HIZLI TREN VE RAY SİSTEMLERİNİN TARİHÇESİKömür taşımacılığından kullanılan raylar üzerinde atla çekilen ilk vagonlardan

günümüze kadar hızlı trenlerin gelişimi...

Resim 1.1: En eski raylar ve kömür taşımacılığı

En Eski Raylar ve Kömür Taşımacılığı

Pompei kentinde yollarda bulunan oyulmuş yivler Romalılar zamanından beri

raylarda ilerleyen vagonların kullanıldığını gösteriyor. Raylar belki daha önceden de

kullanılıyordu ama günümüze bilinen en eski raylar, lavlar altında kalıp iyi

korunmasından dolayı Pompei' deki oyulmuş yivlerdir. Tahta raylar ise Maden

Ocaklarında 16. yüzyıldan itibaren kullanılmaya başlandı. Maden ocaklarında, tahta

raylar üzerinde vagonlar insan gücüyle ya da atla çekiliyordu. Sürtünmenin az

olmasından dolayı raylar üzerindeki bir taşıtı hareket ettirmek daha kolay oluyordu.

İlk Buharlı Araç

Resim 1.2: İlk Buharlı Araç

Fransız Nicholas Cugnot 1769 yılında buharla çalışan, üç tekerlekli ilk aracı üretti.

Orduda kullanılan topları taşımak için üretilmişti ama aracın önündeki çok büyük

buhar kazanı manevra yapmasını zorlaştırıyordu; ilk denemesinde taş bir duvara

çarptı. İkinci denemesinde ise virajı alamayarak devrildi ve halka zarar verdiği

gerekçesiyle tutuklandı.

İlk Buharlı Lokomotif, 1804

Resim 1.3: İlk Buharlı Lokomotif

İngiliz Richard Trevithick, kalay madeninde tekniker olarak çalışıyordu. Maden

ocaklarında biriken suyun dışarı atılması için buharla çalışan bir pompa yapmıştı.

Raylar üzerinde atlarla çekilen vagonların buhar gücüyle çalışan bir makine

tarafından çekilebileceği fikrini 1801 yılında hayata geçirdi; Noel akşamı, yaptığı

lokomotifle, arkadaşlarını dik bir yokuştan yukarı çıkardı. 1804 yılında İngiltere'de bir

demir işletmesinde kullanılmak üzere ilk demiryolu lokomotifini üretti.

Trevithick, halkın ilgisini çekebilmek için Londra'nın en işlek bölgelerinden birine daire

şeklinde demir raylar döşetti ve halkı lokomotifin çektiği vagonlara bindirdi fakat ilgi

görmedi. 1812 yılında, 5 km uzaklıktaki madenden İngiltere'nin Leeds kentine kömür

taşımak için raylar döşendi ve John Blenkinsop bu raylar üzerinde kullanılacak olan

lokomotifi üretti.

İlk Yolcu Trenleri

İngiltere'de Stockton ve Darlington arasında, 1825 yılında, o zamana kadar yapılmış

en uzun demiryolu döşendi. 35 kilometrelik bu demiryolu kömür taşımacılığı için

yapılmış olsa da insan da taşınıyordu. 1829 yılında, Liverpool ve Manchester

Demiryolu şirketi lokomotif seçimi için yarışma düzenledi ve yarışmayı Robert

Stephhenson'un ürettiği Rocket isimli lokomotif kazandı. Rocket, saatte 25 km hızla

110 kilimetre yol aldı. Amerika Birleşik Devletlerinde, 1930 yılında, "Charlestown'un

En İyi Dostu" adlı lokomotif ilk yolcularını taşımaya başladı.

Resim 1.4: İlk Buharlı Yük Treni

Atlas Okyanusu'ndan Büyük Okyanus'a Rayların Döşenmesi

Amerika Birleşik Devletlerinde iki okyanus arasında, ülkeyi bir uçtan diğerine

bağlayacak demiryolu yapımına karar verildi. 1863 yılının Ocak ayında Central

Pacific Demiryolu Şirketi 10 bin işçisiyle Sacramento'dan, 1965 yılının Aralık

ayındaysa Union Pacific Demiryolu Şirketi, 12 bin işçiyle Omaha'nın doğusundan

raylar döşemeye başladı.

Resim 1.5: İlk Tren raylarının döşenmesi

İki demiryolu, yaklaşık üç yıl sonra, 10 Mayıs 1869 günü, Utah, Promontory Point'te

altın çiviyle birleştirildi. 1870 yılına kadar, Amerika Birleşik Devletlerinde 75 bin

kilometre uzunluğunda ray döşenmişti. 1900 yılında, 300 bin; 1916 yılındaysa toplam

demiryolu uzunluğu 450 bine ulaştı.

Dünya'da Demiryolları

İlk Lokomotifler İngilizler tarafından üretildi. Amerika Birleşik Devletlerinde,

demiryollarında kullanılan lokomotifler genellikle İngiltere'den getiriliyordu. Fakat

1850'lerden sonra Amerika Birleşik Devletleri ve Almanya'da lokomotif üretimde yer

almaya başladı.

Fransa'da ilk demiryolu 1837 yılında Paris'le St. Germain arasında açıldı ve İngiliz

tasarımı olan "Crampton" lokomotifleri kullanılıyordu.

Almanya'daki ilk demiryolu 1835 yılında, Nurember ile Fürth kentleri arasında açıldı,

İngiliz üretimi "Der Adler" isimli lokomotif kullanıldı.

İngiliz denetimindeki Hindistan'da Bombay'la Thana arasında 18 Nisan 1853 yılında,

40 km'lik ray döşendi.

Japonya'da ilk demiryolu, 12 Haziran 1872 yılında, Yokohama ile Singawa arasında

kullanılmaya başlandı. 1890 yılında toplam demiryolu uzunluğu 2000 km'ye 1892

yılında ise 20 bine ulaştı.

Çin'deki ilk demiryolu 1876 yılında Şangay'la Vuzong kentleri arasında açıldı.

Afrika'daki Demiryolları Avrupalı ülkeler tarafından 1880 yılındaki toplantıda

paylaşıldı. Afrika ülkeleri bağımsızlıklarına kavuştuklarında demiryollarının rayları

arasındaki uzunlukların 12 değişik ölçüde olduğunu fark ettiler.

Pullman Vagonları

Resim 1.6: Pullman Vagonları (İçi)

Lokomotifler daha güçlü hale gelirken yolcu taşımanın da daha konforlu hale

getirilmesine çalışıyordu. Amerikalı Sanayici George Pullman, 1863 yılında ilk yataklı

vagonları üretti; 1868 yılındaysa yemek vagonunu ekledi.

Tren İstasyonları ve Sinyalizasyon

Dünyanın ilk büyük istasyonu olarak, 1830 yılında inşa edilen Londra'daki Euston

İstasyonu kabul edilmektedir. Dönemin en modern ulaşım olduğundan istasyonların

inşasında en iyi mimar ve mühendisler çalışmaya başladı.

Trenlerin bir istasyonda durup durmayacaklarına karar vermeleri için mekanik

kollardan oluşan sinyalizasyon sistemi kullanılmaya başlandı.

Elektrikli Trenler ve Tramvaylar

Elektrikli tren tasarımı ilk olarak, 1835 yılında Amerikalı Thomas Davenport

tarafından yapıldı. 1842 yılındaysa İskoçya'nın Edinburgh ile Glasgow şehirleri

arasında ilk elektrikli tren kullanılmaya başlandı ve saatte 6 km hızla gidiyordu ve

yolcu taşımacılığında kullanılamadı.

Yolcu taşımacılığında kullanılan ilk elektrikli tren Alman Werner Von Siemens

tarafından yapıldı. Siemens'in ilk elektrikli treni 1879 yılında Berlin Ticaret Fuarında

270 metre ray üzerinde tanıtıldı ve o da 6 km hızla gidebiliyordu. Yolcu taşımak için

iki yıl daha beklemek gerekiyordu. 1881 yılında, Berlin yakınlarında ilk elektrikli tren

yolcu taşımaya başladı.

4 Ağustos 1883 yılında İngiltere'de Brigton ile Rottingdean arasında elektrikli tren

kullanılmaya başlandı.

Amerika Birleşik Devletlerinde, New York'ta, 1895 yılında elektrikli trenler çalışmaya

başlandı. Aynı yıl Baltimore ve Ohio arasındaki çoğu tünellerden geçen 6 km'lik yolda

da elektrikli trenler kullanılmaya başlandı.

Dizel Trenler

Dizel motoru icat eden kişi Fransa doğumlu Alman Rudolph Diesel ilk dizel motorunu

1893 yılında tanıttı. Fakat tam anlamıyla çalışan ve kullanılabilen dizel motoru 1897

yılında üretmeyi başardı.

Trenlerde dizel motorun kullanıma başlanması 1912 yılında oldu; Kuzey Britanya

Lokomotif Şirketi ilk dizel lokomotif denemelerine başladı. Bu trenler ilk olarak

İsveç'te kullanılmaya başlandı. Dizel Lokomotifler, 1923'ten sonra da Amerika'da

kullanılmaya başlandı. İngiltere'de ise 1931 yılında ilk dizel lokomotifler raylarda

yerini alacaktı.

Hızlı Trenler

Dünyanın ilk yüksek kapasiteli hızlı treni (12 vagonlu) Japonya'nın geliştirdiği ve Ekim

1964'te hizmete giren Tōkaidō Shinkansen adlı trendir. Kawasaki Heavy Industries

tarafından geliştirilen 0 serisi Shinkansen Tokyo–Nagoya–Kyoto–Osaka hattında

1963 yılında saatte 210 km hız yaparak (yolculu) yeni bir dünya rekoru kırdı.

Yolcusuz olarak saatte 256 km'ye ulaşabilmiştir.

Avrupa kamuoyu hızlı tren ile Ağustos 1965'te gerçekleştirilen Münih’ teki

Uluslararası Ulaşım Fuarı’nda tanıştı. DB Class 103 adlı tren Münih ve Augsburg

arasında saatte 200 km hız ile toplam 347 sefer yaptı. Bu hızda yapılan ilk düzenli

hizmet ise Paris ve Toulouse arasında yapılan TEE "Le Capitole" hattıydı.

Dünyanın birçok ülkesinde kullanılan hızlı trenler, bulundukları ülkelere göre farklı

adlar almaktadır. 1990 Mayısında gerçekleştirilen 515,3 km/saat hızla dünya

rekorunu elinde tutan, Fransa’da işletilen hızlı trenlerin adı “TGV” (Train a Grande

Vitesse). Dünyanın en hızlı trenlerine sahip Fransa, TGV’ lerin yaptığı ortalama 250-

300 km/saat hızla da öteki ülkelerin biraz önündedir. Fransa’ dan sonra gelen

Japonya’ nın hızlı treninin adı “ġinkansen” dir. ġinkansenler çalıştırıldıkları hatlarda

günde 120’ den fazla trenle yılda 290 milyon yolcu taşır. Japonya’ da ġinkansen

dışında STAR 21 ve WIN350 projeleriyle 21. yüzyılın süper trenleri geliştirilmektedir.

Hız rekorunda TGV‟den sonra dünya ikinciliğini elinde tutan STAR 21‟in ulaştığı en

yüksek hız 425 km/saattir. Alman hızlı trenleri “ICE” (ınter city express), İspanyol hızlı

trenleri AVE (alta velocidata española), İngiltere’deki hızlı trenler IC225, İtalya’ da

kiler ise ETR-450 gibi adlar alır. Avrupa’ da bu hızlı trenlerin işlediği hatlar dışında

Paris-Londra-Brüksel arasında 14 Kasım 1994’ te Mang Tüneli’ nin hizmete

açılmasıyla bir hat daha kuruldu. “Eurostar” adı verilen bu yüksek hız hattında

Fransız TGV‟leri çalışmaktadır. Bu uluslararası trenle ilgili birtakım özellikler vardır.

Eurostar‟ın Paris-Tünel arasındaki hızı saatte 267,2 km iken Londra-Tünel arasındaki

hızı ancak 102 km/saat olabilmektedir. Bu, trenin iki ülkede işletildiği hatların

birbirinden farklı olmasından kaynaklanmaktadır. Bunun dışında her 3 ülkede de

farklı sinyalizasyon sistemleri kullanıldığı için trenin makinistine çok iş düşmektedir.

Her biri diğerinden farklı olan bu karmaşık sinyal sistemlerinin tek bir sistem altında

toplanması için çalışılmaktadır. Şimdilerde Avrupa’ da daha geniş bir yüksek hızlı tren

şebekesinin yapımından söz edilmektedir. Paris-Brüksel-Köln-Amsterdam-Londra

arasında çalışacak olan bu hattın adı ise PBKAL‟dır (Harita 1.1).

Harita 1.1: Avrupa'daki hızlı tren hatları

Aşağıdaki tablonun amacı, saatte 200 km ya da daha fazla hız yapabilen trenleri

ülkeleriyle birlikte gösterebilmektir. Saatte 300 km hız yapabilen hatları bulunan

ülkeler mavi zeminle belirtilmiştir (Tablo 1.1).

Ülke Toplam hat uzunluğu (km)

Düzenli sefer hızları

Hız rekorları

Belçika 326 300, 250 km/sa. 347 km/sa.Çin 6003 431 km/sa.

(maglev) 350, 300, 250, 200 km/sa. (geleneksel)

502 km/sa. (maglev) 394 km/sa. (gele-neksel)

Finlandiya 60 220 km/sa. 255 km/sa.Fransa 1700 320, 300, 280,

210 km/sa.574 km/sa.

Almanya 1290 300, 280, 250, 230 km/sa. (geleneksel)

550 km/sa. (maglev) 406 km/sa. (geleneksel)

İtalya 814.5 300, 260, 200 km/sa.

368 km/sa.

Japonya 2459 300, 275, 260 km/sa. (geleneksel)

581 km/sa. (maglev) 443 km/sa. (geleneksel)

Hollanda 100 300, 250, 140/160 km/sa.[3]

336.2 km/sa.[4]

Norveç 60 210 km/sa. 260 km/sa.Portekiz 314 220 km/sa. 275 km/sa.Rusya 649.7 210 km/sa. 260 km/sa.Güney Kore 240.4 300, 240 km/sa. 355 km/sa.İspanya 1272.3 350, 300, 250

km/sa.404 km/sa.

İsveç 0 200 km/sa. 303 km/sa.İsviçre 79 250[5], 200

km/sa.280 km/sa.[6]

Tayvan 335.5 300, 240 km/sa. 315 km/sa.Türkiye 245 250 km/sa. 303 km/sa.İngiltere (Birleşik Krallık)

1400 300 km/sa., 201 km/sa.

335 km/sa.

A.B.D. 7800 241 km/sa., 201 km/sa.

264 km/sa.

Tablo 1.1: 200 Km/h ve daha hızlı olan trenlerin tablosu

Ülkemizdeki Hızlı Tren Sistemi

TCDD 2003 yılında Ankara-Eskişehir illeri arasındaki hızlı tren ray hattının yapımını

başlatmıştır. 23 Nisan 2007 tarihinde deneme seferlerine başlanmış, 13 Mayıs 2009

tarihinde de ilk yolcu seferi yapılmıştır. 245 km'lik Ankara-Eskişehir hattı, yolculuk

süresini 65 dakikaya düşürmüştür. Hattın Eskişehir-İstanbul kısmının 2009'da

tamamlanması öngörülmüştür. Hat 2012'de Marmaray'la bağlandığında Avrupa ve

Asya arasında dünyanın ilk günlük sefer yapan hattı olacaktır. Ankara-Eskişehir

hattında kullanılan TCDD HT65000 modelleri İspanyol Construcciones y Auxiliar de

Ferrocarriles (CAF) şirketi tarafından üretilmiştir ve standart olarak 6 vagon

çekebilmektedir. Gerekli durumlarda bu sayıya 2 vagon daha eklenebilmektedir. İki

lokomotifi birleştirerek 12 vagonlu bir tren de elde edilebilmektedir. Yapılan bu

projelerin 2. etabı olan Eskişehir-İstanbul hattının da tamamlanmasıyla İstanbul-

Ankara seyahat süresi yaklaşık 3 saate inecektir. TCDD'nin hızlı tren projeleri ve

hatların tamamlanması durumundaki seyahat süreleri şöyle:

Ankara-Konya 1 saat 10 dakika

Ankara-Sivas 2 saat

İstanbul-Sivas 5 saat

Ankara-Afyon 1 saat 15 dakika

Ankara-İzmir 3 saat 20 dakika

Ankara-Bursa 2 saat 30 dakika

TCDD, istasyonlarının şehir içinde yer alması nedeniyle uçak yolculuğuna göre daha

hızlı ulaşım sağlayabilen hızlı trenlerle tekrar Altın Çağı’na dönmeyi hedefliyor.

Elektrik enerjisiyle çalıştıkları için çevreye zarar vermeyen hızlı trenler, saatte 250

kilometre hızla Ankara-Eskişehir arasını 1 saat 20 dakikaya indirecektir (Resim 3.15).

TCDD Genel Müdürlüğü, Avea iş birliğiyle yüksek hızlı trende (YHT) “kesintisiz” mobil

iletişim imkânı sunacak GSM-R sistemini kurdu. İlk uygulaması 2000 yılında

Avrupa'da gerçekleştirilen ve birçok ülkede çalışmaları devam eden GSM-R sistemi,

demir yolu haberleşme teknolojisindeki yeni Avrupa standardı olarak kabul ediliyor.

Türkiye'de konforlu ve kısa sürede ulaşım imkânı sağlayan hızlı tren projelerinden

ilkini tamamlayan TCDD, YHT' deki mobil iletişim bağlantı sorununu çözmek için

Avea ile iş birliği yaptı. Genel Müdürlük, başta Avrupa ülkeleri olmak üzere pek çok

ülkede kullanılan GSM-R sistemini YHT altyapısına entegre etti. Kısa bir süre içinde

devreye girmesi planlanan kapalı devre sistem kapsamında, TCDD personelinin

kendi arasında iletişim kurabileceği, “0594” kod numaralı GSM hatları da Genel

Müdürlük bünyesinde kullanılmaya başlanacaktır. Yüksek hızlı trenle-rin altyapısına

entegre edilen sistem, saatte 250 kilometre hızda kesintisiz iletişim olanağı sunuyor.

500 kilometrelik hızı destekliyor. Sistemde hat boyu ve manevra alanı çalışanları

arasında grup konuşmaları, treni kontrol eden otomatik tren kontrol (ATC) sistemi ve

tren ile yer arasında veri haberleşmesi imkânları bulunuyor. Ses duyuru servisi

sayesinde bir gruba aynı anda duyuru da yapılabilen sistemde, acil durumlar için

mevcut konuşma kesilerek acil konuşmaya olanak tanınıyor.

Diğer haberleşme ve GSM sistemleriyle birlikte çalışabilen GSM-R ile trende kesinti-

siz ses ve GPRS bağlantılı internet haberleşmesi de mümkün olabiliyor. Sistem,

yolcuların tüm gecikmelerden anında bilgilendirilmesi, inen/binen ve trendeki yolcu

sayısı, trende bilet satışı ve vagon takip sistemi gibi değişik uygulama olanakları da

sunuyor.

Hızlı tren setlerinde dağıtılmış 8 motor tarafından çekilen tren, motor arızalarından

dolayı yolculuklarda herhangi bir aksamaya meydan vermeyecektir. Trende, işletmeyi

temsil eden kurumsal renkler olan mavi ve kırmızı renkler yer almaktadır. 6 setten

oluşan vagonlar, business ve ekonomi vagonları olarak ayrı ayrı dizayn edilmiştir.

Business vagonların oturma düzeni 2 artı 1 koltuk şeklinde, ekonomi vagonları ise 2

artı 2 koltuk şeklindedir. Tek seferde Toplam 419 yolcuyu taşıyabilen trenin

koltuklarının 55‟i business, 354‟ü birinci sınıf, 2‟si özürlü, 8'i de kafeterya için monte

edilmiştir. Business bölümdeki koltuklar deri, diğer bölümlerdeki koltuklar ise kumaşla

kaplanmıştır. Business bölümündeki tüm koltukların arka bölümlerine 4 ayrı kanaldan

yayın yapılabilecek şekilde LCD ekran görsel yayın sistemleri konulmuştur.

Taşınabilir bilgisayarlar için güç kaynağının bulunduğu trenlerde ortak kullanım için

ayrıca LCD ekranlar tavanlara yerleştirilmiştir. Yolculukta maksimum konforun

sağlanması amacıyla hızlı trenin ses yalıtım düzeyi yükseltilmiştir.

Resim 1.7: Türkiye’deki hızlı tren