1879年,德國(guó)工程師維爾納·馮·西門(mén)子在柏林的博覽會(huì)上首先嘗試使用電力帶動(dòng)軌道車(chē)輛。此后俄國(guó)的圣彼得堡、加拿大的多倫多都進(jìn)行過(guò)開(kāi)通有軌電車(chē)的商業(yè)嘗試。
德國(guó)工程師維爾納·馮·西門(mén)子1881年在柏林近郊鋪設(shè)的第一條電車(chē)軌道,靠一條鐵軌通電,另一條鐵軌作回路。但這種線路對(duì)街上的交通太危險(xiǎn)了,西門(mén)子于是采用將輸電線路架高的方式解決了供電和安全問(wèn)題。
1884年,美國(guó)人C·J·范德波爾在多倫多農(nóng)業(yè)展覽會(huì)上試用電車(chē)運(yùn)載乘客。他試用的電車(chē)用一根帶觸輪的集電桿和一條架空觸線輸電并以鋼軌為另一回路的供電方法。1888年美國(guó)人斯波拉格在里士滿用上述方法在幾條馬拉軌道車(chē)路線上改用電力牽引車(chē)行駛,并對(duì)車(chē)輛的集電裝置,控制系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)的懸掛方法及驅(qū)動(dòng)方式作了改進(jìn),于是出現(xiàn)了現(xiàn)代有軌電車(chē)。
匈牙利的布達(dá)佩斯在1887年創(chuàng)立了首個(gè)電動(dòng)電車(chē)系統(tǒng),1888年美國(guó)弗吉尼亞州的里士滿也開(kāi)通了有軌電車(chē)。
1890-1920年是有軌電車(chē)在世界范圍大發(fā)展的時(shí)期,在第一次世界大戰(zhàn)之前,世界上幾乎每一個(gè)大城市都有有軌電車(chē)。雖然這種電車(chē)的路軌是固定的,不能讓路,在交通擁擠的街上造成諸多不便,巴黎、倫敦和紐約很快廢棄了這樣的電車(chē),但是,還有許多歐洲大陸上的城市保留了這種有軌式電車(chē)。
路面電車(chē)在20世紀(jì)初的歐洲、美洲、大洋洲和亞洲的一些城市風(fēng)行一時(shí)。隨著私家汽車(chē)、公共汽車(chē)及其他路面交通在1950年代起的普及,不少路面電車(chē)系統(tǒng)于20世紀(jì)中葉陸續(xù)拆卸。路面電車(chē)網(wǎng)絡(luò)在北美、法國(guó)、英國(guó)、西班牙等地幾乎完全消失。但在瑞士、德國(guó)、波蘭、奧地利、意大利、比利時(shí)、荷蘭、日本及東歐等國(guó),路面電車(chē)網(wǎng)絡(luò)仍然保養(yǎng)良好,或者被繼續(xù)現(xiàn)代化。
1970年代末起,部分沒(méi)有路面電車(chē)的地方政府在研究后,開(kāi)始建造新的路面電車(chē)線。很多仍有路面電車(chē)的城市亦增加線路,或把原有系統(tǒng)現(xiàn)代化。
20世紀(jì)70年代以來(lái),以汽車(chē)為主導(dǎo)的交通模式所帶來(lái)的問(wèn)題日顯嚴(yán)重,能源危機(jī)、環(huán)境污染、土地緊缺、交通擁堵等問(wèn)題,迫使歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家重新將大容量的軌道交通作為發(fā)展城市公共交通的重點(diǎn)。由于中小城市無(wú)法負(fù)擔(dān)地鐵的巨額投資,于是現(xiàn)代有軌電車(chē)在歐洲中小城市應(yīng)運(yùn)而生?,F(xiàn)代有軌電車(chē)應(yīng)用以來(lái),以其便捷性、舒適性及美觀性受到市民和政府的肯定。在1978-2005 年間,歐洲有數(shù)十座城市發(fā)展了現(xiàn)代有軌電車(chē)。
現(xiàn)代有軌電車(chē)運(yùn)行可靠、舒適、節(jié)能、環(huán)保等特點(diǎn),且其技術(shù)特性已與輕軌基本無(wú)異,如今多地方也開(kāi)始在城市中改建或新增現(xiàn)代有軌電車(chē)線路,如法國(guó)斯特拉斯堡、瑞士日內(nèi)瓦、西班牙巴塞羅那以及我國(guó)的大連、天津、上海等城市?,F(xiàn)代有軌電車(chē)作為城市新興的一種先進(jìn)的公交方式,已完成了從傳統(tǒng)到現(xiàn)代化的轉(zhuǎn)變,在世界范圍被普遍推廣也充滿了光明的前景。
歐洲交通行業(yè)協(xié)會(huì)的的統(tǒng)計(jì),2005年有125個(gè)城市開(kāi)通運(yùn)營(yíng)有軌電車(chē),但是在2010年達(dá)到了137個(gè)城市開(kāi)通有軌電車(chē),車(chē)輛需要以每年5%的速度增長(zhǎng),但是根據(jù)預(yù)測(cè)分析未來(lái)主要有軌電車(chē)市場(chǎng)的增長(zhǎng)點(diǎn)在亞洲和北美,從兩種制式的現(xiàn)代有軌電車(chē)在市場(chǎng)上的表現(xiàn)來(lái)看,鋼輪鋼軌式現(xiàn)代有軌電車(chē)因其推出更早、性能更穩(wěn)定等原因,占據(jù)了主要市場(chǎng),是兩種制式的有軌電車(chē)發(fā)展均比較快。
現(xiàn)代有軌電車(chē)其形式的多樣化,例如Metrotram(專(zhuān)用路權(quán)的有軌電車(chē)) 、Tramtrain(與鐵路共享路權(quán)的有軌電車(chē)) 、Cargo tram(貨運(yùn)有軌電車(chē))等運(yùn)營(yíng)理念的實(shí)現(xiàn);第三軌供電的實(shí)踐;單軌導(dǎo)向橡膠輪胎走行的導(dǎo)軌電車(chē)的誕生;低地板車(chē)輛生產(chǎn)技術(shù)、信號(hào)與控制技術(shù)的進(jìn)步,等等?,F(xiàn)代有軌電車(chē)往往成為城市的骨干交通模式,線路幾乎全部穿過(guò)市中心。如哥德堡(Gothenburg)的有軌電車(chē)線網(wǎng)為明顯的放射型,線路從市中心向郊區(qū)輻射。
現(xiàn)代有軌電車(chē)已成為中小城市公交的骨干模式。歐洲的城市根據(jù)自己不同的經(jīng)濟(jì)實(shí)力以及有軌電車(chē)的發(fā)展歷史,采取了不同方式來(lái)更新、建設(shè)有軌電車(chē)線路。其主要方式有以下幾種:
(1)改造原有有軌電車(chē)線或廢棄鐵路。
(2)新建有軌電車(chē)線路。
(3)有軌電車(chē)與干線鐵路共享軌道。
縱觀歐洲的現(xiàn)代有軌電車(chē)系統(tǒng),多數(shù)城市采用了舊線改造與新建線路相結(jié)合的方式。這種方式一方面可充分利用現(xiàn)有資源,降低建設(shè)成本;另一方面又可按需供給,在適當(dāng)?shù)牡貐^(qū)布設(shè)新線,提高線路或整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平。同時(shí),在規(guī)劃線路時(shí)就考慮到現(xiàn)代有軌電車(chē)與其他軌道交通(包括干線鐵路與城市地鐵)的兼容,為今后的靈活運(yùn)營(yíng)打下基礎(chǔ)。 現(xiàn)代有軌電車(chē)與舊式有軌電車(chē)的一個(gè)重要區(qū)別就是大量采用獨(dú)立路權(quán)。
一般新建線路的獨(dú)立路權(quán)區(qū)段占50%以上,從而保證了現(xiàn)代有軌電車(chē)的旅行速度在一個(gè)較高的水平。獨(dú)立路權(quán)的形式又有很多種:
(1)原有市郊鐵路或工業(yè)鐵路改造的線路,保留有碴軌道,因此線路與其他交通方式完全隔離。
(2)采用草坪綠化帶作為隔離物的專(zhuān)用路權(quán)。
(3)軌道兩側(cè)鋪設(shè)路緣石,高度適宜,平時(shí)起到提供獨(dú)立路權(quán)的作用;當(dāng)發(fā)生機(jī)動(dòng)車(chē)嚴(yán)重堵塞或其他意外事故時(shí),機(jī)動(dòng)車(chē)又能夠駛過(guò)路緣石,運(yùn)行在有軌電車(chē)的線路上?,F(xiàn)代有軌電車(chē)的另一個(gè)特點(diǎn)是對(duì)行人非常“友好”。
現(xiàn)代鋼輪鋼軌100%低地板有軌電車(chē)以其節(jié)能、環(huán)保、較小的投資、適中的載客量、較好的乘坐舒適性、較少的后期維護(hù)費(fèi)用,在國(guó)外經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展,已經(jīng)有150多個(gè)城市的成熟應(yīng)用業(yè)績(jī),現(xiàn)代有軌電車(chē)在解決城市核心區(qū)換乘、市郊接駁、以及景區(qū)旅游觀光等方面發(fā)揮了重要作用,現(xiàn)代有軌電車(chē)代表著未來(lái)的發(fā)展方向。世界上鋼輪鋼軌現(xiàn)代有軌電車(chē)制造廠家主要有龐巴迪、阿爾斯通、西門(mén)子、卡福、安薩爾多等公司;膠輪 導(dǎo)軌式現(xiàn)代有軌電車(chē)主要生產(chǎn)廠家是勞爾公司。
現(xiàn)代有軌電車(chē)與其它機(jī)動(dòng)車(chē)相比,有固定的軌道,對(duì)于行人更加安全;且尾氣排放少,噪聲低,行人的步行環(huán)境更佳。因此商業(yè)街區(qū)常采用機(jī)動(dòng)車(chē)禁行,而只允許“行人 有軌電車(chē)”的模式。此外,還有一些城市(如阿姆斯特丹) 將有軌電車(chē)與公交車(chē)的路權(quán)共享。這種方式是一種新的嘗試。盡管其維護(hù)費(fèi)用比單純運(yùn)行有軌電車(chē)時(shí)高,但較好地保障了同一通道上公交車(chē)的優(yōu)先權(quán),使得原本是有軌電車(chē)專(zhuān)用的道路空間利用率大大提高。
墨爾本擁有全球最大的有軌電車(chē)網(wǎng)絡(luò)。
有軌電車(chē)曾是很多城市交通工具,20世紀(jì)60-70年代,很多城市都摒棄了它,全球數(shù)十個(gè)城市又開(kāi)始擴(kuò)建和新建有軌電車(chē)。墨爾本不僅保留了它還加以利用。殖民地電車(chē)餐廳(The Colonial Tramcar Restaurant)始于1983年,是全球第一家,也是唯此一家開(kāi)設(shè)在有軌電車(chē)上的高級(jí)餐廳。
墨爾本的電車(chē)餐廳之所以被稱(chēng)為浪漫的旅游節(jié)目,那是因?yàn)檎麄€(gè)過(guò)程是動(dòng)態(tài)的,這在行進(jìn)中的有軌電車(chē)上享用美食而完成的瀏覽街景的游玩項(xiàng)目。這要?dú)w功于墨爾本市完整的,現(xiàn)代化的,有軌電車(chē)交通體系,難能可貴。
公共交通優(yōu)先,在墨爾本的交通體系中得到了充分的體現(xiàn)和淋漓精致的發(fā)揮。馬路中間來(lái)回雙向的兩道有軌電車(chē)道路是有軌電車(chē)的專(zhuān)用通道,任何時(shí)候都有優(yōu)先權(quán),汽車(chē)只能在道路旁單道行駛。這個(gè)電車(chē)餐廳的旅游項(xiàng)目是在正常電車(chē)體系中運(yùn)行的,上車(chē)地點(diǎn)是平時(shí)有軌電車(chē)的上下客站點(diǎn),不少有軌電車(chē)站點(diǎn)上都有車(chē)輛欲達(dá)可視屏幕,運(yùn)行操作井然有序。電車(chē)餐廳行進(jìn)的路線并非一成不變,而是根據(jù)墨爾本當(dāng)時(shí)的交通狀況隨時(shí)做些調(diào)整。所以,每輛有軌電車(chē)除了有專(zhuān)職司機(jī)之外,還有一名扳道岔的工人隨車(chē)而行,有軌電車(chē)上還和調(diào)度中心保持聯(lián)系,隨機(jī)處置突發(fā)狀況。沿途風(fēng)光,秀色可餐。
現(xiàn)代有軌電車(chē)與舊式有軌電車(chē)的不同之點(diǎn)主要是它不但具有鮮明的現(xiàn)代化外貌色彩,而且車(chē)輛重量輕、速度快(軸重僅9t左右),車(chē)廂內(nèi)設(shè)有空調(diào)?,F(xiàn)代有軌電車(chē)系統(tǒng)一般包括普通電車(chē)、鉸接電車(chē)、雙鉸接電車(chē)。有軌電車(chē)的車(chē)輛寬度通常受城市道路可容納性的限制。
德國(guó)的有軌電車(chē)在世界是最先進(jìn)的列車(chē)和技術(shù)。世界上第一輛有軌電車(chē)是西門(mén)子于1881年在德國(guó)柏林制造的。西門(mén)子制定了有軌電車(chē)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)。車(chē)體的靜態(tài)緩沖載荷已提高至400kN,符合最新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。德國(guó)西門(mén)子公司有軌電車(chē)為八節(jié)車(chē)廂,是全世界最長(zhǎng)的有軌電車(chē),加拿大龐巴迪公司為七節(jié)車(chē)廂。
車(chē)廂最短為1節(jié),最長(zhǎng)為8節(jié)。最高時(shí)速為;80KM/H2節(jié);18米長(zhǎng) 3節(jié);27米長(zhǎng) 4節(jié);36米長(zhǎng) 5節(jié);45米長(zhǎng) 6節(jié);54米長(zhǎng) 7節(jié);63米長(zhǎng) 8節(jié);72米長(zhǎng)
有三種列車(chē)寬度;第一種;寬2.3米 第二種;寬2.4米 第三種;寬2.65米
列車(chē)寬度越大,載客量就越大,最大載客量:540人。
優(yōu)點(diǎn)
建造成本低:對(duì)于中型城市來(lái)說(shuō),路面電車(chē)是實(shí)用廉宜的選擇。一公里路面路面電車(chē)線所需的投資只是一公里地下鐵路的三分之一到二十分之一;以長(zhǎng)春為例,每公里造價(jià)(包含車(chē)輛采購(gòu)、軌道鋪設(shè)、線網(wǎng)架設(shè)、整流站修建等全部設(shè)備)2000余萬(wàn)元人民幣,堪稱(chēng)多快好省建設(shè)有軌電車(chē)的典范。
建設(shè)難度低:無(wú)需在地下挖掘隧道;
安全系數(shù)高:相較其他路面交通工具,路面電車(chē)更有效減少交通意外的比率;
環(huán)保系數(shù)高:路面電車(chē)因?yàn)橐噪娏ν苿?dòng)關(guān)系,車(chē)輛不會(huì)排放廢氣,是一種無(wú)污染的環(huán)保交通工具。
可共同使用車(chē)道:路面電車(chē)路軌占用路面,路面交通要為路面電車(chē)改道,并讓出行車(chē)線;采用槽型軌,汽車(chē)和有軌電車(chē)可以共用一條馬路。
缺點(diǎn)
行駛速度較慢:路面電車(chē)的速度一般較地下鐵慢,除非路面電車(chē)行駛的大部分路段是專(zhuān)用的 (主要行駛專(zhuān)用路段的路面電車(chē)一般稱(chēng)為輕便鐵路);
載客能力較?。郝访骐娷?chē)每小時(shí)可載客約7000人,但地下鐵路每小時(shí)載客可達(dá)12,000人。
架設(shè)電纜占道:需要設(shè)置架空電纜。超級(jí)電容供電和地下軌供電還處于試驗(yàn)階段。(廣州有軌電車(chē)采用超級(jí)電容供電)
由于電車(chē)亦解作“電動(dòng)客車(chē)”或“電氣化列車(chē)”,為免混淆,以下將稱(chēng)作“路面電車(chē)”(亦即“有軌電車(chē)”)。
有軌電車(chē)俗稱(chēng)“摩電”(長(zhǎng)春、鞍山、哈爾濱)。
老北京有軌電車(chē)的俗稱(chēng)是“diang diang車(chē)”,前兩字的發(fā)音是“兒化音”。寫(xiě)出來(lái)大概應(yīng)該是“當(dāng)當(dāng)車(chē)”。
長(zhǎng)春有軌電車(chē)的俗稱(chēng)是“摩電車(chē)”,長(zhǎng)春的百姓對(duì)“摩電車(chē)”也有一份特殊的感情,人們都希望這最后有一道風(fēng)景線能保存下來(lái)。當(dāng)時(shí)的有軌電車(chē)開(kāi)動(dòng)起來(lái),鐵輪磨鐵軌,噪聲大而且又上下顫動(dòng),人坐在車(chē)上前后左右搖晃,司機(jī)腳下又不斷踩擊銅鈴,發(fā)出“diang diang”之聲;所以,用鈴聲的擬音,都叫它“當(dāng)當(dāng)車(chē)”。
2014年,長(zhǎng)春公交54路用車(chē)全部更新成沈陽(yáng)新陽(yáng)光生產(chǎn)的交流變頻調(diào)速空調(diào)有軌電車(chē),車(chē)內(nèi)裝飾堪比地鐵,每輛車(chē)采購(gòu)價(jià)200萬(wàn)元人民幣;同時(shí)新建了長(zhǎng)春公交55路,用車(chē)與長(zhǎng)春公交54路相同,每公里造價(jià)(包含車(chē)輛、軌道、線網(wǎng)、整流站等全部設(shè)備)2000余萬(wàn)元人民幣,堪稱(chēng)多快好省建設(shè)有軌電車(chē)的典范。
1990年代起,開(kāi)始有低地臺(tái)的路面電車(chē)出現(xiàn)。乘客登上低地臺(tái)路面電車(chē)時(shí)無(wú)需走上任何梯級(jí),對(duì)行動(dòng)不便的人士相當(dāng)方便。但對(duì)于有站臺(tái)的有軌電車(chē)停車(chē)站則不必采用低地板有軌電車(chē)。
現(xiàn)代的路面電車(chē)多數(shù)以集電弓或集電桿從架空電纜取得電力。曾經(jīng)亦有很少數(shù)的路面電車(chē)透過(guò)埋設(shè)于地下的第三軌取電,但這種設(shè)計(jì)已被淘汰。
城市軌道交通系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)方式主要分為3種。
1、由政府或自治團(tuán)體來(lái)營(yíng)運(yùn),被稱(chēng)為公營(yíng),在中國(guó)大陸較常見(jiàn)。
2、由民營(yíng)企業(yè)營(yíng)運(yùn),是為民營(yíng),在亞洲除中國(guó)外的國(guó)家較常見(jiàn)。
3、由公營(yíng)團(tuán)體出資,民營(yíng)企業(yè)經(jīng)營(yíng),在歐洲較常見(jiàn)。
據(jù)2019年3月30日中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)《2018年城市軌道交通行業(yè)統(tǒng)計(jì)報(bào)告》報(bào)告顯示,截至2018年末,中國(guó)大陸(不含港澳臺(tái)地區(qū))共計(jì)14個(gè)城市開(kāi)通有軌電車(chē)并投入運(yùn)營(yíng),開(kāi)通線路25條。已開(kāi)通城軌交通包括地鐵、輕軌、單軌、市域快軌、現(xiàn)代有軌電車(chē)、磁浮交通、APM七種制式,其中現(xiàn)代有軌電車(chē)328.7公里,占比5.7%。
1908年3月,從上海英租界靜安寺外灘開(kāi)出了第一輛有軌電車(chē)。之后隨著汽車(chē)業(yè)的興起和發(fā)展,老式有軌電車(chē)不但噪聲大、性能差、耗電多,而且在速度、舒適度和靈活性方面與汽車(chē)比較相形見(jiàn)絀,到上世紀(jì)三十年代至五十年代中期逐漸衰落,六七十年代,為了給來(lái)勢(shì)洶洶的私人轎車(chē)讓路,有軌電車(chē)相繼在歐洲許多城市下馬。上海的老式有軌電車(chē)南京路上最后一班有軌電車(chē),也于1963年8月結(jié)束了歷史使命。
1904年香港開(kāi)通有軌電車(chē),此后設(shè)有租界或成為通商口岸的各個(gè)中國(guó)城市相繼開(kāi)通有軌電車(chē),天津、上海先后于1906年、1908年開(kāi)通。日本和俄國(guó)相繼在大連、哈爾濱、長(zhǎng)春、沈陽(yáng)開(kāi)通有軌電車(chē)線路。北京的市內(nèi)有軌電車(chē)在1924年開(kāi)通。20世紀(jì)20年代,南京曾修建市內(nèi)窄軌火車(chē)線路。1956年1月,遼寧鞍山開(kāi)通有軌電車(chē)線路(鞍山有軌電車(chē)),2003年4月26日因諸多原因停運(yùn)。