Строительство магнитной левитационной железной дороги в Японии

Введение

Магнитная высокоскоростная железнодорожная линия строится в Японии.

Линия Чуо Шинкансен (中央新幹線) – японская линия на магнитной подушке, строящаяся между Токио и Нагоей, с планами по продлению до Осаки. Первый участок линии пройдёт между станцией Синагава в Токио и станцией Нагоя в Нагое, с промежуточными станциями в Сагамихара, Кофу, Иида и Накацугава. После завершения строительства линии Токио – Нагоя, она будет продлена до станций в префектурах Миэ, Нара и Осака. Ожидается, что время в пути между Токио и Нагоей составит 40 минут, а между Токио и Осакой – 67 минут при максимальной скорости. Около 90% линии до Нагои пройдет в туннелях. Линия Чуо Шинкансен является результатом многолетнего развития японских технологий магнитной левитации, начатого в 1970-х годах. Это финансируемый правительством проект, инициированный авиакомпанией Japan Airlines и бывшими Японскими национальными железными дорогами (JNR). В настоящее время эксплуатацией и исследованиями занимается компания Central Japan Railway Company (JR Central). Планируется, что линия будет построена путем расширения и интеграции существующей испытательной трассы Яманаси (см. ниже). Сами поезда в Японии широко известны как линейные моторы (リニアモーターカー), хотя существует множество технических модификаций. Правительственное разрешение на начало строительства было получено 27 мая 2011 года. Строительство линии, стоимость которой оценивается более чем в 9 триллионов иен (приблизительно миллиардов долларов США), началось в 2014 году. Дата начала коммерческой эксплуатации пока не определена, поскольку префектура Сидзуока отказала в разрешении на проведение строительных работ на части маршрута в июне 2020 года.

Испытательные трассы Миядзаки и Яманаси

После открытия Токайдо-синкансэн между Токио и Осакой в 1964 году, Японские национальные железные дороги (JNR) сосредоточились на разработке более быстрой технологии магнитной левитации. В 1970-х годах в префектуре Миядзаки была построена испытательная трасса для исследований и разработок в области магнитной левитации. Поскольку желаемые результаты были получены на (ныне закрытой) испытательной трассе Миядзаки, в префектуре Яманаси, между городами Оцуки и Цуру, была построена новая испытательная трасса с туннелями, мостами и уклонами. Жители префектуры Яманаси и государственные служащие имели право на бесплатные поездки по испытательной трассе Яманаси, и в них приняли участие более 200 000 человек. Поезда на этой трассе регулярно развивали скорость свыше 500 км/ч, что позволило тщательно протестировать возможности будущего тюо-синкансэн. Трассу дополнительно продлили по будущему маршруту тюо-синкансэн, доведя общую длину до 43,2 км. Работы по продлению и модернизации были завершены к июню 2013 года, что позволило исследователям проводить испытания на максимальной скорости в течение более длительных периодов времени. Первые испытания на этой удлиненной трассе состоялись в августе 2013 года. В 2014 году JR Central начала предлагать общественности поездки на тестовом поезде по испытательной трассе Яманаси, посредством лотереи. Этот поезд установил мировой рекорд скорости для пилотируемого поезда на этой трассе.

Маршрутизация

Маршрут линии проходит через многие малонаселенные районы в Японских Альпах (горы Акаиси), но он более прямой, чем текущий маршрут Токайдо-синкансэн, и время, сэкономленное благодаря более прямому маршруту, было более важным критерием для JR Central, чем наличие станций в промежуточных населенных пунктах. Кроме того, более густонаселенный маршрут Токайдо перегружен, и предоставление альтернативного маршрута в случае блокировки Токайдо-синкансэн из-за повреждений, вызванных землетрясением, также было учтено. Минимальный радиус кривизны маршрута составит , а максимальный уклон – 4%. Это превышает показатели традиционных линий синкансэн, где максимальный уклон составляет 3%. Планируемый маршрут между Нагоей и Осакой включает остановку в Нара. В 2012 году политики и бизнес-лидеры из Киото обратились к центральному правительству и JR Central с просьбой изменить маршрут, чтобы он проходил через их город. Губернатор префектуры Нара объявил в ноябре 2013 года, что он повторно подтвердил намерение Министерства транспорта проложить участок маршрута через Нара. JR Central объявила в июле 2008 года, что Чуо-синкансэн начнет свою работу со станции Синагава в Токио, ссылаясь на трудности с приобретением земли на близлежащих станциях Токио и Синдзюку для строительства терминала магнитной левитации. + Сводная информация о рассмотренных планах (выбран план C) Название плана Маршрут между Кофу и Накацугава Расстояние от Токио (км) Стоимость строительства (JPY) от Токио Самое быстрое время в пути из Токио в Нагою через Осаку через Нагою через Осаку до Нагои до Осаки План A через долину Кисо 334 486 5,63 триллиона 8,98 триллиона 46 минут 73 минуты План B через долину Ина (Чино, Ина, Иида) 346 498 5,74 триллиона 9,09 триллиона 47 минут 74 минуты План C под Японскими Альпами и городом Иида 286 438 5,10 триллиона 8,44 триллиона 40 минут 67 минут

Отчет JR Central о Чуо-синкансэн был одобрен комиссией Либерально-демократической партии в октябре 2008 года, которая сертифицировала три предлагаемых маршрута для магнитной левитации. Согласно статье в Japan Times, JR Central поддерживала более прямой маршрут, который обойдется дешевле в строительстве, чем два других предложения, поддержанных префектурой Нагано. Последние два плана предусматривали отклонение линии на север между станциями Кофу и Накацугава для обслуживания районов в Нагано. В июне 2009 года JR Central также объявила результаты исследований, сравнивающих три маршрута, оценивающих доходы и время в пути, которые показали, что наиболее выгодным является кратчайший план C с длинными туннелями под Японскими Альпами. Совет по транспортной политике Министерства земли, инфраструктуры, транспорта и туризма пришел к выводу 20 октября 2010 года, что план C будет наиболее экономически эффективным. JR Central объявила, что по одной станции будет построено в каждой из префектур Яманаси, Гифу, Нагано и Канагава. Строительство началось 17 декабря 2014 года. Подготовительные работы на станции Нагоя начались в 2016 году. JR Central построила небоскреб высотой . Это сооружение, названное 名古屋駅新ビル ("Nagoya eki Shin biru", новое здание станции Нагоя), включает в себя станцию для поездов на магнитной подушке в его подземной части.

График строительства и затраты

JR Central объявила в декабре 2007 года о планах привлечения финансирования для строительства Chuo Shinkansen самостоятельно, без государственного финансирования. Общая стоимость, первоначально оценивавшаяся в 5,1 триллиона иен в 2007 году, к 2011 году возросла до более чем 9 триллионов иен. Тем не менее, компания заявила, что сможет получать прибыль до налогообложения в размере около 70 миллиардов иен в 2026 году, когда операционные расходы стабилизируются. Основная причина высоких затрат на проект заключается в том, что большая часть линии планируется к прокладке в туннелях (около 86% первоначального участка от Токио до Нагои будет проложено под землей), а некоторые участки – на значительной глубине (глубоко под землей) в общей сложности в районах Токио, Нагои и Осаки. Первоначальный график строительства 2013 года предусматривал открытие участка Токио–Нагоя в 2027 году, а участка Нагоя–Осака – в 2045 году. Он был разработан для того, чтобы общий объем долга JR Central оставался ниже уровня на момент приватизации (около 5 триллионов иен). Позже график был изменен, чтобы ускорить завершение участка Нагоя–Осака до 2037 года, после получения JR Central кредита от правительства Японии. Первым крупным объявленным контрактом стал контракт на строительство туннеля в префектурах Яманаси и Сидзуока, который, как ожидается, будет завершен в 2025 году. Строительство туннеля под Южными Японскими Альпами началось 20 декабря 2015 года, на глубине приблизительно метров под землей в самой глубокой точке. Ожидается, что туннель будет завершен в 2025 году, и после завершения он превзойдет глубокий туннель Дайсимадзу на линии Джоэцу Шинкансен, став самым глубоким туннелем в Японии. Также началось строительство станции магнитной левитации в Синагаве. Строительство, которое будет вестись под существующей станцией Шинкансен и будет включать две платформы и четыре пути, планируется на 10 лет, в основном для того, чтобы избежать перебоев в работе существующих поездов Токайдо Шинкансен, расположенных над новой станцией. JR Central оценивает, что тарифы на Chuo Shinkansen будут лишь незначительно выше, чем тарифы на Tokaido Shinkansen, с разницей примерно в 700 иен между Токио и Нагоей и около 1000 иен между Токио и Осакой. Положительное экономическое воздействие Chuo Shinkansen от сокращения времени в пути между городами оценивается в диапазоне от 5 до 17 триллионов иен в течение первых пятидесяти лет эксплуатации линии.

JR Central announced in December 2007 that it planned to raise funds for the construction of the Chuo Shinkansen on its own, without government financing. Total cost, originally estimated at 5.1 trillion yen in 2007, escalated to over 9 trillion yen by 2011. Nevertheless, the company has said it can make a pre tax profit of around 70 billion yen in 2026, when the operating costs stabilize. The primary reason for the project's huge expense is that most of the line is planned to run in tunnels (about 86% of the initial section from Tokyo to Nagoya will be underground) with some sections at a depth of (deep underground) for a total of in the Tokyo, Nagoya and Osaka areas. The original construction schedule from 2013, which called for the Tokyo–Nagoya segment to open in 2027 and the Nagoya–Osaka segment to open in 2045, was designed to keep JR Central's total debt burden below its approximate level at the time of privatization (around 5 trillion yen). The schedule was later altered to bring forward the completion date of the Nagoya Osaka segment to 2037, after JR Central received a loan from the Japanese government. The first major contract announced was for a tunnel in Yamanashi and Shizuoka prefectures expected to be completed in 2025. Construction of a tunnel under the southern Japanese Alps commenced on 20 December 2015, approximately below the surface at its deepest point. The tunnel is expected to be completed in 2025, and upon completion will succeed the deep Daishimizu Tunnel on the Joetsu Shinkansen line as the deepest tunnel in Japan. Construction has also started on the maglev station at Shinagawa. Being built below the existing Shinkansen station, and to consist of two platforms and four tracks, construction is planned to take 10 years, largely to avoid disruption to the existing Tokaido Shinkansen services located above the new station. JR Central estimates that Chuo Shinkansen fares will be only slightly more expensive than Tokaido Shinkansen fares, with a difference of around 700 yen between Tokyo and Nagoya, and around 1,000 yen between Tokyo and Osaka. The positive economic impact of the Chuo Shinkansen in reducing travel times between the cities has been estimated at anywhere between 5 and 17 trillion yen during the line's first fifty years of operation.

Спор в префектуре Шидзуока

Строительство части линии, проходящей через префектуру Сидзуока, еще не началось, поскольку муниципалитет выразил обеспокоенность по поводу возможной утечки воды из реки Ои в туннель, что может привести к понижению уровня воды. Компания JR Central изначально выразила опасения, что задержка в строительстве единственного 9-километрового участка, проходящего через Сидзуоку, может сорвать график реализации всего проекта. Некоторые политические аналитики полагают, что истинная причина очевидных опасений префектуры Сидзуока относительно проекта заключается не в реке Ои, а была использована в качестве предлога для того, чтобы вынудить JR Central построить железнодорожную станцию на линии Токайдо-синкансэн под аэропортом Сидзуока. Префектура Сидзуока, являясь единственной префектурой, где не планируется строительство новой станции, на протяжении многих лет лоббировала JR Central с целью строительства такой станции, с прокладкой линии непосредственно под аэропортом. Железнодорожная компания пока отказывает, ссылаясь на небольшое расстояние до соседних станций Какегава и Сидзуока. В случае строительства, время в пути от центра Токио до аэропорта будет сопоставимо со временем в пути до аэропорта Токио-Нарита, что позволит ему стать третьим транспортным узлом столицы. Поскольку станция будет построена под действующим аэропортом, ожидается, что она откроется после ввода в эксплуатацию новой линии магнитной левитации. В ходе встречи с представителями JR Central в июне 2020 года чиновники префектуры Сидзуока отказали в разрешении на начало строительных работ по возведению туннеля. На следующей неделе JR Central заявила, что открытие линии Токио-Нагоя в 2027 году, как было объявлено ранее, представляется "маловероятным". После серии встреч между JR Central и префектурой Сидзуока, организованных Министерством транспорта, в конце декабря 2021 года был опубликован промежуточный отчет о результатах этих встреч. В частности, в отчете подтверждалось, что JR Central обязуется возвращать любую воду, просачивающуюся в туннель после завершения строительства, однако на этапе строительства не существует известных технически осуществимых способов возврата всего объема воды. Вместе с тем, в отчете также заключалось, что объем утечки воды, вероятно, будет незначительным. 7 января 2022 года, комментируя отчет, губернатор префектуры Сидзуока выразил сохраняющееся несогласие со строительством, если оно может привести к понижению уровня воды, даже временно, во время строительных работ. Он призвал JR Central повторно рассмотреть возможность возврата воды, просачивающейся в туннель, в процессе строительства. 20 января того же года префектура официально назвала отчет "недостаточным" и заявила, что по-прежнему не даст разрешения на начало строительства. 21 декабря 2023 года, во время регулярной пресс-конференции, президент JR Central Нива объявил о достижении соглашения с Tokyo Electric Power Company, оператором плотины на реке Ои, о сокращении объема воды, забираемой из плотины выше по течению. Эта мера направлена на смягчение потенциального воздействия на уровень воды в реке Ои, которое может возникнуть в результате строительного проекта. Соглашение определяет методы сокращения водозабора и принципы компенсации. Предложение было положительно воспринято и ранее одобрено местным советом в ноябре 2023 года. 2 апреля 2024 года губернатор Кавакацу объявил о своей отставке после заявлений, которые были подвергнуты критике как оскорбительные для некоторых профессий. Это произошло менее чем через неделю после заявления JR Central о том, что компания не сможет выполнить свою задачу по открытию участка Синагава-Нагоя линии к 2027 году. Отставка губернатора Кавакацу вызвала дискуссии о том, одобрит ли его преемник строительство туннеля, что привело к незначительному росту котировок акций JR Central.

Construction is yet to commence on the part of the line going through Shizuoka Prefecture, as the municipality has expressed concern about water from the Ōi River leaking into the tunnel, lowering the water level. JR Central expressed concern early on that the delay in construction of the only 9 kilometer long section going through Shizuoka might throw the entire project off schedule. It is believed by some political analysts that the actual reason for Shizuoka Prefecture's apparent concerns of the project is not over the Ōi River, but was merely used as a pretense to force JR Central's hand in building a train station on the Tokaido Shinkansen under Shizuoka Airport. Shizuoka Prefecture, being the only prefecture where no new station will be built, has long lobbied JR Central for years for the construction of such a station, with the line running directly under the airport. The railway has so far refused, citing the close distance to the neighboring Kakegawa Station and Shizuoka stations. If constructed, travel time from the center of Tokyo to the airport would be comparable to that for Tokyo Narita Airport, enabling it to act as a third hub airport for the capital. As the station would be built underneath an active airport, it is expected to open after the new maglev line. Officials of Shizuoka Prefecture, in a meeting with JR Central in June 2020, denied permission to begin construction work on the tunnel. JR Central announced the following week that it would be "difficult" to open the Tokyo Nagoya line in 2027 as previously announced. Following a series of meetings between JR Central and Shizuoka Prefecture facilitated by the Ministry of Transportation, an interim report was released on the results of the meetings so far in late December 2021. Among other things, the report confirmed that while JR was committed to returning any water leaking into the tunnel once construction was completed, there is no known feasible way to return all of the water during the construction phase. However, it did also conclude that the amount of water leaked was likely to be insignificant. On 7 January 2022, commenting on the report, the Shizuoka Prefecture governor expressed continued opposition to construction when it could result in water levels going down, even if only during construction. He urged JR Central to re investigate the possibility of returning leaking water during construction. On 20 January that same year, the prefecture officially called the report "insufficient", and announced that it still would not allow construction to commence. On 21 December 2023, during a routine press conference, JR Central’s President Niwa announced an agreement with Tokyo Electric Power Company, the Ōi River's dam operator, to diminish the volume of water extracted from the upstream dam. This action aims to address the anticipated impact on the Oi River’s water levels, a consequence of the construction project. The agreement outlines the method of reducing water intake and the concept of compensation. The proposal was well received and endorsed previously by the local governing council in November 2023. On 2 April 2024, Governor Kawakatsu announced that he would be resigning after making statements criticised as being insulting towards certain professions. This came less than week after JR Central's announcement that it would be unable to meet its goal of opening the Shinagawa Nagoya section of the line by 2027. Governor Kawakatsu's resignation was met with discussions about whether his successor would approve tunnel construction, triggering a slight rise in JR Central’s stock price.

Расширение Осаки

Правительство префектуры Осака, а также местные корпорации, такие как Suntory и Nippon Life, выразили обеспокоенность относительно влияния задержки строительства участка Нагоя – Осака на экономику Осаки. Политики из региона Кансай добились и получили государственные кредиты для компании JR Central с целью ускорения строительства линии, что позволило перенести сроки открытия расширения на срок до 8 лет.

Маршрут

Линия будет проложена между Токио и Нагоей, с планами по продлению до Осаки. Её начальный участок проходит между станцией Синагава в Токио и станцией Нагоя в Нагое, с остановками в Сагамихара, Кофу, Иида и Накацугава. Линия имеет по одной станции в каждой префектуре, через которую она проходит, за исключением Сидзуоки. Ожидается, что линия соединит Токио и Нагою за 40 минут, а в конечном итоге Токио и Осаку за 67 минут, развивая максимальную скорость. Около 90% линии до Нагои пройдет в туннелях, с минимальным радиусом кривизны и максимальным уклоном 4% (1 к 25).

The line will run between Tokyo and Nagoya, with plans for extension to Osaka. Its initial section is between Shinagawa Station in Tokyo and Nagoya Station in Nagoya, with stations in Sagamihara, Kōfu, Iida, and Nakatsugawa. The line has one station for each prefecture it passes through, except for Shizuoka. The line is expected to connect Tokyo and Nagoya in 40 minutes, and eventually Tokyo and Osaka in 67 minutes, running at a maximum speed of
About 90% of the line to Nagoya will be in tunnels, with a minimum curve radius of and a maximum grade of 4% (1 in 25). + Chūō Shinkansen route Station nameDistance from Shinagawa(km) Connections Location Coordinates Shinagawa Station 0.0JR Central name=y: Tōkaidō Shinkansen JR East name=y: Yamanote Line, Keihin Tohoku Line, Tōkaidō Main Line, Yokosuka Line, Sobu Line, Ueno Tokyo Line Keihin Electric Express Railway: Keikyū Main Line Tokyo Metro name=y: Namboku Line (planned) Tokyo Hashimoto Station JR East name=y: Yokohama Line, Sagami Line Keio Electric Railway: Sagamihara Line Sagamihara, Kanagawa Prefecture Yamanashi Prefecture station Kofu, Yamanashi Prefecture Nagano Prefecture station JR Central name=y: Iida Line (New Station Planned) Iida, Nagano Prefecture Gifu Prefecture station JR Central name=y: Chuo Main Line Nakatsugawa, Gifu Prefecture Nagoya Station 285.6 JR Central name=y: Tōkaidō Shinkansen, Tōkaidō Main Line, Chuo Main Line, Kansai Main Line Nagoya Rinkai Rapid Transit: Aonami Line Nagoya Municipal Subway name=y: Nagoya Municipal Subway h, Nagoya Municipal Subway s Meitetsu: Nagoya Main Line Kintetsu Railway: Kintetsu Nagoya Line Nagoya Mie Prefecture Station (TBD) Kameyama, Mie Prefecture Nara Prefecture Station (TBD) Nara Shin Osaka Station 438.0 JR Central name=y: Tokaido Shinkansen JR West name=y: Sanyo Shinkansen, Hokuriku Shinkansen (planned), JR Kyoto Line, JR Kobe Line, JR Takarazuka Line, Osaka Higashi Line, Naniwasuji Line (planned) Hankyu Corporation (planned) Osaka Municipal Subway: Midosuji Line Osaka

+ Маршрут Тюо-синкансэн

Название станции Расстояние от Синагавы (км) Соединения Местоположение Координаты

Станция Синагава 0,0 JR Central имя=y: Линия Токайдо-синкансэн, JR East имя=y: Линия Яманотэ, Линия Кэйхин-Тохоку, Главная линия Токайдо, Линия Йокосука, Линия Собу, Линия Уэно-Токио, Keihin Electric Express Railway: Главная линия Кэйкю, Tokyo Metro имя=y: Линия Намбоку (планируется) Токио

Станция Хасимото JR East имя=y: Линия Йокохама, Линия Сагами, Keio Electric Railway: Линия Сагамихара Сагамихара, префектура Канагава

Станция в префектуре Яманаси Кофу, префектура Яманаси

Станция в префектуре Нагано JR Central имя=y: Линия Иида (планируется новая станция) Иида, префектура Нагано

Станция в префектуре Гифу JR Central имя=y: Главная линия Тюо Накацугава, префектура Гифу

Станция Нагоя 285,6 JR Central имя=y: Линия Токайдо-синкансэн, Главная линия Токайдо, Главная линия Тюо, Главная линия Кансай Нагоя, Rinkai Rapid Transit: Линия Аонами, Nagoya Municipal Subway имя=y: Nagoya Municipal Subway h, Nagoya Municipal Subway s, Meitetsu: Главная линия Нагоя, Kintetsu Railway: Линия Кинтецу Нагоя Нагоя

Станция в префектуре Миэ (будет определено) Камеяма, префектура Миэ

Станция в префектуре Нара (будет определено) Нара

Станция Син-Осака 438,0 JR Central имя=y: Линия Токайдо-синкансэн, JR West имя=y: Линия Санъё-синкансэн, Линия Хокурику-синкансэн (планируется), Линия JR Кёто, Линия JR Кобе, Линия JR Такарадзука, Линия Осака-Хигаси, Линия Нанивасудзи (планируется), Hankyu Corporation (планируется), Osaka Municipal Subway: Линия Мидосудзи Осака

Технология

В Chūō Shinkansen будет использоваться технология SCMaglev, система магнитной левитации (маглев, поезд на магнитной подушке), разработанная компанией JR Central. Сила левитации создается за счет взаимодействия сверхпроводящих магнитов на поездах и обмоток на путях. Отсутствие трения колес обеспечивает более высокую скорость, ускорение и замедление по сравнению с традиционными высокоскоростными железными дорогами. Результаты исследований показывают незначительные различия в характеристиках на скоростях 200 км/ч и выше. Однако поезда на магнитной подушке способны развивать значительно более высокую скорость, чем обычные поезда. В то же время, обычные поезда потребляют меньше энергии на низких скоростях, но это преимущество уменьшается и даже может меняться на противоположное при движении на высоких скоростях. Поскольку большая часть маршрута Chūō Shinkansen пролегает в туннелях, сопротивление воздуха будет значительно выше, чем на большинстве высокоскоростных магистралей, что существенно увеличит энергопотребление. Более того, поезд серии L0 полностью электрический, что упрощает переход к использованию возобновляемых источников энергии.

Подвижной состав

2 декабря 2003 года поезд MLX01, состоящий из трех вагонов, установил мировой рекорд скорости в ходе испытательного заезда с экипажем. 16 ноября 2004 года был зафиксирован мировой рекорд скорости для двух поездов, обгоняющих друг друга с общей скоростью . 26 октября 2010 года компания JR Central объявила о разработке нового типа поезда, серии L0, для коммерческой эксплуатации на линии . 21 апреля 2015 года этот поезд установил мировой рекорд скорости для поездов с экипажем, достигнув . 26 марта 2020 года улучшенная серия L0 начала эксплуатацию на испытательном треке. Этот поезд представляет собой завершение 80–90% проектных целей для финальной модели и является первым, который получает питание от рельсов. В предыдущих моделях использовались бортовые газовые генераторы.