Кіріспе
1970 жылдардағы іске асырылмаған неміс халық көлігі жобасы
Cabinentaxi, кейде ағылшын тілінде Cabintaxi деп аталатын, Demag және Messerschmitt Bölkow Blohm компаниялары Германияның Ғылыми зерттеу және технология министрлігінің (BMFT) қаржылық қолдауымен жүзеге асырған халық көлігі жобасы болды. Cabinentaxi, жолаушылар ағыны аз немесе капиталдық шығындар жоғары болғандықтан метро сияқты дәстүрлі жүйелерді енгізудің қымбатқа түсетін жерлерде, төмен құнмен жаппай көлік қызметтерін ұсыну мақсатымен әзірленді. Cabinentaxi жүйелерін қажеттілікке қарай әртүрлі режимдерде пайдалануға болады. Бұл ең алғашқы жеке жедел транзит (PRT) жүйесі ретінде кеңінен танылды, онда клиенттер қажет болғанда шағын "көлікке" тапсырыс бере алады, ол оларды тікелей баратын жеріне тоқтаусыз жеткізеді. Жүйені 18 жолаушыға дейін сыйымдылығы бар үлкен көліктерді пайдалана отырып, топтық жедел транзит (GRT) режимінде де қолдануға болады. Бұл жағдайда көліктер жолаушылар сұраған кез келген стансада тоқтап, белгіленген бағыт бойынша жүреді. Cabinentaxi екі режимді бір желіде біріктіре алады, бұл трафик ағыны төмен болған кезде жоғары тығыздық аймақтарына тікелей бағыттарды ұсынады және үлкен көліктерді жоғары сұраныс кезеңдеріне сақтап қалады. Cabinentaxi 1970 жылдардың соңында екі жобаны іске асыруды қарастырды; BMFT Гамбургтегі жобаны қаржыландыру процесінде болды, ал олардың АҚШ-тағы әріптесі, Қалалық жаппай транзит басқармасы (UMTA), оны Детройттегі жобаға негізгі үміткер ретінде таңдады. Cabinentaxi компаниясының серіктестері Гамбург жобасына көңіл бөлгендіктен Детройттен бас тартты. Бюджеттің қысқартылуы BMFT-нің қаржылық мүмкіндіктерін шектегеннен кейін Гамбург жобасы да тоқтатылды, ал Cabintaxi бірлескен кәсіпорны қоғамдық көлік саласындағы жұмысты тоқтатып, Cabintaxi технологиясын нарықтан шығарды. 1985 жылы құқықтарды АҚШ-тың шағын консорциумы Cabintaxi Corporation сатып алды, бірақ одан кейін ешқандай даму болған жоқ. Коммерциялық тұрғыда қолданылған жалғыз жүйе – бұл 2002 жылға дейін Германиядағы Швальмштадт Зигенхайн ауруханасындағы ғимараттар арасында көлденең лифт ретінде жұмыс істеген өзгертілген Cabinlift жүйесі болды.
Cabinentaxi, sometimes Cabintaxi in English, was a German people mover development project undertaken by Demag and Messerschmitt Bölkow Blohm with funding and support from the Bundesministerium für Forschung und Technologie (BMFT, the German Ministry of Research and Development). Cabinentaxi was designed to offer low cost mass transit services where conventional systems, like a metro, would be too expensive to deploy due to low ridership or high capital costs. Cabinentaxi systems could be operated in a variety of fashions depending on the need. It is most widely known as the first true personal rapid transit (PRT) system, where customers call up a small "car" on demand which then takes them directly to their destination without any stops along the way. The system could also be used in a group rapid transit (GRT) fashion, using larger cars with up to 18 passengers. In this case the vehicles would travel along a fixed route, stopping at any station that a passenger requested. Cabinentaxi could also mix the two modes on a single line, which allowed direct routing to high density areas when traffic loads were low, saving the larger van like vehicles for the high demand periods. Cabinentaxi was in serious consideration for two deployments in the late 1970s; BMFT was in the process of funding a deployment in Hamburg while their U. S. counterpart, the Urban Mass Transit Authority (UMTA), selected it as a front runner for a deployment in Detroit. Cabinentaxi's corporate partners decided to pull out of the Detroit competition to focus on the Hamburg development. When unrelated budget cuts drained the BMFT's coffers, the Hamburg project was also canceled, and the Cabintaxi Joint Venture gave up on the public transit field and withdrew the Cabintaxi technology from the market. The rights were purchased in 1985 by a small U. S. consortium, Cabintaxi Corporation, but no developments have followed. The only commercial use was a modified system, the Cabinlift, which operated as a horizontal elevator between buildings at the Schwalmstadt Ziegenhain hospital in Germany until 2002.
Өмірбаян
1950 жылдардың басында қала құрылысы бойынша жоспарлаушы Донн Фихтер 1964 жылы "Жекелендірілген автоматтандырылған транзит және қала" атты кітапты жазуға кірісті. Фихтердің пікірінше, қалалардағы көлік бөгелістерін шешудің жалғыз жолы – көлік иелігінің артуына байланысты туындаған мәселенің шешімі – жаппай көлік жүйелерін пайдалану. Фихтер жүйенің такси қызметі сияқты жұмыс істемейінше, яғни шақырылғанда келіп, жолаушыны тікелей баратын жеріне жеткізбейінше, адамдар өз көліктерін тастап, оны пайдаланбайды деп мәлімдеді. Автобустар мен метро жүйелері жекелендірілмейді, олар алдын ала жоспарланған бағыттар мен кесте бойынша жүреді және әрбір жолаушыға емес, жолаушылар тобына қызмет ететін аялдамалар жасайды. Фихтер және басқа да жоспарлаушылар АҚШ-тағы қалалық құлдыраудың қарқынды дамуынан туындаған замана рухын сезінді. Президент Кеннеди 1962 жылы Конгреске сөйлеген сөзінде: "Жалпы қалалық аймақтардағы құндылықтарды сақтау және арттыру маңызды. Бірақ болашақта дамуға мүмкіндігі бар аймақтарда экономикалық тиімділікті және тұруға жайлы жағдайды арттыру үшін қабылданатын шаралар да осыған тең де маңызды. Сондықтан, ұлттық игілігіміз үшін қалалық көлікті жақсарту қажет, соның ішінде жеке көліктерді және заманауи жаппай көлікті тиімді пайдалану арқылы қаланың өсуіне ықпал ету және оған қызмет ету керек" деді. АҚШ Тұрғын үй және қала құрылысы департаменті (HUD) арқылы бөлінген қаржы түрлі аэроғарыш фирмаларының (әсіресе, Аэроғарыш корпорациясы) бірқатар есептер дайындауына әкелді, бұл есептер кейін "HUD есептері" деп аталды. Олар түрлі тұжырымдамаларды зерттеді және негізгі идеяларды қолдады. Онжылдықтың соңындағы заң жобасы бірнеше тәжірибелік жүйелерді әзірлеуге қосымша қаржы бөлді және Қалалық жаппай транзит басқармасын (UMTA) құрды. Сол кезде Bundesministerium für Forschung und Technologie (BMFT) жоғары жылдамдықты қызметтерге арналған түрлі магниттік пойыздар, бірнеше автоматтандырылған теміржол жүйелері, сондай-ақ теміржол қауіпсіздігі және сигнализациясы саласындағы зерттеулерді қоса алғанда, көлік саласындағы түрлі зерттеулерге қатысты. BMFT-нің көлік дамыту бағдарламаларында VOV (Германияның қоғамдық көлік операторларының қауымдастығы), Deutsche Bundesbahn (Германияның федералдық теміржолы) және олардың қауіпсіздік сарапшыларының тікелей қатысуы маңызды болды. Бұл жүйелерді әзірлеу аяқталған кезде, олар неміс (және халықаралық) қоғамдық көлік стандарттарына сәйкес келетініне көз жеткізілді. BMFT Demag және MBB компанияларының жеке күш-жігері туралы білгеннен кейін, екі компанияны да күш-жігерлерін біріктіріп, жаңа бірлескен операциялық компания құруға шақырды, ол Cabinentaxi аталды. BMFT жалпы қаржыландырудың 80%-ын қамтамасыз етті, бұл UMTA-дан толық қаржыландырылатын АҚШ-тағы әріптестерінен әлдеқайда аз. Осы уақытқа қарай жүйе толыққанды анықталды және нақты PRT (нүктеден нүктеге) қызмет көрсетуге бағытталды. Жол бойындағы аялдамаларды болдырмау үшін станциялар негізгі бағыттардың қасында орналасқан жеке жолдарда, "желіден тыс" орналастырылды, бұл жолдағы көліктердің оларды оңай басып өтуіне мүмкіндік берді. Көліктер алдын ала белгіленген маршрут бойынша өздігінен ауысып, кез келген күрделіліктегі желіде оларды оңтайлы жолға бағыттай алатын. Зерттеулер негізгі жүйе үшін үш орындық көлікті ұсынды, бірақ сыйымдылықты арттыру үшін 6, 12 және 18 орындық көліктер де жасалды. Бұл үлкен көліктер әдетте бастапқы даму кезеңдерінде, тығыз орналасқан аймақтардағы шағын желілердің мағынасы болмайтын жағдайда, желінің жалпы сыйымдылығын арттыру үшін GRT (жаппай жекелендірілген транзит) режимінде жұмыс істеуге жоспарланды. Үлкен вагондарды екі вагондардан тұратын пойыз құру үшін алдыңғы және артқы жағынан жалғастыруға болады, бұл кейбір жағдайларда сыйымдылықты арттырады. Көтерілген көлік жүйелерінің жалпы кемшілігі – жолдардың (автокөлік жолдары немесе транзит) көзді шаршататыны болып саналады. Жолдардың көлемін азайту үшін Cabinentaxi көліктерін бір рельстің үстінен немесе астынан жүргізуге мүмкіндік беретін ерекше тәсілді қолданды. Алайда, көліктерді жоғарыдан төменге ауыстыру мүмкін болмады. Егер бұл опция қолданылса, жолдар тікелей төмен емес, рельске бүйірінен бекітілген тіреулерге тірелетін. Cabinentaxi-дің жолдары Vancouver SkyTrain сияқты дәстүрлі көтерілген жүйелерге қарағанда айтарлықтай кішірек және жұқа. Рельстің ені шамамен алты фут, бұл қалалық көшелердің бір жағындағы тұрақ орындарынан сәл кішірек.
Үлгілер мен сынақтар
1972 жылы қозғалтқыш және басқару жүйелерін 13 метрлік жабық циклды жолдан 18 ай бойы сынақтан өткізу басталды. 1973 жылдың тамызында Германияның Хаген қаласының жанында 150 метрлік сынақ жолы және үш жолаушы көлігі орнатылды. Сынақ трассасы бірнеше рет кеңейтілді. 1974 жылдың қазанында оның ұзындығы 1136 метрге жетті, жабық циклды екі жолаушы станциясы болды және жалпы саны беске жеткізу үшін екі қосымша көлік қосылды. 1975 жылы үш станциясы мен тоғыз көлігі болды. Сол жылдың қазан айында алғашқы 12 орындық көлік пайдалануға берілді. Соңғы кеңейту 1976 жылы аяқталды, нәтижесінде трассаның жалпы ұзындығы 1,9 км, алты станция және жиырма төрт көлікке дейін жетті.
Қолдану жобалары
Қауіпсіздік зерттеулері аяқталғаннан кейін, әртүрлі деңгейдегі үкіметтер жүйеге бекілдік беріп, оны коммерциялық дамуға жіберді. Осы кезде бірнеше жобалар зерттеліп жатты. Олардың бірі – бастапқы Хаген жүйесінің кеңейтілуі, ол жоспарлау процесінің мысалы ретінде, сондай-ақ, нақты ұсыныс ретінде жасалған еді. Бұл іске қосу орталық қалалық бөлігін қамтитын 40 стансадан тұратын желіде 12 жолаушы вагонымен басталатын кезеңдік дамуды көздеді. Содан кейін 138 км жол және 182 стансамен толыққандай кеңейтілгенге дейін қосымша желілер салынар еді. Сыртқы аймақтардағы жолдар негізінен кішкентай вагондарды пайдаланар еді. Аталған жобаны қаржыландыру мүмкін болмады. Гамбург қаласы үшін шамамен 7,5 мильге жуық, 11 стансадан және 50 көлік құралынан тұратын жүйе ұсынылды. 1977 жылы Hamburger Hochbahn бұл бастапқы орнатудың жалпы құны 56,568,000 долларға, немесе екі жолақты миль үшін 7,5 миллион долларға бағаланғанын есептеді (1980 жылғы Канаданың жер асты метро желілері үшін 75 миллионнан 80 миллион долларға дейінгі бағамен салыстырыңыз). Бұл соңғы жүйе құны емес еді, ол тек құрылыс аяқталғаннан кейін анықталар еді, ал жоба құрылысқа жақындағанда құнның өсуі байқалды. Дамытушы компаниялар Еуропа мен АҚШ-та нарықтық мүмкіндік таба алмады және қоғамдық көлік саласынан шығып кетті. АҚШ-та жүйеге деген қызығушылық сақталды, 1985 жылы Cabintaxi Corporation атынан дизайн құқықтарын алу үшін консорциум құрылды. Алайда, ешқандай орнату жүзеге аспады.
Көлік құралдары
Cabinentaxi жүйесі үшін негізгі көлік құралының соңғы жобалары "KK 3" (Клейн Кабине 3) – үш жолаушыға арналған көлік, және "KK 12" (Клейн Кабине 12) – он екі жолаушыға арналған көлік болды, екеуі де жартылай автоматты есіктермен жабдықталған. Олар креслолар, коляскалар немесе велосипедтер үшін орындықтар арасында жеткілікті кеңістікпен жасалған. Есіктер жартылай автоматты болды, көлік басқаруымен құлыпталып, ашылатын, бірақ жолаушылардың күшімен сығаланатын. Көліктердің корпусы болат шассиге орнатылған алюминийден жасалған, ал қатты резеңке дөңгелектері жолдың бағыттағыш рельстерімен байланысты. Cabinentaxi өз желілерінің жоғары тиімділігін қамтамасыз етті, жүктеме 80%-ға дейін толғанша тығын пайда болмайтын. Cabinentaxi сонымен қатар 6, 12 және 18 жолаушыға арналған әртүрлі көлік өлшемдерін ұсынды. Ірі көліктер екі бөліктен тұратын пойызға біріктіріле алатын, бұл шағын айналымды немесе шаттл жүйелерінде сыйымдылықты арттыратын, бірақ екі бөліктен тұратын пойыз үлкен желілерде, қысқа аралықтағы жүріс тиімді түрде электрондық байланыс құралы болып табылатын жағдайларда шектеулі артықшылықтарға ие болды. "KK" сериялы көліктер ("KK 3, 6, 12, 18" – барлығы жобаланған, бірақ тек KK 3 және KK 12 әзірленген) бірдей көлденең қимасымен жасалған, тек көліктің ұзындығы өзгерген. Корпусы мен шассисінің құрылысы бірдей болғандықтан, бұл көліктер бірдей кішкентай жолмен жүре алатын. Оларда жылдам қозғалатын бөлшектер болмағандықтан, сызықтық индукциялық қозғалтқышпен (LIM) жабдықталған көлік, дәстүрлі қозғалтқышты қолданатын көліктерге қарағанда сенімдірек. Тағы бір артықшылығы – қозғалтқыш пен жол арасында тікелей байланыс болмағандықтан, қар немесе жаңбыр оның жұмысына әсер етпейді, яғни LIM көлігіне нашар ауа райында қосымша биіктік қажет болмайды. Сонымен қатар, сүйреу ұшқынының күші сүрінуге емес, басқа факторларға байланысты болғандықтан, LIM көліктері тік көлбеулерге көтеріле алады. Алайда, LIM үшін қозғалтқыштың итеруіне арналған "кері реакциялық рельс" қажет, бұл бастапқы шығындарды сәл арттырады.
Жолдау
Cabinentaxi көліктерінің жоғарыдан немесе төменнен, немесе екеуінің де бір рельсте қозғалуына мүмкіндік беру мақсатында жасалған.
Бағыттау және бақылау
Cabinentaxi басқару жүйесі орталықтандырылмаған, үш түрлі басқару жүйесі болған, әрқайсысы жүйенің жалпы жұмысының бір бөлігін басқарған. Көліктің өзі алдындағы көлікке қашықтықты сақтап, жолдарды автоматты түрде ауыстырған. Қашықтықты өлшеу және басқару үшін сыртқы жүйелермен байланыс қажет болмағандықтан, реакция уақыты айтарлықтай қысқартылды және арақашықтықты басқару үшін орталық компьютерді пайдаланатын жүйелерге қарағанда қозғалыс аралығы әлдеқайда қысқа болды. Cabinentaxi-де орталықтандырылған басқару жүйесі де болған, бірақ ол көліктерді тікелей басқара алмады. Бұл жүйе клиенттер бағытты таңдап, төлем жасағанда ең тиімді маршрутты жоспарлау үшін қолданылды. Есептелген маршрут клиенттің төлем картасындағы магниттік жолаққа жүктелді. Карта оқығышқа салынып, сақтау алаңынан немесе жолмен өтіп бара жатқан көлікті шақыратын. Маршрут есептелгеннен кейін өзгермейтін, бірақ жолаушы көлік ішіндегі батырманы басқан жағдайда келесі аялдамада тоқтауға мүмкіндігі болды. Үшінші жүйе негізгі бағыттардан "желіден тыс" режимде жұмыс істейтін станциялардағы операцияларды басқарды. Станцияларда жүк тиеу және түсіру үшін бірнеше орындықтар, сондай-ақ негізгі бағыттарға қосылу және олардан шығу кезінде көліктерді жинау үшін үдету және тежелуге арналған ұзын аймақтар болды. Көлік станцияның шығу жолына кіргенде, жолаушылар көліктен түсетін жерге дейін автоматты түрде баяулады. Станция компьютері оны келесі клиент күту үшін сақтау сақинасына жіберді. Шақырылған кезде станция оны негізгі платформаға қайтаратын, онда жолаушылар көлікке кіру үшін төлем картасын пайдаланатын. Көлік жүктелген кезде станция компьютері жақын маңдағы магистральдағы қозғалысты бақылап, станцияның жанынан өтетін көліктер арасындағы бос орындарды іздейтін. Қажетті аралық табылган кезде, станция машинаның негізгі жылдамдыққа дейін үдетуіне қажетті уақытты есептейтін, содан кейін оған дұрыс уақытта жүру командасын беретін, нәтижесінде ол аралыққа жеткенде негізгі желіге ауыстырғышқа жететін.
Жүктеме және жүйелік қуат
Кез келген PRT жүйесінің тиімді жұмыс істеуінің кілті – жүйедегі станцияларда бос көліктердің кезекте тұруы. Бос көліктердің санын арттыру жолаушылардың күту уақытын қысқартады, сондай-ақ жолаушыларды тасымалдау үшін бос көліктерді жүйе бойынша жылжыту қажеттілігін азайтады. Дегенмен, бұл қосымша көліктерді талап етеді, осылайша капиталдық шығындар артады. Орталық компьютер мен станция компьютерлері арасындағы байланыс көліктерді станциядан станцияға ауыстырып, станцияларды бос көліктермен қамтамасыз етуге мүмкіндік берді.