有轨电车(tram、streetcar、tramcar)是采用电力驱动并在轨道上行驶的轻型车辆。有轨电车是一种,亦称路面电车,简称电车,属轻铁的一种,列车一般不超过五节,但由于在街道行驶,占用道路空间。此外,某些在市区的轨道上运行的缆车亦可算作路面电车的一种。电车以驱动,车辆不会排放废气,因而是一种无污染的环保交通工具。
1879年,德国工程师维尔纳·冯·西门子在柏林的博览会上首先尝试使用电力带动轨道车辆。此后俄国的圣彼得堡、加拿大的多伦多都进行过开通有轨电车的商业尝试。
德国工程师维尔纳·冯·西门子1881年在柏林近郊铺设的第一条电车轨道,靠一条铁轨通电,另一条铁轨作回路。但这种线路对街上的交通太危险了,西门子于是采用将输电线路架高的方式解决了供电和安全问题。
1884年,美国人c·j·范德波尔在多伦多农业展览会上试用电车运载乘客。他试用的电车用一根带触轮的集电杆和一条架空触线输电并以钢轨为另一回路的供电方法。1888年美国人斯波拉格在里士满用上述方法在几条马拉轨道车路线上改用电力牵引车行驶,并对车辆的集电装置,控制系统、电动机的悬挂方法及驱动方式作了改进,于是出现了现代有轨电车。
匈牙利的
在1887年创立了首个电动电车系统,1888年美国弗吉尼亚州的里士满也开通了有轨电车。
1890-1920年是有轨电车在世界范围大发展的时期,在
之前,世界上几乎每一个大城市都有有轨电车。虽然这种电车的路轨是固定的,不能让路,在交通拥挤的街上造成诸多不便,巴黎、伦敦和纽约很快废弃了这样的电车,但是,还有许多欧洲大陆上的城市保留了这种有轨式电车。
路面电车在20世纪初的欧洲、美洲、大洋洲和亚洲的一些城市风行一时。随着私家汽车、公共汽车及其他路面交通在1950年代起的普及,不少路面电车系统于20世纪中叶陆续拆卸。路面电车网络在北美、法国、英国、西班牙等地几乎完全消失。但在瑞士、德国、波兰、奥地利、意大利、比利时、荷兰、日本及东欧等国,路面电车网络仍然保养良好,或者被继续现代化。
1970年代末起,部分没有路面电车的地方政府在研究后,开始建造新的路面电车线。很多仍有路面电车的城市亦增加线路,或把原有系统现代化。
20世纪70年代以来,以汽车为主导的交通模式所带来的问题日显严重,能源危机、环境污染、土地紧缺、交通拥堵等问题,迫使欧洲发达国家重新将大容量的轨道交通作为发展
的重点。由于中小城市无法负担地铁的巨额投资,于是现代有轨电车在欧洲中小城市应运而生。现代有轨电车应用以来,以其便捷性、舒适性及美观性受到市民和政府的肯定。在1978-2005年间,欧洲有数十座城市发展了现代有轨电车。
现代有轨电车运行可靠、舒适、节能、环保等特点,且其技术特性已与轻轨基本无异,如今多地方也开始在城市中改建或新增现代有轨电车线路,如法国斯特拉斯堡、瑞士日内瓦、西班牙巴塞罗那以及我国的大连、天津、上海等城市。现代有轨电车作为城市新兴的一种先进的公交方式,已完成了从传统到现代化的转变,在世界范围被普遍推广也充满了光明的前景。
欧洲交通行业协会的的统计,2005年有125个城市开通运营有轨电车,但是在2010年达到了137个城市开通有轨电车,车辆需要以每年5%的速度增长,但是根据预测分析未来主要有轨电车市场的增长点在亚洲和北美,从两种制式的现代有轨电车在市场上的表现来看,钢轮钢轨式现代有轨电车因其推出更早、性能更稳定等原因,占据了主要市场,是两种制式的有轨电车发展均比较快。
2012年至2020年,我国现代有轨电车规划已超过2500公里,工程总投资预计达3000亿元,车辆市场规模达600亿元,年均需求75亿元。
现代有轨电车其形式的多样化,例如metrotram(专用路权的有轨电车)、tramtrain(与铁路共享路权的有轨电车)、cargo tram(货运有轨电车)等运营理念的实现;第三轨供电的实践;单轨导向橡胶轮胎走行的导轨电车的诞生;低地板车辆生产技术、信号与控制技术的进步,等等。现代有轨电车往往成为城市的骨干交通模式,线路几乎全部穿过市中心。如哥德堡(gothenburg)的有轨电车线网为明显的放射型,线路从市中心向郊区辐射。
现代有轨电车已成为中小城市公交的骨干模式。欧洲的城市根据自己不同的经济实力以及有轨电车的发展历史,采取了不同方式来更新、建设有轨电车线路。其主要方式有以下几种:
(1)改造原有有轨电车线或废弃铁路。
(2)新建有轨电车线路。
(3)有轨电车与干线铁路共享轨道。
纵观欧洲的现代有轨电车系统,多数城市采用了旧线改造与新建线路相结合的方式。这种方式一方面可充分利用现有资源,降低建设成本;另一方面又可按需供给,在适当的地区布设新线,提高线路或整个网络的服务水平。同时,在规划线路时就考虑到现代有轨电车与其他轨道交通(包括干线铁路与城市地铁)的兼容,为今后的灵活运营打下基础。现代有轨电车与旧式有轨电车的一个重要区别就是大量采用独立路权。
一般新建线路的独立路权区段占50%以上,从而保证了现代有轨电车的旅行速度在一个较高的水平。独立路权的形式又有很多种:
(1)原有市郊铁路或工业铁路改造的线路,保留有碴轨道,因此线路与其他交通方式完全隔离。
(2)采用草坪绿化带作为隔离物的专用路权。
(3)轨道两侧铺设路缘石,高度适宜,平时起到提供独立路权的作用;当发生机动车严重堵塞或其他意外事故时,机动车又能够驶过路缘石,运行在有轨电车的线路上。现代有轨电车的另一个特点是对行人非常“友好”。
现代钢轮钢轨100%低地板有轨电车以其节能、环保、较小的投资、适中的载客量、较好的乘坐舒适性、较少的后期维护费用,在国外经过20多年的发展,已经有150多个城市的成熟应用业绩,现代有轨电车在解决城市核心区换乘、市郊接驳、以及景区旅游观光等方面发挥了重要作用,现代有轨电车代表着未来的发展方向。世界上钢轮钢轨现代有轨电车制造厂家主要有庞巴迪、阿尔斯通、西门子、卡福、安萨尔多等公司;胶轮 导轨式现代有轨电车主要生产厂家是劳尔公司。
现代有轨电车与其它机动车相比,有固定的轨道,对于行人更加安全;且尾气排放少,噪声低,行人的步行环境更佳。因此商业街区常采用机动车禁行,而只允许“行人 有轨电车”的模式。此外,还有一些城市(如阿姆斯特丹)将有轨电车与公交车的路权共享。这种方式是一种新的尝试。尽管其维护费用比单纯运行有轨电车时高,但较好地保障了同一通道上公交车的优先权,使得原本是有轨电车专用的道路空间利用率大大提高。
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