可変ゲージ

可変軌間システムにより、鉄道車両は異なる軌間を持つ 2 つの鉄道間を移動できます。車両には可変軌間車軸 (VGA) が装備されています。軌間は、軌間の区切りに設置された軌間チェンジャーを介して列車を走行させ、車輪を目的の軌間まで移動させることで変更されます。

可変軌間システムはスペイン国内の鉄道網内に存在し、スペイン/フランス（スペイン列車）、スウェーデン/フィンランド（スウェーデン列車）、ポーランド/リトアニア（ポーランド列車）、ポーランド/ウクライナ（ポーランド列車）間の国際路線にも導入されています。

スペインでは、停止する必要のない軌間変更システムが旅客輸送に広く使用されており、^[1]専用の高速線（標準軌を使用）と旧式線（イベリア軌を使用）が混在するサービスに使用されている。^[2]貨物輸送用の同様のシステムは、車軸重量が大きいため技術的な課題が増すため、まだ初期段階にある。貨物の移送、個々の車輪と車軸の交換、台車交換、運搬用フラットカー、または貨物または乗客の単純な積み替えなど、いくつかの代替手段が存在するが、それらは非現実的であるため、安価で高速な軌間変更システムは国境を越えた貨物輸送に有益であろう。^[3]

別名には、軌間可変輪軸（GAW）、自動軌間切替システム（ATGCS/AGCS）^{[4] 、} 車両再ゲージシステム（RSRS）、軌間調整システム（RGAS）、シフト輪軸、^[5] 可変軌間圧延台車、^[6] 軌間変更および軌間変更輪軸などがあります。

可変軌間車軸は、 2つの軌間を持つ線路や積み替えに頼ることなく、軌間切れの問題を解決するのに役立ちます。システムにより、2つの軌間間の調整が可能になります。2つ以上の軌間をサポートする軌間チェンジャー設計は使用されていません。^[7]

可変ゲージ車軸システムにはいくつかの種類があります。

• Talgo-RD ^{[8] [9]} ( Talgoより)。
  • タルゴシステムは1969年以来、スペインとフランスの国境にあるポルトボウとイルンで営業運転を行っている^[10]。
  • モスクワとベルリンを結ぶストリージ列車（スイフト）で使用されている。 ^[11]
  • 2014年からは車軸荷重22.5トンまでの貨車に適用^{[12] [13]}
• CAF-BRAVA ^[8] ( Construcciones y Auxiliar de Ferrocarrilesより) ^{[14] [15]}
  • BRAVAシステムは、もともと1968年にスイスのVevey社によって設計されました。このシステムは当初「Vevey車軸」と呼ばれていました。^{[16] [17]}その後、この設計はConstrucciones y Auxiliar de Ferrocarriles (CAF)によって取得され、改良されました。
• DBカーゴ-クノールブレムゼ^[18]は2002年にヨーロッパとロシア間の使用のために開発されました。
• DBAG – 貨物用のRafil Type V ^{[8] (ドイツ鉄道の}Radsatzfabrik Ilsenburgから)。^{[19] [20] [21]}
• 日本鉄道総研^[8]（日本鉄道総合技術研究所）電動車軸に使用する。^{[22] [23]}
• PKP SUW 2000 ^{[8]システムは}ポーランド国鉄向けにZNTK ポズナンによって製造されました。^{[24] [25]}
• モントルー・レンク・イム・ジンメンタール線は、2022年にウィンタートゥールのプローズによって開発された（1,435 mm（4フィート 8+1 ⁄ 2 インチ)/1,000 mm(3 フィート 3+厳密に言えば^、これ車軸ではなく、台車車輪は接続車軸なしで個別に吊り下げられており、軌間を調整できる。さらに、軌間を変更する際には、ゴールデンパス^{エクスプレスを}構成 する2つの異なる軌間鉄道のプラットフォームの高さの差に合わせて車体の高さ。^[29]

可変軌間システム自体は互換性がありません。SUW 2000とラフィルV型システムは相互運用可能です^[8] 。TALGO -RDとCAF-BRAVAも同様です^{[30] 。}

2009年、タラゴナ近郊のロダ・デ・バラでは、4つの異なるVGAシステムを処理できるユニチェンジャーが開発中であった。^[31]

国際鉄道交通では、国境で​​軌間変更が頻繁に発生する傾向があるため、VGA が特に重要です。

システムによって制限は異なります。たとえば、車両や貨車にしか使用できず動力には適さないものもあれば、ゲージチェンジャーを通過する前に車両を降ろす必要があるものもあります。^[32]ゲージの1つが狭い場合、ブレーキ、ゲージチェンジャー、牽引モーターのための車輪間のスペースが十分でない場合があります。

さまざまな技術を搭載した列車の最高速度は異なります。CAF と Talgo のみが高速 VGA を生産し、最高速度 330 km/h を実現します。

タルゴRD GCは時速15キロメートル（9.3マイル、4.2メートル/秒）の速度で軌間を変更するため、100メートル（328フィート）の列車はわずか24秒で軌間を変更できます。^[33]

ゲージチェンジャーは、車輪のゲージ調整を強制する装置です。設計は、2 つのゲージ間で幅が徐々に変化する 1 組の走行レールと、その他のレールおよびレバーとの組み合わせで構成され、Talgo RD を例に挙げて、次の手順を実行します。

1. 列車内のすべての車両が軌間変更に適していることを確認します。
2. サポートオン - ロックとガイドレールの重量を軽減します。
3. ロックを解除します。
4. 車輪を新しい位置に移動します。
5. 再ロックします。
6. サポートをオフにして、ガイド レールからロックに重量を戻します。
7. 正しい動作を確認し、統計を生成します。ECPB 電源ケーブルと監視ケーブルを使用します。

スペインのタルゴRDシステムでは、金属表面を潤滑し、熱と摩耗を抑えるために、一定の水噴霧が使用されています。タルゴRDゲージチェンジャーは、長さ20メートル（65フィート7インチ）、幅6メートル（19フィート8インチ）です。^[34]

現在^、軌間の選択は1,435mm ^（ 4フィート 8インチ）^の3種類のうち2種類に限られています。+1 ⁄ 2 インチ）と広軌1,520 mm（4フィート 11+27 ⁄ 32 インチ）と1,676 mm（5フィート6インチ）の2種類の軌間がある。狭軌の1,000 mm（3フィート 3インチ）では、+スイスのツヴァイジンメンにあるような3 ⁄ 8 インチの車輪では、軌間変更機構、牽引モーター、ブレーキのための車輪間のスペースが少なくなります。また、車輪の直径により、軸重は 22.5 トン以下に制限されます。

可変軌間マルチユニット、または可変軌間機関車 (例: Talgo 250) と車両を含む列車は、軌間変更装置を直進して通過することができます。通常、機関車は軌間を変更できないため、列車の残りの部分が通過する間は機関車は移動する必要があります。反対側では、別の軌間の新しい機関車が列車に連結されます。

機関車を搭載したタルゴ列車は、毎秒1車軸の速度で軌間変更を行え、時速約10～15km（6.2～9.3mph）の速度で走行できる。^{[35] [36]}

列車（または個々の車両）をゲージチェンジャーの半分まで押して切り離し、（十分に渡った後）新しい機関車に連結して残りの距離を引っ張ることができます。端にフックが付いた長いワイヤーロープを使用すると、プロセスが非同期になり、ロープを使用してゲージチェンジャーの長さを橋渡しすることができます（到着する車両と受け取る機関車を一時的に連結しますが、機関車から列車の車両へのブレーキ制御はありません）。

スペインの長距離列車やスペインからフランスへ渡る夜行列車では、到着した機関車は軌間変更装置のすぐ手前で停止し、連結を解除して邪魔にならない短い側線に移動します。その後、重力により、列車は制御された低速で軌間変更装置を通過します。新しい機関車は、列車が軌間変更装置を通過し終えた後にのみ、先頭に連結されます。

2014年からは貨車の軌間変更システムの開発が進められていた。^[37]

1933年には、オーストラリアの鉄道に州間の軌間の不一致を克服するための発明が140件^{[38]提案されたが、どれも採用されなかった。 [39]これらの装置のうち約20件は、現代の}VGAに類似した、何らかの調整可能な車輪/車軸であった。VGAシステムは、主に広軌と標準軌の路線を対象としていた。

ブレーク オブ ゲージ ステーションはポート ピリー、ピーターバラ、およびアルベリーに設置されましたが、これらはほとんど手動で操作されていました。最新の設置はドライ クリークにあり、より自動化された設計になっています。タルゴ RD の設計はさらに自動化され、効率的です。

ベラルーシとポーランドの国境に近いブレストにタルゴ軌間変更設備が設置されている。この設備はモスクワとベルリンを結ぶロシア鉄道の高速列車で使用されている。

2011年に7編成のタルゴVGA列車の発注が行われた。^{[40] 「}ストリージ」ブランドの列車は2016年から運行されている。

1860年代、カナダのグランドトランク鉄道では、5フィート6インチ（1,676 mm）と4フィート 8インチ（1,676 mm）の鉄道車両を接続するために、可変軌間車軸がしばらく使用されていました。+1 ⁄ 2 インチ(1,435 mm)標準軌で、積み替えなしで走行します。500 台の車両に「調整式軌間台車」が取り付けられましたが、毎日頻繁に使用された結果、特に寒くて雪の多い天候では不十分であることが判明しました。このシステムでは、幅広のハブを備えた伸縮式車軸が使用され、保持ピンを手動で解除した後、軌間チェンジャーを介して車輪を圧縮または引き伸ばすことができました。^[41][42][43]

ナイアガラ橋を越えた鉄道の運行も複雑であった。^[44]

1999年、ハパランダとトルニオ間のデュアルゲージセクションのフィンランド側にあるトルニオに、可変ゲージの貨車に使用するためのゲージチェンジャーが設置されました。^[45]トルニオのゲージチェンジャーはドイツのラフィル社製のものです。ハパランダ側にも同様のタルゴRDゲージチェンジャーがありましたが、冬季に除氷が必要になったため撤去されました。[ ^{46 ]}

シーレールが運営し、ドイツとスウェーデンから海路で到着する列車フェリー交通は、トゥルク港の台車交換施設を使用していました。

バクー・トビリシ・カルス鉄道のアハルカラキに新しい軌間変更装置が設置された。北西端のレールは幅1,435 mm（4フィート 8インチ）である。+1 ⁄ 2 インチ）離れており、南東端には1,520 mm（4フィート 11インチ）のレールがあります。+27 ⁄ 32 インチ離します。台車交換アダプターと可変ゲージ アダプターの両方が提供されます。

「ゲージチェンジトレイン」は、1990年代に日本で開始されたプロジェクトで、幅1,435mm（4フィート 8インチ）の車両と、幅1,500mm（5フィート10インチ）の車両の両方を運転できる電動マルチユニット（EMU）列車の製造の実現可能性を調査しています。+1 ⁄ 2 インチ）の新幹線高速ネットワークでは時速270～300 km（168～186 mph）で、元の1,067 mm（3フィート6インチ）ネットワークでは時速130～140 km（81～87 mph）で走行した。^[48][49]米国特許第5,816,170号を参照。^[50][51]

第一世代の列車は1998年から2006年にかけて試験され、2002年には米国の高速試験線でも試験された。^{[52] [53]}最高時速270km/h（168mph）での走行を予定していた第二世代の列車は、2006年から2013年にかけて日本各地で試験走行された。^{[54]第三世代の列車は、計画されている}九州新幹線の長崎延伸に導入する可能性に備えて、2014年から信頼性試験を受けている。

• 
  2003年5月の第一世代「ゲージチェンジトレイン」EMU
• 
  2012年9月の第2世代「ゲージチェンジトレイン」EMU

ポーランドのSUW 2000システムの軌間変更設備は、リトアニアとポーランドの国境の北にあるモッカヴァに設置されています。リトアニアとポーランド間の VGA 旅客列車は 1999 年 10 月から 2005 年 5 月まで運行され、VGA 貨物列車は 2000 年代初頭から 2009 年まで運行されていました。

ポーランド・ウクライナ国境にはポーランドSUW2000システムの軌間変更施設が2か所設置されており、1か所はワルシャワ・キエフ線のドロフスク（ポーランド）にあり、もう1か所はクラクフ・リヴィウ線のモスティスカ（ウクライナ）にある。2003年12月14日、台車交換の代わりにクラクフ（ポーランド）とリヴィウ（ウクライナ）の間でVGA旅客列車が導入された。^[55] VGAは台車交換に比べて約3時間を短縮する。この列車は2016年に最後に運行された。^[56]

スペインは、可変軌間システムの使用国として最大です。これは、イベリア軌間に合わせて建設された古い幹線と、広範囲にわたる新しい高速鉄道線、およびフランスへの接続を標準軌で接続する必要があるためです。フランスへの線路と、高速鉄道網と古い線路を結ぶすべての出入口に、2つの軌間変更が導入されています。また、 1,000 mm ( 3 ft  3)のかなり長い軌間もあります。+3 ⁄ 8 インチ) の二次回線がありますが、これらはメイン ネットワークに接続されていません。

2004 年 2 月、RENFE は以下の注文を出しました。

• 2006年10月から2009年5月まで、CAF/アルストムの25kV AC/3kV DC、250km/hの地域サービス用の可変軌間EMU45台（5億8000万ユーロ）^[要出典]
• 250 km/h (155 mph)の長距離サービス用の26本の25 kV AC可変軌間列車。2台のボンバルディア動力車とタルゴシリーズVIIトレーラー車を使用 (3億7000万ユーロ) ^{[要出典]関連する軌間は}1,435 mm ( 4フィート 8インチ)です。+1 ⁄ 2 インチ）および1,668 mm（5フィート 5+21 ⁄ 32 インチ）。
• オルメドからバリャドリッドのメディナ・デル・カンポまでのスペインのテストコース。^[57]
• 2008年11月 -カディスからワルシャワまでの高速列車。^[58]
• 2009 年 7 月 - Talgo 250 にVoith Turbo SZH-692 ゲージ変更最終駆動装置が供給されました。^{[引用が必要]}

スペインには14.4 km (8.95 マイル) の円形テストトラックもあります。

可変軌間台車はモントルー～グシュタード～ツヴァイジンメン～シュピーツ～インターラーケン線に導入されている。列車は1,000 mm ( 3 フィート 3)から自動的に切り替わります+3 ⁄ 8 インチ）から1,435 mm（4フィート 8+ツヴァイジンメン で、^EV09-Prose^[61][62]軌間チェンジャーは、^2019年6月19日に満足のいく試験を受けた。モントルー・オーバーラン・ベルノワ鉄道AG両方で動作するように設計されたこのシステムは、MOBまたはBLS AG部分の車体高さをプラットフォームの高さに合わせるために、200 mm自動的に調整される。^[29]

ジョン・ファウラーは1886年にGWRが「伸縮式」車軸を開発しようとした試みについて言及している。^[63]

路面電車はリーズ（4フィート 8インチ）と+1906年にブラッドフォード路面電車車両124号車を使用した試験が成功した後、 1 ⁄ 2 インチ（1,435 mm 標準軌）とブラッドフォード（ 4フィートまたは1,219 mm軌間）の2つの鉄道車両でこのシステムが開発されました。このシステムは後に1906年のGB190601695（A）で特許を取得しました。このシステムは1909年の特許GB190919655（A）で、車輪の縁だけでなく車輪と車軸の両方に作用するロックシステムを導入することでさらに改良されました。これにより、車輪がスプライン車軸に沿って自由に動く部分でより効果的なグリップが得られました。^[64][65]

VGAでは、貨車を切り離したりブレーキ装置を取り外したり（テストしたり）する必要もなく、列車は「アジャスター」を約15km/h（9.3mph）^[66]で通過する。あるいは、列車を切り離す必要がないため、機関車は連結された客車をすべて一緒に引っ張ることもできる。^[67]

タルゴゲージチェンジャーを参照。^[68]

蒸気機関車は一般的に走行中に軌間を変換することはできない。ディーゼル機関車は台車交換が可能であるが、^[69]ケーブルやホースの再接続が複雑なため通常は行われない。オーストラリアでは、一部の機関車は軌間を変換される。変換は数か月ごとに行われるが、個々の旅行ごとに行われることはない。

2004年までに、タルゴ社から可変軌間の電気式旅客機関車が販売されるようになった。^{[70] [71] [72]}可変軌間の貨物機関車が販売されるかどうかは不明である。

• L-9202は実験的な高速ボボデュアル電圧（3kV DC / 25kV AC）VGA機関車です。^[73]
• タルゴ250機関車は、国境から200km（124マイル）離れたモンペリエからバルセロナとマドリードまでのデュアル電圧可変軌間列車を牽引するためにも計画されました。2台のタルゴ250動力車が11台の客車トレーラーを牽引します。^{[74] [75]}
• EMU ^[76]

• 軌間調整式台車は輪軸も備えており、従来の台車よりも総重量が約1トン重く、通常は冷却が遅いディスクブレーキを使用する必要があります。 ^{[58] [74]}

• 1915年 CWプロッサー –アーガス^[77]
• 1921年。CRプロッサー。-アーガス1921年7月8日金曜日^[78]
• 1922年 J.グリーブ -アーガス1922年7月19日^[79]

• アルバレス、アルベルト・ガルシア (2010 年 8 月)スペインの列車の自動軌道ゲージ切り替え(PDF) (4 版)。 Fundación de los Ferrocarriles Españoles。ISBN 978-84-89649-56-9。
• イグレシアス、イグナシオ・ホルヘ、ADIF（2011年6月28日）。ユニチェンジャープロジェクト - 新世代のゲージ切り替え設備（PDF）。国際化のための鉄道技術フォーラム。マドリード。TCRS4システムにより、CAF、タルゴ、ラフィルDB [および] SUW2000技術の通過が可能になる。

• 可変ゲージ車輪を備えた列車車軸システム、特許 EP1112908、Talgo SA に譲渡。
• 鉄道車両用可変軌間台車、特許 EP0873929、鉄道技術研究所に譲渡。
• 自動軌間変更機能を備え、従来の貨物台車に適応可能な鉄道車軸アセンブリ。特許 US5787814、Talgo SA に譲渡。
• 可変軌間貨車用車輪セット - 短報、国際鉄道ジャーナル、1999 年 7 月^[要説明]
• 欧州自動軌間切り替えシステム、UIC が支援するさまざまな可変軌間システムの研究
• Talgo の可変ゲージ システムの説明 (フランス語)
• Talgo の可変ゲージ システムの実演
• MOB の可変台車の動作のクローズアップ画像
• UA レポート^{[リンク切れ‍ ]}
• カナダ連邦法
• http://osjd.plaske.ua/en/doklad/wishnevski.doc ^{[永久リンク切れ‍ ]}
• ウクライナ
• スペインの自動ゲージ変更システム（スペイン語）