Тема 8. Транспортный комплекс города.

Вопросы:

1. Этапы исторического развития городского транспорта.

2. Основы технологии, организации перевозочного процесса и управления на городском транспорте, урбанизация и пробле­мы городского транспорта.

1. Этапы исторического развития городского транспорта.

По мере развития общества, развивались города, как по коли­честву населения так и по размерам. В связи с этим все ак­туальнее становилась проблема перемещения населения внутри горо­да, что привело к созданию специального вида транспорта - город­ского. Пути движения городского транспорта - улицы.

В начале XVIIIв было осуществлено мощение улиц камнем в Мос­кве. В 1820г - первая мостовая в Петербурге - деревянная.

Для городов стали создаваться особые конструкции транспорта, которые отвечали особенностям внутригородского движения. В доре­волюционной России основой городского пассажирского транспорта был путевой (конный). Затем появились городские железные дороги и позднее из разновидности: трамвай и метрополитен.

Сначала паровой трамвай (Нью-Йорк 1859г), затем электричес­кие (испытывался в Петербурге 1880г, Берлин 1881г), метрополитен (Лондон 1863г).

Все другие средства городского транспорта возникли и разви­вались уже после революции: городской автомобильный транспорт со специальными городскими автобусами и такси; где были реки - го­родские речные суда; в горной местности - городские пассажир­ские и грузовые канатные дороги и др.

Пассажирский городской транспорт общественного пользования появился впервые в Москве в 40-х годах XIX века в виде "линеек" ­открытые телеги, вмещавшие до 11 человек, запряженные лошадьми по определенным маршрутам. Параллельно развивался и грузовой тран­спорт.

"Урбанизация - сосредоточение экономической и культурной жизни в крупных городских центрах".

Современная эволюция урбанизации характеризуются не столько общим ростом числа городов сколько развитием крупных и крупней­ших городов.

Темпы и масштаба урбанизации характеризуют следующие данные. Доля населения больших городов во всем мировом населении увеличи­лась с середины XIXв (1860г) с 1,7 до 20% в настоящее время. При­чем, если за все 19 столетие городское население возросло лишь вдвое, то уже за три четверти XX в численность горожан увеличи­лась в 6-6,5 раз. Появился новый термин "метрополизация" - рост крупных и крупнейших городов, сопровождающийся "... органическим срастанием их со все расширяющимися пригородными зонами, концет­рацией населения в урбанизированных зонах, возглавляемых крупным городом - центром ...".

Значение транспорта возрастает с увеличением городского на­селения и масштабов городских агломераций. В настоящее время в городах проживает около 40% населения, т.е. 2млрд. человек. По сравнению с началом XXв население возросло в 2,8 раза, а город­ское - в 5,5 раза. За этот период городское население СНГ вырос­ло почти в 9 раз и составляет в настоящее время около 65%.

Доля городского населения в других странах более значи­тельна так:

во Франции - 69,9%;

в США - 74,5%;

в Канаде - 76,3%;

в Англии - 80,7%;

в Германии - 81,2%;

В Австралии - 84,4%.

По современной классификации крупность города устанавливают

по численности жителей (тыс. чел.): Крупнейшие города - более 500 Крупные - 250-500

Большие - 100-250

Средние - 50-100

Малые - 10-50

Поселки городского типа - до 10

В последние годы в самостоятельную группу стали выделятся города с населением более 1млн.чел. ввиду особой сложности в них градостроительных и особенно транспортных проблем.

Современный город - это скопление на относительно небольшой территории жилых зданий, промышленных предприятий, административ­ных, культурных и медицинских учреждений. Город является узлом железных и автомобильных дорог.

Условия жизни в городе зависят от того насколько полно нала­жено в нем транспортное обслуживание.

Сложность и уровень транспортного обслуживания зависит от административного значения города, географического положения, рельефа, грунтово-геологических условий.

Транспортная проблема возрастает от крупности города. Этому две причины. Первая - повышение с укрупнением города плотности расселения, вторая - увеличение площади города и удаление город­ских путей сообщения. Обе эти причины приводят к одному след­ствию - увеличению числа ТС, путей сообщения.

2. Основы технологии, организации перевозочгого процесса и управления на городском транспорте.

Современный городской транспорт по своему назначению подраз­деляется на следующие категории:

пассажирский - электрифицированные железные дороги, метропо­литен, трамвай, монорельсовый транспорт, троллейбус, автобус, конвейерный транспорт, легковые автомобили, мотороллеры, мотоциклы, велосипеды, речной трамвай, вертолеты;

грузовой - грузовые автомобили, трамваи, троллейбусы, мотороллеры;

специальный - санитарные, пожарные, для уборки улиц и т.п.

Пассажирский транспорт.

Пассажирский транспорт в зависимости от вида пользования транспортными средствами и их принадлежности может быть подразделен на три группы:

1. Общественный массовый общего пользования - ж.д. метрополитен, трамвай, монорельсовый транспорт, троллейбус, автобус, верто­леты.

2. Общественный индивидуального пользования - такси, ведомствен­ный.

3. Личный индивидуального пользования - легковые автомобили, мо­тороллеры, мотоциклы, велосипеды.

Массовый транспорт общего пользования работает на установ­ленных маршрутах. В зависимости от расположения транспортных линий относительно улиц массовый транспорт подразделяется на:

уличный - трамвай, троллейбус, автобус;

внеуличный - метрополитен, скоростной подземный трамвай, мо­норельсовый транспорт и т.д.

По характеру путевых устройств: рельсовый, безрельсовый.

По роду используемой двигательной силы: с электрическим дви гателем, с двигателем внут­реннего сгорания.

Автобусы - наиболее распространенный вид транспорта. Сеть автобусных линий, как правило, характеризуется наибольшей протя­женностью. По сравнению с другими видами массового городского транспорта автобусы обладают наибольшей маневренностью, недостаток для городов - загрязнение атмосферы.

Автобусное движение играет существенную роль в обслуживании развивающихся районов города, для которых устройство более мощ­ных видов транспорта на первых этапах может быть экономически не­целесообразным. Кроме того, автобус с успехом применяют на город­ских маршрутах в центральных районах, особенно в старых городах с извилистыми и недостаточно широкими улицами.

Троллейбусы по своим эксплуатационным показателям немногим отличаются от автобусов, однако, для их движения требуется устройство тяговых подстанций и оборудование линий двухпроводной контактной сетью . Применяются при пассажиропотоках средней мощ­ности (6 - 9тыс.чел/ч).

При проектировании троллейбусной сети стремятся до минимума сократить число пересечений линий между собой и с линиями трамвая, т.к. пересечения и воздушные стрелки снижают скорость движе­ния троллейбуса, а иногда вызывают его остановку из-за соскакива­ния токосъемника.

Вместимость подвижного состава троллейбуса 74-139 пас., а машина марки ЗИУ-9, рассчитана на перевозку 126 пас. в час пик.

По условиям надежности токосъемника трассы троллейбусных линий прокладываются только по улицам с усовершенствованным покры­тием. По маневренности троллейбусы уступают автобусам, что осо­бенно ощутимо в условиях старых городов.

По сравнению с трамваем имеет преимущества:

1) посадка и высадка пассажиров осуществляется непосред­ственно с тротуара;

2) при движении троллейбус может отклонятся в обе стороны от оси контактного провода (до 4,2м).

Трамвай

Следует отметить, что трамвай, который способствовал обра­зованию большого, компактного города, во многих странах не выдер­жал конкуренции со стороны автомобилей в период быстрой автомоби­лизации. Как вид транспорта он был ликвидирован во многих горо­дах Франции, Великобритании, США.

В США в 1917г было 600 трамвайных парков с 420 000км. сети и 60 000 вагонов. В 1979г трамвай остался лишь в 8 городах США. Ка­залось, что относительно малые скорости, ограниченная маневрен­ность, шум от колес является признаком отсталости от общего раз­вития, помехой для ускорения движения транспортных потоков.

Эти тенденции затронули и некоторые социалистические страны, хотя они в основном сохранили верность этому виду транспорта. Это в первую очередь СССР, ГДР, УССР. В конце 1970-х годов в СССР трамвай имели 114 городов (8000 км сети, 21000 вагонов). Сейчас больше. Трамвайные линии имеют более высокую стоимость оборудова­ния, чем автобусные и троллейбусные. Сеть трамвайных линий, поэ­тому, характеризуется относительно меньшей плотностью. Трамвай по сравнению с троллейбусами и автобусами обладает большей провоз­ной способностью.

Размещают трамвайные линии по трассам с большим устойчивым пассажиропотоком (от 6 до 12тыс. чел/ч).

Трамвайные линии в настоящее время прлектируются преимущес­твенно двухколейные с центральным (по отношению к оси улиц) или боковым расположением путей.

Большая провозная способность трамвая и низкая себестои­мость перевозок обеспечивает сохранение за ним ведущей роли в ря­де средних и больших городов. Провозная способность трамвайной линии при эксплуатации поездов вместимостью 200-300 пассажиров достигает 12-14тыс. пас/ч (занимает 3 место, после автобусов, по количеству перевозимых пассажиров). Трамвайные вагоны могут эк­сплуатироваться как по одному, так и поездами (2-3 вагона).

Несмотря на преимущества трамвая перед другими видами транспорта, его удельный вес в перевозках - снижается. Это объясняет­ся тем, что интенсивное развитие автомобильного движения в горо­дах делается затруднительным совместно с трамваем.

Возникли идеи модернизации трамваев. Под модернизацией пони­мается искоренение недостатков и сохранение преимуществ.

Повышение скорости, улучшение организации движения, уменьшение отрицательного воздействия на окружающую среду достигается путем:

выделение обособленного полотна, в том числе в выемках и на насыпях; прокладка в тоннелях (под землей); увеличение расстоя­ния между остановками ( не менее 800м); улучшение конструкции подвижного состава; автоматизация процесса управления.

За рубежом существуют разные названия скоростного трамвая: облегченный рельсовый, облегченный метрополитен, "пре метро" ­т.е. первый этап будущего метро. Специфика скоростных трамваев требует особого подвижного состава (двери на обе стороны). Проект скоростного трамвая разработаны институтом Харьковметропроект для Львова, Кривого Рога.

Скоростной трамвай способен перевозить до 20 - 24тыс. пас./ч. Надо линии трамваев делать изолировано. Можно распола­гать в другом уровне - в туннели или на эстакаде. Трамвай такого типа эксплуатируется в городах США и западной Европы.

Скоростной трамвай получает большое развитие в Австрии, Бельгии, Италии, ФРГ и у нас в СССР. Скорость на перегонах 70-80 км/ч, скорость сообщения 25-35 км/ч. Вагоны для скоростных трам­ваев выпускают Ленинград, Чехословакия.

Метрополитен.

Метрополитен является внеуличным электрическим транспортом, отличающийся высокой провозной способностью и обеспечивающий быс­трое, безопасное и комфортабельное сообщение. Провозная способ­ность метро 40-50 тыс.пас/ч в одном направлении, высокая ско­рость движения 40 и более (Харьков V=49б69 км/ч, Qсут = 450-460тыс.человек. Метрополитены подразделяются на подземные, надземные и наземные.

По капиталовложениям метрополитен является самым дорогостоя­щим видом транспорта (в среднем 12-25 млн.руб/км) и поэтому его строят только в крупных городах с населением более 1млн. жителей на направлениях с мощным и устойчивым пассажиропотоками. Низкие тарифы за пользование общественным транспортом в СССР и других соц. странах, как правило, не покрывают всех расходов. Даже часть эксплуатационных расходов многих метрополитенов СССР покрывается за счет дотаций государства. Но несмотря на это расширяются сети существующих метрополитенов, строятся новые, т.к. прежде всего думают о человеке, о комфортабельности поезда (влияет на произво­дительность).

В 1981г в мире насчитывалось более 50 городов, имеющих мет­рополитены, в том числе в СССР сейчас уже 11, новые в Минске, Горьком, Новосибирске6 проектировались для Куйбышева, Риги, Свер­дловска, Одессы, Днепропетровска и др. Рассматривался вопрос о целесообразности строительства метрополитенов в Челябинске, Рос­тове-на-Дону, Омске, Перми и др.

В мировой практике известны метрополитены, имеющие разные характеристики: от провозной способности 70-80 тыс.пас./ч (Нью-Йорк, Париж, Токио) с четырехпутными линиями и скоростью сообщения более 50км/ч, длинными перегонами с провозной способно­стью 15-30 тыс.пасс./ч., линии открытого типа.

В многомиллионных городах мира (Нью-Йорк, Москва, Лондон, Париж, Токио) метрополитены перевозят 1/3 и более пассажиров. Метрополитены из-за низкой плотности линий и станций обычно рабо­тают в общей системе с подвозящим транспортом.

В целом по городам СССР на долю метрополитена в 60-е и 70-е годы приходилось около 6% пассажиров.

Ввод линий метро в сложившуюся систему транспорта несколько увеличивает пересадочность.

Например, в Харькове 56% пассажиров метро подъезжают к стан­циям городским, а 8% внешним и пригородным транспортом. На один Южный вокзал ежедневно прибывает около 120тыс. маятниковых пасса­жиров.

Удобство метрополитенов: малые интервалы (Харьков утром ­2мин., ночью - 8мин.), стабильная работа, точность движения, на­дежность - все это достигается автоматизированными системами уп­равления.

Напряжение 825 В постоянного тока (в мировой практике – 3000 В постоянного тока). Расстояние между станциями: 0,4 - 0,8 км. Конструктивная скорость 70 - 90 км/ч.

Требования, предъявляемые к общественному пассажирскому транспорту в связи с его развитием до 1990 и 2000г.

1. Железная дорога - в крупнейших и крупных городах на нап­равлениях с потоками от 10тыс. до 40тыс. пассажиров в час в одном направлении; условием применения железной дороги является наличие остановочных пунктов вблизи крупных пассажирообразующих узлов на территории города, а также организация сквозного движения через город по железнодорожным диаметрам (Свердловск, Новоси­бирск, Минск, челябинск, Уфа и др. до 10% перевозит Москва).

2. Метрополитен - в крупнейших городах с населением свыше 1 - 1,2 млн.чел. на направлениях с мощным устойчивым потокам более 25тыс. пассажиров в час в одном направлении.

3. Скоростной трамвай - в крупнейших и крупных городах на направлениях с потоками до 15тыс. пассажиров в час в одном нап­равлении, и в больших городах с крупной отдаленной от освоенной территории промышленностью.

4. Трамвай - в крупных и больших городах на направлениях с потоками от 6тыс. до 12тыс. пассажиров в час в одном направлении и в крупнейших городах на направлениях с большими пассажиропотоками, не охватываемыми метрополитеном или скоростным трамваем.

5. Троллейбус - в крупных и крупнейших городах на направлениях с потоками 6 - 9тыс. пас./ч.

6. Автобус - в тех же случаях, что и троллейбус, но с несколько меньшими размерами пассажиропотоков до 5 - 8тыс.пас./ч.

Грузовые перевозки .

Грузовые перевозки в границах городов выполняются преимущественно автомобилями общего назначения, хотя значительная часть грузовых автомобилей специализирована или, приспособлена для го­родских условий работы. Небольшая доля грузовых перевозок осущес­твляется грузовыми поездами (вагонами) городских железных дорог, грузовыми судами, трамваями и троллейбусами.

По характеру выполняемой работы грузовые перевозки в городе можно разделить на следующие группы:

1-я - коммунально-бытовые и торговое обслуживание городской территории. Грузовые автомобили при этом должны иметь доступ во все районы города. В качестве расчетного ко­личества перевозимых грузов на 1чел. в год принимают:

потребительских грузов - 2т;

грузов по очистке города - 0,7т;

топлива - 1т.

В среднем для выполнения этой работы требуется один автомо­биль на 500ч.

2-я - Перевозка промышленных и строительных грузов. Автомобили обеспечивают работу промышленных предприятий и строек города.

Промышленные грузы более стабильны по объему и направлению перевозок, чем строительные, которые определяются местом и объе­мом строительства в городе. Для перевозок этих грузов ис­пользуют, как правило, большегрузные автомобили или тягачи с при­цепами и полуприцепами. Их отрицательное воздействие на окружаю­щую среду (шум, выброс в атмосферу отработавших газов) очень ве­лик. В средних и крупных городах число таких автомобилей в зави­симости от характера промышленного производства и интенсивности строительства изменяется в пределах 12 ... 30 ед. на 1000 жителей.

2. Основные научно-технические проблемы

развития городского транспорта.

По мере роста городского населения сложность освоения грузо­и пассажиропотоков городов обостряется, увеличивается объем го­родских перевозок. Одновременно с роста объема перевозок увеличи­вается дальность перевозок, что связано с расширением территории городов и пригородных поселков.

Проблемы городского транспорта нарастают и обостряются: низ­кая скорость сообщения, низок комфорт, велика загазованность, шум.

С целью повышения скорости сообщения в крупных городах большое значение для улучшения обслуживания населения имеет эф­фективное применение и развитие системы скоростного общественно­го транспорта в различных градостроительных условиях.

Скоростной внеуличный общественный транспорт в крупных горо­дах необходим в основном для уменьшения потоков движения на улич­но-дорожной сети, повышение скорости сообщения всей транспортной системы и следовательно, для сокращения времени поездки пассажи­ров, а также снижения наполнения подвижного состава.

Для повышения скорости автомобильного городского транспорта необходимо совершенствовать организацию движения и управления до­рожным движением: выделение для транспорта общего пользования специальных полос, прокладка дорог в разных уровнях, внедрение более совершенных систем светофорной сигнализации с автоматизиро­ванным управлением.

Повышение уровня комфорта состоит прежде всего в том, чтобы избежать чрезмерного наполнения салонов пассажирами. С этой целью в крупнейших городах вводятся единицы большой и особо большой вместимости и повышается частота их движения, особенно в час пик.

Важными составляющими комфорта является минимальная высота пола, хорошая вентиляция и отопления пассажирских салонов, доста­точно естественное и искусственное освещение салонов - это ре­шается совершенствованием конструкции ПС.

Острую и сложную проблему представляет предотвращение заг­рязнение воздушного бассейна городов выхлопными газами автомоби­лей. Одним из направлений борьбы является совершенствование кон­струкции карбюраторных двигателей и в особенности применения мик­ропроцессоров для оптимизации процессов сгорания топлива.

Другое направление состоит в создании нейтрализаторов, сни­жающих токсичность отработавших газов; замена карбюраторных дви­гателей дизелями; применение газа вместо жидкого топлива.

Одним из основных путей оздоровления воздушного бассейна го­родов - переход на электрические автомобили, которые к тому же является менее шумными.

Главным недостатком современных электромобилей является ма­лая удельная энергоемкость аккумуляторных батарей, а также малый срок службы и высокая стоимость. Сделаны попытки создания элек­тромобилей на солнечных батареях.

Разработаны новые проекты городского транспорта в ряде зару­бежных стран:

1. Электрический безрельсовый транспорт в виде поездов типа метрополитена (на пневматическом ходу), которые следуют по спе­циальному пути в желобе, или с направляющими и управляются с по­мощью центральной электронно-вычислительной машины.

Для снижения степени загрязнения городов шумом градостроите­ли разрабатывают особую планировку улиц, применяют озеленение, установку антишумовых экранов и пр.

Однако проблема оздоровления городов остается предметом оп­равданного беспокойства и нуждается в более углубленном изучении со стороны не только транспортников и градостроителей, но и руко­водителей промышленных предприятий, строителей, химиков и др.