استراتيجيات تعزيز قدرة نظام السكك الحديدية الخفيفة على التكيف مع المناخ

إن تغير المناخ لم يعد تهديداً بعيد المنال، بل هو حقيقة واقعة تعيد تشكيل الهياكل الأساسية الحضرية في جميع أنحاء العالم، إذ أن المدن التي تعتمد على نظم السكك الحديدية الخفيفة باعتبارها العمود الفقري للمرور العام، فإن المخاطر التي تتهددها شبكات السكك الحديدية الخفيفة معرضة للأخطار التي لا تُستخدم في هذا المجال، إذ أن المسارات تُدار في الصف أو على هياكل مرتفعة، والأسلاك العامة التي تُعلق في الأماكن المفتوحة، وكثيراً ما تُفتقر شبكات الطقس القصوى.

Understanding the Full Spectrum of Climate Risks to Light Rail

وقبل الاستثمار في تدابير المرونة، يجب على متعهدي النقل العابر إجراء تقييم شامل للمخاطر يلائم جغرافيتهم، وعمر البنية التحتية، والصورة التشغيلية، ولا تؤثر المتطرفات المناخية على جميع النظم على قدم المساواة، ولكن التهديدات الأكثر شيوعاً تندرج في عدة فئات.

الفيضانات والتخلي

وقد يكون التقلب أكثر المخاطر اضطراباً في المناخ بالنسبة لشبكات السكك الحديدية الخفيفة، حيث أن موجات العواصف الساحلية، وسقوط الأمطار الغزيرة، والفيضانات الخفيفة يمكن أن تُغضَمِّل مسارات المياه الجوفية، وتضرُّ بشبكات البوليس فيضانات التي تدعم السكك الحديدية، بل إن مياه الفيضانات الضحلة يمكن أن تُبطل نظم الإشارات ومعدات الطاقة الكهربائية المتحركة، مما يؤدي إلى انقطاع في شبكات الخدمة طويلة، كما أن النظم الداخلية معرضة للضعف:

الحرارة القصوى وثكنة الصدر

إن الأشعة الحرارية تزيد من حدتها، ويمكن أن تتحول إلى ظواهر مميتة، وتتسبب في حدوث انحرافات في الوقت المناسب، كما أن الأسلاك المغذية التي ترتفع فيها الحرارة، وإذا تجاوز الإجهاد الحراري الحدود القصوى للتصميم، فإن المسار يمكن أن يتحول إلى ظواهر تُعرف باسم سحاب الشمس، وقد يؤدي ذلك إلى حدوث انحرافات في الوقت المناسب، كما أن الأسلاك المموجة ترتفع الحرارة إلى حد أقصى، وتزيد من التطهير الكهربائي، وتزيد من خطر تسارع محطات الارتداد.

العواصف، و الرياح العالية، وديريس

وتجلب العواصف المكشوفة رياحاً عالية يمكنها أن تطوف الأشجار على المسارات، وتفجر الحطام عبر الحقل، وتضرر الأسلاك العامة، وحتى إذا لم تضرب مركبات السكك الحديدية الخفيفة نفسها مباشرة، فإن المسارات المغلقة والهياكل الأساسية للكهرباء التي تدمرها يمكن أن توقف الخدمة لساعات أو أيام، وفي المناطق المعرضة للأعاصير أو التيفوونات، مثل اليابان وشركة الخليج، فإن المشغلين يستعدون أسوأ تنبؤات للريين

الثلج، الجليد، التمهل المتجمد

وفي حين أن السكك الحديدية الخفيفة تعتبر في كثير من الأحيان طريقة أكثر دفئاً، فإن العديد من النظم تعمل في المدن التي تشهد سقوطاً منتظماً في الثلج، ويمكن أن تتراكم النوافذ والجليد على المسار، وتتجمد المفاتيح ونقاطها، وتخفض مستوى تسارع حركة العجلات، ويمكن أن يكسرها تركيبها أو يسبب لها أطقم ثلجية، كما أن عدد المحركات التي تستخدمها في أشعة دونية، هي تدابير مضادة، ولكنها تزيد من التكاليف التشغيلية.

استراتيجية متعددة المستويات لتعزيز القدرة على التكيف

إن القدرة على التكيف ليست استثماراً وحيداً أو تكنولوجياً - بل هي نهج على مستوى النظم يمتد إلى البنية التحتية المادية، والبروتوكولات التشغيلية، ونشر التكنولوجيا، والثقافة التنظيمية، وتجمل الفروع التالية استراتيجية شاملة، تتوسع في الإطار الأصلي بأمثلة أعمق وأمثلة على العالم الحقيقي.

1- تعزيز الهياكل الأساسية وتقويتها

إن تضييق الأصول المادية لنظام السكك الحديدية الخفيفة هو أكثر الطرق مباشرة للحد من الضعف، ويشمل ذلك رفع المسارات في فيضانات، واستخدام مواد يمكن أن تصمد أمام درجات الحرارة القصوى، وتعزيز الهياكل ضد الرياح والأثر.

تحسين المسار والهيكل

وبالنسبة للأقسام المعرضة للفيضانات، فإن رفع مستوى السرير على بعد بضعة أقدام يمكن أن يحدث الفرق بين انقطاع الخدمات الثانوية وفشل كبير في البنية التحتية، كما أن الخط الأخضر في بوسطن، الذي يمر بمرحلة متقدمة من منطقة فينواي، قد أدرج تحسينات في تصريف المياه وتتبع الارتفاع كجزء من تحديثه الجاري، وفي بعض الحالات يمكن تحويل أجزاء كاملة إلى قنوات محمولة، مما يؤدي أيضاً إلى إزالة النزاعات مع الإجهاد المستمر في الشوارع.

نظام الاتصال العام

وكثيرا ما تكون الأسلاك العتيقة وأعمدة الدعم التي تقدمها أضعف وصلة خلال الرياح العالية، حيث إن استخدام مواد أقوى مقاومة للتآكل مثل الصلب المزروع أو المركب المقوى للألياف يمكن أن يمتد إلى فترة الخدمة ويقلل من الانفصال، ويمكن تعميق أسس البولين، وإضافة أسلاك الرجال في المواقع المعرضة، وفي البيئات الساحلية، يتسارع رذاذ الملح في التمزق، وبالتالي فإن تفتيش سان فرانسيسكو بشكل منتظم، وتصفيات الواقية أمر أساسي.

2 - التدريب المتقدم والهياكل الأساسية الخضراء

وكثيرا ما تكون النظم التقليدية للمياه العاصفة أقل من اللازم بالنسبة إلى الأمطار الشديدة التي ينتجها تغير المناخ، وتتيح ممرات السكك الحديدية الخفيفة فرصة لإدماج الهياكل الأساسية الخضراء التي تدير الهروب، مع توفير منافع إيكولوجية واصطناعية أيضا.

Beds and Rain Gardens

والمواد القابلة للتداول في سرير المسار تسمح بالماء بالتصريف بدلا من الركض إلى الشوارع والمجاري المتاخمة، وهذا يقلل من خطر غسل المسارات ويقلل من الحمولة على نظم الصرف البلدية، ويمكن أن تستوعب الحدائق المزروعة إلى جانب المسارات كميات كبيرة من مياه العواصف وملوثات الرش، ويوفر ممرا للموائل، وكثيرا ما يكون نظام السكك الحديدية الخفيفة في بورتلاند قد أجرى تجارب إيجابية على جانب بعض الحلول الرخيصة.

محطات التخزين تحت الأرض والمضخات

وفي المناطق المنخفضة التي لا تكفي فيها مياه المجارير، يلزم توفير خزانات تحت الأرض ومحطات مضخات عالية القدرة، وقد وضعت إدارة النقل البحري في مدينة نيويورك عشرات المضخات الجديدة و ٥,٥ ميلا من الانسياب الجديد منذ ساندي، إلى جانب غرف تخزين ضخمة تحت الأرض يمكن أن تحمل ملايين غالونات من المياه، وفي حين أن هذه الاستثمارات باهظة التكلفة، فإنها ضرورية للنظم التي لا يمكن رفعها.

3 - رصد الوقت الحقيقي وتحليل البيانات والصيانة الافتراضية

وقد أصبحت التكنولوجيا مضاعفاً للقوة من أجل القدرة على التكيف، إذ يمكن أن توفر أجهزة الاستشعار التي يتم تركيبها على المسارات، والأسلاك العامة، والمركبات بيانات مستمرة عن درجة الحرارة، والهتز، وعمق المياه، والسلامة الهيكلية، وعندما تقترن بالاستخبارات الاصطناعية والتعلم الآلي، فإن هذه البيانات تتيح الصيانة المتوقعة والإنذار المبكر بالفشل الوشيك.

رصد حالات التعقب

ويمكن للكابلات الفيبرية البصرية التي توضع إلى جانب المسارات أن تكتشف التغيرات الصوتية والحرارية، وتحديد البقع الساخنة التي يحتمل أن تتسرب فيها المياه، وتستخدم هذه التكنولوجيا في لندن (التي توجد بها أقسام فوق سطح الأرض) على بعض الخطوط للتنبؤ بالإجهاد السككك الحديدية، ويجري اختبار نظم مماثلة على شبكات السكك الحديدية الخفيفة في ألمانيا وسنغافورة، وعندما يكتشف خطر التعبئة المحتملة، يمكن للمشغلين فرض قيود على السرعة أو إرسال قطار بارد للحد من حرارة.

إدماج الطقس ودعم اتخاذ القرارات

ويتيح إدماج التنبؤات الجوية ذات المواقع العالية مع نظم المراقبة التشغيلية للمرسلين توقع حدوث انقطاعات، فعلى سبيل المثال، قد يؤدي يوم 45 درجة مئوية متوقع إلى فرض قيود على السرعة التلقائية على الأقسام المعرضة قبل أن تتسرب فعلاً، كما يمكن للنظم المتقدمة أن تُعامل في سرعة الرياح في الوقت الحقيقي باستخدام أجهزة قياسية في المواقع الاستراتيجية، أو تعديل الخدمة أو القوة على أسلاك الرؤوس إذا تجاوزت سرعة الريح الحدود المتطورة.

4 - التخطيط الشامل لمواجهة الطوارئ والإنعاش

ولا يمكن لأي قدر من التصلب أن يحول دون حدوث جميع الفشل، وعندما تحدث أحداث متطرفة، فإن خطة الطوارئ التي تحظى بسمعة جيدة يمكن أن تقلل كثيرا من وقت التعافي من المرض وتأثير الركاب.

التمرينات على الطاولات والحفر

وتساعد عمليات الحفر المنتظمة القائمة على السيناريو والتي تشمل موظفي النقل العابر، وخدمات الطوارئ، والحكومة المحلية على تحديد الثغرات في الاتصالات واللوجستيات، فبعد حدوث فيضان كبير، على سبيل المثال، قد تكون الأولوية هي إجلاء الركاب المتقطعين، ثم استنزاف الأقسام المغرقة، وأخيرا تفتيش الهياكل الأساسية قبل استئناف الخدمة، وينبغي أن يكون لكل خطوة ملاك وخطوط زمنية واضحة، وتقوم هيئة النقل في منطقة العاصمة في واشنطن بإجراء تدريبات سنوية على القدرة على مواجهة الكوارث، تقوم على التزود بالفيضانات في الشتاء.

الاتصال بالمسافرين والجمهور

فالتواصل عبر الحدود وفي الوقت المناسب أمر حاسم أثناء التعطل، وينبغي لوكالات السكك الحديدية الخفيفة أن تحتفظ بقنوات متعددة: الأجهزة المحمولة، ووسائط الإعلام الاجتماعية، وإعلانات المحطات، وتنبيهات النص، والرسائل المجهزة سلفا للسيناريوهات المشتركة (مثلا " سيرفيتسير الحافلات المكوكية " )، وتسريع النشر، أثناء حدث حراري للغاية، يمكن للمشغلين استخدام هذه القنوات لتذكير المسافرين بسرعة.

5 - البنية التحتية الخضراء والتخفيف من حدة تردي المدن

وكثيرا ما تكون محطات السكك الحديدية الخفيفة وحقوق الطرق مسهبة أو مساحات مقلية تسهم في التأثير في الجزر الحرارية الحضرية، وبإدماج أسطح خضراء على أسطح المحطة، وزراعة أشجار الظل على طول المسارات، واستخدام مواد تعكس الملاجئ، يمكن للوكالات أن تقل درجات الحرارة المحيطة وتخفف الضغط الحراري على الهياكل الأساسية.

المكثفات النباتية والممرات الباردة

إن زراعة الأشجار والشجيرات على طول ممرات السكك الحديدية الخفيفة لا توفر الظل فحسب، بل تساعد أيضا على امتصاص مياه العواصف وكربون الملاجئ، وقد زرعت مدينة فريبورغ، ألمانيا، نباتا واسعا على طول خطوطها الترامية، مما يخلق ممرا باردا يستفيد منه الركاب والحي المحيطة، ويمكن لوكالات السكك الحديدية الخفيفة أن تقيم شراكات مع إدارات الحدائق البلدية للحفاظ على هذه المزارع، وتقاسم التكاليف والفوائد.

مواد انكمائية وجوفاء

كما أن سقف محطات الطلاء وأسطح المنصات ذات المعاطف البيضاء أو ذات اللون الخفيف تقلل من الامتصاص الحراري، وباستخدام مواد رصفة باردة على الطرق المتاخمة (التي كثيرا ما تدور إلى جانب مسارات السكك الحديدية الخفيفة) يمكن أن تقلل من الحمولة الحرارية الإجمالية، وفي حين أن هذه التدابير منخفضة التكنولوجيا نسبياً وانخفاض التكلفة، فإنها تتطلب التنسيق مع سلطات الطرق وقد تحتاج إلى أن تكون جزءاً من خطة عمل حرارية على نطاق المدينة.

6- التمويل: مصادر التكلفة والفوائد والتمويل

وتتنافس استثمارات المرونة مع الاحتياجات الأخرى من الهياكل الأساسية في ميزانيات رأس المال المحدودة، غير أن تكلفة عدم العمل كثيرا ما تكون أعلى بكثير عندما تقاس بفقدان الإيرادات ونفقات الإصلاح والاضطرابات الاقتصادية، ويجب على وكالات المرور العابر أن تضع تحليلات قوية للتكاليف والفوائد تتضمن تقييمات مخاطر محتملة وتوقعات مناخية طويلة الأجل.

المنح الاتحادية والولائية

وفي الولايات المتحدة، تقدم الإدارة الاتحادية للمرور العابر منحا تنافسية لمشاريع المرونة من خلال برنامجها لمنح التكيف ، كما أن مشاريع الشراكة بين الشركاء في القطاع الخاص ]، التي تقوم فيها وكالات تقييم المخاطر المناخية والتخطيط للارتقاء بها توفر نهجا منظما للوكالات لتحديد أوجه الضعف وتحديد أولويات الاستثمارات.

تحديد الأولويات استنادا إلى المخاطر

ولا تحتاج جميع الأصول إلى نفس مستوى الحماية، وباستخدام مصفوفة مخاطر تجمع بين احتمال حدوث حدث بالغ وبين نتيجة الفشل، يمكن للوكالات أن تحدد " المجوهرات " - الهياكل الأساسية الحرجة مثل وحدات السلطة الفرعية ومراكز المراقبة وعبور الجسور التي تستحق أعلى الاستثمارات، ويمكن حماية الأصول الأقل مخاطرة بتدابير أقل تكلفة، مؤقتة مثل أكياس الرمل أو المضخات المحمولة، وهذا النهج المترابطة يزيد من قدرة الاستثمار على التكيف.

7- الأطر السياساتية والمؤسسية

ويجب أن تكون المرونة جزءا من الحمض النووي التنظيمي لوكالة العبور، لا يعامل على أنها مشروع غير مسمى، وهذا يتطلب تغييرات في معايير الشراء، والمبادئ التوجيهية للتصميم، وتدريب الموظفين.

Climate-Proofing Design Standards

وعند بناء خطوط جديدة للسكك الحديدية الخفيفة أو توسيع نطاقها الحالي، ينبغي أن تتضمن معايير التصميم الظروف المناخية المتوقعة للموجودات المستهدفة على مدى 50 إلى 100 سنة، مثلاً، ينبغي رفع خط جديد في مدينة ساحلية إلى مستوى يُعزى إلى ارتفاع مستوى سطح البحر بالإضافة إلى ارتفاع عواصفه، وليس فقط بيانات الفيضانات التاريخية.() وقد صُمم خط لندن (خط اليزابيث) مع اعتماد توقعات ارتفاع مستوى الفيضانات من 1 إلى 000 1 سنة.

تدريب الموظفين ومذكرات مؤسسية

وحتى أفضل الهياكل الأساسية لا جدوى منها إذا لم يكن المشغلون وأطقم الصيانة يعرفون كيف يستجيبون للمناخ المتطرف، وينبغي أن تغطي الدورات التدريبية المنتظمة مواضيع مثل تحديد خنادق الشمس، ونشر حواجز مؤقتة فيضانات، والعمل في رياح عالية، وينبغي توثيق عمليات الاستعراض بعد كل حدث متطرف واستخدامها لتحديث الإجراءات، ويكتسب بناء الذاكرة المؤسسية أهمية خاصة مع تقاعد الموظفين ذوي الخبرة، كما أن هناك عقود جديدة على متنها.

الاستنتاج: بناء مستقبل للسكك الحديدية الخفيفة

فالمناقصات المناخية هي حقيقة لا يمكن تجنبها بالنسبة للمدن الحديثة، ولكنها لا تحتاج إلى شل النقل العام، إذ إن الاستثمار في تدابير المرونة الصعبة والسهلة على السواء، والاستفادة من البيانات في الوقت الحقيقي، وتعزيز ثقافة التأهب، فإن نظم السكك الحديدية الخفيفة يمكن أن تستمر في توفير خدمة آمنة وموثوقة حتى في ظل أشد الظروف صعوبة، والاستراتيجيات المبينة أعلاه، من تضييق الهياكل الأساسية، ومن ثم توفير الهياكل الأساسية الخضراء، إلى التخطيط للطوارئ وإصلاح السياسات، لا تعتبر من الناحية النظرية.