Немецкая сеть высокоскоростного движения «Intercity-Express»

Intercity-Express («Междугородный экспресс», также известен под сокращением ICE) — сеть скоростных железных дорог, в основном распространённая в Германии, разработанная компанией Deutsche Bahn. Современное поколение поездов Intercity-Express, ICE 3, разработаны консорциумом из компаний Siemens AG и Bombardier под общим руководством Siemens AG. Максимальная скорость поездов ICE на специально выстроенных для них участках железнодорожной сети составляет 330 км/ч. На стандартных участках сети скорость ICE составляет в среднем 160 км/ч. Длина участков, на которых ICE может развивать скорость больше 230 км/ч, составляет 1300 км.

ICE является основным типом поездов на дальних направлениях, предоставляемых Немецкими железными дорогами (Deutsche Bahn). ICE стали базой для развития концерном «Siemens AG» своего семейства высокоскоростных поездов под общей торговой маркой «Siemens Velaro». Проекты Velaro реализованы, в частности, в Испании и Китае.
С начала 1970-х годов министерство образования и развития ФРГ финансировало исследования в области рельсового транспорта и маглев. Результатом этой разработки было создание представленного публике 26 ноября 1985 года тестового поезда «Inter City Experimental», на котором была опробована новая концепция. В тот же день поезд на участке пути между Хаммом и Гютерсло достиг скорости в 317 км/ч и установил мировой рекорд для поездов с многофазной системой электроснабжения.
После длительных дискуссий между Министерством транспорта и руководством железных дорог об оснащении, длине и ширине вагонов, а также о количестве будущих поездов в сентябре 1987 года компания заказала 82 локомотива серии 401, являющихся прямыми наследниками электровозов серии 120, для 41 поезда типа ICE 1.

Концепция поезда с двумя локомотивами и безмоторными вагонами была избрана из-за короткого времени разработки и имела определённые недостатки. Так, только более поздние модели ICE 3 могут преодолевать подъёмы до 40 %о на высокоскоростном участке Кёльн — Рейн-Майн.
В 1990 году по причине приближающегося объединения Германии количество заказанных поездов было увеличено до 60. Однако к 1991 году была поставлена лишь часть заказанных поездов.
29 мая 1991 года состоялась первая поездка поездов ICE к новому вокзалу Кассель-Вильгельмсхёе, и 2 июня того же года началась плановая эксплуатация ICE на линии Гамбург — Ганновер — Фульда — Франкфурт-на-Майне — Мангейм — Штутгарт — Мюнхен. Таким образом, в сеть были включены оба новых скоростных участка — Ганновер — Фульда и Мангейм — Штутгарт.
В 1997 году на линии вышло новое поколение поездов — ICE 2. Поезда были реализованы в виде двух полупоездов, которые можно сцеплять и расцеплять в процессе эксплуатации, что позволяет лучше реагировать на меняющуюся ситуацию с загрузкой пассажирами. Вагоны и первого, и второго класса были общими; в поездах было лишь несколько купе для пассажиров с детьми.
Поскольку поезда ICE 1 и ICE 2 оказались несколько тяжелее и шире, чем предписывают международные железнодорожные стандарты, было принято решение о создании нового поколения поездов, которые можно было бы использовать и за пределами Германии.
В 2000 году вступили в эксплуатацию поезда ICE 3 и ICE T, соответствующие этим требованиям. В поездах нового поколения моторы расположены под полом нескольких вагонов, что обеспечивает лучшее распределение нагрузки и крутящего момента. ICE T является модификацией ICE, не предназначенной для высокоскоростных трасс, и развивает максимальную скорость 230 км/ч. Они предназначены для использования на линиях, не перестроенных для использования ICE и имеющих значительно меньшие радиусы поворота. Для преодоления таких поворотов в этих поездах используется технология управляемого наклона, разработанная фирмой FIAT. Также был выпущен ICE 3M, предназначенный для использования на железных дорогах за пределами Германии, в первую очередь в Нидерландах, Бельгии и Швейцарии, а также во Франции, и способный использовать различные стандарты электроснабжения.
Система ICE создана для объединения всех крупных городов Германии и включает в себя 180 станций. В зависимости от значимости разные участки обслуживаются поездами раз в полчаса, раз в час или раз в два часа. В случае ожидаемого высокого количества пассажиров (например, при проведении чемпионата мира по футболу 2006 года) пускаются также дополнительные поезда.
В отличие от французского TGV или японского Синкансэна, ICE не разрабатывался как единая система и поэтому далеко не на всех участках поезда последнего поколения (ICE 3) могут развить свою максимальную скорость 330 км/ч.

Структура сети

Из-за полицентрической схемы распределения населения в Германии, в отличие от большинства сетей скоростных поездов, которые, как правило, расходятся лучами от одного основного пункта (у TGV от Парижа, у Синкансэн — от Токио), сеть ICE характеризуется шестью ветками, идущими с севера на юг, и двумя — с востока на запад.
Помимо основной сети, существуют второстепенные ветки из Гамбурга в Киль, из Бремена в Ольденбург, из Кёльна в Ахен (и дальше в Бельгию), из Мюнхена в Гармиш-Партенкирхен и Куфштейн (и дальше в Инсбрук), из Нюрнберга в Пассау (и дальше в Вену). Как правило, на второстепенных участках максимальная скорость не превышает 160 км/ч.
За пределами Германии поезда ICE имеют конечные пункты в Амстердаме, Базеле, Брюсселе, Цюрихе, Интерлакене, Хуре, Инсбруке, Вене и Париже.
В 2007 году введена линия Париж — Франкфурт-на-Майне. Линии Франкфурт-на-Майне — Амстердам и
Франкфурт-на-Майне — Брюссель обслуживаются совместным предприятием ICE International, основанным немецкими и нидерландскими железными дорогами.
Под маркой ICE Sprinter (ранее — Shuttle-ICE) Deutsche Bahn AG предоставляет утренние (отправление около 6:00) и вечерние (около 18:00) поезда маршрутам Гамбург — Кёльн (Linie 1), Берлин — Франкфурт-на-Майне (Linie 3), Гамбург — Франкфурт-на-Майне (Linie 4) и обратно, останавливающиеся лишь в крупных городах (Ганновер, Дюссельдорф, Дуйсбург) или следующие вообще без остановок. Эти поезда призваны заменить полёты на самолётах на этих направлениях, так как время в пути составляет около 3,5 часов. Стоимость билета на поезд ICE Sprinter не отличается от билета на обычный ICE, однако для поездки на ICE Sprinter необходимо обязательное бронирование сидячего места (в обычном ICE эта возможность имеется, но не является обязательной).

Технические характеристики высокоскоростных трасс Германии

Для оптимального использования своих возможностей поезда ICE нуждаются в специально оборудованных скоростных трассах, где они способны развивать скорость до 350 км/ч, однако могут использовать и стандартную железнодорожную колею, по которой могут двигаться с максимальной скоростью 160 км/ч.
Длина участков, на которых поезда ICE могут развивать скорость больше 230 км/ч, составляет около 1300 км.
На территории Германии существует два типа высокоскоростных трасс: новые трассы (нем. Neubaustrecken), построенные специально для эксплуатации высокоскоростных поездов, на которых максимально разрешённая скорость составляет до 350 км/ч, и улучшенные трассы (нем. Ausbaustrecken) с максимальной скоростью до 230 км/ч, представляющие собой ранее существовавшие трассы, адаптированные для ICE.
Поскольку при скоростях выше 160 км/ч тормозной путь поезда превышает 1 км, для управления движением поездов на высокоскоростных участках используется система
автоматического слежения за движением поезда. Эта система обеспечивает автоматический контроль за местоположением и скоростью поездов через пару проводов (так называемый линейный проводник), проложенных между рельсами. В центральный пост управления сообщается полученная информация, и машинист получает сигналы с информацией о дальнейших действиях на многие километры вперёд.
Для высокоскоростных трасс используются также контактные провода из специального сплава, улучшающего контакт и уменьшающего искрообразование. Контактные провода имеют очень высокое натяжение, с целью предотвращения колебаний под воздействием ветра и воздушных потоков от проезжающих поездов.

Подвижной состав

Поезда ICE оборудованы специальными токоприёмниками, оптимизированными для движения на высоких скоростях. Особое внимание было уделено низкому весу и аэродинамическим качествам токоприёмника. Полный поезд ICE (любой поезд ICE 1 или два соединённых полупоезда ICE 2 или ICE 3) имеет два токоприёмника на каждом конце состава. Поскольку при движении с высокой скоростью проход первого токоприёмника вызывает достаточно сильное колебание контактного провода, для нормальной работы второго токоприёмника длина поезда должна быть достаточно большой
Первое поколение моторных вагонов (несмотря на отсутствие пассажирского салона, таковой (моторный вагон) конструктивно связан с прицепленными к нему вагонами и на применение в качестве поездного локомотива не рассчитан) ICE (Серия 401) было построено компаниями Siemens AG, BrownBoveri, Krupp на основе электровозовсерии 120 немецких железных дорог. Фактически они являются переработанными в моторные вагоны электровозами серии 120 с улучшенным дизайном и аэродинамикой. Электропоезд состоит из двух моторных технических и нескольких безмоторных
пассажирских вагонов.

Концепция электропоезда с двумя моторными и безмоторными вагонами была избрана по причине небольшого времени разработки и имеет определённые недостатки. Из-за неоптимального распределения ведущих осей по отношению к массе поезда при определённых условиях эксплуатации поездам ICE 1 может не хватать мощности, чтобы преодолевать подъёмы до 40 %о на высокоскоростном участке Кёльн — Рейн-Майн. Максимальная разрешённая скорость поездов ICE 1 составляет 280 км/ч.

Второе поколение ICE (Серия 402) принципиально не отличается от первого, но стандартная длина поезда была уменьшена в два раза, что в совокупности с возможностью оперативной сцепки двух поездов в один позволяло более гибко реагировать на меняющуюся ситуацию на рынке перевозок. Вагоны первого и второго поколения совместимы и иногда используются вместе.

Каждый полупоезд ICE 2 состоит из одного моторного вагона, нескольких пассажирских вагонов и одного вагона с кабиной машиниста. Максимальная скорость поездов ICE 2 составляет 280 км/ч, но развивать её поезд может только при условии, что моторный вагон находится впереди поезда. В случае если моторный вагон толкает поезд, максимальная скорость не должна превышать 200 км/ч

Поезда ICE 2 внешне очень похожи на поезда ICE 1. Основные отличия: пассажирские места в вагоне с кабиной машиниста, плоская крыша вагона-ресторана, а также значительные изменения внутри вагонов (сидения самолётного типа, большие мониторы с информацией для пассажиров).

Третье поколение ICE (Серия 403, известная также как SiemensVelaro) отличается полностью переработанной концепцией. Электрическое оборудование распределено по всему поезду и расположено преимущественно под полом вагонов, оснащённых немоторными тележками, а несколько менее мощных, чем в первых сериях, моторов установлено внутри моторных тележек обоих концевых и некоторых промежуточных вагонов. Таким образом, привод больше не сосредоточен на одних только концевых вагонах, что позволяет лучше распределять крутящий момент между осями вагонов и преодолевать участки с более крутым подъёмом. Благодаря тому, что всё электрическое оборудование расположено под полом вагонов, в первом и последнем вагоне есть обзорные места, отделённые от места машиниста только стеклянной перегородкой. Максимальная разрешённая скорость для ICE 3 составляет 330 км/ч.
Мультисистемный ICE 3M (Серия 406) — модификация ICE 3 для использования на железных дорогах Европы с различными системами электроснабжения. В настоящее время используется для обслуживания железных дорог Швейцарии, Бельгии и Нидерландов, а так же Франции.
В рамках разработки третьего поколения поездов ICE были созданы поезда ICE T (Серии 411, 415), получившие стандартный дизайн ICE 3, но фактически конципированные для использования на стандартных участках железнодорожной сети и развивающие максимальную скорость 230 км/ч. Эти поезда используют технологию управляемого наклона. Внешне ICE T отличаются от ICE 3 меньшим углом наклона лобового стекла и поэтому меньшим ощущением стремительности
На основе ICE T были также разработаны поезда ICE TD (серия 605), являющиеся дизель-электрической модификацией ICE T, которые предназначены для использования на частично неэлектрифицированных участках железных дорог, например, на участке Нюрнберг-Дрезден или Мюнхен-Цюрих.

По причине технических проблем и низкой рентабельности использование этих поездов было приостановлено
Во время чемпионата мира по футболу 2006 по причине острой нехватки подвижного состава они были использованы вновь и, вопреки первоначальному опыту, произвели хорошее впечатление. В частности, была достигнута скорость 200 км/ч на линии, что приближается к рекорду для дизельного пассажирского поезда. С тех пор эти поезда снова используются на некоторых участках по выходным в качестве дополнительных.