Общий курс транспорта

Лекция 12

Городской транспорт: Краткая история развития городского транспорта. Специфика обслуживания пассажиропотоков. Современные технологии организации перевозок пассажиров. Сферы деятельности и принципы выбора вида транспорта для обслуживания пассажиропотоков на территории города.

Краткая история развития городского транспорта

Идея создания общественного городского транспорта была высказана французским физиком Б.Паскалем в 1661 г. Потребность в массовом обслуживании населения возникла в XVIII веке, когда города достигли значительных размеров, и дальнейшее их развитие стало сдерживаться отсутствием средств передвижения.

Всю историю развития городского транспорта можно разделить на 4 периода по характеру применявшейся тяги и по типу путевых устройств:

1. Последняя четверть XVIII – середина XIX в.в. Конная тяга (линейка). Двухэтажный возок-вагончик. Скорость 10 км/ч (скорость пешехода 4-5 км/ч).

2. Вторая половина XIX века. Рост промышленного производства. Рост городов. Увеличение пассажиропотоков. Конно-железные дороги (конки). Первый метрополитен на паровой тяге в Лондоне (1863 г.). Проект метрополитена в России (1902 г.) инж. П.И. Балинский.

3. Конец XIX – первая четверть XX в.в. Значительный рост городов. Применение рельсового электротранспорта: трамвай, метрополитен, монорельсы. Автомобили для единичных перевозок.

4. Первая четверть XX века по настоящее время. Бурный рост городов. Широкое применение автомобильного транспорта.

Автобус в России – 1924 г.

Электрический трамвай

в России – 1874 г. (г. Санкт-Петербург инж. Пироцкий Ф.А.). До революции 1917 г. Трамваи ходили в 41 городе России и были самым распространённым видом городского транспорта.

в Германии – 1881 г.

Троллейбус в России – 1933 г.

Метрополитен. Москва – 1935 г. К 1990 г. Число городов мира с метрополитеном достигло 73.

Движущийся тротуар впервые был продемонстрирован в Чикаго в 1893 г. Началом его эксплуатации можно считать 1964 г. (Париж).

Грузовая монорельсовая дорога. Россия – в Москве, с конной тягой, под Петербургом – электрифицированная – 1889 г. В Германии – 1901 г. – действует до сих пор.

Фуникулёр (лат. funiculus – тонкий канат, верёвочка) – рельсовая дорога с канатной тягой для перевозки на короткие расстояния по крутым подъёмам – был предложен в качестве пассажирского транспорта в 1825 г., а внедрён в Италии и в Австрии.

Характеристика единой транспортной системы города

Для современной городской транспортной системы характерно: во-первых, комплексное использование различных видов транспорта с преимуществом автомобильного; во-вторых, развитие скоростных внеуличных видов транспорта, эффективных для больших расстояний; в-третьих, обостряющийся конфликт между массовым и индивидуальным транспортом.

Единая транспортная система города, как правило, состоит из нескольких видов транспорта, в том или ином сочетании

Основными показателями, характеризующими работу конкретного вида транспорта, считают пропускную способность и скорость движения.

Пропускная способность

где: q_ji – пропускная способность i-ой магистрали по j-му виду перевозок, шт./ч.;

N_ij – количество транспортных единиц, осуществляющих j-й вид перевозок, и проходящих (пропускаемых) по i-й магистрали, шт.;

t – время транспортного процесса.

Состав и краткая характеристика единой городской транспортной системы

Вид транспорта	Максимальная провозная способность, тыс.пасс.-час.	Скорость сообщения, км/ч
Городские и пригородные электрифицированные железные дороги	50-55	40-70
Метрополитен	40-45	35-50
Скоростной трамвай	20-25	25-35
Трамвай	12-18	18-20
Монорельсовый внеуличный транспорт	10-12	30-80 и более
Троллейбус	5-10	18-20
Движущийся тротуар	6-12	2,7-15
Автобус	2,5-8	18-25 (35 при экспрессном сообщении)
Такси	1-1,5	22-25 (до 70 на скоростных трассах)
Маршрутное такси	4,5	То же
Фуникулёр	0,6	5 м/с
Вертолёт	0,5-0,6	90-100

Электрифицированная железная дорога используется для связи пригорода с городом, а также в качестве городского транспорта. Отличается большой пропускной способностью, высокими скоростями движения, низкой себестоимостью, экологической чистотой.

Недостатки: большие первоначальные капитальные вложения и занятость территории города (поэтому чаще располагается на эстакадах). Для широкого применения необходимо состыковать ж/д пути и путь для метрополитена – их провозная способность близка. Этот вариант даёт значительные удобства населению города и пригорода.

Метрополитен – внеуличный электрический транспорт, изолированный от общего движения, без доступа пешеходов и транспортных средств. Различают подземный (Москва, Токио 90% путей, Лондон, Париж, Нью-Йорк 50-60%), наземный и надземный (на эстакадах). Различают метрополитен глубокого (более 12 м, Санкт-Петербург) и мелкого (6-12 м). Строится в городах, где позволяют геологические условия, и численность населения превышает 1 млн. человек. Стоимость строительства 1 км метро глубокого заложения – 70 млн долл, мелкого – 30-40 млн долл, на эстакадах – 15-17 млн долл.

Достоинства: высокие провозная способность, скорость доставки, комфорт и незанятость территории города (при подземном расположении).

Существует скоростной метрополитен (Париж, Сан-Франциско).

Московский метрополитен имеет среднюю скорость передвижения 41 км/ч. За час на самом перегруженном перегоне проезжает 60 тыс. чел. Эксплуатация 1 км метро обходится 2 млн долл.

Трамвай используется в городах с населением от 500 тыс. при стабильном пассажиропотоке 9 тыс пасс в час.

Достоинства: хорошая провозная способность, невысокая себестоимость, маленький расход электроэнергии, экологическая чистота.

Недостатки: ограниченная манёвренность (привязка к рельсам), большие первоначальные капиталовложения, сложность сооружений, невозможность обгона, шумность. Из-за наличия трамвайных путей снижается пропускная способность улиц.

В связи с недостатками некоторые города полностью отказались от использования трамвая. Энергетический кризис и экологические проблемы городов ведут к возвращению трамвая, но меняют условия его работы на более прогрессивные. К новым условиям работы можно отнести вынос трамвайных путей на обособленные от других транспортных потоков дороги, совершенствование подвижного состава (в т.ч. уменьшение шумности за счёт конструктивных особенностей, повышение комфортности перевозки, повышение скорости), строительство подземного трамвая, строительство скоростного трамвая (Волгоград). Преимущество скоростного трамвая состоит в повышении скорости, провозной способности, а также в возможности использования уже существующих трамвайных путей и хозяйства.

Монорельсовый внеуличный транспорт – один из «старых» видов городского транспорта. В мире в настоящее время работает более 40 монорельсовых дорог. Монорельсовый транспорт используется для связи крупных жилых районов с отдалёнными от них промышленными зонами, пригородами, аэропортами, зонами отдыха, городами-спутниками. Эффективность работы монорельсового транспорта достигается при наличии пассажиропотока 7-10 тыс пасс в час в одном направлении.

Недостатки: шумность, вибрационное воздействие, большие радиусы закругления монорельсовых дорог, громоздкие опоры, а также сложность конструкции стрелочных переводов и нарушение архитектурного ансамбля города.

Достоинства: высокая степень безопасности; достаточно высокая провозная способность (около 50 тыс чел в час при 30 поездах вместимостью 270 чел). Стоимость сооружения монорельсовой дороги меньше стоимости устройства других внеуличных видов транспорта. Эксплуатационные расходы на 20% ниже, чем у трамвая.

По конструктивным признакам монорельсовые дороги подразделяют на навесные и подвесные. У навесной конструкции вагон располагается сверху, на ходовом пути и движется, опираясь на него ходовыми и направляющими колёсами. Она отличается более простым устройством путевой балки и низкими опорами. Конструкция вагона сложнее, устойчивость меньше, масса вагона больше. Путевая балка не защищена от атмосферных осадков. У подвесной конструкции подвижной состав подвешивается к тележкам, движущимся по ходовому пути. Конструкция путевого устройства сложнее (чтобы вагон не раскачивался от сильного ветра), но двигатель подвижного состава в 1,5-2 раза меньшей мощности, чем у навесного.

Монорельс в чистом виде в современных условиях распространяться не будет, но идея его закладывается в создание новых автоматизированных систем:

монорельс навесного типа «Альверт» эксплуатируется с 1957 г., Турин (Италия), Кёльн (Германия), Токио (Япония);

подвесная система «Сафеж» (воздушное метро) введено в эксплуатацию в 1960 г. близ Орлеана (Франция);

подвесная система «Скайвей» («Небесная дорога»), построена в Хьюстоне (США), Токио-Ханеда (Япония).

Троллейбус – электрический наземный безрельсовый транспорт, соединяет достоинства трамвая и автобуса. Используется в городах как вспомогательный транспорт.

Преимущества: большая манёвренность по сравнению с трамваем, малошумность, экологическая чистота, более дешевая эксплуатация по сравнению с автобусом, не требует площадок закрытого хранения, а также простота в управлении транспортным средством.

Недостатки: сложность устройства, необходимость ровного дорожного покрытия, сокращения до минимума пересечения линий для поддержания скорости и надёжности крепления токоприёмников.

Движущийся тротуар (пассажирский конвейер) – это устройство для перемещения пешеходов, представляющее собой ленту или тяговую цепь с пластинами. Он относится к системам массового транспорта, ускоряющим пешеходное движение. Применяется как альтернативный вариант в центральных деловых районах города, где массовый транспорт запрещён, а человек вынужден передвигаться на большие расстояния. Имеет постоянные или переменные скорости движения (12-15 км/ч).

Преимущества: абсолютная безопасность, минимум шума, непрерывность движения, экологическая чистота (работает на электрической энергии), полная автоматизация процесса движения.

Недостатки: ограниченная протяжённость, проблема безопасной посадки-высадки пассажиров.

Автобус в России осуществляет примерно половину всех пассажирских перевозок в городе. В городах с населением до 100 тыс чел. этот вид транспорта, как правило, является единственным. Большое значение имеет для пригородного и междугороднего сообщения. Типоразмеры автобусов отличаются большим разнообразием, что связано со сферами его использования. Достоинства автобуса делают его незаменимым в любом городе как второй вид транспорта после метрополитена.

Достоинства: большая манёвренность, автономность (независимость от других видов транспорта), функционирование на общей сети дорог (не требуется специальных конструкций и приспособлений), простая организация перевозок.

Недостатки: небольшая провозная способность, высокая себестоимость, загрязнение воздуха, проблемы эксплуатации в зимнее время, требование закрытого хранения, большой расход топлива.

Автобусный транспорт. Самыми ранними видами транспорта были: упряжки, лодки и колесные повозки. Почтовые кареты, изобретенные в Венгрии в XV в., стали предшественниками автобусов. Первые автобусы были изобретены в Англии в 1830 г. Они предназначались для перевозки небольших групп пассажиров, приводились в движение паровым двигателем и назывались омнибусами. Корни этого слова уходят в латинский язык, где оно означало "транспорт для всех".

В 1885 г. в Германии был сооружен восьмиместный автобус с одноцилиндровым двигателем мощностью 6 лошадиных сил. К 1915 г. автобус стал доступным общественным городским транспортом во многих городах мира. В США первый автобус классической конструкции был построен в 1922 г. В послевоенные годы автобусостроение стало активно развиваться и превратилось в мощную самостоятельную индустрию. Для автобусов стали использоваться дизельные и бензиновые двигатели мощностью от 200 лошадиных сил и более. Автобусы изготавливались большой вместимости - до 50 человек. В Англии была изобретена конструкция двухэтажного автобуса. К 1980 г. в мире эксплуатировалось более 3 млн автобусов. Появились автобусные фирмы-гиганты. Так, компания "Greyhound" (США) владела более чем 12 тыс. однотипных комфортабельных пассажирских и туристских автобусов.

Такси – городской транспорт, который не приспособлен для массовых перевозок и используется в основном для экстренных перевозок. Оно обеспечивает небольшой поток пассажиров круглые сутки. Средняя дальность поездки в черте города 3-8 км.

Фуникулёры и канатные подвесные дороги применяют в городах с гористой местностью. Провозная способность невелика, являются вспомогательным транспортом локального значения.

Фуникулёр – вид электрического рельсового транспорта, в котором вагоны движутся с помощью прикреплённого к ним каната, скользящего по роликам, расположенным между рельсами. Двигатели для тяги каната располагают на стационарных приводных станциях. Для безопасности существуют специальные тормозные устройства. Дорога может быть одно- и двухпутная.

Канатные дороги – передвижение осуществляется отдельным тяговым канатом, для привода которого наверху строится приводная станция с электродвигателями, а на другом конце дороги – натяжная станция для регулирования движения каната. Могут иметь индивидуальные места для пассажиров и кабины на несколько человек.

Воздушный транспорт для городского сообщения имеет весьма ограниченное значение – например, связь центральных районов города с аэродромами, для доставки рабочих на нефтепромыслы. В основном перевозки осуществляются вертолётами вместимостью от 3 до 80 пассажиров. Достоинства: повышенная скорость доставки в труднодоступные места.

Велосипед долгое время использовался как прогулочное средство. Однако во многих старых городах Европы, Скандинавии и других государств, где есть узкие улочки, используется как индивидуальный вид городского транспорта для перевозки пассажиров и небольших партий груза.

Страна	Число велосипедов на 1000 жителей
Германия	650
США	430
Япония	400
Швейцария	350
Страны Восточной Европы	150-200

Водный транспорт применяется в городах как сезонный, используется как прогулочный, а также для связи города с пригородами.