Городской электротранспорт: история развития, виды, перспективы
Сейчас во всём мире наблюдается бурное развитие электромобилей, которые в большинстве своём относятся к индивидуальным транспортным средствам. Это происходит под флагом улучшения экологической обстановки. Однако для улучшения экологии недостаточно только переводить личные автомобили на электрическую тягу. Не меньшее, а, может, и большее, внимание следует уделять развитию городского электротранспорта. Принимаемые меры позволят сократить количество вредных выбросов в окружающую атмосферу и разгрузить магистрали крупных городов. В этой статье будет рассказано об истории городского электротранспорта, его видах и перспективах дальнейшего развития.
Содержание статьи
История электротранспорта
Развитие городского электротранспорта начинается с 1870-х годов, когда были решены ключевые проблемы в применении электрической энергии на транспорте. В частности, развитие сдерживала высокая стоимость меди, цинка и некоторых других используемых металлов, а также громоздкая и несовершенная конструкция гальванических элементов. В результате создаваемые образцы электротранспорта вчистую проигрывали транспортным средствам на паровой тяге. В 1870 года строятся первые электростанции и разрабатываются методы передачи электричества на расстояние по проводам. С этого момента начинается относительно успешное применение электричества на транспорте. Большую роль в развитии городского электротранспорта сыграли отечественные инженеры и конструкторы.
Развитие трамвая
В середине 1870-х годов Ф. А. Пироцкий занимался практическими исследованиями по передаче электрического тока на один километр по рельсам. Он проводил испытания неподалёку от Петербурга. Его испытания завершились установкой электрического двигателя на железнодорожном вагоне. Эксперименты были продолжены, и в 1880 году в Петербурге был испытан трамвайный вагон на электрической тяге.
Трамвай Ф. А. Пироцкого мог на скорости около 10 километров в час перевозить до 40 пассажиров. Подача питания на электродвигатель выполнялась по рельсам (постоянный ток при напряжении 100 вольт). Чтобы подготовить рельсы для передачи электроэнергии, шпалы были изолированы от них с помощью брезента и специального изолирующего состава. Трамвай приводился в движение тяговым электромотором с отдачей в 4 лошадиные силы. Съём электрического тока выполнялся через бандаж колёс. По этой причине они были изолированы от осей.
В своём изобретении Пироцкий использовал зубчатую передачу. Благодаря ей крутящий момент передавался от тягового электромотора на оси. Однако впоследствии эта конструкция была названия в честь Спрега. Кстати, в знаменитом трамвае Сименса передача использовалась ремённая, которая была менее надёжной. Схему своей железной дороги с использованием электрификации Пироцкий представил в 1881 году на парижской выставке, посвящённой электротехнике. Несколько позднее Сименс именно по этой схеме создал трамвайное сообщение между Лихтерфельдом и Берлином.
Можно сказать, что применение электроэнергии на рельсах и первый трамвай появился в России на несколько лет раньше, чем в Германии. Там первый опытный образец был представлен только в 1879 году на выставке в Берлине. Движение трамваев у нас также было запущено раньше. Только после этого трамваи появились в Вене. Причём устройство трамвайной дороги было аналогично петербуржской. В британском Брайтоне трамвай по схеме Пироцкого был запущен в 1884 году.
При всём этом на территории России распространение трамвая буксовало. Этому отчаянно препятствовали общества железных дорог на конной тяге (конки). Поэтому трамвай Пироцкого впервые в России стал массово использоваться в Киеве. Там движение было открыто в мае 1892 года. Все материалы для киевского трамвайного сообщения были сделаны на отечественных производствах. Для питания трамвайной сети построили электростанцию на деревянной барже. В её конструкцию входили два газовых двигателя с отдачей 120 «лошадей» каждый, который вращали динамомашину. Она выдавала постоянный ток при напряжении 500 вольт. Постепенно сеть киевских трамвайных путей разрасталась и к 1900 году разрослась до 50 километров.
Вторым городом после Киева, где стало успешно развиваться трамвайное сообщение, стала Казань. Там трамвай пустили в 1894 году, а жители Нижнего Новгорода смогли проехать в трамвайном вагоне в 1896 году. В течение нескольких последующих лет конные железные дороги были заменены электрическими трамваями в таких городах, как Орёл, Курск, Севастополь и ряде других. В начале XX века трамвай пришёл уже в десяток крупных городов России.
Интересно, что при этом в обеих столицах внедрению трамвайного сообщения препятствовали владельцы конных железных дорог. В зимний период 1895 года движение трамвая запустили по льду на Неве. Для этого там был сооружён зимний переход. Последующие пять лет зимой там работали несколько трамвайных линий. Представители АО конных железных дорог даже подавали в суд на владельцев трамвайного сообщения, но проиграли дело. В Петербурге ещё несколько лет ставились эксперименты с трамваями на аккумуляторах, использовали трамвай на паровой тяге. А регулярное движение электрического трамвая было открыто только в 1907 году.
В Москве переоснащение конных железных дорог на электрический трамвай начали в 1898 году, а до этого ещё некоторое время пытались внедрить трамвайное сообщение на паровой тяге. А. Л. Линев разработал магнитную систему для более эффективного токосъёма, которую опробовали на трамвайных линиях того времени. Система носила принципиально иную схему. Шина токопровода из меди была проложена на изоляторах в специальном канале м/у рельсов. Благодаря подземной системе токосъёма токопровод был полностью герметизирован. Вагон между колёсами имели контактные магнитные тележки, которые скользили по контактному рельсу. Токосъём был реализован с помощью контактных щёток. Это обеспечивало подвод электричества к тяговым электромоторам.
Схема Линева в России длительное время оставалась невостребованной. Хотя её с успехом применяли в Великобритании и США. Затем вышеописанная схема легла в основу работы составов метрополитена и впоследствии была усовершенствована. Первые трамваи в Москве курсировали Новослободской улице, М. Дмитровке и некоторым другим. В общей сложности протяжённость первой трамвайной сети составляла около 5 километров.
Полноценно трамвай в Москве стал курсировать с 1899 года. В это время на электрический трамвай переводится «конка» между Камер-Коллежским валом и Петровским парком. Несколько лет спустя начинается массовое переоснащение городских конок под электрический транспорт. В результате общее количество пассажиров, перевозимых на трамвае, к 1906 году выросло до 40% от всего пассажиропотока. К 1913 году протяжённость железнодорожных путей под трамваи выросла до 300 километров. В первые 15 лет XX столетия трамвай появляется в таких городах, как Ростове-на-Дону, Ярославль, Смоленск, Пятигорск, Тифлис, Тверь, Астрахань, Владикавказ, Харьков и ряде других.
В столице (на тот момент Петербург) разработкой трамваев в Петербурге занимались инженеры, которыми руководил Г. О. Графтио. Сначала он был помощником, а затем стал главным инженером общества, занимавшегося строительством электрических трамваев в Питере. Кроме того, параллельно весить работы по реконструкции мостов в городе для движения электротранспорта. Этим занимались инженеры Маддисон и Пшеницкий.
Первая трамвайная линия протяжённостью 2,14 километра открывается в 1907 году. Она протянулась от Адмиралтейства до Большого проспекта на Васильевском острове. Трамвай проходил через Дворцовый мост. А. Н. Лодыгин, который изобрёл лампу накаливания, занимался сооружением тяговой подстанцией для трамвайных линий в Санкт-Петербурге. После открытия первой линии трамвая в Петербурге открывается по 2─3 новых маршрута в год, и к 1917 году было уже 17 маршрутов.
До революции трамваи были запущены в 43 городах России. Длина трамвайной сети увеличилась до тысячи километров, а подвижной состав насчитывал 4253 вагона. Правда, вагоны в то время были несовершенными. В целях экономии их переделывали из вагонов «конки». В одном стандартном вагоне сидя могли ехать только 12 пассажиров. В большинстве случаев на них устанавливался один электромотор с отдачей 4,5 лошадиные силы. Управление им осуществлялось с помощью реостата.
Подача тока на линиях того времени выполнялась по одному из рельсов. Затем конструкция была усовершенствована благодаря введению третьего рельса. Однако на нём была большая утечка тога из-за проблемы с изоляцией рельса. Поэтому был разработан контактный провод над крышей вагона. По нему скользила каретка, от которой к вагону шёл гибкий трос. Конструкция также оказалась неудачной, поскольку трос часто обрывался. На смену ей пришёл дуговой токоприёмник.
Вместе с совершенствованием подачи электричества для трамваев велась разработка более совершенной трансмиссии. С начала 1890-х годов практически везде используется зубчатая передача, пришедшая на смену ремённой. Кроме того, вместо одной ведущими становятся две оси вагона. Электрический ток на трамвайные линии подавался со специальных электростанций, имевших генераторами постоянного тока, работающие на энергии пара. Из-за этого протяжённость трамвайных линий была ограничена.
В начале 1890-х годов М. О. Доливо-Добровольский разрабатывает схему передачи трёхфазного переменного тока. На тяговых подстанциях он преобразовывался в постоянный ток. К примеру, в Москве подобная схема начала использоваться сразу, поскольку трамвай там появился позже. Для преобразования переменного тока на большинстве трамваев в то время применялись мотор-генераторы, а на московских стали использовать одноякорные преобразователи. Трамвайные рельсы первоначально также были несовершенными. Их возводили без системы водоотведения на основании из песка и щебня. Основание путей быстро приходило в негодность, а рельсы и колёса подвижного состава испытывали сильный износ.
По мере эксплуатации трамвайные вагоны совершенствовались, увеличивались их габариты и вместимость. Происходило постепенное совершенствование системы подачи электроэнергии, увеличивалась мощность электродвигателей и скорость движения. Постепенно, благодаря разработке одноякорных преобразователей и ртутных выпрямителей, становится проще и эффективнее преобразование тока из переменного в постоянный.
Для передвижения под сильным уклоном в городах стали разрабатываться фуникулёры. В начале XX века в Нижнем Новгороде появляются первые в стране водяные фуникулеры (их ещё называли «элеваторы»). Первоначально фуникулёр был реализован в виде двух небольших вагонов, передвигавшимся по наклонной поверхности. Их соединяли при помощи троса. В результате один вагон поднимался, а другой спускался. Система приводилась в действие с помощью воды, которая на верхней станции наполняла резервуар вагона. Внизу вода из резервуара сливалась. Между рельсами была устроена зубчатая направляющая. С ней зацеплялось тормозное колесо вагона для обеспечения безопасности.
Через несколько лет после Нижнего Новгорода, фуникулёр появился в городе Тифлисе. В отличие от нижегородского он имел более совершенную конструкцию и приводился в действие электроприводом. Этот фуникулёр спроектировали А. Шимкевич и А. Блам. Протяжённость линии была более 400 метров при наклоне от 49 до 57 градусов. В тот же период строятся фуникулёры на электрической тяге в Одессе и Киеве.
В конце 1890-х годов И. В. Романов представил первую в России электрическую монорельсовую подвесную дорогу. Конструкция макета представляла собой спираль, диаметр которой был 750 мм. По ней двигался вагон с электроприводом мощностью 1/16 лошадиных сил. По законам того времени права на городской транспорт имели концессионеры из-за границы. Поэтому через некоторое время Романов разработал полногабаритный вариант монорельса, чтобы обойти эти законы.
Вскоре монорельсовая дорога в виде опытного образца была запущена в Гатчине. Кольцо имело протяжённость 200 метро при минимальном радиусе закругления 9,5 метра.
Путевая балка, на которой находилась эстакада, была помещена на металлические опоры разной высоты. Опоры были выполнены под рельеф местности. Просветом под днищем вагона был минимум 750 мм. За основу подвижного состава был взят трамвайный вагон. Он был модернизирован таким образом, что подвешивался за крышу к двум тележкам посредством пружинной подвески. Тележки имели одно ходовое и одно бегунковое колесо.
Ходовое колесо оснащалось тяговым электромотором мощностью 6 кВт. Он работал от постоянного тока с напряжением 100 вольт. Для обеспечения устойчивости тележек и подвижного состава в конструкции были предусмотрены направляющие колеса по бокам, которые охватывали путевую балку с двух сторон. Масса вагона была около 1,6 тонны. Разрешённая нагрузка 3,2 тонны. Ходовые колёса имели диаметр 120 мм, что ограничивало скорость движения вагона величиной 15 километров в час.
Испытания закончились положительно, а Романов высказывал мнение, что в дальнейшем на таких монорельсовых дорогах можно будет разгоняться до 200 километров в час. Он совместно Кашкиным создал проекты монорельса для сообщения между Москвой и Санкт-Петербургом, а также Н. Новогородом и Москвой. В соответствии с проектом, для передвижения предполагалось использовать электропривод на основе двигателя трёхфазного переменного тока, который разработал М. О. Доливо-Добровольским.
Однако поддержки от правительства Романов не получил и проектам не суждено было сбыться. К тому же он не запатентовал свои разработки. Поэтому немец Ланген спокойно взял его идею и создал монорельсовую дорогу на электрической тяге между городами Эльберфельд и Бармен в 1901 году.
И. В. Романов также разработал проект городского сообщения на электрической тяге и прототипов электромобилей для индивидуального использования. Он разработал экипаж мощными аккумуляторными батареями (электробус), которые обеспечивали питанием электродвигатель. Аккумуляторы оснащались горизонтальными пластинами, не превышающими по массе величину 30 процентов от общей массы батареи. Стандартные аккумуляторы на тот момент имели этот показатель на уровне 66 процентов.
У электробуса кабина для пассажиров находилась в передней части, а конструкция кузова была достаточно оригинальной. За пассажирской кабиной был расположен водитель, аккумуляторные батареи и управления транспортным средством. В конструкции были предусмотрены 9 ступеней для управления скоростью (при помощи коммутатора). Транспортное средство могло передвигаться со скоростью 2─40 километров в час.
Число оборотов электромотора можно было менять в аккумуляторах и обмотках двигателя. Во время торможения этого электробуса электромотор выступал в роли генератора и заряжал АКБ. Такая схема работы называется «рекуперативное торможение». Она сейчас широко используется при создании современных электромобилей. Масса электробуса, разработанного Романовым, была немногим более 720 килограмм, из которых около 350 килограмм был вес батарей. Запас хода на одной зарядке был 65 километров.
Электробус прошёл успешные испытания и в 1901 году власти Петербурга разрешили электромобилям Романова движение на десяти маршрутах. Но инженер не смог выполнить условия контракта по финансовым причинам и движение электробусом так и не началось. Примерно в те же годы С. И. Шуленбург разрабатывает и создаёт на одном из предприятий Петербурга опытный образец троллейбуса, который назывался «электрическим автомобилем». Конструкция токоприёмника была взята у инженера Караулова. Тот использовал электрическую безрельсовую систему для буксирования судов.
В начале XX столетия В. И. Шуберский предложил проект троллейбусного сообщения между Сухумом и Новороссийском, который бы пролегал по побережью Чёрного моря. Подобные опытные проекты на тот момент были только в Бельгии, Германии и Франции. В целях обеспечения питанием будущей троллейбусной линии по побережью Чёрного моря Шуберский разработал токоприёмник для трёхфазного переменного тока.
Первая модель троллейбуса российской разработки имела массу 819 килограмм. Он имел электродвигатель с отдачей 25,4 «лошадей». Крутящий момент от него передавался на заднюю ось. Регулировка скорости выполнялась посредством переключения обмотки, а также включения сопротивления. Испытания закончились успешно и была даже создана комиссия специалистов под руководством П. Н. Яблочкова для рассмотрения разработки. Но троллейбусы при царском строе в России так и не распространились.
Через несколько лет появились довольно эффективные двигатели внутреннего сгорания (ДВС), а также монолитные и пневматические резиновые покрышки. Благодаря этому стали развиваться автомобили, а индивидуальный электрический транспорт отошёл на второй план. Но городской электротранспорт продолжал развиваться.
Вернуться к содержанию
Развитие троллейбуса
Предшественники современного троллейбуса впервые были созданы в Германии в 1880-х восьмидесятых годах. В частности, инженер фон Сименс в 1882 году организовал движение троллейбусов, которое соединило Берлин и Шпандау (пригород Берлина). Примерно в то же время другой инженера Макс Шимман сделал троллейбусную линию в городе Кёнигштайне, протяжённость которой была около 4 км. В России до революции троллейбусы не прижились, хотя некоторые проекты русских инженеров в то время предлагались на рассмотрение.
В Советском Союзе первый троллейбус был запущен в ноябре 1933 года. Это был маршрут, который шёл по Ленинградскому шоссе в Москве. Первые модели троллейбусов получили название ЛК-1. Аббревиатура расшифровывается, как «Лазарь Каганович». Производство первых троллейбусов занимались три предприятия:
- АМО (сейчас завод им. Лихачёва);
- ЯАЗ (ярославский автомобильный завод);
- завод «Динамо».
Через год после запуска количество троллейбусов столицы выросло до 50, а ещё через два года троллейбусы вышли на улицы таких городов, как Ростов-на-Дону, Ленинград, Киев и Тбилиси. Троллейбусы серии LK обладали рядом минусов. Например, некоторые несущие элементы в них были сделаны из дерева. В результате они служили недолго и обеспечивали плохую защиту электротехнических деталей. Всё это вызывало серьёзные утечки тока. Кроме того, в троллейбусах LK присутствовал только электрический и механический тормоз, а пневматического.
Эти машины разошлись тиражом в несколько десятков штук. Причём большинство из них эксплуатировалось в столице. В Ленинграде было не больше десятка модели ЛК─3 ЛК─5. Там с одним из троллейбусом случилась трагедия в 1937 году. Машина серия ЛК─5 упала в реку Фонтанку из-за лопнувшего переднего колеса. Это привело к гибели 13 пассажиров. По этому делу было судебное разбирательство, и некоторых людей из руководства троллейбусный службы впоследствии расстреляли. После этого троллейбуса серии ЛК в Ленинграде были сняты с эксплуатации.
Параллельно с этим в Ленинграде на маршрут вышли троллейбусы ЯТБ─1. Каркас этих машин по-прежнему выполнялся из дерева и обшивался листовым металлом. Проблемы этих машин, касающиеся защиты электротехнической аппаратуры от влаги, по-прежнему оставались. Из-за этого многие машины часто выходили из строя. Но по сравнению с другими троллейбусами ЯКБ имели повышенную комфортность. В них были мягкие сиденья, занавески на окнах, а также устроена система отопления. К тому же в этих троллейбусах вместимость пассажиров была строго фиксирована. Проезд в них стоил дороже. Троллейбусы в то время ходили с интервалом в 10 минут и движение прекращалось в 3:30 ночи. Троллейбусы серии ЯТБ эксплуатировались в качестве пассажирских на маршрутах в Ленинграде ещё до середины 1950-х годов. А в качестве технического транспорта они прослужили до конца 1960-х годов.
В начале войны работники троллейбусной службы Ленинграда продолжали работать несмотря на бомбардировки, обрывы линий электропередач и повреждения дорог. Трамваи остановились лишь в декабре 1941 года. Кстати, весной 1942 года возобновилось движение трамваев в Ленинграде. С помощью трамваев улицы расчистили от остановившихся там трамваев. Их поставили на консервацию в различных частях города. Некоторые троллейбусы смогли дойти к месту консервации своим ходом, а другие отбуксировали.
Зимой с 1942 по 1943 год рассматривалась возможность запустить троллейбусы по льду Ладожского озера. Их хотели использовать для доставки продуктов и боеприпасов в город вместо грузовиков. А в обратную сторону планировали на них эвакуировать население. Но этим планам не суждено было сбыться. Зима не было такой суровой, как предыдущая, и уже в начале 1943 года был осуществлён прорыв блокады. Поэтому запускать троллейбусы по льду Ладожского озера уже не потребовалось.
Троллейбусное сообщение в Ленинграде было запущено в мая 1944 года. Перерыв в работе составил около 30 месяцев. Парк троллейбусов требовал серьёзной модернизации и ремонта. Тогда, например, на штангах троллейбусов ставили вместо роликов угольные щётки, которые служили дольше и не были столь капризны.
В послевоенный период троллейбусы в СССР использовали для повышения культурного уровня дорожного движения. По улицам передвигались троллейбусы, имеющие громкоговоритель, и распространяли агитационные материалы, связанные с техникой безопасности и правилами дорожного движения. Они посещали самые опасные с точки зрения ДТП места городов и проводили там просветительскую работу с населением.
Начиная с 1946 года на смену моделям ЯТБ стали приходить троллейбусы Тушинского авиационного завода под названием МТБ─82. Машины стали известны под названием «синий троллейбус». Они получили более удобную планировку кузова и просторный светлый салон. Вместимость пассажиров возросла до 65 человек. Разработчики взяли дизайн у автобусов General Motors, которые компания выпускала в 1940-х годах. Практически одновременно с трамваями МТБ─82 в Ленинграде появились схожие по дизайну автобусы ЗИС. Они были похожи по форме и дизайну кузова, внешнему виду бортов и передку.
Выпуск троллейбусов МТБ─82 просуществовал на Тушинском авиационном заводе до 1951 года. После этого завод получил заказ от правительства на производство авиации, в результате чего выпуск троллейбусов был закончен. Производство передали в Саратовскую область на предприятие имени Урицкого в городе Энгельсе. Там был организован выпуск усовершенствованных троллейбусов МТБ─82, а затем началась разработка следующего поколения моделей ЗиУ─5.
Но до появления новых троллейбусов переходный моделью стала ТБУ─1, которые были выпущены ограниченным тиражом в девять экземпляров. Эти модели работали на некоторых маршрутах в Москве и Ленинграде. В процессе тестирование у троллейбусов нашли некоторые недостатки, из-за которых их не стали запускать в массовое производство. Зато эта модель стала основой для создания серийной версии троллейбуса ЗиУ-5. Этих машин было собрано около 16 тысяч.
Сборка троллейбусов ЗиУ─5 была запущена в 1959 году. Троллейбус выпускался в четырёх модификациях, которые последовательно выпускались на заводе имени Урицкого. По сравнению с предшественниками троллейбусы встали значительно вместительнее. В салоне можно было перевозить до 96 человек. После того как вышла модификация ЗиУ─5Д, вместимость увеличилась до 120 человек. При этом мощность и динамика троллейбуса ЗиУ─5 были сравнимы с некоторыми легковыми автомобилями.
В 1960-х годах происходят некоторые изменения в обслуживании транспорта. Троллейбусы, как и трамваи с автобусами переходят на обслуживание без кондукторов. Тогда же вводится единая стоимость за проезд, а число пассажиров больше не было фиксированным. В результате этого появилась довольно серьёзная проблема для моделей ЗиУ─5. В них не было центральной двери, и выйти из средней части салона в набитом троллейбусе было довольно сложно. Конструкторы разработали трёхдверный вариант ЗиУ─5, но в серийном исполнении это троллейбус так и не появился. Проблема была в том, что средняя дверь существенно ослабляла кузов машины.
Троллейбус ЗиУ─5 на дорогах заменил ЗиУ─682 (или ЗиУ─9), который появился в 1972 году. Эти машины разошлись тиражом в 42 тысячи экземпляров. Интересно, что этот троллейбус стал самым растиражированным в мире. Их экспортировали в Аргентину, Болгарию, Венгрию и ряд других стран. Модель ЗиУ─9 имела лёгкий корпус и более вместительный салон. Теперь в конструкции появилась третья дверь, которая была так необходима в современных условиях.
Начиная с 1978 года, запускается сборка сочленённых моделей ЗиУ─10 (ЗиУ─682), которые имели повышенную вместимость. Сначала испытания проходили в городе Энгельсе и Саратове, а в 1980 году троллейбусы стали поставлять для использования в Москве. В 1990-х годах отечественные предприятия начинают собирать модифицированные варианты троллейбусов ЗиУ─10. Разработка и производство низкопольных моделей начинается в начале «нулевых» годов. Сегодня троллейбусы выпускаются такими заводами, как ОАО «Транс-Альфа», ЗАО «Тролза», Башкирский троллейбусный завод и ряд других. В настоящее время троллейбусными парками в 90 городах России используются около 12 тысяч троллейбусов.
Стоит также отметить, что во второй половине XX столетия в Советском Союзе стали использовать так называемые троллейбусные поезда и троллейбусы с прицепом. Это делалось для того, чтобы увеличить пассажировместимость. Первые подобные транспортные средства появились в 1960 годах. Они были выполнены на основе троллейбусов МТБ-82. Подобные поезда можно было встретить во всех крупных городах СССР. Затем появились троллейбусные поезда на базе модифицированного троллейбуса МТБ-82Д. В Ленинграде проводили эксперимент, во время которого из отслуживших троллейбусов делали прицепы. Правда, успехом этот эксперимент не закончился, поскольку подобные троллейбусные поезда часто ломались и их использование приводило к ускоренному износу тягачей.
В Ленинграде с начала 1980-х годов была трудная ситуация с водителями троллейбусов. Их катастрофически не хватало в условиях бурной застройки города и появления новых микрорайонов. Поэтому руководство города взяло на вооружение опыт создания троллейбусных поездов из двух ЗиУ─9 в Алма-Ате. Результатом стал приказ о выпуске троллейбусных поездов в середине 1982 года. Этим стало заниматься предприятие по ремонту городского электротранспорта в Ленинграде. Первые экземпляры троллейбусных поездов были выпущены уже осенью 1982 года.
Несмотря на сложность их эксплуатации, количество поездов постоянно увеличивалось. Подобные машины имели жёсткие ограничения по скорости движения и запрет на движение задним ходом. Конструкция также предусматривала включение тормозных механизмов с опережением по времени. Постепенно количество троллейбусных поездов в Ленинграде выросло до ста экземпляров. Когда в середине 1990-х годов в парки стали поступать машины ЗиУ─10, троллейбусные поезда стали сниматься с эксплуатации. Последний такой поезд был отправлен в утиль в 2002 году.
Вернуться к содержанию
Современные виды городского электротранспорта
Наличие в населённом пункте того или иного вида городского электротранспорта зависит от количества проживающего там населения. Обычно наличие городского электротранспорта подчиняется следующим условиям:
- города с населением меньше 100 тыс. чел. – автобусы, маршрутки и такси;
- больше 100 тыс. и меньше млн человек – трамваи и троллейбусы;
- больше млн человек – трамваи, троллейбусы и метрополитен.
Троллейбус, трамвай и метро остаются на сегодняшний день наиболее распространёнными видами городского электротранспорта. Существует ещё электропоезда, но они являются средством сообщения между городами. В городе ещё используются индивидуальные электромобили, но они к теме этой статье не относятся. Разве, что можно отнести к городскому электротранспорту те модели такси, которые передвигаются на электрической тяге. Ниже рассматриваются основные преимущества и недостатки троллейбуса, трамвая и метро.
Троллейбус можно назвать наиболее простым и часто используемым видом городского электротранспорта. Это транспортное средство передвигается по обычным дорогам вместе с автомобилями. Вдоль маршрута установлены столбы с токонесущими проводами. Кроме того, через определённые интервалы установлены специальные тяговые электрические подстанции. Эта инфраструктура обходится дешевле, чем в случае с трамваем, и не требуется специальный колеи. Кроме того, на маршруте троллейбус вполне может маневрировать в определённых пределах, чего нельзя сказать о железнодорожном электротранспорте.
К минусам троллейбуса следует отнести небольшую пассажировместимость и довольно высокий уровень опасности для пассажиров при посадке и высадке. Опасность связана с электричеством и объясняется плохой электрической связью с землёй. Поэтому пассажиры могут пострадать в случае появления пробоя на корпус троллейбуса.
Трамвай ─ это железнодорожный городской электротранспорт. Если троллейбус получает электропитание от двух проводов разной полярности сверху, то в случае с трамваем один электрический контакт находится наверху, а второй ─ это железнодорожное полотно. Можно сказать, что это одно из основных принципиальных отличий. Второе отличие заключается в том, что трамвай движется по железнодорожному полотну и не может маневрировать. К преимуществам трамвая следует отнести большую долговечность, надёжность и безопасность для пассажиров, чем в случае с троллейбусом.
Метро отличается от трамвая тем, что здесь питание идёт через третью рельсу. Она выступает в роли плюсового контакта, а отрицательным являются сами пути. Третья рельса тянется вдоль всего направления движения состава. Естественно, что различается и напряжение питания. Для троллейбусов и трамваев оно составляет 600 вольт, а в случае с метро значение равно 825 вольт. Хотя там напряжение может меняться в зависимости от того, сколько находится на рельсах поездов. То есть, зависит от конкретной электрической нагрузки.
Вернуться к содержанию
Перспективы развития городского электротранспорта
Специалисты говорят, что современный городской электротранспорт ─ это не какой-то конкретный вид, например, троллейбус или трамвай, а система организации перевозок пассажиров с использованием различных технических средств. Организация пассажирских перевозок в населённых пунктах общественным транспортом должна выполняться в комплексе с учётом рационального использования всех видов транспорта. Это касается разных видов тяги, конструкции путей и т. д.
Сегодня наблюдается разумное сочетание электрической тяги и дизельных двигателей. Причём это наблюдается как в случае рельсового, так и безрельсового транспорта. Постепенно возрастает роль комбинированных систем типа дизель-генератор. Это обусловлено увеличением экологических требований и ростом цен на дизельное топливо. В этом свете можно прогнозировать, что автобус и троллейбус в их классическом виде будут постепенно заменяться электробусами. Это будут транспортные средства либо полностью независимые от контактной сети (на аккумуляторах), либо частично. В случае с трамваем вид тяги и источник электрического питания также будут изменяться и комбинироваться.
Какие преимущества электрической тяги можно назвать по сравнению с ДВС?
- Низкий уровень шума.
- Отсутствие выхлопов на пути следования.
- Нет переключения передач, плавный разгон.
- Нет вибрации.
- Высокая надёжность.
- Максимальный уровень тяги электромотора на любой скорости.
- Низкая стоимость эксплуатации.
- Нет холостого режима работы мотора -> энергосбережение.
Все перечисленные преимущества можно отнести, как к транспортным средствам, работающим от контактной сети, так и к тем, которые функционируют от аккумуляторных батарей. А что касается электротранспорта с контактной сетью, то здесь нужно учитывать пассажиропоток. Содержание контактной сети будет оправдано в случае, если пассажиропоток более 300 пассажиров в час.
Если поток пассажиров меньше 300 человек, то это рационально будет использование подвижного состава, передвигающиеся на комбинированный тяге. То есть, в конструкции предусмотрен автономный генератор. Если же поток пассажиров более 300 пассажиров в час, то использование контактной сети становится экономически оправданным.
Стоит также отметить некоторые преимущества городского электротранспорта на рельсах по сравнению с безрельсовым.
- Большая пассажировместимость (до 4 раз больше по сравнению с безрельсовым).
- Требуется меньше обслуживающего персонала в пересчёте на одного пассажира.
- Требуется меньшая территория для транспортировки пассажиров.
- Нет отходов от использования покрышек, что меньше загрязняет окружающую среду.
- Повышенная безопасность в виду отсутствия манёвров и постороннего транспорта на пути следования.
- Более высокая скорость движения.
- Снижение эксплуатационных затрат.
- За счёт уменьшения силы трения при движении снижается потребление энергии.
Специалисты в области транспорта считают, что рельсовый электротранспорт лучше выполняет основную задачу городского транспорта по обеспечению стабильного развития населённых пунктов, а также уменьшения вредного действия на окружающую среду и энергосбережения. Кроме того, отмечается, что рельсовый электротранспорт допускается использовать при потоке пассажиров менее 300 человек в час, если для него имеется грузовая железнодорожная линия, неиспользуемая в дневное время суток.
Есть и также и определённые сложности при внедрении и эксплуатации городского транспорта. В частности, требуется строгое соблюдение технологических требований, а также высокий уровень культуры эксплуатации подобных транспортных средств. Необходимо проводить постоянное совершенствование механизмов и конструкций, путей и контактных сетей. Немаловажна и организация движения в городских условиях. Это может быть выведение маршрутов электротранспорта на отдельные направления, создание для них выделенных полос, контроль паркинга, а также другие меры.
В отечественных условиях можно отметить следующее сложности в развитии городского электротранспорта.
- Отсутствует системный подход к организации движения транспорта в городах.
- Нехватка финансирования. Из-за этого давно не происходит совершенствования технологий, а на подвижном составе применяются устаревшие модели и запчасти. Это приводит к уменьшению срока эксплуатации и более медленному передвижению электротранспорта.
- Должным образом не обеспечивается свободный проезд общественного городского транспорта. В результате трамваи и троллейбусы часто блокируется на дороге, что приводит к заторам.
Успешное развитие городского электротранспорта возможно только при системном подходе, который основывается на научных и инженерных разработках. Этот подход должен быть комплексным и включать в себя использование различных видов транспорта, организацию маршрутов, распределение остановок и пересадочных узлов.
Все эти меры должны приниматься на базе технико-экономического обоснования и вместе с инструкцией по использованию для администраций городов, где будет работать электротранспорт. Даже если технология эксплуатации в транспортных компаниях будет полностью соблюдаться, это не гарантирует успешной работы городского электротранспорта. Для успеха необходимо правильно организовать движение, парковки, выделенные полосы и так далее.
В ближайшей перспективе городской общественный электротранспорт может выделиться в отдельную отрасль народного хозяйства. Она будет включать в себя разработку и эксплуатацию транспортных средств (ТС) на электрической тяге, мероприятия по организации дорожного движения, принятие мер по сдерживанию использования индивидуальных ТС и так далее. Успешное и устойчивое развитие городов возможно только при решении вышеперечисленных вопросов.
Вернуться к содержанию
Опрос
Загрузка ...
Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Исправления и дополнения к статье, а также ваши отзывы о городском электротранспорте, оставляйте в комментариях.
Вернуться к содержанию
(Еще нет голосов, будьте первым)
Загрузка...
