السكك الحديدية ( Railway )

---

أسرع قطار ركاب في العالم هو القطار الفرنسي المعروف بالأحرف (تي جي في) وهي تعني قطارًا ذا سرعة عالية. ويسافر القطار السريع (الصورة أعلاه) بين باريس ومدن غربي فرنسا، وتصل سرعته إلى 300كم/ساعة. كانت القطارات في السابق تحمل أغلب المسافرين بين المدن. ولكن أعدادًا متزايدة من الناس تميل هذه الأيام إلى استخدام السيارات أو الطائرات، في حين تحصل السكك الحديدية على معظم دخلها من نقل البضائع وعمليات الشحن.

السكك الحديدية إحدى أهم وسائل النقل، ففي كل يوم وفي جميع أنحاء العالم، تجري آلاف القطارات على الخطوط الحديدية الممتدة. وتحمل بعض القطارات الركاب، ويحمل بعضها الآخر الفحم الحجري والحبوب والآلات والأخشاب والعديد من المنتجات الأخرى التي يعتمد عليها الكثير من الناس. وتُعَدُّ الطائرات وسيلة النقل الجماعي الأخرى الوحيدة الأسرع من السكك الحديدية، في حين تُعَدُّ السفن الوسيلة الوحيدة القادرة على نقل البضائع والشحنات لمسافات أطول. ولقد زادت كثيرًا سرعة القطارات، حيث وصلت سرعة بعضها إلى ما يقرب من 370كم في الساعة. ويمكن لقاطرات الشحن حمل آلاف الأطنان من البضائع والمواد داخل القارة الواحدة.

تستخدم السكك الحديدية قضيبين من الفولاذ لتوجيه القطارات في مسار محدد. ولهذا، فإن القطارات لا يتم توجيهها على عكس الطائرات والسيارات والسفن التي تحتاج إلى عملية توجيه. تحرك معظم القطارات قاطرات ديزل كهربائية، أو قاطرات كهربائية قوية على امتداد الخطوط الحديدية. ومع ذلك مازالت هناك بعض القاطرات البخارية القديمة المستخدمة في سحب وجرّ القطارات في بعض أجزاء من العالم.

تمتلك كل دولة من دول العالم تقريبًا خطًا حديديًا واحدًا على الأقل، وتمتد بعض خطوط السكك الحديدية لمسافات قصيرة فقط. ومن المعروف أن أطول خط سكة حديدية في العالم موجود في الاتحاد السوفييتي (السابق)، حيث يبلغ طول ذلك الخط الحديدي 9,010كم، وهو يربط موسكو وفلاديفوستوك في أقصى الجنوب الشرقي للبلاد. وإذا وضُعت خطوط السكك الحديدية في العالم بعضها بجانب بعض، فإن طولها يصل إلى 1,207,000كم، أي ما يساوي ثلاثة أضعاف وربع المسافة التي تقع بين الأرض والقمر.

تشير كلمة سكة حديد إلى طريقة النقل وأسلوبه، وتشمل أيضًا المنظمات الأخرى التي توفِّر خدمات النقل على السكك الحديدية. وتمتلك الحكومة المركزية في معظم دول العالم معظم السكك الحديدية أو جميعها. وتدير هيئة حكومية أو مؤسسة تمتلكها الحكومة جميع خطوط السكك الحديدية وتقوم بتشغيلها.

بد أ تشغيل أول خطوط السكك الحديدية للجمهور في إنجلترا في العشرينيات والثلاثينيات من القرن التاسع عشر الميلادي. وقد استخدمت هذه الخطوط محركات بخارية لسحب مركبات البضاعة المحملة بالشحنات أو العربات المحملة بالركاب. ولقد نما النقل بالسكك الحديدية نموًا سريعًا وأدى دورًا مهمًا وأساسيًا في التطور الصناعي لبريطانيا في خمسينيات القرن التاسع عشر الميلادي. وبحلول منتصف القرن التاسع عشر، كانت هناك أيضًا سكك حديدية لدول أخرى تعتمد على قاطرات بخارية. وفي أواخر القرن التاسع عشر وبداية القرن العشرين الميلادي انتشرت آلاف القطارات البخارية وشقَّت طريقها في جميع أنحاء الدول حاملة شحنات البضائع والركاب المسافرين لمسافات طويلة. وقد اكتمل أول خط سكة حديدية في الجانب الغربي من أمريكا الشمالية عام 1869م، وقد ساعد وجود هذه السكة الحديدية على فتح المنطقة الغربية من أمريكا للمستوطنين.

وعلى مر السنين، لاقت السكك الحديدية منافسة شديدة من وسائل المواصلات الأخرى. ولذلك، فإن الحكومات المركزية في معظم دول العالم تقوم بإنشاء السكك الحديدية وتدعمها ماليًا. منذ منتصف القرن العشرين، دأبت الحكومة الهندية التي تمتلك أكبر شبكة سكك حديدية في قارة آسيا على توسيع هذه الشبكة. وبحلول تسعينيات القرن العشرين، زاد عدد الركاب وخدمات الشحن في السكك الحديدية إلى ثلاثة أمثال ماكان متوافرًا بعد الحرب العالمية الثانية (1939م - 1945م).

ويواجه عددٌ من شركات السكك الحديدية مشكلات مالية خطيرة، وذلك في الدول التي لاتدعم حكوماتها السكك الحديدية، أو تدعمها بقدر محدود، كما هو الحال في الولايات المتحدة الأمريكية. وفي المملكة المتحدة ـ حيث تدعم الحكومة السكك الحديدية دعمًا جزئيًا وليس دعمًا كاملاً ـ لم يكن في وسع شركات السكك الحديدية أن تستثمر أموالها بصورة جيدة في المعدات المعهودة، مثل مركبات السكك الحديدية أو الكهربائية، كما أنها لم يكن في وسعهًا إجراء برامج تحديث لها. وتعارض مجموعات المحافظة على البيئة بناء وصلات سكك حديدية جديدة، وعلى الرغم من ذلك أنشئت حول كثير من المدن الكبيرة خطوط سكك حديدية (قطارات الضواحي)، وذلك للحد من الاختناقات المرورية التي تحدث بسبب كثرة الأعمال وحركة العاملين ذهابًا وإيابًا.

كيف تخدم السكك الحديدية الناس

تقدم السكك الحديدية نوعين أساسيين من الخدمات: 1- خدمات الركاب 2- خدمات الشحن ونقل البضائع. وتختلف أهمية كل نوع من هذه الخدمات من دولة إلى أخرى.

تسهيلات المطاعم في القطارات العاملة بين المدن الكبيرة. تشمل عربة المقصف (المطعم) (إلى اليمين) وهي توفر للركاب الأطعمة الخفيفة. أما في عربات صالة الطعام (إلى اليسار) فيقدم الطباخ الوجبات الساخنة بما فيها وجبة الإفطار.

قطارات الركاب:

تسير السكك الحديدية نوعين أساسيين من قطارات الركاب هما: قطارات الضواحي، وقطارات الأقاليم. تحمل قطارات الضواحي الركاب بين المدن الكبيرة والضواحي المحيطة بها والقرى القريبة منها. وتُجهَّز معظم قطارات الضواحي بعربات ركاب فقط، حيث تتوافر في عربات الركاب مقاعد لجلوس الركاب فقط. وليس من المعتاد في هذه القطارات تقديم أية خدمات أخرى مثل الوجبات أو المشروبات. أما قطارات الأقاليم، فإنها تقطع مسافاتٍ أطول مقارنة بقطارات الضواحي. والواقع أن قطارات الأقاليم تمضي عدة أيام كَيْ تُكْمِل رحلتها. ونتيجة لذلك، يوجد في كثير من قطارات الأقاليم وقطارات الركاب الدولية عربات خاصة مثل عربات الطعام و عربات النوم بالإضافة إلى عربات الركاب.

ومنذ أربعينيات القرن العشرين، أخذ عدد ركاب السكك الحديدية في العديد من دول العالم الصناعية في التناقص والانخفاض الشديد نظرًا للإقبال المتزايد على استخدام السيارات والطائرات. ولكن، وخلافًا لذلك، لم تواجه قطارات الركاب في بعض دول العالم نفس المنافسة الشديدة من جانب وسائل النقل الأخرى كما حدث في دول العالم الصناعية. على سبيل المثال، فما زالت القطارات تحمل نحو 50% من المسافرين في أرجاء جمهوريات الاتحاد السوفييتي (السابق). كما يعتمد كثير من الركاب على القطارات في السفر والتنقل بين المدن كما هو الحال في الصين الشعبية والهند واليابان ومعظم الدول الأوروبية. وتُعَدُّ نظم السكك الحديدية أكثر وسائل السفر استخدامًا للركاب على وجه العموم في اليابان وسويسرا.

قطارات الضواحي. تسافر بها نسبة عالية من الركاب. والواقع أن هذه القطارات تحمل في يوم واحد من أيام العمل مئات الألوف من قاطني الضواحي من أعمالهم وإليها في المدن الكبيرة مثل: لندن ونيويورك. ومن أمثلة قطارات الضواحي أيضًا القطارات التي تخدم ضواحي مدينة كلكتا وجوهانسبرج وموسكو وباريس وطوكيو، والكثير من المدن الأخرى في أرجاء العالم. كما تقوم بعض قطارات الأقاليم بخدمة عدد من الضواحي.

وبإمكان قطار الضواحي الواحد أن يحمل من الركاب عددًا يلزم لنقله ألف سيارة خاصة. ولذلك، تستطيع قطارات الضواحي الإسهام في التخفيف من ازدحام الطرق في المدينة في ساعات الذروة. وبإسهامها هذا في التقليل من عدد السيارات المستعملة على الطريق، تساهم قطارات الضواحي أيضًا في خفض استهلاك الوقود، إضافة إلى أنها تقلل من التلوث الذي قد ينجم نتيجة غازات العادم التي تفرزها السيارات.

قطارات الأقاليم. قطارات ذات سرعات عالية جدًا، وتمتلك بعض الدول الكثير منها. وعلى سبيل المثال، تسير الكثير من القطارات اليابانية بمتوسط سرعة أعلى من 160كم/ ساعة. وتعمل أسرع قطارات الركاب في العالم في فرنسا، إذ تسير هذه القطارات بسرعة تصل إلى 269كم/ساعة، وهي تجري بين باريس وليون، بينما تصل سرعة القطارات العاملة بين باريس وبين بعض مدن جنوبي فرنسا إلى 330كم/ساعة. وتخدم عدد من القطارات عالية السرعة أيضًا عددًا من المدن في المملكة المتحدة وفي بعض الدول الأوروبية الأخرى. وتوفر الكثير من القطارات السريعة في كل من اليابان والدول الأوروبية عددًا من الخدمات الفخمة، بما في ذلك صالونات الحلاقة ومحال التجميل والهدايا والهاتف، كما تقدم الوجبات للركاب وهم جالسون في مقاعدهم.

وتدخل في إعداد رحلة قطار الركاب في بريطانيا أعمال كثيرة يشارك فيها عدد من العاملين في أقسام مختلفة. فقبل بدء الراكب في الرحلة، لابد من معرفة موعد مغادرة القطار للمحطة، ويُستدل على ذلك إما بالتقويم المعد لبيان مواعيد القطارات أو بمكتب الاستعلامات في محطة القيام. ثم يشتري الراكب أو الراكبة التذكرة من مكتب بيع التذاكر. وفي بعض الأحيان، ربما يقوم الراكب في الوقت نفسه بحجز مقعد له في القطار. وقد يتناول المسافر كوبًا من الشاي أو بعضًا من الأطعمة الخفيفة في مطعم المحطة، وتتوافر في بعض محطات السكك الحديدية الكبيرة مطاعم للأغذية السريعة. ويقوم أحد موظفي إدارة المحطة بالإعلان عن مواعيد القطارات، كما يشرف عامل في السكك الحديدية على مغادرة كل قطار للمحطة. وفي المحطات الكبيرة يوجد ناظر للمحطة أو مدير لها يشرف على عدة مئات من الموظفين الذين يعملون في فترات عمل مختلفة طوال الليل والنهار.

يتحرك القطار بقاطرة ديزل أو بقاطرة كهربائية، يُعِدِّها قسم المحركات. يقوم عمال ذلك القسم يتنظيف القاطرة وملئها بالوقود وتجهيزها بما تحتاج إليه في رحلتها. وقبل ذلك، يكون عمال التجميع وفنيو الكهرباء قد قاموا بفحص القاطرة والتأكد من أنها بحالة سليمة. وقبل البدء في الرحلة، لابد أن يقرأ السائق والحارس التعليمات المسلَّمة إليهما والتي تبين لهما القيود الطارئة على السرعة، والأعمال الهندسية في الطريق، والنقاط الأخرى المهمة التي يجب مراعاتها طوال الطريق. وإضافة إلى ذلك، لابد أن يكون قد جرى غسل عربات الركاب بالقطار وتنظيفها، وإذا كانت هناك عربة طعام أو مطعم بالقطار، فلابد أن تكون قد جُهِّزت بالطعام والشراب، وأن يكون رئيس الطهاة مشغولاً بإعداد الوجبة.

يعطي مفتش القطار للسائق الأمر بالبدء في تحريك القطار، ويجب على المفتش التأكد من سلامة القطار وأمنه، وإعطاء إشارة البدء في الوقت المناسب. وحينذاك، يحرك السائق القطار بحسب توجيهات رجال الإشارات الذين يشرفون على صناديق الإشارات على طول الخط. كما يقوم المفتش أثناء سير القطار بالتفتيش على تذاكر الركاب أو جمعها.

عربات الثلاجات مجهزة لتحافظ على الفواكه والخضراوات واللحوم عند درجة الحرارة المناسبة.

قطارات الشحن:

يأتي معظم دخل السكك الحديدية، في كثير من بلدان العالم، من نقل البضائع وشحنها، حيث يُعَدُّ شحن البضائع بالسكك الحديدية لمسافات طويلة أرخص من أية وسيلة أخرى للنقل البرِّي. ويمكن الإشارة هنا إلى أن قطارات الشحن في الاتحاد السوفييتي السابق تنقل أكبر كمية من البضائع في العالم، تليها الولايات المتحدة الأمريكية ثم الصين. وتُستخدم القطارات بكثافة في نقل البضائع الضخمة ذات الأحجام الكبيرة، مثل: المواد الخام، والفحم الحجري، والنفط، والمواد الكيميائية.

هناك أنواع متعددة من عربات الشحن في السكك الحديدية، كما أن هناك الكثير من معدات مناولة البضائع وشحنها. أما المواد كبيرة الحجم، مثل الفحم الحجري والمواد الأولية، فإنها تنقل في عربات مفتوحة مزودة بأبواب في أسفلها أو على جوانبها، حيث يمكن تفريغ هذه العربات بسرعة عن طريق تلك الأبواب، كما يمكن قلب العربة بمحتوياتها لتُفْرَغ في القلابة. وتُنْقَل المواد المطحونة في صورة مسحوق، مثل الإسمنت، في عربات خاصة، جسمها على صورة حاوية مُصنَّعة من الفولاذ المصبوب. ومثل هذه العربات تُشحن وتُفَرَّغ بضغط الهواء، حيث ينساب مسحوق المادة إلى العربة أو إلى خارجها عن طريق أنابيب شحن. وفي بعض الدول، تُستعمل بعض العربات الخاصة المكوَّنة من طابقين أو ثلاثة لنقل السيارات. والواقع أن عربات الشحن المغطاة تحمي الشحنة التي يمكن أن تتلف أو تُضارّ من الجو. ويتوافر لدى شبكات السكك الحديدية عربات مفتوحة يمكن تغطية أسطحها بلفات فلزية، أو بأغطية نسيجية. وتُنقل الكيميائيات والحليب والنفط والزيت والسوائل الأخرى في عربات صهريج، بينما تُنقل الأغذية القابلة للتلف في عربات ثلاجة. وتُشحن بعض الأطعمة، مثل الموز، في عربات دافئة، وذلك للتأكد من أنها ستكون جاهزة للأكل عند الوصول.

ويستخدم الكثير من شبكات السكك الحديدية في الولايات المتحدة الأمريكية مقطورات الطريق بدلاً من الحاويات، حيث تحمل المقطورة بكاملها على عربة سكة حديدية. ولقد استُخدمت في الولايات المتحدة الأمريكية أيضًا المقطورات ذات العجلات في السكك الحديدية، إضافة إلى مقطورات عجلات طريق عادية، وهذا الأسلوب تتم دراسته في الوقت الراهن في المملكة المتحدة. ويمكن لهذه المقطورات أن تجري إما على الطريق العادي أو بطريق السكة الحديدية حيث تجرها القطارات وتسحبها بسرعات عالية.

وقد اعتادت السكك الحديدية، في وقت من الأوقات، أن تخلِّف عربة أو عربات، وأن تأخذ غيرها من كل محطة تقريبًا. ولكن قطارات الشحن السريعة تعمل في هذه الأيام بين عدد محدود من المراكز الرئيسية وساحات الفرز. وتقوم عربات النقل بجمع البضائع والشحن وتسليمها في منطقة واسعة المدى. وتفضل الكثير من شبكات السكك الحديدية أن تجعل عربات قطارات الشحن معًا وحدة واحدة. وقد أصبح في إمكان قطار الفحم الحجري مثلاً أن يشحن الشحنة ويفرغها دون أن يتوقف بصورة كاملة.

خدمات الشحن.تُنْقل البضائع البريطانية على السكك الحديدية في عربات شحن كاملة الحمل، حيث يتم توصيل عدة عربات مختلفة لتكون قطارًا سريع الوصلات. وتُكوّن الشبكة المتكاملة من القطارات السريعة الوصلات شبكة تصل المدن الكبيرة معًا، وتعمل معظم هذه القطارات في الليل.

وتُنْقل الكثير من الشحنات في قطارات الشركات، حيث يحمل كل قطار منتجات شركته، أو يحمل مواد أولية لشركة واحدة. وتجري قطارات الشركات مباشرة بين طرفين أو نهايتين، وكثير من هذه النهايات تكون لها محطات خاصة عند المناجم والمصانع أو في غيرها من المناطق الصناعية. وفي أستراليا، تنقل شركات السكك الحديدية الخاصة بالمناجم والتعدين مجتمعة نحو 150 مليون طن متري من المواد الخام، ومعظمها من خامات الحديد التي يتم تصديرها، وتحمل خطوط السكك الحديدية العديدة التي أنشئت في إفريقيا المواد الخام من المناجم إلى السواحل تمهيدًا لتصديرها إلى خارج القارة. وفي الوقت الراهن تُستخدم هذه الخطوط أيضًا لخدمة قطارات الركاب.

ولقد حاولت السكك الحديدية في كثير من دول العالم جذب زبائن أكثر لاستخدام خدمات قطارات الشحن، وذلك بتحسين خدماتها لنقل البضائع. وعلى سبيل المثال، فقد قدَّمت السكك الحديدية في الولايات المتحدة الأمريكية في منتصف خمسينيات القرن العشرين خدمات محمولة على الظهر، أي استخدام العربات المستوية لحمل عربات النقل المقطورة المعبأة بالبضائع. ولقد جذبت خدمات الشحن المحمولة على الظهر الكثير من البضائع لعمليات الشحن، نظرًا لأن قطارًا واحدًا يمكنه جر أعداد كبيرة من عربات النقل المقطورة بتكلفة منخفضة لاتُقارن بالتكلفة العالية المطلوبة لسحبها، وجر كل مقطورة بمفردها على الطريق. وفي هذه الأيام، تحمل السكك الحديدية في الولايات المتحدة الأمريكية سنويًا مئات الألوف من عربات النقل المقطورة. ولهذا، فقد كسبت السكك الحديدية مجددًا جزءًا من الأعمال التي كانت قد تركتها من قبل لشركات النقل الأخرى. ويوجد نوع آخر من خدمات التحميل حيث تُستخدم عربات مسطَّحة لسحب حاويات ضخمة مملوءة بالبضائع. وتُنقل الحاويات المقطورة إلى عربات الشحن المسطَّحة من ظهر سفن أو حتى من شاحنات مصممة خصِّيصًا لهذا الغرض.

في المملكة المتحدة، يتم تحميل حاويات نقل على قطارات خطوط شحن تعمل بين محطات طرفية محدودة، وتنتقل الحاويات من المحطة وإليها على الطريق. وتُبنى الكثيرُ من الحاويات بطريقة خاصة لتلائم نوعية البضائع. ويمكن إرسال البضائع الصغيرة الحجم بالقطار إما باستخدام قطارات الركاب السريعة أو باستخدام قطارات خاصة بالطرود. وتحمل قطارات الركاب البريد، أو يتم حمل البريد في قطارات خاصة تعاقدت عليها هيئة البريد. ويقوم موظفو هيئة البريد في الغالب بتعبئة البريد وتفريغه بأنفسهم، كما يقوم الموظفون بعملية الفرز أثناء السفر. وتمتلك هيئة البريد في لندن خط سكة حديدية تحت الأرض خاصًا بها يعمل بطريقة آلية.

مكونات السكك الحديدية

تتكون السكة الحديدية أساسًا من خطوط تسحب القاطرات على امتدادها عربات القطارات (عربات الركاب وعربات الشحن). وتُصنع خطوط السكك الحديدية من قضيبين مصنوعين من الفولاذ مثبتين على امتداد الخط، فوق سلسلة من الراقدات الخشبية أو الخرسانية. ويتم تصميم أجزاء العجلات والمحاور في القاطرات والعربات بأسلوب خاص يسمح لها بالانزلاق على خطوط السكة الحديدية، فكل عجلة من عجلات القاطرات والعربات ذات شفّة (طوق أو إطار) حول حافتها الداخلية. ووجود الشفاه على كل زوج من العجلات، يعمل على توجيه العجلات على طول امتداد قضبان السكة الحديدية. وتستخدم القطارات المحوِّلات لتحويل مسارها من خط سكة حديدية إلى خط آخر، وتُعرف نقط التحويل أيضًا باسم مفاتيح التحويلة. وتتكون المحوِّلات من خط سكة حديدية قصير يتحرك في موضعه عند نقط تقاطع خط السكة الحديدية، ومن أشهر أنواع المحوِّلات المفتاح المشقوق المثبت عند بداية التحويلة. والتحويلة مقطع منحنٍ من السكك الحديدية تسمح للقطار أن يغادر من خط سكة معينة والاستمرار في الحركة أو السفر على خط سكة أخرى. وتُشغِّل المحوِّلاتِ محرِّكاتٌ كهربائية يتم التحكّم فيها من صناديق الإشارات.

لكن السكك الحديدية ليست مجرد الملامح الرئيسية المذكورة من خطوط وقاطرات وعربات، بل إنها تشمل أيضًا مكونات أخرى، مثل نظم الإشارات المتحكمة في حركة القطارات، ومحطات التعامل مع الركاب والبضائع، والساحات اللازمة لتجهيز القطارات وإعدادها، والورش الضرورية لصيانة القاطرات والعربات وإعدادها. وتشمل السكك الحديدية أيضًا كثيرًا من العاملين الذين يقومون بالمئات من الأعمال المختلفة التي تتراوح بين تسيير القطارات وإعداد خطوط السكك الحديدية وإصلاحها وصيانتها .

جهاز السير:

يناقش هذا الجزء جهاز السير لدى السكك الحديدية أي القاطرات والعربات، ويصف كذلك كيفية مد قضبان السكك الحديدية وتخطيط طرقها.

القاطرات تجر معظم القطارات. وتكون القاطرات في معظم الحالات في مقدمة القطار، ويمكن في بعض الحالات للقاطرات أن تدفع القطارات من الخلف إضافة إلى جرِّها. وتُعَدُّ القاطرات التي يمكنها دفع القطارات أو سحبها مفيدة، خاصة للاستخدام على خطوط الضواحي حيث تنتفي عندئذ الحاجة إلى دوران القطار للقيام برحلة العودة عند نهاية رحلة الذهاب.

ُتقسَّم القاطرات إلى مجموعتين أساسيتين، اعتمادًا على طبيعة عملها، هما: قاطرات الطريق وتمثل قاطرات الشحن أو الركاب، وقاطرات المناورة وهي القاطرات التي تحرك العربات من خط سكة حديدية إلى خط آخر في ساحات فرز السكك الحديدية.

وتُقسّم أغلبُ القاطرات أيضًا إلى ثلاث مجموعات طبقًا لكيفية إمدادها بالطاقة. أولاً: قاطرات الديزل الكهربائية وهي القاطرات التي تستخدم محركات حرق الديزل، حيث تحرك نواتج الاحتراق مولدات كهربائية، وتدفع القدرة الكهربائية الناتجة نظامًا آليًا في القاطرات لتحرك عجلاتها. ثانيًا: القاطرات الكهربائية وهي قاطرات تعمل بصورة مقاربة لقاطرات الديزل الكهربائية، ولكنها لاتنتج قدرتها الكهربائية بل تحصل عليها من أسلاك معلقة فوق الخط أو من قضيب حديدي ثالث مكهرب. ثالثًا: قاطرات البخار وهي القاطرات التي تقوم بحرق الفحم الحجري أو الوقود الزيتي لإنتاج البخار، وتقدم قوة البخار القدرة اللازمة لحركة القاطرات.

يوجد عدد محدود من القطارات التي تستمد قدرتها من نوعين آخرين من القاطرات وهما: 1- قاطرات كهرباء التوربينات الغازية. تستَخْدم هذه القاطرات القوة المتولدة من الغازات الساخنة في دفع التوربينات، وتشغل التوربينات بدورها المولدات الكهربائية. وكما في قاطرات الديزل الكهربائية، فإن الكهرباء الناتجة تشغِّل نظام آلية الحركة في القاطرة.2- قاطرات الديزل ـ الهيدروليكية تستخدم محرِّكات الديزل لإنتاج الطاقة التي تنتقل إلى نظام آلية الدفع في القطار من خلال المائع الموجود فيها تحت ضغط. ★ تَصَفح: القاطرة ؛ خط السكة الحديدية الكهربائي.

تعمل السكك الحديدية، في معظم الدول الصناعية، بقاطرات نظامي الديزل ـ كهرباء، والكهرباء، بينما لاتزال تُستخدم قاطرات البخار في الصين والهند وعدد قليل من الدول الأخرى.

عربات الركاب وعربات الشَّحن. تحمل الأولى الركاب وتحمل الثانية البضائع، ولكل عربة من العربات مِقْرَنة مثبتة في كلا طرفي العربة، وتُستخدم المقْرَنة في وصل العربات معًا. كما يوجد أيضًا في عربات السكك الحديدية فرامل هوائية، وتتصل الفرامل أيضًا بجزء التحكم الرئيسي في القاطرة. ★ تَصَفح: الفرامل.

تتكون العربات، في معظم قاطرات الركاب، أساسًا من عربات جلوس. وتحتوي أغلب عربات الجلوس في القطارات على عدد من المقاعد يكفي لعدد من الركاب يتراوح بين 50 و90 مسافرًا. وبعض عربات الركاب، في بعض القطارات، ذات طابقين، وهي تتسع لعدد يتراوح بين 150 و170 مسافرًا. وتتوافر في بعض عربات قطارات الركاب مناضدُ لعب الورق وخدمة مرطِّبات وخدمات أخرى. وهذه الأشياء في الغالب لاتكون متوافرة داخل عربات الركاب. ويوجد في بعض قطارات الركاب عربات أخرى مثل، عربات الأمتعة وعربات الطعام وعربات النوم.

تختلف عربات الشحن في الشكل والحجم طبقًا لنوعية المواد المصممة لحملها، وهي تتراوح بين عربات صندوقية مصممة لحمل البضائع العامة، وعربات مصمَّمة خصيصًا لنقل السيارات الجديدة. وتشبه أشكال العديد من عربات الشحن الحديثة في السكك الحديدية إلى حد بعيد الأنماط القديمة من العربات، ولكن مع إعادة التصميم، لكي تستطيع حمل أنواع مختلفة من الشحنات.

تحسَّنت وسائل الأمان في السكك الحديدية كثيرًا، على مر السنين، ويتمثل أحد أهم هذه التحسينات في تخفيض الخطر الناتج عن السخونة الزائدة في صناديق المحور، ففي العربات القديمة كانت نهاية كل محور عجلةٍ تتحرك على أجسام صلبة موضوعة في صناديق المحور، ويمكن أن ترتفع درجة حرارة الصندوق عند عدم توفر مادة التشحيم، فيصبح صندوق المحور عندئذ صندوقًا ساخنًا، ويمكن للصندوق الساخن بدوره أن يحرق نهاية محور العجلة، وهذا يسبب إخراج القطار عن الخط. وتستخدم عربات السكك الحديدية الحديثة كرسي تحميلٍ بدلاً من الأجسام الجامدة عند نهاية محور العجلات، وقللت هذه الطريقة من عدد الصناديق الساخنة. وقامت السكك الحديدية أيضًا بتثبيت معدات إلكترونية تُعرف باسم كواشف الصناديق الساخنة عند نقاط مختلفة على طول خطوط السكك الحديدية. وعندما يمر القطار بها تكشف المعدات عن وجود أي صندوق ساخن، وتنقل هذه المعلومة كهربائيًا إلى مركز الإشارات. وعندئذ يتعامل الفنيون في مركز الإشارات مع هذه المعلومات بإرسال فريق عمل لإزالة العربات ذات الصناديق الساخنة من القطار.

عربات السكة الحديدية عربات مجهزة بوحدات طاقة خاصة بها مبنية داخل الجدار. ونظرًا لأن هذه العربات ُتولَّد قدرتها ذاتيًا، فإنها لاتحتاج إلى قاطرة لسحبها أو دفعها. ويمكن أن تكون عربة السكة الحديدية من نوع الديزل الكهربائي، أو الكهربائي، أو كهربائي التوربينات الغازية.

وتُجهَّز بعض عربات السكة الحديدية لنقل الركاب، فهي تحتوي على مقاعد ونوافذ خلف وحدة الطاقة. وبعض عربات السكة الحديدية تجر خلفها عربة ركاب واحدة أو أكثر .. وهكذا، فإنها تكون قطارات عربات ركاب، ومن أفضل الأمثلة على عربات السكة الحديدية خطوط الأنفاق والقطارات الكهربائية التي تجري بين مدينتي نيويورك وواشنطن العاصمة في الولايات المتحدة الأمريكية. ومن الأمثلة الأخرى المشهورة، الخطوط العاملة في منطقة الميناء في لندن، وهي خطوط تامة الآلية، وتعمل هذه الخطوط بين لندن ومنطقة أحواض السفن، وهي منطقة طوِّرت حديثًا، ولقد افتتح هذا الخط عام 1987م.

لقد صُمّمَتْ بعض عربات السكة الحديدية بحيث تكون ذاتية الدفع لاستخدامها في صيانة خطوط السكك الحديدية. وتجُهّز كل واحدة من هذه العربات لتقوم بعمل محدّد على طول خطوط السكة الحديدية. وعلى سبيل المثال، تحتوي بعض هذه العربات على آلات لفحص الخط الحديدي، أو آلات لصيانة الخطوط. وتحمل بعض عربات السكة الحديدية أجهزة معينة لأعمال محددة مثل إزالة الثلوج أو اقتلاع الحشائش وإزالتها.

عجلات القطار وخطوط السكك الحديدية. تركب القطارات على عجلات ذات شفة. والشفة إطار على الحافة الداخلية للعجلات. تقوم الشفة بتوجيه العجلة على امتداد خط السكك الحديدية. وتتكون خطوط السكك الحديدية من قضبين مثبتين على راقدات وتثبت القضبان على الراقدات بمسمار فلزي كبير محزز، وتعمل هذه المسامير على تثيت القضبان في مكانها. وتثبت الراقدات في طبقة الرضراض (زلط أو حجارة مكسرة).

الخطوط:

تُكوّن القضبان الحديدية والراقدات خطوط السكك الحديدية. وتُوضعُ القضبان الحديدية والراقدات على طبقة الطريق، وهي أرض تم إعدادها لتكون أساسًا للخطوط. وتتبع طبقة الطريق السكة أو الطريق المخطط للسكة الحديدية أن تسلكها. وتصل سكك الخط الرئيسي المدن الرئيسية والكبيرة معًا. أما الخطوط الفرعية فهي تمتد بين الخطوط الرئيسية وأماكن متفرقة لا تصل إليها خدمات الخطوط الرئيسية، ومن أمثلة الأماكن التي تخدمها الخطوط الفرعية المدن الصغيرة والضواحي والمناطق الصناعية. وتتكون معظم الخطوط الرئيسية من خطين أو ثلاثة خطوط موضوعة بعضها بجانب بعض. وتسمح الخطوط المتعددة للقطارات بالسفر والحركة في اتجاهين متضادين في الوقت نفسه. ولابد أن تُجهز خطوط السكة الحديدية وحيدة الخط بقضبان جانبية عند نقط متعددة على طول السكة. والقضبان الجانبية هي وصلة سكة حديدية قصيرة تجري بجانب الخط الرئيسي أو الخط المتفرع، ويمكن لأحد القطارين المتقابلين أن ينتقل لنقطة انزلاق حتى يمر القطار الآخر.

ويطلق أحيانًا على المسار وطبقة الطريق بالإضافة إلى أشياء أخرى متعلقة بالسكك الحديدية كالأنفاق والجسور يطلق عليها الطريق الدائم. بالإضافة إلى ذلك، يكون للسكك الحديدية مساحة معينة من الأرض على جانبي الطريق الدائم كليهما. وتؤلف كل من هذه المساحة المعينة والطريق الدائم ما يسمى بأحقية المرور.

قضبان السكك الحديدية والراقدات. تُوضع الراقدات على مسافات منتظمة يفصل كل واحدة منها عن الأخرى 53سم تقريبًا، ويبلغ عدد الراقدات في طول قدره كيلومتر1,900 راقدة. ويوضع لوحان من الفولاذ، يُطلق عليهما مثبِّتان، إلى قمة كل راقدة، ويُثبت كل لوح بالقرب من كل طرف من الراقدة. ويوجد في لوح التثبيت جزء أو مجرى مشكّل بطريقة تجعله يمسك قاع قضبان السكك الحديدية. وتساعد الحزات والمسامير الكبيرة والمشبوكة إلى قاع خط السكة الحديدية في المحافظة على القضبان الحديدية مثبتة بشدة في الراقدات.

رافعة ترفع كامل مقاطع خطوط السكك الحديدية وتضعها في موقعها، وبخاصة عند الحاجة إلى وضع قضبان السكك الحديدية ومقاطع أخرى معقدة في موقعها.

ويجب أن يكون لوحا التثبيت على نفس المسافة من كل راقدة، وهكذا يمكنهما مسك قضبان السكك الحديدية على المسافة نفسها على طول مسار السكة الحديدية. ويطلق على هذه المسافة المنتظمة بين قضيبي السكة الحديدية اسم محدِّد قياسي. ولكل سكة حديدية في كل دولة محدد قياسي معياري وذلك لجميع الخطوط الرئيسية فيها. وتستخدم معظم دول العالم محدد القياس المعياري نفسه لمعظم خطوطها الحديدية الفرعية أوكلها، وهكذا يمكن لأي قطار أن يسير تقريبًا على أي خط من خطوط السكك الحديدية في الدولة بكاملها. لكن يختلف محدد القياس المعياري من دولة لدولة أخرى. ويبلغ محدد القياس المعياري لخطوط السكة الحديدية في أستراليا ونيوزيلندا ومعظم الدول الأوروبية أربعة أقدام وثماني بوصات ونصف البوصة (1,435م). وتستخدم في الهند وغيرها ثلاثة محددات قياسية معيارية هي العريضة والمترية والضيقة.

طبقة الطريق والسكة يستخدم المهندسون في بنائها معدات خاصة وآلات مناسبة لجعل الطريق أملس ومستويًا قدر المستطاع، ويُطلق على هذه العملية اسم التدريج، وتُغطَّى معظم طبقات الطريق بطبقة من الرضراض، والرضراض هو الحصى أو الحجارة المكسرة. ويساعد الرضراض في احتفاظ الراقدات بمواضعها، وبالتالي يساعد في ثبات خطوط السكة الحديدية. كما يساعد الرضراض أيضًا في توزيع وزن القطارات المارة على كامل الطريق ويمنحها درجة من تلطيف الحركة، وهكذا يكون ركوب القطار غير مزعج مقارنة بالوضع عندما تكون الأرض عارية دون رضراض. ويساعد الرضراض على صرف مياه الأمطار وتصفيتها، كما أنه يُبطئ نمو الحشائش على طول الطريق.

قبل البدء في إنشاء طبقة طريق السكة الحديدية، يخطط المهندسون مسار السكة مع الأخذ في الاعتبار وجود أقل قدر ممكن من التدرُّجات و الانحناءات، ويشير مصطلح التدرج أو الميل إلى شدة انحدار الأرض، بينما يدل مصطلح الانحناء على عدد الانحناءات ودرجتها على طول السكة. ويقع خط السكة الحديدية المثالي عبر أرض تامة الاستواء. وتحتوي خطوط السكة الحديدية في هذه الحالة على عدد قليل من التدرُّجات والانحناءات أو ربما لايوجد أي منهما على الإطلاق. وتستطيع قطارات الشحن في هذه الحالة حمل أحمال ثقيلة بدون أية صعوبات، كما يمكن لقطارات الركاب السفر بسرعات عالية. ولكن من جهة أخرى تمنع المنحدرات الحادة القطار من حمل أحمال ثقيلة أو السير بسرعات عالية. وإذا مرت خطوط السكة الحديدية عبر مناطق بها مرتفعات أو في مناطق جبلية، فلابد أن يضع المهندسون الخطوط حول التدرجات الحادة بدلاً من وضع الخطوط فوقها. وهكذا يحتوي خط السكة الحديدية في هذه الحالة على الكثير من التقوُّسات. ويقلل وجود الانحناءات من سرعة القطار، ولكنه لايمنعه من حمل أحمال ثقيلة.

وقد تتطلب السكة الحديدية عبر المناطق الجبلية وجود الكثير من الانحناءات، وبهذا يكون السفر على طول هذه السكة بطيئًا للغاية. ويقوم المهندسون في الغالب ببناء أنفاق للسكك الحديدية خلال بعض الجبال، وبناء الجسور لتمتد فوق بعض الوديان شديدة العمق. كما تُبْنى أيضًا الأنفاق وتُنشأ الجسور لمدِّ السكك فوق الأنهار وبعض الأجسام المائية الأخرى أو تحتها.

عمليات الشحن:

يتم تجميع قطارات الشحن في ساحات فرز عند نهايات سكك حديدية متنوعة. ويمكن أن تحتوي المواقف في الساحات على تسهيلات لتحميل عربات الشحن وتفريغها، بالإضافة إلى وجود معدات لصيانة القاطرات والعربات وإعدادها. وبعد وصول مركبات الشحن إلى ساحة الفرز، تُقسَّم إلى مجموعات طبقًا للمواقع المتجهة إليها. ولابد أن تكون مركبات كل مجموعة ذات وجهة واحدة على الطريق نفسه أو على التفرعات الخارجية من هذه السكة. وعند توصيل القاطرة إلى مجموعة العربات، تصبح هذه الوحدة قطارشحن. والعربات المتجهة إلى ناحية خارج السكة الأساسية لابد أن تُفْصل من القطار الرئيسي عند نقطة التبادل، وتُربط إلى قطارات أخرى متجهة إلى تلك الناحية.

كانت تواجه قطارات الشحن في الماضي، بصفة دورية، تأخيرات طويلة في ساحات الفرز. كما كانت تتأخر أيضًا في نقاط التبادل. ونقاط التبادل هي نقاط التقاء خطوط سكك حديدية يتم عندها تبادل مواقع عربات الشحن وتغييرها من إحدى السكك الحديدية إلى سكة أخرى. وإضافة إلى تأخيرات قطارات الشحن، فلقد واجهت السكك الحديدية في كثير من الحالات صعوبة في الاحتفاظ بمعرفة وضع العربات التي تم تغييرها وتعديل مسارها عدة مرات.

لقد طوَّرت السكك الحديدية ثلاث طرق مختلفة للتعامل مع الشحنات والقطارات للتغلب على مشاكل عمليات الشحن والإسراع فيها. أولاً: تحديث ساحات الفرز وتطويرها، ثانيًا: تبسيط الأعمال إلى حد كبير عند نقاط التبادل، ثالثًا: تطوير نظم حسابية باستخدام الحاسوب لتخطيط عمليات الشحن والتبادل ومتابعتها، وتُعَدُّ هذه أهم التحسينات في عمليات الشحن. ومن أمثلة التحسينات في عمليات الشحن، قيام الحاسوب برسم خطة رحلة محدودة لكل عربة من عربات الشحن. وعندما تتحرك العربة من موقعها الأصلي في أحد قطارات الشحن إلى الجهة المرسلة إليها تتم مراجعة خطتها عند ساحات الفرز للتأكد من أن عربة الشحن المعنية تتحرك طبقًا للخطة الموضوعة لها. وفي هذه الحالة يمكن لكل من شاحن العربة ومستقبلها أن يتلقيا بيانات واضحة عن الموعد المتوقع للتسليم.

كيفية تجميع قطارات البضائع. تجمّع قطارات البضائع في ساحات فرز مكوّنة أساسًا من مجموعات متوازية من خطوط السكك الحديدية. وكل خط للسكك الحديدية يحتفظ به لعربات البضائع التي ستلحق بقطار معين. ومعظم ساحات الفرز الكبيرة هي ساحات الحدبة التي تستخدم تلة منخفضة أو حدبة لفرز العربات على الخطوط الصحيحة.

الحدبة لها امتداد على جانب واحد لأعلى (الصورة أعلاه إلى اليسار). وفي جزء من المسافة أسفل الجانب الآخر، يتفرع خط السكة الحديدية إلى خطوط فرز. وتقوم مقطورة التوصيل بدفع قطار قادم إلى أعلى الحدبة. وعند وصول كل عربة إلى القمة، يجري مسكها وتفتح المحولات المناسبة. ويتم وزن العربة وتدفع إلى الخط المحدد لها. وتعمل معظم ساحات الحدبات بطريقة آلية. فرز العربات يستخدم فيه حاسوب كما هو موضح في الصورة أعلاه (إلى اليمين) للاستفادة من المعلومات المتوافرة، ووجهة كل عربة ووزنها لفتح المحولات المؤدية إلى الخط المخصّص لها ولتعمل مخفضات السرعة وذلك على الخط المتجه لأسفل (الصورة في الوسط) وهذه المخفضات تبطئ العربة حتى تصل إلى خطوط الفرز (إلى اليسار) وتكون حركتها عندئذ بسرعة كافية لتزدوج بصورة آلية مع العربة التي سبقتها.

التحكم في المرور

تستخدم السكك الحديدية نظام الإشارات وسبلاً أخرى للتحكم في سير القطارات ومرورها. والهدف الرئيسي من التحكم في المرور هو منع وقوع الحوادث، كما أن التحكم في المرور يساعد أيضًا في الإسراع في عمليات تشغيل السكة الحديدية ورفع كفاءتها.

وتتكون معظم إشارات مرور السكك الحديدية من أضواء ملوّنة مثبّتة بجانب خطوط السكك الحديدية أو أعلاها، ولكل لون دلالة، فمثلاً اللون الأحمر يعني قف والأخضر استمر.

وتُسْتخدمُ في بعض مواقع السكك الحديدية، إشارات السيمافور (أي مُلوّحة أو أُنصوبة) بدلاً من الإشارات الضوئية. والسيمافور ذراع قوي فوق سارية مرتفعة. وكل موضع من مواضع ذراع السيمافور دلالة على إشارة معينة تناظر الإشارات الضوئية الملونة.

وتبنت معظم السكك الحديدية بعض صور نظام إشارات الكتلة. وقد صُمِّم هذا النظام للاحتفاظ بمسافة آمنة بين القطارات المسافرة على الخط الحديدي نفسه. وفي نظام إشارات الكتلة، يقسم خط السكة الحديدية إلى أطوال محددة على امتداد خط السكة تُسمى كل واحدة منها كتلة. ويجب ألا يكون هناك أكثر من قطار واحد في الوقت نفسه داخل الكتلة، وتتحكم إشارات المرور في الدخول إلى أي كتلة. وعندما يوجد قطار في كتلة ما، فإن الإشارات تحذر القطارات القادمة لكي تتوقف. ولايمكن لأي قطار التقدم من كتلة إلى كتلة أخرى إلا عند ظهور إشارة واضحة تسمح بإمكانية الدخول إلى الكتلة التالية. ويمكن أن تعمل إشارات الكتلة يدويًا أو آليًا.

أنظمة إشارة الكتلة اليدوية:

تتطلب هذه الأنظمة وجود مشغلين عند نقاط مختلفة على طول خط السكة لتنظيم الإشارات والتحكم فيها. وكل مشغل مسؤول عن تحريك القطارات في كتلة واحدة أو كتلتين، ولابد أن يخبر المشغلين الآخرين، إما هاتفيًا أو برقيًا، عن وضع الكتل التي تحت إمرته إذا كانت مشغولة أو خالية. ويصعب إلى حد بعيد الاعتماد على أنظمة إشارة الكتلة اليدوية نظرًا لحدوث الأخطاء البشرية التي قد تُؤدّي أحيانًا إلى وقوع حوادث، وتفضلها كثيرًا نظم التحكّم الآلية في الكتل.

يُستخدم في بعض أنظمة إشارة الكتلة اليدوية تَحكُّم التوشيج، وتحكم التوشيج هو مجموعة من الإشارات عند بداية كل كتلة تتصل كهربائيًا مع مجموعة إشارات تحكم الكتلة التالية لها. وتصل أيضًا تحكُّمات التوشيج إشارات الكتلة بجميع إشارات التحكم الأخرى ومفاتيحها الموجودة في الكتلة نفسها، ومن الأمثلة على ذلك وصلات إشارات المرور الموجودة عند الملتقيات والتفرعات المتصلة بكتلة معينة. وعندما تحُذّر إشارات الكتلة من وجود قطار في الكتلة التالية، فإن جميع الإشارات والمفاتيح المتصلة بها تقفل آليًا وتكون في صورة تحذير، ولايمكن للقطارات التحرك من مواقعها حتى تُظِهر إشارات الكتلة إشارة الأمان. وتقلل نظم تحكم التوشيج إلى حد بعيد من مخاطر الأخطاء البشرية.

إشارات الكتلة الآلية. تسمح إشارات الكتل الآلية للقطارات أن تتبع بعضها بعضًا على خط السكة الحديدية نفسه بطريقة آمنة. ويقسم خط السكة الحديدية إلى كتل بطول يتراوح بين 1,5 و 3كم. ويسري التيار الكهربائي خلال خطوط السكة الحديدية، وتكون دائرة قصيرة عندما يكون القطار في داخل الكتلة. ويسبب قصر الدائرة تحول إشارة الكتلة إلى اللون الأحمر، ويصبح لون الكتلة التالية لها أصفر، وتظهر إشارات أخرى اللون الأخضر. ويمكن للقطار أن يمر خلال الإشارة الخضراء، ولكنه لابد أن يبطئ عند الإشارة الصفراء ويقف عند الإشارة الحمراء.

أنظمة إشارة الكتلة الآلية:

تعمل إشارات المرور في أنظمة إشارات الكتلة الآلية بالتيار الكهربائي بأسلوب دائرة الخط. وتنساب دائرة الخط خلال قضبان السكة الحديدية، ويقصِّر القطار الداخل إلى الكتلة الدائرة الكهربائية مؤديًا إلى ظهور الإشارات التي تحرس الكتلة باللون الأحمر. وتتحول الإشارة، بمجرد مغادرة القطار الكتلة، إلى اللون الأخضر أي إشارة الأمان. وتعمل معظم أنظمة إشارة الكتلة الآلية من خلال تحكم التوشيج.

ويُطلق على الإشارات المتقدمة اسم التحكم المركزي في المرور. ويستفيد نظام إشارات الكتلة الآلية من نظام التحكم المركزي في المرور في تنظيم حركة القطارات التي يلي كل منها الآخر، والتي تكون موجودة على خط السكة نفسه. لكن تتحكم في جميع الإشارات الأخرى على الخط محطة التحكم المركزية. ولكل محطة تحكم مركزية رسم بياني كهربائي واحد أو أكثر يُوضّح عليه الموضع الحالي لكل قطار على الخط. ويدرس التحكم المركزي في المرور الرسوم التخطيطية لتقرير كيفية عمل سكك للقطارات بطريقة آمنة وبكفاءة عالية قدر المستطاع. ويوجِّه مشغلو مرور القطارات بضبط وضع الإشارات الضرورية والمحوِّلات. ويمكن من خلال التحكم المركزي في مرور القطارات أن تتخلص معظم السكك الحديدية من الخطوط المتعددة، وتَستخدم بدلاً منها فقط خطوطًا مفردة. وفي حالة وجود قطارين يتجه كل منهما ناحية الآخر على الخط نفسه، يحرك مشغلو التحكم المركزي في المرور واحدًا من هذين القطارين إلى طريق جانبي حتى يمر القطار الآخر. ويستفيد نظام التحكم المركزي في المرور من نظام تحكم التوشيج.

نظام الحاسوب يساعد مشغل القطارات في أن يلاحظ بدقة حركة القطارات. ويستخدم المشغل النظام لوضع الإشارات والتحويلات بحيث يمكن للقطار أن يسافر بسرعة وبأمان قدر المستطاع إلى الجهة المقصودة.

نظم تحكُّم أخرى في القطارات:

إضافة إلى نظام الإشارات الضوئية الموجودة على طول خط السكة الحديدية، يوجد لدى بعض السكك الحديدية أنظمة إشارات في القاطرات، وهي تعطي الإشارات نفسها الموجودة على طول الطريق على لوحات في القاطرات. ويمكن للإشارات الموجودة في القاطرات أن ُتْربَط مع معدات في القاطرات وتعمل معها. ومن معدات الأمان نظام التوقف الآلي للقطار، ويشغل نظام التوقف الآلي للقطار فرامل (مكابح) القطار بصورة آلية إذا فشل السائق في ملاحظة إشارة التوقف. ومن معدات السلامة الأخرى التحكم الآلي في القطار الذي يتحكم بصورة آلية في سرعة القطار. وإذا فشل السائق في ملاحظة إشارة تحذير حدود السرعة فإن نظام التحكم الآلي في القطار يشغِّل الفرامل آليًا لتخفيض سرعة القطار إلى السرعة المطلوبة، ويقوم هذا النظام أيضًا بإيقاف القطار إذا لزم الأمر.

تستخدم كثير من السكك الحديدية أنظمة اتصال متقدمة للمساعدة في التحكم في حركة القطارات على طول الطريق. ويسمح وجود لاسلكي مزدوج في القطارات لأعضاء طاقم القطار بالاتصال بين طرفي القطار، كما تساعد أنظمة اللاسلكيّ المزدوج القوية القطار في الاتصال بساحات القطارات البعيدة وكذلك بالمحطات.

خطط التحديث

ظهرت أهمية السكك الحديدية، وظهر مدى تأثيرها على النقل منذ البداية، واعترفت بتلك الأهمية الحكومات. ولهذا تدخلت من البداية إما بوضع السكك الحديدية تحت إشرافها المباشر أو بالتحكم في عمليات تطويرها. ولقد كانت السكك الحديدية قديمًا من الأعمال المربحة، ولكن في هذه الأيام، ومع اشتداد منافسة صور النقل الأخرى ووسائلها المختلفة للقطارات فقد توقفت نسبة عالية من القطارات عن العمل. وهكذا لم تتمكن السكك الحديدية، في الوقت الحالي، من تمويل الاستثمارات الضخمة اللازمة لتحديثها والارتقاء بمستواها.

ونظرًا لأن السكك الحديدية تقدم خدمات اجتماعية مهمة، وفي بعض الأحيان جوهرية وضرورية، فإن الحكومات تمد غالبًا يد العون لها وتقدم لها المساعدات المالية بُغيةَ تطويرها والنهوض بها. ويعتمد مفهوم تحديث السكك الحديدية على أولويات التحديث. فإن التحديث في دولة ما يمكن أن يكون قد تم تنفيذه منذ مدة طويلة في دولة أخرى. وعلى سبيل المثال، فقد تبنت معظم الدول الأوروبية نظام الفرامل الهوائية في القطارات منذ العشرينيات من القرن العشرين، إلا أن بريطانيا لم تبدأ في تغيير نظام فرامل الخلخلة واستبدال الفرامل الهوائية بِه إلا في الستينيات من القرن العشرين.

تجد الدول حلولاً مختلفة للمشكلة الواحدة نفسها في القطارات. وعلى سبيل المثال، فلقد استخدم عدد من الدول عربات ذات طابقين، وذلك للتخفيف من تزاحم المسافرين، ولكن الفسحة الصغيرة بين خطوط السكك الحديدية البريطانية جعلت من المستحيل تطبيق ذلك الحل. وقامت خطوط السكك الحديدية البريطانية بحل مشكلة الزحام بزيادة عدد عربات قطارات الأقاليم والضواحي مع إطالة أرصفة المحطات. ويمكن زيادة سعة خطوط السكك الحديدية بتعديل نظام الإشارات وأطوال الكتل. ويسمح هذان التعديلان بأن تتبع القطارات بعضها الآخر عن كثب. ولكن هذه التعديلات تتطلب تحكمًا أكثر مركزية، ويمكن تبرير زيادة التكلفة في هذه الحالة فقط عندما يكون المرور مكتظًا وكثيفًا. ولقد رفعت السكك الحديدية في الهند سعتها بتحويل الخطوط ذات البعد القياسي المتري إلى محددات القياس العريضة.

إن أغلى صور تحديث السكك الحديدية هو تقديم قطارات سريعة جدًا للعمل على السكك الحديدية، وهذا التحديث يتطلب قطارات عالية الكفاءة ونظمًا حديدية متينة وأساليب أمان عالية. وعلى الرغم من أن القطارات العالية السرعة من التطورات المهمة جدًا في السكك الحديدية، إلا أنها ستكون أكبر فائدة عندما تتمكن تلك القطارات من اجتذاب أعداد أكبر من الركاب لاستخدامها. ولقد وضعت كل من فرنسا واليابان مبالغ ضخمة من الأموال للاستثمار في القطارات السريعة وإنشاء خطوط جديدة تمامًا. أما في بريطانيا فقد تم التوصل إلى قطارات أقل سرعة من القطارات المستخدمة في كل من اليابان وفرنسا، ولكن التحديث ومحاولة زيادة السرعة تمّا بإجراء عملية تخفيف لحدة الانحناءات على الخطوط الموجودة فعليًا، وكذلك تثبيت قضبان حديدية طويلة ملحومة على راقدات خرسانية. ومن المفيد، في الغالب، الحصول على قطارات يشغلها سائق واحد يمكنه أيضًا تشغيل الأبواب، وهذا يسرع من الخدمة بتقليل فترات التوقف في كل محطة. وإن استخدام قطارات بنظام دفْع - جذْب (وحدة جر أو سحب على كل طرف) يمكنه أيضًا توفير الوقت، وهو يساعد في الاستخدام الأمثل لفراغات المحطات، كما أنها تتطلب عددًا أقل من الأفراد لتشغيلها، وتقلل من عدد القطارات المطلوبة لتنفيذ الخدمة. وتُستخدم حاليًا في المملكة المتحدة قطارات الدفع والجذب على كلا الخطين الرئيسيين العاملين بين لندن وأسكتلندا.

أما في الولايات المتحدة الأمريكية فلا تستطيع السكك الحديدية منافسة الخطوط الجوية للمسافات البعيدة والطويلة جدًا. وعلى الرغم من ذلك، فلقد جذبت القطارات السريعة، رغم أنها ليست بسرعة القطارات في أوروبا، أعدادًا كبيرة من الركاب في الولايات الشرقية من الولايات المتحدة الأمريكية. ولقد استثمر الأمريكيون مبالغ كبيرة في قطارات الشحن وأبدعوا في تحديثها باتباع أسلوب التحكم المركزي فيها وذلك للوصول إلى أقصى استفادة ممكنة من الخط المفرد.

السكك الحديدية حول العالم

مترو تونس إحدى وسائل المواصلات الحديثة في العاصمة التونسية.

السكك الحديدية في العالم العربي:

تأتي في مقدمتها سكك حديد مصر والسعودية والسودان وبلاد الشام الممتدة من سوريا ولبنان والأردن والعراق، وسكة حديد المغرب العربي التي تبدأ من مدينة قابس في الجمهورية التونسية وتنتهي في مدينة الدار البيضاء في المغرب مارة بالجزائر. وبصورة عامة نجد أن شبكة السكك الحديدية قصيرة بشكل عام، ولا يوجد ترابط أو تكامل بينها.

سكك حديد بغداد كانت تربط أوروبا بالشرق، فقد كان الخط يبدأ من حيدر باشا في تركيا وينتهي بالبصرة جنوبي العراق. وكانت تمتد منه خطوط فرعية لتصله بإيران وروسيا وسوريا وفلسطين. وكان أول من أسهم في بنائه رؤوس الأموال الألمانية. ولما رأت بعض الدول كروسيا وفرنسا وبريطانيا أن هذا الخط يهدد مصالحها خاصة المستعمرة البريطانية في الهند، احتجت لدى تركيا. لذا جُمّد العمل في الخط عدة سنوات إلى أن استأنفته بريطانيا نفسها عام 1911م حين صار لها نفوذ في العراق بحلول ذلك التاريخ. وكانت قد تمت أجزاؤه التي تصل إلى الأناضول عام 1896م. أما آخر حلقاته فقد تمت عام 1940م.

الميناء البري بالرياض. نفذته المؤسسة العامة للخطوط الحديدية السعودية لنقل الحاويات من الدمام إلى الرياض عام 1980م.

السعودية.بدأ فيها تنفيذ مشروع الخط الحديدي الذي يربط بين المنطقة الشرقية والوسطى عام 1947م، وذلك عبر خط رئيسي يبدأ من الدمام وينتهي في الرياض، مارًا بالهفوف وحرض والخرج بطول 562كم، وهو خط منفرد بالقياس النموذجي، وله خطوط فرعية بطول إجمالي قدره 164كم. انتهى العمل من هذا المشروع عام 1951م. وتعرف الهيئة التي تشرف على تسيير القطارات باسم المؤسسة العامة للخطوط الحديدية السعودية. وقد أنجزت هذه الهيئة مشروعين مهمين هما: إنشاء المحطة الجمركية بالرياض، حيث تنقل البضائع مباشرة من ميناء الدمام إلى المحطة الجمركية في الرياض ؛ وفي ذلك تيسير لأصحاب البضائع، وفي إجراءات التخليص الجمركي. أما المشروع الثاني فهو إنشاء خط حديدي يكون بمثابة ازدواج للخط الحديدي الأول، ويبدأ من الدمام متجهًا إلى الهفوف، ومنها مباشرة إلى الرياض دون المرور على المحطات الأخرى مما اختصر المدة الزمنية بين المدينتين.

الملك عبد العزيز آل سعود ـ يرحمه الله ـ افتتح الخط الحديدي بين الدمام والرياض عام 1947م.

مصر.أنشئ أول خط حديدي فيها عام 1852م، وقام ببنائه روبرت ستيفنسن بطلب من الخديوي سعيد، وكان طول الخط نحو 51كم. ثم أنشئ خط ثان عام 1868م يصل بين القاهرة والإسكندرية بطول 220كم. وأنشئ خط ثالث في العام نفسه يربط بين القاهرة والإسماعيلية بطول 160كم. وكان الهدف من بناء الخط الأخير نقل القادمين من خارج مصر لحضور حفل افتتاح قناة السويس عام 1869م. وتوجد بمصر الآن شبكة كبيرة من الخطوط الرئيسية والفرعية تمتد من العريش في الشرق إلى مرسى مطروح في الغرب إلى ميناء السد العالي النهري جنوبًا. وتوجد الآن مصانع خاصة ببناء عربات السكك الحديدية سواءً لنقل البضائع أو الركاب. وتعمل معظم الخطوط اليوم بنظام التوجيه الآلي للقطارات والتحكم في حركتها في المحطات وفيما بينها.

الخط الحديدي المزدوج تم إنشاؤه للربط بين الدمام والرياض بديلاً للخط القديم، وقد اختصر المسافة بأكثر من 100كم.

السودان.أنشئ أول خط حديدي فيه عام 1896م عندما حاول اللورد كتشنر الاستيلاء على السودان. وامتد هذا الخط من وادي حلفا في أقصى الشمال إلى مدينة الخرطوم بحري في وسط السودان. وحال دون دخول الخط إلى الخرطوم العاصمة عدم وجود جسر يربط بين المدينتين آنذاك. ثم بُني خط آخر يمتد بين سواكن في الشرق ومدينة عطبرة عام 1904م. وفي عام 1926م تم بناء الخط الحديدي بين بورتسودان في الشرق والخرطوم مرورًا بمدينة كسلا، ثم امتد الخط عبر كوستي إلى الأُبَيِّض في الغرب.

وبعد استقلال السودان توسعت الشبكة لتمتد بين الخرطوم ونيالا ومدينة واو في الجنوب، والخرطوم والدمازين في الجنوب الشرقي. وأصبحت هذه الشبكة تمتد إلى ما يقرب من 6,000كم تصل بين أقصى نقطة في الشمال ؛ وادي حلفا، وأقصى نقطة في الشرق ؛ ميناء بورت سودان، وامتدت إلى الغرب حتى مدينة نيالا، وإلى الجنوب حتى مدينة واو عبر بابنوسة.

الدول الرائدة في النقل بالسكك الحديدية

خدمات الركات

الدولة الراكب/كم* الهند 357,013,000,000 الصين 354,353,000,000 اليابان 247,652,000,000 روسيا 116,241,000,000 فرنسا 61,573,000,000 مصر 60,617,000,000 ألمانيا 59,628,000,000 أوكرانيا 54,540,000,000 إيطاليا 49,500,000,000 المملكة المتحدة 34,424,000,000

خدمات البضائع

الدولة طـــــن/كــــــــم الولايات المتحدة الأمريكية 969,394,000,000 الصين 304,641,000,000 روسيا 963,855,000,000 كندا 282,488,000,000 الهند 277,567,000,000 أوكرانيا 160,433,000,000 كازاخستان 106,425,000,000 ألمانيا 72,614,000,000 بولندا 67,679,000,000 فرنسا 53,855,000,000

أطوال الخطوط الحديدية ++

الدولة كم الولايات المتحدة 240,000 روسيا 154,000 كندا 73,000 الصين 64,900 الهند 62,700 ألمانيا 24,000 أستراليا 38,600 الأرجنتين 37,900 فرنسا 32,000 البرازيل 26,900

* الراكب/كم: نقل راكب واحد كل كم واحد.

طن/كم: نقل طن واحد كل كم واحد

++ الخطوط الرئيسية فقط، لا تشمل الخطوط المزدوجة والجانبية والفرعية.

الأرقام لعام 1997م.

المصدر: إحصاءات الاتحاد الدولي للسكك الحديدية بكندا.

أمريكا الشمالية:

تدير جميع خطوط السكك الحديدية في الولايات المتحدة الأمريكية شركات خاصة. ويمثل نقل البضائع المصدر الأكبر للدخل، حيث تبلغ نسبة الدخل من الشحن 95% من مجموع الدخل الكلي للقطارات. وتنقل السكك الحديدية في الولايات المتحدة الأمريكية نحو 50% من أعمال الشحن بين المدن الأمريكية، وتحتفظ الخطوط الحديدية بهذه النسبة العالية من المرور باستخدام التقنيات الحديثة بكفاءة، وبحركة 10,000 قطار سريع يوميًا، تبلغ حمولة كل منها 2,000 طن متري، وذلك على امتداد أكبر شبكة سكك حديدية في العالم. وتجر القطارات وحداتُ قاطرات عديدة من نوع الديزل الكهربائي.

وتحمل قطارات الشحن جميع أنواع البضائع بما فيها المواد ذات الحجم الكبير مثل الفحم الحجري وخام الحديد والسيارات والحاويات المملوءة ومقطورات الطرق.

ومازال التنافس شديدًا بين النقل البري على الطرق والخطوط الجوية على وجه الخصوص وبين السفر بالسكك الحديدية، حيث جذب النقل البري والجوي كثيرًا من ركاب المسافات الطويلة الذين كانوا يستخدمون السكك الحديدية الأمريكية فيما مضى. وعلى الرغم من ذلك فمازالت هناك شبكة أعمال أساسية للقطارات السريعة المحتوية على عربات نوم ومطاعم وعربات التسلية والترويح. ويقوم بتشغيل هذه القطارات شركة أمتراك، وأمتراك مؤسسة مستقلة شبه عامة أنشأتها الحكومة الأمريكية عام 1970م، لتشغيل قطارات الركاب بين المدن في الوقت الذي كانت تواجه فيه خطوط السكك الحديدية الأمريكية مشاكل مالية وخسارة كبيرة. وبنقل مسؤولية قطارات الركاب إلى أمتراك فقد أعُفيت الشركات الخاصة من مسؤوليتها في التشغيل والمحافظة على خدمات غير مربحة عبر القارة الأمريكية. وأسرع القطارات في خطوط السكك الحديدية الأمريكية هي القطارات العاملة على خط الأنفاق (المترو) بين مدينتي نيويورك وواشنطن، ويبلغ متوسط سرعتها 125كم في الساعة. ويبلغ عدد المسافرين على خطوط السكك الحديدية في الضواحي في الولايات المتحدة الأمريكية نحو 75% من مجموع مستخدمي السكك الحديدية الأمريكية.

يشبه الموقف في كندا كثيرًا الموقف في الولايات المتحدة الأمريكية. وأسرع قطارات السكك الحديدية الكندية هي العاملة بين تورونتو وأوتاوا ومونتريال. ومعظم المسافرين على السكك الحديدية هم من المناطق عالية الكثافة السكانية في الجزء الشرقي من البلاد، ولكن معظم السكك الحديدية في كندا تعمل في حمل البضائع. ولقد بُدئ بتشغيل خطوط سكك حديدية جديدة لنقل المعادن ذات الأحجام الكبيرة، وخشب الصناعة الخام، بينما تعاني قطارات عبر القارة من عدم إقبال المسافرين عليها.

أمريكا الوسطى وأمريكا الجنوبية:

تُعَدُّ المكسيك الدولة الوحيدة في أمريكا الوسطى التي تمتلك شبكة خطوط سكك حديدية. أما الدول الأخرى الأصغر الموجودة في الجنوب، فالخطوط الحديدية فيها عادة معزولة ومركزة في المناطق الساحلية. كانت بنما تمتلك خط سكة حديدية ُأنْشِىَءعبر البرزخ الضيق فيها، ولقد بُنيَ ذلك الخط عام 1855م، أي قبل بناء قناة بنما بزمن طويل.

وللسفر برًا من الساحل الغربي في أمريكا الجنوبية لابد للمسافرين من عبور جبال الأنديز. وخطوط السكك الحديدية في هذه المناطق شبه خرافية، فهي تحمل المعادن المهمة في كل من بيرو وبوليفيا، وهي تقع على ارتفاع نحو 6,000م فوق مستوى سطح البحر، أي أنها أعلى خطوط سكك حديدية في العالم. ولقد أمكن إنشاء ذلك الخط الحديدي باستخدام تدرُّجات شديدة الانحدار وتعرُّجات وانحناءات حادة وأنفاق ومقاطع الحاملات. وتمتلك الأرجنتين أكثر من 40,000كم من خطوط السكك الحديدية موزعة على ثلاثة محددات قياس، وتتفرع من بوينس أيريس في الشرق مع وجود وصلات إلى خطوط السكك الحديدية في كل من باراجواي وأروجواي التي تعمل قاطرات خطوطها الحديدية بالبخار. وتمتلك البرازيل نحو 37,000كم من خطوط السكك الحديدية، منها90% يبعد أقل من 500كم من الشاطئ.

أستراليا:

يوجد في أستراليا أكثر من 40,000كم من خطوط السكك الحديدية. وتمتلك تلك الخطوط وتشغلها خمسُ هيئات حكومية، أربع منها تخضع للحكومات المحلية، أما الخامسة فتمتلكها الحكومة الأسترالية المركزية.

توجد ثلاثة أنواع من محددات القياس لخطوط السكك الحديدية الأسترالية. ولقد أصبح من الممكن، منذ عام 1970م، القيام برحلة فقط بين بيرث وسيدني، وذلك على خط سكة حديدية ذات محدد قياسي معياري. ويتمتع ركاب قطار إنديا باسفيك في رحلة طولها 3,938كم بقطارات مريحة. وتستغرق الرحلة ثلاثة أيام تعبر خلالها أرضًا عارية في الغالب. ومنذ عام 1917م، رُبط ذلك الخط بخطوط السكك الحديدية غربي أستراليا والخطوط الأسترالية الأخرى. ويقع في وسط سهل نولاربور أطول خط سكة حديدية مستقيم في العالم يبلغ طوله 478كم، ويستخدم هذا الخط قطار عبر أستراليا الذي يبدأ من أديليد إلى بيرث. ويعيش موظفو هذه الخطوط الحديدية، والعاملون فيها وأسرهم على طول خطوط السكة، وهي مناطق معزولة لدرجة أن قطار الشاي والسكر يزور هؤلاء السكان أسبوعيًا، كما يحمل القطار معه أيضًا الإمدادات الطبية والمواد الاستهلاكية اللازمة لهم، ويعرض القطار بعض الأفلام السينمائية.

ويوجد في قطار غان، عربة ترويح. وسمي بهذا الاسم نسبة إلى رعاة الجمال الأفغان الذين ساقوا مرة مجموعة من الجمال في منطقة شمالي جنوب أستراليا، ويصل بين أديليد وينابيع آليس، ويبلغ طول الرحلة 1,544كم . ويحمل هذا القطار مثله مثل بقية القطارات الأخرى السيارات وعربات النقل المعبأة.

تستخدم جميع عواصم الولايات الأسترالية، فيما عدا داروين، محدد قياس مقداره 4 أقدام و8,5 بوصة (1,435م) بينما محدد القياس المعياري بين أديليد وملبورن هو 1,600 متر. والقطار الذي يسافر ليلاً هو الوحيد بين هاتين المدينتين. وتعمل القطارات من سيدني إلى كل من ملبورن وبرزبين في الليل والنهار. وتوجد قطارات أخرى تذهب إلى كانبرا مستخدمة خطوطًا كهربائية عبر الجبال الزرقاء.

وأكبر نظام خطوط سكك حديدية في المقاطعات الأسترالية هو الموجود في كوينزلاند شمالي كايرنز والذي يبلغ طوله 1,681كم، إضافة إلى عدد آخر من الخطوط الحديدية الطويلة داخل المقاطعة. ويوجد أيضًا في أرض كوينزلاند نظام سكة حديدية ممتد في مناطق زراعة قصب السكر ذو محدد قياس مقداره قدمان (0,610م). وتحمل قطارات الشحن المنتجات الزراعية في كوينزلاند والفحم الحجري من منطقة جنوبي نيو ساوث ويلز.

نيوزيلندا:

أُسست جميع خطوط السكك الحديدية في نيوزيلندا بمحدد قياس معياري قدره ثلاثة أقدام وست بوصات (1,067م) بهدف تخفيض تكلفة الإنشاء. ونظرًا لطبيعة التضاريس الأرضية الوعرة، فلقد ظهرت أثناء إنشاء الخطوط الحديدية الكثير من الأعمال الهندسية الخارقة مثل الكثير من الأنفاق والسكك المرتفعة والجسور المعلَّقة، وخاصة في الجزيرة الشمالية المعرضة للزلازل. ويمر خط السكك الحديدية الرئيسي عبر حلزون روريمو الشهير وفي سلسلة من العقد يبلغ طولها 11كم، ويسير هذا الخط إلى أعلى بميل كبير يتدرج من 1 إلى 52. ولقد بُنِي في شمال شرقي الجزيرة الشمالية بعض الخطوط الحديدية لتحمل خشب الصناعة الخام من الغابات الاصطناعية هناك.

ويبلغ دخل قطارات خدمات الركاب 5% فقط من مجموع دخل السكك الحديدية في نيوزيلندا. ويسير على كل خط من خطوط السكك الحديدية في الجزيرة ستة قطارات رئيسية يومية في معظم الأيام. وتشرف على الرحلة الليلية بين ولنجتون وأوكلاند (685كم)، والتي تستغرق 12ساعة، شركة نورثرن. وتعمل شركة باي إكسبريس على خط الفرع المتجه إلى نبيير في الشرق، ويعمل عليها أحد قطارات الدرجة الأولى الذي يوجد فيه عربة مشاهدة. ويمر هذا الخط عبر جسر موهاكا المعلق الذي يبلغ ارتفاعه عن الوادي 97م، وهو أعلى ارتفاع لجسر في نيوزيلندا.

تتصل الجزر الشمالية والجنوبية فيما بينها عن طريق العبَّارات التي تحمل مركبات الطريق وخطوط السكك الحديدية معًا. وتطوَّر في الجزيرة نظامان لخطوط السكك الحديدية، كل على حِدة، ولكنهما يستخدمان بصفة دائمة المعدات الدارجة المشتركة. وقد أُكْمِلت وصلة العبَّارة عام 1962م. وتوجد وصلة خط حديدي طولها 351 كم تصل إلى كريستتشيرش، وينطلق منها إلى الساحل الغربي خط سكة حديدية وحيد يتسلق إلى ممر آرثر، بميل كبير. ويبلغ طول مسافة التسلق 13 كم خلال نفق أوتيرا. وتعمل على هذا الخط قطارات كهربائية. وتعمل شركة سوثرنير على الخط الحديدي الممتد على طول الساحل الشرقي والذي يبلغ طوله 594كم. ويبدأ هذا الخط من كريستتشيرش إلى إنفركارجل. وتستغرق هذه الرحلة تسع ساعات. ولقد بُني عام 1955م نفق طوله 9كم لتجنب المرور بمنحدر ريموتاكا الشهير، واحتاج العمل في ذلك النفق إلى خمس قاطرات بخارية لجذب قطار لمسافة 265م على طول 5كم.

الصين:

السكك الحديدية في الصين عالية الكفاءة، ومعدل التوسع فيها أسرع من التوسع في أي نظام آخر في العالم، حيث تعتبر السكك الحديدية هي الوسيلة الأساسية لنقل الركاب وعمليات شحن الفحم الحجري وحديد التسليح والحبوب. وتعمل قطارات الشحن بقاطرات يبلغ وزن كل منها عدة آلاف من الأطنان المترية، وذلك على أزواج من القطارات البخارية المصممة آليًا والمؤسسة على صورة القاطرات في الاتحاد السوفييتي السابق. كما أن عربات الركاب ذات مظهر سوفييتي، ويرجع ذلك إلى مساعدة السوفييت للصين في إنشاء مصانع وورش السكك الحديدية في السنوات التي تلت ميلاد جمهورية الصين الشعبية الشيوعية عام 1949م. ومازال الصينيون متفردين في بناء القاطرات البخارية، فهم يحتاجون إلى جميع الطاقة المحركة التي يمكن الحصول عليها لتحقيق المتطلبات المتزايدة والتوسعات الكبيرة في إمداد القاطرات، كما أنهم يستخدمون قوة سحب البخار، وهذا أمر مفهوم ومتوقع في دولة تمتلك أكبر مخزون من الفحم الحجري في العالم مع عجز كبير في النفط، أي إن الدولة تحاول الاعتماد على نفسها في مصادر الطاقة اللازمة للسكك الحديدية.

توجد في الصين مناطق شاسعة لاتتوافر فيها سكك حديدية. ويتركز معظم نظام خطوط السكك الحديدية الحالي تقريبًا في شرق البلاد، ويبلغ طول أحد أهم هذه الخطوط 2,313كم، ويمتد هذا الخط باتجاه الشمال، وهو يعمل بين غوانغزهاو (كانتون) والعاصمة بكين، ويستمر في طريقه إلى المنطقة الصناعية في الشمال الشرقي حول شنيانج حتى يصل إلى منشوريا. ويمتد خط السكة الحديدية الرئيسي الثاني من بكين في اتجاه الجنوب إلى شنيانج بطول 1,462كم، وهو يتصل بخطي غوانغزهاو ناحية الجنوب الغربي. ولايمر خطا السكة الحديدية الرئيسيان بمناطق بها مرتفعات أو جبال، إلا أن الخط الفرعي المتجه إلى الغرب من نقاط الوصل على الخط المتجه من الشمال إلى الجنوب لابد أن يمر عبر جبال عالية. ولقد أنشئت خطوط سكك حديدية عبر هذه الموانع الطبيعية للوصول إلى المناطق النائية من البلاد، وكذلك للوصول إلى مناطق الترسبات المعدنية. ويوجد 405 أنفاق في أحد هذه الخطوط الذي يبلغ طوله 916كم. وهناك خط آخر طوله 1,065كم يوجد به 427 نفقًا. وتشمل خطوط السكك الحديدية التي طُوِّرت في التسعينيات من القرن العشرين خط سكة حديدية طويلاً يصل إلى يرومكي في أقصى الشمال الغربي. وتتم حاليًا كهربة هذا الخط بسرعة بحيث يمكنه في المستقبل أن يتصل بخطوط السكك الحديدية السوفييتية. ومتى ما أنجز هذا الخط الحديدي فإنه سيقلل طول الرحلة من الصين إلى أوروبا بنحو 1,000كم. ومن هذا الخط الحديدي الطويل عند مدينة لانزو يتفرع خط يتجه للغرب قبل أن يبدأ في الاتجاه إلى الجنوب. ويتم الآن توسعة هذا الخط أيضًا في اتجاه الجنوب إلى مدينة لاسا في التيبت.

القطارات ذات الطابقين تُستخدم في إيطاليا وبعض الأقطار الأوروبية الأخرى للتخفيف على الخطوط المفردة المشغولة والمزدحمة بصورة كبيرة من ركاب الضواحي.

أوروبا:

تمتلك كل دولة من الدول الأوروبية نظام سكك حديدية خاصًا بها وبصفات مميزة لكل دولة. ويشرح هذا الجزء من المقالة بعض شبكات السكك الحديدية الكبيرة. تعمل القطارات في أوروبا بنظام مقطورات الديزل أو الكهرباء أو خليط من وحداتهما أو بنظام قاطرات السحب. ويعتمد اختيار نظام معين على الطبيعة الجغرافية لكل دولة بالإضافة إلى احتياجات الناس الداخلية. وتستخدم معظم السكك الحديدية محدد قياس معياري مقداره أربعة أقدام وثماني بوصات ونصف البوصة (1,435م). ويستثنى من ذلك فنلندا وروسيا اللتان تستخدمان محدد قياس قدره خمسة أقدام (1,52 م)، وأسبانيا والبرتغال اللتان تستخدمان محدد قياس مقداره خمسة أقدام وست بوصات (1,676م). وتتعاون السكك الحديدية الأوروبية في تشغيل شبكة القطارات الدولية والمكونة في الغالب من عربات ركاب من أكثر من دولة واحدة. وفي بعض الأحيان تحتوي القطارات الدولية على عربات نوم وعربات شحن لحمل سيارات الركاب. وتعمل أنظمة وصلات العبَّارات لتصل بين السكك الحديدية عبر الموانع المائية. وأقصر وصلات السكك الحديدية الأوروبية موجودة في الدول الإسكندينافية بين الدنمارك والسويد. ويمكن للقطارات في الدول الأوروبية أن تنتقل إلى خطوط غير قياسية مادام ضبط المسافة بين العجلات ممكنًا أو أمكن تبديل مجمَّعات العجلات. ويوجد عدة أنواع مختلفة من نظام كهربة الخطوط في أوروبا. ويمكن لبعض القاطرات التحول من نظام طاقة إلى نظام آخر دون توقف. وهكذا يمكن المحافظة على مواعيد القطارات السريعة عبر أوروبا التي توفر خدمات الدرجة الأولى المتميزة للركاب، بما فيها المطاعم والكثير من التسهيلات الأخرى الضرورية لرجال الأعمال. ويستطيع المسافرون في هذه القطارات قطع مسافة تبلغ عدة مئات من الكيلو مترات والعودة إلى منازلهم في اليوم نفسه.

تشغِّل عدد من الدول الأوروبية خدمات قطارات ركاب عالية السرعة، ومن أمثلة ذلك، قطارات بندولينو الإيطالية التي يمكنها الانحناء لتأخذ منحنيات شديدة الانحدار، وتُستخدم هذه القطارات في السكة الحديدية التي تربط ميلانو بروما. وتجري في ألمانيا قطارات عالية السرعة من هامبورج عبر شتوتجارت إلى ميونيخ، وتبلغ سرعة تلك القطارات 250كم/ساعة. ويعمل أسرع قطارات أوروبا في فرنسا، وهو قطار سريع جدًا يعرف بالحروف (تي.جي.في) وهو قطار ذو سرعة فائقة. ولقد أنجز خط السكك الحديدية الجديد للقطارات السريعة بين باريس وليون عام 1983م. كما انتهى أيضًا جزء آخر من ذلك الخط عام 1989م، وهو يخدم منطقة غربي فرنسا. وسوف يعمل قطار (تي. جي. في) في نفق المانش خلال توصيلة بين باريس وَلَيلْ، كما توجد خطط لمد شبكة خطوط السكة الحديدية السريعة إلى كل من بلجيكا وهولندا وألمانيا.

أدى توحيد ألمانيا عام 1990م إلى زيادة كبيرة في المرور بين مناطق شرقي ماكان يُعرف بألمانيا الشرقية وألمانيا الغربية وغربيها، وتمت إعادة الخط القديم الذي كان قد توقف استخدامه لمدة 40 سنة، ويرجع التوقف حينذاك إلى وجود الحدود بين الكتلة الشرقية ودول أوروبا الغربية. ولقد تم دمج خطوط السكك الحديدية بين برلين ودرزدن وليبزج لتكوِّن السكة الحديدية الموحّدة لألمانيا، كما يتم حاليًا التخطيط لكهربة خط السكك الحديدية العاملة بين هامبورج وبرلين، لمنافسة تحديث خطوط السكك الحديدية بين النمسا وتشيكوسلوفاكيا السابقة. وتُعَدُّ خطوط السكك الحديدية الدولية للشحن عبر أوروبا مهمة للغاية. وتوجد بين الدول الأوروبية المختلفة ترتيبات خاصة لتبادل عربات القطارات بين الدول، كما تحافظ كل دولة على تجانس نظام التشغيل.

خطوط السكك الحديدية الهندية. تحمل خطوط السكك الحديدية الهندية أكثر من عشرة ملايين مسافر يوميًا. وتقدم في المحطات المرطبات والوجبات المحجوزة مسبقاً خلال فترات التوقف الطويلة للقطارات.

الهند:

يسافر في الهند يوميًا على خطوط السكك الحديدية ما يزيد على عشرة ملايين مسافر في قطارات يبلغ عددها 11,000 قطار. وبعض هذه الخطوط مكدَّس بالركاب لدرجة أن عددًا من هؤلاء الركاب يضطرون للركوب على أسطح العربات. وتُعَدُّ شبكة خطوط السكك الحديدية الهندية رابعة أكبر نظام سكك حديدية في العالم، حيث يبلغ مجموع أطوال الخطوط أكثر من 60,000كم. ومعظم الخطوط من النوع ذي المحدد القياسي العريض، أي خمسة أقدام وست بوصات (1,676م). ونسبة خطوط السكة الحديدية ذات محدد القياس العريض في ازدياد مع التوسع في بناء الخطوط الجديدة. كما تُحول الخطوط القديمة ذات محدد القياس المتري، وبالذات الخطوط المستخدمة بكثرة، إلى المحدد القياسي العريض.

ولقد صُمِّمت الشبكة الأساسية ذات محدد القياس العريض من الخطوط الحديدية في الخمسينيات من القرن التاسع عشر الميلادي، وكانت تشمل أيضًا خطوط السكك الحديدية فيما يُعرف الآن باسم باكستان. وقد تمَّت كهربة خطوط السكة الحديدية العاملة بين دلهي وكل من بومباي وكلكتا. وتحمل هذه الخطوط الأساسية معظم الشحن والبضائع الكثيرة في الهند بما فيها: الإسمنت والفحم الحجري والأسمدة والحبوب والنفط والفولاذ. وتُعَدُّ السكك الحديدية في الهند إحدى أهم ممتلكاتها، وتظهر فيها الكثير من المعالم والتصميمات البريطانية. ومازالت اللغة الرسمية المستخدمة في القطارات والسكك الحديدية في الهند هي اللغة الإنجليزية، ومنذ الاستقلال عام 1947م، أصبحت القاطرات (في البداية بخارية، ثم ديزل وبعد ذلك كهربائية) والمعدات الدارجة الآلية والكهربائية تُصنَّع في الهند. ولقد استطاعت مراكز البحوث في السكك الحديدية الهندية ذات الكفاءة العالية المحافظة على برامج تطوير القطارات الهندية وتحديثها.

ولايزال الكثير من القطارات البخارية مستخدمًا حتى الآن في الهند، إلا أنه مستخدم أساسًا على خطوط ذات محدد قياس متري. وتسحب قاطرات البخار على الخطوط ذات محدد القياس العريض، قطارات الركاب الأقل سرعةً، بينما تسحب قاطرات الديزل قطارات الشحن عندما يكون ذلك ممكنًا. وشبكة خطوط السكك الحديدية للركاب في الهند منظمة إلى درجة كبيرة، وتغطي جميع أرجاء البلاد، وتستغل التسهيلات المتوافرة إلى أقصى قدر ممكن لخدمات الركاب. ويوجد نظام حجز مفصَّل يعمل إلى درجةكبيرة بالحاسوب. ورحلات قطارات الهند بطيئة مقارنة بالنظم الحديثة في أماكن أخرى، مع تعطل القطارات وتوقفها لفترات طويلة في المحطات لشراء المرطبات أو إحضار الوجبات الغذائية، والتي قد سبق حجزها، إلى القطار. وكثير من القطارات طويل جدًا بصورة ملحوظة، ويصل عدد عربات بعض هذه القطارات إلى 18 عربة ثقيلة، ويوجد في العادة بينها عربة واحدة مكيفة الهواء في الأقل. ويمكن تحويل مقاعد السفر في عربات الركاب إلى مضاجع للنوم في الليل. ولاتزيد سرعة أفضل القطارات، مثل قطار ريدهاني السريع المكيف الهواء الذي يعمل بين نيودلهي وبومباي وكلكتا، عن 85كم/ساعة. وتبلغ سرعة أسرع قطار في الهند 90كم/ساعة، وهو قطار شاتابدي السريع الذي يعمل بين دلهي وبوبال في رحلة يبلغ طولها 600كم. ومتوسط سرعة القطارات الجيدة العاملة في الهند تتراوح عادة بين 50 و60كم/ساعة. والقطارات ذات المحدد القياسي المتري أبطأ بكثير، ففي أحسن الأحوال لاتزيد السرعة عن 50كم/ساعة. ومن أمثالها قطار مدينة بنك السريع الذي يصل إلى جيبور. وقطارات ضواحي بومباي وكلكتا الكهربائية من القطارات المزدحمة للغاية، ولايمكن بأي حال من الأحوال إغلاق أبوابها، حيث يتعلق الركاب على الأبواب من الخارج، ويُحتمل جدًا أن تحمل هذه القطارات ضعف سعتها الأساسية من الركاب وهي 1,500 راكب رسميًا. ولقد أُنشئت في مدينة كلكتا أول مرحلة من خطوط السكك الحديدية لقطارات الأنفاق، بينما أُنشئت أطول سكة حديدية مكهربة ذات محدد قياس متري في الضواحي في مدينة مدراس.

ويوجد في أنحاء الهند سكك حديدية أخرى ذات محدد قياس ضيق تصل أبعاد بعضها إلى قدمين وست بوصات (0,762م). ومن أمثلة ذلك خطوط السكك الحديدية في ولاية بارودا. وبعض السكك الحديدية الأخرى ذات محدد قياس يبلغ قدمين (0,610م)، ومن أمثلة ذلك خطوط السكك الحديدية في ولاية جواليور. وتوجد عدة خطوط مثيرة للاهتمام تخدم المناطق الجبلية، فعلى سبيل المثال، يمكن الوصول إلى منطقة سيمالا في سفوح جبال الهملايا عن طريق قطارات تستغرق أربع ساعات في قطع رحلة شديدة الالتواء طولها 96كم مع توقف لتناول طعام الإفطار في منتصف المسافة. ويُعَد مايسمى القطار اللُّعبة (محدد قياس 0,610م) المتجه إلى منطقة دارجيلينج من القطارات الممتعة للركاب غير المتعجلين. وتنطلق صافراته عبر الطريق، وهو يتأرجح للأمام وللخلف، وتنافس تلك القطارات خدمات الحافلات المحلية. وتستغرق هذه الرحلة أكثر من ثماني ساعات يقطع القطار خلالها رحلة طولها 87كم بما فيها أربعة حلزونات وخمسة متعرجات للوصول إلى القمة. وتعمل قاطرات الخط إلى أوتكاموند في الجنوب ذات المحدد القياسي المتري بالبخار، وتدفع القاطرات القطار إلى المقاطع العلوية على طول حافات وعبر جسور معلَّقة. وتستخدم خطوط السكك الحديدية الهندية مجموعة متنوعة من القطارات التي لامثيل لها لجذب السياح، ومنها القصر المتحرك على عجلات، وهو قطار سياحي فخم مكوّن من غرف جلوس (صالونات)، ويوجد في دلهي متْحف لخطوط السكك الحديدية مُعَدّ بطريقة جيدة مع متحف في الهواء الطلق.

قطار الطلقة (الرصاصة) الياباني. يمكن لهذا القطار أن يسافر بسرعة تزيد على 160 كم/ ساعة. والقطار انسيابي وعديم الضوضاء بالداخل.

اليابان:

تمتلك اليابان أعلى نسبة من حيث عدد رحلات السكك الحديدية للفرد الواحد من السكان مقارنة بأية دولة أخرى في العالم، وذلك من خلال عدد من القطارات يصل إلى 26,000 قطار يوميًا. وتوجد شبكة خطوط سكة حديدية كبيرة بمحدد قياسي يبلغ ثلاثة أقدام وست بوصات (1,067م) ويعمل معظمها بالكهرباء. ولتحقيق احتياجات المناطق الصناعية في جنوبي أكبر جزيرة في اليابان وهي جزيرة هونشو العالية الكثافة، فقد بدأ القطار السريع المعروف باسم الطلقة (الرصاصة) الانطلاق عام 1964م بين طوكيو وأوساكا على خط جديد ذي محدد قياس معياري مقداره أربعة أقدام وثماني بوصات ونصف البوصة (1,435م)، ويُعرف ذلك القطار باسم شنكانسين. وفي الرحلة المذكورة يمر القطار على كثير من الجسور المعلقة ويعبر 66 نفقًا، اثنا عشر منها يزيد طول كل واحد منها على كيلومترين.

قطارات شنكانسين قطارات كهربائية بها عادة 16 عربة، ويمكنها الاحتفاظ بسرعة عالية جدًا. وقد افتُتحت امتدادات جديدة لخطوط السكة الحديدية من أوساكا عبر هيروشيما إلى فوكووكا/ هاكاتا في جزيرة كيوشو الجنوبية، وتبلغ أطوال الخطوط الجديدة 554كم تقطع تلك القطارات نصف هذه الأطوال خلال أنفاق. وتجري على تلك الخطوط الحديدية السريعة قطارات الركاب فقط. وتكون الخطوط الحديدية خالية تمامًا لإجراء عمليات الصيانة من منتصف الليل إلى الساعة السادسة صباحًا، حينما يغادر أول قطار طوكيو متجهًا إلى فوكووكا. والقطارات انسيابية جدًا أثناء سيرها وخالية تمامًا من الضوضاء. وتوجد عربات خضراء أي ردهات وغرف جلوس في كل قطار وعربات للطعام في القطارات الأسرع. ويتلقى السائقون تعليمات إرشادية على جهاز خاص في حجرة القيادة، ويراقب الخط بصفة دائمة تحسُّبًا لأية هزات أرضية. ويوجد أيضًا خطوط شنكانسين من طوكيو إلى نيجاتا على الشاطئ الغربي (301كم) وإلى موريوكا في الشمال بطول (497كم) ومنها تستمر قطارات عادية إلى جزيرة هوكايدو الشمالية خلال نفق سيكان الذي يبلغ طوله 54كم، وهو أطول نفق في العالم. وتحمل خطوط ذات محدد قياس مقداره 1,067م جميع قطارات الشحن إضافة إلى جميع قطارات عربات النوم. ولقد تم إحلال قطارات الركاب الأخرى على طرق خطوط السكك الأساسية بالقطارات عالية السرعة.

جنوب إفريقيا:

أُقيم نظام السكك الحديدية في جنوب إفريقيا، المعروف باسم سبورنِتْ، أساسًا لخدمة نقل البضائع مع وجود قليل من قطارات الركاب. ولكن قطارات البضائع تحتوي عادة على عربات خاصة بالركاب، ويوجد في الأقل قطار واحد للركاب يوميًا تتوفر فيه تسهيلات جيدة على جميع الخطوط الأساسية المكهربة والعاملة بين جوهانسبرج والمدن الساحلية التالية: ديربان ولندن الشرقية وميناء إليزابيث وكيب تاون. وسرعات القطارات في جنوب إفريقيا ليست عالية. ويغادر القطار الأزرق بريتوريا ثلاث مرات في الأسبوع، حيث يقطع رحلة طولها 1,600كم إلى كيب تاون، وتستغرق الرحلة 25 ساعة. يُعَدُّ القطار الأزرق من أفخم القطارات في العالم مع خدمات متميزة وتسهيلات تناسب خدمات فنادق الدرجة الأولى. ورغم أن القطارات تعمل على خطوط سكك حديدية ذات محدد قياس معياري مقداره ثلاثة أقدام وست بوصات (1,065م) فإن الفُسَح الموجودة بين خطوط السكك الحديدية تساعد العربات في أن تكون أضيق قليلاً من العربات ذات محددات القياس العريض في خطوط السكك الحديدية الأوروبية، ويتضح ذلك من حجم القاطرات البخارية الضخمة العاملة في جنوب إفريقيا، ومازال في المستودعات 200 قاطرة من هذه القاطرات، وهي تُستخدم في رحلات خاصة أو على قطارات الرحلات العادية للفُسَحة ولعشاق القطارات. ويوجد عدد محدود من قطارات البخار العاملة في الرحلات اليومية الاعتيادية على خطوط تعدين الفحم الحجري. تستخدم خطوط السكك الحديدية في جنوب ديربان، محدد القياس ذا الثلاثة أقدام (0,610م) بصورة قليلة فيما عدا استخدامها لشركة خاصة، وتعمل في خدمات الشحن وبخاصة في نقل الخشب والحاصلات الزراعية. ويُستخدم الخط الحديدي ذو محدد القياس الضيق، الذي يعمل من ميناء إليزابيث، لنقل الحجر الجيري والتفاح، ويظهر في هذه السكة جسر معلق طوله 197م وارتفاعه 78م ويُعْرَف باسم فان ستادن.

وتوجد في جنوب إفريقيا سكك حديدية تتبع نظام السيور المتحركة، ومن أمثلة ذلك خط يبلغ طوله 830كم وموقعه في شمالي مقاطعة الكاب، ويعمل بين سيشين وخليج سالدانا. ويعمل ذلك الخط بالتيار الكهربائي المتردد غير العادي بجهد 50 كيلو فولت. ويقوم بنقل خامات الحديد. ويوجد خط حديدي حديث تعمل عليه قطارات الشحن من مناجم الفحم الحجري في فرهيد. ولقد بُني رصيف بحري في خليج ريتشارد شمالي ديربان يستطيع تحَمُّل قطارات بسعة 5,500 طن. وتوجد وصلات خطوط سكك حديدية بين خدمات قطارات الركاب في جنوب إفريقيا وخدمات قطارات الركاب في كل من ناميبيا وزمبابوي مارة بجمهورية بتسوانا، لكن وصلة السكك الحديدية إلى موزمبيق تحمل ركابًا فقط إلى الحدود بين البلدين.

المملكة المتحدة:

تتركز خطوط السكك الحديدية في المملكة المتحدة، وهي مملوكة للدولة، حول مدينة لندن، ومنها تتفرع الخطوط الحديدية إلى سائر أرجاء المملكة. وتبدأ جميع السكك الحديدية المتفرعة من سبع محطات أساسية في قلب لندن. وتحمل خطوط السكك الحديدية البريطانية أكثر من مليوني مسافر يوميًا على نحو 15,000 قطار على شبكة سكك حديدية تصل أطوالها إلى 18,500كم.

وتوجد سكتان أساسيتان للخطوط الحديدية. الخط الحديدي المكهرب الذي يجري غربًا، وهو يتجه شمالاً من محطة إيستون في لندن إلى محطة جلاسجو في أسكتلندا مع وجود تفرُّعات إلى برمنجهام ومانشستر وليفربول. ولقد تم حديثًا كهربة الخط الشرقي الذي يبدأ من محطة كينجز كروس في لندن ومنها تتجه القطارات إلى يورك ونيوكاسل في طريقها إلى أدنبره. وتعمل على هذه السكة حاليًا أسرع قطارات في بريطانيا، بمتوسط سرعة 160كم/ساعة. وأقصى سرعة لها هي 225كم/ساعة. وقطارات السفر بين المدن في السكك غير المكهربة، عالية السرعة، كما توجد عربة طاقة في كلا طرفيها. وقد بدأت هذه القاطرات أول عمل لها في الخط الذي يربط بين لندن وبريستول وساوث ويلز عام 1976م، وتعمل هذه القطارات بسرعة تصل إلى 200 كم/ساعة. وتسحب القطارات البريطانية الأخرى قاطرات، ويشمل القطار أيضًا عربة نوم، وعربة خدمة. وتستخدم السكك الحديدية عبر المملكة المتحدة قطارات الديزل الكهربائية المعروفة باسم السريعة وهي مستخدمة بوجه خاص في ويلز وشمال غرب أسكتلندا حيث تُعَدُّ قطارات العربات اقتصادية للعمل على المسافات الطويلة، ولكنها قليلة الاستخدام على خطوط السكك الحديدية وحيدة الخط مع وجود إشارات الراديو الحديثة.

ويخدم مدينة لندن بطريقة جيدة عدد كبير من قطارات الضواحي، ويستعمل اثنان من هذه الخطوط، في شمالي المدينة، الكبلات الكهربائية المعلقة ذات الجهد 25 كيلو فولت، والتي تخدم محطات قطارات تحت الأرض. ويتصل أحد هذين الخطين مع شبكة خطوط جنوب شرقي لندن إلى الجنوب من نهر التايمز. وتعمل هذه القطارات بالكهرباء بجهد قدره 750 فولت من قضيب حديدي ثالث، ولهذا فإنها تحتاج إلى قطارات خاصة ثنائية الفولتية. وتتعامل مدينة لندن أيضًا مع المرور القادم من أوروبا عبر قناة المانش والمفتتح عام 1994م. وتمدّ خطوط الجنوب الشرقي العاملة بالكهرباء لندن بأقصى خدمات الضواحي وأكثرها ازدحامًا وكثافة، مع أقصى استخدام في الصباح وفي المساء في ساعات الذروة. وتعمل جميع القطارات حول لندن، في دائرة قطرها 120 كمً، على شكل قطاع واحد. وعلى الرغم من عدم جدوى هذه الخطوط اقتصاديًا، إلا أنها ذات أهمية كبيرة للندن، ولذلك فهي تلقى دعمًا ماليًا كبيرًا من الحكومة.

وتنُقل البضاعة والشحنات على خطوط السكك الحديدية البريطانية باستخدام نظام الحاويات، وكذلك يُنقل على قطارات الشحن الفحم الحجري والحجارة. وتجري بعض قطارات الشحن في مواعيد محددة ولشركات معينة. وتستأجر مجموعات خاصة، من دعاة المحافظة على السكك الحديدية، في شهور الصيف القاطرات البخارية لسحب القطارات السياحية في رحلات يومية في المناطق ذات المناظر الطبيعية. وتُسَيِّر خطوط السكك الحديدية البريطانية في شهور الصيف أيضًا رحلات اليوم الواحد مع تسهيلات لوجبة الغداء، وهي من الرحلات المرغوبة والمربحة في الوقت نفسه.

أيرلندا:

خطوط السكك الحديدية في جزيرة أيرلندا جميعها من نوع محدد القياس العريض ذي خمسة أقدام وثلاث بوصات (1,600م). وتبلغ طول شبكة السكك الحديدية في جمهورية أيرلندا 1,950كم. تمتلك السكك الحديدية في جمهورية أيرلندا أنظمة النقل الحكومية المعروفة باسم كوراس لمبيار إيرنين. وتشغل شبكة السكك الحديدية شركة متفرعة منها تُعرف باسم لانرود إيرنين. وتشغل شركة لانرود إيرنين الشبكة الحديدية في أيرلندا بأحدث النظم في العالم، وهي تنظم خدمات السفر بقطارات الركاب من دبلن إلى الجنوب والغرب في جمهورية أيرلندا. وتتميز شبكة سكك حديد جمهورية أيرلندا بعدم وجود أية تفرعات أو اتصالات كثيرة مع الخط الأساسي، وإن كانت خطوط الشحن تمتلك قدرة الاتصال بخطوط حديدية أخرى. وتحمل خطوط الشحن أساسًا الإسمنت والأسمدة وبنجر السكر. وتوجد تجارة حاويات مهمة تقوم القطارات بنقلها إلى الموانئ وبلفاست في أيرلندا الشمالية لتنقلها العبارات إلى بريطانيا. وتشارك كل من أيرلندا الشمالية وجمهورية أيرلندا في خدمات خط قطار الركاب الرئيسي الرابط بين دبلن وبلفاست. وتبلغ طول شبكة خطوط السكك الحديدية في أيرلندا الشمالية نحو 300 كم.

وقد تم الانتهاء من خطوط سكك حديدية سريعة (نقل سريع في منطقة دبلن) عام 1984م، ويبلغ طول هذه الشبكة 36كم، وتمتد الخطوط الحديدية الموجودة من هوث في الشمال إلى دون لوري وبراي في الجنوب، وقد تمت كهربتها، كما افتتُحت بعض المحطات الجديدة.

هواة السكك الحديدية

مازال كثير من الناس يعشقون قاطرات السكك الحديدية البخارية، وقد أدى هذا العشق والاهتمام إلى الإقبال على السكك الحديدية باعتبارها نوعًا من الهواية وقضاء وقت الفراغ، كما صاحب ذلك ظهور الكثير من الكتب والمجلات وأشرطة التسجيل المرئية (الفيديو) عن السكك الحديدية. وتمتلك الكثير من الدول متاحف للسكك الحديدية، كما تحافظ بعض الدول على خطوط السكك الحديدية البخارية بحيث يمكن لهواة القاطرات البخارية التمتع بمنظرها وسماع صوتها وشم رائحة البخار المتصاعد منها بل وركوبها، ويمكنهم أيضًا تشغيلها. ولقد ظهرت ونمت أساليب وطرق للمحافظة على خطوط السكك الحديدية وبالذات في أمريكا وأستراليا وبريطانيا وبعض الدول الأوروبية الأخرى. ويقوم المتطوعون بالمحافظة على القاطرات وعربات السكك الحديدية المعطلة وإصلاحها وتشغيلها على جزء قصير من الخط أو أجزاء متفرعة من الخطوط غير المستخدمة أو على الخطوط الأساسية. ومن أوائل الخطوط التي استُخدمت في ذلك خط تاليلين في ويلز عام 1949م، وخط السكة الحديدية في بوفنج بيلي في أستراليا عام 1953م.

ويوجد أكثر من ألف قاطرة بخارية تمت المحافظة عليها في بريطانيا، ونحو ألفين في أمريكا. ومع أن المحافظة على القطارات ذات محدد القياس الصغير (الضيق) أقل تكلفة من الخطوط ذات محدد القياس الكبير، إلا أنه تم في بريطانيا المحافظة على خط ذي محدد معياري (1,435م). ولقد كان خط بلوبل الحديدي في منطقة سسكس أول خط ذي محدد قياس معياري تتم المحافظة عليه عام 1960م. وتمتلك شركة خطوط نين فالي المتخصصة في خطوط السكك الحديدية الأجنبية الموجودة في كمبردجشايَر قاطرات وعربات قطارات من عدد من الدول الأوروبية.

ويمكن لمن يريد الاستمتاع بمشاهدة القطارات البخارية التي مازالت تستخدم يوميًا السفر إلى الهند أو الصين حيث مازالت قطارات البخار تعمل هناك.

نبذة تاريخية

لقد بدأ أول خطوط السكك الحديدية بوضع قطع من خشب الصناعة الخام في أرضية المناجم أو بالقرب منها، وكان يمكن لعربات صغيرة ذات عجلات خشبية أن تجري على هذه القطع بسهولة. وانتشرت هذه الخطوط في أوروبا في منتصف القرن السادس عشر الميلاديّ. ومع بداية القرن الثامن عشر الميلاديّ، انتشرت خطوط العربات الخشبية بصورة كبيرة في مناجم الفحم الحجري في شمالي إنجلترا. ومع ظهور هذه الخطوط وانتشارها تمكنت الخيول من جرِّ أحمال أكثر ثقلاً. تم تثبيت ألواح من الحديد الزهر على الخطوط الخشبية لحفظها من البلى منذ عام 1738م.

ومع مرور الزمن تم تعديل تصميم العجلات لتتماشى مع الوضع المستجد بحيث تجري العجلة على لوح حافته مقلوبة لأعلى. وفي عام 1786م وضع البريطاني وليم جيسوب ـ وهو من الرواد الأوائل في السكك الحديدية ـ أول خط سكك حديدي حقيقي في لفبرو في ليسترشاير، وقد صُنع الخط من قضبان قصيرة من الحديد الزَّهْر مدعومة في نهايتها بكتل صخرية. وكانت عجلات العربات ذات شفة (حافة بارزة). وكان جيسوب مسؤولاً عام 1803م عن بناء خطوط السكة الحديدية في سري، وهو أول خط سكة حديدية في العالم لنقل البضائع العامة. ويبدأ هذا الخط من كرويدون متجهًا إلى واندزورث ولندن.

ولقد استُخدمت على ذلك الخط الخيول لجر قطارات يصل وزنها إلى 55 طنًا متريًا. ويمكن مشاهدة آثار ذلك الخط الحديدي في سري. وكان هذا الخط مصممًا لينتهي في بورتسماوث في هامبشاير إلا أنه لم يُنجز بكامله، وأُنشئت منه بعض الأجزاء فقط.

تواريخ مهمة في تطور السكك الحديدية

1804م اخترع ريتشارد تريفيثيك الإنجليزي القاطرة البخارية. 1808م شيدّ ريتشارد تريفيثيك خط ركاب سكة حديدية دائريًا في لندن. 1814م بنى جورج ستيفٍٍنسون الإنجليزي أول قاطرة بخارية حملت 30 طنًا وكانت أسرع من الخيول. 1825م أنشأ جورج ستيفنسون الإنجليزي خط سكة حديدية بين ستوكتون ودارلينجتون، وهو أول خط سكة حديدية منتظم في العالم لنقل الركاب ويعمل بالقاطرات البخارية. 1831م أنشأت شركة كارولينا الجنوبية للقنوات والخطوط الحديدية أول خط سكك حديدية منتظم لقطار يعمل بالبخار في الولايات المتحدة الأمريكية. 1837م افتتح أول ملتقى ضخم لخطوط السكك الحديدية يصل بين مانشستر وبرمنجهام ولندن. 1852م بناء أول خط سكة حديدية في مصر. 1854م افتتاح أول خط سكة حديدية يعمل بالبخار يصل ملبورن بميناء ساندرديج المعروف الآن باسم ميناء ملبورن في أستراليا. 1867م اخترع المهندس الأمريكي جورج وستنجهاوس الفرامل الهوائية. وبهذا أصبح تشغيل القطارات أكثر أمنًا. 1869م الانتهاء من إنشاء أطول خط سكك حديدية في العالم يمتد عبر الولايات المتحدة الأمريكية. 1870م الانتهاء من إنشاء أطول نفق سكك حديدية وهو نفق جبل سينيس خلال جبال الألب. 1872م شيد جورج م. بلمان أول عربة نوم أُلحقت بخط سكة حديدية. 1885م الانتهاء من إنشاء خط سكة حديدية عبر كندا. 1923م دُمجتْ معظم خطوط السكك الحديدية البريطانية في أربع مجموعات أساسية. 1938م بناء قاطرة مالارد في إنجلترا والتي سجلت الرقم القياسي العالمي في سرعة القاطرات البخارية وهو 203 كم/ ساعة. 1964م بداية عمل قطار الركاب في اليابان بين طوكيو وأوساكا بسرعة تصل إلى 209 كم/ ساعة. 1981م انطلق القطار الفرنسي المتفوق (تي. جي. في) من باريس إلى ليون بمتوسط سرعة بلغت 260كم/ساعة. 1989م سيرت جنوب إفريقيا أطول وأثقل قطار شحن في العالم، بلغ طوله 7,2كم وحمل شحنة زنتها 71,600 طن متري. 1994م افتتاح نفق القنال الذي يربط بين المملكة المتحدة وفرنسا. 1995م انتهت المرحلة الأخيرة من خط حديد كونكان بالقرب من الساحل الغربي للهند الذي يربط منغالور ببومباي.

قاطرة من العصور الأولى. وهي قاطرة بناها ريتشارد تريفيثيك من إنجلترا، ولقد ركبها الفضوليون في لندن عام 1808م. وبنى ريتشارد تريفيثيك أيضًا أول قاطرة ناجحة قامت بأول تجربة عام 1804م .

بداية عصر السكك الحديدية:

قادت بريطانيا العالم إلى استخدام القاطرات البخارية على خطوط السكك الحديدية، حيث بنى ريتشارد تريفيثيك، وهو مهندس تعدين من منطقة كورن، أول محرك بخاري يستخدم ضغط البخار العالي في عملية الدفع، ولقد حُوِّل ذلك المحرك إلى قاطرة تمكنت عام 1804م من أن تسحب بسهولة على ألواح من الحديد في منطقة ميرثر تيدفل في جنوبي ويلز حمولة قدرها 25 طنًا متريًا، ولقد افتُتح أول خط للترام تجره الخيل ويستعمله الركاب عام 1807م بين سوانسي ومومبلز في ويلز.

كما افتُتح أول خط سكة حديدية للعموم يستخدم قاطرات بخارية عام 1825م بين ستوكتون ودارلينجتون في شمال شرقي إنجلترا. وعند الافتتاح الرسمي لذلك الخط، قاد المهندس جورج ستيفنسون قاطرته البخارية بسرعة 24كم/ ساعة، وهي تسحب خلفها قطارًا يحمل الركاب. وفي 1829م كسب ستيفنسون وولده روبرت الرهان بقاطرتهما البخارية روكيت والتي سحبت قطارًا وزنه 20 طنًا متريًا لمسافة 56 كمً في ساعتين، وبلغت أقصى سرعة لها 38كم/ساعة. وقد اختيرت هذه القاطرة لتسحب قطارًا خاصًا ركبه دوق ولنجتون عند افتتاحه خط السكة الحديدية بين ليفربول ومانشستر عام 1830م. ومثّل هذا الحدث بداية عصر السكك الحديدية. وكان ذلك الخط يعمل كلّه بالبخار، وتجري القطارات بانتظام طبقًا لجدول مخطط لخدمات الركاب. ثم عاد الخط بين ستوكتون ودارلينجتون إلى استخدام الخيول لخدمات الركاب بعد افتتاحه.

وفي الفترة الزمنية نفسها تقريبًا بدأ في الولايات المتحدة الأمريكية أول خط سكة حديدية في أمريكا الشمالية بين بالتيمور وأوهايو، وكان يستخدم البخار. ولقد تعطلت أول قاطرة استخدمت البخار في أمريكا والمعروفة باسم توم ثَمْب في سباق مع حصان، ولهذا يُعَدُّ أول خط سكة حديدية فعلي يُسَيِّر خدمات منتظمة في الولايات المتحدة الأمريكية هو الخط الذي أنشأته هيئة السكك الحديدية في كارولينا الجنوبية، واستُخدمت على ذلك الخط قاطرة أفضل صديق لتشارلستون عام 1831م.

ساعد نجاح قاطرة ستيفنسون في القضاء على الشكوك الأولية التي أحاطت بإمكانية الاعتماد على القاطرات البخارية. وفي وقت سريع نما الطلب كثيرًا على القاطرات البخارية من بلدان أخرى. وأول خط سكك حديدية أساسي في بريطانيا كان الوصلة الكبرى التي بناها جوزيف لوك أحد تلاميذ ستيفنسون والتي وصلت خط السكة الحديدية بين برمنجهام وخط ليفربول ومانشستر عند وورنجتون وذلك عام 1837م. واكتملت الوصلة مع لندن عن طريق خطوط السكك الحديدية في برمنجهام على يد روبرت ستيفنسون في 1838م. وكان لوك مهندس خط السكة الحديدية بين لندن وساوثامبتون. ولقد تطلب بناء خطوط السكك الحديدية عددًا كبيرًا من العمال المجهزين في العادة فقط بالمعاول والمجارف. ومن أشهر مقاولي السكك الحديدية توماس براسي الذي عمل على حفر الوصلة الكبرى. ولقد أُطلق على العمال العاملين في إنشاء السكك الحديدية اسم عمال حفر (اشتُق الاسم من عمال حفر القنوات في القرن الثامن عشر الميلادي والذين كان يطلق عليهم الملاحون). ولقد بنى براسي وعمال الحفر الذين عملوا معه أكثر من عشرة آلاف كيلومترًا من خطوط السكك الحديدية في أنحاء مختلفة من العالم. ومن إنجازاتهم خط السكة الحديدية بين باريس ورون في فرنسا، والخط الأساسي في كندا، وبعض الخطوط الحديدية الأخرى في أستراليا والهند والأرجنتين.

افتُتح أول خط محلي للسكة الحديدية في لندن عام 1836 م وكان يعمل بين جسر لندن ودبتفورد. وبلغ طول أول خط سكة حديدية أنشئ في أيرلندا عام 1834م 10كم، وكان يربط بين دبلن وخليج كنجستاون (المعروف الآن باسم دون لوري). وقد عُمل جزء من ذلك الخط حتى عام 1854م بأسلوب خطوط سكة حديدية هوائية، حيث يُوصل القطار إلى كباس متحرك على طول أنبوب موضوع على السكة، ويتم دفع الهواء في الأنبوب من آلات ثابتة. ولقد بُنيت خطوط سكك حديدية ديفون الجنوبية بالأسلوب نفسه على يد أزمابارد كنجدوم برونل، ولكن هذا الأسلوب لم ينجح.

كان برونل مهندس خطوط السكك الحديدية الغربية الكبرى، التي أنشئت بين لندن وبريستول عام 1841م. اختار برونل محدد قياس عريضًا للخطوط وهو سبعة أقدام (2,140م) بدلاً من محدد القياس أربعة أقدام وثماني بوصات ونصف البوصة (1,435م)، الذي كانت تستعمله خطوط السكك الحديدية الأخرى. وكان قرار الهيئة التي كونتها الحكومة البريطانية في صالح الخطوط ذات محددات القياس الضيقة، ولكن لم تغير مصلحة الخطوط الحديدية الغربية الكبرى من محددات القياس المستعملة إلا في 1892م. في خلال هذه الفترة، استخدمت السكك الحديدية محددات قياس مزدوجة مع وجود خط حديدي ثالث يسمح لقطارات شركات أخرى باستخدام هذه الخطوط.

وأُطلقت على فترة الثلاثينيات والأربعينيات من القرن التاسع عشر اسم سنوات جنون السكك الحديدية حيث وضعت كثير من شركات السكك الحديدية العديد من التصميمات والنظم لبناء قطاعات من السكك الحديدية، وقامت الحكومة بفحصها، ورفضت معظمها، وفقد كثير من المستثمرين المتهورين ثرواتهم. وعلى الرغم من ذلك فقد كوّن عدد من الشركات ثروات طائلة، ومن أمثلة ذلك ملك السكك الحديدية جورج هدسون الذي أصبح غنيًا نتيجة أعمال السكة الحديدية. ولقد نظَّم هدسون دمج الخطوط الصغيرة، وانتهى به الأمر إلى أن أصبح المتحكم في السكك الحديدية في شمال شرقي إنجلترا. وخلال عملية وصل الخطوط الحديدية معًا، تم بحلول عام 1850م وصل الخط الحديدي الذي يربط بين لندن وأسكتلندا. وقد بلغت أطوال شبكة السكك الحديدية في المملكة المتحدة في منتصف القرن التاسع عشر 9,600كم، وكانت تدير جميع خطوط السكة الحديدية حينذاك شركات خاصة.

تطورات السكك الحديدية في دول أخرى:

اشترت معظم السكك الحديدية في الدول الأوروبية قاطراتها الأولى من عائلة ستيفنسون في بريطانيا، كما أمدَّت تلك العائلة كندا بأول خط حديدي في مقاطعة كويبك عام 1836م. وافتتحت فرنسا أول خط سكة حديدية عام 1832م، أما أول خط سكة حديدية في بلجيكا فقد أنُشىء عام 1832م، وكانت بداية السكك الحديدية في ألمانيا في 1835م. وسرعان ما أصبحت السكك الحديدية تحت سيطرة حكومات الدول. وكانت هناك سكك حديدية مشابهة في روسيا وإيطاليا وسويسرا والدنمارك في أربعينيات القرن التاسع عشر. وامتلكت السويد والنرويج والبرتغال السكك الحديدية في الخمسينيات، بينما امتلكتها تركيا واليونان في الستينيات من القرن التاسع عشر.

وكان تطور السكك الحديدية في الولايات المتحدة الأمريكية سريعًا. وبحلول عام 1835م بلغ طول شبكة خطوط السكك الحديدية أكثر من 1,600كم. ونظرًا لأن معظم الأجزاء الداخلية في أمريكا كانت موحشة ومقفرة في ذلك الوقت، فقد قدَّمت الحكومة الأمريكية منحًا مالية ضخمة وكذلك قدمت الأرض مجانًا لشركات السكك الحديدية لتشجيعها على إنشاء الخطوط. وساعد على الإسراع في بناء السكك الحديدية ظهور فائدتها للأمريكيين الشماليين في حربهم ضد سكان الجنوب أثناء الحرب الأهلية في الولايات المتحدة الأمريكية (1861- 1865م). وفي 1862م كلّف الرئيس الأمريكي أبراهام لنكولن شركة باسفيك المركزية ببناء خطوط السكك الحديدية الشرقية من ساكرامنتو في كاليفورنيا، كما وكـّل إلى شركة اتحاد الباسفيك بناء خطوط السكك الحديدية في غربي أوماها بولاية نبراسكا. وكان عمال شركة الباسفيك المركزية يتألفون من آلاف العمال الصينيين. وفي أثناء عمل هذه الشركة كان لابد لها أن تعبر خط جبال سييرا نيفادا. وكان معظم عمال السكك الحديدية في الشرق مهاجرين أيرلنديين. وكان لابد من بناء الخطوط عبر جبال الروكي إضافة إلى مخاطر مهاجمة الهنود الحمر لهم. ولقد تقابل خطا السكك الحديدية في جبال يوتا في عام 1869م، وهكذا اكتمل أول خط سكة حديدية عبر الولايات المتحدة الأمريكية. وبلغ عدد خطوط السكك الحديدية عبر القارة الأمريكية بنهاية القرن التاسع عشر أربعة خطوط. واكتمل في 1885م خط الباسفيك الكندية الممتد من مونتريال إلى فانكوفر. وتحسَّنت بصورة ملحوظة قدرة القاطرات، وأصبح بمقدورها السفر بسرعة تتراوح بين 80 و100كم/ساعة.

الراحة والأمان:

أنهى جورج مورتيمر بلمان، وهو مخترع ورجل أعمال أمريكي، بناء أول عربات نوم وعربات طعام بحلول عام 1865م، وزاد حجم العربات في ذلك الوقت في الولايات المتحدة، الأمريكية، وظهرت حينذاك تصميمات عربات الركاب، وأصبحت مشهورة، وأمكن للركاب مشاهدة المناظر الخارجية من خلال شرفات بالعربات. واستعملت السكك الحديدية البريطانية أول عربة نوم على السكة الحديدية في أسكتنلدا في 1873م. ولقد كانت حوادث القطارات شائعة الوقوع في بداية اختراع القطارات، ولكن بحلول منتصف القرن التاسع عشر الميلادي أمكن تحسين عوامل السلامة كثيرًا. وساعد اكتشاف البرقيات الكهربائية في الإسراع في الاتصالات. في 1872م اخترع جورج وستنجهاوس ـ وهو مخترع أمريكي ـ الفرامل الهوائية. ووقعت في 1889م في المملكة المتحدة أشنع حادثة قطارات حتى يومنا هذا، بالقرب من أرما على خطوط خط ألستر. وراح ضحيتها 79 شخصًا أكثرهم من الأطفال. وأدى هذا الحادث إلى إسراع الحكومة في سنِّ تشريعات للسلامة متمثلة في استخدام جميع السكك الحديدية نظم إشارات الكتل، واحتواء جميع القطارات على فرامل مستمرة. ولو وجدت عوامل السلامة المذكورة لكانت، بمشيئة الله تعالى، منعت حادثة قطار ألستر.

السكك الحديدية في الدول النامية:

لقد بنت الدول الأوروبية السكك الحديدية في مستعمراتها خارج حدودها، حيث أنشأت أسبانيا السكك الحديدية في كوبا عام 1837م، وبنى الهولنديون السكك الحديدية في جاوه، بينما بنت كل من فرنسا وألمانيا أجزاءً من الخطوط الحديدية في كل من إفريقيا وجنوب شرقي آسيا.

كانت غيانا البريطانية أول مستعمرة بريطانية تُبنى فيها سكك حديدية في 1847م. وكانت أكبر الجهود البريطانية في بناء السكك الحديدية قد بذلت في الهند في منتصف الخمسينيات من القرن التاسع عشر. ويُعَدُّ اللورد دالهوزي الحاكم البريطاني العام في الهند المسؤول عن أخذ الهند بمحدد قياس موحد، قدره خمسة أقدام وست بوصات (1,676م) وذلك عند إنشاء شبكة الخطوط الحديدية الهندية لربط موانئ بومباي وكلكتا ومدراس معًا. وقد ساعدت شبكة السكك الحديدية في الوصول إلى جهة الشمال الغربي وسهلت كثيرًا الأعمال الحربية. وبُنيتْ في الهند بعد ذلك خطوط سكك حديدية صغيرة متفرعة من الخطوط الرئيسية ومُكمِّلة لها لتصل إلى القرى المعزولة، وذلك لتسهيل تقديم الإعانات والمساعدات في أوقات المجاعات. وقد بُنيت خطوط سكك حديدية للتغذية بمحدد قياس أضيق قدره متر واحد، وذلك للاقتصاد في التكلفة. ونتيجة لهذا فلقد انتهى الأمر بامتلاك الهند لنظامي محدد قياس مختلفين للسكك الحديدية.

قطارات تاريخية منها هذه القاطرة البخارية التي يستخدمها الهواة على طريق سكة حديدية متعرج في أستراليا.

بدأت خطوط السكك الحديدية في جنوب إفريقيا من مدينة كيب تاون، وكان تطور بناء القطارات داخل القطر بطيئًا، ولم يتم الإسراع في بناء السكك الحديدية وإنشائها داخل البلاد وعبر الجبال، إلا في وقت متأخر من القرن التاسع عشر. ولقد ساعد على الإسراع في ذلك اكتشاف الماس أولاً ثم الذهب بعد ذلك. وقد شجع سيسل رودس على بناء خط سكة حديدية ليصل إلى جوهانسبرج، وتحقق ذلك عام 1892م. وبنى البرتغاليون خطًا حديديًا ثانيًا يمتد من الساحل الشرقي في إفريقيا.

وقد وقفت مشكلة المعايير (محددات القياس) في أستراليا حجر عثرة في طريق تقدم السكك الحديدية منذ إنشاء أول خط سكك حديدية، في منتصف الخمسينيات من القرن التاسع عشر. وأدّى ضعف الاتصالات وعزوف الولايات في أستراليا وعدم رغبتها في الاتفاق على محدد قياس موحد إلى وجود ثلاثة محددات قياس مختلفة. وظهرت عام 1917م محاولة للتوصل إلى محدد قياس واحد عند إكمال خط السكة الحديدية عبر القارة الأسترالية من كالجورلي إلى ميناء أوغستا، والذي استُخدم فيه محدد قياس قدره أربعة أقدام وثماني بوصات ونصف البوصة (1,435م). ويصل طول ذلك الخط إلى مسافة 1680كم، وهو يغطي معظم القارة الأسترالية. ولكنه لم يكتمل إلا عام 1970م. ولقد استقر الأمر في نيوزيلندا إلى استخدام محدد قياس قدره ثلاثة أقدام وست بوصات (1,067م)،ولكن بداية الخط بنيت عند نلسون عام 1862م بمحدد قياس قدره ثلاثة أقدام. وكان تأثير بريطانيا ملحوظًا على إنشاء خطوط السكك الحديدية في الأرجنتين حيث استخدمت الأخيرة عام 1857م محدد القياس البالغ خمسة أقدام وست بوصات، وأيضًا في اليابان التي تبنت محدد قياس قدره ثلاثة أقدام وست بوصات.

التحسينات الهندسية:

فتحت السكك الحديدية أجزاء كثيرة من العالم للتطوير والتجارة. وقد أُنجزت بحلول عام 1870م معظم خطوط السكك الحديدية الأوروبية الرئيسية. وقد تطلب إنشاء عدد من هذه الخطوط بناء العديد من الأنفاق، وتم إنجاز عدد من الأنفاق بنسف أجزاء من جبال الألب للربط بين كل من فرنسا وسويسرا وإيطاليا. وفي 1891م بدأت روسيا العمل على خط سكك حديدية عبر سيبريا، وأُكمل الخط عام 1916م، وبإنجاز ذلك الخط يكون قد أُسِّسَّ أطول خط سكة حديدية مستمر في العالم إذ يبلغ طوله 9,010كم

بدأت السكك الحديدية، بعد منتصف القرن التاسع عشر الميلادي، باستخدام الفولاذ في صناعة قضبان السكك الحديدية، وفي صناعة العربات. ودخلت عربات الركاب المصنوعة من الفولاذ محل عربات الركاب الخشبية، وظهرت إلى الوجود نحو عام 1896م عربات الشحن المصنوعة بكاملها من الفولاذ. ولقد كان مهندسو السكك الحديدية مسؤولين عن الكثير من القفزات الهندسية الكبيرة التي ظهرت في نهاية القرن التاسع عشر وبداية القرن العشرين، حيث أشرف المهندسون ونفذوا جسر روبرت ستيفنسون الأنبوبي عبر خليج ميناي الواقع في خطوط السكك الحديدية في تشستر وهوليهيد في ويلز عام 1850م، كما أنشأوا الجسر الرابع في أسكتلندا عام 1890م، وبنوا جسر ميناء سيدني في أستراليا عام 1932م.

وبلغت أطوال السكك الحديدية في العالم بحلول عام 1870م 200,000كم. أسس المهندس البلجيكي جورجز نجلماكرز شركة فاجن ـ لتز لبناء عربات النوم وعربات الطعام الفخمة للقطارات العالمية، ومن أمثلة ذلك قطار المشرق السريع (1883م)، وقطار باريس ـ سانت بطرسبرج السريع (1895م).

القطارات الكهربائية:

تُعَدُّ محاولة المخترع الألماني فيرنر فون سيمنز في ألمانيا عام 1879م أول محاولة لبناء قطار كهربائي. وقد أنتج القطار الكهربائي في إنجلترا عام 1883م في مدينة برايتون الساحلية. وفي بداية القرن العشرين، بدأ الكثير من السكك الحديدية الأوروبية بكهربة خطوطها الرئيسية، وكانت سويسرا وإيطاليا من أوليات الدول التي نفذت ذلك. ولقد ساعد على ذلك استخدامهما للطاقة الكهربائية الرخيصة المتولدة من المساقط المائية. وأول من استخدم الكهرباء من المصادر المائية هو سيمنز الذي استخدم المساقط المائية الضخمة عند الشاطئ الشمالي لأيرلندا، واستخدم ذلك لحركة الترام في عام 1883م. ولقد كان الخط الذي يربط قلب مدينة لندن بلندن الجنوبية أول خط استخدم فيه قطار كهربائي تحت الأرض عام 1890م، كما يُعَدُّ خط سكة حديد ليفربول الذي أنشئ عام 1893م أول خط سكة حديدية كهربائي معلق في العالم. وفي بداية القرن العشرين الميلادي بدأت خطوط السكك الحديدية في الضواحي الرئيسية في جنوبي إنجلترا بالتحول إلى السحب الكهربائي. وفي بريطانيا أخذ عدد شركات السكك الحديدية الخاصة في التناقص، حيث أُدمج العديد منها معًا، وبحلول عام 1923م، كانت هناك أربع شركات كبيرة فقط وهي: لندن ـ الشمال الشرقي ؛ ولندن ووسط إنجلترا وأسكتلندا ؛ والغربية الكبرى ؛ والجنوب.

بدأت خطوط السكك الحديدية في الفترة من 1914م إلى 1939م في فقد الكثير من الأعمال، وبوجه خاص، في أوروبا وأمريكا الشمالية بسبب ظهور السيارات، وإن كان الكثير منها لايزال ناجحًا. وقد كان ردها على ذلك تقنيات جديدة في السكك الحديدية وهي استخدام قوة سحب الديزل.

وبدأ في ألمانيا عام 1932م استخدام قوة الديزل في هامبورجر الطائر، وذلك في قطار من عربتين بين برلين وهامبورج، كان يعمل بمتوسط سرعة 124كم/ساعة. وفي الولايات المتحدة الأمريكية ظهر قطار بيرلنجتون زفير، وهو قطار ديزل سريع قطع عام 1943م مسافة طولها 1,627كم، بين دنفر وشيكاغو، بمتوسط سرعة بلغت 124 كم/ ساعة. وعلى الرغم من سرعة القاطرات العالية، إلا أن القاطرات البخارية الممثلة في قطارات هيواثا العاملة على خط سكة ميلووكي من مدينة شيكاغو تحدت التقنية الجديدة ووصلت إلى أقصى سرعة منتظمة في عصر البخار، حيث وصلت سرعة القطارات إلى 160كم/ ساعة. وفي عام 1938م تطورت القاطرات البخارية وأصبحت انسيابية الجسم وعُرفت باسم مالارد وسجلت رقمًا قياسيًا في سرعتها مقداره 203كم/ساعة.

وعلى الرغم من التقدم في قاطرات البخار وتطورها، إلا أن قوة جذب الديزل أخذت في الظهور لتحل سريعًا محل القاطرات البخارية. وافتُتح في 1940م في الولايات المتحدة الأمريكية أول خط سكك حديدية منتظم للشحن يعمل بالديزل ـ كهرباء. وبعد الحرب العالمية الثانية (1939 - 1945م)، أصبحت السكك الحديدية بحاجة ماسة إلى الاستثمار فيها، كما واجهتها منافسة خطيرة من النقل على الطرق ومن الخطوط الجوية بالنسبة لمسافري المسافات البعيدة.

وفي عام 1948م، تم تأميم شركات السكك الحديدية البريطانية الأربع لتكون هيئة خطوط السكك الحديدية البريطانية. وبدأت هيئة السكك الحديدية البريطانية عام 1955م برنامج تحديث بإحلال قطارات الديزل مَحَل القطارات البخارية. ومنذ بداية عام 1963م أُغلق الكثير من خطوط السكك الحديدية الصغيرة. وانتهى في الخمسينيات من القرن العشرين عصر القاطرات البخارية في معظم دول العالم، وبنيت آخر قاطرة بخارية وهي نجمة المساء عام 1960م، وسحبت آخر قاطرة بخارية من خدمة السكك الحديدية البريطانية عام 1968م. ودخلت قاطرات الديزل لتحل محل القاطرات البخارية، وفي الوقت نفسه بدأت في الظهور عملية الكهربة الكاملة للسكك الحديدية. واستخدم الفرنسيون الكهرباء في عملية سحب القطارات بكفاءة عالية، وذلك باستخدام كهرباء جهدها 25كيلو فولتا مترددا بدلاً من التيار المستمر، كما كان متبعًا من قبل. ومنذ عام 1957م استطاعت القطارات السريعة عبر أوروبا منافسة الخطوط الجوية في جذب الركاب، ولقد نجحت السكك الحديدية في توفير قطارات يومية عالية الجودة والدرجة. واستُكملت في بريطانيا عام 1966م كهربة الخطوط المعلَّقة لخطوط السكك الحديدية من لندن إلى كل من برمنجهام وليفربول ومانشستر، وامتدت هذه الخطوط إلى جلاسجو فيما بعد. وقدمت خطوط السكك الحديدية البريطانية في السبعينيات من القرن العشرين قطارات تصل سرعتها إلى 200 كم/ ساعة.

السكك الحديدية اليوم:

شهدت تسعينيات القرن العشرين تطورًا هائلاً في تقنية السكك الحديدية. واستطاعت السكك الحديدية الفرنسية أن تسجل أرقامًا قياسية في سرعة قطاراتها، مما حدا ببعض الدول، مثل المكسيك وكوريا الجنوبية وغيرها، أن تبدي رغبتها في شراء التقنية الفرنسية في هذا المجال. وباعت كثير من الدول خدمات السكك الحديدية للقطاع الخاص (خصخصة) تمهيدًا لتحويلها من قطاع الخدمات العامة إلى الأعمال الربحية. فعلى سبيل المثال، تحولت السكك الحديدية البريطانية عام 1994م، إلى أكثر من 80 مؤسسة خاصة. وفي نفس العام، جرت تغييرات مماثلة في كل من هولندا وألمانيا. وفي عام 1995م، وافقت السكك الحديدية الإندونيسية على تسيير قطارات خاصة بين جاكارتا وسولو.

إختبر معلوماتك :

1. ما الشفة؟ وما دورها؟
2. ما الحادثة التي تركت ظلالها على بداية عصر السكك الحديدية؟
3. ما محدد القياس للسكك الحديدية؟ وما محدد القياس المعياري؟
4. ما ساحات الفرز؟ وما ساحة الحدبة؟
5. ما الأسلوب المتبع للمحافظة على القطارات على الخط الواحد في أمان؟
6. متي تم إنجاز أول خط سكة حديدية في العالم؟
7. ما أطول خط سكة حديدية في العالم؟
8. ما سرعة أسرع قطار في العالم؟
9. ما خدمات العربات المسطحة؟ وما المقصود بقاطرة المناورة؟
10. ما اسم الهيئة التي تشرف على تسيير القطارات في السعودية؟
11. متى بدأ إنشاء السكك الحديدية في العالم العربي؟