي شهري زياد مهم نيست . [۲۸]
براساس مطالعات انجام شده توسط راه‌آهن سريع السير اروپا و اتحاديه بين المللي راه‌ آهنها UIC)) تخمين زده شده كه بين سالهاي ۱۹۹۰ تا۲۰۱۰ ميزان كل مسافرين به %۱ درسـال افزايش پيدا كند ( ۳ درصد افزايش در كيلومتر ـ مسافر) بنابراين اجزاي شبكه راه‌آهن اروپا مي‌تواند در طي اين سالها ۷۸ درصد افزايش در ترافيك ريلي را ايجاد كند كه ۵۵ درصد جذب از جاده و ۴۵ درصد از هوا خواهد بود. سهم خدمات ريلي نيز براي مسافتهاي درحدود ۸۰ كيلومتر مي‌تواند از۱۴ درصد به ۲۴ درصد افزايش پيدا كند. ]۲۸[

۲-۴- معرفي برخي از عوامل و شاخص‌هاي تصميم گيري درارزيابي پروژه‌هاي راه‌آهن سريع السير
يكي از شاخص هاي تصميم گيري در ارزيابي پروژه هاي راه آهن سريع السير پراكندگي جمعيت و توليد ناخالص ملي (GNP) است كه در ذيل به آن مي پردازيم.
۲-۴-۱- پراكندگي جمعيت وتوليد ناخالص ملي (GNP)
تراكم جمعيت و توليد ناخالص ملي از مهمترين معيارهاي تصميم گيري براي احداث راه ‌آهن سريع در يك منطقه بوده و خود شاخص رشد اقتصادي و زاينده ترافيك مسافر و بار مي‌باشند. البته ترافيك در يك منطقه با توجه به رشد اقتصادي و افزايش جمعيت، افزايش خواهد يافت كه اين مطلب بايد در برآورد ترافيك آينده آن منطقه در نظر گرفته شود. به عنوان مثال در كشور كره جنوبي در مسير سئول- پوسان، ۶۴ درصد جمعيت كشور پراكنده شده است و ۶۹ درصد توليد ناخالص ملي توليد ميگردد. دراين مسير ۶۵ درصد ترافيك مسافر و
۶۵ درصد ترافيك بار در كل كشور حمل مي‌گردد. بهمين دليل براي جوابگويي به ترافيك اين مسير پروژه قطار سريع السير در دست اجرا مي‌باشد. [۲۹]
۲-۴-۲- افزايش سرعت، كاهش زمان سفر، افزايش ظرفيت ترافيكي
به خاطر سرعت بالا تعداد قطارها افزايش يافته، لذا در قطارهاي سريع السير زمان سفر كاهش قابل

توجهي داشته و ظرفيت حمل و نقل مسافر نيز افزايش مي‌يابد. اين در حالي است كه رسيدن به چنين سرعتهايي و برخورداري از ظرفيت بالا از جاده امكان پذير نيست. بديهي است كاهش زمان سفر مبادلات تجاري را نيز گسترش مي‌دهد، بهرحال اگر افزايش سرعت به افزايش مصرف انرژي يا هزينه‌هاي تعميراتي، يا
صدمه به محيط زيست منجر شود، تجارت يا صنعت آن را نمي پردازد. مشكل چگونگي حل اين تناقضات

كه اين علاقه‌مندي به عنوان نيروي پيش برنده پژوهشهاي آينده راه ‌آهن هاي سريع السير مي‌باشد.
در هر حال چنين راه‌آهن سريع السيري را نمي‌توان موفق خواند مگر آنكه تكنولوژي جديد مسائل
محيط زيستي را حل و تجارت را تضمين نمايد. در رابطه با افزايش ظرفيت حمل درمقايسه با حجم سرمايه‌گذاري لازم، شاخص راندماني به صورت نسبت افزايش ظرفيت ترافيكي تقسيم بر كل هزينه سرمايه‌گذاري قابل تعريف مي‌باشد. به عبارت ديگر:

[۲-۱] = شاخص راندمان

براي روشن‌تر شدن اين بحث بررسيهاي انجام شده در راه آهن سريع سئول ـ پوسان به عنوان مثال:
مطرح مي‌گردد. در اين بررسي راه‌ آهن سريع با دو راه حل ديگر براي پاسخگويي به ترافيك سنگين اين مسير مقايسه گرديده است (جدول ۲-۲). اين دو راه حل عبارتند از: بهبود راه آهن موجود و ساخت
آزاد راه چهار خطه.
جدول ۲-۲ مقايسه راه حل‌هاي مختلف حمل و نقل در مسير سئول ـ پوسان (كره جنوبي)
حداكثر سرعت
( )
هزينه سرمايه‌گذاري
(ميليارد دلار) افزايش ظرفيت ترافيكي
(نفر درروز) روشهاي مختلف
۱۵۰
۱۱۰
۳۰۰ ۸/۲
۵
۷ ۰۰۰/۴۰
۰۰۰/۲۵۰
۰۰۰/۵۲۰ بهبود خط راه‌آهن
ساخت يك آزاد راه چهارخطه
ايجاد يك سيستم سريع السير

همانطور كه در جدول ۲-۲ ديده مي‌شود بهسازي خط راه آهن موجود، افزايش ظرفيت ترافيكي قابل توجهي ايجاد نمي‌كند، چون قطارهاي باري با سرعت كمتر ناچار از همين خط استفاده مي‌نمايند. با احداث راه‌ آهن سريع السير زمان سفر اين مسير به يكساعت و ۴۰ دقيقه كاهش خواهد يافت (در مقايسه با ۱۰ ساعت زمان سفر از طريق جاده). شاخص راندمان براي آزاد راه ۳۷/۳، راه‌ آهن سريع ۹/۴، بهسازي خط ۱ گزارش
شده است. [۲۹]
۲-۴-۳- مصرف انرژي
در ارزيابي پروژه‌هاي حمل و نقل مصرف انرژي از جمله شاخص‌هاي مهم مي‌باشد. اين شاخص بصورت مصرف انرژي به ازا مسافر ـ كيلومتر برحسب كيلو ژول قابل تعريف مي‌باشد. بديهي است روشهاي حمل و نقلي با مصرف انرژي كمتر بيشتر مورد توجه قرار مي‌گيرند. به عنوان مثال اين شاخص براي راه ‌آهن ۶۰۹، هواپيما ۱۷۵۸، خودروي شخص ۲۳۲۵ مي‌باشد. يعني راه ‌آهن از ديگر روشهاي حمل و نقلي كم مصرف‌تر است
و اين درحالي است كه نوع سريع السير آن در مقايسه با جاده و حتي هواپيما از سرعت خوبي

۲-۴-۴- تامين منابع مالي
پيش از طرح و اجراي هر پروژه‌اي نحوه تامين منابع مالي بر آن پروژه امري حياتي است. راه ‌آهن سريع به دليل بهره‌مندي از سطح تكنولوژي بالا سرمايه‌گذاري بالايي را مي‌طلبد، كه نحوه تأمين اين سرمايه‌گذاري خود به تحليلي دقيق و حساب شده نيازمند است. برخي از روشهاي تامين منابع مالي در پروژه‌هاي راه ‌آهني سريع السير در اروپا به شرح زير مي‌باشند:
– روش كلاسيك: وام گرفتن از منابع مختلف توسط شركتهاي راه‌آهن ملي
– سرمايه‌گذاري مشترك بين بخشهاي دولتي و خصوصي
– سرمايه گذاري مشترك بين شركتهاي راه ‌آهن و حكومتهاي ايالتي
– فاينسنس از طريق شركتهاي اجاره كننده يا روشهاي مشابه
در مطالعات مربوط به راه ‌آهن سريع السير پوسان ـ سئول آمده است كه حتي با نرخ تعرفه ۰۲۱/۰ دلار آمريكا بر كيلومتر كه در حال حاضر در سرويس راه ‌آهن درجه يك ميسر خواهد بود، درآمد قطار بيش از هزينه‌هاي عملياتي خواهد بود. با در نظر گرفتن اين تعرفه بعد از ۱۶ سال كار تمام هزينه‌هاي سرمايه گذاري و بهره مربوطه باز پرداخت خواهد شد. هم چنين گزارشات مالي نشان مي‌دهد كه در ژاپن پس از ۳ سال و فرانسه پس از ۴ سال كار تراز مالي مثبت گرديده است.
۲-۵- واژه‌ها و مفاهيم كليدي درموضوع سرعت قطارهاي مسافري
بعضي از واژه ها و مفاهيم كليدي در بحث قطارهاي مسافري مطرح مي شوند كه از جمله آنها مي توان به موارد ذيل اشاره كرد:
۲-۵-۱- ركورد سرعت (Speed Record)
بر ساعت براي قطار TGV فرانسه يا ۴۴۳ كيلومتر بر ساعت براي ژاپن صرفاً به عنوان حد نهايي نيل
به سرعت در يك راه آهن تلقي شده و در شرايط واقعي و عملياتي ركورد سرعت هميشه كمتر از اين
ارقام مي‌باشد. [۵]
۲-۵-۲- حد نهايي سرعت عملياتي (Speed Limit)
پس از ركورد گيري رسمي بر اساس عواملي نظير ايمني، توان تجهيزات و آخرين وضعيت امكانات نيروي كشش، زيرسازي، روسازي)، … يك حد سرعت عملياتي براي خطوط سريع السير هر كشور تعيين مي‌شود. اين همان سرعت مجازي است كه قطارهاي مسافري در شرايط واقعي سعي به نزديك شدن به آن مي‌نمايند. بطور مثال اين حد نهايي سرعت مجاز عملياتي درچند كشور به شرح زير است: [۵]
ژاپـن ۳۰۰
فرانسه ۳۰۰

اسپانيا ۳۰۰
آلمان ۲۸۰
سوئد ۲۰۰
۲-۵-۳- ركورد سرعت در شرايط واقعي
ركوردي است كه قطارها در شرايط كار واقعي و هنگام جابجايي بجا مي‌گذارند كه در حقيقت اين همان حداكثر سرعت مسير قطار مسافري در يك كشور بشمار مي‌آيد. (البته اين رقم با بحث ركورد رسمي سرعت و حد نهايي مجاز سرعت كاملاً متفاوت است) اين جاست كه اغلب مردم تصور مي‌نمايند تمام يا بيش‌تر قطارهاي مسافري در فرانسه با سرعت ۵۱۵ كيلومتر بر ساعت سير مي‌نمايند كه اينگونه نيست.

تعريف مسير: چنانچه بين دو نقطه A و B (مبدا و مقصد قطار) كه فاصله آنها از يكديگر فرضاً ۴۰۰ كيلومتر مي‌باشد سه قطار با سرعت ۱۳۰ كيلومتر بر ساعت و ۲۵۰ كيلومتر ساعت عبور نمايند آنگاه داراي۰۰ ۱۲=۴۰۰×۳ كيلومتر سير قطارهاي سريع السير( ۱۲۰+) هستيم . [۵]
تعريف طول خط: در نمونه بالا طول خط واقعي كه قطارهاي سريع از آن عبور كرده‌اند KM400 است بطور كلي آمار مسيرهاي سريع در جهان بقرار زير است:
– قريب به ۱۵۰۰۰ كيلومتر سير قطارهاي سريع بدون توقف بين راه (بدون احتساب مسيرهاي بين المللي)

– قريب به ۱۹۰۰۰ كيلومتر سير قطارهاي سريع با توقف بين راه
– جمعا داراي ۳۴۰۰۰ كيلومتر سير قطارهاي سريع در جهان تا قبل از سال ۲۰۰۰ بوده ايم.
– اما طول واقعي خطوط سريع السير ( ) قطعا كمتر از اين رقم و حدود ۵۰ درصد اين عدد يعني ۱۷۰۰۰ كيلومتر خواهد بود.
– طول واقعي سريع خاص مسافري در حدود ۴۹۰۰ كيلومتر مي‌باشدكه ۲۷۰۰ كيلومتر آن اروپايي و ۲۲۰۰ كيلومتر آن ‎آسيايي بوده است. (فقط ژاپن) [۵]
جدول ۲-۳-كشورهاي ركورد دار سرعت عملياتي در سالهاي ۹۹ و۹۷ ]۵[
سال ۱۹۹۹ سال ۱۹۹۷
درصد نيل
به برنامه سرعت واقعي حدمجاز سرعت كشور درصد نيل به برنامه سرعت واقعي حدمجاز سرعت كشور
۳/۸۷ ۸/۲۶۱ ۳۰۰ ژاپن ۳/۸۷ ۸/۲۶۱ ۳۰۰ ژاپن
۴/۸۴ ۳/۲۵۳ ۳۸۰ فرانسه ۳/۸۴ ۳/۲۵۴ ۳۰۰ فرانسه
۴/۷۰ ۱/۲۰۹ ۳۰۰ اسپانيا ۴/۷۰ ۱/۲۰۹ ۳۰۰ اسپانيا
۲/۶۹ ۸/۱۹۳ ۲۸۰ آلمان ۳/۷۱ ۷/۱۹۹ ۲۸۰ آلمان
۶/۸۹ ۲/۱۸۰ ۲۰۱ انگلستان ۶/۸۹ ۲/۱۸۰ ۲۰۱ انگلستان

با توجه به اطلاعات مندرج در جدول ۲-۳ ميزان به نتايج زير رسيد.

۱٫ در فاصله سالهاي ۹۷ تا ۹۹ حد مجاز سرعت هنوز افزايش نيافته است.
۲٫ فرانسه و آلمان درسال ۹۹ نتوانستند ركورد سال ۹۷ را تكرار نمايند و ۳ كشور ديگر هم در حد سرعت دوره قبل باقي ماندند.

۴٫ طبقه بندي سرعت قطارها .
قطارهاي مسافري از نظر سرعت عملياتي تا قبل از اكتبر ۲۰۰۱ به سه دسته تقسيم مي‌شدند:
الف: قطارهايي با سرعت ۱۲۰ و بيش‌تر (بدون توقف در مسير)
ب: قطارهايي با سرعت ۱۲۰ و بيش‌تر (با توقف در مسير)
ج: قطارهايي با سرعت ۱۲۰ كمتر
ولي با توجه به افزايش تعداد قطارهايي كه سرعت سير آنها بيشتر از ۱۲۰ بوده است از سال ۲۰۰۱ اين طبقه‌بندي تغيير كرده است:
الف: ۱۵۰ و بيش‌تر
ب: ۱۲۰ و بيش‌تر
ج: كمتر از ۱۲۰
۲-۵-۴- ركوردهاي سرعت قطارهاي مسافري چگونه بجا گذاشته مي‌شوند (در چه شرايطي)؟
اصولاً قطارهاي سريع روي خطوط ويژه و سريع كه اختصاصاً براي جابجايي قطارهاي مسافري طراحي و احداث شده حركت مي‌نمايند. لذا بر اين اساس درجهان ۳ نوع خط براي ۳ كاربرد طراحي و احداث مي‌شود:

الف: خطوط ويژه قطارهاي مسافري سريع كه ركوردها مربوط به اين نوع خطوط است.
ب:خطوط ويژه سير قطارهاي باري
ج: خطوط مختلط كه هم قطار مسافري و هم قطار باري از آن عبور مي‌كند و از نظر زير سازي، هندسه خط (قوس، شيب، فراز و دور) به گونه‌اي است كه هر دو نوع قطار بتوانند در محدوده‌هاي خاص از آن سرعت عبور نمايند. (يكي از محدوديت‌هاي افزايش سرعت قطارهاي مسافري در ايران همين طراحي خاص براي كاربرد دوگانه خط است).
۲-۶- مقايسه وضعيت قطارهاي سريع درايران و جهان
در مقايسه وضعيت قطارهاي سريع در ايران و جهان به وضعيت تحولات قطار و ريل در ايران مي پردازيم.
۲-۶-۱- بررسي گذشته راه‌آهن ايران ازديدگاه تكنولوژي كاربردي جهت نيل به سرعت‌هاي روز
با توجه به تحولات تكنولوژي و بهره برداري و سرعت جابجايي حمل و نقل ريلي، ايران مراحل زير را پشت سر گذاشت.
۱٫ سال‌هاي حد فاصل ۱۳۱۶تا۱۳۳۰
از نظر تكنولوژي: در حد تكنولوژي روز جهان
از نظر بهره برداري:درحد استانداردهاي دنيا و يا كمي پايينتر از آن
از نظر سرعت جابجايي: درحد استانداردهاي دنيا و يا كمي پايينتر از آن
۲٫ ابتداي دهه ۳۰ تا ابتداي دهه ۴۰
از نظر تكنولوژي و ابزار: متوقف در شرايط گذشته
از نظر بهره برداري: متوقف در شرايط گذشته توام با نزول كمي و كيفي در اين حيطه
از نظر سرعت جابجايي: متوقف در شرايط گذشته توام با نزول كمي در اين حيطه
۳٫ اواخر دهه ۴۰ تا اوايل دهه۵۰ شمسي (توسعه خريد لكوموتيوهاي ديزل- الكتريك)
از نظر تكنولوژي و ابزار: ارتقا يافته
از نظر بهره‌برداري: متوقف در شرايط سالهاي قبلي
از نظر سرعت جابجايي: سرعت جابجايي افزايش يافت اما نه در حد توان و امكانات تكنولوژي جديد لكوموتيوهاي ديزل-الكتريك

۴٫ اوايل دهه ۵۰ شمسي (خريد توربوترن)
از نظر تكنولوژي و ابزار: باز هم ارتقا يافته‌تر
از نظر بهره‌برداري: در شرايط سالهاي قبلي ولي با بهره‌وري بسيار پايين
از نظر سرعت جابجايي: ركوردهايي بجا گذاشته شد ولي پيوسته و هميشگي نبود.
۵٫ اوايل دهه ۵۰ شمسي و تا اواسط دهه ۷۰ شمسي
ازنظر تكنولوژي وابزار: تجهيز مجدد ناوگان به امكانات جديد ديزل الكتريل هم‌چنين تجهيز بخش خط به ماشين آلات مكانيزه تعمير و نگهداري (بطور وسيع) در كنار راه‌اندازي سيستم‌هاي CTC و سپسRC در
بخش علائم.
از نظر بهره‌برداري: با كمي تفاوت نسبت به ۴۰ سال قبل ولي كماكان با همان ديدگاه‌هاي بهره‌برداري لكوموتيوهاي بخار و بعدها ديزل الكتريك و حتي توربوترن (در مجموع بهبود يافته‌تر از گذشته ولي باز هم با بهره‌وري اندك)
از نظر سرعت جابجايي: هر روز فاصله‌ها از سرعت‌هاي روز جهان بيش‌تر و بيش‌تر شد.
۶٫ از اوسط دهه ۷۰ شمسي به بعد
ازنظر تكنولوژي: توجه بيشتر به متوازن سازي امكانات زير بنايي و ناوگان و خصوصيات شتاب بيش‌تر بازسازي و بهسازي تاسيسات زير بنايي كه از اواسط ۶۰ شروع شده بود.
ازنظر بهره‌برداري : تلاش در جهت بهينه‌سازي روشهاي بهره برداري قبلي (با كاربرد ابزار و تكنولوژي جديدتر)
ازنظر سرعت جابجايي: توجه بيشتر به مقوله سرعت به عنوان يك عامل مهم در بازار رقابتي امروز با بهبود سرعت سير (ولي فاصله با جهان همچنان باقي است).[۵]
۲-۶-۲- بررسي تكنولوژي و سرعت عملياتي در ايران
از نظر تكنولوژي و طبعاً ركوردهاي سرعت و عمليات قطارها كشور ما دوره‌هاي ذيل را سپري كرد.
۱ـ ما در سال ۱۳۱۶ با تكنولوژي روز جهان (خط، نيروي كشش، ارتباط، علائم) شروع كرديم ولي بعدها سعي كرديم با خريد نيروي كشش ديزل الكتريك(غير مجاز) جبران عقب ماندگي نماييم در صورتي كه زير ساخت هاي مهم نظير خط و ارتباط و علائم تغييري نكرده است.
۲ـ براي جبران ابتدا و خيلي دير به دنبال تكنولوژي RC در ارتباطات رفتيم.
۳ـ هنوزRC رانصب نكرده آن را به انبارها سپرديم و CTC را شروع به تجربه كرديم.
۴ـ تا دهه ۶۰ شمسي به زير ساخت اصلي و ضرورت ارتقا آن كمتر توجه نموديم.
۵ـ با اين تكنولوژي ناهمگون شروع به تجربه ناموفقي درخريد قطارهاي توربوترن نموديم.
۶ـ اين حركتها هر كدام به تنهايي خوب بود ولي عمدتاً بموقع نبود و از همه مهمتر امكانات ما درخط، ارتباطات و علائم و نيروي كشش بسيار ناهمگون بود (برخي پيرو فرسوده مثل خط، برخي تجربه نشده و به فراموشي سپرده شده(RC) و برخي نا مناسب براي امكانات زير بنايي ما مثل توربوترن)
۷ـ از همه مهمتر مديريت بهره‌برداري از امكانات، كه در اواخر قرن بيستم كه عمدتاً با همان روال‌هاي قبلي ابتداي قرن مورد استفاده و كاربرد بود(بدون تغييرات اساسي كه در خلال يك قرن اتفاق افتاده). البته فراموش نكنيم مديريت مطلوب بهره‌برداري وچنين امكانات ناهمگوني تقريباً غير ممكن است. تجربه اين گونه ما درتوسعه ناهمگون حداقل متذكر مي‌شود كه قبل از خريد هرگونه تكنولوژي جديد و تجهيزات بايستي توان خود را در بهره‌برداري از آن محك زده و سپس اقدام به خريد آن كنيم.
۲-۶-۳- بررسي وضعيت سرعت‌ها در ايران و جهان
از جمله مواردي كه در بررسي وضعيت ريل و سرعت قطارها در جهان مي توان اشاره كرد در ذيل به آن اشاره شده است.
۱ـ تاكنون در دنيا قريب به ۲۰۰۰۰۰۰ كيلومتر خط آهن احداث شده است.
۲ـ قريب به ۲۵ درصد اين خطوط در طول سالها متروك و يا جمع آوري شده است(مثل خط شهرري، تهران در ايران)
۳ـ اكنون قريب به ۱۶۱۴۰۰۰ كيلومتر خط آهن ( اعم از پهن، استاندارد، باريك، برقي و غير برقي) وجود دارد (غير از خط ترامواي شهري و مترو)
۴ـ در سال ۱۹۹۷ طول مسيرهاي سريع جهان كمتر از ۳۴۰۰۰ كيلومتر بوده است (در عين حال كه طول خطوط سريع جهان فقط ۴۹۰۰ كيلومتر مي‌باشد)
۵ـ مسيرهاي جهان عمدتاً در اروپا سپس ژاپن و آنگاه در ساير نقاط جهان پراكنده است.
۶ـ هر چند ايران در رتبه ۲۷ از نظر سرعت قرار دارد اما پس از ايران چند كشور اروپايي نظير لوكزامبورگ و نيز كشورهاي بلوك شرق اروپا و هم‌چنين تازه استقلال يافته‌ها وجود دارند كه حاكي از موقعيت نسبتاً قابل قبولي است ولي كافي نخواهد بود.
۷ـ متوسط سرعت قطارهاي ركورددار ۱۱۵ كشور جهان ۸۵ است كه اين رقم گوياي آنست كه متوسط سرعت سير قطارهاي مسافري ايران در حدود متوسط سرعتهاي جهان است و اگر تلاش كنيم مي‌توانيم از اين نظر بالاتر از متوسط جهاني نيز ظاهر شويم.
۸ـ ركوردهاي سرعت ذكر شده براي ايران در جدول ۲-۴ حاكي از آن است كه مي‌توانيم خود را در گروه كشورهاي بالاي ۱۲۰ هم ببينيم.
در سال ۱۹۹۷ براساس آمارها ايران در رتبه ۲۷ قرار داشته است و در سال ۹۹ ميلادي كه صرفاً به ۲۰ كشور اول ركورد دار اشاره شده است سرعت سير قطارهاي مسافري ايران ديده نشده است. [۳۷]
جدول ۲-۴- جايگاه ايران از نظر حداكثر سرعت عملياتي درسال ۹۷ رتبه ايران درميان ]۳۷[
۲۷ ۱۱۵ كشورجهان
۱۶ كشورهاي اروپاي غربي واسكانديناوي
۳ كشورهاي روسيه، اروپاي شرقي و تازه استقلال يافته
۴ كشورهاي آمريكاي شمالي و جنوبي و مركزي
۴ كشورهاي آسيايي
۲ كشورهاي آفريقايي
۲ كشورهاي خاورميانه

۲-۶-۴- ركوردهاي سرعت رسمي وعملياتي درايران
از جمله ركوردهاي سرعت به جا گذاشته شده در ايران مي توان به موارد زير اشاره كرد.
الف ـ يك ركورد ۱۹۰-۱۶۰ كيلومتر برساعت در موقع افتتاح خط بافق بندرعباس (و طي دو مرحله افتتاح اين خط) با حضور مسئولين دولت ايران و با توربوترن تجربه شده ولي ظاهراً به UIC يا ساير مراجع گزارش رسمي نشده است.
ب ـ يك ركورد رسمي ديگر نيز براي خط تهران به زنجان (پس از بازسازي) با توربوترن بجا گذاشته شده ۱۹۰-۱۶۰ كيلومتر بر ساعت كه اين نيز با حضور كارشناسان خارجي و برخي مسئولين بوده كه در اين مورد هم رقم قطعي و رسمي در منابع آماري وجود ندارد.
ج ـ حد مجاز سرعت عملياتي: هم اكنون در برخي بلاك‌ها حداكثر سرعت مجازي عملياتي ۱۲۰ در برنامه قطارهاي مسافري ديده مي‌شود.
د- ركوردهاي سرعت عملياتي قطارهاي مسافري ايران: غير از ركورد ذكر شده براي ايران در مجله R.G.I و ۸/۱۰۸ در خط دامغان- سمنان كه منبع آن نيز مشخص نيست كه چه منبعي آن را براي آقاي دكتر كالين تيلور فرستاده است. شايسته است ركوردهاي ما در اين زمينه شامل:
ـ ركورد سير دريك بلاك
ـ ركورد سير در مسير بين دو ايستگاه تشكيلاتي (با توقف و بدون توقف بين راه)
ـ ركورد سير از مبدا الف به مقصد ب (با توقف و بدون توقف بين راه)
اولاً بطور ماهيانه، فصلي، ساليانه ازجانب مراجع ذيربط اعلام گردد.
ثانياً اين ركوردها به مراجعي نظير UIC و از جمله مجله RGI كه كار بررسي ركوردها را انجام مي‌دهد
اعلام گردد.[۵]
۲-۶-۵- سير تحول تكنولوژي حمل و نقل ريلي جهان درارتباط با سرعت
سير تحول تكنولوژي حمل و نقل ريلي جهان در ارتباط با سرعت، مراحل زير را پشت سر گذاشت.
۱ـ ابتدا لكوموتيوهاي بخاري با سوخت‌ جامد ميتواند حداكثر سرعت را براي راه ‌آهن تامين نمايد.
۲ـ سپس لكوموتيوهاي بخاري با سوخت مايع (كه بطور محدود در دنيا توليد و توسعه يافت) جايگزين تكنولوژي قبلي شد.
۳ـ پس از آن لكوموتيوهاي ديزل همچنين ديزل الكتريك يكه تاز سرعت و قدرت در حمل و نقل ريلي بود.
۴ـ آنگاه كشنده‌هاي برقي ابتدا به آرامي و سپس به سرعت وارد ميدان سرعت در عرصه حمل و نقل ريلي گرديد.
۵ـ و در سالهاي پس از آن واگن‌هاي خود كشش (ترن‌ست) جاي خود را در ميان تكنولوژي حمل سريع
مسافر باز نمود (البته براي سرعتهاي كمتر از ۲۰۰ كيلومتر بر ساعت و عمدتاً كمتر از ۱۶۰ كيلومتر بر ساعت)
۶ـ امروزه حرف اول ركوردهاي سرعت با كشنده‌هاي برقي است (جدا از قطارهاي مغناطيسي و غيره كه بطور محدود فعال هستند)
پس صرف نظر از وضعيت خط، ارتباط، علائم اگر مايل هستيم كه سرعت‌هاي بالا در
جهان را تجربه كنيم اصلح است در مورد بافت ناوگان حمل خود (از نظر ديزلي يا برقي ) تجديد نظر
كنيم.]۳۷[
۲-۶-۶- خلاصه آمارهاي مهم ريل سريع السير
از جمله آمارهاي مهم ريل سريع السير مي توان به موارد ذيل اشاره نمود.
الف: از نظر طول مسيرها يا طول خطوط سريع السير
۱ـ طول كلي خطوط دنيا ۱۶۱۴۰۰۰ كيلومتر
۲ـ طول مسيرهاي سريع(بدون توقف) ۱۵۰۰۰ كيلومتر
۳ـ طول مسيرهاي سريع با توقف ۱۹۰۰۰ كيلومتر
۴ـ خطوط سريع السير اروپايي ۲۷۰۰ كيلومتر
۵ـ خطوط سريع السيرآسيايي ۲۲۰۰ كيلومتر
۶ـ مجموع خطوط سريع السير دنيا ۴۹۰۰ كيلومتر
ب: از نظر سرعت عملياتي
۱ـ حداكثر ركورد سرعت عملياتي در ميان ۱۱۵ كشور دنيا ۸/۲۶۱
۲ـ حداقل ركورد سرعت عملياتي در ميان ۱۱۵ كشور دنيا ۱۸
۳ـ متوسط ركورد سرعت عملياتي در ميان ۱۱۵ كشور دنيا ۵/۸۴
۴ـ حداكثر ركورد سرعت سير عملياتي در ايران ۸/۱۰۸
۵ـ فاصله سير قطار ركورد در ايران ۳۶۰

ج: از نظر كلي
عمدتاً كشورهايي در عرصه سرعت و خطوط سريع السير و خصوصاً قطارهاي مسافري سريع ركوردار هستند كه خطوط برقي آنها توسعه يافته‌تر هستند نظير:

ژاپن: اول ۵۵/۵۹ % ازكل خطوط ۲۰۱۲۲ كيلومتري آن برقي است.
فرانسه: دوم ۸۳/۴۴% ازكل خطوط ۳۱۷۲۴ كيلومتري آن برقي است.
آلمان: چهارم ۴۶/۴۹ % ازكل خطوط ۳۸۱۱۲ كيلومتري آن برقي است.
انگلستان: پنجم ۲۵/۳۱ % ازكل خطوط ۱۶۷۱۴ كيلومتري آن برقي است.

۳-۱- مقدمه
معمولاً روسازي خط آهن هزينه اي معادل تا ‌ كل سرمايه گذاري ثابت راه آهن را دارد. خط همواره در معرض تنشهاي شديد ناشي از قطارهاي مسافربري سريع السير و باري سنگين قرار دارد و بايد دو وظيفه اصلي تحمل وزن وسيله نقليه و نيز هدايت آنرا ايفاء نمايد.
در دهه هاي اخير خطوط راه آهن دنيا مرتباً در جهت تقليل هزينه هاي نگهداري و نيز بهتر كردن كيفيت عملكردي تحقيق نموده اند. اين تحقيقات منجر به استفاده ترافرسهاي بتني پيش تنيده، ريل هاي طويل جوشكاري شده، استفاده از پايبندهاي الاستيك و بالاست شكسته گرديده است. درمواردي استفاده از خطوط دالي بجاي خطوط بالاستي مزايايي را نشان مي دهد. دراين فصل به بررسي موارد فوق مي پردازيم.
۳-۲- تراورسهاي بتني و ديگر تراورسهاي مصنوعي
تراورسها به دوصورت (تراورسهاي بتني و تراورسهاي مصنوعي) هستند كه در ذيل به آنها مي پردازيم.
۳-۲-۱- تراورسهاي بتني
كاهش امكان تهيه الوارهاي مناسب و افزايش هزينه تهيه آنها توجه مهندسين را به سوي تراورسهاي مصنوعي سوق داد آنچنان كه آقاي مهندس رستمي در كتاب مهندسي راه آهن آورده اند: تراورسهاي بتني نسبت به هر يك از اجزاء ديگر خط هزينه بالاتري داشته (۲۷% از كل هزينه خط) و از اين جهت اهميت بالاتري دارند. لذا بررسي در بهبود وضع تراورس در كاهش هزينه و ارائه عملكرد بهتر ضروري است.
بين چندين امكان مختلف براي تهيه تراورسهاي مصنوعي تراورسهاي بتني توسعه و مقبوليت بيشتري در صنعت راه آهن يافته است. در سال ۱۸۹۳، ۲۰۰ تراورس بتني بطور آزمايشي در امريكا مورد
استفاده قرار گرفت و پس از آن ۲۵۰۰۰ تراورس بتني با تضمين ۳۵ ساله در پنسيلوانيا مورد بهره برداري
قرار گرفت.
اين تراورسها مسلح و بصورت يكپارچه قالب ريزي شده بود و هر كدام ۹۰ كيلوگرم وزن داشت بسياري از آنها پس از چند سال بخاطر خرابي اتصالات و ايجاد ترك تعويض گرديدند.
در اروپا، راه‌ آهن ايتاليا ۰۰۰،۲۰۰ تراورس بتني را بين سالهاي ۱۹۰۶ تا ۱۹۰۸ بكار برد و بريتانيا در ۱۹۲۰ تراورسهاي بتني را به طور آزمايشي بكار برد و در همين ايام تراورس تيرچه بلوكي كه عبارت بود از بلوك هاي بتني كه زير ريل ورودي يك اتصال فولادي و يا تير  T شكل قرار داشتند عملكردي مناسب را در خط پاريس ـ ليون نشان داد.
تراورسهاي اوليه هم در اروپا و هم آمريكا در نتيجه خوردندگي در زير ريل نا مؤفق بودند. وزن آنها بين ۹۰ تا ۱۸۰ و حتي بيشتر بود و هزينه بالايي براي حمل و نصب و نگهداري تحميل مي كردند.
پس از جنگ دوم جهاني، هنگامي كه تراورسهاي چوبي كميابند، تراورسهاي پيش تنيده با حجم زياد در اروپا و بخصوص بريتانيا بكار رفت، امروزه چندين ميليون تراورس تير شكل در آلمان، انگلستان، شوروي سابق و مكزيك بكار مي رود. يك طرح تصحيح شده تيرچه بلوكي مركب (Composite) تحت استاندارد راه آهن فرانسه (Societe ‘Iational des Chemins Fer SNCF) قرار گرفته و با استفاده از تكنولوژي اين كشور بكار مي رود.
در سالهاي آخر دهه ۱۹۵۰ راه آهن ايالات متحده با همكاري انجمن سيمان پرتلند
(Portland Cement Assdciation) مطالعه وسيعي را در مورد طراحي و توسعه تراورسهاي مناسب بتني براي بار چرخهاي سنگين تحت شرايط تعرض شديد انجام داد. از دست يافت هاي اخير در زمينه تراورسهاي بتني نظريه پيش تنيدگي بود.
پيش تنيدگي به همراه ايجاد مقاومت در برابر زوال ناشي از خمش، مقاطع ظريف تري را به دست
مي دهد. لنگر خمشي باعث ايجاد تركهاي مويي در لايه تحتاني تراورس مي گردد كه اين تركها نهايتاً باعث زوال تراورس مي گردد.
براي كنترل اين تركها از كابلهاي فولادي كه در بتن تعبيه شده و تحت كشش قرار مي گيرند استفاده
مي شود.
پس از سخت شدن بتن كابلها تمايل به جمع شدن خواهند داشت و در نتيجه ترك خوردگي مهار شده و در صورت وقوع ترك خوردگي نيز كابلها از گسترش آن جلوگيري مي نمايند (شكل ۳-۱)
موفقيت پيش تنيدگي بستگي به پيوستگي بين بتن و اعضاء پيش كشيده دارد.

تراورس غير پيش تنيده ـ وجود تركهاي مويي ديده مي شود.

جهت پيش تنيدگي كابلها از گسترش ترك مويي جلوگيري مي كند

شكل ۳-۱- اثر پيش تنيدگي در تراورسهاي بتني
طرحهاي اوليه:
دريافت مفاهيم در نظر گرفته شده در طرحهاي اوليه تراورسهاي بتني ما را قادر خواهد ساخت كه
طراحي هاي اخير را ارزيابي نمائيم. در اواخر دهه ۱۹۶۰ افزايش هزينه الوارهاي چوبي بر پيشرفت تراورسهاي پيش تنيده در اروپا تأثير گذاشت. در آمريكا نيز انستيو سيمان پرتلند (PCI)‌ و انستيو بتن آمريكا (ACI)‌ و كميته مخصوص تراورسهاي بتني راه آهن آمريكا طراحي تراورسهاي بتني پيش تنيده را دنبال كردند. از چند طرح اوليه كه در آمريكا مطالعه شد طرحي موسوم به نوع E‌ براي آزمايش در خطوط برگزيده شد.

سطح مقطع اين تراورسها به صورت منشور ناقص با عرض mm 2/203 (۸) در بالا و mm 8/304 (۱۲) در پايين بود. فشار بالاست با فاصله تراورسهاي ۲/۷۶ سانتيمتري برابر kg/cm2 5/4 ( ‍PSI 65) محاسبه شد كه مشابه فشار وقتي كه از تراورسهاي چوبي با فاصله Cm‌ ۸/۵۰‌ استفاده شود مي باشد.

۴ كابل mm‌۱۲ تحت تنش اوليه kg 28800 قرار داده مي شود. براي ساخت بتن از مصالح سنگ گرانيت شكسته استفاده مي گردد. تراورس ها قادر به تحمل لنگر خمشي kg.m 1800 در محل نشيمن ريل و نيز ۶ ۱۰×۲ سيكل بارگذاري كه معادل لنگر خمشي kg 2300 مي باشد بودند و وزن آنها حدود kg 280 بود.
ريل به طور مستقيم روي يك سطح بالشتك باربر كه با شيب عرضي ۱ به ۴۰ در داخل بتن قرار داشت تثبيت مي شد. (در طريق اتصال غير مستقيم صفحه نشيمن به تراورس پيچ مي شود و ادوات اتصال (پايبندها) متصل به صفحه، ريل را مي گيرند.) پيچ هايي كه كليپ هاي فولادي ضد زنگ را نگاه مي داشتند درون طوق داخل حديده شده اي كه در تراورس تعبيه شده بود پيچ مي شدند.
طراحي نوع E و آنچه درپي آن انجام شد تجربيات مختلفي را از زوال درپي داشت .كرمو بودن بتن، تورق، خورد شدن شانه هاي نشيمن ريلها، ترك در وسط تراورس، خورد شدگي ناشي از لهيدگي زير ريل، شكاف در انتهاي تراورس در نتيجه نامناسب بودن پيچ ها، شكست پيچ ها، بيرون آمدن گيره و پيچ از داخل بتن و غيره كافي بود مهاري لازم بين بتن و اعضاء پيش تنيده بوسيله افزايش عمق تركهايي كه بايد بسته شوند
مشاهده مي شد.