Első előadás: Bevezető, Közlekedési pályák Első előadás: Bevezető, kapcsolódás a közlekedési rendszerek című tárgyhoz Dr. Rohács Dániel, egyetemi adjunktus 1. Óraadók 2. Tematika 3. Tantárgy követelmények 4. Közlekedési rendszerek 5. Közlekedési ágazatok 6. Közlekedési ágazatok választása 7. Hatékonyság 8. Biztonság 9. Összefoglaló Rohács Dániel

1. Óraadók Dr. Kulcsár Béla Dr. Bohács Gábor Ácsbolt Zoltán Dr. Rohács Dániel

2. Tantárgy tematika Előadás Előadás címe Óraadó 1 Bevezető, kapcsolódás a közlekedési rendszerek című tárgyhoz RD 2 Vasúti pályák tervezése BG 3 Vasúti pályák kialakítása 4 Vasútépítő gépek AZ 5 Közúti tervezés 6 Földművek talajmechanika 7 Közutak kialakítása, szelvények 8 Útépítő gépek 9 Repülőterek 10 Légterek 11 Kötélpályák KB KB: Kulcsár Béla, BG: Bohács Gábor, RD: Rohács Dániel, ÁZ: Ácsbolt Zoltán Rohács Dániel

2. Tantárgy tematika (folyt.) BME Közlekedésmérnöki Kar BSc tanterve Rohács Dániel

3. Tantárgy követelmények Két ZH Félévközi jegy Rohács Dániel

4. 1. Definíciók Közlekedés: Közlekedési rendszer: A közlekedés személyek, áruk, hírek és információk helyváltoztatása [közlekedési rendszerek jegyzet] Személyek vagy tárgyak mozgása, melynek célja a közlekedési pályákon történő szállítás [wikipedia] Közlekedési rendszer: Közlekedési rendszer közlekedési pálya közlekedési pálya közlekedési jármű energia ellátási, hajtási rendszer kiszolgáló létesítmények szabályozás környezetvédelem támogatás Rohács Dániel Rohács Dániel

4. 2. Közlekedési pályák Közlekedési pálya: A térnek részben vagy egészben lehatárol része, ahol a helyváltoztatás végbemegy [közlekedési rendszerek jegyzet] Mindazon létesítmények összessége, melyek lehetővé teszik a közlekedési járművek (eszközök) közlekedését két adott földrajzi pont között [wikipedia] A közlekedés igényeinek levezetésére szolgáló létesítmény, rendszer Rohács Dániel

4.2. Közlekedési pályák (folyt.) Csoportosítás a kialakítás alapján Természetes pályák Légi közlekedés: légterek Vízi közlekedés: belvízi (folyók, tavak), tengerek az útvonal kitűzését szolgáló technikai elemekkel ellátott tér Mesterséges pályák Vasúti, közúti, csővezeték, drótkötélpályák, csatornák Közlekedési pályák Természetes Mesterséges - Vízi közlekedés - Légi közlekedés - Vízi közlekedés - Közúti közlekedés - Vasúti közlekedés - Városi közlekedés - Csővezetékes szállítás - Kötélpályás szállítás - Hírközlés informatika Rohács Dániel

4. 3. Közlekedési jármű Meghatározás: Formái funkciójuk alapján: A közlekedés helyváltoztatására szolgáló eszköz [közlekedési rendszerek jegyzet] Formái funkciójuk alapján: Személyszállító, Áruszállító, Vontató: önálló hajtóberendezés nélküli személy és áruszállító járművek továbbítását végzik (pl. vasúti motorkocsi, önjáró uszály) Különleges rendeltetésű: speciális feladatokat ellátó jármű, mely nagyrész a közlekedési főtevékenység kiszolgálásához kapcsolódik (pl. pályaépítő jármű) Rohács Dániel

4. 3. Közlekedési jármű (folyt.) Formái kialakításuk szerint: Vasúti: Személygépkocsik, tehergépkocsik, motorkocsik, mozdonyok Közúti: Személygépkocsik, motorkerékpárok, autóbuszok, trolibuszok, tehergépkocsik, kerékpárok, fogatott járművek Vízi: Belvízi hajók: személyhajók, áruszállító hajók, vontató- és tolóhajók Tengeri hajók: személyhajók, áruszállító hajók Légi: Hajtóművel rendelkező eszközök: Forgószárnyú eszközök: repülőgépek Merevszárnyú eszközök: helikopterek Hajtómű nélküli eszközök: Vitorlázó repülőgép, léghajó, hőléggömb kötélpályás Rohács Dániel

4. 4. Energia ellátási, hajtási rendszer Célja a közlekedési eszköz – jármű – mozgatása, a célul kitűzött utazási- árutovábbítási sebesség biztosításával [közlekedési rendszerek jegyzet] Energiaforrások: Fogyó: természetes anyagokból előálló szilárd, folyékony és gáznemű termék Megújuló: víz, szél, napenergia Hajtási rendszer: Belsőégésű motorok Villamosmotorok Gázturbinák Rakétahajtás Alternatív hajtás (pl. napenergiával hidrogénnel) Rohács Dániel

4. 5. Kiszolgáló létesítmények Utas- és áruáramlatok megjelenési pontjai pályaudvarok, repülőterek, megállók, állomások Járművek fenntartására szolgáló épületek Gyártás, karbantartás, javítás, takarítás, üzemeltetéshez szükséges anyagok raktározása Járművek tárolására szolgáló létesítmények Hangár, garázs Igazgatási épületek Járműáramlatok irányítására szolgáló épületek Pl. Air Traffic Control Center, Torony Egyéb épületek Rohács Dániel

4. 6. Szabályozás A biztonság, fenntarthatóság és a versenyszabadság nemzeti és nemzetközi előírásának összessége, amely kiterjed a rendszer minden elemére a gyártás építéstől az újrahasznosításig Szabályozást vizsgáló mérések módja adott Többszintű: nemzetközi, nemzeti törvények, kormányrendeletek Repülésben: Nemzetközi: ICAO, JAA, EU… Nemzeti: 176/1977 (X. 11.) Korm. rendelet: A repülőterek környezetében létesítendő zajgátló védőövezetek közlekedési rendszer

4. 6. Szabályozás (folyt.) Zajszennyezés mértéke (mérés módja is adott): Személy- és teherjárművek sebességének korlátozása Gyorsvasút sebességének korlátozása Légi forgalom korlátozása, elterelése Károsanyag kibocsátásának mértéke: Katalizátorok, EURO motorok Tervezési előírások: Szabványosított közlekedési pályák Stb. 1 000 m emelkedés bevezetés leszállás felszállás taxizás üzemmód hajtómű teljesítmény idő (perc) taxizás 7 % 26 felszállás 100 % 0,7 emelkedés 85 % 2,2 bevezetés, leszállás 30 % 4 Rohács Dániel

4. 7. Környezetvédelem Környezet: az emberi tevékenységen (itt közlekedés) kívüli és belüli terület Belső: pl. a repülőtér környezete Külső: pl. az autópályát körbevevő terület Környezeti hatás: A közlekedés környezetre gyakorolt hatása Rohács Dániel

azonnali időbeni hatások 4. 7. Környezetvédelem (folyt.) Környezeti hatások azonnali időbeni hatások Direkt hatások: – élőlényeken: emberek, állatok, növények Indirekt hatások: - kumulatív: élővilágban (pl. növények) felgyülemlő, majd a táplálkozási láncon keresztül átadódó hatás - általános – az élet jelenlegi állapotát elpusztító hatás Gyors hatás: általánosan 2-3 nap alatt, de nem több mint egy hónap Rövid idejű hatás: általánosan 1-2 de maximálisan 5 év Közepes idejű hatás: az élővilág teljes élettartama alatt Hosszú idejű hatás: második, harmadik generációt is befolyásolja Extra hosszú idejű hatás: távoli jövő Rohács Dániel

4. 7. Környezetvédelem (folyt.) Rohács Dániel

4. 7. Környezetvédelem (folyt.) 5 km 80 dB zajterheléssel borított terület 70- es évek 150 nagysebességű A 320 személyes gépe gyorsvasút Rohács Dániel

4. 8. Támogatás Direkt és indirekt kiszolgáló szolgálatok, szervezetek összessége Direkt: A közlekedéssel közvetlen összefüggésben álló szolgálatok, szervezetek Pl. tűzoltó, mentő, meteorológiai szolgálat Indirekt: A közlekedéssel közvetett összefüggésben álló szolgálatok, szervezetek Pl. turista iroda, beszállító szállítmányozási cég Rohács Dániel

5. Közlekedési ágazatok A közlekedés módjai szerinti közlekedési ágazatok [közlekedési rendszerek jegyzet]: Közúti közlekedés, Vasúti közlekedés, Vízi közlekedés, Légi közlekedés, Városi közlekedés, Kötélpályás szállítás, Csővezetékes szállítás, Hírközlés és informatika Rohács Dániel

5.1. Közúti közlekedés A közúti közlekedés különféle közutakon és magánutakon zajlik, amelyek hálózatot alkotnak az ember által lakott, vagy művelésbe vont területek között A közlekedés legrégebbi formája Hálózatai ma a világ legjobban kiépített közlekedési hálózatai Közúti személyszállítás: Egyéni közlekedés: személygépkocsi, motorkerékpár, kerékpár, fogatolt járművek Mutatója az un. motorizációs fok: 1000 utasra eső személygépjármű száma Magyarország kb 260, EU 495 / 1000 lakos Autóbusz közlekedés (városi, elővárosi, helyközi): Autóbusz, trolibusz Rohács Dániel

5.1. Közúti közlekedés (folyt.) Közúti áruszállítás: Feladata elsősorban a helyi, regionális szállítások ellátása, de megjelenik a nemzetközi forgalomban is Járműveik: Tehergépkocsi: Általános célú: nyitott, zárt rakfelülettel Speciális célú: pl. tartálykocsik, hűtőkocsik Pótkocsi Általános célú: nyitott zárt rakfelülettel, nyerges félpótkocsik Speciális célú: pl. billenőszekrényes pótkocsi, tréler Vontató Rohács Dániel

5.1. Közúti közlekedés (folyt.) Előnyei: Kis tömegű, kis és közepes távolságú személy és áruszállítás Ráhordó és elszállító szerepkör más közlekedési ágazatokkal kapcsolódva A szállítási pontok jó megközelítése Rugalmas tarifapolitika, versenyképesség Az igényekhez igazodva sokféle típusú és teherbírású jármű Hátránya: Magas környezetkárosító hatás Nagy fajlagos energiafelhasználás Alacsony biztonsági szint Kimerülő útpályakapacitások Rohács Dániel

5.2. Vasúti közlekedés Kialakulása a Manchester-Liverpool gőzüzemű vasút átadásától számítható, 1830-tól Kezdetekben az egyes országok - a nemzeti iparra jellemző műszaki szabályozásokkal - külön-külön fejlesztik a vasútvonalakat A nemzeti vasúthálózatok összekapcsolása számos akadályba ütközött: Eltérő nyomvonalak: Európában általánosan a 1435 mm a meg-határozó, de pl. FÁK, Finnország 1524mm Eltérő villamosítási rendszerek: Egyenáramú (800, 1500, 3000V) Egyfázisú, váltakozó áramú Egyfázisú, váltakozó áramú ipari frekvenciájú Rohács Dániel

5.2. Vasúti közlekedés (folyt.) Transzeurópai vasútrendszer interoperabilitásának főbb feltételei: Villamosítási rendszer Mozdonyváltás a határátmeneteleken, ill. többáramrendszerű mozdony Infrastruktúra (vonalak) Járművek műszaki paraméterei Vasúti járművek: Személy és áruszállításra a személygépkocsik, tehergépkocsik, motorkocsik, mozdonyok halmazát általában vonatba rendezik, melyek szállítókapacitása messze meghaladja a közúti járművekét Tradicionális járművek: Sebességkorlát 160-200 km/h 100-600km-es távolságon belül biztosít kedvező eljutási lehetőséget (költség, idő tekintetében) Rohács Dániel

5.2. Vasúti közlekedés (folyt.) Gyorsforgalmú járművek: pl. német ICE, francia TGV (25 éves!!) Speciális – nagyobb sebességet megengedő – vonalvezetés Rohács Dániel

5.2. Vasúti közlekedés (folyt.) Gyorsforgalmú járművek: pl. német ICE, francia TGV (25 éves!!) Speciális – nagyobb sebességet megengedő – vonalvezetés Maximális TGV sebesség (világrekord 2007. Július 29): 575 km/h Pl. Lyon-Párizs 506 km, 1 óra 55 perc (1 megállóval) Sebességkorlát: 350 km/h (zajszennyezés miatt) 1 km vágány 40 millió EUR (kb. 4-5 km autópálya) 2015-re Budapestig tervezi megépíteni a Francia kormány Budapest-Bécs 50 perc, Budapest-Párizs 6 óra (vs. repülő cca. 5 óra 10 perc) 1000 km-ig kedvező eljutási lehetőséget ad (költség, idő) Rohács Dániel

5.2. Vasúti közlekedés (folyt.) Előnyei: Nagy tömegű, közepes és nagy távolságú személy és áruszállítás Gazdaságos és környezetkímélő üzem A kombinált áruszállítás fő hordozója Iparvágány esetén átrakás nélküli forgalom lebonyolítása Hátránya: Szállítási színvonal növelése csak jelentős beruházásokkal, és élőmunka ráfordítással lehetséges Iparvágány nélkül gyűjtő és terítőfuvarozás szükséges Hatóságilag szabályozott díjszabás, korlátozott versenyképesség Rohács Dániel

5.3. Vízi közlekedés Európában a belvízi hajózás 1930-as évektől tölt be számottevő szerepet A vasúti közlekedés megjelenése előtt nagytömegű áruszállítás egyetlen formája A repülés megjelenése előtt a tengerentúli közlekedés egyetlen formája Hálózata: Döntően tengerekből áll, de tavakat, folyókat és mesterséges csatornákat is magába foglal Magyarországon a Duna és a Tisza alkotja Rohács Dániel

5.3. Vízi közlekedés (folyt.) Járművei: Teher és személyszállító hajók (beleértve a kedvtelési célú kishajókat), Munkagépek, Pontonok, Vontató és tolóhajók, Egyéb úszóművek (tutaj, bója, stb.) Műszaki felépítésük: Belvízi: kizárólag folyókra, tavakra Tengeri: nyílt tengerre vagy azok partmenti szakaszaira Folyami-tengeri: belvízi és tengeri használatra (szükségtelen az átrakodás) Rohács Dániel

5.3. Vízi közlekedés (folyt.) Kikötők Folyó, csatorna vagy tengerpart természetes védettséget biztosító, vagy mesterséges építményekkel védett része, amely alkalmas hajók kikötésére Célja a a hajózás biztonságát és az arúk ki / berakodást biztosítani Legfontosabb infrastruktúrái: Medencék, partfalak, mólok Belső vízi utak, kikötőhelyek, Horgonyzóhelyek Raktárak, tárolótartályok Rakodó helyek, rakodó berendezések Közúti és vasúti kapcsolatot biztosító berendezések Energiaellátás Csatorna és vízhálózat Üzemi és szociális épületek Rohács Dániel

5.3. Vízi közlekedés (folyt.) Előnyei: Jelentős szabad kapacitás áll rendelkezésre Kis fajlagos energiafelhasználás Alacsony tarifaszint Hátránya: A kikötők meghatározzák a hajózás mozgásterét Alacsony a rendelkezésre állás (pl. vízszint, fagy) Ráhordó és elszállító fuvarozás szüksége Rohács Dániel

5.4. Légi közlekedés A légi közlekedés régóta az ember álma volt Motoros repülés: 1903 december 17-től számítjuk: az amerikai Wright-testvérpár a világon elsőként emelkedett a levegőbe 12 métert repült 1900 1950 2000 2050 Rohács Dániel

5.4. Légi közlekedés (folyt.) Az eltelt alig száz év alatt a motoros repülőgép interkontinentális szuperszonikus szerkezetté fejlődött Mi jöhet még? aerodinamika rakétahajtású utasszáll. egyszerűsített cockpit nano tech. MEMS alternatív üzemanyag PAV új meghajtásrendszer SA Rohács Dániel

5.4. Légi közlekedés (folyt.) Közlekedési pályája: Természetes: légtér Légtér osztályokba csoportosítva Mesterséges: repülőterek Repülőterek jelentőségük szerinti csoportosítása Nemzetközi Menetrendszerű, nemzetközi, interkontinentális repülések Mindenben megfelel az ICAO előirásoknak Regionális: nemzetközi és helyi menetrend szerinti járatok Speciális: regionális repülőterekhez hasonló, de csak időszakosan (pl. nyáron) Másodlagos: kisebb repülőterek, nincs menetrendszerinti járat, de charter van Általános: közforgalmon kívül, magán és sport célú repülések, néhány száz km-es körzetben Egyedi: sport vagy egyedi repülésekre használt, kisebb körzetet érint Rohács Dániel

5.4. Légi közlekedés (folyt.) Repülőterek funkcionális csoportosítása: Hub and spoke: légi közlekedés repülőtéri csomópontjainak (Hub), és kisebb kiszolgáló repülőtereinek a rendszere Repülőterek főbb egységei: Futópályák Gurulóutak Hangárok, légijárművek állóhelyei Utaskezelő terminálok, hidak Utas parkolók Légiiraányítási épületek (pl. torony) Foldi kiszolgáló létesítmények (pl. catering, tűzoltóság) Rohács Dániel

5.4. Légi közlekedés (folyt.) Légi közlekedés járművei: Hajtóművel rendelkező eszközök: Forgószárnyú eszközök: helikopterek Merevszárnyú eszközök: Dugattyús Gázturbinás Rakétahajtású Alternatív hajtású: pl. napenergia Hajtómű nélküli eszközök: Vitorlázó repülőgép Léghajó Hőléggömb Rohács Dániel

5.4. Légi közlekedés (folyt.) Előnyei: Nagytávolságú, nemzetközi, interkontinentális közlekedés Hosszabb útvonalakon gyors utazási sebesség Magas szolgáltatási színvonal Biztonságos közlekedés Hátránya: Környezetszennyezés Érzékenység az időjárásra (pl. viharok, oldalszelek) Rohács Dániel

6. Közlekedési ágazatok választása Az utasok közlekedési ágazat választásnál (mode choice) érvényesülő főbb paraméterek: Rohács Dániel

6. Közlekedési ágazatok választása Az utasok közlekedési ágazat választásnál (mode choice) érvényesülő főbb paraméterek: Utazási költség Utazási ”door-to-door” idő Utazási komfort Utazási távolság Utazás jellege: üzleti, túrista Földrajzi jellegzetességek Évszakok Alternatív közlekedési ágazatok: Pl. Fapadosok, gyorsvasút jelenléte Országspecifikus gazdasági adatok: Pl. GDP, munkanélküliségi ráta, népsűrűség Rohács Dániel

6. Közlekedési ágazatok választása (folyt.) Az utas közlekedési ágazat választásának (mode choice behavior) modellezésére az egyik leggyakoribb forma az un. logit modell: ahol Si/Sm: az i, és az m közlekedési ágazat keresleti aránya, Xik, Xmk: az i, és az m-dik közlekedési ágazat k tulajdonsága, Xn: az ágazatok n-dik közös tulajdonsága, αi, βik, γik: model paraméterek. Rohács Dániel

7. Hatékonyság Meghatározás: Számos mértékegysége lehet: A jóság mérőmutatója Számos mértékegysége lehet: Utazási idő, utazási költség, utasra, árúra vetített fajlagos teljesítmény, stb Energetikai hatékonyság e=kWh/tkm Rohács Dániel

7. Hatékonyság (folyt.) Hatékonyság az igénybevett földterületek alapján Rohács Dániel

7. Hatékonyság (folyt.) Hatékonyság az utazási idő, utazási költség alapján a légi és a közúti közlekedés esetére közúti közlekedés légi közlekedés utazási idő utazási költség megtett út 250 km 600 km 1 200 km Rohács Dániel

8. Biztonság Adott teljesítményhez (pl. utasforgalom, megtett km, tonnakm, idő) mért halálos balesetek száma A biztonságos közlekedés megvalósítását garantáló feladatok és intézkedések összessége (számos területen): műszaki biztosítást (tervezés, gyártás, üzemeltetés, mérnök-műszaki szolgálat), Közlekedési pályák, kiszolgáló létesítmények biztosítása (repülőterek, utas-forgalmi biztosítás), informatikai biztosítás (híradó, rádió-navigációs, rádió-lokációs légi irányítás), meteorológiai biztosítás katonai biztosítás (megfigyelés, ejtőernyős biztosítás, stb.) Mértékegysége az Elementáris Kockázat: EK 1 EK = 10 ^ (-6) (jelentése pl. a repülésben 1 halálos baleset 1 millió repült órára) Rohács Dániel

9. Összefoglaló A közlekedés személyek, áruk, hírek és információk helyváltoztatása Közlekedési ágazatok: közúti közlekedés, vasúti közlekedés, vízi közlekedés, légi közlekedés, városi közlekedés, kötélpályás szállítás, csővezetékes szállítás, hírközlés és informatika Választását számos faktor befolyásolja Hatékonyság, Biztonság (EK) Rohács Dániel