Пассажирские монорельсовые дороги. В. В. Чиркин, О. С. Петренко, А. С. Михайлов, Ю. М. Галонен, Москва, «Машиностроение», 1969.
В книге приводятся основные сведения об устройстве и особенностях эксплуатации монорельсовых дорог. Анализируются наиболее характерные трудности, возникающие при решении вопросов, связанных с транспортом в современных крупных промышленных центрах, освоении районов с неблагоприятными климатическими условиями и изыскании транспортных средств для непосредственной связи между центрами крупных городов, городов с аэропортами, зонами массового отдыха и т. п. Рассматриваются вопросы выбора основных параметров и определения технических характеристик подвижного состава и неподвижных устройств монорельсовых дорог. Анализируются конструктивные особенности устройства ходовых частей, систем подвешивания и стабилизации подвижного состава действующих и спроектированных монорельсовых дорог.
Проводится сравнение технико-экономических показателей монорельсовых дорог и других видов транспорта и даются рекомендации по выбору рациональных областей применения монорельсового транспорта.
Книга рассчитана на широкий круг инженерно-технических и научных работников городского, промышленного и других видов транспорта, а также работников, занятых в транспортном машиностроении.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В современных условиях при выборе типа транспорта наряду с уже известными средствами сообщения должны быть всесторонне исследованы возможности использования новых видов транспорта. В первую очередь это относится к монорельсовым дорогам, которые хотя и являются давно известным видом транспорта, но в последние годы получили новое развитие на современной научной и технической основе.
В настоящее время совершенствование и развитие отдельных видов транспорта в ряде случаев затрудняет комплексное решение транспортной проблемы. Так, широкое развитие автомобильного транспорта в условиях непрерывного роста населения городов привело к такому насыщению улиц автомобилями, что, например, в Париже средняя скорость автобусов в часы максимального движения (в так называемые часы пик) равна всего 9 км/ч (а часто падает до 4—5 км/ч), что менее той скорости, с которой двигались конки в начале XX в. В противоположность этому совершенствование авиации привело к такому увеличению скоростей движения, что перелет из Москвы в Ленинград длится менее часа. Поэтому в обычных условиях, когда аэропорты отстоят от центра города на 25—30 км, на преодоление расстояния между городами часто приходится затрачивать меньше времени, чем на поездку к аэропортам в конечных пунктах. Это одно из наиболее ярких проявлений несоответствия в развитии отдельных видов транспорта.
Выход из создавшегося положения может быть найден только в увеличении скоростей движения общественного транспорта в городах и пригородах, что в отдельных случаях связано с большими трудностями. В процессе роста городов наступает такой период, когда становится затруднительным освоение возникающих пассажиропотоков с помощью обычных средств уличного транспорта — трамваев, автобусов и троллейбусов. Обычно считают, что при населении города I млн. человек в нем необходимо создание внеуличного транспорта (подземного или надземного), так как только в этом случае можно добиться значительного увеличения средних скоростей движения. Практически такая необходимость часто выявляется и при меньшем населении городов.
Под подземным транспортом в настоящее время понимают обычно метрополитен (иногда подземный трамвай), а под надземным транспортом — монорельсовые и другие эстакадные дороги.
Другим фактором, обусловливающим необходимость увеличения скоростей движения, является тенденция роста площадей, занимаемых городами, и создания крупных массивов на их окраинах. В этих условиях пункты жительства и работы трудящихся крупных городов часто отстоят на 20—40 км друг от друга.
Вследствие интенсивного развития химической промышленности создаются химические комбинаты, которые обычно из-за повышенной вредности строятся на расстоянии 20—50 км от жилых массивов городов. Скорость сообщения в этих условиях является часто решающим фактором не только при обеспечении элементарных удобств для работающих, но и при оздоровлении условий жизни трудящихся, так как с увеличением скоростей движения появляется возможность еще большего отдаления вредных производств от места жительства. Кроме того, при наличии высокоскоростных транспортных средств улучшится сообщение с пригородными районами и зонами массового отдыха в летнее и зимнее время.
Проблема скорости имеет решающее значение и при распределении перевозок среди существующих видов транспорта. В особенности это касается ряда перегруженных железнодорожных направлений на подходах к крупным городам. На этих линиях неуклонно увеличивающиеся грузопотоки, как правило, совпадают с интенсивным ростом пассажиропотоков. При необходимости пропуска по таким линиям скоростных пассажирских поездов (каждая пара которых вытесняет из графика две-три пары грузовых поездов) резко уменьшаются возможности перевозок народнохозяйственных грузов. Разгрузка перегруженных железных дорог от перевозки пассажиров за счет монорельсовых дорог позволила бы резко увеличить объем грузовых перевозок на существующих линиях и намного отдалила бы сроки проведения работ по реконструкции дорог, строительству вторых или третьих путей на большом протяжении.
Значимость монорельсового транспорта не исчерпывается теми преимуществами, которые он обусловливает при применении его в крупных городах. Есть очень важная проблема, возникшая вследствие интенсивного развития народного хозяйства, — проблема транспортного освоения многих отдаленных районов Советского Союза, в которых строительство и эксплуатация обычных видов транспорта (автомобильного и железнодорожного) затруднены. К таким районам прежде всего относятся районы, расположенные восточнее Урала. Суровые климатические условия и большие снежные заносы в этих районах вместе с неблагоприятными геологическими условиями затрудняют эксплуатацию транспортных средств, для которых необходимо сплошное наземное полотно (автомобильный и железнодорожный транспорт), и строительство этого полотна. С помощью воздушного транспорта в этих условиях также нельзя обеспечить регулярной связи.
Кроме того, сложные транспортные проблемы возникают при реконструкции крупнейших промышленных предприятий. Значительные размеры площади таких предприятий и насыщенность их территории внешним и внутренним транспортом всех типов приводят иногда к тому, что проход рабочих и служащих к цехам по территории завода занимает больше времени, чем переезд от места жительства до завода.
Во всех этих случаях наиболее приемлемыми оказываются монорельсовые дороги, располагаемые над поверхностью земли, что позволяет разгрузить улицы или заводскую территорию. Для монорельсовой дороги не требуется сплошное земляное полотно с бетонным покрытием или железнодорожный путь со шпалами и рельсами, благодаря чему резко сокращается объем земляных работ при строительстве дороги. Снежные заносы не могут повлиять на бесперебойность работы монорельсовой дороги. Максимальные скорости движения существующих и строящихся пассажирских монорельсовых дорог равны 120 км/ч, а средние эксплуатационные 60 км/ч, что более чем вдвое превышает скорость автобусов и в 1,5 раза средние скорости метрополитена.
Использование монорельсовой дороги позволяет значительно упростить прокладку трассы, так как в этом случае легко обойти имеющиеся сооружения и строения, можно допустить большие подъемы и спуски и т. п. Трасса монорельсовой дороги, прокладываемая в условиях существующей застройки города или завода, может проходить через здания, а станции могут быть расположены на крышах общественных и производственных зданий или в их проемах.
Таким образом, при использовании монорельсовой дороги получается, что, с одной стороны, новая дорога почти не занимает площади, а с другой — освобождается площадь для других видов транспорта.
Стоимость постройки монорельсовой дороги в городах меньше стоимости сооружения метрополитена (в 3—8 раз), современной автострады (в 1,2—3,0 раза) и надземной железной дороги (в 2— 6 раз). Опыт действующих монорельсовых дорог показывает, что средний уровень эксплуатационных расходов на них на 15—30% ниже, чем у трамвая.
Данные о старейшей Вуппертальской пассажирской дороге свидетельствуют о том, что строительство 1 км двухпутной монорельсовой дороги и подвижного состава стоило в 1901 г. в 4—5 раз дешевле, чем постройка 1 км метрополитена для того же времени. Отмечается высокая степень эксплуатационной надежности и безопасности движения на этой дороге — за 67 лет на ней не было ни одной аварии. Сейчас еще нельзя сказать точно, на сколько именно монорельсовая дорога будет экономичнее автомобильного или железнодорожного транспорта. Однако не всегда решающее значение имеют только экономические факторы. Очень сложно оценить экономический эффект того, что пассажиры Аэрофлота будут ехать от Москвы до Внуковского аэропорта 7,5 мин, а не час, как в настоящее время.
Монорельсовые дороги в большинстве случаев обеспечивают непрерывную, надежную и безопасную эксплуатацию в самых неблагоприятных погодных условиях.
Из приведенного краткого перечня основных отличительных особенностей монорельсовых дорог следует, что этот вид транспорта имеет значительные преимущества перед существующими видами наземного транспорта и применение его является экономически целесообразным для освоения пассажирских перевозок в условиях городов в тех случаях, когда наземные виды транспорта уже не в состоянии освоить имеющиеся пассажиропотоки, а строительство метрополитена по каким-либо причинам невозможно.
Монорельсовый транспорт находит широкое применение и для грузовых перевозок. В настоящее время большое количество монорельсовых дорог используется в основном в качестве внутризаводского транспорта для перевозки грузов по автоматическому циклу практически без участия человека.
Монорельсовые дороги имеют большие перспективы также в качестве междугородного транспорта (в том числе и для грузопассажирских перевозок), особенно в районах с резко пересеченной местностью или неблагоприятными климатическими условиями.
Большие возможности имеются и для совершенствования монорельсовых дорог. Наиболее интересной является перспектива соединения конструкции монорельсовой дороги с принципом движения на воздушной подушке или воздушной смазке и применения в качестве источника движения линейного асинхронного двигателя. Использование в монорельсовых дорогах только принципа движения на воздушной подушке сделало бы совершенно не нужными колеса у вагонов, упростило бы конструкцию подвешивания и ходовых частей вагонов и позволило бы расширить диапазон максимальных скоростей движения до 800 км/ч. Такие монорельсовые дороги стали бы вполне конкурентоспособными с воздушным транспортом при перевозке пассажиров на расстояния 1000—1600 км.
Можно предполагать, что монорельсовый транспорт после создания и отработки надежных в эксплуатации конструкций сможет стать наиболее экономичным транспортом в тех районах, в которых строительство и эксплуатация обычных видов транспорта (автомобильного и железнодорожного) затруднены.