Stejně jako pro rychlou jízdu autem na delší vzdálenosti je nutné postavit dálnici, i pro vysokorychlostní vlaky musí být od určité rychlosti vybudována speciální trať. Dnes se takové tratě konstruují zpravidla pro rychlosti 300 km/h. Pro rychlosti nižší (do 230 km/h) lze za určitých podmínek přizpůsobit i trať již existující.
Stavba vysokorychlostní trati (VRT) je natolik drahá, že musí mít své opodstatnění. Musí spojovat oblasti s velkým počtem obyvatel (alespoň jeden milion), navíc v ekonomicky silné zemi, která ze svého rozpočtu stavbu trati alespoň do určité míry uhradí. Je proto přirozené, že z evropských zemí jsou největšími průkopníky ve stavbě VRT Francie a Německo a ze zemí ostatních kontinentů Japonsko. V USA, vzhledem k lacinému benzinu, byla osobní železniční doprava vytlačena na okraj zájmu. To se však dnes začíná měnit.
NEHODA
Kolejová doprava patří všeobecně k velmi bezpečným druhům dopravy a ani vysokorychlostní vlaky na tom nejsou hůře. K jediné tragické nehodě vysokorychlostního expresu, zaviněné technickou závadou a nedůslednou údržbou, došlo 3. 6. 1998 v severoněmeckém Eschede mezi Hannoverem a Hamburkem. Čtrnáctivozová jednotka ICE 1 jedoucí z Mnichova do Hamburku zde vykolejila při rychlosti 200 km/h, právě v okamžiku, kdy projížděla pod silničním nadjezdem. Třetí vůz se pod ním vzpříčil a podtrhl jeho pilíře, vlak se následně roztrhl, ale ještě čtvrtý vůz stačil setrvačností projet. Zadní část pátého a celý šestý vůz však již byly pohřbeny pod troskami mostu. Zbytek soupravy se o sutiny zarazil a vozy se naskládaly na jednom místě. Zahynulo 100 cestujících a dalších 88 bylo zraněno.
MAGNETICKÁ LEVITACE
Tato dvě slova dala vzniknout pojmu Maglev, který označuje tzv. vlak na magnetickém polštáři. Ten se pohybuje po trati prostřednictvím přitažlivých sil elektromagnetů. Tento systém je tedy značně odlišný od klasické železnice a umožňuje dosažení vyšších rychlostí. V budoucnu by měla taková trať (pod jménem Čuo Šinkanzen) být postavena z Tokia přes Nagoju do Ósaky. Na již hotovém osmnáctikilometrovém zkušebním úseku Tsuru - Otsuki byl vytvořen světový rekord tohoto systému, a to 552 km/h, dosažený 14. 4. 1999 zkušebním vlakem MLX01. Zkušební centrum i s pokusnou jednotkou je také v Německu u města Lathen, nedaleko holandských hranic. Ke stavbě plánované trati Hamburk - Berlín nakonec z finančních důvodů nedošlo. Mnoho projektů je však plánováno v Číně.
RYCHLOSTNÍ VLAKY U NÁS
U nás nejsou ke stavbě VRT vhodné podmínky. Jedinou reálnou variantou by mohla být trať vedená do Prahy od západu, z Norimberku, nebo od severu, z Berlína přes Drážďany a pokračující přes Brno do Vídně. Financovat takovou stavbu by zřejmě musela nějaká silná zahraniční firma. Zatím se tedy budeme muset spokojit s maximální rychlostí 160 km/h, které je dnes již v některých místech dosahováno. Vrcholem železniční techniky, se kterou se u nás v budoucnosti (zřejmě od roku 2003) budeme moci setkat, budou vlaky se speciálním systémem, který zajišťuje naklonění soupravy při průjezdu obloukem, což sníží vliv odstředivé síly a umožní zvýšit rychlost průjezdu v takových místech.
Technická kritéria
VRT musí splňovat určité technické požadavky. Pro tak vysoké rychlosti je třeba počítat s velkými poloměry oblouků (zatáček) - pro rychlost 300 km/h asi okolo čtyř kilometrů. Výhybky musí být mnohem štíhlejší, aby jimi mohly vlaky projíždět vysokou rychlostí (až 220 km/h) i do odbočky. Taková výhybka je pak dlouhá přes 220 metrů a může vážit i 240 tun. Stoupání a klesání už tak omezené není, jelikož vysoce výkonné stroje si poradí i s úctyhodným čtyřprocentním stoupáním (pro srovnání - maximální stoupání na bývalé ozubnicové dráze do Kořenova je 5,7 %). K překonávání kopců může rychlostním vlakům napomoci i setrvačnost. Na takové trati nemohou být žádné železniční přejezdy a většinou bývá i oplocena, aby se zamezilo vstupu osob a zvěře. Dokonale musí být zabezpečena i jízda vlaku. Při těchto rychlostech je brzdná vzdálenost několik kilometrů, proto musí být každé snížení rychlosti nebo zastavení včas návěštěno (značeno). S tím také souvisí i dostatečný odstup po sobě jedoucích vlaků. Zcela vyloučen je provoz pomalejších vlaků, které by těm rychlejším velmi překážely.
Elektrické lokomotivy
Pouze výjimečně je na VRT zaváděna expresní nákladní doprava, ovšem pouze v noci, kdy zde nejezdí osobní vlaky. Většinou je však noční přestávka provozu vyhrazena pravidelné prohlídce a údržbě trati. Běžná nákladní doprava je vyloučena také kvůli přílišné hmotnosti vlaků, které by trať mohly poškodit. Vliv na trať se vyjadřuje většinou v hmotnosti jedné nápravy a ta je na evropských VRT maximálně 17 tun, zatímco u nákladních vlaků může být až 25 tun. Takové omezení je nutné také proto, že při vyšších rychlostech se zvyšuje i účinek hmotnosti.
Všechny VRT jsou elektrifikované, jelikož dieselový motor není schopen vyvinout potřebný výkon a rychlost. Velká pozornost se proto při vývoji rychlých vlaků věnovala styku mezi sběračem proudu a trolejí. Přes plochu několika centimetrů čtverečních prochází napětí až 25 kV, a to navíc při rychlosti až 300 km/h. Důležité je, aby byl sběrač stále pevně přitlačen k troleji. Při jeho oddálení se vytvoří elektrický oblouk, který může způsobit vážnou závadu. Pro napětí v troleji se v Evropě používají - až na výjimky - čtyři napěťové soustavy: stejnosměrné 1,5 kV a 3 kV a střídavé 15 kV 16 2/3 Hz a 25 kV 50 Hz. Jelikož vyšší napětí znamená vyšší výkon, je poslední uvedené nejvhodnější, a proto se občas používá i v případě, že na okolních tratích byla použita jiná soustava. Vlaky lze ovšem zkonstruovat tak, že mohou používat více soustav, čímž není jejich pohyb omezen.
Japonsko - průkopník rychlotratí
Pravidelný provoz na VRT zavedly jako první japonské železnice v roce 1964, a to na 515,4 km dlouhé trati Tokio - Ósaka. Nejvyšší rychlost zde tehdy byla 210 km/h. Pro japonské tratě se již od počátku používá název Šinkanzen, což lze přeložit jako "nová přímá (páteřní) trať". Tento název se vžil i pro samotné rychlovlaky. Ty si získaly popularitu na celém světě a staly se nejen symbolem rychlých expresů, ale i úspěchů celého japonského hospodářství.
Na těchto tratích je použit stejný rozchod kolejí, jako ve většině Evropy, tj. 1435 mm, ačkoliv běžné trati v Japonsku jsou užší - pouze 1067 mm. V současnosti tam existuje pět VRT, jejichž provoz zajišťují tři různé společnosti, protože japonské státní železnice Japan Railways (JR) zkrachovaly.
Fascinující japonskou přesnost dokládá tvorba jízdních řádů s přesností na 15 sekund nebo průměrné zpoždění 24 sekund na trati Tokaido v roce 1999.
Na Tokaidu je také nejhustší provoz. Minimální interval vlaků je zde až 3 min 30 s, při maximální rychlosti 270 km/h. Na trati Sanyo mohou jet vlaky 3 min 45 s po sobě, ovšem již 300 km/h.
V Japonsku bylo vyvinuto již mnoho typů rychlostních vlaků. Nejznámější je tzv. 0. (nultá) série, typická modro-bílým nátěrem a zakulaceným "nosem". Těchto devítivozových souprav se v letech 1963 až 1986 vyrobilo neuvěřitelných 536. Doposud se vyrobilo dalších 338 jednotek různých délek (6 až 16 vozů) a tvarů. Jsou označovány jednoduše jako série 100 až 500, 700 a E 1 až E 4.
Současný rekord japonských vlaků - 443 km/h - byl vytvořen 26. 7. 1996 upravenou soupravou série 300. Od března 1997 drží vlaky série 500 na spojích Nozomi světový rekord v průměrné rychlosti mezi dvěma zastávkami (Hirošima - Kokura 261,8 km/h) i mezi výchozí a cílovou stanicí (Ósaka - Hakata 242,5 km/h).
Francouzské TGV
Francouzské rychlovlaky jsou známé pod pojmem TGV (čti té žet vé). To je zkratka pro Train a` grande vitesse, což doslova přeloženo znamená "vlak vysoké rychlosti". Podobně jsou označovány i zdejší VRT, a to jako LGV (L jako Ligne, tj. trať). Zkušební provoz s prvním prototypem TGV-001 byl zahájen v roce 1972 a bylo při něm dosaženo rychlosti 318 km/h.
Tato jednotka byla poháněna plynovou turbínou, to se však ukázalo jako nevhodné a další vývoj počítal již s použitím elektrické trakce.
První VRT ve Francii (a vlastně i v Evropě) se začala budovat v roce 1976 a směřovala z Paříže jihovýchodním směrem do Lyonu (měla označení LGV-PSE). Jižní část o délce 301 km byla uvedena do provozu 22. září 1981 a zbývajících 124 km následovalo v září 1983. Cestovní rychlost na celé trati činila 270 km/h.
Soupravy TGV se od jiných expresů liší tím, že jejich vložené vozy mají podvozek umístěn vždy pod spojením dvou sousedních vozů, pouze čelní (hnací) vozy mají klasicky podvozky dva.
V září roku 1989 přibyla trať LGV-A (Atlantique) Paříž - Le Mans (182 km), od roku 1990 s odbočkou k městu Tours (102 km). Na této trati dosáhla dne 18. 5. 1990 souprava vlaku TGV-A, upravená pro tento účel (s pouze třemi vloženými vozy a výkonem 13 MW) dodnes nepřekonaného rychlostního rekordu na klasických kolejnicích - 515,3 km/h. Počínaje LGV-A jsou již všechny francouzské rychlodráhy budovány pro rychlost 300 km/h.
V současnosti je ve Francii už 1520 km VRT; jako další je ve výstavbě LGV-Est Paříž - Štrasburk, kde bude nejvyšší rychlost 320 km/h. Dokončena má být v roce 2006.
Flotila expresů TGV nyní čítá 389 jednotek, včetně třiceti dvouposchoďových, které se stále vyrábějí. Zahrnuje i 38 souprav zvaných Eurostar, které jezdí od listopadu 1994 lamanšským tunelem z Londýna do Paříže a Bruselu. Na anglické straně bude ovšem VRT dobudována až v roce 2007 (část už v roce 2003), takže v tomto úseku se zatím jezdí maximálně 160 km/h. Eurostary jsou sice vzhledově odlišné, aby vyhovovaly nezvyklým britským podmínkám, konstrukčně však vycházejí z TGV-A. Jelikož toto spojení využívá méně cestujících, než se předpokládalo, jsou tyto soupravy částečně využity i pro jiné spoje.
Vlaky Thalys, které z Francie jezdí do Belgie, Holandska a Německa, a soupravy Eurostar jsou rozděleny mezi železniční správy, na jejichž území zajíždějí. Některé eurostary patří proto kromě francouzských také belgickým či britským drahám a thalysy i nizozemským a německým drahám.
Německé rychlodráhy
První VRT zde byla předána do užívání v roce 1991, otevřením úseků Hannover - Würzburg (327 km) a Mannheim - Stuttgart (99 km). Původní plány se po sjednocení NDR a SRN změnily, a proto následoval úsek Berlín - Hannover (263 km, září 1998, 250 km/h). Od tohoto data bylo v celé zemi dohromady již 1700 km tratí pro rychlost 250 km/h či vyšší. Německé VRT byly budovány s menšími sklony nežli francouzské, což znamenalo vybudovat více mostů a tunelů. Umožnilo to však použití tratí i pro rychlé nákladní vlaky. To ale nebude platit pro trať z Kolína nad Rýnem do Frankfurtu nad Mohanem (177 km, 300 km/h, sklony až 4 %), která bude otevřena v roce 2002.
Německé rychlovlaky, nazvané ICE (Inter City Express), jezdí nejen do všech velkých měst celého Německa, ale i do Švýcarska, Rakouska, Belgie a Nizozemí. Postupně byly vyvinuty tři série - ICE 1 (59 souprav, 280 km/h), ICE 2 (44, 280 km/h) a ICE 3 (50, 300 km/h). Vlaky ICE 3 se liší tím, že nemají pohon pouze v čelních vozech, ale je rozložen do spodních částí mnoha vložených vozů (např. zvlášť motory a zvlášť transformátory), čímž bylo dosaženo menší hmotnost na nápravu. Čtyři takové soupravy si objednaly i Nizozemské dráhy.
Jižní Evropa
Základem italské sítě VRT je tzv. Diretissima, spojující od roku 1991 Řím a Florencii (255 km, 250 km/h). V současnosti se staví navazující úsek Florencie - Bologna (78,5 km, z čehož 73,4 km povede tunely) a Bologna - Milán - Turín.
V opačném směru by měla již od roku 2003 sloužit trať Řím - Neapol (204,5 km). Italské dráhy dnes vlastní 60 expresních jednotek ETR 500, které kromě Diretissimy jezdí i do většiny velkých měst Itálie.
Svou VRT má od dubna 1992 i Španělsko. Byla vybudována před Světovou výstavou EXPO 92 v Seville a spojuje toto město s Madridem (471 km). Soupravy nazvané AVE (Alta velocidad Espanola, tj. doslova "španělská vysoká rychlost") jsou odvozeny z TGV-A a jezdí rychlostí až 300 km/h. Je zde použit běžný evropský rozchod 1435 mm, ačkoliv ve Španělsku (i Portugalsku) je používán širší (1668 mm). V roce 2004 by měl být hotový úsek Madrid - Barcelona (umožňující jezdit dokonce rychlostí 350 km/h), který se později napojí na síť LGV.
Zbytek světa
Od června 1992 je v Jižní Koreji ve výstavbě VRT ze Soulu do Pusanu (412 km, 300 km/h). Od loňského října je ve zkušebním provozu 57 km dlouhý úsek a první cestující by se měli svézt v roce 2004. Stavba má zpoždění, ale už v roce 1998 sem byla dodána první ze 44 souprav, které jsou vlastně klasickými TGV, upravenými pro tamější podmínky.
Od prosince 2000 jezdí srovnatelné expresy i v USA, a to na trati Washington - New York - Boston. Jde však pouze o rekonstruovanou starší trať, a tak je maximální rychlost 240 km/h dosahována pouze v některých úsecích. Slouží zde jednotky zvané Acela, odvozené z TGV, ale vyrobené americkými a kanadskými závody.
Prototyp expresu pro rychlost 250 km/h byl v červenci 1999 představen pod jménem Sokol i v Rusku. Sériové vlaky by dokonce měly být stavěny na 350 km/h. To je ovšem zatím hudba budoucnosti. Prototyp zatím podstupuje různé provozní zkoušky.
Na to, jak se tento typ dopravy bude rozvíjet v budoucnu, si musíme počkat. V každém případě to zatím vypadá, že je osud vysokorychlostním tratím nakloněn.
Z HISTORIE
Snaha o dosažení co nejvyšší rychlosti je spjata s historií železnic již od samého počátku. Zatímco rychlosti, které v dobách průkopníků (tj. koncem první poloviny 19. století) vzbuzovaly značný respekt, jsou dnes k pousmání, již na počátku dvacátého století dosahovala zkušební vozidla úctyhodných rychlostí. Koncem roku 1903 bylo na zkušební trati u Berlína s elektrickými vozy Siemens/AEG (již tehdy poháněnými asynchronními motory) dosaženo rychlosti 210 km/h. Tento rekord přepsaly až v březnu 1955 Francouzské státní železnice (SNCF) hodnotou 331 km/h, dosaženou při zkušebních jízdách se stejnosměrnými elektrickými lokomotivami BB 9004 a CC 7107.
