Трамвай (также известный как трамвай или троллейбус в Соединенных Штатах) — тип городского рельсового транспорта, состоящий либо из отдельных вагонов , либо из самоходных составов с несколькими единицами , которые курсируют по трамвайным путям на городских улицах общего пользования; некоторые из них включают сегменты на обособленной полосе отвода . [1] [2] [3] Трамвайные линии или трамвайные сети, эксплуатируемые как общественный транспорт, называются трамваями или просто трамваями/трамваями. Из-за их близкого сходства трамваи обычно включаются в более широкий термин « легкий рельс» , [4] который также включает системы, отделенные от другого транспорта.
Трамвайные транспортные средства обычно легче и короче, чем магистральные и скоростные поезда. Большинство трамваев используют электроэнергию, обычно подаваемую пантографом, скользящим по контактной линии ; более старые системы могут использовать контактный столб или носовой токосъемник . В некоторых случаях используется контактный башмак на третьем рельсе . При необходимости они могут иметь двойную систему питания — электричество на городских улицах и дизельное топливо в более сельской местности. Иногда трамваи также перевозят грузы . Некоторые трамваи, известные как трамвайные поезда , могут иметь сегменты, которые ходят по магистральным железнодорожным путям, подобно междугородним системам. Различия между этими видами железнодорожного транспорта часто нечеткие, и системы могут сочетать в себе несколько функций.
Одним из преимуществ по сравнению с более ранними формами транзита было низкое сопротивление качению металлических колес на стальных рельсах, что позволяло трамваям перевозить больший груз при заданном усилии. Другим фактором, способствовавшим росту трамваев, была высокая совокупная стоимость владения лошадьми. Электрические трамваи в значительной степени заменили тягловую силу животных в конце 19-го и начале 20-го веков. Усовершенствования других транспортных средств, таких как автобусы, привели к упадку трамваев в начале-середине 20-го века. Однако трамваи пережили возрождение с 1980-х годов.
История пассажирских трамваев, трамваев и троллейбусных систем началась в начале девятнадцатого века. Ее можно разделить на несколько отдельных периодов, определяемых основными используемыми средствами энергии. Предшественниками трамвая были деревянные или каменные пути для повозок , которые использовались в Центральной Европе для перевозки шахтерских тележек с нефланцевыми колесами с 1500-х годов, и мощеные известняковые пути, спроектированные римлянами для тяжелого конного и бычьего транспорта. К 1700-м годам мощеные пути с чугунными рельсами были введены в Англии для транспортировки угля, камня или железной руды из шахт на городские фабрики и доки.
Первым в мире пассажирским поездом или трамваем была железная дорога Суонси и Мамблс в Уэльсе , Великобритания. Британский парламент принял Закон о железной дороге Суонси и Мамблс в 1804 году, и конное сообщение началось в 1807 году. [5] Служба была закрыта в 1827 году, но была возобновлена в 1860 году, снова с использованием лошадей. [6] С 1877 года она работала на паре, а затем, с 1929 года, на очень больших (106-местных) электрических трамваях, до закрытия в 1960 году. [7] Однако железная дорога Суонси и Мамблс была чем-то вроде уникального проекта, и ни один уличный трамвай не появлялся в Великобритании до 1860 года, когда один был построен в Биркенхеде американцем Джорджем Фрэнсисом Трейном . [8]
Уличные железные дороги появились в Америке раньше, чем в Европе, из-за плохого покрытия улиц в американских городах, что делало их непригодными для конных автобусов , которые тогда были распространены на хорошо вымощенных улицах европейских городов. Движение конок по рельсам обеспечивало гораздо более плавную езду. Существуют записи о работе уличной железной дороги в Балтиморе еще в 1828 году, однако первым аутентичным трамваем в Америке была New York and Harlem Railroad , разработанная ирландским строителем вагонов Джоном Стивенсоном в Нью-Йорке, которая начала обслуживаться в 1832 году. [9] [10] Линия Fourth Avenue компании New York and Harlem Railroad проходила вдоль Бауэри и Четвертой авеню в Нью-Йорке. За ней в 1835 году последовала New Orleans and Carrollton Railroad в Новом Орлеане, штат Луизиана , [11] которая до сих пор работает как St. Charles Streetcar Line . Другие американские города не следовали этому примеру до 1850-х годов, после чего «животные железные дороги» стали все более распространенной особенностью в крупных городах. [11]
Первая постоянная трамвайная линия в континентальной Европе была открыта в Париже в 1855 году Альфонсом Луба, который до этого работал на американских трамвайных линиях. [12] Трамвай был развит во многих городах Европы (некоторые из самых обширных систем были обнаружены в Берлине, Будапеште , Бирмингеме , Санкт-Петербурге , Лиссабоне , Лондоне , Манчестере , Париже , Киеве ).
Первый трамвай в Южной Америке открылся в 1858 году в Сантьяго, Чили . Первые трамваи в Австралии открылись в 1860 году в Сиднее . Первое трамвайное сообщение в Африке началось в Александрии 8 января 1863 года. Первые трамваи в Азии открылись в 1869 году в Батавии (Джакарта), Голландская Ост-Индия (Индонезия) .
Ограничения конок включали тот факт, что любое животное могло работать только определенное количество часов в день, его нужно было содержать, чистить, кормить и ухаживать за ним изо дня в день, и оно производило огромное количество навоза, который трамвайная компания должна была хранить и затем утилизировать. Поскольку типичная лошадь тянула трамвай около дюжины миль в день и работала четыре или пять часов, многим системам требовалось десять или более лошадей в конюшне для каждой конки. В 1905 году британская газета Newcastle Daily Chronicle сообщила, что «большое количество списанных лондонских конных трамваев было отправлено в Линкольншир , где они использовались в качестве спальных комнат для сборщиков картофеля ». [13]
Лошади продолжали использоваться для маневровых работ вплоть до 20 века, и многие крупные столичные линии просуществовали до начала 20 века. В Нью-Йорке регулярно ходили конки на линии Bleecker Street Line до ее закрытия в 1917 году . [14] В Питтсбурге, штат Пенсильвания , линия Sarah Street использовалась лошадьми до 1923 года. Последние регулярные вагоны, запряженные мулами, в США работали в Салфур-Роке, штат Арканзас , до 1926 года и были отмечены почтовой маркой США, выпущенной в 1983 году. [15] Последнее обслуживание трамвая на мулах в Мехико закончилось в 1932 году, а трамвай на мулах в Селайе, Мексика , просуществовал до 1954 года. [16] Последний конный трамвай, который был выведен из эксплуатации в Великобритании, доставлял пассажиров от железнодорожной станции Финтона до перекрестка Финтона, расположенного в одной миле по главной железной дороге Ома-Эннискиллен в Северной Ирландии. Трамвай совершил свою последнюю поездку 30 сентября 1957 года, когда закрылась линия Ома — Эннискиллен. «Фургон» хранится в Музее транспорта Ольстера .
Конки по-прежнему работают на построенной в 1876 году конной трамвайной линии Douglas Bay на острове Мэн и на конке 1894 года в Виктор-Харборе в Южной Австралии . Новые конные системы были установлены в музее Хоккайдо в Японии, а также в Диснейленде . Маршрут конки в польской гмине Мрозы , впервые построенный в 1902 году, был вновь открыт в 2012 году.
Первые механические трамваи работали на паре . [17] Как правило, существовало два типа паровых трамваев. Первый и наиболее распространенный имел небольшой паровоз (называемый трамвайным двигателем в Великобритании) во главе линии из одного или нескольких вагонов, похожий на небольшой поезд. Системы с такими паровыми трамваями включали Крайстчерч , Новая Зеландия; Сидней, Австралия; другие городские системы в Новом Южном Уэльсе ; Мюнхен , Германия (с августа 1883 года), [18] Британская Индия (с 1885 года) и паровой трамвай Дублина и Блессингтона (с 1888 года) в Ирландии. Паровые трамваи также использовались на пригородных трамвайных линиях вокруг Милана и Падуи ; последний трамвай Gamba de Legn («Peg-Leg») ходил по маршруту Милан- Маджента -Кастано-Примо в конце 1957 года. [19]
Другой тип парового трамвая имел паровой двигатель в корпусе трамвая, называемый трамвайным двигателем (Великобритания) или паровым манекеном (США). Самая известная система, принявшая такие трамваи, была в Париже. Французские паровые трамваи также работали в Рокхэмптоне , в австралийском штате Квинсленд, между 1909 и 1939 годами. В Стокгольме , Швеция, была паровая трамвайная линия на острове Сёдермальм между 1887 и 1901 годами.
Трамвайные двигатели обычно модифицировались, чтобы сделать их пригодными для движения по улицам в жилых районах. Колеса и другие движущиеся части машин обычно были закрыты из соображений безопасности и для того, чтобы сделать двигатели тише. Часто принимались меры, чтобы двигатели не выделяли видимый дым или пар. Обычно двигатели использовали кокс, а не уголь в качестве топлива, чтобы избежать выделения дыма; конденсаторы или перегрев использовались, чтобы избежать выделения видимого пара. Главным недостатком этого типа трамвая было ограниченное пространство для двигателя, поэтому эти трамваи обычно были недостаточно мощными. Паровые трамваи сошли на нет примерно в 1890-х — 1900-х годах, будучи замененными электрическими трамваями.
Другой движущей системой для трамваев была канатная дорога, которая тянулась по фиксированному пути движущимся стальным тросом, трос обычно проходил в щели ниже уровня улицы. Энергия для перемещения троса обычно обеспечивалась на участке «электростанции», расположенном на расстоянии от самого транспортного средства. Железная дорога Лондона и Блэкуолла , которая открылась для пассажиров в восточном Лондоне, Англия, в 1840 году использовала такую систему. [20]
Первая практическая линия канатной дороги была испытана в Сан-Франциско в 1873 году. Часть ее успеха приписывается разработке эффективного и надежного механизма захвата кабеля , чтобы захватывать и освобождать движущийся кабель без повреждения. Вторым городом, где эксплуатировались канатные трамваи, был Данидин , с 1881 по 1957 год. [21]
Самая обширная кабельная система в США была построена в Чикаго поэтапно между 1859 и 1892 годами. В Нью-Йорке было создано несколько линий канатной дороги, которые работали с 1883 по 1909 год. [22] В Лос-Анджелесе также было несколько линий канатной дороги, включая Second Street Cable Railroad, которая работала с 1885 по 1889 год, и Temple Street Cable Railway, которая работала с 1886 по 1898 год. [ необходима ссылка ]
С 1885 по 1940 год в городе Мельбурн , Виктория, Австралия, работала одна из крупнейших кабельных систем в мире, на пике своей деятельности она насчитывала 592 трамвая на 75 километрах (47 миль) путей. Также было две изолированные кабельные линии в Сиднее , Новый Южный Уэльс, Австралия; линия Северного Сиднея с 1886 по 1900 год и линия Кинг-стрит с 1892 по 1905 год. [ необходима цитата ]
В Дрездене , Германия, в 1901 году начала работать надземная подвесная канатная дорога, следующая за однорельсовой плавающей трамвайной системой Eugen Langen . Канатные дороги работали на Хайгейт-Хилл в Северном Лондоне и от Кеннингтона до Брикстон- Хилл в Южном Лондоне. [ когда? ] Они также работали вокруг «Верхнего Дугласа» на острове Мэн с 1897 по 1929 год (канатная дорога 72/73 — единственная сохранившаяся из всего парка). [ необходима ссылка ]
В Италии, в Триесте , трамвайная линия Триест–Опичина была открыта в 1902 году, причём самый крутой участок маршрута преодолевался с помощью фуникулера и его тросов. [ необходима цитата ]
Канатные дороги страдали от высоких затрат на инфраструктуру , поскольку необходимо было обеспечить дорогостоящую систему кабелей , шкивов , стационарных двигателей и длинных подземных конструкций под рельсами. Они также требовали физической силы и навыков для управления, а также оповещения операторов, чтобы избежать препятствий и других канатных дорог. Кабель приходилось отсоединять («сбрасывать») в определенных местах, чтобы позволить кабинам двигаться по инерции, например, при пересечении другой кабельной линии. Затем кабель приходилось «поднимать», чтобы возобновить движение, вся операция требовала точного расчета времени, чтобы избежать повреждения кабеля и механизма захвата. Обрывы и потертости кабеля, которые случались часто, требовали полного прекращения обслуживания по кабельному маршруту, пока кабель ремонтировался. Из-за общего износа всю длину кабеля (обычно несколько километров) приходилось заменять по регулярному графику. После разработки надежных трамваев с электрическим приводом дорогостоящие системы канатных дорог с высоким уровнем обслуживания были быстро заменены в большинстве мест. [ необходима цитата ]
Канатные дороги оставались особенно эффективными в холмистых городах, поскольку их неприводные колеса не теряли сцепление при подъеме или спуске с крутого холма. Движущийся трос тянул вагон на холм с постоянной скоростью, в отличие от маломощного парового или конного вагона. Канатные дороги имеют колесные тормоза и тормоза гусениц , но трос также помогает удерживать вагон на спуске с постоянной скоростью. Эффективность на крутой местности частично объясняет выживание канатных дорог в Сан-Франциско. [ необходима цитата ]
Канатные дороги Сан-Франциско , хотя их число значительно сократилось, продолжают обеспечивать регулярные транспортные услуги, в дополнение к тому, что они являются известной туристической достопримечательностью . Одна кабельная линия также сохранилась в Веллингтоне (перестроенная в 1979 году как фуникулер , но по-прежнему называемая « Веллингтонской канатной дорогой »). Другая система с двумя отдельными кабельными линиями и общей электростанцией посередине работает от валлийского города Лландидно до вершины холма Грейт-Орм в Северном Уэльсе , Великобритания. [ требуется цитата ]
Hastings и некоторые другие трамваи, например Stockholms Spårvägar в Швеции и некоторые линии в Карачи , использовали бензиновые трамваи. Galveston Island Trolley в Техасе использовала дизельные трамваи из-за расположения города, подверженного ураганам, что привело бы к частому повреждению системы электроснабжения. Хотя Портленд, Виктория, рекламирует свой туристический трамвай [23] как канатную дорогу, на самом деле он работает с использованием дизельного двигателя. Трамвай, который курсирует по кольцевому маршруту вокруг города Портленд, использует манекены и салоны, ранее использовавшиеся в системе канатного трамвая Мельбурна и с тех пор восстановленные.
В конце 19-го и начале 20-го веков ряд систем в различных частях мира использовали трамваи, работающие на газе, в частности нафта или угольный газ . Известно, что газовые трамваи работали между Альфингтоном и Клифтон-Хиллом в северных пригородах Мельбурна , Австралия (1886–1888); в Берлине и Дрездене , Германия; в Эстонии (1921–1951); между Еленей-Гурой , Цеплице и Собешувом в Польше (с 1897); и в Великобритании в Литам-Сент-Эннс , Траффорд-Парке , Манчестер (1897–1908) и Ните , Уэльс (1896–1920).
Сравнительно мало было опубликовано о газовых трамваях. Тем не менее, исследование по этой теме было проведено для статьи в октябрьском выпуске 2011 года "The Times", исторического журнала Австралийской ассоциации коллекционеров расписаний, позже переименованной в Австралийскую ассоциацию расписаний. [24] [25]
Первая в мире электрическая трамвайная линия работала в Сестрорецке под Санкт-Петербургом, изобретенная и испытанная изобретателем Федором Пироцким в 1875 году. [26] [27] Позже, используя похожую технологию, Пироцкий ввел в эксплуатацию первый общественный электрический трамвай в Санкт-Петербурге, который работал только в сентябре 1880 года. [28] Второй демонстрационный трамвай был представлен Siemens & Halske на Берлинской промышленной выставке 1879 года. Первым общественным электрическим трамваем, используемым для постоянного обслуживания, был трамвай Гросс-Лихтерфельде в Лихтерфельде под Берлином в Германии, который открылся в 1881 году. Он был построен Вернером фон Сименсом, который связался с Пироцким. Это был первый в мире коммерчески успешный электрический трамвай. Сначала он получал ток от рельсов, а контактный провод был установлен в 1883 году. [29]
В Британии Volk's Electric Railway была открыта в 1883 году в Брайтоне. Эта двухкилометровая линия вдоль набережной, переделанная на 2 фута 8 дюймов+1 ⁄ 2 дюйма(825 мм) в 1884 году, остается в эксплуатации как старейший действующий электрический трамвай в мире. Также в 1883 годутрамвай Mödling and Hinterbrühlбыл открыт недалеко отВеныв Австрии. Это был первый в мире трамвай, курсирующий по регулярному маршруту, который работал на электричестве, подаваемом по воздушной линии спантографными токосъемниками.Блэкпульский трамвайбыл открыт в Блэкпуле, Великобритания, 29 сентября 1885 года с использованием кабельного коллектора вдоль набережной Блэкпула. Эта система все еще работает в модернизированном виде.[30]
Самая ранняя трамвайная система в Канаде была построена Джоном Джозефом Райтом, братом известного горнодобывающего предпринимателя Уитакера Райта , в Торонто в 1883 году, представив электрические трамваи в 1892 году. В США несколько экспериментальных электрических трамваев были выставлены на Всемирной выставке хлопка 1884 года в Новом Орлеане, штат Луизиана , но они не были признаны достаточно хорошими, чтобы заменить беспламенные двигатели Ламма , которые тогда приводили в движение трамвай St. Charles Avenue в этом городе. Первая коммерческая установка электрического трамвая в Соединенных Штатах была построена в 1884 году в Кливленде, штат Огайо , и эксплуатировалась в течение одного года компанией East Cleveland Street Railway Company. [31] Первая общегородская электрическая трамвайная система была внедрена в 1886 году в Монтгомери, штат Алабама , компанией Capital City Street Railway Company и работала в течение 50 лет. [32]
В 1888 году Richmond Union Passenger Railway начала эксплуатировать трамваи в Ричмонде, штат Вирджиния , которые построил Фрэнк Дж. Спраг . Позже Спраг разработал систему управления несколькими вагонами , впервые продемонстрированную в Чикаго в 1897 году, что позволило сцепить несколько вагонов и управлять ими одному машинисту. Это дало начало современному поезду метро . После усовершенствования Спрагом системы подвесных «троллей» на трамваях для сбора электроэнергии с воздушных проводов , электрические трамвайные системы были быстро приняты по всему миру. [33]
Более ранние электропоезда оказались сложными или ненадежными и имели ограниченный успех до второй половины 1880-х годов, когда были разработаны новые типы токоприемников. [28] Линия Сименса, например, обеспечивала электроснабжение через контактный рельс и обратный рельс, как модель поезда , ограничивая напряжение , которое могло использоваться, и подавая электрический удар людям и животным, пересекающим пути. [34] Позже Сименс разработал свою собственную версию воздушного токосъема, названную носовым токосъемником . Одна из первых систем, использовавших его, была в Торолде, Онтарио , открытая в 1887 году, и она считалась довольно успешной. Хотя эта линия оказалась довольно универсальной как одна из самых ранних полностью функциональных установок электрического трамвая, она требовала поддержки на конной тяге при подъеме на Ниагарский уступ и в течение двух месяцев зимы, когда гидроэлектроэнергия была недоступна. Она продолжала работать в своем первоначальном виде до 1950-х годов. [ необходима цитата ]
Сидни Хоу Шорт спроектировал и изготовил первый электродвигатель , который управлял трамваем без передач. Якорь двигателя был напрямую соединен с осью трамвая для создания движущей силы. [35] [36] [37] [38] [39] Шорт был пионером «применения системы трубопроводов скрытого питания», тем самым устранив необходимость в воздушном проводе и столбе для трамваев и железных дорог. [40] [35] [36] Во время работы в Денверском университете он провел эксперименты, которые установили, что вагоны с многосекционным приводом являются лучшим способом управления поездами и трамваями. [35] [36]
В 1890-х годах электрические трамваи распространились во многих европейских городах, таких как:
Сараево построило общегородскую систему электрических трамваев в 1895 году. [42] Будапешт создал свою трамвайную систему в 1887 году, и его кольцевая линия стала самой загруженной трамвайной линией в Европе, с трамваем, курсирующим один раз в минуту в час пик. Бухарест и Белград [43] осуществляли регулярное сообщение с 1894 года . [44] [45] Любляна ввела свою трамвайную систему в 1901 году — она закрылась в 1958 году. [46] В Осло был первый трамвай в Скандинавии , начавший работу 2 марта 1894 года. [47]
Первым электрическим трамваем в Австралии была система Sprague, продемонстрированная на выставке в честь столетия Мельбурна в Мельбурне в 1888 году ; впоследствии она была установлена как коммерческое предприятие, работающее между внешним пригородом Мельбурна Бокс-Хилл и тогдашним туристическим провинциальным городом Донкастер с 1889 по 1896 год. [48] Электрические системы были также построены в Аделаиде , Балларате , Бендиго , Брисбене , Фримантле , Джилонге , Хобарте , Калгурли , Лонсестоне , Леоноре , Ньюкасле , Перте и Сиднее .
_(cropped).jpg/1280px-Art_work_of_Toledo,_Ohio_-_DPLA_-_0a107364e8d8eb430ebc183d28c46463_(page_31)_(cropped).jpg)
К 1970-м годам единственной полноценной трамвайной системой, оставшейся в Австралии, была трамвайная система Мельбурна. Однако в других местах также оставалось несколько отдельных линий: трамвайная линия Гленелга , соединяющая Аделаиду с прибрежным пригородом Гленелг , и туристические трамваи в городах Викторианских золотых приисков Бендиго и Балларат. В последние годы система Мельбурна, общепризнанная как крупнейшая городская трамвайная сеть в мире, была значительно модернизирована и расширена. [49] Линия Аделаиды была продлена до Entertainment Centre, и ведутся работы по дальнейшему расширению. [50] В Сиднее трамваи (или легкорельсовый транспорт) были вновь введены в эксплуатацию 31 августа 1997 года. Совершенно новая система, известная как G:link , была введена на Золотом побережье, Квинсленд , 20 июля 2014 года. Легкорельсовый транспорт Ньюкасла открылся в феврале 2019 года, а легкорельсовый транспорт Канберры открылся 20 апреля 2019 года. [51] Это первый случай, когда в Канберре появились трамваи, хотя планы Уолтера Берли Гриффина 1914–1920 годов для столицы, которые тогда находились на стадии планирования, предлагали трамвайную систему Канберры. [52]
В Японии первой трамвайной системой стала Киотская электрическая железная дорога, начавшая работу в 1895 году. [53] К 1932 году сеть выросла до 82 железнодорожных компаний в 65 городах, а общая протяженность сети составила 1479 км (919 миль). [54] К 1960-м годам трамвай в Японии практически исчез. [55] [56]
Две редкие, но важные альтернативы — это сбор тока по трубопроводу , который широко использовался в Лондоне, Вашингтоне (округ Колумбия) и Нью-Йорке, и метод сбора тока поверхностным контактом , используемый в Вулверхэмптоне (система Лорейна), Торки и Гастингсе в Великобритании (система Долтер-стад) и в Бордо , Франция ( система электроснабжения на уровне земли ). [ необходима ссылка ]
Удобство и экономичность электричества привели к его быстрому принятию после того, как были решены технические проблемы производства и передачи электроэнергии. Электрические трамваи в значительной степени заменили силу животных и другие формы движущей силы, включая кабель и пар, в конце 19-го и начале 20-го веков. [ необходима цитата ]
Была одна особая опасность, связанная с трамваями, питаемыми от контактного столба воздушной линии на ранних электрифицированных системах. Поскольку трамвай полагается на контакт с рельсами для обратного пути тока, проблема возникает, если трамвай сходит с рельсов или (чаще) если он останавливается на участке пути, который был сильно посыпан песком предыдущим трамваем, и трамвай теряет электрический контакт с рельсами. В этом случае нижняя часть трамвая, в силу контура цепи через вспомогательные нагрузки (например, внутреннее освещение), находится под напряжением при полном напряжении питания, обычно 600 вольт постоянного тока. В британской терминологии такой трамвай назывался «заземленным» — не путать с использованием этого термина в американском английском, что означает полную противоположность. Любой человек, сошедший с трамвая и замкнувший цепь возврата заземления своим телом, мог получить серьезный удар током. Если трамвай был «заземлен», водитель должен был спрыгнуть с трамвая (избегая одновременного контакта с трамваем и землей) и опустить столб трамвая, прежде чем позволить пассажирам выйти из трамвая. Если трамвай не сходил с рельсов, его обычно можно было восстановить, пустив воду по рельсам с точки, расположенной выше трамвая, при этом вода обеспечивала токопроводящий мост между трамваем и рельсами. [ необходима цитата ] С улучшением технологий это перестало быть проблемой.
В 2000-х годах несколько компаний представили конструкции без контактной сети: линия Citadis компании Alstom использует третий рельс, PRIMOVE LRV компании Bombardier заряжается с помощью бесконтактных индукционных пластин, встроенных в рельсы, а трамвай CAF URBOS использует технологию ультраконденсаторов [57] [58]
Еще в 1834 году Томас Дэвенпорт , кузнец из Вермонта, изобрел работающий от батареи электродвигатель, который он позже запатентовал. В следующем году он использовал его для управления небольшой моделью электромобиля на коротком участке пути диаметром четыре фута. [59] [60]
Попытки использовать батареи в качестве источника электроэнергии предпринимались с 1880-х и 1890-х годов, безуспешные испытания проводились, среди прочего, в Бендиго и Аделаиде в Австралии, и в течение примерно 14 лет в качестве Hague accutram of HTM в Нидерландах. Первые трамваи в Бендиго, Австралия, в 1892 году работали на батареях, но всего через три месяца их заменили конными трамваями. В Нью-Йорке некоторые второстепенные линии также использовали аккумуляторные батареи. Затем, совсем недавно, в 1950-х годах, более длинная линия трамвая на батареях прошла от Милана до Бергамо . В Китае есть линия трамвая на батареях в Нанкине , которая работает с 2014 года. [61] В 2019 году метрополитен Западного Мидленда в Бирмингеме , Англия, принял трамваи на батареях на участках через центр города недалеко от здания муниципалитета Бирмингема, внесенного в список I степени .
В Париже и Берне (Швейцария) эксплуатировались трамваи, работавшие на сжатом воздухе с использованием системы Мекарски . [62] [63] Испытания на уличных трамваях в Великобритании, в том числе трамвайной компанией North Metropolitan Tramway Company между Кингс-Кросс и Холлоуэем, Лондон (1883), дали приемлемые результаты, но были признаны неэкономичными из-за совокупного потребления угля стационарным компрессором и бортовым паровым котлом. [64] [65]
Трамвайная линия Триест –Опичина в Триесте использует гибридную систему фуникулера. Обычные электрические трамваи работают по улицам и по выделенным путям на большей части своего маршрута. Однако на одном крутом участке пути им помогают канатные тягачи, которые толкают трамваи вверх по склону и действуют как тормоза при движении под уклон. В целях безопасности канатные тягачи всегда размещаются на стороне трамвая, направленной вниз.
Подобные системы использовались и в других местах в прошлом, в частности, на противовесе Королевы Анны в Сиэтле и на пристани Дарлинг-стрит в Сиднее.
В середине 20-го века многие трамвайные системы были расформированы, заменены автобусами, троллейбусами , автомобилями или скоростным транспортом . Заговор трамвая General Motors был примером упадка трамваев в Соединенных Штатах. В 21-м веке трамваи были вновь введены в городах, где они были закрыты в течение десятилетий (например, Tramlink в Лондоне), или сохранены в качестве исторического наследия (например, Spårväg City в Стокгольме). Большинство трамваев, произведенных с 1990-х годов (например, серии Bombardier Flexity и Alstom Citadis ), представляют собой сочлененные низкопольные трамваи с такими функциями, как рекуперативное торможение .
В марте 2015 года China South Rail Corporation (CSR) продемонстрировала первый в мире трамвай на водородных топливных элементах на сборочном заводе в Циндао . Главный инженер дочерней компании CSR CSR Sifang Co Ltd. Лян Цзяньин сказал, что компания изучает, как сократить эксплуатационные расходы трамвая. [66] [67]
Трамваи использовались для двух основных целей: для перевозки пассажиров и для перевозки грузов. Существует несколько типов пассажирских трамваев:
.JPG_-_panoramio.jpg/1280px-New_Flexity_LR_vehicles_approach_Spadina_and_King,_2016_07_21_(15).JPG_-_panoramio.jpg)
Существует два основных типа трамваев: классический трамвай, построенный в начале 20 века, когда трамвайная система работала в смешанном трафике, и более поздний тип, который чаще всего ассоциируется с трамвайной системой, имеющей свое собственное право проезда. Трамвайные системы, имеющие свое собственное право проезда, часто называют легкорельсовым транспортом, но это не всегда так. Хотя эти две системы различаются по принципу работы, их оборудование во многом одинаково.
Трамваи традиционно управлялись с помощью отдельных рычагов для подачи питания и тормозов. Более современные транспортные средства используют контроллер в стиле локомотива , который включает в себя выключатель мертвого человека . Успех трамвая PCC также привел к тому, что трамваи стали использовать ножное управление в автомобильном стиле, что позволяло управлять поездом без помощи рук, особенно когда водитель отвечал за сбор платы за проезд.
Электрические трамваи используют различные устройства для сбора электроэнергии с воздушных линий . Наиболее распространенным устройством является пантограф , в то время как некоторые старые системы используют контактные столбы или носовые коллекторы . Подача электроэнергии с уровня земли стала более поздней инновацией. Другая технология использует суперконденсаторы : когда изолятор на стрелочном переводе отключает питание трамвая на коротком расстоянии вдоль линии, трамвай может использовать энергию, накопленную в большом конденсаторе, чтобы проехать трамвай через зазор в подаче электроэнергии. [68] Старые трамвайные системы в Лондоне, Манхэттене (Нью-Йорк Сити) и Вашингтоне, округ Колумбия, использовали рельсы под напряжением, как на электрифицированных железных дорогах с третьим рельсом, но в канале под дорогой, из которого они получали электроэнергию через плуг . Это называлось токосъемом в канале . Вашингтонский был последним из них, который закрылся в 1962 году. Ни один коммерческий трамвай больше не использует эту систему. Совсем недавно был разработан эквивалент этих систем, который позволяет безопасно устанавливать третий рельс на городских улицах, известный как поверхностный токосъем или наземное электроснабжение ; основным примером этого является новый трамвай в Бордо .
Система электроснабжения на уровне земли, также называемая поверхностным токосъемом или alimentation par le sol (APS), является обновленной версией оригинальной системы типа stud. APS использует третий рельс, размещенный между ходовыми рельсами, разделенными электрически на восьмиметровые питаемые сегменты с трехметровыми нейтральными секциями между ними. Каждый трамвай имеет два конька для сбора энергии, рядом с которыми находятся антенны, которые посылают радиосигналы для питания сегментов рельса питания, когда трамвай проезжает по ним.
Более старые системы требовали механических коммутационных систем, которые были восприимчивы к проблемам окружающей среды. В любой момент времени не более двух последовательных сегментов под трамваем должны быть под напряжением. Беспроводная и твердотельная коммутация устраняет механические проблемы.
Компания Alstom разработала систему в первую очередь для того, чтобы избежать проникновения кабелей электропитания в чувствительную зону старого города Бордо . [69]
Схемы маршрутов трамвайных систем мира существенно различаются, что приводит к разным топологиям сетей .
Полученные схемы маршрутов очень различаются. Некоторые имеют рациональную структуру, охватывающую зону охвата как можно эффективнее, а новые пригороды планируются с трамвайными линиями, неотъемлемыми от их планировки, как в случае Амстердама . Бордо и Монпелье построили комплексные сети, основанные на радиальных маршрутах с многочисленными взаимосвязями, за последние два десятилетия. Некоторые системы обслуживают только части своих городов, и Берлин является ярким примером, поскольку трамваи пережили политическое разделение города только в восточной части. Другие системы в конечном итоге получили довольно случайную карту маршрутов, например, когда некоторые предыдущие компании-операторы прекратили работу (как в случае с трамвайными путями vicinaux/buurtspoorwegen в Брюсселе ) или когда были сохранены изолированные отдаленные линии (как на восточной окраине Берлина). В Риме остаток системы состоит из трех изолированных радиальных маршрутов, не соединяющихся в древнем центре города, а связанных кольцевым маршрутом. Некоторые явно аномальные линии продолжают работать там, где строительство новой линии нецелесообразно по рациональным причинам, поскольку строительство новой линии обходится гораздо дороже, чем продолжение эксплуатации существующей.
В некоторых местах во время ремонта дорог используют возможность проложить трамвайные пути (хотя и без прокладки воздушных линий), даже если в данный момент трамвайное сообщение не планируется: так обстоит дело на Лейпцигерштрассе в Берлине, на площади Харлеммер-Хауттюйнен в Амстердаме и на площади Ботермаркт в Генте.
Трамвайные системы работают через национальные границы в Базеле (из Швейцарии во Францию и Германию), Женеве (из Швейцарии во Францию) и Страсбурге (из Франции в Германию). Планируемая линия, соединяющая Хасселт (Бельгия) с Маастрихтом (Нидерланды), была отменена в июне 2022 года.
Трамвайные пути могут иметь различные профили рельсов для соответствия различным условиям эксплуатации транспортного средства. Они могут быть встроены в бетон для эксплуатации на улице или использовать стандартный балластный путь со шпалами на высокоскоростных участках. Более экологичным решением является встраивание путей в травяной дерн , подход, известный как зеленый путь .
Трамвайные пути используют рифленый рельс с канавкой, предназначенной для трамвайных или железнодорожных путей на тротуаре или травяных поверхностях (травяной путь или путь на газоне). Рельс имеет головку рельса с одной стороны и ограждение с другой. Ограждение обеспечивает размещение фланца. Ограждение не несет веса, но может действовать как контрольный рельс. Желобчатый рельс был изобретен в 1852 году Альфонсом Луба , французским изобретателем, который разработал усовершенствования в трамвайном и железнодорожном оборудовании и помог разработать трамвайные линии в Нью-Йорке и Париже. Изобретение рифленого рельса позволило прокладывать трамвайные пути, не создавая неудобств другим участникам дорожного движения, за исключением ничего не подозревающих велосипедистов, колеса которых могли застрять в канавке. Канавки могут заполняться гравием и грязью (особенно если они используются нечасто или после периода простоя) и время от времени нуждаются в очистке, которую выполняет «очистной» трамвай. Невыполнение требования по очистке канавок может привести к неровностям на дороге для пассажиров, повреждению колеса или рельса и возможному сходу с рельсов.
В узких местах двухпутные трамвайные линии иногда сокращают до однопутных или, чтобы избежать стрелок , переплетают пути.
Там, где пути расходятся, водитель выбирает маршрут, обычно либо щелкнув переключатель на панели приборов, либо используя педаль питания — обычно, если питание подано, трамвай едет прямо, тогда как если питание не подано, трамвай поворачивает. Некоторые системы используют автоматические системы установки стрелок, где маршрут для каждой поездки загружается с центрального компьютера, и бортовой компьютер активирует каждую стрелку, когда она к ней подходит, через индукционную петлю . Так обстоит дело в Manchester Metrolink . [70] Если система с питанием выходит из строя, большинством стрелок можно управлять вручную, вставив металлический рычаг («стрелочный железный») в стрелочный привод .
Трамвайные остановки могут быть похожи на автобусные остановки по конструкции и использованию, особенно на участках, идущих по улице, где в некоторых случаях другие транспортные средства по закону обязаны останавливаться вдали от дверей трамвая. Некоторые остановки могут иметь железнодорожные платформы , особенно на частных участках с правом проезда и где трамваи садятся на стандартную высоту железнодорожной платформы , в отличие от использования ступенек у двери или низкопольных трамваев .
Исторически колея путей имела значительные вариации, с узкой колеей, распространенной во многих ранних системах. Однако большинство систем легкорельсового транспорта теперь имеют стандартную колею . Важным преимуществом стандартной колеи является то, что на ней можно использовать стандартное оборудование для обслуживания железных дорог, а не специально изготовленную технику. Использование стандартной колеи также позволяет легко доставлять и перемещать легкорельсовые транспортные средства с помощью грузовых железных дорог и локомотивов.
Другим фактором в пользу стандартной колеи является то, что низкопольные транспортные средства становятся популярными, и, как правило, недостаточно места для перемещения инвалидных колясок между колесами в узкой колеи. Стандартная колея также позволяет — по крайней мере, в теории — больший выбор производителей и, таким образом, более низкие затраты на закупку новых транспортных средств. Однако другие факторы, такие как электрификация или габарит погрузки , для которых существует больше вариаций, могут потребовать дорогостоящих индивидуальных установок независимо от этого.
Ежегодно производится около 5000 новых трамваев. По состоянию на февраль 2017 года 4478 новых трамваев были заказаны у производителей, а также открыты варианты еще на 1092. [71]
Основные производители:
Трамваи находятся в периоде роста, около 800 трамвайных систем работают по всему миру, около 10 новых систем открываются каждый год, и многие постепенно расширяются. [89] Некоторые из этих систем датируются концом 19-го или началом 20-го века. За последние 20 лет их число было увеличено современными трамвайными или легкорельсовыми системами в городах, которые отказались от этого вида транспорта. Также появились некоторые новые трамвайные системы в городах, где их никогда раньше не было.
Трамваи с трамвайными вагонами ( британский английский ) или уличные железные дороги с трамваями ( североамериканский английский ) были распространены во всем индустриальном мире в конце 19-го и начале 20-го века, но они исчезли из большинства городов Великобритании, Канады, Франции и США к середине 20-го века. [90]
Напротив, трамваи в некоторых частях континентальной Европы продолжали использоваться во многих городах, хотя в некоторых странах, включая Нидерланды, наблюдался спад. [91]
С 1980 года трамваи снова стали популярны во многих местах, отчасти потому, что их тенденция доминировать на проезжей части, ранее считавшаяся недостатком, теперь считается достоинством, поскольку она повышает видимость общественного транспорта (побуждая пользователей автомобилей менять способ передвижения) и позволяет перестраивать улицы, чтобы предоставить больше места пешеходам, делая города более приятными для жизни. Новые системы были построены в Соединенных Штатах, Великобритании, Ирландии, Италии, Франции, Австралии и многих других странах.
В Милане, Италия, старые трамваи « Ventotto » считаются «символом» города. То же самое можно сказать о трамваях в Мельбурне в целом, но особенно о культовом классе W. Система трамвая Торонто также стала культовым символом города, управляя крупнейшей сетью в Америке, а также единственной крупномасштабной трамвайной системой в Канаде (не включая системы легкорельсового транспорта или исторические линии). [92] [93]
Крупнейшие трамвайные (классический трамвай, трамвай , штрассенбан ) и скоростные трамвайные ( легкорельсовый транспорт , stadtbahn ) сети в мире по длине маршрутов по состоянию на 2016 год [94] :
Другие крупные транспортные сети, эксплуатирующие трамвайные и легкорельсовые системы, включают:
Исторически сложилось так, что парижская трамвайная система на пике своего развития была крупнейшей в мире системой с 1111 км (690 миль) путей в 1925 году [ требуется ссылка ] (по другим данным, около 640 км (400 миль) длины маршрутов в 1930 году). Однако она была полностью закрыта в 1938 году. [121] Следующая по величине система, по-видимому, имела длину 857 км (533 мили) в Буэнос-Айресе до 19 февраля 1963 года. Третьей по величине была Чикагская, с более чем 850 км (530 миль) путей, [122] но вся она была преобразована в троллейбусное и автобусное обслуживание к 21 июня 1958 года. До своего упадка BVG в Берлине управляла очень большой сетью с 634 км (394 мили) маршрутов. До того, как система была преобразована в троллейбусное (а позднее и автобусное) обслуживание в 1930-х годах (последний трамвай закрылся 6 июля 1952 года), первое поколение лондонской сети имело 555 км (345 миль) маршрутов в 1931 году. [123] В 1958 году трамваи в Рио-де-Жанейро были использованы на (433 км; 269 миль) пути. Последняя линия, маршрут Санта-Тереза , была закрыта в 1968 году. [124] В течение периода в 1980-х годах самая большая в мире трамвайная система была в Ленинграде (Санкт-Петербурге) с 350 км (220 миль), СССР, и была включена в качестве таковой в Книгу рекордов Гиннесса ; [ требуется ссылка ] однако трамвайная система Санкт-Петербурга уменьшилась в размерах после распада Советского Союза. В 1960 году в Вене было 340 км (211 миль) до расширения автобусных перевозок и открытия метро (1976). Замена трамвайных маршрутов метрополитеном продолжается. 320 км (199 миль) было в Миннеаполисе–Сент-Поле в 1947 году: трамваи прекратили движение 31 октября 1953 года в Миннеаполисе и 19 июня 1954 года в Сент-Поле. [125] Сиднейская трамвайная сеть , до своего закрытия 25 февраля 1961 года, имела 291 км (181 милю) маршрутов и, таким образом, была крупнейшей в Австралии. С 1961 года система Мельбурна (признанная крупнейшей в мире) приняла на себя титул Сиднея как крупнейшей сети в Австралии.
Модели трамваев популярны в масштабе HO (1:87) и масштабе O (1:48 в США и, как правило, 1:43,5 и 1:45 в Европе и Азии). Они, как правило, имеют привод и принимают пластиковые фигурки внутри. Распространенными производителями являются Roco и Lima , а также изготавливаются многие индивидуальные модели. Немецкая фирма Hödl [126] и австрийская Halling [127] специализируются на масштабе 1:87. [128]
В США Bachmann Industries является массовым поставщиком трамваев HO и наборов. Bowser Manufacturing производит модели из белого металла уже более 50 лет. [129] Существует множество бутиков, предлагающих ограниченные партии моделей из эпоксидной смолы и дерева. В верхней части находятся высокодетализированные латунные модели, которые обычно импортируются из Японии или Кореи и могут стоить более 500 долларов. Многие из них работают на колеях шириной 16,5 мм ( 0,65 дюйма ), что соответствует представлению 4 футов 8+1 ⁄ 2 дюйма(1435 мм) (стандартная колея) в масштабе HO, как в США и Японии, но неверно в масштабе 4 мм (1:76,2), поскольку представляет4 фута 8 дюймов.+1 ⁄ 2 дюйма(1435 мм). Этот гибрид масштаба/калибра называется масштабом OO. Трамваи масштаба O также очень популярны среди моделистов трамваев, потому что увеличенный размер позволяет больше деталей и проще изготавливать подвесную проводку. В США эти модели обычно приобретаются в наборах из эпоксидной смолы или дерева, а некоторые — как латунные модели. Saint Petersburg Tram Company[130]производит высокодетализированные полиуретановые неприводные модели масштаба O со всего мира, которые легко могут приводиться в движение грузовиками от таких поставщиков, как Q-Car.[131]
Английские термины трамвай и трамвай происходят от шотландского слова tram , [132] относящегося соответственно к типу грузовика ( товарный вагон или грузовой железнодорожный вагон ), используемого в угольных шахтах , и путям, по которым они ходили. Слово tram, вероятно, произошло от среднефламандского trame («балка, ручка тачки, брус, перекладина»). Идентичное слово trame со значением «поперечная балка» также используется во французском языке . Этимологи полагают, что слово tram относится к деревянным балкам, из которых изначально были сделаны железнодорожные пути, прежде чем пионеры железной дороги перешли на гораздо более износостойкие пути из железа, а затем и из стали. [133] Слово tram-car засвидетельствовано с 1873 года. [134]
Хотя термины трамвай и трамвайная линия были приняты многими языками, они не используются повсеместно в английском языке; североамериканцы предпочитают трамвай , троллейбус или троллейкар . Термин трамвай впервые зафиксирован в 1840 году и первоначально относился к конкам .
Термины трамвай и троллейбус часто используются взаимозаменяемо в Соединенных Штатах , причем троллейбус является предпочтительным термином на востоке США, а трамвай — на западе США. Трамвай предпочитают в английской Канаде , в то время как трамвай предпочитают в Квебеке . В некоторых частях Соединенных Штатов автобусы с внутренним приводом, сделанные так, чтобы напоминать трамвай, часто называют «троллейбусами». Чтобы избежать дальнейшей путаницы с троллейбусами , Американская ассоциация общественного транспорта (APTA) называет их « автобусами-репликами троллейбусов ». В Соединенных Штатах термин «трамвай» иногда использовался для безрельсовых поездов на резиновых колесах , которые не связаны с другими видами трамваев.
Широко распространено мнение, что слово trolley произошло от troller (предположительно, от слов traveler и roller ), четырехколесного устройства, которое тащилось по двойным воздушным проводам с помощью кабеля, соединявшего troller с верхней частью автомобиля и собиравшего электроэнергию с воздушных проводов ; [135] однако это словообразование , скорее всего, является народной этимологией . «Trolley» и его варианты относятся к глаголу troll , означающему «катиться» и, вероятно, происходящему от старофранцузского [136], и родственные ему употребления слова были хорошо известны для ручных тележек и конного тягла, а также для использования в мореплавании. [137]
Альтернативный североамериканский термин «trolley» можно, строго говоря, считать некорректным, так как этот термин может также применяться к канатным дорогам или вагонам-трубопроводам , которые вместо этого получают электроэнергию из подземного источника. Обычные дизельные туристические автобусы, оформленные под трамваи, иногда называются троллейбусами в США ( tourist trolley ). Усугубляя путаницу, термин трамвай вместо этого был применен к открытым бокам, низкоскоростным сегментированным транспортным средствам на резиновых шинах , которые обычно используются для перевозки туристов на короткие расстояния, например, на экскурсии по студии Universal Studios , а во многих странах в качестве туристического транспорта к основным местам назначения. Этот термин может также применяться к воздушной канатной дороге, например, Roosevelt Island Tramway .
Хотя использование термина «троллейбус» для обозначения трамвая не было принято в Европе, позже этот термин был связан с троллейбусом , транспортным средством на резиновых шинах, передвигающимся по твердому покрытию и получающим энергию от пар воздушных проводов. Эти электрические автобусы, использующие двойные троллейные столбы, также называются безрельсовыми троллейбусами (особенно на северо-востоке США), а иногда просто троллейбусами (в Великобритании, а также на северо-западе Тихого океана , включая Сиэтл и Ванкувер ).
См . категорию:Трамвайные транспортные средства
..
{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link){{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)Он должен был создать первый двигатель, работающий без каких-либо шестерен, с якорем, напрямую соединенным с осью автомобиля.
{{cite book}}: |work=проигнорировано ( помощь )
