Трамвай: развернутая характеристика

Размещено на http://www.allbest.ru/

Трамвай (от англ. tram (вагон, вагонетка) и way (путь), название произошло, по одной из версий, от вагонеток для перевозки угля на шахтах Великобритании) -- вид уличного рельсового общественного транспорта для перевозки пассажиров по заданным (фиксированным) маршрутам, обычно на электрической тяге, используемый преимущественно в городах.

Трамваи возникли в первой половине XIX века (первоначально на конной тяге), электрические -- в конце XIX века. После расцвета, эпоха которого пришлась на период между мировыми войнами, начался упадок трамваев, однако уже где-то с 70-х годов XX века вновь наблюдается значительный рост популярности трамвая, в том числе по экологическим причинам.

Большинство трамваев используют электротягу с подачей электроэнергии через воздушную контактную сеть с помощью токоприёмников (пантографов или штанг), однако существуют также трамваи с питанием от контактного третьего рельса или аккумулятора.

Кроме электрических, существуют конные (конки), кабельные или канатные и дизельные трамваи. В прошлом существовали пневматические, паровые и бензомоторные трамваи.

Бывают также пригородные, междугородные, санитарные, служебные и грузовые трамваи.

Терминология

В контексте, не требующем терминологической чёткости, словом «трамвай» могут называть:

· экипаж (поезд) трамвая,

· отдельный вагон трамвая,

· трамвайное хозяйство или трамвайные системы (напр., «петербургский трамвай»),

· совокупность трамвайных хозяйств региона или страны (напр., «российский трамвай»).

Разновидности трамваев

Обычная скорость трамвая находится в пределах от 45 до 70 км/ч. Средняя скорость сообщения колеблется от 10-12 до 30-35 км/ч. В России трамвайные системы со средней эксплуатационной скоростью более 24 км/ч именуются «скоростными«.

Характеристики «среднестатистического» трамвайного вагона, работающего в России 1 (высокопольного моторного четырёхосного 15-метрового):

· Масса: 15-20 тонн.

· Мощность: 4 ? 40-60 кВт.

· Пассажировместимость: 100-200 человек.

· Максимальная скорость: 50-75 км/ч.

Грузовые трамваи

Грузовые трамваи были широко распространены в эпоху расцвета междугородних трамваев, однако они использовались и продолжают использоваться в городах. Грузовое трамвайное депо имелось в Санкт-Петербурге, Москве, Харькове и других городах.

Спецтрамваи

Грузовые вагоны, рельсотранспортер и музейный вагон в Туле

Для обеспечения устойчивой работы в трамвайных хозяйствах помимо пассажирских вагонов имеется обычно некоторое количество вагонов специального назначения.

· Грузовые вагоны

· Вагоны-снегоочистители

· Вагоны-путеизмерители (лаборатории пути)

· Вагоны-рельсотранспортёры

· Поливомоечные вагоны

· Вагоны-лаборатории контактной сети

· Вагоны-рельсошлифовальщики

· Электровозы для нужд трамвайного хозяйства 2

· Вагоны-тягачи

· Вагон-пылесос 3

Трамваи, прежде всего, ассоциируются с городским транспортом, однако в прошлом весьма распространены были также междугородные и пригородные трамваи.

В Европе выделялась сеть междугородных трамваев Бельгии, известных как нидерл. Buurtspoorwegen (в буквальном переводе -- «местные железные дороги») или фр. Le tram vincial. «Общество местных железных дорог» было учреждено 29 мая 1884 года с целью постройки дорог для паровых трамваев там, где строительство обычных железных дорог было невыгодным. Первый участок местных железных дорог (между Остенде и Ниувпортом, ныне является частью линии Берегового трамвая) был открыт в июле 1885 года.

В 1925 году общая длина местных железных дорог составляла 5200 километров. Для сравнения: сейчас общая протяжённость железнодорожной сети Бельгии составляет 3518 км, при этом Бельгия имеет самую высокую плотность железных дорог в мире. После 1925 года длина местных железных дорог постоянно уменьшалась, так как междугородные трамваи заменялись автобусами. Последние линии местных железных дорог были закрыты в семидесятых годах. До наших дней сохранилась только Береговая линия.

Электрифицировано было 1500 км линий местных железных дорог. На не электрифицированных участках использовались паровые трамваи, их, прежде всего, использовали для грузовых перевозок, а для перевозки пассажиров применялись дизельные трамваи. Линии местных железных дорог имели колею в 1000 мм.

Также распространены междугородные трамваи были в Нидерландах. Как и в Бельгии, первоначально они были паровыми, но потом паровые трамваи были заменены электрическими и дизельными. В Нидерландах эпоха междугородных трамваев завершилась 14 февраля 1966 года.

До 1936 года из Вены в Братиславу можно было доехать на городском трамвае.

Довольно старый вагон GT6 на линиях Oberrheinische Eisenbahn

К настоящему времени междугородные трамваи первого поколения сохранились в Бельгии (уже упоминавшийся Береговой трамвай), Австрии (Wiener Lokalbahnen, загородная линия протяжённостью в 30,4 км), Польше (так называемые Силезские интерурбаны, система, связывающая тринадцать городов с центром в Катовицах), Германии (например, Oberrheinische Eisenbahn, эксплуатирующая трамваи между городами Мангейм, Гейдельберг и Вайнхайм).

На многих местных железнодорожных линиях Швейцарии с колеёй в 1000 мм эксплуатируются вагоны, более похожие на трамваи, чем на обычные поезда.

В конце XX века снова стали появляться загородные трамваи. Часто под движение трамваев переоборудовались закрытые линии пригородных железных дорог. Таковы загородные линии манчестерского трамвая.

В последние годы обширная сеть междугородных трамваев была создана в окрестностях немецкого города Карлсруэ. Большинство линий этого трамвая являются переоборудованными железнодорожными линиями.

Новой концепцией является «трамвай-поезд«. В городском центре такие трамваи ничем не отличаются от обыкновенных, но за городом они используют пригородные линии железных дорог, при этом не железнодорожные линии переоборудуются под трамваи, а наоборот. Поэтому такие трамваи оборудуются двойной системой электропитания (750 В постоянного тока для городских линий и 1500 или 3000 В постоянного тока или 15 000 переменного тока для железных дорог) и железнодорожной системой автоблокировки. На самих железнодорожных линиях движение обыкновенных поездов сохраняется, таким образом, поезда и трамваи делят инфраструктуру.

Сейчас по схеме «трамвай-поезд» действуют загородные маршруты саарбрюккенского трамвая и некоторые части системы в Карлсруэ, а также трамваи в Касселе, Нордхаузене, Хемнице, Цвикау и некоторых других городах.

За пределами Германии системы «трамвай-поезд» распространены мало. Интересный пример -- швейцарский город Нёвшатель 4 . Этот город имеет и развивает городские и пригородные трамваи, которые демонстрируют свою выгоду, несмотря на крайне небольшие размеры города -- его население составляет всего 32 тысячи жителей. Создание системы междугородных трамваев, подобной немецкой, сейчас ведётся в Нидерландах.

В нашей стране накануне 1917 года была построена 40-километровая трамвайная линия ОРАНЭЛ, часть которой сохранилась и используется для маршрута № 36. Есть проекты воссоздания пригородной линии до Петергофа. C 1949 по 1976 действовала линия Челябинск -- Копейск.

Международные трамваи

Некоторые трамвайные линии пересекают не только административные, но и государственные границы. По состоянию на 2007 год на трамвае можно попасть из Германии (Саарбрюккен) во Францию по трамвайной линии Saarbahn. На территорию соседней Франции заходит маршрут № 10 базельского трамвая 5 6 (Швейцария).

Возможно, что в будущем международных трамваев в Европе станет больше. В 2006 году были обнародованы планы о продлении линий 3 и 11 базельского трамвая к вокзалу St. Louis во Франции к 2012--2014 году. Также есть планы продления линии 8 к вокзалу Weil am Rhein в Германии. Если эти планы будут претворены в жизнь, то одна трамвайная сеть будет объединять три государства 7 .

В 2013 году планируется возродить регулярную трамвайную линию между Веной и Братиславой, которая существовала в 1914--1945 годах и закрылась из-за повреждений, полученных в результате боевых действий 8 .

Cпециализированные трамваи

Гостиничный трамвай Риффельальп

В прошлом были распространены трамвайные линии, которые строились специально для обслуживания отдельных объектов инфраструктуры. Обычно такие линии связывали данный объект (например, гостиницу, больницу) с железнодорожной станцией. Некоторые примеры:

· В начале XX века свою собственную трамвайную линию имел отель Cruden Bay Hotel (Круден-Бэй, Абердиншир, Шотландия) 9

· Собственную трамвайную линию имела больница Duin en Bosch в Баккуме (Нидерланды). Линия шла от железнодорожной станции в соседнем посёлке Кастрикюм до больницы. Сначала на линии использовалась конная тяга, но в 1920 году трамвай был электрифицирован (единственный вагон был переделан из старого вагона конки из Амстердама). В 1938 году линия была закрыта и заменена автобусом. 10

· В 1911 году линию бензомоторного трамвая построило нидерландское общество авиации. Эта линия соединила станцию Ден Долдер и аэродром Сутсберг. 11

· Одна из немногих гостиничных трамвайных линий, существующих сейчас -- трамвай Риффельальп в Швейцарии. Эта линия действовала с 1899 по 1960 год. В 2001 году она была восстановлена в состоянии, близком к оригинальному.

· В 1989 году собственную трамвайную линию открыл пансионат «Береговой», расположенный в посёлке Молочное (Крым, рядом с Евпаторией).

· Линия Трамвай пещер Ан была построена специально для доставки туристов ко входу в пещеры.

Водный трамвай

Под водным (речным) трамваем в России обычно понимают речной пассажирский транспорт в пределах города (см. речной трамвай). Однако в Англии в XIX веке был построен трамвай, ходивший по рельсам, проложенным вдоль берега по морскому дну (см. Daddy Long Legs).

Преимущества и недостатки

Сравнительная эффективность трамвая, как и других видов транспорта, определяется не только его технологически обусловленными преимуществами и недостатками, но и общим уровнем развития общественного транспорта в конкретной стране, отношением к нему муниципальных властей и жителей, особенностями планировочной структуры городов. Приводимые ниже характеристики относятся к технологически обусловленным и не могут являться универсальными критериями «за» или «против» трамвая в тех или иных городах и странах.

Преимущества

· Первоначальные затраты (при создании трамвайной системы) ниже, чем затраты, необходимые для строительства метро или монорельсвой системы, так как нет необходимости в полном обособлении линий (хотя на отдельных участках и развязках линия может проходить в туннелях и на эстакадах, нет нужды устраивать их на всём протяжении трассы). Однако строительство наземного трамвая обычно сопряжено с переустройством улиц и перекрёстков, что повышает цену и приводит к ухудшению дорожной обстановки во время строительства.

· При достаточно большом пассажиропотоке эксплуатация трамвая обходится значительно дешевле эксплуатации автобуса и троллейбуса источник не указан 163 дня .

· Вместимость вагонов, как правило, выше, чем у автобусов и троллейбусов.

· Трамваи, как и другой электрический транспорт, не загрязняют воздух продуктами сгорания (хотя электростанции, вырабатывающие для них ток, могут загрязнять окружающую среду).

· Единственный вид наземного городского транспорта, который может быть переменной длины за счёт сцепления вагонов в поезда в час пик и расцепления в остальное время (в метрополитене основным фактором является длина платформы).

· Потенциально низкий минимальный интервал (в изолированной системе), например в Кривом Роге он составляет даже 40 секунд при трёх вагонах, по сравнению с пределом в 1:20 на метрополитене.

· Пути видимы, следовательно, потенциальные пассажиры догадываются о трассировке.

· Может использовать железнодорожную инфраструктуру, причём в мировой практике как и одновременно (в небольших городах), так и бывшую (как линия на Стрельну).

· Можно информировать пассажиров о маршруте прибывающего трамвая раньше иного уличного вида транспорта (маршрутные огни).

· В отличие от троллейбусов, трамвай вполне электробезопасен для пассажиров при посадке и высадке, так как его кузов всегда заземлён через колёса и рельсы.

· Трамвай обеспечивают бомльшую провозную способность, чем автобус или троллейбус. Оптимальная загрузка автобусной или троллейбусной линии -- не свыше 3-4 тыс. пассажиров в час 12 , «классического» трамвая -- до 7 тыс. пассажиров в час, но в определённых условиях -- и больше 13 .

· Хотя трамвайный вагон стоит намного дороже автобуса и троллейбуса, трамваи отличаются бомльшим сроком службы. Если автобус редко служит дольше десяти лет, то трамвай может эксплуатироваться 30-40 лет. Так, в Бельгии, наряду с современными низкопольными, успешно эксплуатируются трамваи PCC, выпущенные в 1971--1974 годах. По Варшаве ездит более 200 трамваев Konstal 13N выпуска 1959-1969 годов. В Милане в настоящее время эксплуатируются 163 трамвая серии 1500, выпущенные в 1928-1935 гг.

· Мировая практика показала, что автомобилисты активно пересаживаются только на рельсовый транспорт. Введение скоростных автобусных/троллейбусных систем давало от силы 5 % перетока с личного на общественный транспорт.

Недостатки

«Осторожно, трамвайные рельсы!» -- дорожный знак для велосипедистов.

· Трамвайная линия в сооружении намного дороже троллейбусной и тем более автобусной.

· Провозная способность трамваев ниже, чем у метро: обычно не более 15 000 пассажиров в час у трамвая, и до 80 000 пассажиров в час в каждом направлении у метро «советского типа» (только в Москве и Санкт-Петербурге) 14 .

· Трамвайные рельсы представляют опасность для велосипедистов и мотоциклистов, пытающихся пересечь их под острым углом.

· Неправильно припаркованный автомобиль или дорожно-транспортное происшествие в габарите могут остановить движение на большом участке трамвайной линии. В случае поломки трамвая его, как правило, выталкивает в депо или на резервный путь следующий за ним состав, что, в итоге, приводит к сходу с линии сразу двух единиц подвижного состава. В некоторых городах нет практики как можно более быстрого освобождения трамвайных путей при авариях и поломках, что часто приводит к длительным остановкам движения.

· Трамвайная сеть отличается сравнительно низкой гибкостью (что может быть компенсировано разветвлённостью сети). Напротив, автобусную сеть очень легко изменить в случае необходимости (например, в случае ремонта улицы), а при использовании дуобусов весьма гибкой становится и троллейбусная сеть.

· Трамвайное хозяйство требует хоть и недорогого, но регулярного обслуживания. Неудовлетворительное обслуживание приводит к ухудшению состояния подвижного состава, дискомфорту для пассажиров, снижению скоростей. Восстановление запущенного хозяйства обходится очень дорого (нередко проще и дешевле построить новое трамвайное хозяйство).

· Прокладка трамвайных линий в черте города требует искусного размещения путей и усложняет организацию движения. При плохом проектировании отвод ценной городской земли под трамвайное движение может оказаться неэффективным.

· При неудовлетворительном содержании пути возникает вероятность схода трамвая с рельс, что данной ситуации делает трамвай потенциально более опасным участником дорожного движения.

· Вызываемые трамваем вибрации почвы могут создавать акустический дискомфорт для жителей ближайших зданий и приводить к повреждению их фундаментов. Для снижения вибрации необходимо регулярное обслуживание пути (шлифовка для устранения волнообразного износа) и подвижного состава (обточка колёсных пар). При применении усовершенствованных технологий укладки путей вибрации могут быть сведены к минимуму (нередко и вовсе на нет).

· При плохом содержании пути обратный тяговый ток может уходить в землю, возникающие при этом «блуждающие токи« усиливают коррозию близлежащих подземных металлических сооружений (оболочек кабелей, труб канализации и водопровода, арматуры фундаментов зданий).

История

В XIX веке в результате роста городов и промышленных предприятий, удаления жилищ от мест приложения труда, роста подвижности городских жителей встала проблема городского транспортного сообщения. Появившиеся омнибусы стали вскоре вытесняться уличными железными дорогами на конной тяге (конками). Первая в мире конка открылась в Балтиморе (США, штат Мэриленд) в 1828 году. Были и попытки принести на улицы городов железные дороги на паровой тяге, но опыт был в целом неудачным и не получил распространения. Так как применение лошадей было сопряжено с множеством неудобств, не прекращались попытки внедрения на трамвае какого-либо вида механической тяги. В США очень популярной была канатная тяга, сохранившаяся до наших дней в Сан-Франциско в качестве достопримечательности.

Достижения физики в области электричества, развитие электротехники и изобретательская деятельность Ф. А. Пироцкого в Санкт-Петербурге и В. фон Сименса в Берлине привели к созданию первой пассажирской электрической трамвайной линии между Берлином и Лихтерфельдом в 1881 году, построенной электротехнической компанией Сименса. В 1885 году в результате работы американского изобретателя Л. Дафта независимо от работ Сименса и Пироцкого электрический трамвай появился в США.

Электрический трамвай оказался прибыльным делом, началось его бурное распространение по миру. Способствовало этому и создание практичных систем токосъёма (штанговый токосъёмник Спрейга и бугельный токосъёмник Сименса).

В 1892 году первым в Российской империи электрическим трамваем обзавёлся Киев, а вскоре примеру Киева последовали и другие российские города: в Нижнем Новгороде трамвай появился в 1896 году, в Екатеринославе (ныне г. Днепропетровск, Украина) в 1897 году, в Витебске, Курске и Орле в 1898 году, в Кременчуге, Москве, Казани, Житомире в 1899 году, Ярославле в 1900 году, а в Одессе и в Санкт-Петербурге -- в 1907 году (если не считать трамвая, работавшего зимой на льду Невы с 1894 года).

Вплоть до Первой мировой войны электрический трамвай бурно развивался, вытесняя из городов конку и немногие оставшиеся ещё омнибусы. Наряду с электрическим трамваем в отдельных случаях применялись пневматические, бензомоторные и дизельные. Трамваи применялись и на местных пригородных или междугородних линиях. Часто городские железные дороги использовались и для развозки грузов (в том числе и в вагонах, подававшихся непосредственно с железной дороги).

После паузы, вызванной войной и политическими переменами в Европе, трамвай продолжил развитие, но уже менее высокими темпами. Теперь у него появились сильные конкуренты -- автомобиль и, в частности, автобус. Автомобили становились всё более массовыми и доступными по цене, а автобусы -- всё более скоростными и комфортабельными, а также экономичными за счёт применения двигателя Дизеля. В этот же период времени появился и троллейбус. В возросшем уличном движении классический трамвай с одной стороны стал испытывать помехи от автотранспорта, а с другой -- и сам создавал значительное неудобство. Доходы трамвайных компаний стали падать. В ответ в 1929 году в США президенты трамвайных компаний провели конференцию, на которой приняли решение о производстве серии унифицированных, значительно усовершенствованных вагонов, получивших наименование PCC. Эти вагоны, впервые увидевшие свет в 1934 году, установили новую планку в техническом оснащении, удобстве и внешнем облике трамвая, оказав влияние на всю историю развития трамвая на долгие годы вперёд.

Несмотря на такой прогресс американского трамвая, во многих развитых странах установилось воззрение на трамвай как на отсталый, неудобный вид транспорта, который не приличествует современному городу. Началось сворачивание трамвайных систем. В Париже последняя линия городского трамвая была закрыта в 1937 году. В Лондоне трамвай просуществовал до 1952 года, причиной задержки в его ликвидации стала война. Ликвидации и сокращениям подвергались трамвайные сети и во многих крупных городах мира. Часто трамвай заменялся троллейбусом, однако троллейбусные линии во многих местах тоже вскоре закрывались, не выдерживая конкуренции с прочим автомобильным транспортом.

В предвоенном СССР также установилось воззрение на трамвай как на отсталый транспорт, однако недоступность автомобилей для простых граждан делала трамвай более конкурентоспособным при сравнительно слабом уличном потоке. Кроме того, даже в Москве первые линии метрополитена открылись лишь в 1935 году, и его сеть была ещё невелика и неравномерна по площади города, производство автобусов и троллейбусов также оставалось сравнительно небольшим, поэтому до 1950-х трамваю практически не было альтернатив при пассажирских перевозках. Там, где трамвай убирали с центральных улиц и проспектов, его линии обязательно переносили на соседние параллельные менее оживлённые улицы и переулки. До 1960-х значительной оставалась и перевозка грузов по трамвайным линиям, но особенно большую роль они сыграли во время Великой Отечественной войны в осаждённой Москве и блокадном Ленинграде.

После Второй мировой войны процесс ликвидации трамвая во многих странах продолжился. Многие линии, повреждённые войной, не восстанавливались. На линиях, которые дорабатывали свой ресурс, плохо содержался путь и вагоны, не проводились модернизации, что на фоне растущего технического уровня автомобильного транспорта способствовало формированию отрицательного имиджа трамвая.

Однако сравнительно хорошо трамвай продолжал себя чувствовать в Германии, Бельгии, Нидерландах, Швейцарии и странах советского блока. В первых трёх странах получили большое распространение системы смешанного типа, совмещающие в себе черты трамвая и метро (метротрамы, преметро и т. п.). Однако и в этих странах не обошлось без закрытий линий и даже целых сетей.

Уже в 70-е годы XX века в мире появилось понимание того, что массовая автомобилизация приносит проблемы -- смог, заторы, шум, дефицит места. Экстенсивный путь решения этих проблем требовал большие капиталловложения и имел малую отдачу. Постепенно транспортная политика стала пересматриваться в пользу общественного транспорта.

К тому времени уже имелись новые решения в области организации трамвайного движения и технические решения, которые делали трамвай вполне конкурентоспособным видом транспорта. Началось возрождение трамвая. Новые трамвайные системы были открыты в Канаде -- в Торонто, Эдмонтоне (1978) и Калгари (1981). К 1990-м годам процесс возрождения трамвая в мире набрал полную силу. Вновь открылись трамвайные системы Парижа и Лондона, а также других наиболее развитых городов мира.

На этом фоне в России традиционный (уличный) трамвай по-прежнему де-факто рассматривается как устаревший вид транспорта, и в ряде городов значительная часть систем стагнирует или вообще разрушается. Некоторые трамвайные хозяйства (в городах Архангельск, Астрахань, Воронеж, Иваново, Карпинск, Грозный) прекратили своё существование. Однако, например, в Волгограде большую роль играет так называемый скоростной трамвай или «метротрам» (трамвайные линии, проложенные под землёй), кроме того, он имеется в промышленных районах Старого Оскола и в Усть-Илимске, а в Магнитогорске стабильно развивается традиционный трамвай.

В Уфе, Ярославле и в Харькове в последние годы наблюдается уничтожение трамвайных путей, одно из депо в столице Башкортостана полностью снесено, а в Харькове закрыты сразу два трамвайных депо. В Ярославле демонтировано более 50 % путей, списано более 70 % подвижного состава, закрыто одно трамвайное депо. источник не указан 22 дня

В последние годы продолжала сокращаться система традиционного трамвая и в Москве, но в апреле 2007 года столичные власти официально огласили планы создания в ближайшие 20 лет системы скоростного трамвая из 12 изолированных от уличного потока линий общей эксплуатационной длиной 220 км, которая должна быть развёрнута почти во всех округах города. 15

Скоростной трамвай действует в Киеве, соединяя юго-запад и центр города. В Кривом Роге (Украина, Днепропетровская область) скоростной трамвай дополняет систему обычного наземного трамвая и объединяет в своём хозяйстве 18 км путей, из которых 6,9 км в тоннелях и 11 станций с современной инфраструктурой. На двух маршрутах ежедневно работают 17 составов из 36 вагонов.

Инфраструктура. Депо

Хранение, ремонт и техническое обслуживание подвижного состава производится в трамвайных депо (трамвайных парках).трамваи также обедают в депо. Мелкие трамвайные депо не имеют колец для оборота, а состоят из одного (или нескольких) тупиковых путей, которые имеют выезд на линию. Крупные депо состоят из большого кольца, множества сквозных путей (на которых вагоны отстаиваются в колоннах по несколько штук в линию), крытых цехов ремонта и выездов на линию. Депо стараются размещать близко к конечным многих маршрутов (чтобы сократить «нулевые рейсы»). В случае если это невозможно (например, депо находится на линии), то трамваи следуют укороченными рейсами, что во многих случаях, увеличивает интервалы между «полными» маршрутами (например в Новокузнецке депо № 3 находится на линии, и маршруты 2,6,8,9 следуют в депо укороченными рейсами и со стороны города и со стороны Байдаевки). Если на конечных нет запасных путей, то вагоны уходят в депо и на обед.

Пункты техобслуживания

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:%D0%9F%D0%A2%D0%9E_%D0%BD%D0%B0_%D0%BC%D0%BE%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BC_%D0%B2_%D0%A2%D1%83%D0%BB%D0%B5.jpg

В части трамвайных систем как правило на конечных остановках для обеспечения ремонта и осмотра вагонов используются пункты техобслуживания. Как правило ПТО представляет собой расположенную между путями канаву для осмотра и ремонта подвагонного оборудования, небольшие углубления по бокам от рельс для осмотра колёсных тележек, а также лестницы для осмотра пантографа. Такие системы на территории России существуют, в частности, в Туле (недействующая) и в Санкт-Петербурге в Ростове-на-Дону, Новочеркасске.

Пассажирская инфраструктура

Посадка и высадка пассажиров производится на трамвайных остановках. Устройство остановок зависит от способа размещения полотна. Остановки на собственном или обособленном полотне, как правило, снабжаются мощёными пассажирскими платформами высотой под трамвайную подножку, обустроенными пешеходными переходами через трамвайные пути.

Остановки на совмещённом полотне также могут быть оснащены приподнятыми над проезжей частью и, возможно, огороженными площадками -- рефюжами. В России рефюжи применяются редко, чаще всего остановки физически не выделяются, пассажиры ждут трамвая на тротуаре и при входе/выходе из трамвая пересекают проезжую часть (водители безрельсовых транспортных средств обязаны в этом случае их пропускать).

Остановки обозначаются табличкой с номерами маршрутов трамвая, иногда с расписанием движения или указанием интервалов, часто они также оборудуются павильоном для ожидания и скамейками.

Отдельным случаем являются участки трамвайных линий, прокладываемые под землёй. На таких участках устраиваются подземные станции, устроенные подобно станциям метрополитена.

В прошлом некоторые остановки (прежде всего -- на междугородных и пригородных линиях) имели небольшие вокзальные здания, аналогичные железнодорожным. По аналогии такие остановки также называли трамвайными станциями.

Особое место занимают трамвайно-пешеходные улицы, распространённые в центрах европейских городов. На данном типе улиц движение разрешается только для трамваев, велосипедистов и пешеходов. Такой тип устройства пути способствует повышению транспортной доступности центров городов, без нанесения урона экологии и без расширения транспортных пространств.

Организация движения

Разъезд трамваев в Евпатории (однопутная система). В основном для движения трамвая прокладываются два встречных пути, но встречаются и однопутные участки (например, в Екатеринбурге линия на Зелёный остров имеет однопутный участок с одним разъездом) и даже целые однопутные системы с разъездами (например, в Ногинске, Евпатории, Конотопе, Анталии) или без разъездов (в Волчанске, Черёмушках).

Конечные разворотные пункты линий трамвая бывают как в виде кольца (наиболее распространённый вариант), так и в виде треугольника (когда вагон пятится назад). В некоторых городах, например, в Будапеште используются двусторонние трамваи, способные менять направление следования в любой точке, в том числе и в тупиках линий, где производится оборот поезда по перекрестному съезду между путями. Достоинство этого способа в том, что нет необходимости строить разворотное кольцо, занимающее большую площадь, а также в том, что конечную остановку можно организовать где угодно -- это может применяться при закрытии части пути при необходимости (например, в случае какого-то строительства, требующего закрытия дороги).

Часто конечные пункты линий трамвая, выполненные в виде кольца, имеют по нескольку путей, что делает возможным обгон поездов разных маршрутов (для отправления по расписанию), отстой части вагонов в дневной межпиковый период, хранение резервных поездов (на случаи сбоев в движении и подмен), отстой неисправных поездов до эвакуации в депо, отстой поездов во время обедов бригад. Такие пути могут быть сквозными или тупиковыми. Конечные, имеющие путевое развитие, диспетчерский пункт и столовую для вожатых и кондукторов, в России называются трамвайными станциями.

Путевое хозяйство

Северный трамвайный мост в Воронеже. Он представляет собой двухэтажную трёхъярусную конструкцию. По верхнему ярусу ходили уточнить трамваи, а два нижних яруса -- правый и левый -- служат для проезда автомобилей. Длина моста 1,8 км, спроектирован специально для пуска в Воронеже скоростного трамвая

Устройство и размещение пути на трамвае выполняются исходя из требований совместимости с улицей, с пешим и автомобильным движением, высокой провозной способности и скорости сообщения, экономичности в сооружении и эксплуатации. Эти требования, вообще говоря, вступают в противоречие друг с другом, поэтому в каждом отдельном случае выбирается компромиссное решение, соответствующее местным условиям.

Размещение пути

Существует несколько основных вариантов размещения трамвайного полотна:

· Собственное полотно: трамвайная линия проходит отдельно от дороги, например, по лесу, полю, отдельному мосту или эстакаде, отдельному туннелю.

· Обособленное полотно: полотно трамвая проходит вдоль дороги, но обособленно от проезжей части.

· Совмещённое полотно: полотно не обособлено от проезжей части и может использоваться безрельсовыми транспортными средствами. Иногда полотно, физически являющееся совмещённым, считают обособленным, если на него административным порядком запрещён въезд транспорта кроме общественного. Чаще всего совмещённое полотно размещается по центру улицы, но иногда размещается и по краям, у тротуаров.

Устройство пути

В разных городах трамваи используют разную ширину колеи, чаще всего -- ту же, что и обычные железные дороги (в России -- 1520 мм, в Западной Европе -- 1435 мм). Необычны для своих стран трамвайные пути в Ростове-на-Дону -- 1435 мм, в Дрездене -- 1450 мм, в Лейпциге -- 1458 мм. Бывают и узкоколейные трамвайные линии -- 1000 мм (например, Калининграде, Пятигорске) и 1067 мм (в Таллине).

Для трамвая в разных условиях могут применяться как обычные рельсы электрически железнодорожного типа, так и специальные трамвайные (желобчатые), с жёлобом и губкой, позволяющие утопить рельс в мостовой. В России трамвайные рельсы производятся из более мягкой стали, чтобы можно было изготавливать из них кривые мемньшего радиуса, чем на железной дороге.

Со времени появления трамвая и по сей день на трамвае применяется классическая шпальная технология укладки пути, схожая с укладкой пути на электрической железной дороге. Минимальные технические требования к устройству и содержанию пути менее строги, чем на железной дороге. Это вызвано меньшей массой поездов и нагрузкой на ось. Обычно для укладки трамвайного пути применяются деревянные шпалы. Для уменьшения шума, рельсы на стыках часто сваривают электрически. Существуют также современные способы устройства пути, позволяющие снизить шумность и вибрации, исключить разрушающее воздействие на прилегающую часть мостовой, но их стоимость значительно выше.

Существует проблема волнообразного продольного износа трамвайных рельсов, причины возникновения которого однозначно не установлены. При сильном волнообразном износе движущийся по пути вагон сильно трясёт, он производит грохот, в нём некомфортно находиться. Развитие волнообразного износа пресекается регулярной шлифовкой рельсов. К сожалению, во многих трамвайных хозяйствах России эта процедура не выполняется. Так, в Санкт-Петербурге рельсошлифовальные вагоны не выходят на линии уже несколько лет.

Пересечения и стрелки

Стрелки на трамвае устроены обычно проще, чем железнодорожные, и по менее строгим техническим нормам. Они не всегда оснащены запирающим устройством и часто имеют только одно перо («остряк»).

Стрелки, проходимые трамваем «по шерсти», обычно не управляются: трамвай переводит перо, накатываясь на него колесом. Стрелки, устанавливаемые на разъездах и в разворотных треугольниках, обычно пружинные: перо отжимается пружиной так, чтобы трамвай, приходящий с однопутного участка, уходил на правый (при правостороннем движении) путь разъезда; трамвай, выезжающий с разъезда, отжимает перо колесом.

Стрелки, проходимые трамваем «против шерсти», требуют управления. Изначально стрелки управлялись вручную: на линиях с малой нагрузкой -- вожатыми, на напряжённых -- специальными рабочими-стрелочниками. На некоторых перекрёстках создавались центральные стрелочные посты, где переводом всех стрелок перекрёстка мог заниматься один оператор при помощи механических тяг или электрических цепей. На современном российском трамвае преобладают автоматические стрелки, управляемые электрическим током. Нормальное положение такой стрелки обычно соответствует повороту направо. На контактной подвеске на подходе к стрелке установлен так называемый сериесный контакт (жаргонное название -- «лира», "салазки"). При замыкании цепи «соленоид--контакт--двигатель--рельс» включённым двигателем (или специальным шунтом) соленоид переводит стрелку для поворота налево; при проходе контакта накатом цепь не замыкается и стрелка остаётся в нормальном положении. После прохождения стрелки по левой ветке, трамвай токосъёмником замыкает установленный на контактной подвеске шунт, и соленоид переводит стрелку в нормальное положение.

Проход стрелки или крестовины трамваем требует заметного снижения скорости, вплоть до 1 км/ч (регулируется правилами трамвайных хозяйств). В настоящее время всё большее распространение получают радиоуправляемые стрелки и иные конструкции стрелок, не накладывающие ограничений на режим движения на подъезде к стрелке. 16

Там, где поочерёдное движение трамваев устраивается для преодоления узостей на небольшом протяжении (например, при проезде по узкому и короткому мосту, под аркой или путепроводом, на участке сужения улицы исторического центра города), вместо стрелок могут применяться сплетения путей. Кроме того, иногда сплетения путей устраивают на подъезде к перекрёсткам, где расходятся несколько направлений: противошёрстная стрелка устанавливается «заблаговременно», на выезде с ближайшей остановки, где скорость движения низка сама по себе, и, таким образом, можно избежать специального снижения скорости при прохождении стрелки на самом перекрёстке.

Гейты

Гейты (от англ. gate: ворота) -- места соединения трамвайной и железнодорожной сетей (cам термин «гейт» не является официальным, однако используется весьма широко). Гейты используются в основном для того, чтобы привезённые на железнодорожных платформах трамваи выгрузить на собственно трамвайный путь (при этом железнодорожные рельсы непосредственно переходят в трамвайные). Для перестановки вагонов с платформ на рельсы используются подъёмные краны и различные варианты домкратных постов. Заметим, что для разгрузки трамвайных вагонов с железнодорожных и автомобильных платформ также могут применяться разгрузочные эстакады -- тупики, на которых трамвайный путь поднят относительно железнодорожного пути (или дорожного покрытия) на погрузочную высоту платформы (при этом рельсы на платформе совмещаются с трамвайными рельсами на эстакаде, и вагон своим ходом или на буксире съезжает с платформы).

В системах «трамвай-поезд» (см. ниже) гейты используются для выхода трамваев на железнодорожную сеть. В некоторых трамвайных хозяйствах есть возможность выхода вагонов железной дороги на трамвайную сеть, например, во времена СССР в Харькове целые составы транспортировались на расположенную возле гейта кондитерскую фабрику по участку трамвайной линии.

В Киеве, до постройки собственного гейта, метрополитен пользовался трамвайно-железнодорожным гейтом и трамвайными путями для перегона метровагонов в депо Днепр.

Электроснабжение

В ранний период развития электрического трамвая электрические сети общего пользования еще не имели достаточного развития, поэтому почти каждое новое трамвайное хозяйство включало в себя собственную центральную электростанцию. Сейчас трамвайные хозяйства получают электроэнергию от электрических сетей общего назначения. Так как трамвай питается постоянным током сравнительно невысокого напряжения, передавать его на большие расстояния слишком затратно. Поэтому вдоль линий размещаются тягово-понижающие подстанции, которые получают из сетей переменный ток высокого напряжения и преобразуют его выпрямителем в постоянный ток, пригодный к подаче в контактную сеть.

Номинальное напряжение на выходе тяговой подстанции -- 600 В, номинальным напряжением на токоприёмнике подвижного состава считается 550 В. В некоторых городах мира принято напряжение 825 В (на территории стран бывшего СССР такое напряжение использовалось только для вагонов метро).

В городах, где трамвай сосуществует с троллейбусом, эти виды транспорта, как правило, имеют общее энергохозяйство.

Воздушная контактная сеть

Трамвай питается постоянным электрическим током через расположенный на крыше вагона токоприёмник -- обычно это пантограф, однако в некоторых хозяйствах используются бугельные токоприёмники («дуги») и штанги или полупантографы. Исторически в Европе чаще встречались бугели, а в Северной Америке и Австралии -- штанги (о причинах см. раздел «История«). Подвеска контактного провода на трамвае обычно устроена проще, чем на железной дороге.

При использовании штанг требуется устройство воздушных стрелок, подобных троллейбусным. В некоторых городах, где применяется штанговый токосъём (например, Сан-Франциско), на участках совместного пролегания трамвайных и троллейбусных линий один из контактных проводов используется одновременно и трамваем, и троллейбусом.

Существуют специальные конструкции для пересечения воздушных контактных сетей трамвая и троллейбуса. Пересечение трамвайных линий с электрифицированными железными дорогами не допускается из-за разных напряжений и высоты подвески контактных сетей.

Обычно для отвода обратного тягового тока используются рельсовые цепи. В случае плохого состояния пути обратный тяговый ток уходит через землю. («Блуждающие токи» ускоряют коррозию металлических подземных конструкций водопровода и канализации, телефонных сетей, арматуры фундаментов зданий, металлических и армированных конструкций мостов.)

Для преодоления этого недостатка в некоторых городах (например, в Гаване) использовалась система токосъёма при помощи двух штанг (как на троллейбусе) (собственно это превращает трамвай в рельсовый троллейбус).

Контактные рельсы

На самых первых трамваях использовался третий, контактный рельс, однако от него вскоре отказались: при дожде нередко возникали короткие замыкания. Контакт между третьим рельсом и ползуном-токосъёмником нарушался из-за упавших листьев и прочей грязи. Наконец, такая система была небезопасна при напряжении выше 100--150 В (очень скоро выяснилось, что такое напряжение было недостаточным).

Иногда, прежде всего из эстетических соображений, использовался улучшенный вариант системы с контактными рельсами. В такой системе два контактных рельса (обычные рельсы уже не использовались как часть электрической сети) располагались в специальном жёлобе между ходовыми рельсами, что исключало опасность электрошока для пешеходов (таким образом трамвай уже получется "рельсовым троллейбусом" с нижнем токосьемом). В США контактные рельсы располагались на глубине 45 см от уровня улицы и в 30 см друг от друга. Системы с углублёнными контактными рельсами существовали в Вашингтоне, Лондоне, Нью-Йорке (только на Манхэттене) и Париже. Однако из-за дороговизны прокладки контактных рельсов во всех городах, за исключением Вашингтона и Парижа, применялись гибридная система токосъёма -- в центре города использовался третий рельс, а за его пределами -- контактная сеть.

Хотя классические системы с питанием от контактного рельса (пары контактных рельсов) нигде не сохранились, к подобным системам и сейчас проявляют интерес. Так, при строительстве трамвая в Бордо (открыт в 2003 году) был создан современный, безопасный вариант системы. В историческом центре города трамвай получает электроэнергию от расположенного на уровне улицы третьего рельса. Третий рельс разделён на восьмиметровые секции, изолированные друг от друга. Благодаря электронике под напряжением находится только та секция третьего рельса, над которой в данный момент проезжает трамвай. Однако в ходе эксплуатации у этой системы выявилось много недостатков, прежде всего связанных с действием дождевой воды. В связи с этими проблемами на одном из участков длиной в километр третий рельс заменили контактной сетью (общая протяжённость трамвайной сети Бордо -- 21,3 км, из них 12 км с третьим рельсом). К тому же, система оказалась весьма дорогостоящей. Строительство километра трамвайной линии с третьим рельсом стоит примерно в три раза дороже километра с обычной воздушной контактной линией.

Конструкция трамвайного вагона

Трамвай представляет собой самоходный вагон типа железнодорожного, приспособленный для городских условий (например, крутых поворотов, малого габарита и т. д.). Трамвай может следовать как по выделенной полосе движения, так и по путям, уложенным на улицах. Поэтому трамваи оборудуются сигналами поворота, тормозными огнями и другими средствами сигнализации, характерными для автомобильного транспорта.

Кузов современных трамвайных вагонов представляет собой, как правило, цельнометалличесскую конструкцию, и состоит из рамы, каркаса, крыши, внешней и внутреней обшивок, пола, дверей. В плане кузов обычно имеет суженную к концам форму, что обеспечивает свободное прохождение вагоном кривых. Элементы кузова соединяются между собой путём сварки, клёпки, а также винтовым и клеевым способом. 17 :16. В трамваях ранних конструкций широко использовалась древесина, как в элементах каркаса, так и в элементах отделки. В последнее время в отделке широко используется пластик.

Большинство трамвайных вагонов настоящее время имеет двухосные поворотные тележки, применение которых обусловлено необходимостью плавного вписывания вагона в кривые и обеспечения спокойного хода на прямых участках при значительных скоростях движения. Поворот тележек осуществляется с помощью пятника, установленного на шкворневых балках кузова и тележки. По конструкции несущей части тележки подразделяются на рамные и мостовые; в настоящее время применяются главным образом вторые. Расстояние между осями колёсных пар в тележке (база тележки) обычно составляет 1900--1940 мм. 17 :39.

Колёсные пары воспринимают и передают нагрузку от веса вагона и пассажиров, при движении осуществляют контакт с рельсами, направляют движение вагона. Каждая колёсная пара состоит из оси и напрессованных на неё двух колёс. По конструкции колёсного центра различают колёсные пары с жёсткими и подрезиненными колёсами; пассажирские вагоны с целью уменьшения шума при движении оборудуются колёсными парами с подрезиненными колёсами. 17 :44

Электрооборудование

Двигатели трамвая -- чаще всего тяговые двигатели постоянного тока. В последнее время появилась электроника, позволяющая преобразовывать постоянный ток, которым питается трамвай, в переменный, что позволяет использовать двигатели переменного тока 18 . От двигателей постоянного тока они выгодно отличаются тем, что практически не требуют технического ухода и ремонта (асинхронные двигатели переменного тока не имеют быстроизнашивающихся подводящих ток щёток, а также прочих трущихся деталей).

Для передачи вращающего момента от тягового электродвигателя к оси колёсной пары на трамвайных вагнонах используется карданно-редукторная передача (механический редуктор и карданный вал). 17 :51

Система управления двигателем

Устройство регулирования тока через ТЭД называется системой управления. Системы управления (СУ) подразделяются на следующие виды:

· В простейшем случае регулировка тока через двигатель осуществляется с помощью мощных сопротивлений, которые подключают последовательно с двигателем дискретно. Такая система управления бывает трёх типов:

o Непосредственная система управления (НСУ) -- исторически первый вид СУ на трамваях. Водитель посредством рычага, соединённого с контактами, непосредственно коммутирует сопротивление в электрических цепях ротора и обмоток ТД.

o Косвенная неавтоматическая реостатно-контакторная система управления -- в этой системе водитель с помощью педали или рычага контроллера осуществлял коммутацию низковольтных электрических сигналов, которыми управлялись высоковольтные контакторы.

o Косвенная автоматическая РКСУ -- в ней замыканием и размыканием контакторов управляет специальный серводвигатель. Динамика разгона и торможения определяется заранее заданной временной последовательностью в конструкции РКСУ. Узел коммутации силовой цепи в сборе с устройством-посредником иначе называется контроллером.

· Тиристорно-импульсная система управления (ТИСУ) -- СУ на базе сильноточных тиристоров, в которой необходимый по величине ток создаётся не коммутацией сопротивлений в цепи двигателя, а посредством формирования временной последовательности токовых импульсов заданной частоты и скважности. Изменяя эти параметры, можно изменять средний протекающий через ТЭД ток, а следовательно и управлять его вращающим моментом. Преимуществом перед РКСУ является больший коэффициент полезного действия, так как в ней сведены к минимуму тепловые потери в пусковых сопротивлениях силовой цепи, но торможение эта СУ обеспечивает, как правило, только электродинамическое.

· Электронная система управления (транзисторная СУ) асинхронным ТЭД. Одно из самых экономичных по расходу электроэнергии и современных решений, но достаточно дорогостоящее и в ряде случаев довольно капризное (напр., неустойчиво к внешним воздействиям). Активное применение в таких системах управляющих программируемых микроконтроллеров создаёт опасность воздействия программных ошибок на функционирование всей системы в целом.

· На трамвайных вагонах обычно устанавливаются компрессоры поршневого типа. 17 :105 От сжатого воздуха могут приводиться в действие приводы дверей, тормоза и некоторые другие вспомогательные механизмы. Так как трамвайный всегда обеспечен электроэнергией в достаточно большом количестве, возможен также отказ от пневматических приводов с заменой их на электрические. Это позволяет упростить техническое обслуживание трамвая, но при этом стоимость самого вагона возрастает. По такой схеме собраны все вагоны производства УКВЗ, начиная с КТМ-5, Татры Т3 и более современные Татры, все вагоны ПТМЗ , начиная с ЛМ-99КЭ, все вагоны производства уралтрансмаша.

Эволюция компоновки трамвая

Трамваи первого поколения (до 1930-х годов) обычно имели только две оси. У самых первых трамваев (рубеж XIX--XX веков) были открытые площадки спереди и сзади (иногда называемые «балконами») такая компоновка была унаследована у вагона конки и представляла собой пример инерции мышления -- если передняя площадка конки должна была быть открытой (чтобы кучер мог управлять лошадьми), то открытые площадки на трамвае были анахронизмом. Большинство двухосников этого периода имели деревянный корпус (хотя рама трамвая, естественно, была металлической), и всё же к двадцатым годам всё чаще стали использовать металл. Эпоха двухосников в основном закончилась после Второй мировой войны, хотя в некоторых городах мира такие трамваи можно увидеть и поныне (например, в Лиссабоне).

Трамваи с двухосными тележками и сочленённые трамваи

В 1920--1930-х годах на смену двухосным трамваям пришёл новый тип трамвая -- трамвай с двухосными тележками. Трамвай опирался на две тележки, каждая из которых имела по две оси. С конца двадцатых годов трамваи стали строить преимущественно цельнометаллическими, а после Второй мировой войны производство деревянных трамваев было прекращено вовсе. Кроме одновагонных трамваев, появились сочленённые трамваи (трамваи с «гармошкой»). Трамваи на тележках, как одинарные так и сочленённые, до сих пор остаются самыми распространёнными типами трамваев. См. также PCC

Низкопольные трамваи

К третьему поколению трамваев относят так называемые низкопольные трамваи. Как и следует из названия, их отличительной особенностью является малая высота пола. Для достижения этой цели всё электрооборудование выносится на крышу трамвая (на «классических» трамваях электрооборудование может быть расположено под полом). Преимущества низкопольного трамвая -- удобство для инвалидов, пожилых, пассажиров с детскими колясками, более быстрая посадка и высадка.

Разные конструкции трамваев. Чёрными кружками обозначены приводные колёсные пары (с мотором), белыми -- бесприводные.

Низкопольные трамваи как правило являются сочленёнными, так как колёсные арки сильно ограничивают пространство для поворота осей, а это приводит к необходимости «набирать» вагон из коротких опорных и немного более длинных навесных секций. Использующиеся в Бельгии трамваи HermeLijn, например, состоят из пяти секций, соединённых «гармошками». Однако пол низок не на всём протяжении такого трамвая: над тележками приходится делать повышение пола. В наиболее прогрессивных конструкциях трамваев (например, в работающих в Хельсинки трамваях Вариотрам) решают и эту проблему путём отказа от тележек и колёсных пар вообще.