Пассажирские монорельсовые дороги 1969 - Совместная работа монорельсовых дорог и других видов транспорта

СОВМЕСТНАЯ РАБОТА МОНОРЕЛЬСОВЫХ ДОРОГ И ДРУГИХ ВИДОВ ТРАНСПОРТА
При совместной эксплуатации монорельсовых дорог и других видов общественного транспорта возникает проблема привлечения на линии монорельсовых дорог пассажиров с других видов транспорта. При этом обращается внимание на следующие тенденции развития современного транспорта.

Рис. 113. Динамика пассажирооборота в Англии:
1 — рельсовый транспорт; 2 — автобусы; 3 — автомобили личного пользования; 4 — общий пассажирооборот
Рис. 114. Увеличение расходов в Англии на транспорт в процентах от общего заработка:
1 — при пользовании общественным транспортом; 2 — при пользовании личными автомобилями

Рис. 113. Динамика пассажирооборота в Англии:

Анализ городских и пригородных пассажирских перевозок за последние годы показывает, что объем перевозок рельсовым транспортом практически не меняется, автобусные перевозки сокращаются, а перевозки автомобилями личного пользования интенсивно возрастают и приводят к увеличению общего объема пассажирских перевозок. Изменение этих показателей для Англии показано на рис. 113.
Объемы перевозок автобусами и автомобилями личного пользования взаимосвязаны, поэтому возникает вопрос о средствах привлечения владельцев личных автомобилей на общественный транспорт. Важность этого мероприятия обусловливается тем, что общие расходы на автомобили личного пользования возрастают более интенсивно, чем на общественный транспорт, как в абсолютном денежном выражении, так и при отнесении их ко всему бюджету пассажира. Например, в Англии за десятилетие 1953—1963 гг. общие расходы на личные автомобили возросли в 4 раза, а на общественный транспорт увеличились менее чем на 50%.
В общем бюджете пассажира (рис. 114) расходы, связанные с эксплуатацией личного автомобиля, возросли за этот период с 3,0 до 6,5%, а стоимость пользования общественным транспортом снизилась с 3,9 до 3,4%, причем уровень последних расходов остается постоянным с 1958 г.
В этих условиях, в общем благоприятных для общественного транспорта, решающее значение имеет оценка монорельсовых дорог общественностью и выявление тех обстоятельств, при которых этими дорогами стали бы пользоваться владельцы личных автомобилей, создающих основные транспортные затруднения в современных городах.
Оценка отношения общественного мнения к монорельсовому транспорту была произведена в процессе эксплуатации навесной монорельсовой дороги в Сиэтле (США). Как известно, эта дорога, связывающая центр города с территорией бывшей всемирной выставки, проходит в основном над улицами между производственными, торговыми и жилыми зданиями и находится в регулярной эксплуатации с 1962 г.
Было опрошено четыре группы жителей Сиэтла: постоянные пассажиры городского общественного транспорта, пассажиры монорельсовой дороги, владельцы промышленных и жилых зданий, расположенных вдоль трассы монорельсовой дороги, а также владельцы торговых предприятий, находящихся около этой дороги.
Вопросник имел целью установить, как пассажиры относятся к монорельсовой дороге по сравнению с другими видами скоростного транспорта и при каких условиях владельцы личных автомобилей согласились бы не пользоваться ими для служебных поездок в черте города при наличии монорельсовой дороги. При этом задавались различные соотношения стоимости и времени поездки. В стоимость проезда включались все расходы, связанные с поездкой (т. е. стоимость билета или расходы на топливо и оплату стоянок автомобиля), а время проезда определялось как время сообщения «от двери до двери» (т. е. с учетом времени подхода к начальной и конечной остановкам, времени в пути и времени установки автомобиля на стоянку).

Основным выводом, полученным из анализа ответов этой категории опрошенных, является заключение о том, что при наличии монорельсовой дороги значительное количество владельцев автомобилей перестанет пользоваться ими для деловых поездок, причем процент их будет тем больше, чем больше будет разрыв во времени поездки и расходах на нее. Результаты опроса пассажиров о сравнении монорельсовой дороги с другими видами транспорта (табл. 17) свидетельствуют о том, что подавляющее большинство пассажиров считают монорельсовую дорогу наилучшим видом общественного транспорта.

Таблица 17
Итоги опроса пассажиров в Сиэтле

Ответы владельцев недвижимой собственности, расположенной вдоль трассы монорельсовой дороги, свидетельствовали об их отрицательном отношении к монорельсовой дороге. Они утверждали, что монорельсовая дорога ухудшает архитектуру района и снижает уровень ренты. Наоборот, владельцы расположенных вдоль трассы торговых и зрелищных предприятий отмечали положительные качества монорельсовой дороги, поскольку после прокладки дороги увеличились товарооборот и сборы их предприятий.
Опыт строительства и эксплуатации монорельсовых дорог различной конструкции показывает, что выбор наиболее экономичного и удобного вида общественного транспорта связан часто с весьма большими трудностями. При оценке монорельсового транспорта должны быть рассмотрены требуемые капиталовложения для строительства дороги, уровень эксплуатационных расходов и ожидаемые доходы. Эти факторы могут быть оценены количественно. Большое значение имеет и влияние нового вида транспорта на архитектуру города, которое не может быть оценено количественно.
Однако в большинстве случаев недостаточно изолированного рассмотрения преимуществ и недостатков только монорельсовой дороги — необходимо анализировать относительные возможности всех видов транспорта в конкретных условиях. В большинстве случаев радикальные изменения в транспортной схеме городов возможны только при весьма значительных капиталовложениях.

Рис. 115. Расположение монорельсовой дороги вдоль городской улицы

Наряду с повышением безопасности движения по сравнению со всеми видами наземного транспорта опыт эксплуатации монорельсовых дорог подтвердил, что дополнительными преимуществами дорог этого типа являются исключительно высокое качество хода экипажей, практически не достижимое у обычных видов транспорта, и возможность постройки дороги над улицами почти без помех существующему транспорту. Как видно из рис. 115, опоры двухпутной монорельсовой дороги легко размещаются в разделительной полосе автомобильной дороги, и занимаемая ими площадь не более площади квадрата со стороной 1,2 м на расстоянии 30 м одна от другой. Кроме того, вход в здания со станций монорельсовой дороги может быть обеспечен непосредственно с уровня второго этажа (рис. 116), что облегчает решение многих градостроительных задач.
Большим достоинством монорельсовых дорог является возможность преодоления значительных расстояний (при проходе над железными дорогами, транспортными пересечениями, каналами, реками и т. д.) с помощью портальных рам-пилонов Т-образной формы и усиления сечения длиннопролетных балок. У подвесных дорог системы САФЕЖЕ усиление ходовой балки достигается путем увеличения сечения верхней части коробчатой балки и не вызывает необходимости подъема над поверхностью земли поверхностей качения (рис. 117). У навесных дорог усиление длиннопролетных ходовых балок возможно путем увеличения их высоты, что при соблюдении нормы просвета до проезжей части дорог требует несколько более высокого расположения поверхностей качения над уровнем поверхности земли. Это обстоятельство у подвесных монорельсовых дорог приводит к необходимости увеличения высоты опор, тогда как у навесных дорог она практически не меняется.

Наличие колес с пневматическими шинами обеспечивает, помимо высокого качества хода и бесшумности движения экипажа, также высокий коэффициент сцепления между колесами и ходовыми дорожками и, как следствие этого, позволяет реализовать общие высокие динамические характеристики экипажа. При сравнении этих экипажей с экипажами электрифицированного транспорта по приведенному параметру ускорения, т. е. ускорению пуска, обеспечиваемому установленной мощностью, отнесенной к весу тары экипажа, получаем следующее. 

Рис. 116. Размещение монорельсовой дороги на улице со станцией в здании на уровне второго этажа

При низких скоростях движения большая величина приведенного параметра ускорения характеризует возможность реализации высоких пусковых ускорений (в том числе и по сцеплению колес), а при высоких скоростях движения с увеличением этого параметра возрастает способность подвижного состава преодолевать аэродинамическое сопротивление, которое по сравнению с сопротивлением качению быстро увеличивается.
Наличием у вагонов монорельсовых дорог пневматических шин и высоких приведенных параметров ускорения обусловливается их наибольшая приспособленность как к городским условиям, так и к условиям скоростных магистральных дорог.
При использовании для современных городских пассажирских монорельсовых дорог исключительно колес с пневматическими шинами установлено, что основное влияние как на размеры ходовых балок (навесного и подвесного типов), так и на ходовые качества экипажей оказывают размеры шин и их характеристика.

Рис. 117. Изменение сечения длиннопролетных балок у монорельсовых дорог:
а — подвесных; б — навесных; I — типовые ходовые балки; II — длиннопролетные балки; b — расстояние до поверхности земли; 1 — усиленные поперечные сечения; 2 — поверхность качения колес

Практика эксплуатации многих дорог и проводимые на них исследования и испытания показали, что при заданных характеристиках шин (зависящих часто от уровня развития шинной промышленности) увеличение веса экипажа и повышение скоростей движения может быть компенсировано только соответствующим увеличением размеров шин. В случае использования навесных монорельсовых дорог это приводит к еще большему увеличению части кожухов колес, располагаемой внутри пассажирского помещения, и может вызвать увеличение ширины ходовых балок; в подвесных монорельсовых дорогах системы САФЕЖЕ увеличение размеров колес влечет за собой соответствующее повышение размеров коробчатой балки.
Опыт эксплуатации монорельсовой дороги Токио—Ханеда позволяет оценить долговечность работы колес с пневматическими шинами в условиях навесных монорельсовых дорог. На этой дороге пробег шин ходовых колес без смены дорожек протектора достигает 70 тыс. км, а горизонтальных направляющих колес — 200 тыс. км. Отмечается, что за время эксплуатации дороги шины направляющих колес ни разу не заменялись.

Рис. 118. Изменение стоимости постройки монорельсовой дороги и основных ее элементов в зависимости от расстояния между опорами ходовой балки:
1 — фундаменты; 2 — опоры; 3 — ходовые балки; 4 — вся дорога

Оценено влияние на износ шин конструкции ходовых частей вагонов монорельсовой дороги. Оси ходовых колес вагонов монорельсовой дороги Токио—Ханеда имеют жесткую систему крепления. Введение поворотных ходовых тележек должно увеличить пробег пневматических шин ходовых колес до 100 тыс. км.
Опыт строительства и эксплуатации монорельсовых дорог подтвердил большое влияние на характеристики дороги унификации основных элементов эстакад и правильного выбора скорости движения. При заданных объемах перевозочной работы большое значение имеет выбор правильных соотношений между размерами подвижного состава и элементами конструкций эстакады, причем последние должны соответствовать установившемуся типажу строительных конструкций. Принятые размеры ходовых балок и расстояний между опорами должны обеспечивать минимум общей стоимости строительства (рис. 118).

Рис. 119. Зависимость веса экипажей от скорости для различных видов транспорта:
1 — железнодорожный подвижной состав; 2 — транспортные средства на воздушной подушке; 3 — вагоны монорельсовых дорог; 4 — вертолеты; 5 — самолеты; 6 — автомобильные поезда; 7 — автомобили

Скоростные характеристики экипажей также влияют на экономичность транспортной системы в целом, так как, с одной стороны, с увеличением скорости движения сокращается количество экипажей и бригад обслуживающего персонала, а с другой — повышение скоростей требует увеличения силы тяги и количества потребляемой энергии, связанного также с размерами токосъемных рельсов и затратами на строительство тяговых подстанций. Поэтому правильный выбор скорости движения на монорельсовой дороге является одним из основных средств оптимизации всей системы (рис. 119).
Нахождение оптимальных соотношений между всеми строительными и эксплуатационными факторами с учетом использования минимума нестандартных элементов конструкций подвижного состава и стационарных устройств (что позволяет реализовать преимущества использования продукции массового производства) может быть достигнуто только с помощью новейших счетнорешающих устройств.