Канатная дорога (обычно известная как канатный трамвай за пределами Северной Америки) — тип канатной железной дороги, используемой для общественного транспорта , в которой вагоны тянутся непрерывно движущимся тросом , работающим с постоянной скоростью. Отдельные вагоны останавливаются и начинают движение, отпуская и захватывая этот трос по мере необходимости. Канатные дороги отличаются от фуникулеров , где вагоны постоянно прикреплены к тросу.
Первой канатной железной дорогой, использующей движущийся канат, который можно было поднять или отпустить с помощью захвата на вагонах, была Fawdon Wagonway в 1826 году, угольная железнодорожная линия . [3] [4] London and Blackwall Railway , которая открылась для пассажиров в восточном Лондоне , Англия, в 1840 году, использовала такую систему. [5] Канат, доступный в то время, оказался слишком подверженным износу, и система была заброшена в пользу паровозов через восемь лет. В Америке первой эксплуатируемой установкой канатной дороги, вероятно, была West Side and Yonkers Patent Railway в Нью-Йорке , как ее первая в истории надземная железная дорога , которая работала с 1 июля 1868 по 1870 год. Технология каната, используемая на этой надземной железной дороге, включала кабели с воротниками и вагоны с когтями, что оказалось громоздким. Линия была закрыта и перестроена, вновь открыта с паровозами .
В 1869 году PGT Beauregard продемонстрировал канатную дорогу в Новом Орлеане [6] [7] [8] и получил патент США 97,343 .
Другие канатные дороги, которые использовали захваты, были на Clay Street Hill Railroad , которая позже стала частью системы канатных дорог Сан-Франциско . Строительство этой линии было инициировано Эндрю Смитом Холлиди с проектной работой Уильяма Эппельсхаймера , и она была впервые испытана в 1873 году. Успех этих захватов обеспечил то, что эта линия стала моделью для других транзитных систем канатных дорог, и эта модель часто известна как канатная дорога Холлиди .
В 1881 году в Данидине (Новая Зеландия) открылась система канатного трамвая Dunedin , которая стала первой такой системой за пределами Сан-Франциско. Для Данидина Джордж Смит Дункан продолжил развивать модель Hallidie, внедрив тяговую кривую и щелевой тормоз; первый был способом протягивать вагоны через поворот, поскольку повороты Данидина были слишком крутыми, чтобы позволить движение накатом, в то время как последний заставлял клин опускаться в щель кабеля, чтобы остановить вагон. Оба эти нововведения были в целом приняты другими городами, включая Сан-Франциско.
В Австралии система канатного трамвая Мельбурна действовала с 1885 по 1940 год. Она была одной из самых обширных в мире с 1200 трамваями и прицепами, работающими на 15 маршрутах с 103 км (64 мили) пути. В Сиднее также было несколько маршрутов канатного трамвая.
Канатные дороги быстро распространились в других городах, хотя для большинства из них главной привлекательностью была возможность заменить конные (или муловые ) системы, а не возможность подниматься на холмы. Многие люди в то время считали конный транспорт излишне жестоким, а тот факт, что типичная лошадь могла работать только четыре или пять часов в день, требовал содержания больших конюшен для тягловых животных , которых нужно было кормить, размещать, чистить, лечить и давать им отдохнуть. Таким образом, в течение некоторого периода экономика работала в пользу канатных дорог даже в относительно плоских городах.
Например, Чикагская городская железная дорога , также спроектированная Эппельсхаймером, открылась в Чикаго в 1882 году и стала крупнейшей и самой прибыльной системой канатных дорог . Как и во многих городах, проблема в плоском Чикаго заключалась не в уклоне, а в пропускной способности. Это вызвало другой подход к сочетанию вагона с захватом и прицепа. Вместо того чтобы использовать вагон с захватом и один прицеп, как это делали многие города, или объединять захват и прицеп в один вагон, как California Cars в Сан-Франциско , Чикаго использовал вагоны с захватом для буксировки поездов из трех прицепов.
В 1883 году была открыта железная дорога Нью-Йорк и Бруклинский мост , которая имела весьма любопытную особенность: хотя это была система канатных дорог, она использовала паровозы для доставки вагонов на терминалы и от них. После 1896 года система была изменена на такую, в которой к каждому поезду добавлялся моторный вагон для маневрирования на терминалах, в то время как в пути поезда по-прежнему приводились в движение канатом.
25 сентября 1883 года компания Liverpool Tramways Company провела испытание системы канатной дороги в Киркдейле , Ливерпуль . Это была бы первая система канатной дороги в Европе, но компания решила не внедрять ее. Вместо этого награда досталась Highgate Hill Cable Tramway 1884 года , маршруту от Арчвея до Хайгейта , на севере Лондона, который использовал непрерывную систему тросов и зажимов на 1 из 11 (9%) подъемов на Хайгейт-Хилл. Установка была ненадежной и была заменена электрической тягой в 1909 году. [9] Однако в Европе были реализованы другие системы канатных дорог, среди которых было Glasgow District Subway , первая подземная система канатных дорог, в 1896 году. ( Лондон , первая в Англии глубокая железная дорога метро, City & South London Railway , ранее также была построена для канатной перевозки, но была переведена на электрическую тягу перед открытием в 1890 году.) Еще несколько систем канатных дорог были построены в Великобритании , Португалии и Франции . Европейские города, имеющие гораздо больше изгибов на своих улицах, в конечном итоге оказались менее подходящими для канатных дорог, чем американские города.
Хотя некоторые новые системы канатных дорог все еще строились, к 1890 году более дешевые в строительстве и простые в эксплуатации электрические троллейбусы или трамваи начали становиться нормой и в конечном итоге начали заменять существующие системы канатных дорог. Некоторое время работали гибридные кабельно-электрические системы, например, в Чикаго, где электромобили приходилось тянуть с помощью ручных автомобилей через кольцевую зону из-за отсутствия там троллейбусных проводов. В конце концов, Сан-Франциско стал единственной выжившей уличной системой с ручным управлением — Данидин, второй город с такими вагонами, был также предпоследним городом, где они работали, и закрылся в 1957 году.
В последние десятилетия 20-го века канатная тяга в целом пережила ограниченное возрождение в виде автоматических средств перемещения людей , используемых в курортных зонах, аэропортах (например, аэропорт Торонто ), крупных больничных центрах и некоторых городских условиях. Хотя многие из этих систем включают автомобили, постоянно прикрепленные к тросу, система Minimetro от Poma / Leitner Group и система Cable Liner от DCC Doppelmayr Cable Car обе имеют варианты, которые позволяют автоматически отсоединять автомобили от троса под управлением компьютера, и, таким образом, могут считаться современной интерпретацией канатной дороги.
Сам кабель приводится в действие стационарным двигателем или мотором, расположенным в кабельном домике или электростанции. Скорость, с которой он движется, относительно постоянна и зависит от количества единиц, сжимающих кабель в любой момент времени.
Канатная дорога начинает движение, когда зажимное устройство, прикрепленное к кабине, называемое захватом , оказывает давление на («захват») движущийся трос. Наоборот, кабина останавливается путем снятия давления с троса (с полным отсоединением или без него) и применения тормозов. Это действие захвата и освобождения может быть ручным, как это было во всех ранних системах канатных дорог, или автоматическим, как в случае некоторых современных систем перемещения людей с тросовым приводом . Захват должен применяться равномерно и постепенно, чтобы избежать слишком быстрого разгона кабины до скорости троса и неприемлемого сотрясения пассажиров.
В случае ручных систем захват напоминает очень большую пару плоскогубцев , и для управления кабиной требуются значительная сила и мастерство. Как обнаружили многие ранние операторы канатных дорог на собственном горьком опыте, если захват не применяется должным образом, он может повредить трос или, что еще хуже, запутаться в тросе. В последнем случае канатная дорога может не остановиться и может сеять хаос на своем пути, пока в кабельном доме не обнаружат неисправность и не остановят трос. [10]
Одним из очевидных преимуществ канатной дороги является ее относительная энергоэффективность. Это обусловлено экономичностью центрально расположенных электростанций и способностью спускающихся кабин передавать энергию поднимающимся кабинам. Однако это преимущество полностью сводится на нет относительно большим потреблением энергии, необходимым для простого перемещения кабеля над и под многочисленными направляющими роликами и вокруг множества шкивов . Примерно 95% тягового усилия в системе Сан-Франциско тратится на простое перемещение четырех кабелей со скоростью 15,3 км/ч (9,5 миль/ч). [11] Электромобили с рекуперативным торможением действительно предлагают преимущества, без проблемы перемещения кабеля. Однако в случае крутых подъемов тяга кабеля имеет главное преимущество, заключающееся в том, что она не зависит от сцепления между колесами и рельсами . Также есть преимущество в том, что удержание кабины, сцепленной с кабелем, также ограничит скорость спуска автомобиля скоростью кабеля.
Из-за постоянной и относительно низкой скорости потенциальный ущерб от канатной дороги в случае аварии может быть недооценен. Даже если канатная дорога движется со скоростью всего 14 км/ч (9 миль/ч), масса канатной дороги и совокупная прочность и скорость кабеля могут привести к значительным повреждениям при столкновении.
Канатная дорога внешне похожа на фуникулер , но отличается от такой системы тем, что ее вагоны не прикреплены к тросу постоянно и могут останавливаться независимо, тогда как вагоны фуникулера постоянно прикреплены к тросу привода, который сам останавливается и запускается. Канатная дорога не может подниматься на такой же крутой склон, как фуникулер, но гораздо больше вагонов могут управляться одним тросом, что делает ее более гибкой и обеспечивает большую пропускную способность. В час пик на железной дороге Маркет-стрит в Сан-Франциско в 1883 году вагон покидал терминал каждые 15 секунд. [12]
Несколько фуникулеров работают в уличном движении, и из-за этого их часто неправильно называют канатными дорогами. Примерами такой работы и последующей путаницы являются:
Еще более запутанно, что гибридная линия канатной дороги/фуникулера когда-то существовала в виде оригинальной канатной дороги Веллингтона в новозеландском городе Веллингтон . Эта линия имела как непрерывный петлевой тяговый трос, который вагоны захватывали с помощью захвата канатной дороги, так и балансировочный трос, постоянно прикрепленный к обоим вагонам через неприводной шкив в верхней части линии. Спускающийся вагон захватывал тяговый трос и тянулся вниз по склону, в свою очередь тянущий поднимающийся вагон (который оставался незахваченным) вверх по склону с помощью балансировочного троса. Эта линия была перестроена в 1979 году и теперь является стандартным фуникулером, хотя он сохраняет свое старое название канатной дороги.
Самая известная существующая система канатных дорог — это система канатных дорог Сан-Франциско в городе Сан-Франциско, Калифорния . Канатные дороги Сан-Франциско представляют собой старейшую и крупнейшую систему такого рода, находящуюся в постоянной эксплуатации, и являются одними из немногих, которые все еще функционируют традиционным способом, с ручным управлением кабинами, работающими в уличном движении. Другие примеры систем с питанием от кабеля можно найти на Грейт-Орме в Северном Уэльсе и в Лиссабоне в Португалии. Однако все они немного отличаются от Сан-Франциско тем, что кабины постоянно прикреплены к кабелю.
В нескольких городах действует современная версия системы канатных дорог. Эти системы полностью автоматизированы и работают на собственной зарезервированной полосе. Обычно их называют people movers , хотя этот термин также применяется к системам с другими формами движения, включая движение по канату в стиле фуникулера.
К этим городам относятся:
Информация
Патенты