Tram-train w Trójmieście?

Analizuje Paweł Wróblewski, specjalista ds. ruchu kolejowego Pomorskiej Kolei Metropolitalnej:

Projekt rewitalizacji i odbudowy linii kolejowych – „Kolej metropolitalna w Trójmieście” ma być zintegrowany z układem komunikacji publicznej metropolii i bazuje na bezkolizyjnym transporcie szynowym. Zakłada się, że dzięki niemu nastąpi zmniejszenie zatłoczenia na trasach z centrów Gdańska i Gdyni w kierunku zachodnim, a także na drogach wiodących do:

• osiedli „Górnego Tarasu” Trójmiasta,
• portu lotniczego im. Lecha Wałęsy w Gdańsku,
• dwóch największych miast Kaszub i w rejon bardzo atrakcyjny turystycznie,
• tras wylotowych z aglomeracji w innych kierunkach: obwodnica Trójmiasta, autostrada A1, projektowana „Droga Kaszubska” do Lęborka.

Kolej metropolitalna to inwestycja charakteryzująca się dużym potencjałem przewozowym, wysoką sprawnością i redukcją czasu przejazdu z centrów miast w wymienionych kierunkach. Jest to możliwe dzięki prowadzeniu ruchu poza zatłoczonym układem ulicznym.

Trójmiasto stawia na ekotransport

Tereny zurbanizowane Gdańska i Gdyni są położone na tzw. tarasach. Dolny taras – to centra miast i osiedla, których oś wyznacza m.in. linia trójmiejskiej SKM. Położenie: od poziomu morza do wysokości około 40 m n.p.m. Ponad tym pasem na wzgórzach morenowych występują lasy Trójmiejskiego Parku Krajobrazowego.

Górny taras to osiedla i obszary przemysłowe, położone od 80 do nawet 160 m n.p.m. Pas wzgórz morenowych powoduje, iż transport od centrów miast w kierunku zachodnim napotyka na naturalną przeszkodę oraz teren wrażliwy ekologicznie. Sposobem ominięcia tej przeszkody może być m.in. wdrożenie ruchu dwusystemowego jako połączenia sieci kolejowej i tramwajowej, których rozwój jest prognozowany w projektach.

Doświadczenia w organizacji największych imprez masowych (ponad 100 tysięcy uczestników) pokazują, jak ważny jest w takich przypadkach sprawny środek transportu publicznego o dużym potencjale przewozowym, typu SKM (przepustowość sięga nawet 20 tysięcy osób na godzinę przy normalnej organizacji ruchu i do 45 tysięcy osób przy specjalnej organizacji ruchu).

Realizacja rozbudowy kolei miejskiej oznaczać będzie dla Trójmiasta alternatywę wobec konieczności budowy kolejnych parkingów na najcenniejszych terenach miejskich. Szacuje się, że można w ten sposób nie budować około trzech tysięcy miejsc parkingowych.  

Kolejny argument przemawiający za projektem – z punktu widzenia kraju i założeń Programu Operacyjnego „Infrastruktura i Środowisko” (POIŚ) – to fakt, że Trójmiasto wyróżnia wśród polskich metropolii najwyższy udział ekologicznego transportu zbiorowego – około 40 procent. Składają się na niego: SKM, sieć tramwajowa w Gdańsku i trolejbusowa w Gdyni i Sopocie.

Kolej metropolitalna w istotny sposób polepszy ten wynik i zmniejszy uciążliwość transportu mierzoną emisją CO2 i gazów cieplarnianych. Co więcej, projekt przyczyni się także do mniejszej podatności transportu i całej gospodarki regionu na wahania cen światowego rynku paliw.

Pojazdy dwusystemowe Alstom Citadis po zmianie napięcia lub uruchomieniu modułu prądnicy zasilanej silnikiem diesla podczas postoju na stacji Kassel Hbf. wyjeżdżają  na linie kolejowe wg. przepisów ruchu kolejowego (fot. P. Wróblewski)

Trzy warianty

W maju 2007 r. Instytut Kolejnictwa (dawniej: Centrum Naukowo-Techniczne Kolejnictwa) na zlecenie PKP Polskich Linii Kolejowych wykonał wstępne studium wykonalności. W wyniku tego opracowania oraz dyskusji z władzami samorządowymi i spółkami Grupy PKP ustalono cele szczegółowe i założenia realizacji projektu w ramach POIŚ. Samorząd Województwa Pomorskiego stał się jego beneficjentem i zamówił studium wykonalności, które rozpatrzyło trzy warianty:

• połączenie centrum Gdańska linią szybkiego tramwaju z portem lotniczym im. L. Wałęsy w Gdańsku, skomunikowane z koleją regionalną na istniejących liniach;
• połączenie o niskich kosztach budowy, w całości kolejowe (w tym podwarianty dla użycia trakcji elektrycznej i spalinowej);
• połączenie kolejowe docelowo kompatybilne z ruchem linii SKM (z możliwością etapowania budowy).

Różnice między wariantami polegają na:

• sposobie połączenia projektowanej linii z istniejącymi liniami kolejowymi/tramwajowymi w  Gdańsku Wrzeszczu i przed stacją Gdynia Główna,
• zróżnicowanej liczbie torów szlakowych na odcinku Gdańsk Wrzeszcz – lotnisko w Gdańsku oraz przebiegu trasy w rejonie portu lotniczego (w tym możliwości przejazdu w kierunku Kaszub),
• rodzaju zastosowanej trakcji (elektryczna czy spalinowa),
• rodzaju zastosowanego systemu transportowego (kolej czy system kolejowo-tramwajowy).

Po raz pierwszy w Polsce

W maju 2009 r., w wyniku zgłoszenia uwag wykraczających poza zakres studium, odbiory prac od wykonawcy zostały wstrzymane. Jednostki organizacyjne Gdańska zwróciły uwagę, że realizacja projektu w wymienionych wariantach może uniemożliwić inne projekty własne miasta, z uwagi na „szczupłość” miejsca między osiedlami Strzyża i Piecki-Migowo. Dlatego też ustalono zakres dodatkowych opracowań, które m.in. wskazują na możliwość zastosowania – po raz pierwszy w Polsce – rozwiązań dwusystemowych. W związku z tym ustalono, że:

• wjazdy tramwajów możliwe mają być w węzłach:
  • przy ul. W. Stwosza (w tym możliwość przyszłego wyjazdu w kierunku Zaspy, włączenie  linii w ul. W. Stwosza),  
  • przy ul. Rakoczego (połączenie w kierunkach Wrzeszcza i lotniska);
• dla ruchu kolejowego obowiązuje trakcja spalinowa, dla tramwajowego – uwzględni się możliwość budowy sieci dla trakcji elektrycznej 600 V;
• projekt ma umożliwiać przebieg projektowanej ul. Nowej Abrahama między węzłami Rakoczego i W. Stwosza (w przekroju 2x2 pasy ruchu + ewentualnie droga rowerowa);
• rozpatrzy się w studium wersję docelową wariantu dwusystemowego (nazwaną 3a) oraz przejściową – bez faktycznego połączenia linii (3b).

Wnioski z europejskich przykładów

W ramach prac studialnych nad koleją metropolitalną w czerwcu 2009 r. odbył się wyjazd do miast Chemnitz i Kassel, które charakteryzują się najbardziej różnorodną strukturą organizacyjną i techniczną ruchu dwusystemowego.
Najważniejsze spostrzeżenia z wyjazdu:

1. Ruch tramwajowy może zostać dopuszczony:

• na nieużywanych liniach i bocznicach kolejowych,
• na bocznicach obsługiwanych tylko w porze nocnej (z rozdzieleniem rozkładów jazdy),
• na czynnych liniach kolejowych, z ruchem towarowym i pasażerskim, do klasy ICE włącznie. De facto tylko takie rozwiązanie można określić jako dwusystemowe.

2. Chemnitz (CH) i Kassel (K) posiadają zarządy transportu (aglomeracyjnego). W Chemnitz zarząd transportu jest jednocześnie właścicielem torów tramwajowych (poza miastem – zarząd kolei DB). Oprócz komunalnego przewoźnika autobusowo-tramwajowego istnieje osobny podmiot prowadzący przewozy tramwajami dwusystemowymi oraz spalinowe pociągi do ruchu aglomeracyjnego – City Bahn Chemnitz GmbH (opłaca dostęp do linii obu zarządcom). W regionie, którego centrum jest aglomeracja Kassel, organizatorem przewozów regionalnych (w tym dla części linii o ruchu mieszanym kolejowo-tramwajowym, obsługiwanych tramwajami dwusystemowymi) jest Północnoheski Zarządca Przewozów (NVV). Oprócz tramwajów, ruch regionalny obsługuje wybrany w przetargu prywatny przewoźnik – spółka Cantus i sporadycznie – pociągi DB Regio. Linie miejskie autobusowe oraz tramwajowe (w tym linię nr 4 o wykluczonym ruchu kolejowym) uruchamia miejski zarządca i przewoźnik.   
3. Granice zarządów linii są wyraźnie oznaczone – w miejscach tych zmieniają się przepisy oraz system sterowania z ruchu tramwajowego na kolejowe i odwrotnie. System zasilania jest albo niezmienny (CH), albo zmieniany jest podczas postoju na stacji (K).  
4. Długości linii o ruchu mieszanym – 23,2 km (CH) i cztery linie o dł. 25-38 km (K), w tym odcinki miejskie 7-9 km.
5. Prędkości maksymalne: 50 km/h dla torów w jezdni, 70 km/h – dla torów poza jezdniami miast, tory w zarządzie kolejowym: 80 km/h (CH) i 90 km/h (K).
6. Przystanki – średnia odległość przystanków poza miastem 1,5 km; wysokości peronów w miastach – 20 cm (odcinki miejskie, w tym w CH – także wchodzenie z poziomu jezdni (brak wysepek); na odcinkach kolejowych perony mają wysokość 38 lub 55 cm; poziom wejścia w drzwiach tramwajowych: 22 cm (CH) i 38 cm (K).
7. W zależności od warunków technicznych linii kolejowej, w pojazdach tramwajowych należy zastosować:

• wzmocnioną konstrukcję pudeł wagonów (wytrzymałość wzdłużna co najmniej 600 kN, CH – kursują pojazdy o wytrzymałości 200 kN, obecnie niedopuszczalnej);
• wysuwane stopnie lub rozwiązania konstrukcyjne torów ułatwiające wsiadanie  podróżnych – zbliżenie do peronu tramwajowego (CH – szerokość wagonów 2,65 m);
• koła o średnicy 66 lub 70 cm oraz o szerszym obrzeżu;
• urządzenia sterowania kompatybilne z systemem kolejowym danej linii (najczęściej indukcyjne – odpowiednik polskich SHP lub KHP);
• ewentualne dodatkowe rozwiązania techniczne dla systemu zasilania – w praktyce niemieckich rozwiązań dwusystemowych spotkać można zasilanie trakcyjne:
  •  standardową dla danego miasta siecią trakcyjną, o napięciu 600 V;
  • standardową dla danego miasta siecią trakcyjną, z podniesionym napięciem zasilania z 600 do 750 V (dla zwiększenia mocy napędu i mniejszej ilości podstacji zasilających);
  • zasilanie siecią trakcyjną kolejową 15 kV za pośrednictwem przetwornic statycznych;
  • zasilanie hybrydowe – przy pomocy dodatkowego silnika spalinowego i prądnicy.  

Pojazdy takiego typu mają być zakupione dla Chemnitz do obsługi nowych połączeń z terenu miasta na pobliskie linie kolejowe. Szacunkowy koszt jednostkowy to ok. 2,5 mln euro przy zakupie 15 pojazdów.

Tram-train w Europie

Obecnie w Europie najbardziej znanym i rozbudowywanym (od 1992 r.) systemem ruchu kolejowo-tramwajowego dysponuje aglomeracja Karlsruhe. Sieć połączeń na liniach kolejowych i bocznicach przekroczyła 180  km, a liczba pojazdów do 2009 r. wyniosła 168 sztuk. Obecnie jest realizowane zamówienie na kolejne 30 pojazdów, z opcją na kolejne 45 na lata 2011-13.
Ruch dwusystemowy lub uproszczony jest prowadzony w następujących aglomeracjach i zespołach miejskich:

• Saarbruecken – trzy linie, w tym do miasta Saareguemiens (Francja);
• Chemnitz –  jedna linia do Stollberg (23 km);
• Nordhausen – jedna linia wąskotorowa;
• Kassel – ponad 100 km linii i bocznic kolejowych;
• Alicante – jedna linia.

Zestawienie powyższe nie uwzględnia przykładów ruchu o cechach jednorodnych tramwaju lub kolei z miast Austrii i Szwajcarii, funkcjonujących według własnych, odrębnych przepisów ruchu.

W 2009 r. w Europie systemy dla ruchu tram-train wdrażano w miastach: Miluza (Francja), Gouda i Zwolle-Kampen (Holandia), Szeged-Csongrad (Węgry) i Brunszwik (Niemcy).

Po uruchomieniu systemu tramwajowego na linii Chemnitz – Stollberg (2002 r., wcześniej linia kolejowa o V max 60 km/h, ruch co 60/30 min) nastąpił 10-krotny wzrost przewozów w ciągu dwóch lat – z 600 do 6000 osób na dobę. Niestety w przypadku Kassel brakuje porównywalnych danych ze względu na etapowe uruchamianie sieci. 

Za i przeciw dla innych rozwiązań

Przy okazji prac nad koleją metropolitalną rozważano też rozwiązania alternatywne w stosunku do wariantów dwusystemowych, w oparciu o następujące założenia (biorąc pod uwagę powiązanie projektów na terenie Gdańska w wąskim pasie terenu):

1. Koordynacja kolei metropolitalnej z planami rozwoju sieci tramwajowej Gdańska w korytarzu projektowanej ul. Nowej Abrahama odbywa się bez połączenia systemów torowych i ruchu dwustystemowego.  
2. Obie linie są na wymienionym odcinku są jednotorowe, dla linii tramwajowej możliwa jest mijanka. Perony z krawędzią przy linii kolejowej – wspólne z linią tramwajową.   
3. Rozwiązanie może być traktowane jako przejściowe dla późniejszego wdrożenia ruchu dwusystemowego (kolejowo-tramwajowego).
4. Odcinek linii kolejowej na terenie Gdańska zakłada się jako jednotorowy z dłuższą  mijanką, umożliwiającą dynamiczne mijanie się pociągów.
5. Niweleta, prace ziemne w podtorzu i w bezpośrednim sąsiedztwie toru oraz wykup gruntów dla odcinka jednotorowego powinny umożliwiać przyszłą dobudowę drugiego toru bez  rozbiórki istniejącego toru i zamknięć całodobowych dla ruchu.

Za powyższym wariantem przemawiają:

• mniejszy koszt projektu w okresie do 2015 r. (szacunkowo tylko o ok. 3,9 proc.), w tym głównie koszt procedury dopuszczenia ruchu dwusystemowego dla taboru i toru, testów, oszczędności materiału torowego i robocizny,
• mniejsze skomplikowanie całości projektu (ryzyko błędów i pracochłonność ze względu na brak rozwiązań dwusystemowych),
• lepsze dostosowanie do rosnących potoków podróżnych – możliwe lepsze wskaźniki projektu w pierwszym okresie,
• możliwość rozbudowy systemu na różne sposoby.  

Argumenty przemawiające przeciw temu wariantowi:

• dodatkowy koszt gruntów w przypadku peronów między torami, robót straconych (w przypadku wjazdu dwukierunkowego z ul. W. Stwosza),  
• mniejsza przepustowość obu linii (tramwajowej i kolejowej o ponad 50 procent w stosunku do wykorzystywanego wspólnie odcinka),
• większa podatność rozkładów jazdy na opóźnienia wtórne (z powodu opóźnionych pojazdów z kierunku przeciwnego),
• potencjalnie większe ryzyko i skutki najcięższych wypadków (dla najechania na siebie pojazdów z kierunków przeciwnych, zwłaszcza dla linii tramwajowych w Gdańsku, gdzie nie stosuje się obecnie linii jednotorowych – konieczność zastosowania szczególnych rozwiązań sterowania ruchem),  
• rozwiązanie tymczasowe (ruch dwusystemowy lub inne droższe rozwiązania infrastrukturalne i tak zakłada się jako docelowe), w przypadku opóźnienia lub braku środków na dalsze etapy wystąpi ponownie problem przepustowości. Konieczne będą kolejne zmiany organizacji ruchu.

Postawią na tram-train?

Prace nad możliwością zastosowania wariantu w projekcie „Kolei Metropolitalnej” nadal trwają. Oprócz analiz technicznych potrzebne będzie porównanie ekonomiczno – finansowe poszczególnych wariantów. Wyniki poznamy zimą. Podsumowując rozważania nad wariantem dwusystemowym i rozwiązaniami alternatywnymi, warto zauważyć, że:

1. Z uwagi na założenia dla prowadzenia ruchu pasażerskiego po projektowanej linii – na przemian pojazdów kolejowych i tramwajów dwusystemowych – do dalszych rozważań studialnych projektu przyjęto pełne organizacyjnie rozwiązanie ruchu dwusystemowego, jak np. w aglomeracjach Karlsruhe i Kassel. Rozwiązania takie pozwalają na dalszy, szeroki rozwój przewozów pojazdami dwusystemowymi na przyległe linie kolejowe (w przypadku Gdańska w kierunkach Starej Piły i Osowa przez Owczarnię) i na miejską sieć tramwajową.     
2. Zastosowanie ruchu dwusystemowego wymaga – w stosunku do ruchu jednorodnego –  w największym stopniu dostosowania taboru tramwajowego i ze względu na szersze obrzeża kół dobrego utrzymania torów tramwajowych na terenie miast, o szynach w poziomie ulic.
3. Największą korzyścią zastosowania tego typu rozwiązań jest zwiększenie elastyczności wykorzystania drogi szynowej i maksymalna możliwa integracja systemów transportu miejskiego i regionalnego.     
4. Wdrożenie ruchu pojazdów dwusystemowych zwykle wiąże się z eliminacją z obsługiwanych tras pociągów osobowych o najniższej prędkości handlowej i dobudową dodatkowych przystanków dla zwiększenia dostępności linii.   
5. Możliwe jest zastosowanie na terenie Gdańska droższych rozwiązań alternatywnych jednosystemowych. Przedstawione powyżej rozważania na temat dwóch linii jednotorowych zostały jednak odrzucone jako zbytnio zmniejszające przepustowość, a tym samym atrakcyjność obu linii.