Кіріспе
Темір жолдың жылжымалы құрамы және инфрақұрылымы
Темір жол көлігі операциялары – темір жолдың күнделікті жұмысы. Темір жолдың екі негізгі бөлігі бар: инфрақұрылым (тұрақты жол, рельстер, станциялар, жүк терминалдары, виадуктар, туннельдер және т.б.) және жылжымалы құрам (жолаушылар вагондары, локомотивтер, жүк вагондары және т.б.). Осы екі бөліктің меншігі мен басқаруы орналасқан жеріне қарай өзгеше. Кейбір аймақтарда (әсіресе Солтүстік Американың көп бөлігінде) жеке темір жол компаниялары инфрақұрылым мен жылжымалы құрамды иеленеді және басқарады (мысалы, Union Pacific). Ұлыбританияда инфрақұрылым Network Rail компаниясына тиесілі және олар оны күтіп ұстайды, ал жылжымалы құрам көбінесе жеке темір жол компанияларына тиесілі және олар басқарады. Қытай және Франция сияқты ұлттық темір жол жүйесі бар елдерде инфрақұрылым мен жылжымалы құрам тікелей немесе жанама түрде мемлекетке тиесілі және басқарылады.
Операция
Темір жолдың жұмысы басқару жүйесі арқылы іске асырылады, бастапқыда механикалық тәсілдермен, бірақ қазіргі кезде көбінесе электрондық және компьютерлік түрде.
Сигнал беру
Жол қозғалысын басқаруға қолданылатын сигналдау жүйелері, не тұрақты блок, не жылжымалы блок түрінде болуы мүмкін.
Белгілі блокты сигнализация
Көптеген блоктар "тұрақты" блоктар болып табылады, яғни олар екі белгілі нүкте арасындағы рельс жолының бөлігін көрсетеді. Сағат кестесі, пойыз кезегі және жетонға негізделген жүйелерде блоктар әдетте таңдалған станцияларда басталып, аяқталады. Сигналға негізделген жүйелерде блоктар әдетте сигналдарда басталып, аяқталады. Балама ретінде, кабиналық сигнализация қолданылуы мүмкін. Блоктардың ұзындығы пойыздардың қажетті жиілікте жүруіне мүмкіндік беретіндей етіп есептеледі. Аз пайдаланылатын тармақ желісінде блоктардың ұзындығы бірнеше шақырымға жете алады, ал қарбалас қалалық теміржолдарда бірнеше жүз метрлік блоктар болуы мүмкін.
Жылжымалы блоктарды сигнализациялау
Белгілі блоктардың кемшілігі мынада: пойызға рұқсат етілген жылдамдық артқан сайын, тоқтау қашықтығы да ұзарады, демек блоктардың ұзындығы да артуы керек. Бұл желінің өткізу қабілетін төмендетеді. Қозғалмалы блок жүйесінде компьютерлер әрбір қозғалып келе жатқан пойыздың артындағы, ешқандай басқа пойыздың енуіне болмайтын "қауіпсіз аймақты" есептеп шығарады. Бұл жүйе әрбір пойыздың қайда екенін және қандай жылдамдықпен қозғалатынын дәл білуге тәуелді. Қозғалмалы блок жүйесінде жол бойындағы сигналдар болмайды, ал нұсқаулар тікелей пойыздарға жіберіледі. Бұл жүйенің артықшылығы – пойыздардың бір-біріне жақын қашықтықта жүруіне мүмкіндік бере отырып, жолдың өткізу қабілетін арттыру. Бұл жүйе тек бірнеше тәуелсіз желілерде, мысалы, метро желілерінде қолданылады.
Темір жол жүйесінің түрлері
Темір жол жүйелерінің көпшілігі бір рельсте бірнеше функцияны атқарады, жергілікті, қашықтыққа және қала маңындағы жолаушылар пойыздарын, сондай-ақ жүк пойыздарын тасымалдайды. Әр елде оларға берілетін мән әртүрлі. Кейбір қалалық теміржол көлігі, жылдам транзит және жеңіл теміржол жүйелері қызмет көрсететін қалаларда ұлттық жүйеден бөлек болады. Кен орындарын қамтамасыз ететін кейбір жүк тасымалы жолдары да бөлек, және олар көбінесе кен компаниясына тиесілі. Өнеркәсіптік теміржол – зауыттар мен кен орындарында қолданылатын мамандандырылған теміржол жүйесі. Көлбеу баурайлы теміржолдар әдетте арнайы қауіпсіздік жүйелерімен бөлек орналасады.
Тұрақты жол және темір жол құрылысы
Тұрақты жол физикалық география аймағынан өтеді. Рейльдердің геометриясы физикалық географиямен шектеледі.
Көлік құралдарының түрлері
Пойыздар бір немесе бірнеше локомотивтермен итеріледі немесе тартылады. Жүк пойыздарында көбінесе екі немесе одан көп локомотивтер көптеген тартылыс режимінде біріктіріледі. Теміржол вагондары немесе жылжымалы құрам жолаушылар вагондары, жүк вагондары, техникалық вагондар және Америкада – кабуздардан тұрады. Заманауи жолаушылар пойыздары кейде алдыңғы және артқы локомотивтермен (төбе және артқы бөлімдерді қараңыз) итеріледі немесе тартылады, олардың екеуі де моторлы болуы немесе жұмыс істеуі міндетті емес. Көптеген жолаушылар пойыздары жолаушылар вагондарының астына орнатылған моторлары бар көп бірліктерден құралады.
Жүк тасымалы операциялары
Жүк немесе жүк пойыздары интермодальды терминалдарда (контейнерлік жүк станциялары немесе жүк терминалдары деп те аталады) және клиенттердің орналасқан жерлерінде (мысалы, кен орындары, астық терминалдары, зауыттар) жүктелді және түсіріледі. Интермодальдық жүк тасымалы стандартталған контейнерлерді пайдаланады, олар крандармен иеленеді. Жүк пойыздары бағыттары бойында вагондарды сұрыптау және соңғы пункттеріне пойыздарды құрастыру, сондай-ақ жабдықты күтуге, жанармай құюға және экипажты ауыстыруға арналған теміржол станциялары арқылы өтеді. Жүк станциясында пойыздар жіктеу станциясында құрастырылады. Шантерлік локомотивтер осы құрастыру процесіне көмектеседі. Бір түліктік пойыз (блок пойызы деп те аталады), бірдей бастапқы және соңғы пункттері бар вагондар блогын тасымалдайды, жіктеу станциясында сұрыпталмайды, бірақ тексеру, локомотивті күту және/немесе экипажты ауыстыру үшін жүк станциясында тоқтауы мүмкін. Бір жолда жүк және жолаушылар тасымалдарын біріктіру, жүк операторлары мен қоғамдық көліктің әртүрлі талаптарына байланысты, операциялық мәселелер тудырады. Көптеген кіші елдерде жолаушылар тасымалы күндіз жүзеге асырылады, ал жүк пойыздары көбінесе түнгі уақытта жүреді. Кейбір операциялар үшін арнайы жолдар белгіленген.
Локомотивтермен жұмыс істеу
Белсенді емес локомотивтер локомотив депосында (Ұлыбритания термині) немесе мотор үйінде, сондай-ақ моторлар үйі немесе дөңгелек үй (АҚШ) деп аталады. Локомотив құрылыстары немесе жетекті күтім депосында локомотивтер тазаланады, тозу деңгейі тексеріледі, жөнделеді, жаңартылады немесе жақсартылады. Бу өндіруге қабілетті, пайдаланудан шығарылған локомотивтер кейде жартылай тұрақты орындарда орналастырылып, олардың қазандықтары жылыту жүйелеріне, электр машиналарын қуаттандыруға, жолаушылар вагондарын жылытуға немесе қар мен мұзды тазарту жұмыстарына, мысалы, суық ауа райында пойыз бағыттарын мұздан тазалауға пайдаланылды. Жаңа жабдықтармен салыстырғанда ескірген немесе тиімсіз болып саналатын, немесе жөндеуге келмейтіндей тозығы жеткен теміржол жабдықтары қызметтен шығарылуы мүмкін. Мұндай жабдықтардың қолданылатын бөліктері теміржол компаниясымен басқа машиналарда қайта пайдалану үшін алынып тасталуы немесе басқа пайдаланушыларға қайта жаңарту және пайдалану үшін толық жиынтық ретінде сатылуы мүмкін. Егер жабдық толығымен қолдануға жарамсыз деп танылса және оны жөндеуге тырысу қаржылық тұрғыдан тиімсіз болса, машинаның барлығы металл тескісі деп жарияланып, әдетте шикізатты қайта өңдеу үшін алып кетуге және бөлшектеуге сатылады. Егер құтқару немесе тескілеу процесі қаржылық тұрғыдан өтелмесе, жабдық оны жүзеге асыру мүмкін болғанша орнында қалдырылуы мүмкін. Кейбір жағдайларда маңызды немесе құнды жабдықтар сақтау үшін сатып алынады. Олар теміржол музейлеріне қойылуы немесе теміржол тарихын сақтаушы топтар мен жеке коллекционерлер сатып алуы мүмкін. Бу локомотивтері көбінесе айналмалы депо деп аталатын дөңгелек депода, айналмалы платформаның айналасында орналастырылатын.
Жолды жөндеу
Жолдың белгілі бір бөлігінде жұмыс пойызының болуы бағыттың өткізу қабілетін уақытша төмендетіп жібереді. Мұндай жағдайлардағы әдеттегі тәсіл – жол "иеленген" кезде басқа қозғалысты толығымен тоқтату. Егер мүмкіндік болса, қызметтер басқа бағытқа бұрылуы мүмкін, немесе жолаушылар тасымалы ауыстырушы автобус қызметі арқылы жалғастырылуы мүмкін. Сондықтан, мұндай жол иеленуін пайдалану деңгейі төмен болатын кезеңдерге (мысалы, жүк азаймаған уақыт, түнгі уақыт немесе мерекелік күндер) жоспарлау экономикалық тұрғыдан тиімді, бұл қалыпты қызмет көрсетуге және кіріске тигізетін әсерді азайтуға мүмкіндік береді.
Негізгі факторлар (жұмыс істеу мүмкіндігі)
Әрбір көлік жүйесі елдің инфрақұрылымына үлес қосады, демек экономикалық мағынасы болуы керек, әйтпесе ол жабылуы мүмкін. Осы себепті, әрбір жүйенің өзіндік міндеті немесе міндеттері болады. Бұл міндеттер уақыт өте өзгеруі мүмкін, бірақ олар әрбір жүйенің техникалық сипаттамаларына әсер етеді.
Сыртқы факторлар
Темір жол көлігі жүйелері ландшафтқа енгізілген, соның ішінде физикалық географиясы (төбелер, аңғарлар сияқты) және адам географиясы (елді мекендердің орналасуы) ескеріледі. Темір жол көлігі жүйесі өз кезегінде адам географиясына әсер ете алады.
Физикалық география
Жүйенің тұрақты жолы өзінің аймағының географиялық және геологиялық ерекшеліктерінен өтуі тиіс. Ол жазық немесе таулы болуы мүмкін, су және таулар сияқты кедергілерге ие болуы мүмкін. Бұл факторлар жүйенің өзіндік ерекшеліктерін анықтайды. Пойыздардың қозғалыс бағытындағы еңіс бұрышы да дұрыс есептелуі керек. Осы кезеңде туннельдердің қайдан салынатыны шешіледі.
Адам географиясы
Теміржол көлігі адам географиясына әсер етеді. Ірі қалалар (мысалы, Найроби) теміржолдың өтуі арқасында пайда болуы мүмкін. Тарихи тұрғыдан алғанда, егер станция қызмет көрсетуге тиіс қала немесе елді мекеннен тыс жерде салынса, сол елді мекен станцияны қамтитын етіп кеңейеді немесе станцияның жанында ғимараттар (әсіресе саяхатшыларға арналған үйлер) бой көтереді. Станцияның болуы қала немесе ауылда тұратын жұмыс істеуге қатынайтындардың санын арттырып, оны жатақханалық елді мекенге айналдыруы мүмкін. Трансконтиненталдық теміржол американдықтардың Батыс шекарасын жаулауына зор ықпал етті. Қытайдың Тибетке теміржол салуы да ұқсас салдарға алып келуі мүмкін.
Тарихи факторлар
Теміржол көлігі жүйелері жиі олар үшін арналмаған мақсаттарда пайдаланылады, бірақ адам географиясының өзгеруіне байланысты оларға бейімделді. Саясат теміржолдарға қатысты шешімдерде маңызды рөл атқарады, мысалы, Бичинг балтасы сияқты. Ұлыбританияда теміржол салу немесе жаңарту үшін әдетте Парламент актісі қажет. Көптеген елдерде теміржолға берілетін субсидиялар пайда таппаса да, қоғам үшін қажетті теміржолдардың жұмысын жалғастыруға мүмкіндік береді.