รถไฟก้าวไกลกว่าที่คิด !?!

เทคโนโลยีสุดเจ๋ง เพื่อการเดินทางบนรางที่รวดเร็ว และสะดวกสบาย เรียบเรียงโดย AILSA HARVEY RICHARD TREVITHICK ได้เปิดตัวรถจักรไอน้ำคันแรกในปี 1804 ด้วยความก้าวหน้าครั้งยิ่งใหญ่นี้ึจึงเป็นจุดเริ่มต้นของการเดินทางด้วยรถไฟ ที่สานต่อกันมาเป็นเวลากว่า 2 ศตวรรษ จุดประสงค์เพื่อเชื่อมโยงสังคมเข้าไว้ด้วยกัน และขยายตลาดการค้าขาย เนื่องจากรถไฟเป็นวิธีการขนส่งสินค้าไปยังทั่วโลกที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด ส่วนเรื่องการโดยสารรถไฟ ก็ได้รับการพัฒนาด้านความเร็ว และความสะดวกสบายอย่างเนื่อง อย่างไรก็ตามหาก TREVITHICK ได้เห็นรถไฟหัวกระสุน ที่สามารถทำความเร็วได้ถึง 482.80 กม./ชม. แล้วล่ะก็ คงจะผิดหวังกับสิ่งประดิษฐ์อันต่ำต้อยของเขาที่ทำความเร็วได้เพียง 8.05 กม./ชม. ในอดีตประสบการณ์ทั่วไปของการเดินทางด้วยรถไฟ คือ ความไม่มั่นคง, เสียงรบกวน และความไม่น่าไว้วางใจ แต่เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าขึ้น ทุกวันนี้การเดินทางบนรางได้อย่างราบรื่น และกินเวลาน้อยลง ปัจจุบันรถไฟที่เร็วที่สุดใช้เทคโนโลยีแม่เหล็กลอยตัว (MAGLEV) โดยแม่เหล็กไฟฟ้าทรงพลังสุด จะยกรถสูงขึ้นเหนือรางนำทางเล็กน้อย ทำให้ลดแรงเสียดทาน สามารถทะยานไปได้ไกลกว่า 595.46 กม. ภายใน 1 ชม. ระยะแรกความก้าวหน้าของเทคโนโลยีรถไฟเกิดขึ้นที่สหราชอาณาจักร และสหรัฐอเมริกาก่อน แต่ทว่าการปฏิวัติของรถไฟในยุคปัจจุบัน นำโดยสาธารณรัฐประชาชนจีน และญี่ปุ่น จีนเป็นประเทศที่มีเครือข่ายรถไฟความเร็วสูงที่ใหญ่ที่สุดในโลก ด้วยความยาวกว่า 24,850 ไมล์ และจีนยังตั้งเป้าว่าจะขยายเส้นทางให้ครอบคลุมกว่า 39,992.20 กม. ภายในปี 2035 การเดินทางด้วยรถไฟเป็นหนึ่งในการคมนาคมหลักของประเทศ ในแต่ละปีจะมีผู้โดยสารเดินทางกว่า 4 พันล้านเที่ยว และเป็นประเทศผู้นำด้านการพัฒนารถไฟของโลก จึงได้ผลักดันประสิทธิภาพของรถไฟให้ดียิ่งขึ้นอย่างต่อเนื่อง ซึ่งนำไปสู่การปฏิวัติวงการรถไฟในอนาคต รู้หรือไม่ ? รถไฟหัวกระสุนขบวนแรกของญี่ปุ่น วิ่งด้วยความเร็ว 209.21 กม./ชม. โดยออกวิ่งครั้งแรกพร้อมกับการแข่งขันกีฬาโอลิมปิคที่กรุงโตเกียว ในปี 1964   วิธีการควบคุมรถไฟ เมื่อเข้าไปภายในห้องผู้ขับ เพื่อเรียนรู้วิธีควบคุมยานพาหนะขบวนยาว 1. เบรคฉุกเฉิน การสร้างแรงเบรคสูงสุดในทันที วางตำแหน่งไว้ด้านข้างเพื่อหลีกเลี่ยงการกดโดยไม่ได้ตั้งใจ 2. คันโยกความเร็ว ทำหน้าที่ควบคุมกำลังมอเตอร์ไฟฟ้าของรถไฟ ผู้ขับสามารถเร่ง และชะลอความเร็วของรถไฟได้ด้วยการโยกเปลี่ยนตำแหน่งของคันโยก 3. คันโยกเบรค ผู้ขับจะดึงคันโยกเพื่อปล่อยอากาศที่อัดไว้ลงบนผ้าเบรคตลอดทั้งขบวน เพื่อลดความเร็วของรถ 4. ปุ่มปฏิบัติการ บรรดาปุ่มเหล่านี้ใช้สำหรับการเปิดประตู, ส่งเสียงกริ่ง, สื่อสารกับพนักงานคนอื่นๆ และควบคุมระบบไฟ 5. กล้องวงจรปิดภายในรถ ผู้ขับสามารถชมภาพจริงภายในตู้รถไฟได้จากหน้าจอ และยังสามารถฉายภาพด้านนอกของตัวรถ เช่น บริเวณประตูขึ้น/ลงได้ด้วย 6. ปุ่มกดเฝ้าระวัง ปุ่มเฝ้าระวัง หรือแป้นเหยียบเพื่อทดสอบว่าผู้ขับยังมีสติ และอยู่ในสถานะตอบสนองได้ หากไม่มีการตอบสนองใดๆ เป็นเวลา 30 วินาที ไฟจะแจ้งให้ผู้ขับกดปุ่มนี้ 7. วิทยุสื่อสาร ผู้ขับสามารถรับทราบข้อมูลเรื่องการเปลี่ยนแปลงเส้นทาง และข่าวสารจากสถานีรถไฟผ่านทางวิทยุสื่อสาร อันตรายข้างหน้า เป็นเรื่องสำคัญที่ผู้ขับรถไฟจะต้องสังเกตสัญญาณ และสิ่งกีดขวาง เพื่อชะลอ หยุดรถล่วงหน้า หรือเปลี่ยนไปใช้เส้นทางที่ปลอดภัยได้ทันที เพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณเหล่านั้นถูกรับทราบแล้ว ด้วยเซนเซอร์ที่อยู่บนรางที่สามารถตอบสนองต่อพฤติกรรมที่ไม่คาดคิดได้ ตัวอย่าง เช่น หากมีการตรวจพบการเคลื่อนไหวในบริเวณที่รถไฟไม่ควรจะผ่าน หรือรถไฟผ่านด้วยความเร็วสูงกว่าที่ควรจะเป็น มันจะส่งเสียงเตือนผู้ขับทันที โดยปกติแล้ว แต่ละช่วงของรางจะมีรถไฟวิ่งได้เพียง 1 ขบวนเท่านั้น และสัญญาณนี้จะแจ้งเตือนให้ผู้ขับทราบทันที หากมีรถไฟอีกขบวนอยู่ด้านหน้า ผู้ขับต้องกดปุ่มรับทราบสัญญาณภายในเวลาที่กำหนด ไม่เช่นนั้น ระบบเบรคจะทำงานโดยอัตโนมัติ ระบบนี้เรียกว่า ระบบแจ้งเตือนอัตโนมัติ ซึ่งได้รับการแก้ไข และพัฒนามาตลอด โดยตัดขั้นตอนที่ต้องใช้การตอบสนองของผู้ขับออกไปเพื่อแก้ไขปัญหาได้เร็วยิ่งกว่าระบบป้องกันรถไฟอัตโนมัติ จะหยุดรถไฟทุกคันทันทีเมื่อผ่านสัญญาณบอกอันตราย เบรคสามารถทำงานอัตโนมัติผสานกับรถไฟที่มีความเร็วเกินพิกัด โดยการบันทึกความเร็วไว้ที่เซนเซอร์แต่ละตัว เครื่องจะสามารถตรวจสอบได้ว่า ระบบชะลอความเร็วของรถไฟล้มเหลวหรือไม่ ระบบเตือนภัยอัตโนมัติสามารถแจ้งเตือนคนที่ปฏิบัติงานบนรางให้ทราบว่ามีรถไฟกำลังแล่นเข้ามา เจาะลึกรถไฟดีเซล-ไฟฟ้า เปิดเครื่องจักรที่สามารถขับเคลื่อนรถไฟไปข้างหน้า เครื่องยนต์ดีเซล เครื่องยนต์นับเป็นขุมพลังงานหลัก เมื่อน้ำมันดีเซลถูกจุดระเบิด จะดันลูกสูบขึ้น/ลง และไปเชื่อมต่อกับกระแสไฟสลับหลักอีกที แบทเตอรีช่วยสตาร์ท แบทเตอรี ซึ่งจำเป็นต่อการสตาร์ทเครื่องยนต์ในตอนแรก แต่ขณะดับเครื่องยนต์สามารถนำมาใช้จ่ายไฟภายในระบบไฟฟ้าอื่นๆ ได้ พัดลมระบายอากาศ เครื่องระบายอากาศ ช่วยให้น้ำในระบบหล่อเย็นมีอุณหภูมิต่ำอยู่เสมอ น้ำที่ใช้หล่อเย็นจะสามารถกักเก็บไว้ด้านล่าง และจะหมุนเวียนเข้าเครื่องยนต์ได้อย่างต่อเนื่อง เพื่อป้องกันไม่ให้เครื่องยนต์ร้อนเกินไป เทอร์โบชาร์เจอร์ เทอร์โบชาร์เจอร์ เป็นปั๊มขนาดเล็ก ทำหน้าที่อัดอากาศเข้าไปในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ ยิ่งมีอากาศอยู่ในกระบอกสูบเครื่องยนต์มากเท่าไร เชื้อเพลิงก็จะถูกเผาไหม้ และทำความเร็วได้มากขึ้นตามไปด้วย ถังน้ำมัน ถังน้ำมันดีเซล อยู่ด้านล่างของรถไฟ ตัวถังถูกแบ่งออกเป็นส่วนๆ เพื่อให้มีน้ำมันสำรองไว้เสมอ หากมีการรั่วไหลที่ส่วนใดส่วนหนึ่งของขบวนรถ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลัก การเคลื่อนที่ของลูกสูบเครื่องยนต์ ทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุน พลังงานกลนี้จะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยแกนศูนย์กลางที่อยู่นิ่งจะทำหน้าที่เป็นแม่เหล็กเพื่อสร้างไฟฟ้ากระแสสลับ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง พลังงานไฟฟ้าบางส่วนที่ผลิตจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลักจะถูกส่งไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง เพื่อป้อนระบบไฟ, ระบบทำความร้อน และระบบปรับอากาศ เฟืองลดเกียร์ เฟืองเหล่านี้ทำหน้าที่ควบคุมความเร็วของล้อ ตามลักษณะการใช้เกียร์ของผู้คนขับ รู้หรือไม่ ? เทอร์โบชาร์จสามารถเพิ่มกำลังเครื่องยนต์ดีเซล-ไฟฟ้าได้มากถึง 2 เท่า สารเคมีอันตรายถูกเก็บในถังลำเลียงไปบนเส้นทางรถไฟเก่าที่ประชาชนเลิกใช้แล้ว ทำความเข้าใจสัญญาณเตือน ชุดสัญญาณไฟ บรรดาสีเหล่านี้บอกอะไรแก่ผู้ขับ ? เคลียร์ สีเขียว หมายถึง ไปได้ ! ตราบใดที่สัญญาณเป็นสีเขียว ผู้ขับรถไฟก็สามารถเดินทางต่อไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยไม่ต้องกังวลว่าจะมีอะไรมาขวางเส้นทางข้างหน้า ระวังข้างหน้า ไฟเหลือง 2 ดวง บอกผู้ขับว่า พวกเขาจะต้องหยุดรถเร็วๆ นี้ สัญญาณนี้เป็นคำเตือนว่า ในช่วงถัดไปของเส้นทางนั้น จะเป็นไฟเหลือง ระวัง ไฟเหลืองดวงเดียว หมายถึง รถไฟจะต้องจอดในช่วงถัดไปของเส้นทาง ชุดไฟสีเหลืองนี้จะทำให้การเบรคระยะประชั้นชิดลดน้อยลง อันตราย ไฟแดง หมายถึง รถไฟจะต้องหยุดทันที ซึ่งมักจะเกิดจากการมีรถไฟขบวนอื่น หรือสิ่งกีดขวางอยู่ข้างหน้า เปลี่ยนเส้นทาง หากมีไฟสีขาวยื่นออกมาทำมุม 45 องศา จากป้ายสัญญาณหลักที่มีไฟครบทุกดวง หมายความว่า รถไฟสามารถไปต่อได้ แต่จะต้องสลับใช้เส้นทางอื่นที่มุ่งไปทิศทางที่สัญญาณไฟแจ้งไว้ เส้นทางหลัก เมื่อไฟหลักเป็นสีเขียว และไฟสีขาวที่ยื่นออกมาจากส่วนบนของสัญญาณไฟดับ หมายความว่า รถไฟสามารถวิ่งบนเส้นทางหลักได้ หลากหลายเส้นทาง เมื่อใดที่มีหลายเส้นทางที่แยกออกจากเส้นทางหลัก แขนส่องสว่างที่ยื่นออกมาจะบอกว่าให้ใช้เส้นทางไหน โดยตำแหน่งของแขนจะวางอยู่ในแนวเดียวกับเส้นทางที่จะต้องใช้หลายเส้นทาง   ตารางเวลารถไฟถูกจัดสรรอย่างไร ? สิ่งแรกที่ควรทำก่อนไปถึงสถานีรถไฟ คือ การเชคตารางเวลารถไฟ คุณอาจเหลือบตามองกระดานข้อมูลที่ด้านในสถานี หรือบางทีอาจวางแผนการเดินทางไว้ล่วงหน้าหลายสัปดาห์ ทว่าเวลา และความถี่ของรถไฟแต่ละขบวนนั้นมีการจัดการอย่างไร ? อันดับแรก บริษัทที่ให้บริการรถไฟแต่ละแห่งจะเสนอราคาสำหรับช่วงเวลาที่เหมาะสมที่สุดของแต่ละพื้นที่ ซึ่งเวลาเหล่านี้ต้องมีการบริการจัดการ และร่วมปรึกษาหารือกันให้ได้ตามความต้องการของทุกฝ่าย ใช้เวลาในการจัดทำประมาณ 16 เดือน ในการทำตารางเวลา และจะถูกทบทวนก่อนเผยแพร่ต่อสาธารณะ เป็นหน้าที่ของนักวางแผนทางเดินรถไฟ ด้วยความช่วยเหลือของพโรแกรมคอมพิวเตอร์ อัลกอริธึมจะใช้ข้อมูล เช่น ความต้องการของผู้โดยสาร และความจุของรถไฟ เพื่อแนะนำความสม่ำเสมอ และระยะเวลาของรถไฟแต่ละขบวน ทำให้แน่ใจว่าจะมีช่วงเวลาระหว่างรถไฟแต่ละขบวน และพื้นที่ว่างของแต่ละชานชาลาเพียงพอ ตารางเวลาจะถูกตรวจสอบโดยนักวางแผนทางเดินรถไฟอีกที เพื่อลดข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้น รถไฟ LO MAGLEV สามารถทำความเร็วได้ถึง 601.90 กม./ชม. เส้นทางสู่อนาคต สถานีรถไฟจะเป็นอย่างไรขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีใหม่ๆ ที่เกิดขึ้น ดโรนรถไฟ ทั่วทั้งโลก มีเส้นทางรถไฟครอบคลุมถึง 399,117.31 กม. ทำให้โลกสามารถเชื่อมต่อกันได้มากขึ้น แต่การตรวจสอบความปลอดภัยพื้นที่รางรถไฟที่ยาวขนาดนี้ทำได้อย่างไร ? ขณะนี้ เส้นทางรถไฟบางแห่งมีการใช้ดโรนเพื่อตรวจสอบสายไฟฟ้าแรงสูง และในอนาคตเทคโนโลยีนี้อาจใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น โดยทำหน้าที่เสมือนดวงตาบนท้องฟ้า ดโรนสามารถวิเคราะห์สภาพราง และรักษาความปลอดภัยผ่านการเฝ้าระวังได้อย่างมีประสิทธิภาพ รางเก็บพลังงาน จะดีแค่ไหน ถ้ารถไฟนับหมื่นขบวนสามารถสร้างพลังงานได้เองขณะวิ่ง ? บริษัทสัญชาติอิตาเลียนอย่าง GENERALI ได้คิดค้นหมอนรองที่สร้างพลังงานได้ ในขณะรถไฟเคลื่อนที่ผ่านพลังงานจลน์จากแรงกดน้ำหนักของรถไฟที่กระทำกับหมอนรองจะสามารถแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ หน้าต่าง AR การจ้องมองไปด้านนอกหน้าต่างเป็นเวลาหลายชั่วโมง สามารถให้ความสนุกมากกว่านี้ได้ โดยใช้เทคโนโลยีโลกเสมือนผสานโลกความจริง (AR) รุ่นล่าสุดของ SALAD และบริษัทสัญชาติญี่ปุ่น โดยผู้โดยสารสามารถเพิ่มฟีเจอร์ดิจิทอลให้แก่ภูมิทัศน์แท้จริงที่อยู่เบื้องหลังพวกเขาได้ พร้อมฟังค์ชันการใช้งานอื่นๆ ที่มีประโยชน์ เช่น รายการข่าว, สภาพอากาศ, เวลา และข้อมูลเส้นทาง การขนส่งใต้ดิน ภายในปี 2050 การขนส่งสินค้าจะเพิ่มขึ้นถึง 250 % การสร้างเส้นทางใต้ดินสำหรับขนส่งสินค้าโดยเฉพาะ จะช่วยลดความแออัดของรางรถไฟบนดินได้มากขึ้น หุ่นยนต์อัจฉริยะ แทนที่จะใช้แรงงานคน หุ่นยนต์อัจฉริยะกำลังเรียนรู้ความสามารถในการโหลดสินค้าขึ้นรถไฟ รวมถึงการซ่อมแซมส่วนต่างๆ ของราง การจำกัดจำนวนคนที่ทำงานบนราง จะทำให้กระบวนการนี้เสี่ยงชีวิตน้อยลง ระบบนำทางไร้คนขับ ปริมาณของรถไฟไร้คนขับเพิ่มมากขึ้นทั่วโลก โดยเฉพาะในดูไบ และออสเตรเลีย แต่ยังมีอีกหลายประเทศที่ยังตามไม่ทัน คุณอาจจะรู้สึกสบายใจกว่านี้เมื่อมีคนขับคอยเฝ้าระวัง แต่เทคโนโลยีควบคุมโดยใช้การสื่อสาร (CBTC) ทำให้รถไฟสามารถตรวจจับตำแหน่งของรถไฟขบวนอื่นๆ ที่อยู่บนรางได้ นอกจากนี้ยังช่วยลดการใช้พลังงาน เนื่องจากรถไฟถูกตั้งพโรแกรมให้เหมาะกับการเร่งความเร็ว และการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ เทคโนโลยีอัจฉริยะแบบผสมผสาน เทคโนโลยีขณะทำงานเพื่อเชื่อมต่อการใช้ในชีวิตประจำวันให้เข้ากับอินเตอร์เนท จึงทำให้พวกมันฉลาดขึ้น และสามารถโต้ตอบได้มากขึ้น ด้วยการแลกเปลี่ยนข้อมูลเรื่องรถไฟ และการเดินทางแก่ผู้โดยสาร ทำให้การเดินทางเชื่อถือได้มากกว่าการรอฟังประกาศจากทางสถานีเพียงอย่างเดียว พนักงานรถไฟยังใช้การเชื่อมต่อนี้ในการติดตามผู้คน และทำความเข้าใจการหมุนเวียนของผู้โดยสารได้มากขึ้น รู้หรือไม่ ? ในสหราชอาณาจักร กว่าครึ่งหนึ่งของการคมนาคมทางรถไฟ ซึ่งเป็นการเดินทางของผู้โดยสารที่ไปทำงาน และโรงเรียน 5 ที่สุดของสถานี 1. สูงที่สุด สถานีรถไฟ TANGGULA ในประเทศทิเบตตั้งอยู่ที่ความสูง 5,068 ม. เหนือระดับน้ำทะเล เนื่องจากออกซิเจนเบาบาง ทางสถานีจึงไม่มีเจ้าหน้าที่ทำงาน และถึงแม้ว่ารถไฟบางขบวนจะจอดที่นั่น แต่ผู้โดยสารต้องอยู่บนรถตลอดเวลา 2. ยาวที่สุด ชานชาลาใหม่ที่สถานีรถไฟ SHREE SIDDHAROODHA SWAMIJI ในเมือง HUBBALLI ทางตอนใต้ของอินเดีย เป็นชานชาลาที่ยาวที่สุดในโลกถึง 1,505 ม. สามารถรองรับผู้โดยสารได้ประมาณ 10,000 คน/วัน 3. ใหญ่ที่สุด เมื่อวัดตามพื้นที่ในแต่ละชั้นแล้ว สถานีรถไฟ NAGOYA ของญี่ปุ่นได้รับตำแหน่งสถานีรถไฟที่ใหญ่ที่สุดไปครอง ด้วยพื้นที่ที่ครอบคลุมถึง 446,000 ตรม. และเป็นที่ตั้งสำนักงานใหญ่ของ CENTRAL JAPAN RAILWAY COMPANY อีกด้วย 4. วุ่นวายที่สุด สถานีรถไฟ SHINJUKU ในโตเกียว ประเทศญี่ปุ่น เป็นสถานีที่พลุกพล่านที่สุดในโลก ด้วยจำนวนผู้โดยสารกว่า 3.5 ล้านคน/วัน 5. เก่าแก่ที่สุด TANFIELD ในอังกฤษ เป็นรถไฟที่เก่าแก่ที่สุดในโลก ถูกใช้งานตั้งแต่ปี 1725-1964 ทุกวันนี้รถไฟไอน้ำรุ่นโบราณนี้ ทำหน้าที่พานักท่องเที่ยววิ่งไปตามเส้นทางระหว่าง 4 สถานี