ولا تزال شبكات السكك الحديدية العمود الفقري للنقل الحديث، مما يتيح نقل السلع والأشخاص عبر مسافات شاسعة، مع عدم تطابقها مع وسائل السفر الأخرى للأراضي، ومن قطارات الرصاص العالية السرعة إلى قطع ممرات الشحن، فإن أكبر نظم السكك الحديدية في العالم هي الماسير الهندسية التي تدفع النمو الاقتصادي، وتخفض انبعاثات الكربون، وتشكل أشكال الحياة اليومية للمليارات، وهذه المادة توفر نظرة شاملة على أهم الشبكات التكنولوجية.

هيمنة السكك الحديدية العالية السرعة الصينية

وتمتلك الصين أكبر شبكة سكك حديدية عالية السرعة في العالم، حيث يتجاوز طولها في المسار العملي ٩٠٠ ٣٧ كيلومتر )٥٥٠ ٢٣ ميلا( في عام ٢٠٢٤، وتربط هذه الشبكة جميع المدن الرئيسية بالقطارات التي تصل عادة إلى سرعة يتراوح بين ٣٠٠ و ٣٥٠ كيلومترا/ساعة، مما يتقلص بدرجة كبيرة أوقات السفر، وعلى سبيل المثال، فإن الرحلة من بيجين إلى شنغهاي، التي تقع بين عشية وضحاها، تستغرق الآن أكثر من أربع ساعات.

وقد بدأ التوسع جديا في أوائل العقد الأول من القرن الماضي بتشييد خط بيجين - تيانجين المشترك وازداد سرعة من خلال الاستثمار الحكومي في إطار خطة شبكة السكك الحديدية المتوسطة - الطويلة، كما أن الشرايين الرئيسية مثل خط السكك الحديدية المرتفع السرعة في بيجينغ - شانغي (318 1 كيلومترا) تنقل أكثر من 100 مليون ركاب سنويا، مما يجعلها أحد أكثر الطرق التقليدية شيوعا في العالم.

وقد كان الاستقلال التكنولوجي حجر الزاوية في استراتيجية الصين، إذ إن تطوير سلسلة " ترف " التي صُممت بالكامل وتصنّع محلياً، يُظهر هذا الطموح، وتعمل هذه القطارات على مسار قياسي، وتُبرز نظماً متقدمة للإشارات تمكّن من بلوغ مسارات رئيسية في غضون ثلاث دقائق، كما أن آثار الانسكاب الاقتصادي - السياحة - تنمية العقارات - ولوج سوقيات الإمداد - قد اكتسبت أهمية كبيرة، حيث وصلت المدن إلى حد بعيد.

وتعتزم الصين، في المستقبل، توسيع نطاق شبكتها العالية السرعة إلى أكثر من 000 70 كيلومتر بحلول عام 2035، بما في ذلك خطوط التبت وعبر التضاريس الصعبة، كما تستخدم الشبكة كنموذج للتصدير، حيث تشترك الشركات الصينية في مشاريع ذات سرعة عالية في إندونيسيا (خط جاكرتا - باندونغ) وتايلند، ووفقاً لـ الاتحاد الدولي لخطوط السككك الحديدية (UIC):

الولايات المتحدة: محطة سكك الحديد الضيق

وتدير الولايات المتحدة أكبر شبكة للسكك الحديدية في العالم، حيث يمتد عدد الكيلومترات التي تملكها وتحتفظ بها شركات خاصة مثل اتحاد المحيط الهادئ، ومؤسسة BNSF، وشركة نورفولك الجنوبية، إلى أكثر من 000 250 كيلومتر، مما يجعلها مكوناً حاسماً من مكونات حركة المرور في الاقتصاد.

غير أن خدمات الركاب تؤدي دورا ثانويا، أما شركة أمتراك، وهي شركة مملوكة للدولة، فتتركز على شبكة تبلغ مساحتها ٠٠٠ ٢٢ ميل وتعتمد اعتمادا كبيرا على المسار الذي تملكه سكك حديد الشحن، وكثيرا ما يؤدي هذا الترتيب إلى تأخيرات، حيث تحظى قطارات الشحن بالأولوية، أما الممر الشمالي الشرقي بين واشنطن العاصمة وبوسطن فهو الجزء الوحيد الذي تملك فيه شركة أمتراك إكسبريس معظم خطوط البنية التحتية البالغ عددها ٢٤٠ كيلومترا.

وقد واجهت الجهود الرامية إلى تطوير السكك الحديدية العالية السرعة في الولايات المتحدة عقبات سياسية ومالية وجغرافية، وقد رجع مشروع كاليفورنيا للسكك الحديدية العالية السرعة، الذي كان يُتوخى في البداية أن يكون وصلة 520 ميلا بين سان فرانسيسكو ولوس أنجلوس، بعد سنوات من تجاوز التكاليف والتحديات القانونية، ومع ذلك، فإن المبادرات الأصغر تحرز تقدما: تهدف شركة تكساس المركزية للسك الحديدية إلى بناء خط ممول من القطاع الخاص بين دالاس وهوسن.

وفيما يتعلق بالشحن، فإن شبكة الولايات المتحدة نموذج للكفاءة من خلال التوحيد والتكنولوجيا، وقد أدى تنفيذ نظام مراقبة القطارات الإيجابية، وهو نظام قائم على النظام العالمي لتحديد المواقع، إلى تحسين السلامة، وبالإضافة إلى ذلك، فإن نمو الحاويات العابرة للطرق، حيث تنقل بحراسة بين السفن والقطارات والشاحنات، مما أدى إلى زيادة حصة حركة الشحنات من البصمات، حيث أن الولايات المتحدة تقارن بين خطوط السيرة الأساسية، لا تزال إمكانية توسيع نطاق حركة الركاب.

خط الحياة العابر للقارات في روسيا

إن شبكة السكك الحديدية في روسيا هي أطول شبكة في العالم طولا كاملا، إذ تمتد على نحو ٠٠٠ ٨٧ كيلومتر )٠٠٠ ٥٤ ميل( وتمتد عبر أحد عشر منطقة زمنية، وهذا النظام شريان حاسم بالنسبة لسفر الركاب وشحنهم، ولا سيما لنقل الموارد الطبيعية مثل الفحم والزيت والأخشاب والفلزات من سيبيريا إلى الأسواق والموانئ الأوروبية.

والمجوهرات التاجية لهذه الشبكة هي السكك الحديدية العابرة للسيبريا التي تبلغ مساحتها ٢٨٩ ٩ كيلومترا )٧٧٢ ٥ ميلا( من موسكو الى فلاديفوستوك على ساحل المحيط الهادئ، وهي مكتملة في عام ١٩١٦، وهي أطول خط للسكك الحديدية مستمر في العالم، وتستغرق الرحلة من طرف إلى آخر حوالي ستة أيام من جانب قطار الركاب، وتنقل الجبال الأورال، والغابات الساحلية السبيرية الواسعة، وحاويات البديلة في بحيرة بايكال.

وتواجه الشبكة، التي تعمل بالسكك الحديدية الروسية المملوكة للدولة، تحديات فريدة: البرودة الشديدة (منخفضة إلى 50 درجة مئوية في أجزاء من سيبيريا)، والمسافات الواسعة التي يقطعها السكان المتفرقة، والهياكل الأساسية الناشئة في بعض المناطق، وتشمل جهود التحديث كهربة القطاعات الرئيسية (تتم حالياً كهربة نحو 50 في المائة من الشبكة)، وقطعاً من " ممر التدريب العالي " (Pa-S)

وقد اكتسبت الشبكة أهمية متجددة حيث تتاجر روسيا بالمحيطات نحو آسيا، حيث لا تزال خطوط بايكال - عمر الرئيسية، وهي خط مواز لخط المحيط العربي العابر، تشهد توسعا كبيرا في معالجة زيادة تدفقات الفحم والحاويات إلى الموانئ الصينية، حيث لا تزال السككك الحديدية الروسية غير متوافقة مع الأنماط الموحدة الأوروبية (435 1 ملم) التي تتطلب اقتحاما للحدود.

شبكة التوسع الهندية

ولدى الهند رابع أكبر شبكة للسكك الحديدية في العالم، حيث تمتد على أكثر من 000 67 كيلومتر (600 41 ميل) من المسار الذي تديره السكك الحديدية الهندية المملوكة للدولة، وهي واحدة من أكثر الشبكات تكتنفها، حيث تحمل ما يقرب من 23 مليون راكب و 3.5 مليون طن من الشحن يوميا، وهو خط حياة للبلد، يربط القرى النائية بمراكز الأغذية الحضرية، ويمكِّن حركة السلع الأساسية.

وهذه الشبكة هي مزيج من القابس العريضة التي تستخدمها أجهزة كهربائية جديدة )٦٧ ١ ملم( وقد شرعت السكك الحديدية الهندية في برنامج طموح للتحديث: الكهربة الكاملة لشبكة المغاوير الواسعة )التي تستهدف ٢٠٢٤-٢٥(، وإدخال قطارات شبه سريعة مثل قطار فاندي بهرات السريع )العمل في حدود ١٨٠ كيلومترا/ساعة الغربية(، والحد من التوسع في خطوط الشحن الشرقية المكرسة.

ويقع السكك الحديدية العالية السرعة في الأفق، ويرمي ممر السكك الحديدية العالية السرعة في مومباي - أحمد أباد، الذي يُبنى بمساعدة تقنية ومالية يابانية، إلى توفير خط 508 كيلومتراً مع تشغيل القطارات على مسافة 320 كيلومتراً/ساعة، وقد واجه التشييد تأخيرات بسبب حيازة الأراضي والتطهير البيئي، ولكن المشروع يمثل اختباراً للممرات المقبلة التي تربط بين محطة دلهي وكولاتا ومحطة بنغالو للتد.

ولا يمكن المبالغة في الدور الاجتماعي للشبكة: فهي توفر تنقلاً ميسراً طويل الأجل للملايين الذين لا يستطيعون السفر، كما أن نظم السكك الحديدية في ضواحي المدن مثل مومباي وشيناي تحمل عشرات الملايين يومياً، مما يجعلها من بين أكثر خطوط المسافرين ازدحاماً في العالم، وتزداد عمليات الشحن حاوية، وتزيد من تعزيز بعض الشُعب في الآونة الأخيرة من أجل تحسين الكفاءة والإيرادات.

الاتحاد الأوروبي لتكامل السكك الحديدية

وفي حين لا تتنافس شبكة واحدة من البلدان الأوروبية على طول الصين أو روسيا، فإن البنية التحتية المشتركة للسكك الحديدية للاتحاد الأوروبي تتجاوز ٠٠٠ ٢٠٠ كيلومتر، مما يجعلها واحدة من أكثر النظم كثافة وتكاملا على الصعيد العالمي، وتسمح سياسة الاتحاد الأوروبي المتعلقة بالتشغيل المتبادل، بدعم من النظام الأوروبي لإدارة حركة المرور بالسكك الحديدية، بالقطارات بأن تعبر الحدود مع حدوث تأخيرات ضئيلة، وهذا أمر حيوي بالنسبة للربط بين الشحن والمسافرين عبر سوق واحدة.

وقد تطورت السكك الحديدية العالية السرعة في أوروبا الغربية، حيث قامت شبكة فرنسا للشبكة الدولية للزئبق، التي أنشئت في عام ١٩٨١، بوضع المعيار الذي يبلغ ٣٠٠ كيلومتر/ساعة، وبثت وصلات مع البلدان المجاورة عبر ثاليس )باريس - بروكسل - كولون - أمستردام( ويورستار )٩٠٠ ليوندون - باريشال - بريس - برسلس( على الرغم من أن الهياكل الأساسية الرئيسية للمدن التي تربطها بمنطقة إيجستاف.

ويواجه السكك الحديدية الشاحنات في أوروبا منافسة شديدة من الشاحنات، ولكن مبادرات مثل ممر روتردام - غينا وتوسيع محطات طرفية متعددة الوسائط تهدف إلى نقل المزيد من الشحنات إلى عجلات فولاذية، ويؤكد الاتفاق الأخضر للاتحاد الأوروبي أن السكك الحديدية هي وسيلة منخفضة الكربون، مع أهداف ترمي إلى مضاعفة حركة الركاب العالية السرعة وزيادة حصة خطوط الشحن بنسبة 50 في المائة بحلول عام 2030.

ولا يزال البعد العابر للحدود عملا جاريا، إذ تتسارع الاختلافات في نظم الكهربة (25 كيلو فولط أمبير في معظم خطوط السرعة العالية مقابل 15 كيلو فولط أمبير في ألمانيا/النمسا/سويسرا)، ومعايير الإشارة والقواعد التشغيلية الوطنية، وتخلق الاحتكاك، ويتسارع انتشار نظام ERTMS، مع تنفيذ المستويين 2 و 3 على خطوط عالية السرعة وتقليدية في جميع أنحاء القارة، ومع استمرار تحرير السكك الحديدية، فإن الابتكار الخاص الجديد يتجه نحو التنافس.

اليابان

وكانت شبكة شينكانسن اليابانية )القطار المتحرك( أول نظام للسكك الحديدية الحديثة في العالم، حيث بدأت مع توكايدو شنكانسن في عام ١٩٦٤، وتمتد الشبكة اليوم على ٠٠٠ ٣ كيلومتر، وتربط المدن الكبرى في جزر هونشو وكيوشو، مع تمديدات إلى هوكايدو، وتعمل قطارات شينكانسن بسرعة تصل إلى ٣٢٠ كيلومترا/ساعة )المجموعة السابعة(.

وتبنى الشبكة على مسارات موحدة مكرّسة )٤٣٥ ١ ملم(، منفصلة عن خطوط الغاز الضيق التقليدي )٠٦٧ ١ ملم(، وهذا الفصل يضمن درجة عالية من الموثوقية والسلامة؛ ولم تحدث وفيات للركاب بسبب الخراب أو الاصطدامات في أكثر من نصف قرن من العمليات، كما أن نظم الإنذار المبكر في الأرض تتباطأ تلقائيا عندما يتم اكتشاف النشاط السيزمي، وهو سمة حاسمة في منطقة اليابان النشطة جغرافيا.

إن صناعة السكك الحديدية في اليابان مصدر رئيسي للتكنولوجيا، حيث يستخدم " ماغليف " شو شينكانسن )طوكيو - أوساكا( الانحراف المغناطيسي الذي يُنتج بسرعة ٥٠٠ كم/ساعة، ويتوقع أن يفتح القسم الأول في عام ٢٠٢٧، وفي الوقت نفسه، تم تصدير أو ترخيص مخزون الشينكانين التقليدي المتجدد للاستخدام في تايوان )سلسلة ٠٠٧( وهو نموذج مقترح للدول.

فبعد السرعة العالية، فإن السكك الحديدية التي تتجه اليابان - ولا سيما في منطقة طوكيو - هي من أكثر الطرق تعقيدا وزدحاما في العالم، حيث يقوم المشغلون الخاصون مثل جيش التحرير الياباني الشرقي، وكييكو، وأوداكيو بتقديم خدمات مكثفة تتطلب تنسيقا دقيقا، والنظام بأكمله نموذج للتكامل: فالتحويلات غير المستقرة، ومراكز التحكم المركزية تبرهن على القدرة على تحقيق أعلى حد.

الاتجاهات المستقبلية لتشكيل السكك الحديدية العالمية

وستحدد عدة اتجاهات العقد المقبل من التوسع في السكك الحديدية، فالرقمنة موضوع رئيسي: الإشارة الذكية، وعملية القطار الآلية (الهدف 2 - الهدف 4)، والاستمرارية المتوقعة التي تُستخدم بواسطة أجهزة استخبارات صناعية وأجهزة استشعار إيوت تخفض التكاليف وتزيد من القدرة. وتشير البيانات الواردة من ) إلى أن هناك أكثر من 30 بلدا لديها حاليا برامج نشطة للتشغيل الرقمي.

والاستدامة هي سائق آخر، فالسكك الحديدية تولد بالفعل ما بين ٧٥ و ٩٠ في المائة أقل من ثاني أكسيد الكربون لكل كيلو متر من السيارات أو الطائرات، ولكن المشغلين يدفعون أكثر بالقطارات الهجينة وبطارية كهربائية )مثل قطارات الطاقة الثنائية الدفع التي تقدم بها المملكة المتحدة من الرتبة ٧٥٥، والقطارات المتجددة ذات الطاقة الكهرمائية الألمانية، والتحول من قطع الديزل إلى محركات كهربائية( في الهند.

وأخيراً، فإن الديناميات الجغرافية السياسية تؤثر على البنية الأساسية للسكك الحديدية، ولا سيما من خلال مبادرة الحزام والطرق الصينية التي مولت مشاريع السكك الحديدية في جنوب شرق آسيا وآسيا الوسطى وشرق أفريقيا، و] [الرابطة الدولية للنقل العام] ، تلاحظ أن أكبر ممرات النقل عبر القارة مثل السكك الحديدية العابرة لآسيا لا تزال طموحات، مما يتطلب توحيداً وات.