Původně to byly obyčejné dvounápravové vagóny s primitivním přístupem do horního podlaží a velmi stísněným prostorem. Ve 30. letech 20. století se však objevily ve Francii a v Německu „patráky“ moderní konstrukce. Ty už připomínají současné vozy. Před 90 lety odstartovalo jejich úspěšné tažení železničním světem, které nabralo na rychlosti v posledních čtyřech dekádách.
Úspěch patrových vozů souvisí s úspěchem železnice. Rostoucí počet cestujících potřebuje větší kapacitu vlaků. Té lze dosáhnout třemi hlavními způsoby. Vlaky mohou jezdit častěji v kratších intervalech, ale takové zkracování má své hranice. Na většině tratí je totiž nutné sladit jízdní řády rychlých expresů, těžkých nákladních vlaků a zastávkových osobáků.
Další možností je přidat více vozů a soupravy prodloužit, ale to je často spojeno s drahou úpravou stanic a zastávek. Musí se třeba prodloužit koleje a nástupiště, jenže to v zahuštěném městském prostoru někdy nejde nebo je to enormně náročné a drahé. Ve většině velkých měst funguje železnice také jako podzemní dráha a prodlužovat nástupiště v takovém případě není vůbec jednoduché. Třetí možností je nasadit vlak o dvou podlažích.
Ten má i další výhody. Vedle vyšší kapacity na stejnou délku soupravy má menší hmotnost na jedno sedadlo, díky tomu je také menší spotřeba energie na přepravu jednoho člověka a jeho provoz je celkově hospodárnější.
Patrové soupravy mají i své nevýhody. Mezi ně patří například delší doba nástupu a výstupu cestujících kvůli velké kapacitě vozu, v jehož útrobách se musí lidé pohybovat po schodišti. Proto se příměstské vlaky vybavují velmi širokými dveřmi, někdy až kolem dvou metrů, které umožňují nastupovat najednou až třem cestujícím vedle sebe.
Patrové soupravy v současnosti nedominují jen frekventované příměstské dopravě. Prosadily se v rychlících jako spoje Intercity a dokonce má své velkokapacitní patrové „Jumbo Jety“ i vysokorychlostní železnice.
V současnosti používá patrové vozy většina železnic v Evropě, dráhy v severní i jižní Americe, v Asii nebo v Austrálii. Jedná se o desítky typů vozidel v mnoha provedeních, která se liší počtem vozů, komfortem, maximální rychlostí a mnoha dalšími prvky ve své konstrukci i vybavení. Naše galerie může představit jen zlomek z vývoje a techniky patrových vozů.
Doložit to můžeme na malých zemích, jako jsou Lucembursko nebo Švýcarsko. V Lucembursku používají hned tři různé typy patrových vlaků a Švýcaři jich provozují nejméně pět, a to se bavíme pouze o základních typech. Na druhou stranu se řada úspěšných typů prosadila v různých úpravách ve více zemích, a tak lze cestovat patrovými vozy Twindexx společnosti Bombardier nejen v Německu, ale také třeba v Dánsku a Izraeli, nebo ve vlaku KISS švýcarské společnosti Stadler Rail daleko na východě v Moskvě, stejně jako ve Švýcarsku nebo ve Skandinávii.
V roce 1855 zavedly železnice v okolí Paříže patrové vozy kvůli zvládnutí dělnické a ve volných dnech výletní frekvence cestujících. Jízda v horním podlaží byla dobrodružná a nebezpečná, ale v teplých slunných dnech velmi oblíbená. V dolním patře byla uzavřená kupé s deseti sedadly.
Do horního patra se šlo po strmých schodech v čele vozu a po okraji střechy bez zábradlí. Sedačky v horním patře kryla střecha ve výšce jen 1,5 metru, a tak se tam mohlo jen sedět. Kapacita jednoho vozu o délce pouhých 8 metrů a hmotnosti 9 tun byla neuvěřitelných 86 míst. Jeden z vozů je vystaven v muzeu Cité du train v Mylhúzách.
V roce 1882 zavedla pařížská Východní dráha o něco modernější dvounápravové vozy se zakrytými boky horního podlaží. Říkalo se jim Bidel podle zamřížovaných horních oken, což připomínalo klece tehdy populárního pouťového zvěřince Françoise Bidela. Vyráběly se až do roku 1924. V roce 1938 jich jezdilo 710 kusů a jejich poslední jízda se uskutečnila 30. června 1954 na trati Enghiem – Montmorency. Výška v oddílech se pohybovala pouze okolo 1,65 metru.
V roce 1933 zavedla společnost ETAT v pařížské příměstské dopravě 50 patrových vozů moderní konstrukce, které už vypadají podobně jako současné vozy. Potřeba byly pro zvládnutí přepravních špiček na nádraží Saint-Lazare, kde jsou krátká nástupiště, které se nedají prodloužit. Novinkou v konstrukci byla kombinace oceli a hliníku. Až sedmivozové soupravy fungovaly jako vratné s řídicím vozem a z počátku s parní, později elektrickou, lokomotivou na opačném konci vlaku. Vozy měly délku 23,26 metru, hmotnost 48 tun a nabízely 114 míst k sezení. V provozu vydržely 50 let.
Už v roce 1882 se objevil patrový vůz s vlastním pohonem. Vyrobila jej lokomotivka Krauss v Mnichově a zkoušela ho na tratích v Bavorsku. Kvůli kouři v horním podlaží se však neprosadil a byl brzy zrušen. Parní stroj dával vozu výkon 100 koní a vůz nabízel cestujícím 67 míst k sezení. Model je k vidění v Německém muzeu v Mnichově.
V 70. a 80. letech 19. století zaváděly patrové vozy i další železnice v Evropě včetně Rakouska-Uherska nebo Švýcarska. Konstrukce vozů byla „v dřevních dobách“ ve všech zemích podobná, jak ilustruje snímek patrového vozu švýcarské dráhy Tösstalbahn z roku 1875. V dolním podlaží byla místa 1. a 2. třídy, nahoře pak 3. třída. Tyto vozy však nebyly příliš oblíbené a brzy se dočkaly přestavby na jednopodlažní.
Ve střední Evropě považujeme za začátek výroby moderních patrových vozů aerodynamickou dvoučlánkovou soupravu pro společnost Lübeck-Büchener Eisenbahn, která provozovala rychlou dopravu na trati Hamburg–Lübeck–Travemünde.
Od roku 1934 je dodávaly společnosti WUMAG ve Zhořelci a LHW ve Vratislavi. Patřily k nim také aerodynamicky kapotované tendrovky. Vlaky byly řešeny jako push-pull, jedním směrem jezdily v čele s parní lokomotivou, opačným směrem byl v čele řídicí vůz. Zachovalo se několik vozů, ten na snímku v podnikovém muzeu LHB v Salzgitteru.
Také uvnitř měly patrové vozy ze 30. let 20. století moderní design, světlý interiér a oproti svým předchůdcům z 19. století byly mnohem prostornější. Dvoučlánková souprava byla 46 metrů dlouhá, vážila 71 tun, měla 3 podvozky a mohla jezdit rychlostí až 120 km/h.
Oddíly 3. třídy byly vybaveny jednoduchými koženkou potaženými lavicemi v uspořádání míst 2 + 3. Byly vybaveny systémem překlápění zádové opěrky často používané v německých regionálních vlacích. Díky tomu bylo možné sedět vždy čelem ve směru jízdy, nebo si mohli spolucestující sednout proti sobě. Dvouvozová jednotka nabízela 258 míst ve 3. třídě.
Bez možnosti otáčet sedačky po směru jízdy, za to o poznání větší pohodlí v textilem čalouněných sedačkách pouze se dvěma místy po stranách středové uličky nabízela 2. třída. Takových míst bylo 42, oba vozy tak nabídly dohromady 300 míst k sezení. Pro přibližně stejný počet cestujících by tehdejší ČSD na konci 30. let musely přistavit pět svých nejnovějších dvounápravových vozů Rybák. Souprava by měřila přibližně 78 metrů a vážila 107 tun.
Nacistický vůdce Adolf Hitler miloval megalomanské projekty a jedním z nich pověřil říšské ministerstvo dopravy. Podle jejich představ měla vzniknout od Paříže po Ural páteřní síť velmi výkonných a rychlých tratí s rozchodem 3 metry, profilem pro vozidla s šířkou 8 a výškou 7,5 metru, nápravovou hmotností až 35 tun a maximální rychlostí 250 km/h.
Jedna z větví měla vést také přes Prahu. Přepravu cestujících měly obstarat 500 metrů dlouhé luxusní patrové vlaky s kapacitou přes 1 500 cestujících. Díky gigantickým rozměrům měly soupravy nabízet pohodlí skutečných hotelů. Z projektu zbyly jen představy a pár modelů.
Ve Spolkové republice Německo začali po roce 1945 vyvíjet vlastní typ patrových vozů, které se však nedostaly do sériové výroby. Zato v bývalé Německé demokratické republice (NDR) vsadili na osvědčený koncept ze 30. let. Dalším vývojem a výrobou byla pověřena vagónka ve Zhořelci s předválečnými zkušenostmi.
Mezi lety 1952 a 1977 tam vyrobili více než 900 dvou, čtyř nebo pětivozových jednotek, které jezdily v NDR, Polsku, Československu, Rumunsku a v Bulharsku. V NDR zkoušeli patrové vlaky i v rychlíkové dopravě.
V roce 1973 vyjel prototyp samostatného patrového vozu, ze kterého bylo možné sestavit různě dlouhé vlaky. V NDR se používaly starší patrové soupravy i modernější jednotlivé vozy ve vratných soupravách typu push-pull, kde je na jedné straně lokomotiva a na opačném řídicí vůz. Do roku 1990 vyrobila vagónka ve Zhořelci více než 900 vozů a exportovala je také do Československa, Rumunska, Bulharska nebo Polska.
Po roce 1989 se stala vagónka ve Zhořelci součástí koncernu DWA, později Bombardier a dnes Alstom. Stále se věnuje vývoji a výrobě patrových vozů. Inovoval se vnější design, např. čelo, stejně jako interiér. V současnosti vagónka nabízí rozsáhlou škálu vozů v různém provedení a parametrech.
Na snímku je např. patrná různá výška i šířka dveří u obou vozů v jedné soupravě. DB používá většinu patrových vozů v příměstské a regionální dopravě, ale provozuje i komfortně vybavené pro Intercity (na snímku). Moderní generace vozů se exportovala do Dánska, Lucemburska, Polska nebo Izraele. V letech 1991 až 2008 jich ve Zhořelci vyrobili 2 367.
V Německu se dlouhodobě používají patrové vozy s lokomotivou. Teprve v roce 1996 si objednaly DB první elektrickou jednotku s označením „Meridian“. Třívozový vlak měl délku 82 metrů a kapacitu 289 míst. Oba čelní vozy byly hnací s celkovým výkonem 3 600 kW a maximální rychlostí 140 km/h.
Sériová výroba však nezačala a prototyp byl po 10 letech sešrotován. Další patrové jednotky s motorovými vozy vyjely až v roce 2014. Byly vyrobeny v rámci smlouvy na 800 patrových vozů v hodnotě 1,5 miliardy euro. Kontrakt umožňuje odebrat různé provedení vozů označených Twindexx Vario nebo také Dosto 2010.
Přednosti patrových vozů ilustruje graf z prospektu společnosti DWA z 90. let 20. století. Zelené sloupce platí pro patrové a šedé pro klasické vozy. V prvním sloupci je srovnání hmotnosti na jednu sedačku, ve druhém počet míst na metr délky vozu, třetí sloupec porovnává délku vnitřních prostor k délce vagónů, zatímco následující sloupec ukazuje délku vlaku při stejném počtu míst.
Pátý sloupec porovnává náklady na údržbu a poslední cenu v tehdejších markách na jedno místo. V těchto grafech lze najít důvod, proč stále více železnic kupuje patrové soupravy.
Dalším německým výrobcem patrových vozů se stala společnost Siemens. Pro S-Bahn Zürich vyrobila, dílem také v Praze, pod označením Desiro Double Deck 61 čtyřvozových patrových jednotek (délka 100 metrů, hmotnost 225 tun, rychlost 140 km/h, výkon 3 200 kW, kapacita 378 míst k sezení, z toho 74 v 1. třídě).
Od roku 2017 nabízí Desiro High Capacity (Desiro HC), které kombinuje čelní jednopatrové motorové vozy, které mají umístěnou elektrickou výzbroj na střeše, s vloženými patrovými vozy. Zatím bylo objednáno přes 200 různě dlouhých souprav, více než 900 vozů. Mají délku od 105 do 157 metrů, rychlost až 190 km/h, trvalý výkon 3 290 kW a kapacitu od 380 do 655 míst k sezení.
Jiné zajímavé řešení motorového vozu mají Nizozemské železnice. Hnací patrový vůz má oddíl pro cestující pouze v horním podlaží, zatímco prostor pod ním je vyhrazen strojovně. Tyto motorové vozy mají délku jen 21 metrů, hmotnost kolem 80 tun a nesou je hned tři dvounápravové hnací podvozky.
Maximální rychlost je 140 km/h a výkon 2 400 kW. V horním podlaží je 64 míst. S hnacími vozy bylo vyrobeno 258 patrových vozů. Ty mají délku 26,4 m, hmotnost 50 tun a pojmou až 140 sedících cestujících. Mohou jezdit také s klasickou lokomotivou jako push-pull.
Výrobci nabízejí své patrové vlaky v mnoha verzích s velkou variabilitou. Složení konkrétních vlaků z nejrůznějších typů vozů představuje 25 let starý prospekt DWA, přesto je stále aktuální.
Soupravy lze sestavit z vozů s různě vysoko umístěným nástupem, šířkou dveří, soupravu je možné doplnit o řídicí vůz a pohyb zajistit lokomotivou nebo elektrickým motorovým vozem. Také délka vlaku může být různá. Počet vozů se běžně pohybuje od dvou do osmi, u některých souprav i více.
Výrobci nabízejí velkou variabilitu také uvnitř vozů. DWA v polovině 90. let 20. století představovala různé vybavení patrových vozů od velkokapacitních příměstských vlaků po komfortní vlaky Intercity s 1. třídou, barem, VIP oddíly atp.
Díky této variabilitě můžete potkat stejný typ vlaku, jen jinak vybavený, na linkách S-Bahn ve velkých aglomeracích, na regionálních vlacích, rychlících, na vysokorychlostních tratích i na spojích Intercity nebo na speciálních letištních expresech.
Švýcarské spolkové dráhy (SBB) si pořídily prvních 115 moderních patrových souprav pro systém příměstské dopravy S-Bahn Zürich v letech 1989 až 1997. Skoro sto metrů dlouhé soupravy mají tři patrové vozy s kapacitou 387 míst, z toho celá pětina (81 míst) je v 1. třídě.
Čtvrtým vozidlem v jednotce je lokomotiva s rychlostí 130 km/h a výkonem 3 200 kW. Ve špičce jezdí až 3 spojené jednotky s kapacitou skoro 1 200 míst. Dalších patrové soupravy kupovaly SBB už bez „lokomotiv“, ale s motorovými vozy a oddíly pro cestující.
Švýcarské železnice jsou nejvytíženější v Evropě. Za rok na každého obyvatele připadá přibližně 50 cest vlakem. SBB denně přepraví na 3 000 km dlouhé síti skoro milion cestujících. Zvládá to jen díky patrovým vlakům, které jezdí v regionální dopravě i na páteřních linkách Intercity a Interregio.
Pro ně si pořídily 341 patrových vozů typu IC 2000, které sestavují do různě dlouhých souprav push-pull s řídicím vozem. V čele jsou lokomotivy Re 460 (Lok 2000). Desetivozová souprava má délku skoro 300 metrů a nabízí přes 1 200 míst k sezení. Rychlost mají 200 km/h. SBB už provozují nebo objednaly přibližně 2 000 patrových vozů různého typu.
Dětský oddíl je v patrových vozech IC 2000 umístěn v horním podlaží a měl už různou podobu. Dětem nabízel hry na cestování do vesmíru, do pravěku nebo do deštného pralesa.
K výbavě dětského světa patří i skluzavka. Vedle běžných míst jsou v IC 2000 malé klubové oddíly se sedačkami kolem kruhového stolu nebo bistra. Průchod celou soupravou je bez schodů v horním podlaží. Aby se do něj dostal vozík minibaru, jsou vybaveny dokonce speciální nákladní zdviží.
V maličkém Lucembursku (2 586 km², 600 tisíc obyvatel, 275 km tratí, 900 osobních vlaků denně, 25 milionů cestujících za rok) se prosadily patrové soupravy. Tamní dráhy mají hned tři různé druhy od třech výrobců. Na snímku vlevo patrové vozy Bombardier stejné jako v Německu. Dodány byly také do Izraele, Dánska a Polska.
Vpravo jednotka francouzského původu od společnosti Alstom (3 vozy, délka 81 metrů, hmotnost 193 tun, kapacita 339 míst, rychlost 160 km/h, napájení 1,5 kV DC a 25 kV 50 Hz AC). Ve Francii jezdí přes 200 jednotek stejného typu o dvou až pěti vozech.
Třetí typ v Lucembursku pochází od švýcarské společnosti Stadler Rail a patří do rodiny KISS. Tato varianta má tři vozy, délku 80 metrů, hmotnost 170 tun, 284 sedaček, rychlost 160 km/h a výkon 3 000 kW. KISS je zkratka Komforttabler Innovatiever Spurtstarker S-Bahn-Zug, což znamená pohodlný inovativní příměstský vlak s velkou akcelerací.
V praxi jezdí také na linkách Intercity nebo letištních expresech. Vyrobeno nebo objednání je více než 300 jednotek, celkem více než 1 600 vozů, v 11 státech světa včetně Ruska a USA. Nejrychlejší z nich jezdí 200 km/h.
Od 80. let minulého století provozují patrové vlaky italské státní dráhy Trenitalia a privátní společnost Trenord. Italové využívají soupravy push-pull s řídicím vozem a lokomotivou i elektrické motorové jednotky označené jako Treno Alta Frequentazione (na snímku).
Ty v počtu 100 kusů vyráběla italská společnost AnsaldoBreda od roku 1997 podle návrhu legendárního designera Pininfarina, který navrhoval také vozy Ferrari. Čtyřvozové 104 metrů dlouhé jednotky mají kapacitu 841 cestujících, z toho 469 sedících.
Maximální rychlost souprav je 140 km/h a výkon 2 510 kW. Nejnovější typ italského „patráku“ (výroba od 2018) pochází od Hitachi Rail Italia, nese označení Caravaggio a byl testován i České republice na okruhu VUZ u Velimi.
Ve druhé polovině 80. let 20. století padlo rozhodnutí vyrábět patrové vozy v Československu ve Vagónce Studénka na severní Moravě. O projektu v té době informoval dobový tisk. V roce 1991 se rozjely dva prototypy pětivozových jednotek.
Čelní motorové vozy byly jednopatrové a tři vnitřní patrové. Omezený přístup komunistických zemí k moderním technologiím se však podepsal na konstrukčním řešení, které po roce 1989 rychle zastaralo, a vlaky se nevyráběly. Místo toho vznikl moderní CityElefant. Těch bylo pro České dráhy vyrobeno 83 jednotek.
Od roku 2013 vyrábí Bombardier pro francouzské dráhy SNCF nejmladší generaci patrových vlaků Regio 2N označovaných jako Omneo. Vlak kombinuje krátké jen patnáctimetrové patrové články bez dveří s desetimetrovými jednopatrovými články s dvojicí dveří na obou stranách a bez sedaček.
Vzniká tam velký prostor pro rychlý nástup a výstup cestujících doplněný širokým průchodem do sousedních vozů. Krátké články mají extra velkou šířku skoro 3 metry, skoro o 20 cm více než běžné vozy. Jednotky o 6 až 10 vozech jsou ve variantách pro městskou i dálkovou dopravu. Největší mají kapacitu kolem 1 200 míst. SNCF už objednaly více než 450 souprav o více než 3 500 vozech.
Patrové soupravy provozují také železnice v Austrálii, v Asii, v jižní a severní Americe. Zvláště americké vlaky jsou legendární. Bez nich by se neobešel provoz v žádné severoamerické aglomeraci.
Díky většímu průjezdnému profilu na amerických tratích mají šířku kolem 3 m a výšku až 5,5 m. V Evropě je to pouze 4,6 m. Takový vůz pojme kolem 160 sedících a 270 stojících cestujících. Kapacita vlaku na snímku může být kolem 1 600 sedících a 2 700 stojících cestujících.
Legendou jsou i severoamerické luxusní transkontinentální expresy a turistické vlaky. Vlaky jako Sunset Limited, Pacific Surfliner, Coast Starlight, California Zephyr nebo Texas Eagle mají ocelově lesklé patrové vozy s luxusně vybavenými oddíly. Vlak The Canadian je charakteristický patrovými vyhlídkovými vozy. ¨
Pro společnost Rocky Mountainer provozující turistické vlaky v oblasti Skalistých hor vznikly luxusní vyhlídkové vozy s délkou 27,3 m, šířkou 3,05 m a výškou 5,52 m. Mohou jezdit rychlostí až 110 mil za hodinu, tedy 177 km/h. Luxus včetně otevřené vyhlídkové plošiny slouží pouze 72 cestujícím.
Úspěch rychlovlaků TGV přiměl francouzské dráhy nakupovat od roku 1995 patrové 200 metrů dlouhé vlaky TGV Duplex. Ty měly zvládnout velkou poptávku po přepravě. Jednotky mají dva čelní vozy – lokomotivy s celkovým výkonem 9 280 kW a 8 vložených vozů s celkovou kapacitou až 556 sedaček, tedy přibližně o 200 míst více než starší generace jednopodlažních vlaků.
V provozu jezdí i zdvojené soupravy pro 1 100 cestujících rychlostí 320 km/h. Upravená zkrácená patrová jednotka TGV je také držitelem světového rychlostního železničního rekordu 574,8 km/h.
Skutečný Jumbo Jet na železnici představují japonské patrové rychlovlaky E1 a E4. Starší typ E1, označovaný také jako Max, měl 12 vozů, délku 302 metrů a kapacitu přes 1 200 míst. Z provozu byl vyřazen v roce 2012. Termín vyřazení se blíží také u mladších rychlovlaků E4. Ty mají jen 8 vozů a délku 201 metrů.
Do jednoho vlaku lze spojit dvě jednotky s 1 634 místy. Je to nejkapacitnější rychlovlak světa. Tento typ má pohon distribuovaný do 4 vozů a pohání ho celkem 16 motorů, proto nemá včela lokomotivu jako TGV. Maximální rychlost vlaků E1 a E4 je „jen“ 240 km/h.
