Dunia Kereta - Maglev

Maglev atau Magnetic Levitation adalah salah satu jenis kereta api yang memanfaatkan gaya magnet dan dapat bergerak dengan laju yang sangat cepat (diatas 500 km/ jam). Ada dua jenis magnet yang dipakai, magnet pertama untuk mengangkat kereta sehingga antara badan kereta dan rel mengambang atau levitation, magnet yang kedua adalah untuk menggerakkan kereta yaitu dengan motor linier.

Sampai saat ini hanya ada tiga negara yang mengoperasikan maglev secara komersial yaitu Jepang, Korea Selatan dan China. Perkembangangan maglev di Jepang dimulai pada tahun 1969. Ada dua jenis maglev yang beroprasi di Jepang yakni SCMaglev (Super Conducting Maglev) yang dioperasikan oleh Central Capan Railway Company(JR Central) dan HSST(High Speed Surface Transport) yang dioperasikan oleh Japan Airlaines yang melayani rute bandara. Rekor kecepatan yang pernah dipecahkan SCMaglev adalah 603 km/jam pada 21 April 2015 dengan kereta tipe L0 series.

Gambar. Maglev Jepang L0 series

Korea Selatan mulai mengembangkan maglev pada tahun 1993, kemudian mulai dioperasikan pada 2016 di bandara Incheon. Hal ini membuat Korea Selatan masuk dalam daftar empat besar negara yang mengembangkan sendiri dan mengoperasikan maglev setelah Inggris, German, dan Jepang. Menghubungkan bandara ke stasiun kereta api, maglev ini hanya memiliki jarak tempuh 6.1 km dengan kecepatan operasi 110 km/jam. Kereta ini menghubungkan Incheon International Airport dengan Stasiun Yongyu.

Gambar. Incheon Airport Maglev

Sedangkan di China terdapat Shanghai Maglev Train (SMT) yang mana kereta maglev dibeli dari Transrapid Jerman. Saat ini, kereta maglev ini menjadi kereta tercepat yang beroprasi secara komersial. Maglev ini menempuh jarak 30.5 km dengan kecepatan 431 km/ jam hanya dalam 7 atau 8 menit. Menghubungkan Shanghai Pudong International Airport dan Pudong Central. Selain itu China juga memiliki sistem maglev lain dengan kecepatan rendah yaitu Changsa Maglev dengan kecepatan operasi 160 km/ jam dan Beijing S1 Line dengan kecepatan operasi 100 km/ jam.

Gambar. Shanghai Maglev Train

Teknologi maglev sendiri secara umum ada dua yaitu Electromagnetism suspension (EMS) dan Electrodynamic suspension (EDS). Pada EMS, kereta melayang diatas rel sedangkan coil electromagnet berada pada kereta. Warna merah adalah plat rel sedangkan warna hijau adalah kumparan electromagnet. Magnet sisi bawah berfungsi untuk mengagkat body kereta (levitation) sedangkan magnet sisi samping untuk menggerakkan kereta (propulsi). Sistem ini memiliki keuntungan untuk bisa dioperasikan pada semua rentang kecepatan. Kelemahan sistem ini adalah pengaturan jarak layang antara body kereta dan rel yang perlu dijaga konstan. Teknologi ini dipakai oleh Transrapid Jerman. 

Gambar. EMS sistem

Pada sistem EDS, coil electromagnet ada pada kereta maupun lintas seperti dapat dilihat pada dibawah. Perbedaan dengan sistem EMS adalah pada cara levitation. Kalau pada EMS coil electromagnet untuk mengangkat kereta ada disisi bawah, pada EDS coil electromagnet pengangkat ada di samping. Kelebihan sistem ini adalah tidak perlu ada kontrol untuk menjaga jarak layang kereta dan rel karena gaya angkat yang ada di samping lebih stabil. Akan tetapi, tipe ini pada kecepatan rendah tidak mampu mengagkat kereta sehingga perlu adanya tambahan roda. Sedangkan dari segi propulsinya sama yakni menggunakan motor linier. Teknologi ini dipakai oleh JR-Maglev Jepang.

Gambar. EDS sistem

Read More

Dunia Kereta - High Speed Railway

Kereta api cepat atau dikenal dengan High Speed Railway (HSR) adalah jenis kereta yang memiliki kecepatan diatas 200 km/ jam. Dengan kecepatan yang sangat tinggi ini, maka HSR memiliki teknologi khusus tidak hanya dari segi rolling stock namun segi pensinyalan dan lintas juga. Sehingga biasanya HSR memiliki jalur khusus dimana tidak ada perlintasan sebidang dengan jalan. HSR pertama kali dioperasikan di Jepang pada tahun 1964 yang dikenal dengan kereta peluru (bullet train).

Gambar 1. Shinkansen seri 0, HSR pertama di Jepang

Menurut UIC ( Organisasi Kereta Api Internasional) ada dua prinsip pada HSR, pertama HSR adalah sebuah sistem, kedua HSR disetiap tempat berbeda. Prinsip pertama menjelaskan bahwa HSR adalah suatu kesatuan sistem yang meliputi infrastruktur, stasiun, kereta api itu sendiri, pengoperasian, pensinyalan, perawatan, keuangan, marketing, management dan tentunya peraturan. Prinsip kedua menjelaskan, karena komponen pada prinsip pertama mungkin berbeda pada setiap tempat, menjadikan sistem HSR disetiap tempat pasti berbeda.

Pengoperasian HSR sendiri memerlukan tiga komponen penting yang menyusun sistem HSR yang telah disebutkan sebelumnya yaitu: kereta api khusus, jalur khusus, dan pensinyalan khusus. Berikut penjelasannya:

1. Kereta api khusus HSR biasanya berupa trainset atau multiple unit, bukan kereta yang ditarik lokomotif, walaupun ada juga kereta cepat untuk barang. Hal ini karena pertimbangan power to weight ration multiple unit lebih kecil. Selain itu kereta jenis multiple unit memiliki bentuk yang lebih aerodinamis untuk kecepatan tinggi.
2. Jalur khusus, karena kereta api dengan kecepatan tinggi misalnya, memiliki kecepatan pada tikungan yang tinggi pula, sehingga desain cant pasti berbeda dengan kereta api biasa.
3. Pensinyalan khusus, pensinyalan biasa akan sulit terlihat dan akan sulit bagi masinis untuk bereaksi ketika kecepatan kereta diatas 200 km/ jam, sehingga HSR memerlukan pensinyalan khusus yakni “cab-signaling”, yaitu yaitu teknologi pensinyalan melalui gelombang radio dimana sinyal dikirim ke cabin sehingga masinis tidak perlu melihat sinyal di samping jalur. Karena cara inilah maka dikenal dengan istilah cabin-signaling atau cab-signaling. Gambar 2 menunjukkan beberapa jenis cab-signaling yang berbeda. ERTMS dipakai di Eropa, ATC dipakai di Jepang, dan CTCS dipakai di China.

Jika dilihat dari segi efisiensi energi, dalam hal ini energi setiap kWh yang terpakai untuk setiap kilometernya bisa mengangkut berapa penumpang, berdasarkan gambar 3 yang bersumber dari UIC diatas, maka terlihat jelas kereta api high speed adalah paling effisien. Hal ini karena dengan jumlah energi yang sama HSR bisa mengangkut 170 penumpang. Sedang jika dibandingkan dengan moda transportasi lain, kereta api secara umum lebih effisien dibanding mode transportasi darat lain maupun udara.

Gambar 2. Macam cab signaling

Gambar 3 Energi efisiensi beberapa mode transportasi

Sepuluh rekor kereta cepat di dunia dapat dibaca di sini: 10 Kereta Tercepat di Dunia.

Ref: UIC, High Speed Rail: Fast tract to sustainable mobility, 2012.

Read More