Transportasi rel: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
k Perbaikan pranala Tag: VisualEditor Suntingan perangkat seluler Suntingan peramban seluler |
|||
| (25 revisi perantara oleh 14 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
{{redirect|Perkeretaapian|kereta api secara umum|kereta api}}
[[Berkas:KRL Commuter Line dan kereta api jarak jauh di Stasiun Jatinegara..jpg|al=KRL Commuter Line dan kereta api jarak jauh di Stasiun Jatinegara.|jmpl|[[KRL Commuter Line]] dan kereta api jarak jauh di Stasiun Jatinegara.]]{{Perkeretaapian}}
'''
▲'''Transportasi rel''' adalah [[Transportasi|pemindahan penumpang dan barang]] di atas kendaraan beroda yang berjalan di atas [[rel]]. Sering disebut sebagai '''transportasi [[kereta api]]''' atau '''perkeretaapian'''. Berbeda dengan [[Transportasi darat|transportasi jalan]], yakni kendaraan berjalan di atas permukaan datar, [[sarana perkeretaapian]] selalu diarahkan oleh rel tempatnya berjalan. Rel umumnya berupa batangan [[baja]], dipasang pada [[Bantalan rel|bantalan]] dan [[Balast|ballast]], tempat sarana dengan roda, umumnya baja, bergerak. Variasi lain juga dimungkinkan, seperti ''slab track'', yaitu rel ditambatkan ke fondasi beton tanpa perlu ballast.
Sarana dalam sistem transportasi kereta api umumnya menghadapi [[Gaya gesek|hambatan gesek
Transportasi rel tertua yang diketahui oleh manusia
Pada tahun 1880-an, [[
Menyusul kemunduran setelah [[Perang Dunia II]] karena persaingan dengan mobil pribadi dan angkutan umum roda karet, transportasi kereta api telah mengalami kebangkitan kembali dalam beberapa dekade terakhir karena kemacetan jalan dan kenaikan harga bahan bakar, serta pemerintah yang [[Subsidi perkeretaapian|berinvestasi dalam kereta api]] sebagai cara mengurangi emisi CO<sub id="mwWw">2</sub> dalam konteks kekhawatiran tentang [[pemanasan global]].
Baris 22 ⟶ 21:
==== Rel kayu diperkenalkan ====
[[Berkas:Reiszug,_Hohensalzburg.jpg|jmpl|Reisszug , seperti yang terlihat saat ini]]
Pada 1515, Kardinal Matthäus Lang menulis deskripsi tentang Reisszug, kereta funikular yang digerakkan oleh tali di [[Benteng Hohensalzburg|Kastil Hohensalzburg]] di Austria. Jalur ini awalnya menggunakan rel kayu dan [[Hemp|tali]] penarik dari serat [[Hemp|rami]] dan dioperasikan oleh tenaga manusia atau hewan, menggunakan roda ''treadwheel''.<ref name="fm1">{{Cite web|url=http://www.funimag.com/funimag10/RESZUG01.HTM|title=Der Reiszug: Part 1 – Presentation|publisher=Funimag|access-date=2009-04-22}}</ref> Jalur ini masih ada dan masih beroperasi, meskipun dalam bentuk yang diperbarui dan mungkin merupakan kereta api operasional tertua.<ref>{{Cite news|url=http://www.die-tagespost.de/Archiv/titel_anzeige.asp?ID=8916|title=Die große Reise auf den Berg|last=Kriechbaum|first=Reinhard|date=2004-05-15|work=der Tagespost|language=German|archive-url=https://archive.
Jalur lori (atau trem) yang menggunakan rel kayu, ditarik kuda, mulai muncul pada tahun 1550-an untuk memfasilitasi transportasi bak bijih ke dan dari tambang, dan segera menjadi populer di Eropa. Operasi semacam itu diilustrasikan di Jerman pada 1556 oleh Georgius Agricola (gambar kanan) dalam karyanya, De re metallica.<ref>Georgius Agricola (trans Hoover), ''[[De re metallica]]'' (1913), hlm. 156.</ref> Jalur ini menggunakan gerobak "Hund" dengan roda tanpa flens yang berjalan di atas papan kayu dan pin vertikal pada roda yang masuk ke celah di antara papan untuk menjaga agar tetap berada pada jalannya. Para penambang memanggil kereta ''Hunde'' ("anjing") dari suara roda yang beradu dengan rel.<ref>{{Cite book|title=The Evolution of Railways|last=Lee|first=Charles E.|publisher=Railway Gazette|year=1943|edition=2|location=London|page=16|oclc=1591369}}</ref>
Ada banyak referensi tentang penggunaannya di Eropa tengah pada abad ke-16.<ref>Lewis, ''Early railways kayu'', hlm. 8-10.</ref> Sistem transportasi semacam itu kemudian digunakan oleh para penambang Jerman di Caldbeck, [[Cumbria]], Inggris, mungkin dari tahun 1560-an.<ref>Warren Allison, Samuel Murphy and Richard Smith, ''An Early Railway in the German Mines of Caldbeck'' in G. Boyes (ed.), ''Early Railways 4: Papers from the 4th International Early Railways Conference 2008'' (Six Martlets, Sudbury, 2010), pp. 52–69.</ref> Sebuah jalur lori dibangun di Prescot. dekat [[Liverpool (kota)|Liverpool]], sekitar 1600, mungkin pada awal 1594. Dimiliki oleh Philip Layton, jalur tersebut membawa batu bara dari sebuah lubang tambang di dekat Prescot Hall ke sebuah terminal batu bara sekitar setengah mil jauhnya.<ref>{{Cite book|title=Lancashire Railways – The History of Steam|url=https://archive.org/details/lancashirerailwa0000jone|last=Jones|first=Mark|date=2012|publisher=Countryside Books|isbn=978 1 84674 298 9|location=Newbury|page=[https://archive.org/details/lancashirerailwa0000jone/page/5 5]}}</ref> Sebuah jalur kereta funikular juga dibuat di Broseley di [[Shropshire]] beberapa waktu sebelum 1604. Jalur ini membawa batu bara perusahaan milik James Clifford dari tambangnya ke sungai Severn untuk dimuat ke tongkang dan dibawa ke kota-kota tepi sungai.<ref>Peter King, ''The Shropshire Railways Pertama'' di G. Boyes (ed.), ''Early Railways 4: Makalah dari International Railways Conference ke-4 2008'' (Six Martlets, Sudbury, 2010), hlm. 70–84.</ref> Wollaton Wagonway, selesai pada 1604 oleh Huntingdon Beaumont, kadang-kadang dianggap keliru disebut sebagai jalur lori Inggris pertama. Jalur ini membentang dari Strelley ke Wollaton dekat [[Nottingham]].<ref>{{Cite web|url=http://nottinghamhiddenhistoryteam.wordpress.com/2013/07/30/huntingdon-beaumonts-wollaton-to-strelley-waggonway/|title=Huntingdon Beaumont's Wollaton to Strelley Waggonway|date=2013-07-30|publisher=Nottingham Hidden History|access-date=23 August 2017}}</ref>
Middleton Railway di [[Leeds]], yang dibangun pada 1758, kemudian menjadi lintas rel operasional tertua di dunia (selain dari funikular), meskipun sekarang dalam bentuk yang ditingkatkan. Pada 1764, jalur rel pertama di Amerika dibangun di Lewiston, New York.<ref name="Porter">{{Cite book|title=Landmarks of the Niagara Frontier|url=https://archive.org/details/cihm_78347|last=Porter|first=Peter|publisher=The Author|year=1914|isbn=978-0-665-78347-0}}</ref>
Baris 41 ⟶ 40:
Besi cor yang digunakan di rel terbukti tidak memuaskan karena rapuh dan pecah bila dikenai beban berat. [[Besi tempa]] ditemukan oleh John Birkinshaw pada tahun 1820 menggantikan besi cor. [[Besi tempa]] (biasanya hanya disebut sebagai "besi") adalah bahan ulet yang bisa mengalami deformasi yang cukup sebelum pecah, membuatnya lebih cocok untuk rel besi. Tetapi besi masih mahal untuk diproduksi sampai Henry Cort mematenkan proses aduk pada 1784. Pada 1783 Cort juga mematenkan [[Rolling|proses ''rolling'' baja]], yang 15 kali lebih cepat dalam mengkonsolidasikan dan membentuk besi daripada menempa.<ref>{{Cite book|title=The Unbound Prometheus: Technological Change and Industrial Development in Western Europe from 1750 to the Present|last=Landes|first=David. S.|publisher=Press Syndicate of the University of Cambridge|year=1969|isbn=978-0-521-09418-4|location=Cambridge, New York|pages=91|ref=harv|postscript=<!--None-->}}</ref> Proses-proses ini sangat menurunkan biaya produksi besi dan rel. Perkembangan penting berikutnya dalam produksi besi adalah proses tiupan udara panas yang dikembangkan oleh James Beaumont Neilson (dipatenkan 1828), yang sangat mengurangi jumlah [[Kokas|kokas (bahan bakar)]] atau arang yang dibutuhkan untuk memproduksi besi mentah.<ref>{{Harvard citation no brackets|Landes|1969}}</ref> Besi tempa adalah bahan lunak, yang cenderung membuat rel besi mengeriting dan mereka bertahan kurang dari 10 tahun. Terkadang mereka bertahan hanya satu tahun di bawah lalu lintas tinggi. Semua perkembangan ini dalam produksi besi akhirnya mengarah pada penggantian rel kayu/besi komposit dengan rel sepenuhnya besi.
Diperkenalkannya [[proses Bessemer]] memungkinkan baja dibuat murah, menyebabkan jalur kereta diperluas besar-besaran mulai akhir 1860-an. Rel baja dapat bertahan lebih lama daripada besi.<ref name="Wells1891">{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=2V3qF4MWh_wC&printsec=frontcover&dq=RECENT+ECONOMIC+CHANGES+AND+THEIR+EFFECT+ON+DISTRIBUTION+OF+WEALTH+AND+WELL+BEING+OF+SOCIETY+WELLS#v=onepage&q&f=false|title=Recent Economic Changes and Their Effect on Production and Distribution of Wealth and Well-Being of Society|last=Wells|first=David A.|publisher=D. Appleton and Co.|year=1891|isbn=978-0-543-72474-8|location=New York}}</ref><ref name="Grubler1990">{{Cite book|url=http://www.iiasa.ac.at/Admin/PUB/Documents/XB-90-704.pdf|title=The Rise and Fall of Infrastructures: Dynamics of Evolution and Technological Change in Transport|last=Grübler|first=Arnulf|publisher=Physica-Verlag|year=1990|location=Heidelberg and New York|format=PDF|access-date=2019-01-23|archive-date=2012-03-01|archive-url=https://web.archive.org/web/20120301221205/http://www.iiasa.ac.at/Admin/PUB/Documents/XB-90-704.pdf|dead-url=yes}}</ref><ref>{{Cite book|title=Railroads and American Economic Growth: Essays in Econometric History|url=https://archive.org/details/railroadsamerica0000robe|last=Fogel|first=Robert W.|publisher=The Johns Hopkins Press|year=1964|isbn=978-0-8018-1148-7|location=Baltimore and London}}</ref> Rel baja mengakomodasi lokomotif yang lebih berat, kereta yang lebih panjang, dan meningkatkan produktivitas operator kereta.<ref>{{Cite book|title=Inside the Black Box: Technology and Economics|url=https://archive.org/details/insideblackboxte00rose|last=Rosenberg|first=Nathan|publisher=Cambridge University Press|year=1982|isbn=978-0-521-27367-1|location=Cambridge, New York|page=[https://archive.org/details/insideblackboxte00rose/page/60 60]|postscript=<!--None-->|author-link=}}</ref> Proses Bessemer adalah memasukkan nitrogen ke dalam baja, yang menyebabkan baja menjadi rapuh seiring bertambahnya usia. Tungku terbuka mulai menggantikan proses Bessemer di dekat akhir abad ke-19, meningkatkan kualitas baja dan semakin menghemat biaya. Sehingga, baja sepenuhnya menggantikan penggunaan besi di rel, menjadi standar untuk semua kereta api.
[[Trem]] kuda penumpang pertama, Swansea and Mumbles Railway dibuka antara [[Swansea]] dan Mumbles di [[Wales]] pada 1807.<ref>{{Cite web|url=http://www.bbc.co.uk/wales/southwest/sites/swansea/pages/mumbles_trainanniv.shtml|title=Early Days of Mumbles Railway|date=15 February 2007|publisher=BBC|access-date=19 September 2007}}</ref> Kuda tetap menjadi moda yang lebih disukai untuk transportasi trem bahkan setelah kedatangan mesin uap, baik sampai akhir abad ke-19. Alasan utama adalah bahwa trem kuda lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan trem uap yang menyebabkan asap di jalan-jalan kota.
Baris 59 ⟶ 58:
=== Tenaga listrik diperkenalkan ===
Lokomotif listrik pertama yang diketahui diproduksi pada tahun 1837 oleh kimiawan Robert Davidson dari [[Aberdeen]], Skotlandia, dan ditenagai [[sel galvani]]k (baterai/aki). Dengan demikian itu juga lokomotif baterai paling awal. Davidson kemudian membangun lokomotif yang lebih besar bernama ''Galvani'', yang dipamerkan di Pameran Masyarakat Seni Kerajaan Skotlandia pada tahun 1841. Kendaraan tujuh ton ini memiliki dua motor penggerak ''direct-drive'', dengan elektromagnet-tetap bekerja pada batang besi yang terpasang pada silinder kayu di setiap poros, dan komutator sederhana. Loko ini dapat mengangkut beban enam ton dengan kecepatan empat mil per jam (6 kilometer per jam) untuk jarak {{Convert|1+1/2|mi|km|abbr=off}}. Diuji di Edinburgh dan Glasgow Railway pada bulan September tahun berikutnya, daya baterai yang terbatas mencegah penggunaannya secara umum. Loko itu justru dirucat oleh pekerja kereta apinya sendiri, yang menganggap itu adalah sebagai ancaman bagi keamanan pekerjaan mereka.<ref>{{Cite book|title=Biographical dictionary of the history of technology|url=https://archive.org/details/isbn_9780415060424|last=Day|first=Lance|last2=McNeil|first2=Ian|publisher=Routledge|year=1966|isbn=978-0-415-06042-4|location=London|chapter=Davidson, Robert}}</ref><ref>{{Cite book|title=Our Home Railways|last=Gordon|first=William|publisher=Frederick Warne and Co|year=1910|volume=2|location=London|page=156|chapter=The Underground Electric}}</ref><ref name="ReferenceA">Renzo Pocaterra, ''Treni'', De Agostini, 2003</ref>
[[Berkas:First_electric_tram-_Siemens_1881_in_Lichterfelde.jpg|ka|jmpl| Trem Lichterfelde, 1882]]
[[Ernst Werner von Siemens|Werner von Siemens]] mendemonstrasikan kereta api listrik pada tahun 1879 di Berlin. Jalur trem listrik pertama di dunia, Trem Gross-Lichterfelde, dibuka di Lichterfelde dekat [[Berlin]], Jerman, pada tahun 1881, dibangun oleh Siemens. Trem berjalan pada listrik bertegangan 180 V DC, yang dipasok oleh rel. Pada tahun 1891 jalur rel dilengkapi dengan [[Listrik aliran atas|kabel listrik aliran atas]] (LAA) dan jalur diperpanjang ke stasiun Berlin-Lichterfelde Barat. Volk's Electric Railway dibuka pada 1883 di [[Brighton]], Inggris. Lintas kereta ini masih beroperasi, sehingga menjadikannya kereta listrik tertua di dunia. Juga pada tahun 1883, Mödling dan Hinterbrühl Tram dibuka di dekat Wina, Austria. Itu adalah jalur trem pertama di dunia dalam layanan reguler yang ditenagai dari LAA. Lima tahun kemudian, di Amerika Serikat [[trem]] listrik dipelopori pada 1888 di Richmond Union Passenger Railway, menggunakan peralatan yang dirancang oleh Frank J. Sprague .<ref>{{Cite web|url=http://www.ieee.org/web/aboutus/history_center/richmond.html|title=Richmond Union Passenger Railway|publisher=[[IEEE|IEEE History Center]]|access-date=2008-01-18}}</ref>
Baris 69 ⟶ 68:
Lokomotif listrik [[Arus bolak-balik|AC]] praktis pertama dirancang oleh Charles Brown, kemudian bekerja di Oerlikon, Zürich. Pada tahun 1891, Brown telah menunjukkan transmisi daya jarak jauh, menggunakan AC tiga fase, antara [[pembangkit listrik tenaga air]] di Lauffen am Neckar dan [[Frankfurt am Main]] Barat, sejauh 280 km. Menggunakan pengalaman saat bekerja di Jean Heilmann pada desain lokomotif uap-listrik, Brown mengamati bahwa motor tiga fase memiliki rasio daya-ke-berat yang lebih tinggi daripada motor [[Arus searah|DC]] dan, karena tidak adanya komutator, lebih mudah untuk memproduksi dan merawatnya.<ref>Heilmann evaluated both AC and DC electric transmission for his locomotives, but eventually settled on a design based on [[Thomas Edison]]'s DC system — Duffy (2003), p.39–41</ref> Namun, motor ini jauh lebih besar daripada motor DC pada waktu itu dan tidak dapat dipasang pada bogie di bawah lantai: mereka hanya bisa dipasang di dalam badan lokomotif. {{sfnp|Duffy|2003|p=129}}
Pada tahun 1894, insinyur
Pada tahun 1896, Oerlikon memasang rencana komersial pertama dari sistem di Jalur Trem Lugano. Setiap lokomotif 30 ton memiliki dua motor berdaya {{Convert|110|kW|hp|-1|abbr=on}} dijalankan dengan listrik berdaya 750 V 40 Hz tiga-fase dipasok dari kabel LAA berganda. Motor tiga fase berjalan dengan kecepatan konstan dan memberikan pengereman regeneratif, dan sangat cocok untuk lintas curam, dan lokomotif tiga-fase jalur utama pertama dipasok oleh Brown (saat itu bekerja sama dengan Walter Boveri) pada tahun 1899 pada Burgdorf—Thun line, Swiss, sejauh 40 km.
[[Berkas:Ganz_engine_Valtellina.jpg|jmpl|Purwarupa lokomotif listrik Ganz AC di Valtellina, Italia, 1901]]
Lintas kereta api Italia adalah yang pertama di dunia yang memperkenalkan traksi listrik untuk seluruh jalur utama daripada per petak. Jalur Valtellina sejauh 106 km dibuka pada 4 September 1902, dirancang oleh Kandó dan tim berdasarkan karya Ganz. {{sfnp|Duffy|2003|p=120–121}} <ref name="Patent Office" /> Sistem kelistrikan adalah tiga-fase pada 3 kV 15 Hz. Pada tahun 1918,<ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/?id=cpFEm3aqz_MC&pg=PA137&dq=close+links+between+ganz#v=onepage&q=close%20links%20between%20ganz&f=false|title=Electric Railways 1880–1990|last=Michael C. Duffy|publisher=[[Institution of Engineering and Technology (professional society)|IET]]|year=2003|isbn=978-0-85296-805-5|page=137}}</ref> Kando menemukan dan mengembangkan konverter fase putar, yang memungkinkan lokomotif listrik untuk menggunakan motor tiga-fase dengan aliran listrik dipasok melalui kabel LAA tunggal, membawa frekuensi industrial sederhana (50 Hz) AC fase-tunggal sebagai standar nasional elektrifikasi jalur kereta api tersebut.<ref name="Patent Office">{{Cite web|url=http://www.mszh.hu/English/feltalalok/kando.html|title=Kálmán Kandó (1869–1931)|last=Hungarian Patent Office|publisher=www.mszh.hu|access-date=2008-08-10|archive-date=2010-10-08|archive-url=https://web.archive.org/web/20101008073106/http://www.mszh.hu/English/feltalalok/kando.html|dead-url=yes}}</ref>
Kontribusi penting terhadap adopsi traksi listrik AC yang lebih luas datang dari SNCF Prancis setelah Perang Dunia II. Perusahaan itu melakukan uji coba pada AC 50 Hz, dan menetapkannya sebagai standar. Setelah uji coba SNCF yang sukses, 50 Hz diadopsi sebagai standar frekuensi untuk jalur utama di seluruh dunia. {{sfnp|Duffy|2003|p=273}}
Baris 84 ⟶ 83:
</ref> Sejumlah kecil purwarupa lokomotif diesel diproduksi di sejumlah negara hingga pertengahan 1920-an.
[[Berkas:Limousin2010RVT01.jpg|ka|jmpl| KRDE pertama di dunia, produksi kerja sama [[Swiss]] dan [[Jerman]] 1914 ]]
Sebuah terobosan signifikan terjadi pada tahun 1914, ketika Hermann Lemp, seorang insinyur listrik [[General Electric]], mengembangkan dan mematenkan sistem kontrol listrik [[Arus searah|arus searah yang]] dapat diandalkan (pengembangan selanjutnya juga dipatenkan oleh Lemp).<ref>Lemp, Hermann. Paten AS No. 1.154.785, diajukan 8 April 1914, dan dikeluarkan 28 September 1915. ''Diakses melalui Google Patent Search di: [http://www.google.com/patents?vid=USPAT1154785&id=UhpBAAAAEBAJ&dq=1154785 US Patent # 1.154.785] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20121222010126/http://www.google.com/patents?vid=USPAT1154785&id=UhpBAAAAEBAJ&dq=1154785 |date=2012-12-22 }} pada 8 Februari 2007.''</ref> Desain Lemp menggunakan tuas tunggal untuk mengendalikan mesin dan generator secara terkoordinasi, dan merupakan [[purwarupa]] untuk semua sistem kontrol [[Lokomotif diesel|lokomotif diesel-elektrik]]. Pada tahun 1914, kereta rel diesel-elektrik (KRDE) pertama di dunia diproduksi untuk ''Königlich-Sächsische Staatseisenbahnen'' (Royal Saxon State Railways) oleh Waggonfabrik Rastatt dengan peralatan listrik
Pada tahun 1929, [[Canadian National Railway]]s menjadi kereta api Amerika Utara pertama yang menggunakan mesin diesel dalam layanan lintas utama dengan dua unit, 9000 dan 9001, produksi Westinghouse. {{sfn|Pinkepank|1973|p=409}}
Baris 223 ⟶ 222:
: ''v'' <sup>2</sup> menunjukkan kecepatan, kuadrat <ref name="AREMA. 2003. Practical Guide to Railway Engineering"/>
Pada dasarnya, tahanan terjadi antara antara titik kontak kendaraan dan permukaan jalan. Roda logam pada rel logam memiliki keuntungan signifikan dalam mengatasi tahanan dibandingkan dengan roda karet pada permukaan jalan apa pun (kereta api - 0,001 g pada {{Convert|10|mph}} dan 0,024 g dengan kecepatan {{Convert|60|mph}} ; truk - 0,009 g dengan kecepatan {{Convert|10|mph}} dan 0,090 pada {{Convert|60|mph}}
* manusia - dapat mengangkut {{Convert|100|lbs}} untuk {{Convert|20|mi}} per hari, atau 1 ton mil/hari (1,5 ton km/hari)
| |||