शहरे, शहरीकरण आणि शहरी विकास - लेखांक ५ - आजची शहरे घडविणारे वैज्ञानिक शोध / तंत्रज्ञान – विद्युत कर्षण मोटर आणि एकाधिक युनिट्स नियंत्रण प्रणाली

शहरे, शहरीकरण आणि शहरी विकास - लेखांक ५-आजची शहरे घडविणारे वैज्ञानिक शोध / तंत्रज्ञान – विद्युत कर्षण मोटर आणि एकाधिक युनिट्स नियंत्रण प्रणाली[1] [2] [3] –

विसाव्या शतकातील वा एकविसाव्यां शतकातील आजची शहरे घडविणारे वैज्ञानिक शोध / तंत्रज्ञान ह्या विषयी ही लेखमाला लिहिताना मनात एक प्रश्न मात्र सतत उठत रहातो तो म्हणजे भारतीय (इतर गरीब देशातील) शहरे पाश्चिमात्य शहरांप्रमाणे ह्या वैज्ञानिक शोधांमुळे वा तंत्रज्ञानांमुळे खरच घडली का? तर ह्या प्रश्नाचे उत्तर अनेक शोधांच्या (तंत्रज्ञानांच्या)  बाबतीत ‘नाही’ आणि काही शोधांच्या (तंत्रज्ञानांच्या) बाबतीत ‘काही प्रमाणात’ असे मिळते वा मिळाले आहे.  उदाहरण म्हणजे मलिन जलनिस्सारण पद्धती, घन कचरा प्रबंधन व्यवस्था अथवा सार्वजनिक वाहतूक (बस-ट्राम-लोकल रेल्वे – मोनो रेल्वे – भुयारी आणि स्काय मेट्रो रेल्वे)) व्यवस्था, ट्राफिक सिग्नल व्यवस्था इत्यादि. भारतातील सध्याच्या ४३०० शहरांपैकी अवघ्या ३०० शहरांमध्येही ह्या आणि इतर अनेक शहरी व्यवस्था पूर्णपणे

Figure 1 - Horse-powered train on the en:Swansea and 

Mumbles Railway, Wales - By Unknown - Here, Public
 Domain, https://commons.wikimedia.org/w/
index.php?curid=1351902

अस्तित्वात नाहीत म्हणजेच ४००० शहरांमध्ये ह्या पद्धती / तंत्रज्ञान मुळीच अस्तित्वात नाही आणि तरीही भारतातील ही शहरे जगत आहेत, वाढत आहेत!!!  हीच परिस्थिती जगातील अविकसित देशातील हजारो शहरांमध्ये आहे तर मग वैज्ञानिक शोधांनी वा तंत्रज्ञानामुळे शहरे घडली असे म्हणणे कितपत योग्य आहे ?.....

ह्या प्रश्नाचा दुसरीकडून नीट विचार केला की मात्र जाणवते की भारतातील आणि इतर अविकसित – विकसनशील देशातील ही शहरे वाढत आहे पण ती कधीच घडवली जात नाही आहेत. शिक्षण, संस्कार, मार्गदर्शन इत्यादि साऱ्या गोष्टी नसल्या तरी कुठलाही माणूस अन्न – पाणी मिळाले तर शारीरिक दृष्ट्‍या वाढतो-वाढू शकतो पण तो एक चांगले व्यक्तिमत्व म्हणून घडत वा विकसित होत नाही तसेच ह्या शहरांचे झाले आहे –  शहरे  वेगवेगळ्या पद्धतींच्या / तंत्रज्ञानाच्या अभावातही वाढू शकतात,  वाढतही आहेत (उदाहरणार्थ आपली शहरे) पण ती घडत वा विकसित वा संस्कारित होत नाही आहेत.

Figure 2 - Mule-drawn streetcar, Houston, USA, 1870s 

- University of Houston Library

सध्या आपल्याला हायपरलूप तंत्रज्ञाच्या उपयोगाने मुंबई – पुणे २५ मिनिटात किंवा मुंबई – अहमदाबाद बुलेट ट्रेन ने दोन तासात पोचण्याची स्वप्ने विकली जात आहेत. कलकत्ता, दिल्ली, मुंबई, बंगळूर, हैद्राबाद, चेन्नई, लखनौ, जयपुर, कोची या शहरांमध्ये मेट्रो आली आहे, मुंबईत तिचे जाळे खूप मोठ्या प्रमाणात वाढवण्यासाठी एकाच वेळी मेट्रोचे अनेक टप्पे सुरु करण्यात आले आहेत, शिवाय मुंबईत मोनो रेल्वे पण आली आहे. पुण्यात मेट्रो येणार हे पण नक्की झाले आहे, उद्या नागपूरला पण येईल. फक्त मुंबई पुणेच  नाही तर ३० लाखाहून अधिक लोकसंख्या असलेल्या शहरांमध्ये आज ना उद्या मेट्रो येणार असा नीतिविषयी निर्णय केंद्र सरकारने घेतला आहे आणि मेट्रो च्या येण्यामुळे भारतातील या शहरांची रचना, स्वरूप, आकारमान इत्यादि बऱ्याच प्रमाणात बदलणार आहे.  मेट्रोच्या येण्या आधी मुंबई आणि जगातील सगळी महत्वाची शहरे शक्य झाली ती लोकल ट्रेन, मोनो रेल्वे, त्याआधी भुयारी रेल्वे आणि इलेक्ट्रिक ट्राम[1] सारख्या मोठ्या प्रमाणात लोकांची वाहतूक करू शकणाऱ्या सार्वजनिक वाहतूक व्यवस्थेमुळे. 

Figure 3 - An engraving from the Illustrated London 

News showing the initial construction stages of 
London's Metropolitan Railway at King's Cross in 1861.

जगातली पहिली घोड्यांनी ओढलेली ट्राम सन १८०७ मध्ये वेल्स येथे सुरु झाली भारतात कलकत्ता येथे २४/०२/१८७३ रोजी आणि पाठोपाठ ९/५/१८७४ रोजी मुंबईत घोड्यांनी खेचलेली ट्राम सुरु झाली होती. १९ व्या शतकाच्या उत्तरार्धा पर्यंत घोडे वा खेचर (भारतात बैल पण) हेच लोकांच्या सामूहिक वाहतुकीचे (mass transport) साधन होते, सगळ्या प्रकारच्या गाड्या, बग्ग्या आणि अगदी ट्राम्स सुद्धा घोडेच ओढत असत (पहा आकृती १ आणि २). विद्युत कर्षण मोटर (electric traction motor and multiple units control system) चा शोध लागला आणि घोड्यांची सद्दी संपली !! विद्युत कर्षण मोटर आली आणि तिने लोकांना सार्वजनिक वाहतूक व्यवस्थेत घातले अथवा विद्युत कर्षण मोटरने आणि एकाधिक युनिट्स नियंत्रण प्रणाली ने  सार्वजनिक वाहतूक व्यवस्था शक्य केली म्हणजेच सुरवातीला आपण सार्वजनिक वाहतुकीचे जे प्रकार (इलेक्ट्रिक ट्राम / भुयारी रेल्वे ) आणि त्यातील जे बदल पाहिले ते सर्व बदल या तंत्रज्ञानाने शक्य केले.

जगातील पहिली भुयारी रेल्वे (subway) लंडन मध्ये १८६३ साली सुरु झाली आणि तिने रस्त्यांवरची गर्दी कमी केली (वर्षभरात ९५ लाख प्रवासी वाहून) खरी पण ह्या भुयारी रेल्वेने एक मोठा प्रश्न उभा केला – वायू प्रदूषणाचा (धूराने भरलेली स्थानके आणि डब्बे पण) आणि प्रवाशांच्या आरोग्याचा. ह्यावर उपाय म्हणून प्रशासनाला भुयारातील धूर निघून जाण्यासाठी रस्त्यावर जागोजागी भोके (vents पाडवी लागली होती.

Figure 4 - A Double Decker tram of the early 

20th century in Mumbai

सन १८८२ मध्ये थोमास अल्वा एडिसन कडे काम केलेल्या फ्रंकलीन स्प्रागु नावाच्या २५ वर्षीय नौसेना अधिकार्‍याने लंडन भुयारी रेल्वेच्या ह्या प्रदूषणाच्या प्रश्नाचा अभ्यास केला आणि या वर उपाय म्हणून वाफेच्या इंजिन ऐवजी इलेक्ट्रिक मोटर आधारित इंजिन वापरले पाहिजे असे सुचवले आणि १८८४ मध्ये फिलाडेल्फिया प्रदर्शनात त्याने ठिणग्या (spark) न उडविणारी आणि एकाच गतीने सतत चालणारी अशी पहिली इलेक्ट्रिक मोटर जगासमोर सादर केली.  फ्रंकलीन स्प्रागु ला खूप ऑर्डर्स मिळाले पण त्याला हवी असलेली संधी – सार्वजनिक वाहतूक व्यवस्थेसाठी इलेक्ट्रिक मोटरचा वापर – १८८७ मध्ये रिचमंड – वर्जिनिया येथे मिळाली.  ह्या शहराने स्प्रागुला १२ मैल लांबीची इलेक्ट्रिक ट्रोली सार्वजनिक वाहतुक व्यवस्था उभी करण्याचे काम मिळाले आणि स्प्रागुने हा प्रकल्प पुरा करून दाखवला.  ह्याचा परिणाम असा झाला की रिचमंड मध्ये इलेक्ट्रिक आधारित ट्रोली वाहतुक पध्धत सुरु झाल्याच्या अवघ्या १८ महिन्यात अमेरिकेच्या ११० शहरांनी ही पद्धती लागू केली आणि अशा प्रकारे कर्षण इलेक्ट्रिक मोटर आधारित सार्वजनिक वाहतूक व्यवस्थेचे युग सुरु झाले. इलेक्ट्रिक ट्राम च्या बाबतीत भारत फार मागे नव्हता. ७/५/१८९५ रोजी चेन्नई येथे पहिली इलेक्ट्रिक ट्राम व्यवस्था सुरु झाली तर १९०० साली कलकत्ता येथे आणि १९०७ साली मुंबई येथे इलेक्ट्रिक ट्राम सुरु झाली होती (आकृती ४).

Figure 5 – Mumbai Local Trains (Electric Multiple Unit)

फ्रंकलीन स्प्रागुने विद्युत कर्षण मोटर च्याहून महत्वाचे संशोधन केले आणि अमलात आणले ते म्हणजे  अनेक (एकाधिक) युनिट नियंत्रण प्रणाली (multiple units control system) (MU) ज्या योगे एकाच ठिकाणाहून एकाच वेळी एकाहून अधिक कर्षण मोटर्सचे नियंत्रण करता येणे – उदा. मुंबई च्या लोकल च्या प्रत्येक डब्याची मोटर स्वतंत्र – स्वयंपूर्ण असते पण सर्व डब्यांच्या मोटर्स चे नियंत्रण एकाच वेळेस छोट्याश्या इंजिन रूम मधून करता येते आणि दोन्ही बाजूने पण ते करता येते उदा. लोकल ट्रेन्स – दोन शहरांमध्ये धावणाऱ्या इलेक्ट्रिक ट्रेन्स ना स्वतंत्र इंजिन असते पण लोकल ट्रेन्स / मोनो रेल / मेट्रो इत्यादी प्रकारच्या ट्रेन्सना ह्या प्रणाली मुळे प्रचंड मोठ्या इंजिनची गरज एकाहून अधिक डब्बे असलेली ट्रेन ओढण्यासाठी उरली नाही. लोकल ट्रेन्स चे तांत्रिक नाव EMU च आहे (आकृती ५ ).

Figure 6 – Mumbai Monorail which become operational in 2012

सन १८८८ मध्ये स्प्रागु ने multiple units control system चा वापर करून एकाच वेळेस २२ स्ट्रीट कार्स एकाच नियंत्रणा खाली बोस्टन चे उद्योगपती हेन्री व्हिटनी यांना चालवून दाखवल्या आणि त्यामुळे बोस्टन शहराची ची संपूर्ण स्ट्रीटकार -ट्राम (streetcar system) वाहतूक व्यवस्था इलेक्ट्रिक आधारित करण्याचा प्रकल्प मिळाला. त्यानंतर स्प्रागुने सन १८९५ मध्ये शिकागो इलेक्ट्रिक ट्रेन व्यवस्था, १८९७ साली बोस्टन भुयारी रेल्वे, १९०४ साली न्यूयॉर्क भुयारी रेल्वे व्यवस्था multiple units control system चा वापर करून विकसित केल्या आणि अशा प्रकारे  अनेक (एकाधिक) युनिट नियंत्रण प्रणाली (multiple units control system) आधारित सार्वजनिक वाहतूक व्यवस्थेचे युग सुरु झाले.

Figure 7 - Streetcar number 1752 became the first 

subway car to be driven in regular traffic in the Boston 

subway system in 1897. This also marks the beginning 

of subway traffic in the United States - By Unknown - 

Frank Cheney, Anthony Mitchell Sammarco. Trolleys 

Under the Hub. Arcadia Publishing, 1997. Page 19., Public 

Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?

curid=9489740

आधीच्या लेखांत म्हटले आहे त्याप्रमाणे सायकल ने वैयक्तिक वाहतुकीची क्रांती केली तर विद्युत कर्षण मोटर आणि एकाधिक युनिट नियंत्रण प्रणालीने सार्वजनिक वाहतुक व्यवस्थेच्या बाबतीत क्रांती केली. वाफेच्या इंजिनाने चालणारी रेल्वे १८५० च्या आधी आली पण तिचा शहरातील सार्वजनिक वाहतुक व्यवस्थेसाठी फारसा उपयोग नव्हता. पण इलेक्ट्रिक ट्राक्कशन मोटर आणि मल्टीपल युनिट्स कंट्रोल सिस्टिम मुळे ट्राम्स, लोकल ट्रेन्स, भुयारी इलेक्ट्रिक ट्रेन्स, मोनो रेल्वे अशा अनेक सार्वजनिक वाहतूक व्यवस्था शक्य झाल्या – प्रचंड मोठ्या प्रमाणात लोकांची शहराच्या एका ठिकाणाहून दुसरीकडे वाहतूक अत्यल्प दराने करणे शक्य झाले आणि ती पण तिप्पट वेगाने (घोडा गाडीच्या ५ मैल वेगा समोर १५ मैल वेग ) करणे शक्य झाले ह्या साऱ्यामुळे शहरांना वाढणे शक्य झाले, मुख्य शहराला जोडलेली उपनगरीय शहरे शक्य झाली. लोकांची मोठ्या प्रमाणात सार्वजनिक वाहतूक शक्य झाल्यामुळे लोकांना शहराच्या बाहेर १० ते १५ की. मी. अंतरावर राहता येणे शक्य झाले. सार्वजनिक वाहतुकीच्या मार्गाच्या आजूबाजूला लोकं राहू लागल्यामुळे शहरांचा आकार पण बदलला. काही शहरांचा आकार चांदणीचा झाला तर काहींचा लांबच लांब – मुंबई सारखा...  

लोकांना मोठ्या प्रमाणात वेगाने एका ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणी घेऊन जाणाऱ्या सार्वजनिक वाहतूक व्यवस्थेमुळे जगातली आजची प्रचंड मोठी शहरे शक्य झाली आहेत आणि येऊ घातलेल्या हायपरलूप सारख्या अत्यंत जलद वाहतूक व्यवस्थे पायी तर शहरे आणखी मोठ्या आकारमानाची होतील, नवे आकार घेतील पण आजच्या शहरांचा विकास, आकार स्प्रागुने विकसित केलेल्या विद्युत कर्षण मोटर आणि एकाधिक युनिट्स नियंत्रण प्रणाली मुळे घडला हे विसरता येणार नाही.

 

---

[1] ट्रामलाच अमेरिकेत स्ट्रीटकार अथवा ट्रोली अथवा ट्रोली कार म्हटले जाते 

---

[1] Electrical Traction Motors and Multiple Units Control System 

[2] Sidewalk Talk series “15 Innovations That Shaped the Modern City.” वर आधारित लेख

[3] लेखात वापरलेली माहिती आणि चित्रे विकिपीडिया आणि विकी कॉमन्स वरून घेतलेली आहे.