Введение

Форма пассажирского городского рельсового транспорта

Легкорельсовый транспорт (LRT) – это форма пассажирского городского рельсового транспорта, характеризующаяся сочетанием признаков трамвая и скоростного транспорта. Хотя его подвижной состав схож с традиционным трамваем, он работает с большей провозной способностью и скоростью и часто по выделенной полосе. Во многих городах системы легкорельсового транспорта всё больше напоминают и становятся неотличимыми от традиционных подземных или наземных метрополитенов и линий скоростного трамвая. Чёткого определения не существует, но в Соединенных Штатах (где эта терминология была разработана в 1970-х годах на основе инженерного термина «лёгкая железная дорога») легкорельсовый транспорт в основном курсирует по выделенным путям и использует либо отдельные вагоны, либо несколько вагонов, сцепленных в поезд, который имеет меньшую провозную способность и скорость, чем длинный пассажирский поезд или система скоростного транспорта. Некоторые сети легкорельсового транспорта имеют характеристики, близкие к скоростному транспорту или даже пригородным поездам; некоторые из этих более мощных систем, подобных скоростному транспорту, называют «лёгким метро». Другие сети легкорельсового транспорта напоминают трамвайные и частично работают на городских улицах.

История

Первая в мире электрическая трамвайная линия, созданная и испытанная Фёдором Пиротским в 1880 году, действовала в Сестрорецке, близ Санкт-Петербурга, в России. Второй линией стала трамвайная линия Gross Lichterfelde в Лихтерфельде, близ Берлина, в Германии, открытая в 1881 году. Она была построена Вернером фон Сименсом, который обратился к Пиротскому. Это был первый в мире коммерчески успешный электрический трамвай. Изначально он получал питание от рельсов, а в 1883 году была установлена контактная сеть. Первой пригородной железной дорогой, появившейся в Соединенных Штатах, была Newark and Granville Street Railway в Огайо, открытая в 1889 году.

Послевоенный

Многие оригинальные трамвайные системы в Великобритании, США и других странах были закрыты, начиная с 1950-х годов, по мере увеличения субсидий на автомобильный транспорт. Великобритания отказалась от большинства своих трамвайных систем, за исключением Блэкпула, с закрытием Glasgow Corporation Tramways (одной из крупнейших в Европе) в 1962 году.

Типы

Из-за различий в определениях сложно провести чёткую границу между тем, что называют лёгким рельсовым транспортом, и другими формами городского и пригородного железнодорожного транспорта. Система, описываемая как легкорельсовая в одном городе, может рассматриваться как трамвайная система в другом. И наоборот, некоторые линии, называемые "лёгким рельсовым транспортом", очень похожи на системы скоростного трамвая; в последние годы для описания этих систем средней пропускной способности стали использовать такие термины, как "лёгкое метро". Некоторые системы "лёгкого рельсового транспорта", такие как Sprinter, мало похожи на городские железнодорожные системы и могут быть классифицированы как пригородные или даже междугородние железные дороги. В Соединённых Штатах термин "лёгкий рельсовый транспорт" стал собирательным для обозначения широкого спектра пассажирских железнодорожных систем. Существует значительная разница в стоимости между этими различными категориями легкорельсового транспорта. Системы, подобные трамвайным, часто обходятся в два раза или более дешевле, чем системы метрополитена.

Низкая пропускная способность

Наиболее сложное различие – между легкорельсовым транспортом и трамвайными системами. Между этими технологиями существует значительное пересечение, многие одни и те же транспортные средства могут использоваться для обоих, и часто трамваи рассматриваются как подкатегория легкорельсового транспорта, а не как отдельный вид транспорта. Существует два основных варианта:
Традиционный тип, при котором пути и поезда пролегают по улицам и делят пространство с автомобильным движением. Остановки обычно очень частые, но мало усилий прилагается для обустройства специальных станций. Поскольку пространство используется совместно, пути обычно малозаметны. Более современный вариант, при котором поезда, как правило, движутся по выделенным путям, отделенным от автомобильного движения. Остановки обычно менее частые, а посадка в транспортные средства часто осуществляется с платформы. Пути хорошо видны, и в некоторых случаях прилагаются значительные усилия для обеспечения безопасности движения с помощью специальной сигнализации, переездов с шлагбаумами или даже полного разделения потоков (полуметро) с разделением уровней.

Более высокая пропускная способность

При максимальной степени разделения бывает сложно провести границу между легкорельсовым транспортом и метро. Лондонская легкорельсовая железная дорога Docklands, вероятно, не рассматривалась бы как "легкорельсовый транспорт", если бы не контраст с лондонским метрополитеном, системой скоростного транзита. В Европе и Азии термин "легкорельсовый транспорт" все чаще используется для описания любой системы скоростного транзита с относительно низкой частотой движения или короткими поездами по сравнению с более мощными системами массового скоростного транспорта, такими как лондонское метро или скоростной транспорт Сингапура. Однако при более внимательном рассмотрении эти системы лучше классифицировать как легкое метро или системы автоматизированной перевозки людей. Например, линии 1 и 3 в Маниле часто называют "легкорельсовым транспортом", хотя это полностью выделенные, преимущественно эстакадные железные дороги. Это явление довольно распространено в городах Восточной Азии, где эстакадные линии метро в Шанхае, Ухане и Даляне (Китай), а также в Джакарте, Большой Джакарте и Палембанге (Индонезия) называют линиями легкорельсового транспорта. В Северной Америке такие системы обычно не относят к легкорельсовому транспорту.

Смешанные системы

Многие системы обладают смешанными характеристиками. Действительно, при грамотном проектировании железнодорожная линия может идти вдоль улицы, затем переходить под землю, а затем пролегать по эстакадному виадуку. Например, линия А "лёгкого метро" Лос-Анджелесского метрополитена имеет участки, которые можно описать как трамвайную линию, лёгкое метро и, в узком смысле, скоростной транспорт. Это особенно распространено в Соединенных Штатах, где отсутствует чёткое общественное разграничение между этими различными типами городских рельсовых систем. Развитие технологий для низкопольных и беспроволочных трамваев облегчает строительство подобных смешанных систем с короткими и неглубокими подземными участками под ключевыми перекрестками, поскольку требуемая высота прохода может быть значительно снижена по сравнению с традиционными легкорельсовыми поездами. Более того, даже высокопольные вагоны скоростного транспорта могут курсировать по улицам, как трамваи; это называется движением по улицам.

Общие для всей системы соображения

Многие системы легкорельсового транспорта, даже довольно старые, имеют сочетание как участков на выделенных путях, так и участков, интегрированных в дорожную сеть. В некоторых странах (особенно в Европе) к легкорельсовому транспорту относят только первые. В этих странах трамваи, курсирующие по смешанным путям, не считаются легкорельсовыми, а рассматриваются как обычные трамваи. Однако требования к выделению путей могут быть невысокими – иногда достаточно бетонных разделителей, чтобы предотвратить выезд автомобилей на рельсы. Некоторые системы, такие как Link в Сиэтле, имели участки, интегрированные в дорожную сеть, но были закрыты для обычного дорожного движения, при этом по общему пути следования использовались как вагоны легкорельсового транспорта, так и традиционные автобусы (однако Link перешла на полное выделение путей в 2019 году). Некоторые системы, такие как AirTrain JFK в Нью-Йорке, DLR в Лондоне и Kelana Jaya Line в Куала-Лумпуре, обходятся без машинистов. Ванкуверский SkyTrain одним из первых начал использовать беспилотные поезда, в то время как Торонтский скоростной транспорт Скарборо эксплуатировал те же поезда, что и в Ванкувере, но с машинистами. В большинстве обсуждений и сравнений эти специализированные системы обычно не рассматриваются как легкорельсовый транспорт, а как системы лёгкого метро.

Диаметр колеи

Исторически ширина колеи значительно варьировалась, и узкая колея была распространена во многих ранних системах. Однако большинство систем легкорельсового транспорта сейчас используют стандартную ширину колеи.

Сравнение с дорогами с высоким пропускным потенциалом

Одна линия легкорельсового транспорта (требует 7,6 м, 25' полосы отвода) имеет теоретическую пропускную способность, в 8 раз превышающую пропускную способность одной полосы шириной 3,7 м на автомагистрали, без учета автобусов, в часы пик. Дороги имеют предельные значения пропускной способности, которые могут быть определены расчетами дорожного движения, и обычно испытывают хаотичное снижение потока и резкое падение скорости (образование пробки), если поток превышает примерно 2000 транспортных средств в час на полосу (при этом интервал между автомобилями составляет около двух секунд). Поскольку большинство людей ездят на работу или в командировки в одиночку, исследования показывают, что средняя заполняемость автомобилей на дорогах, используемых для перевозки пассажиров, составляет всего около 1,5 человека на автомобиль в часы пик. Эта комбинация факторов ограничивает максимальную наблюдаемую пропускную способность дорог, используемых только для перевозки автомобилистов, примерно 3000 пассажиров в час на полосу. Проблему можно смягчить путем введения полос для транспортных средств с высокой заполняемостью (HOV) и программ совместного использования автомобилей, но в большинстве случаев политики предпочитают добавлять новые полосы к дорогам, несмотря на небольшой риск того, что в неблагоприятных ситуациях расширение дорожной сети может привести к увеличению времени в пути (парадокс Даунса — Томпсона, парадокс Браесса). В отличие от этого, легкорельсовые поезда могут курсировать в составе многовагонных поездов, перевозящих теоретически до 20 000 пассажиров в час по гораздо более узким полосам отвода, немного более чем в две полосы для двухпутевой системы. Они часто могут проходить по существующим городским улицам и паркам или располагаться в разделительных полосах дорог. При движении по улицам поезда обычно ограничены длиной квартала примерно четырьмя вагонами, вмещающими по 180 пассажиров (всего 720 пассажиров). При интервале движения в две минуты и использовании прогрессивного управления светофорами хорошо спроектированная двухпутевая система может обслуживать до 30 поездов в час на каждом пути, достигая пиковой пропускной способности более 20 000 пассажиров в час в каждом направлении. Более совершенные системы с выделенными путями и автоматической локомотивной сигнализацией могут превышать 25 000 пассажиров в час на один путь.

Безопасность

Анализ данных из 505-страничного отчета Национальной статистики транспорта, опубликованного Министерством транспорта США, показывает, что смертность при эксплуатации легкорельсового транспорта выше, чем у всех других видов транспорта, кроме мотоциклов (31,5 смертельных случаев на 100 миллионов миль). Однако в отчете Национальной статистики транспорта, опубликованном Министерством транспорта США, указано, что стоимость большинства систем LRT варьируется от 15 миллионов до более чем 100 миллионов долларов за милю. Новая система легкой железной дороги в Сиэтле является самой дорогой в США – 179 миллионов долларов за милю, поскольку она включает в себя обширные туннели в сложных грунтовых условиях, эстакадные участки и станции, расположенные на глубине до 180 футов (55 метров) под землей. Это приводит к затратам, более характерным для метро или систем скоростного трамвая, чем для легкой железной дороги. На другом конце шкалы четыре системы (Балтимор, Мэриленд; Камден, Нью-Джерси; Сакраменто, Калифорния; и Солт-Лейк-Сити, Юта) понесли строительные расходы менее 20 миллионов долларов за милю. В среднем по США, за исключением Сиэтла, строительство новых линий легкорельсового транспорта обходится примерно в 35 миллионов долларов за милю. Однако автомагистрали часто строятся в пригородах или сельской местности, в то время как линии легкорельсового транспорта, как правило, сосредоточены в городских районах, где стоимость земли и приобретение прав проезда дороги. Аналогично, самым дорогим проектом расширения автомагистрали в США был "Big Dig" в Бостоне, штат Массачусетс, который стоил 200 миллионов долларов за милю полосы движения, в общей сложности 14,6 миллиарда долларов. Линия легкорельсового транспорта может перевозить до 20 000 человек в час по сравнению с 2 000–2 200 транспортными средствами в час на одной полосе автомагистрали. Например, в Бостоне и Сан-Франциско линии легкорельсового транспорта перевозят 9 600 и 13 100 пассажиров в час соответственно в пиковом направлении в час пик. Стоимость улучшения 27 миль (43 км) автомагистрали и строительства 31 мили (50 км) двухпутной линии легкорельсового транспорта составила 19,3 миллиона долларов за милю полосы автомагистрали и 27,6 миллиона долларов за милю пути LRT. Проект был завершен в рамках бюджета и на 22 месяца раньше запланированного срока. Экономическая эффективность LRT значительно возрастает с увеличением пассажиропотока, что подтверждается приведенными выше цифрами: одна и та же железнодорожная линия с аналогичными капитальными и эксплуатационными затратами гораздо эффективнее, если она перевозит 20 000 человек в час, чем 2 400. C Train в Калгари, Альберта, использовал множество распространенных методов строительства легкорельсового транспорта для снижения затрат, включая минимизацию подземных и эстакадных участков, совместное использование транзитных платформ с автобусами, аренду прав проезда у грузовых железных дорог и объединение строительства LRT с расширением автомагистралей. В результате Калгари относится к числу менее дорогих систем с капитальными затратами около 24 миллионов долларов за милю. Однако пассажиропоток LRT в Калгари намного выше, чем у любой сопоставимой системы легкорельсового транспорта в США, составляя 300 000 пассажиров в будний день, и, следовательно, его капитальная эффективность также намного выше. Капитальные затраты были на треть ниже, чем у San Diego Trolley, сопоставимой по размеру системы в США, построенной в то же время, а к 2009 году пассажиропоток был примерно в три раза выше. Таким образом, капитальные затраты Калгари на одного пассажира были намного ниже, чем в Сан-Диего. Эксплуатационные расходы на одного пассажира также были намного ниже из-за более высокого пассажиропотока. Эксплуатация одного вагона C Train обходится всего в [сумма опущена] в час, и поскольку в среднем он перевозит 600 пассажиров в час, Calgary Transit оценивает, что эксплуатационные расходы LRT составляют всего 27 центов за поездку по сравнению с 1,50 доллара за поездку на автобусах, а также более высокой средней скоростью (что снижает количество транспортных средств, необходимых для обеспечения той же частоты обслуживания). Хотя легкорельсовые транспортные средства дороже в покупке, они имеют более длительный срок службы, чем автобусы, что иногда снижает совокупную стоимость владения. По сравнению с тяжелым рельсовым транспортом инвестиционные затраты ниже, однако эксплуатационные расходы выше.

Интеграция с велосипедами

На линиях легкорельсовой железной дороги действуют различные правила в отношении велосипедов. Некоторые транспортные компании ограничивают провоз велосипедов в поездах в часы пик. В некоторых системах легкорельсового транспорта, таких как St. Louis MetroLink, разрешается перевозить велосипеды, но только в задних частях вагонов. На некоторых линиях легкорельсовой железной дороги, например в Сан-Франциско, допускается провоз только складных велосипедов. Некоторые системы, такие как MAX в Портленде, оборудованы специальными местами для хранения велосипедов – либо крюками, либо выделенными пространствами внутри вагонов. На некоторых станциях предусмотрены специальные велопарковки, а другие интегрированы с местными системами проката велосипедов.

Наземное электроснабжение трамваев

Когда в конце XIX века появились электрические трамваи, контактный рельс был одним из первых способов подачи электроэнергии, но он оказался значительно дороже, сложнее и менее надежным, чем воздушный контактный провод. Когда электрические трамвайные системы стали широко распространены, контактный рельс использовался в городах, где не разрешалось применение воздушных проводов. В Европе он применялся в Лондоне, Париже, Берлине, Марселе, Будапеште и Праге. В Соединенных Штатах – в некоторых районах Нью-Йорка и Вашингтона, округ Колумбия. Технология третьего рельса рассматривалась для использования на Золотом побережье Австралии для легкорельсовой системы G:link, однако в конечном итоге для этой системы было выбрано питание от воздушных линий. Во французском городе Бордо трамвайная сеть питается от третьего рельса в центре города, где пути не всегда отделены от пешеходных и автомобильных зон. Третий рельс (фактически, два расположенных близко друг к другу рельса) проложен в середине пути и разделен на восьмиметровые секции, каждая из которых активируется только при полном покрытии трамваем. Это минимизирует риск контакта человека или животного с находящимся под напряжением рельсом. В пригородных районах трамваи переключаются на обычный воздушный контактный провод. Система электроснабжения в Бордо стоит примерно в три раза дороже, чем традиционная система воздушного провода, и потребовалось 24 месяца для достижения приемлемого уровня надежности, что потребовало замены всех основных кабелей и источников питания. Эксплуатационные и технические расходы инновационной системы электроснабжения остаются высокими. Однако, несмотря на многочисленные сбои в работе, система пользовалась успехом у населения, перевозя до 190 000 пассажиров в день.

Сравнение с другими видами железнодорожного транспорта

Благодаря сочетанию типов пути и технологий управления движением, LRT (легкорельсовый транспорт) предоставляет наибольшую гибкость в проектировании, инжиниринге и организации эксплуатации по сравнению с другими рельсовыми системами. Задача при проектировании систем легкорельсового транспорта заключается в реализации потенциала LRT для обеспечения быстрого и комфортного обслуживания, избегая при этом тенденции к избыточному проектированию, которое приводит к чрезмерным капитальным затратам, не оправданным потребностями населения. Альтернативные различия. Скоростной транзит. Легкорельсовые транспортные средства (LRV) отличаются от транспортных средств скоростного транзита (RRT) способностью работать в условиях смешанного движения, что обычно приводит к более узкому кузову и наличию шарнирных соединений для эксплуатации в условиях городского дорожного движения. Благодаря своим большим размерам, большому радиусу поворота и часто используемой электрической третьей рельсе, транспортные средства RRT не могут эксплуатироваться на улицах. Поскольку системы LRT могут использовать существующие улицы, они часто позволяют избежать затрат на дорогостоящие раздельным уровнем участки метро и эстакады, которые потребовались бы при использовании RRT. Трамваи или трамваи. В то же время, LRV обычно превосходят традиционные трамваи по вместимости и максимальной скорости, и почти все современные LRV способны к работе в составе нескольких секций. Последнее поколение LRV значительно больше и быстрее, как правило, длиннее и развивает максимальную скорость около трамваев Heritage. Вариантом, рассматриваемым многими городами, является использование исторических вагонов или их реплик в трамвайных системах вместо современных LRV. Вагон в стиле Heritage может не обладать такой же вместимостью и скоростью, как LRV, но он добавляет атмосферу и исторический колорит местности. Легкое метро. Производной от LRT является скоростной легкорельсовый транспорт (LRRT), также известный как легкое метро. Такие железные дороги характеризуются исключительными правами проезда, передовыми системами управления движением, возможностью организации коротких интервалов движения и посадкой на уровне пола. Эти системы приближаются по пассажиропотоку к полноценным системам метро, но могут быть дешевле в строительстве благодаря тому, что LRV обычно меньше по размеру, проходят более крутые повороты и преодолевают более крутые уклоны, чем стандартные транспортные средства RRT, а также имеют меньшие размеры станций. Пригородные поезда. Термин "пригородные поезда" в основном относится к вагонам, которые курсируют по улицам, как обычные трамваи, но также между городами или поселками, часто через сельскую местность. В период с 1900 по 1930 год пригородные поезда были очень распространены в США, особенно на Среднем Западе. Некоторые из них, такие как "Red Devils" (Красные дьяволы), "J. G. Brill Bullets" (Пули Ж. Г. Брилл) и "Electroliners" (Электролайнеры), были высокоскоростными вагонами своего времени, развивавшими скорость до около В Европе пригородные поезда переживают возрождение в виде "tram-train" (трамваи-поезда) (местно известные под разными названиями), которые курсируют как по железнодорожным, так и по легкорельсовым путям, часто с использованием разного напряжения. Карлсруэ Штадтбан является одним из известных примеров.