5 Inovasi Yang Dapat Membentuk Masa Depan Kereta Api – Seperti apa masa depan transportasi umum? Proyek-proyek besar yang sedang direncanakan hari ini, seperti jaringan kereta api berkecepatan tinggi HS2 Inggris, pada dasarnya tidak berbeda dengan apa yang telah dibangun selama 30 tahun terakhir.
Kereta Maglev sebagian besar terbatas pada proyek-proyek khusus di Cina. Hyperloop tetap menjadi secercah cahaya yang belum terbukti di mata Elon Musk dan Richard Branson.
Seperti HS2 dapat memberikan peningkatan yang cukup besar dalam kapasitas jaringan tetapi melalui perubahan bertahap dalam desain konvensional, dari trek ke bogie kereta.
Namun, sementara sektor perkeretaapian sangat lambat dalam memperkenalkan teknologi baru karena lama waktu yang dibutuhkan untuk merencanakan dan membangun jalur dan kendaraan baru, ada sejumlah inovasi teknis dalam pembangunan yang, jika diadopsi, dapat membuat kereta api masa depan lebih cepat. dan lebih aman. premium303
1. Sakelar Mekatronika
Kegagalan sakelar atau titik bertanggung jawab atas hampir 20% dari total keterlambatan yang dialami penumpang di kereta api Inggris. Ini terjadi ketika ada masalah dengan mekanisme yang memungkinkan kereta api bergerak dari satu jalur ke jalur lainnya di persimpangan. Terlepas dari frekuensi masalah, teknologi yang digunakan dalam mekanisme ini hampir tidak berubah sejak desain pertama hampir 200 tahun yang lalu.
Tetapi proyek penelitian kolaboratif telah mengeksplorasi teknologi alternatif radikal. Misalnya, satu desain inovatif yang disebut Repoint memiliki tiga motor independen yang dapat mengangkat dan menggeser rel, mengandalkan gravitasi untuk menguncinya kembali ke tempatnya dan menyediakan redundansi jika satu atau dua motor gagal.
Ini kontras dengan sakelar yang ada yang menggeser rel ke samping dan dapat macet di tengah jalan, jadi miliki lapisan sensor dan protokol tambahan yang mahal untuk mengurangi risiko. Sakelar “mekatronik” generasi berikutnya bertujuan untuk bekerja lebih cepat, meningkatkan kemudahan perawatan dan mengurangi risiko kegagalan melalui motor cadangannya.
2. Suspensi aktif
Sistem suspensi konvensional membatasi kecepatan kereta saat melaju di jalur melengkung, membatasi berapa banyak kereta yang bisa Anda lewati di suatu rute. Sistem suspensi ini pada dasarnya bekerja seperti pegas besar, secara otomatis mengubah jarak antara roda dan gerbong saat kereta berjalan di atas tanah yang tidak rata untuk membuat perjalanan terasa lebih mulus.
Sistem suspensi aktif sekarang sedang dikembangkan yang memperkenalkan sensor, aktuator, dan pengontrol baru untuk lebih tepatnya mengubah jarak antara roda dan kereta. Hal ini menawarkan kenyamanan berkendara yang lebih baik dan memungkinkan kereta melewati tikungan dengan kecepatan dan stabilitas yang lebih besar.
Ini dapat dikombinasikan dengan sistem untuk secara aktif memiringkan kereta saat berbelok di tikungan, menawarkan peningkatan manfaat.
3. Mengemudi secara aktif
Dalam wheelset konvensional, kedua roda saling bertautan dan terhubung dengan poros tetap, mencegah rotasi relatif di antara keduanya. Ketika kereta memasuki tikungan atau rute yang berbeda di persimpangan, kereta harus melambat untuk memastikan roda dipandu melewati rel dan untuk mencegah getaran roda yang tidak diinginkan.
Peneliti perkeretaapian sekarang mengembangkan roda yang berputar secara independen untuk memasukkan mekanisme aktuasi terpisah yang dapat membantu mengarahkan wheelset pada rute melengkung.
4. Pantograf aktif
Kereta listrik berkecepatan tinggi perlu menjaga kontak yang baik dengan saluran listrik di atas kepala melalui pantograf yang berada di atas kendaraan. Di jalur utama Inggris, ketinggian pantograf biasanya bervariasi sekitar 2m untuk mengamankan sambungan di berbagai area seperti di terowongan, perlintasan sebidang, dan jembatan.
Para peneliti mulai mengembangkan pantograf aktif yang memiliki tinggi dan getaran induksi yang terlibat dalam transfer daya yang dikendalikan oleh aktuator. Pantograf aktif ini dapat meningkatkan gaya kontak dan menghilangkan masalah kehilangan kontak karena perubahan cepat pada ketinggian saluran udara dan gangguan lingkungan lainnya (seperti angin).
5. Kopling virtual
Jumlah kereta api yang dapat berjalan pada suatu rute (dan juga kapasitas jalur) sebagian bergantung pada sistem persinyalan. Sebagian besar perkeretaapian menggunakan sistem blok tetap, yang membagi rel menjadi beberapa bagian. Hanya satu kereta pada satu waktu yang bisa berada di setiap bagian sehingga harus ada celah yang signifikan antara kereta.
Tetapi beberapa kereta api sekarang mulai menggunakan sistem sinyal blok bergerak, yang menentukan jarak yang diperlukan antara kereta api berdasarkan jarak yang diperlukan untuk berhenti dalam keadaan darurat.
Namun kesenjangan ini dapat dikurangi lebih lanjut jika didasarkan pada informasi waktu nyata tentang apa yang dilakukan kereta di depan dan di mana ia akan berhenti jika menginjak rem.
Ini dikenal sebagai ” kopel virtual ” dan melibatkan dua kereta yang mengkomunikasikan informasi tentang perubahan kecepatan dan aktivitas rem mereka sehingga mereka dapat mengurangi atau meningkatkan jarak di antara mereka seminimal mungkin.
Dengan jarak yang lebih pendek di antara mereka, lebih banyak kereta dapat berjalan dengan aman di suatu rute, meningkatkan kapasitas jaringan secara keseluruhan.