รถไฟที่วิ่งเร็วที่สุดในโลกอยู่ที่ใด

คำถาม :
รถไฟที่วิ่งเร็วที่สุดในโลกอยู่ที่ใด

คำตอบ :
เซี่ยงไฮ้ แมกเลพ ของประเทศจีน

Shanghai Maglev


สถานที่ :
นครเซี่ยงไฮ้ ประเทศจีน วิ่งรับ-ส่งผู้โดยสารระหว่าง สถานีหลงหยาง เขตพู่ตง กับท่าอากาศยานนานาชาติพู่ตง ในอนาคตมีแผนขยายเส้น ทางไปยังท่าอากาศยานหงเฉียว เชื่อมต่อไปเมืองหังโจว

ระยะทาง :
19 ไมล์ (30 กิโลเมตร)

ความเร็วขณะวิ่งให้บริการ :
268 ไมล์ ต่อชั่วโมง หรือราว 431 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

ความเร็วสูงสุด :
311 ไมล์ต่อชั่วโมง หรือ 500 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

คุณสมบัติเด่น :
"เซี่ยงไฮ้แม็กเลฟ" สร้างสถิติเป็น "รถไฟฟ้าแม่เหล็กความเร็วสูง"(แม็กเลฟ) ขบวนแรกของโลกที่วิ่งให้บริการเชิงพาณิชย์ด้วยความเร็วสูงสุด

ระบบการทำงานแตกต่างจากรถไฟรางทั่วโลก เพราะตัวรถทั้งขบวนจะถูก กลไกสนามแม่เหล็กยกให้ลอยสูงจากราง ประมาณ 1-10 มิลลิเมตรแล้วแต่จังหวะการ วิ่ง จึงไม่มีล้อ ไม่มีเบรก ไม่มีเพลา ไม่มีระบบส่งกำลัง ผู้พัฒนาเรียกระบบ นี้ว่า "ไกด์เวย์"

อย่างไรก็ตาม วิศวกรบางกลุ่มมองว่า ราคาการลงทุนวางโครงข่ายรถไฟ แม็กเลฟสิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายมากเกินไป และยังไม่แน่ชัดว่าถ้าวิ่งระยะยาว แล้วจะมีปัญหาใดๆ เกิดขึ้นหรือไม่


ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง

รถไฟความเร็วสูง (High Speed Train)

รถไฟความเร็วสูง หมายถึง ระบบการขนส่งมวลชนบนดินความเร็วสูง (High Speed Transportation System, HSGT) รถไฟ และ/หรือรถไฟฟ้าที่มีความเร็วสูงกว่า ๒๐๐ กิโลเมตรต่อชั่วโมง (๑๒๕ ไมล์ต่อชั่วโมง) แยกประเภทเป็น ๒ ชนิด

๑) ระบบธรรมดา มีล้อและมีราง และ

๒) ระบบแม่เหล็กไฟฟ้า ไม่มีล้อ ไม่มีราง

แต่ละชนิดมีข้อดี ข้อเสีย ราคา และความเหมาะสมต่อสภาวะสิ่งแวดล้อม แตกต่างกันไป

๑. ระบบธรรมดา ชนิดมีล้อ และมีราง มีหลายระบบได้แก่

๑.๑ ระบบบุลเลตเทรน หรือ ชินกันเซน (Bullet Train System or Shinkansen) ล้อเหล็ก วิ่งบนรางเหล็ก ผลิตโดยบริษัทฮิตาซิ (Hitachi) ในประเทศญี่ปุ่น เป็นเทคโนโลยีที่พิสูจน์แล้ว (Proven Technology) ตั้งแต่ ค.ศ.๑๙๘๙ วิ่งได้เร็วถึง ๓๒๖ กิโลเมตรต่อชั่วโมง แต่จำกัดการวิ่งตามสภาพของรางทางวิ่งอยู่เพียง ๒๘๐ กิโลเมตรต่อชั่วโมง จากนครโตเกียวไปโอซาก้า และแห่งอื่นในประเทศญี่ปุ่น รถไฟระบบเดียวกันนี้กำลังอยู่ในระหว่างการก่อสร้างในประเทศไต้หวัน โดยมีเส้นทางจากกรุงไทเป (Taipei) ไปยังเมืองเกาซุง (Kaohsiung) ระยะทาง ๓๔๕ กิโลเมตร รถไฟฟ้าระบบความเร็วสูงนี้เมื่อแล้วเสร็จ จะย่นระยะเวลาของการเดินทางลงจากเดิม ๔ ชั่วโมง เหลือ ๑ ชั่วโมง ๓๐ นาที กลุ่มบริษัทญี่ปุ่นที่ร่วมดำเนินงานโครงการนี้ได้แก่ มิตซุย (Mitsui) มิตซูบิชิเฮฟวีอินดัสตรี (Mitsubishi Heavy Industries) มิตซูบิชิ (Mitsubishi) มารูเบนนี (Marubeni) สุมิโตโม (Sumitomo) คาวาซากิเฮฟวีอินดัสตรี (Kawasaki Heavy Industries) และ โตชิบาอิเลคทริก (Toshiba Electric) รวมตัวกันประมูลให้ราคาต่ำสุดที่ ๓,๐๐๒ ล้านเหรียญสหรัฐ (๑๒๐,๐๘๐ ล้านบาท) อุปกรณ์พื้นฐาน ได้แก่ ตัวรถ อุปกรณ์ควบคุมอาณัติสัญญาณ ระบบไฟฟ้า ระบบการสื่อสาร เป็นต้น เอาชนะกลุ่มซีเมนส์ (Siemens) และ อัลสตอม (Alstom) ซึ่งเสนอรถลูกผสม (Hybrid Trains) ของระบบไอซ์ (ICE) ของเยอรมนี และทีจีวี (TGV) ของฝรั่งเศส ระบบรถไฟความเร็วสูงของไต้หวันนี้ กำหนดเสร็จเปิดวิ่งในเดือนตุลาคม ๒๕๔๗

๑.๒ รถด่วนระหว่างเมือง (ICE-Inter City Express) สร้างโดยบริษัทซีเมนส์ (Siemens) วิ่งระหว่างเมืองฮันโนเวอร์ (Hannover)-ฟุลดาร์ (Fulda) แมนไฮม์ (Manheim)-สตุทการ์ท (Stuttgart) ในประเทศเยอรมนี ตั้งแต่ พ.ศ.๒๕๓๔ มีความเร็ว ๔๐๖ กิโลเมตรต่อชั่วโมง แต่จำกัดที่ ๒๕๐ กิโลเมตรต่อชั่วโมง โดยสภาพของรางทางวิ่ง ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า ๑๕ เควี ๑๖-๒/๓ เฮิรตซ์

๑.๓ เพนโดลิโน อีทีอาร์-๔๕๐ (Pendolino's ETR-450) สร้างโดยบริษัทเฟียด เฟอร์โรเวียเรีย (Fiat Ferroviaria) วิ่งระหว่างกรุงโรม (Rome)-ฟลอเรนซ์ ไดเร็กติสไซมา (Florence Directtisima) ในประเทศอิตาลี สามารถวิ่งได้เร็ว ๓๐๐ กิโลเมตรต่อชั่วโมง แต่ถูกจำกัดที่ ๒๕๐ กิโลเมตรต่อชั่วโมง ผลิตครั้งแรกเมื่อ พ.ศ.๒๕๓๕ มีตัวถังรถที่เอียงได้ (Tilting Body) ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า ๒๕ เควี ๕๐ แฮิรตซ์

๑.๔ อาซี บราวน์โบวารี เอ็กซ์-๒๐๐๐ (Asea Brown Bovari’s X -2000) นิยมเรียกกันว่า เอบีบี สปรินเตอร์ (ABB Sprinter) วิ่งระหว่าง กรุงสต๊อคโฮล์ม (Stockholm) กับเมืองกูเตนเบิร์ก (Gutenburg) เมื่อ พ.ศ.๒๕๓๓ สามารถวิ่งได้เร็ว ๒๗๕ กิโลเมตรต่อชั่วโมง มีรถที่เอียงได้

๑.๕ เรนซ์ ทัลโก (เพนดูลาร์) (Rense Talgo-Pendular) เป็นระบบของประเทศสเปน (Spain) มีตัวรถที่เอียงได้

๑.๖ ทีจีวี (Train a Grande-Vitesse) สร้างโดย บริษัทยีอีซี-อัลสตอม (GEG-Alstom) เป็นเทคโนโลยีที่พิสูจน์แล้ว (Proven Technology) เริ่มวิ่งจากนครปารีส ไปเมืองลีออง (Lyon) ของฝรั่งเศส เมื่อ พ.ศ.๒๕๒๔ และต่อมา ได้ขยายไปทั่วประเทศ รวมทั้งลอดท่อใต้ทะเลไปยังประเทศอังกฤษ ขับเคลื่อนโดยระบบไฟฟ้า ๒๕ เควี ๕๐ เฮิรตซ์ หรือ ๑.๕ เควีดีซี ความเร็วปกติ ๓๐๐ กิโลเมตรต่อชั่วโมง จากการบันทึกสถิติใน พ.ศ.๒๕๓๓ สามารถวิ่งได้เร็ว ๕๑๕ กิโลเมตรต่อชั่วโมง มีวิ่งในสหรัฐอเมริกา โดยบริษัทอัมแทรค (Amtrak) ในรูปของอาเซลา (Acela) ปัจจุบันทีจีวีขยายตลาดของผู้ใช้ไปหลายประเทศในยุโรป ล่าสุดเป็นแห่งที่ ๘ ของโลกของระบบรถไฟความเร็วสูง ปัจจุบันอยู่ในระหว่างก่อสร้างที่สาธารณรัฐเกาหลี โดยมีเส้นทางที่จะให้บริการระหว่างกรุงโซล (Seoul) และเมืองปูซาน (Pusan) มีกำหนดเปิดวิ่งในวันที่ ๑ เมษายน ๒๕๔๗ นี้ มีชื่อว่า เคทีเอ็กซ์ (KTX-Korean Train Express) ใช้เวลาเดินทาง ๒ ชั่วโมง ๔๐ นาที จะเร็วขึ้นกว่าการเดินทางในปัจจุบันซึ่งใช้เวลาเกือบ ๕ ชั่วโมง งานก่อสร้างเริ่มตั้งแต่ ปี พ.ศ.๒๕๓๕ โดยบริษัทอัลสตอม ทรานสปอร์ต (Alstom Transport) ซึ่งชนะการประมูลในการออกแบบ ผลิต จัดหา ติดตั้ง ตัวรถ ระบบจ่ายไฟฟ้าขับเคลื่อน (Catenary) ระบบอาณัติสัญญาณ (Train Control and Signaling) การฝึกสอน (Training) ถ่ายทอดความรู้ (Technology Transfer) ต่างๆ รวมทั้งการตั้งโรงผลิตรถประมาณ ๓๔ ขบวนของรถจะผลิตและประกอบในประเทศเกาหลี โดยผ่างโครงการถ่ายทอดความรู้และวิชาการต่างๆจากบริษัทผู้ผลิตที่ประเทศฝรั่งเศส

๒. ระบบแม่เหล็กไฟฟ้า ชนิดไม่มีล้อและไม่มีราง (Magnetic Levitation) หรือแมกเลฟ (Maglev) เป็นเทคโนโลยีใหม่ล่าสุดของโลก มีใช้วิ่งแล้วในประเทศจีน และที่อยู่ในระยะการพัฒนาต่อเนื่องในประเทศเยอรมนี และอยู่ในระยะการทดสอบในประเทศญี่ปุ่น แยกได้เป็น ๒ ระบบ

๒.๑ ระบบอีเอ็มเอส (EMS-Electromagnetic Suspension System) ต้นกำเนิดพัฒนาโดยบริษัทซีเมนส์ เอจี (Siemens AG) และ ไทเซนกรุ๊ป เอจี (Thyssenkrupp AG) นำมาสร้างที่นครเซี่ยงไฮ้ โดยบริษัททรานส์แรปปิด อินเตอร์เนชั่นแนล (Transrapid International) ของเยอรมนี ร่วมกับบริษัทเซี่ยงไฮ้แมกเลฟทรานสปอร์เตชั่นเดเวลอพเมนท์ (Shanghai Maglev Transportation Development) ของจีน โดยวิ่งจากสถานีรถไฟฟ้าในเมืองที่ถนนลองยาง (Long Yang) ไปสนามบินปูดอง (Pudong) เป็นระยะทาง ๓๐ กิโลเมตร ในเวลา ๘ นาที ด้วยอัตราความเร็ว ๔๓๐ กิโลเมตรต่อชั่วโมง กำหนดวิ่งเต็มที่ ทุก ๑๐ นาที โดยใช้รถ ๓ ขบวน ขบวนละ ๕ ตู้ สามารถวิ่งได้เร็วกว่า ๕๐๐ กิโลเมตรต่อชั่วโมง เริ่มเปิดให้บริการแล้วเมื่อวันที่ ๒๙ ธันวาคม ๒๕๔๖ ถือเป็นความสำเร็จในการนำเทคโนโลยีใหม่ชนิดนี้มาประยุกต์ใช้ทางการพาณิชย์เป็นครั้งแรกของโลก

๒.๒ ระบบอีดีเอส (EDS-Electrodynamic Suspension System) ปัจจุบันอยู่ในระยะการทดสอบและพัฒนารุ่น เอ็มแอลยู ๐๐๒ เอ็ม (MLU 002N) ที่ ยามานาชิ เทสท์แทรค ประเทศญี่ปุ่น ต่างกับระบบอีเอ็มเอส (EMS) ของเยอรมัน ที่ใช้ซูเปอร์คอนดัคติงแมกเนทส์ (Superconducting Magnets) ที่ในตัวรถ และใช้แรงดัน (Repulsive Force) มากกว่าที่จะเป็นแรงดึง (Attracitve Force) เหมือนระบบของเยอรมนี ระบบอีดีเอส (EDS) ของญี่ปุ่นนี้สามารถวิ่งได้เร็วถึง ๕๘๑ กิโลเมตรต่อชั่วโมง จากการทดสอบล่าสุดเมื่อวันที่ ๒ ธันวาคม ๒๕๔๖

ข้อสังเกตเพื่อใช้เปรียบเทียบ

๑. ระบบล้อและรางมีมานานแล้ว และส่วนใหญ่เป็นรางกว้างขนาดมาตรฐาน (Standard Gauge) ๑,๔๓๕ เมตร (๔ ฟุต ๘ ๑/๒ นิ้ว) ถ้ารางกว้างจะทำให้การทรงตัวดี โดยเฉพาะเมื่อวิ่งบนรางของทางโค้ง

๒. รถบางชนิดมี ตัวถังรถที่เอียงได้ (Tilting Body) เมื่อวิ่งทางโค้ง เพลาและล้อของรถจะเอียงเพราะรางวิ่งทั้งสองรางจะมีความสูงที่ต่างระดับกัน แต่ตัวถังของรถจะไม่เอียงตามเพลาของล้อ ทำให้นั่งสบายและวิ่งได้เร็วขึ้น ทำให้ปลอดภัยมากขึ้น เนื่องจากจุดศูนย์ถ่วงของรถ (Center of Gravity) จะมีการปรับเปลี่ยนไม่มาก รถตัวถังเอียงได้นี้มีวิ่งในประเทศสวีเดน (X-2000, ABB Sprintor) ประเทศอิตาลี (ETR-450, Pendolino) และประเทศสเปน (Taigo Pendular)

๓. การใช้ล้อเหล็ก และรางเหล็ก มีเสียงเกิดจากการเสียดสีระหว่างล้อกับราง และมีการสั่นสะเทือนรอบข้างถ้าใช้ไม้หมอน (Ties/Sleepers)

๔. ข้อดีของระบบแม็กเลฟ (Maglev) ระยะทางจากจุดเริ่มต้นถึงความเร็ว ๒๐๐ กิโลเมตรต่อชั่วโมง จะเงียบ ถ้าความเร็วสูงกว่านั้น จะมีเสียงเกิดจากรถเสียดสีกับอากาศรอบข้าง

๕. ทุกระบบนี้จะต้องเป็นการแยกทางวิ่ง (Exclusive Right of Way) มีรั้วหรือกำแพงกั้นให้วิ่งต่างหาก เช่น ยกระดับ หรือลงใต้ดิน ให้ปราศจากจุดตัด หรือไม่ปะปนกับการจราจรของยานยนต์ต่างๆ บนท้องถนนอย่างเด็ดขาด

๖. ทุกระบบเป็น “โปรไปรเอ็ดตอรี” (Proprietory) จดทะเบียนมีสิทธิบัตร ผูกขาดการผลิต และจัดจำหน่ายแต่ผู้เดียวของเอกชน อาจมีปัญหาเรื่องราคา และถ้าผู้ผลิตล้มเลิกหรือขายกิจการ อาจมีปัญหาเรื่องขาดอะไหล่ ชิ้นส่วน (Spare Parts) สำหรับการซ่อมบำรุงได้

๗. แม็กเลฟ (Maglev) ของญี่ปุ่น ระบบอีดีเอส (EDS) จะยุ่งยากกว่าของเยอรมันเพราะใช้ซูเปอร์คอนดักเตอร์ในตัวรถ เมื่อยกระดับขึ้นจะสูง ๑๐๐ มม. จากพื้นระนาบ ในขณะที่ระบบของเยอรมันจะสูงเพียง ๑๐ มม. ระบบของญี่ปุ่นมีล้อยางเล็กๆรับน้ำหนักให้ตัวรถเคลื่อนที่ สไลด์ดิงไปได้ เมื่อแม่เหล็กยุบตัว ในขณะที่ระบบของเยอรมันเมื่อแม่เหล็กยุบ ตัวรถจะลดระดับลงมาอยู่กับที่ และจะเคลื่อนที่ไม่ได้ ข้อดีอ้างว่า ทำให้ลอยตัว น้ำหนักเบา เพื่อทำให้วิ่งได้เร็วขึ้นกว่าระบบอีเอ็มเอส (EMS) ของเยอรมัน

๘. เปรียบราคาก่อสร้างเริ่มแรกแม็กเลฟ (Maglev) จะแพงมาก โครงการของเมืองเซี่ยงไฮ้ ๓๐ กิโลเมตร รวมค่าตัวรถ เป็นเงิน ๑.๒ พันล้านเหรียญสหรัฐ ประมาณ ๔๐ ล้านเหรียญสหรัฐ ต่อ ๑ กิโลเมตร สำหรับโครงการของญี่ปุ่นที่ยังไม่ได้สร้างสายชู (Chou) เชื่อมเมืองระหว่างโตเกียวและโอซาก้า ประมาณระยะทาง ๕๐๐ กิโลเมตร จะประกอบไปด้วยอุโมงค์ลึก ๔๐ เมตร ประมาณ ๑๐๐ กิโลเมตร ใช้เวลาก่อสร้าง ๑๐ ปี ประมาณค่ารถและอุปกรณ์ทั้งหมด ๖,๐๐๐ ล้านเหรียญสหรัฐ

๙. ค่าก่อสร้างของระบบล้อและราง ไม่ว่าจะเป็นโครงสร้างยกระดับจากพื้นถนน หรืออุโมงค์ใต้ดิน อาจปรับการคำนวณโดยใช้ข้อมูลพื้นฐานของระบบไฟฟ้าขนส่งมวลชน ทั้งของบีทีเอส (BTS) และ รฟม.ในเมืองได้

๑๐. เนื่องจากรถของแม็กเลฟ (Maglev) ปราศจากล้อและราง จึงทำให้ทุ่นเวลาและค่าบำรุงรักษาในส่วนนั้น

๑๑. การสับประแจเพื่อหลีกเปลี่ยนรางวิ่งของแม็กเลฟ (Maglev) ต้องเคลื่อนย้ายแทนคอนกรีตและอุปกรณ์ที่มีน้ำหนักมาก จะใช้เวลามากกว่าการสับประแจของรางรถไฟธรรมดา

๑๒. โครงสร้างทางวิ่ง (Guideway) ของแม็กเลฟ มีข้อจำกัด จะต้องถูกยกระดับเท่านั้นไม่เหมาะสำหรับการสร้างใต้ติด หรือในอุโมงค์

๑๓. ระบบรถไฟความเร็วสูงนี้ เหมาะสำหรับการเดินทางที่ห่างกัน ๔๐๐ กิโลเมตรขึ้นไป เพื่อลดเวลาของการเดินทางลงให้เหลือประมาณไม่เกิน ๔ ชั่วโมง

๑๔. ระยะเวลาการเดินจะต้องคำนึงถึงและรวมเวลาที่หยุดตามสถานีรระหว่างการเดินทางด้วย

๑๕. อาจใช้ระยะทาง ๑๕-๒๐ กิโลเมตร ที่จะเร่งความเร็วจากศูนย์ ถึงความเร็วสูงสุดที่ใช้ในการเดินทาง

๑๖. วัตถุประสงค์ของการเลือกระบบรถไฟความเร็วจากศูนย์ ถึงความเร็วสูงสุดที่ใช้ในการเดินทางของทางอากาศ การหยุดบ่อยๆจะทำให้เสียเวลาการเดินทางที่ต้องการแข่งขันกับเวลา โดยเฉพาะในระยะทางระหว่างสถานี ควรจะให้ห่างกันมากกว่า ๑๐๐ กิโลเมตรขึ้นไป

สมเกียรติ พงษ์กันทา บริษัทรถไฟฟ้ากรุงเทพ จำกัด ค้นคว้าเรียบเรียง