IJ(JPR`II`

1/21)1)2
IJ(JPR'II'
(mj
Eltonomlclto-teclmlclttí
revue
Ekologická výhodnost dopravních prostredku
regionální dopravy
pri kterém je ješte drážní jednotka
výhodnejší oproti autobusu".
Hodnotící kritéria
Ing. Ivo Drahotský, Ph.D.
I
I
I
I
r
I
I
Jedním z prioritních úkoltJ evropské dopravní politiky je zajištení
základní dopravní obsluhy (definované mit'!ilojiné v Zel~í1!~knizeEvropské komise "Sít obcana" a její pripravované novelizaci). Ta se odehrává na železnici nejen na vytížených
tazích kolem velkých aglomerací, ale
tak~ na regionálních amístních trac
tích a paralelne na silnicích nižšího
rádu.
Základní dopravní obsluha je soci~lpí sllJ~pou, Qi:\niži!"pá,PQQle
prihcipt'lEU, nárok každý obcan bez
ohledu na jeho financní postavení,
fyzickou zptJsobilost ci místo, kde
služby požaduje. Proto musí být dotována (jinak by preprava byla pro~
voiována jako klasická hrazená služba). Jde v zásade jen o regionální
a místní prepravu; je spolufinancovánaz ver~jných rozpoc1;t'Iprostrednictvím dotací na výkonyve verejném
zájmu - úhradu prokazatelné ztráty
v silnicní i železnicní doprave (dotacepredstavují regulativní nástroj
ovjivnují~ídelb!.f prep:tílvnípráce),
Byla by neefektivní, pokud by byly
v téže relaci vedeny dva casove soubežné dotované spoje, na které jsou
p()~kytovány dQtace. A preclpoklád~
sérešenív rámCi integrovan\?ho dopravního systému, které umožnuje
uplatnit i v prostredí konkurence
prednosti jednotlivých druht'l
cI~pravYi
V základní dopravní obsluze
mimo hlavní tahy (soucasne zpravidla okolí velkých aglomeracO, které
jsqu pre\lážne.~!~ktrifikované, mtJže
ní v Evropském spolecenství, mají
úskalí v tom, co do nich ješte zahrnout.
Soustredil jsem se proto na zjednodušené porovnání spotreby energie a rozsahu exhalací motorových
jednotek a autobustJ; lze je merit fyzikálními velicinami, shodou okolností mely kdysi dopravni prostredky
stejné pohonné jednotky, než se dostaly autobusy proti cca 30 let starým
drážním vozidltJm v emisních parametre.Choq::a 5 g~nerací dopredu.
Kdyby drážní vozidla nebyla energeticky úspornejší, pak by po zapocítání nákladtJ dopravní cesty na tratích
s malou intenzitou provozu bylo porovnání prozelezr)ici zrejme nepríznivejší.
Formulace úlohy
Ve.studifch, zadávaných priz:nivci
železnic, resp. predstaviteli jejich dodavateltJ, se zpravidla porovnává
merná spotreba energie vlaku plného cestujících a plne obsazeného
auto!:>usu.\l'ýsledekje pak jasnepríz.
nivejší pro železnice. Jenomže na
místních a regionálních tratích je
plná motorová jednotka spíše výjimkou.
Hledáme tedy mezní hódnotyvýhodnosti z hlediska spotreby motorové nafty a exhalací ve formulaci:
"Jakýje minimální pocet cestujících,
. spotreba pohonných hmot, CO2
. emise CO, HC, NO
Hodnotícím kritéri~m I pro porovnání dvou dopravních prostredktJ
je spotreba pohonných hmot,
na které je prímo závislé množství
produkovaného oxidu uhlicitého
CO2, jako produktu dokonalého
spalování.
Spotreba závisí na jízdních odporech vozidla. Kezjištení skutecných jízdních odport'l v prtJbehu
jízdy vozidel je nutno provádet dynamická kontinuální merení. Pro
porovnávání vozidelv praxi však nejsou takovátomerenr reálne provádena. Pokusíme se tedy o modelové
výpocty, v nichž vyjdeme z takové
konstantní rychlosti jízdy, pri níž ješte
nt!hraje vetší roli aerodynamickýodpor, bez stoupání a odporu ze zrychlení. Abychom se však priblížili co
nejvíce reálné trakcní charakteristice,
jsou uvedené odpory zohledneny
v koeficientu/který vyjadruje úcinnost prenosu sil z motoru na vozovku, nebo kolej. Z jízdních odportJ
zjistíme výkon vozidla a následne
spotreb!.J pafj:ya.Nacelkov(jJu ht'!ilotnost vozidla ptJsobí jako prvek ovlivnující spotrebu a exhalace pocet
cestujících.
Jde vlastne o dve rovnice prímky
ve smernicovém tvar'u; pro oba dopravní prostredky je spotreba pri plynulé jízde bez cestujících vyjádrena
rovnobežkou s osou x, nártJst je vy-
.' I
jít'Fna želéznici 111
motOFrovévozy
a proti tomu autobusy prímestské
i mestské hromadné dopravy. Jde
o to, jak mezi ne rozlo~it výkony, aby
do~enQ.~pol~~~psk~,~Q
optlma.
Pro vycerpávající rešení je nutno
vzít v úvahu celou radu faktortJ;
melo by vyplynout z minimalizace
marginálních prípadných iqVestic.
ních a provozníchnákladtJ- prírt'lstku nákladt'l vztažených na prírt'lstek
výkont'l. Avšak marginální náklady,
které se berou za základ rozhodová-
li.,/olltílllí tlopltl".
"
....
Motorové vozy rady 870 jsou stále neodmyslytelnou soucástí regionální železnicní
dopr~Vy,.
22
Fott#@
Ing. Jan
Va5ícek
1/21)1)2
IJ'PR""
fR
Eltonomlclto-teclmlclttí
revue
jádren smernicí. Vstupní hodnoty
pro výpocet jsou:
soucinitel valivého odporu;
pohotovostní / vlastní hmotnost vozidla;
maximální obsaditelnost;
uvažovaná pr6merná rychlost;
soucinitel odporu vzduchu;
celní plocha vozidla;
hmotnost pr6merného cestujícího;
"l11ernáhmotnost vzduchu;
zemské:zrychlení;
merná spotreba paliva;
výhrevnost motorové nafty;
hustota l11otorovénafty;
..
..
..
.
..
..
.
.
úcinnostprenosu
VÝ~onu od 1110-
hodnotu obsazenosti, je potreba také
znát vzáiemný pr6beh závislostí ukazatel6 u obou dopravních prostredk6.
Známe-Ii závislosti spotreby vozidla 1 i vozidla 2 na jejich obsazenosti, mMeme z tohoto vztahu vyjádrit
i závislost obsazenosti jednoho vozidla na obsazenosti vozidla druhého
pri shodnosti sledovaných ukazatel6.
Obdobne lze postupovat u produkovaných emisí. V prípade rovnosti
spotreby paliva má výsledný vztah
tvar prímky, pricemž její protnutí
s osou kvadrantu znací mezní obsazenost (podobný vztah dostáváme
taM pri zjištování závislosti u merných emis0.
rozšírenejším typem autobusu Karosa
C 734', dále pak s autobusem Karosa C 934E, u nehož uvažujeme
rovnež maximální prípustné hodnoty
emisí podle (EURO II),a s autobusem
Karosa B 732, schváleným podle
EHK49.02 B (EURO II),ale se skutecne namerenými hodnotami emisí.
Emisní kontroly jsou predepsány
u silnicních motorových vozidel.
V železnicní doprave kontrola emisí
predepsána není. Protože však motory instalované ve zvoleném motorovém vozu rady 810 konstrukcne vycházejí z moton'j urcených pro silnicní vozidla, m6žeme predpokládat
emise CO, HC, NOxstejné jako v silnicní doprave, tedy podle EHK
49.00 (EURO O)platné v dobe výroby uvedeného vozu. Stejné emisní
limity (EHK 49.00 (EURO O))platí
pro autobus Karosa C 734, který je
typove schválen podle zmínené nor'odle Škoda l11otory,a. s. jsou
l'Ji1iseu, l11otorových VOZlJrady
/
,I..
1973-1984)naúrovo'j
1/211112
/)()PR""
Eltonomlclto.teclmlclttí
revue
hodnoty obsazenosti podle sledovaných kritérií (spotreba, emise x-tého
druhu), Jedná se o pocet cestujících,
pri nemž dojde k protnutí prímek
spotreby, nebo mernýcj;\.~misí. výsledky jsou uvedeny v .~~sledujfc;f
tabulce,
V prípade, že by nebyl mezi pohonnými jednotkami vozidel takový
rozdíl ze' éna ekolo kých parametr6
6 (emisí
livin),vozi"
dia železnicní dopravy by dosahovala st~j
'síl')a.j~!1!!"!C1~I<Uvýl<iElj'ju
jako V
Inicní dopravy, železnice by dosahovala lepších ekologic.0."" -~: .njžš(9bsaze.-
ml
1QJ
1/21)1)2
I)fJPR""revue
Eltonomlclto-teclmlclttí
také na nekteré zajímavosti,
na které je nutno pro dokreslení celkové situace poukázat.
Porovnáváme-Ii železnicní
a silnicní dopravu v daných
relacích a výhodnost jednotlivých dopravních oborli, mližeme zjistit, že hranice výhodnosti železnicní dopravy leží
až nad hranicí maximální obsacJitelnosti dopravního prostredku.lb znameQ~, že
i v prípade plnéhovyužitíkapacity vozu budou ekologické
parametry horší, než v doprave autobusové. V této..souvisripomenout,
Poro\KIávaná
I.Uzidla
Motorový WZ rady 810 (X2)
Spotreba [1.100km"]
x, = 13,679 + 0,223 X2
Emise CO [g,km"]
x, = 3,859 + 0,211 X2
Emise NOx[g.km"]
x, = 3,859 + 0,211 X2
Emise HC [g,km"]
x, = 3,859 + 0,211 X2
Emise CO ek\liv.[g.km"]
x, = 3,859 + 0,211 X2
Spotreba [1.100km"]
x, = 13,679 + 0,223 X2
Emise CO [g,km"]
x, = 91,858
+ 0,317 X2
Emise NOx[g.km"]
x, = 91,858
+ 0,317 X2
Emise HC [g.km"]
x, = 91,858
+ 0,317 X2
Emise CO ek\liv,[g.km"]
x, = 91,858
+ 0,317 X2
arosaCi32().m;:~!
Spotreba [1.100km"]
x, = 9,535 + 0,223 X2
Emise CO [g.km"]
x, = 3501,295
Emise NOx(g,kmO']
x, = 297,964
C [g.km"]
x, = 1256,262
x,=
432,129
+ 4,417 X2
+ 0,57 X2
+ 1,721 X2
+ 0,731 X2
jestliže je poptávka v regionální
doprave minimální, a také spoje jsou
využívány pouze minimálne, mližeme se dostat do paradoxní situace,
kdy je železnicní doprava, ale i doprava silnicní méne ekologicky výhodná, než individuální automobilová doprava. Emise pripadající na cestujícího v [ADjsou totiž nižší, než
v hromadné doprave železnicní
i silnicní. V tomto prípade padá také
argument o výhodnosti hromadné
dopravy oproti doprave individuální,
a to i v prípade obsazenosti osobního automobilu v prlimeru 1,4 cestujícími (prlimerná hodnota obsazenosti). O tyto úvahy se zrejme opírá
i Evropská komise, když v posledních
dokumentech zdliraznuje v rámci
delby práce v doprave prevod ze silnice na železnici spíš u dálkové prepravy zboží.
trální registr vozidel (CRV) MV CR 12. 2000.. registrováno 4 688
.-~rný rok výroby 1988).