Городской электротранспорт: история развития, виды, перспективы

Городской электротранспорт играет ключевую роль в urban-ландшафте, обеспечивая эффективные и экологически чистые решения для перемещения жителей мегаполисов. В условиях загрязнения воздуха и автомобильных пробок электротранспорт становится не только альтернативой традиционным видам транспорта, но и важным элементом устойчивого городского развития. В статье рассмотрим историю развития городского электротранспорта, его виды и перспективы, что поможет понять его значение для будущего городов и их жителей.

История электротранспорта

История городского электротранспорта берет свое начало в 1870-х годах, когда были преодолены основные трудности, связанные с использованием электрической энергии в транспортной сфере. Одним из главных препятствий на этом пути стали высокая стоимость меди, цинка и других металлов, а также громоздкие и несовершенные конструкции гальванических элементов. В результате, первые образцы электрического транспорта значительно уступали паровым транспортным средствам. В 1870 году начинают функционировать первые электростанции, а также разрабатываются технологии передачи электричества на расстоянии по проводам. С этого момента начинается более успешное внедрение электричества в транспортную систему городов. Важную роль в этом процессе сыграли отечественные инженеры и конструкторы.

Эксперты отмечают, что городской электротранспорт прошел значительный путь развития с момента появления первых трамваев в конце XIX века. С тех пор он эволюционировал, включив в себя троллейбусы, метрополитены и современные электрические автобусы. Каждый из этих видов транспорта имеет свои преимущества: трамваи обеспечивают высокую пропускную способность, троллейбусы отличаются маневренностью, а электрические автобусы становятся все более популярными благодаря своей экологичности.

С точки зрения перспектив, специалисты подчеркивают, что электротранспорт будет играть ключевую роль в борьбе с загрязнением воздуха и изменением климата. Развитие технологий, таких как автономные системы управления и улучшенные аккумуляторы, открывает новые горизонты для городской мобильности. Важно также отметить, что интеграция различных видов электротранспорта в единую транспортную систему позволит повысить эффективность и удобство передвижения по городам. Таким образом, будущее городского электротранспорта выглядит многообещающе, и его развитие будет способствовать созданию более устойчивых и комфортных городов.

https://youtube.com/watch?v=45yE6c2FkVk

Развитие трамвая

В середине 1870-х годов Ф. А. Пироцкий занимался практическими исследованиями по передаче электрического тока на один километр по рельсам. Он проводил испытания неподалёку от Петербурга. Его испытания завершились установкой электрического двигателя на железнодорожном вагоне. Эксперименты были продолжены, и в 1880 году в Петербурге был испытан трамвайный вагон на электрической тяге.

Трамвай Ф. А. Пироцкого мог на скорости около 10 километров в час перевозить до 40 пассажиров. Подача питания на электродвигатель выполнялась по рельсам (постоянный ток при напряжении 100 вольт). Чтобы подготовить рельсы для передачи электроэнергии, шпалы были изолированы от них с помощью брезента и специального изолирующего состава. Трамвай приводился в движение тяговым электромотором с отдачей в 4 лошадиные силы. Съём электрического тока выполнялся через бандаж колёс. По этой причине они были изолированы от осей.

В своём изобретении Пироцкий использовал зубчатую передачу. Благодаря ей крутящий момент передавался от тягового электромотора на оси. Однако впоследствии эта конструкция была названия в честь Спрега. Кстати, в знаменитом трамвае Сименса передача использовалась ремённая, которая была менее надёжной. Схему своей железной дороги с использованием электрификации Пироцкий представил в 1881 году на парижской выставке, посвящённой электротехнике. Несколько позднее Сименс именно по этой схеме создал трамвайное сообщение между Лихтерфельдом и Берлином.

Можно сказать, что применение электроэнергии на рельсах и первый трамвай появился в России на несколько лет раньше, чем в Германии. Там первый опытный образец был представлен только в 1879 году на выставке в Берлине. Движение трамваев у нас также было запущено раньше. Только после этого трамваи появились в Вене. Причём устройство трамвайной дороги было аналогично петербуржской. В британском Брайтоне трамвай по схеме Пироцкого был запущен в 1884 году.

При всём этом на территории России распространение трамвая буксовало. Этому отчаянно препятствовали общества железных дорог на конной тяге (конки). Поэтому трамвай Пироцкого впервые в России стал массово использоваться в Киеве. Там движение было открыто в мае 1892 года. Все материалы для киевского трамвайного сообщения были сделаны на отечественных производствах. Для питания трамвайной сети построили электростанцию на деревянной барже. В её конструкцию входили два газовых двигателя с отдачей 120 «лошадей» каждый, который вращали динамомашину. Она выдавала постоянный ток при напряжении 500 вольт. Постепенно сеть киевских трамвайных путей разрасталась и к 1900 году разрослась до 50 километров.

Вторым городом после Киева, где стало успешно развиваться трамвайное сообщение, стала Казань. Там трамвай пустили в 1894 году, а жители Нижнего Новгорода смогли проехать в трамвайном вагоне в 1896 году. В течение нескольких последующих лет конные железные дороги были заменены электрическими трамваями в таких городах, как Орёл, Курск, Севастополь и ряде других. В начале XX века трамвай пришёл уже в десяток крупных городов России.

Интересно, что при этом в обеих столицах внедрению трамвайного сообщения препятствовали владельцы конных железных дорог. В зимний период 1895 года движение трамвая запустили по льду на Неве. Для этого там был сооружён зимний переход. Последующие пять лет зимой там работали несколько трамвайных линий. Представители АО конных железных дорог даже подавали в суд на владельцев трамвайного сообщения, но проиграли дело. В Петербурге ещё несколько лет ставились эксперименты с трамваями на аккумуляторах, использовали трамвай на паровой тяге. А регулярное движение электрического трамвая было открыто только в 1907 году.

В Москве переоснащение конных железных дорог на электрический трамвай начали в 1898 году, а до этого ещё некоторое время пытались внедрить трамвайное сообщение на паровой тяге. А. Л. Линев разработал магнитную систему для более эффективного токосъёма, которую опробовали на трамвайных линиях того времени. Система носила принципиально иную схему. Шина токопровода из меди была проложена на изоляторах в специальном канале м/у рельсов. Благодаря подземной системе токосъёма токопровод был полностью герметизирован. Вагон между колёсами имели контактные магнитные тележки, которые скользили по контактному рельсу. Токосъём был реализован с помощью контактных щёток. Это обеспечивало подвод электричества к тяговым электромоторам.

Схема Линева в России длительное время оставалась невостребованной. Хотя её с успехом применяли в Великобритании и США. Затем вышеописанная схема легла в основу работы составов метрополитена и впоследствии была усовершенствована. Первые трамваи в Москве курсировали Новослободской улице, М. Дмитровке и некоторым другим. В общей сложности протяжённость первой трамвайной сети составляла около 5 километров.

Полноценно трамвай в Москве стал курсировать с 1899 года. В это время на электрический трамвай переводится «конка» между Камер-Коллежским валом и Петровским парком. Несколько лет спустя начинается массовое переоснащение городских конок под электрический транспорт. В результате общее количество пассажиров, перевозимых на трамвае, к 1906 году выросло до 40% от всего пассажиропотока. К 1913 году протяжённость железнодорожных путей под трамваи выросла до 300 километров. В первые 15 лет XX столетия трамвай появляется в таких городах, как Ростове-на-Дону, Ярославль, Смоленск, Пятигорск, Тифлис, Тверь, Астрахань, Владикавказ, Харьков и ряде других.

В столице (на тот момент Петербург) разработкой трамваев в Петербурге занимались инженеры, которыми руководил Г. О. Графтио. Сначала он был помощником, а затем стал главным инженером общества, занимавшегося строительством электрических трамваев в Питере. Кроме того, параллельно весить работы по реконструкции мостов в городе для движения электротранспорта. Этим занимались инженеры Маддисон и Пшеницкий.

Первая трамвайная линия протяжённостью 2,14 километра открывается в 1907 году. Она протянулась от Адмиралтейства до Большого проспекта на Васильевском острове. Трамвай проходил через Дворцовый мост. А. Н. Лодыгин, который изобрёл лампу накаливания, занимался сооружением тяговой подстанцией для трамвайных линий в Санкт-Петербурге. После открытия первой линии трамвая в Петербурге открывается по 2─3 новых маршрута в год, и к 1917 году было уже 17 маршрутов.

До революции трамваи были запущены в 43 городах России. Длина трамвайной сети увеличилась до тысячи километров, а подвижной состав насчитывал 4253 вагона. Правда, вагоны в то время были несовершенными. В целях экономии их переделывали из вагонов «конки». В одном стандартном вагоне сидя могли ехать только 12 пассажиров. В большинстве случаев на них устанавливался один электромотор с отдачей 4,5 лошадиные силы. Управление им осуществлялось с помощью реостата.

Подача тока на линиях того времени выполнялась по одному из рельсов. Затем конструкция была усовершенствована благодаря введению третьего рельса. Однако на нём была большая утечка тога из-за проблемы с изоляцией рельса. Поэтому был разработан контактный провод над крышей вагона. По нему скользила каретка, от которой к вагону шёл гибкий трос. Конструкция также оказалась неудачной, поскольку трос часто обрывался. На смену ей пришёл дуговой токоприёмник.

Вместе с совершенствованием подачи электричества для трамваев велась разработка более совершенной трансмиссии. С начала 1890-х годов практически везде используется зубчатая передача, пришедшая на смену ремённой. Кроме того, вместо одной ведущими становятся две оси вагона. Электрический ток на трамвайные линии подавался со специальных электростанций, имевших генераторами постоянного тока, работающие на энергии пара. Из-за этого протяжённость трамвайных линий была ограничена.

В начале 1890-х годов М. О. Доливо-Добровольский разрабатывает схему передачи трёхфазного переменного тока. На тяговых подстанциях он преобразовывался в постоянный ток. К примеру, в Москве подобная схема начала использоваться сразу, поскольку трамвай там появился позже. Для преобразования переменного тока на большинстве трамваев в то время применялись мотор-генераторы, а на московских стали использовать одноякорные преобразователи. Трамвайные рельсы первоначально также были несовершенными. Их возводили без системы водоотведения на основании из песка и щебня. Основание путей быстро приходило в негодность, а рельсы и колёса подвижного состава испытывали сильный износ.

По мере эксплуатации трамвайные вагоны совершенствовались, увеличивались их габариты и вместимость. Происходило постепенное совершенствование системы подачи электроэнергии, увеличивалась мощность электродвигателей и скорость движения. Постепенно, благодаря разработке одноякорных преобразователей и ртутных выпрямителей, становится проще и эффективнее преобразование тока из переменного в постоянный.

Для передвижения под сильным уклоном в городах стали разрабатываться фуникулёры. В начале XX века в Нижнем Новгороде появляются первые в стране водяные фуникулеры (их ещё называли «элеваторы»). Первоначально фуникулёр был реализован в виде двух небольших вагонов, передвигавшимся по наклонной поверхности. Их соединяли при помощи троса. В результате один вагон поднимался, а другой спускался. Система приводилась в действие с помощью воды, которая на верхней станции наполняла резервуар вагона. Внизу вода из резервуара сливалась. Между рельсами была устроена зубчатая направляющая. С ней зацеплялось тормозное колесо вагона для обеспечения безопасности.

Через несколько лет после Нижнего Новгорода, фуникулёр появился в городе Тифлисе. В отличие от нижегородского он имел более совершенную конструкцию и приводился в действие электроприводом. Этот фуникулёр спроектировали А. Шимкевич и А. Блам. Протяжённость линии была более 400 метров при наклоне от 49 до 57 градусов. В тот же период строятся фуникулёры на электрической тяге в Одессе и Киеве.

В конце 1890-х годов И. В. Романов представил первую в России электрическую монорельсовую подвесную дорогу. Конструкция макета представляла собой спираль, диаметр которой был 750 мм. По ней двигался вагон с электроприводом мощностью 1/16 лошадиных сил. По законам того времени права на городской транспорт имели концессионеры из-за границы. Поэтому через некоторое время Романов разработал полногабаритный вариант монорельса, чтобы обойти эти законы.

Вскоре монорельсовая дорога в виде опытного образца была запущена в Гатчине. Кольцо имело протяжённость 200 метро при минимальном радиусе закругления 9,5 метра.

Путевая балка, на которой находилась эстакада, была помещена на металлические опоры разной высоты. Опоры были выполнены под рельеф местности. Просветом под днищем вагона был минимум 750 мм. За основу подвижного состава был взят трамвайный вагон. Он был модернизирован таким образом, что подвешивался за крышу к двум тележкам посредством пружинной подвески. Тележки имели одно ходовое и одно бегунковое колесо.

Ходовое колесо оснащалось тяговым электромотором мощностью 6 кВт. Он работал от постоянного тока с напряжением 100 вольт. Для обеспечения устойчивости тележек и подвижного состава в конструкции были предусмотрены направляющие колеса по бокам, которые охватывали путевую балку с двух сторон. Масса вагона была около 1,6 тонны. Разрешённая нагрузка 3,2 тонны. Ходовые колёса имели диаметр 120 мм, что ограничивало скорость движения вагона величиной 15 километров в час.

Испытания закончились положительно, а Романов высказывал мнение, что в дальнейшем на таких монорельсовых дорогах можно будет разгоняться до 200 километров в час. Он совместно Кашкиным создал проекты монорельса для сообщения между Москвой и Санкт-Петербургом, а также Н. Новогородом и Москвой. В соответствии с проектом, для передвижения предполагалось использовать электропривод на основе двигателя трёхфазного переменного тока, который разработал М. О. Доливо-Добровольским.

Однако поддержки от правительства Романов не получил и проектам не суждено было сбыться. К тому же он не запатентовал свои разработки. Поэтому немец Ланген спокойно взял его идею и создал монорельсовую дорогу на электрической тяге между городами Эльберфельд и Бармен в 1901 году.

И. В. Романов также разработал проект городского сообщения на электрической тяге и прототипов электромобилей для индивидуального использования. Он разработал экипаж мощными аккумуляторными батареями (электробус), которые обеспечивали питанием электродвигатель. Аккумуляторы оснащались горизонтальными пластинами, не превышающими по массе величину 30 процентов от общей массы батареи. Стандартные аккумуляторы на тот момент имели этот показатель на уровне 66 процентов.

У электробуса кабина для пассажиров находилась в передней части, а конструкция кузова была достаточно оригинальной. За пассажирской кабиной был расположен водитель, аккумуляторные батареи и управления транспортным средством. В конструкции были предусмотрены 9 ступеней для управления скоростью (при помощи коммутатора). Транспортное средство могло передвигаться со скоростью 2─40 километров в час.

Число оборотов электромотора можно было менять в аккумуляторах и обмотках двигателя. Во время торможения этого электробуса электромотор выступал в роли генератора и заряжал АКБ. Такая схема работы называется «рекуперативное торможение». Она сейчас широко используется при создании современных электромобилей. Масса электробуса, разработанного Романовым, была немногим более 720 килограмм, из которых около 350 килограмм был вес батарей. Запас хода на одной зарядке был 65 километров.

Электробус прошёл успешные испытания и в 1901 году власти Петербурга разрешили электромобилям Романова движение на десяти маршрутах. Но инженер не смог выполнить условия контракта по финансовым причинам и движение электробусом так и не началось. Примерно в те же годы С. И. Шуленбург разрабатывает и создаёт на одном из предприятий Петербурга опытный образец троллейбуса, который назывался «электрическим автомобилем». Конструкция токоприёмника была взята у инженера Караулова. Тот использовал электрическую безрельсовую систему для буксирования судов.

В начале XX столетия В. И. Шуберский предложил проект троллейбусного сообщения между Сухумом и Новороссийском, который бы пролегал по побережью Чёрного моря. Подобные опытные проекты на тот момент были только в Бельгии, Германии и Франции. В целях обеспечения питанием будущей троллейбусной линии по побережью Чёрного моря Шуберский разработал токоприёмник для трёхфазного переменного тока.

Первая модель троллейбуса российской разработки имела массу 819 килограмм. Он имел электродвигатель с отдачей 25,4 «лошадей». Крутящий момент от него передавался на заднюю ось. Регулировка скорости выполнялась посредством переключения обмотки, а также включения сопротивления. Испытания закончились успешно и была даже создана комиссия специалистов под руководством П. Н. Яблочкова для рассмотрения разработки. Но троллейбусы при царском строе в России так и не распространились.

Через несколько лет появились довольно эффективные двигатели внутреннего сгорания (ДВС), а также монолитные и пневматические резиновые покрышки. Благодаря этому стали развиваться автомобили, а индивидуальный электрический транспорт отошёл на второй план. Но городской электротранспорт продолжал развиваться.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о городском электротранспорте:

1. Исторические корни: Первый в мире электрический трамвай был запущен в 1881 году в Берлине. Он использовал контактную сеть для передачи электричества, что стало основой для дальнейшего развития электротранспорта. Этот эксперимент положил начало эре электрического общественного транспорта, который быстро распространился по всему миру.

2. Разнообразие видов: Городской электротранспорт включает в себя не только трамваи и троллейбусы, но и современные системы метро и легкорельсового транспорта. В некоторых городах, таких как Копенгаген и Амстердам, активно развиваются системы электробусов, которые работают на аккумуляторах и могут заряжаться на остановках, что делает их более гибкими и экологичными.

3. Перспективы развития: С учетом глобальных тенденций к устойчивому развитию и снижению углеродных выбросов, городские электротранспортные системы становятся все более популярными. В будущем ожидается внедрение технологий автономного вождения и интеграция с умными городскими системами, что позволит улучшить эффективность и удобство передвижения в городах. Например, в некоторых городах уже тестируются беспилотные электрические автобусы, которые могут значительно сократить заторы и улучшить качество воздуха.

https://youtube.com/watch?v=soVeHncO-Xo

Развитие троллейбуса

Предшественники современных троллейбусов были разработаны в Германии в 1880-х годах. В частности, инженер фон Сименс в 1882 году организовал троллейбусное движение, которое соединяло Берлин и Шпандау (пригород Берлина). В это же время другой инженер, Макс Шимман, создал троллейбусную линию в Кёнигштайне, длина которой составила около 4 км. В России до революции троллейбусы не нашли широкого применения, хотя некоторые проекты отечественных инженеров были предложены на рассмотрение.

В Советском Союзе первый троллейбус вышел на маршрут в ноябре 1933 года. Это был маршрут по Ленинградскому шоссе в Москве. Первые модели троллейбусов получили название ЛК-1, что расшифровывается как «Лазарь Каганович». Производство первых троллейбусов осуществляли три завода:

• АМО (ныне завод имени Лихачёва);
• ЯАЗ (Ярославский автомобильный завод);
• завод «Динамо».

Спустя год после запуска в Москве уже эксплуатировалось 50 троллейбусов, а через два года они появились в таких городах, как Ростов-на-Дону, Ленинград, Киев и Тбилиси. Троллейбусы серии LK имели ряд недостатков. Например, некоторые несущие конструкции были выполнены из дерева, что сокращало срок службы и ухудшало защиту электрических компонентов. Это приводило к значительным утечкам тока. Кроме того, в троллейбусах LK использовались только электрические и механические тормоза, без пневматических.

Эти машины были выпущены в ограниченном количестве, и большинство из них работало в столице. В Ленинграде было всего несколько экземпляров моделей ЛК-3 и ЛК-5. В 1937 году произошла трагедия с одним из троллейбусов ЛК-5, который упал в реку Фонтанку из-за лопнувшего переднего колеса, что привело к гибели 13 пассажиров. В результате судебного разбирательства некоторые руководители троллейбусной службы были расстреляны, а троллейбусы серии ЛК были сняты с эксплуатации в Ленинграде.

В то же время в Ленинграде начали работать троллейбусы ЯТБ-1. Их каркас также был деревянным, обшитым металлическими листами. Проблемы с защитой электрических компонентов от влаги оставались, что часто приводило к поломкам. Однако по сравнению с другими моделями ЯТБ отличались повышенным комфортом: в них были мягкие сиденья, занавески на окнах и система отопления. Вместимость пассажиров была фиксированной, а проезд стоил дороже. Троллейбусы курсировали с интервалом в 10 минут и прекращали движение в 3:30 ночи. ЯТБ использовались на пассажирских маршрутах в Ленинграде до середины 1950-х годов, а в качестве технического транспорта — до конца 1960-х.

В начале войны работники троллейбусной службы Ленинграда продолжали свою работу, несмотря на бомбардировки, обрывы линий электропередач и повреждения дорог. Трамваи остановились лишь в декабре 1941 года. Весной 1942 года движение трамваев в Ленинграде было возобновлено, и с их помощью улицы очищали от остановившихся трамваев, которые были законсервированы в различных частях города. Некоторые троллейбусы смогли дойти до мест консервации самостоятельно, другие были отбуксированы.

Зимой 1942-1943 годов рассматривалась возможность запуска троллейбусов по льду Ладожского озера для доставки продуктов и боеприпасов в город, а также для эвакуации населения. Однако планы не осуществились, так как зима была менее суровой, и в начале 1943 года блокада была прорвана, что сделало запуск троллейбусов по льду ненужным.

Троллейбусное движение в Ленинграде возобновилось в мае 1944 года, перерыв составил около 30 месяцев. Парк троллейбусов нуждался в серьезной модернизации и ремонте. Например, на штангах троллейбусов вместо роликов стали устанавливать угольные щетки, которые служили дольше и были менее капризными.

В послевоенные годы троллейбусы в СССР использовались для повышения культуры дорожного движения. Они были оснащены громкоговорителями и распространяли агитационные материалы по технике безопасности и правилам дорожного движения, посещая наиболее опасные с точки зрения ДТП места.

С 1946 года на смену моделям ЯТБ пришли троллейбусы МТБ-82, производимые Тушинским авиационным заводом. Эти машины, известные как «синие троллейбусы», имели более удобную планировку и просторный салон, вмещая до 65 пассажиров. Дизайн был заимствован у автобусов General Motors, выпускавшихся в 1940-х годах. Практически одновременно с МТБ-82 в Ленинграде появились аналогичные по дизайну автобусы ЗИС.

Выпуск троллейбусов МТБ-82 продолжался на Тушинском авиационном заводе до 1951 года, после чего завод переключился на производство авиационной техники, и выпуск троллейбусов был передан в Саратовскую область на завод имени Урицкого в Энгельсе. Там начался выпуск усовершенствованных моделей МТБ-82, а затем разработка нового поколения троллейбусов ЗиУ-5.

Перед появлением новых троллейбусов была выпущена ограниченная партия ТБУ-1, всего девять экземпляров, которые работали на некоторых маршрутах в Москве и Ленинграде. В процессе тестирования были выявлены недостатки, из-за которых их не стали производить массово. Однако эта модель послужила основой для серийного троллейбуса ЗиУ-5, который был выпущен в количестве около 16 тысяч экземпляров.

Сборка троллейбусов ЗиУ-5 началась в 1959 году. Они выпускались в четырех модификациях на заводе имени Урицкого и были значительно более вместительными, чем предшественники — до 96 человек. С выходом модификации ЗиУ-5Д вместимость увеличилась до 120 человек, а мощность и динамика троллейбуса сравнивались с легковыми автомобилями.

В 1960-х годах произошли изменения в обслуживании общественного транспорта: троллейбусы, как и трамваи и автобусы, стали работать без кондукторов. Введена единая стоимость проезда, и количество пассажиров больше не фиксировалось. Это создало проблемы для моделей ЗиУ-5, так как отсутствие центральной двери затрудняло выход из переполненного салона. Конструкторы разработали трехдверный вариант, но в серийном производстве он не появился из-за ослабления кузова.

Троллейбус ЗиУ-5 был заменен моделью ЗиУ-682 (или ЗиУ-9), которая появилась в 1972 году и была выпущена тиражом в 42 тысячи экземпляров, став самой массовой в мире. Эти троллейбусы экспортировались в Аргентину, Болгарию, Венгрию и другие страны. Модель ЗиУ-9 имела легкий корпус и более вместительный салон, а также третью дверь, что было необходимо в современных условиях.

С 1978 года началась сборка сочлененных моделей ЗиУ-10 (ЗиУ-682) с повышенной вместимостью. Испытания проходили в Энгельсе и Саратове, а с 1980 года троллейбусы начали поставляться в Москву. В 1990-х годах отечественные предприятия начали собирать модифицированные варианты ЗиУ-10. Разработка и производство низкопольных моделей стартовали в начале 2000-х. В настоящее время троллейбусы выпускаются такими заводами, как ОАО «Транс-Альфа», ЗАО «Тролза», Башкирский троллейбусный завод и другими. В 90 городах России эксплуатируется около 12 тысяч троллейбусов.

Также стоит отметить, что во второй половине XX века в Советском Союзе начали использовать троллейбусные поезда и троллейбусы с прицепами для увеличения пассажировместимости. Первые такие транспортные средства появились в 1960-х годах на базе троллейбусов МТБ-82 и были распространены в крупных городах СССР. Позже появились троллейбусные поезда на базе модифицированного МТБ-82Д. В Ленинграде проводился эксперимент, в ходе которого из списанных троллейбусов создавали прицепы, но он не увенчался успехом, так как такие поезда часто ломались и приводили к быстрому износу тягачей.

С начала 1980-х годов в Ленинграде наблюдался дефицит водителей троллейбусов из-за активной застройки и появления новых микрорайонов. В связи с этим городское руководство решило создать троллейбусные поезда из двух ЗиУ-9, как это делали в Алма-Ате. В середине 1982 года был издан приказ о запуске троллейбусных поездов, и предприятие по ремонту городского электротранспорта в Ленинграде начало их производство. Первые экземпляры были выпущены осенью 1982 года.

Несмотря на сложности эксплуатации, количество троллейбусных поездов постоянно увеличивалось. Эти машины имели жесткие ограничения по скорости и запрет на движение задним ходом. Конструкция предусматривала опережающее включение тормозов. Постепенно количество троллейбусных поездов в Ленинграде возросло до ста. С поступлением машин ЗиУ-10 в середине 1990-х годов троллейбусные поезда начали снимать с эксплуатации, и последний такой поезд был утилизирован в 2002 году.

Современные виды городского электротранспорта

Наличие в населённом пункте того или иного вида городского электротранспорта зависит от количества проживающего там населения. Обычно наличие городского электротранспорта подчиняется следующим условиям:

• города с населением меньше 100 тыс. чел. – автобусы, маршрутки и такси;
• больше 100 тыс. и меньше млн человек – трамваи и троллейбусы;
• больше млн человек – трамваи, троллейбусы и метрополитен.

Троллейбус, трамвай и метро остаются на сегодняшний день наиболее распространёнными видами городского электротранспорта. Существует ещё электропоезда, но они являются средством сообщения между городами. В городе ещё используются индивидуальные электромобили, но они к теме этой статье не относятся. Разве, что можно отнести к городскому электротранспорту те модели такси, которые передвигаются на электрической тяге. Ниже рассматриваются основные преимущества и недостатки троллейбуса, трамвая и метро.

Троллейбус можно назвать наиболее простым и часто используемым видом городского электротранспорта. Это транспортное средство передвигается по обычным дорогам вместе с автомобилями. Вдоль маршрута установлены столбы с токонесущими проводами. Кроме того, через определённые интервалы установлены специальные тяговые электрические подстанции. Эта инфраструктура обходится дешевле, чем в случае с трамваем, и не требуется специальный колеи. Кроме того, на маршруте троллейбус вполне может маневрировать в определённых пределах, чего нельзя сказать о железнодорожном электротранспорте.

К минусам троллейбуса следует отнести небольшую пассажировместимость и довольно высокий уровень опасности для пассажиров при посадке и высадке. Опасность связана с электричеством и объясняется плохой электрической связью с землёй. Поэтому пассажиры могут пострадать в случае появления пробоя на корпус троллейбуса.

Трамвай ─ это железнодорожный городской электротранспорт. Если троллейбус получает электропитание от двух проводов разной полярности сверху, то в случае с трамваем один электрический контакт находится наверху, а второй ─ это железнодорожное полотно. Можно сказать, что это одно из основных принципиальных отличий. Второе отличие заключается в том, что трамвай движется по железнодорожному полотну и не может маневрировать. К преимуществам трамвая следует отнести большую долговечность, надёжность и безопасность для пассажиров, чем в случае с троллейбусом.

Метро отличается от трамвая тем, что здесь питание идёт через третью рельсу. Она выступает в роли плюсового контакта, а отрицательным являются сами пути. Третья рельса тянется вдоль всего направления движения состава. Естественно, что различается и напряжение питания. Для троллейбусов и трамваев оно составляет 600 вольт, а в случае с метро значение равно 825 вольт. Хотя там напряжение может меняться в зависимости от того, сколько находится на рельсах поездов. То есть, зависит от конкретной электрической нагрузки.

https://youtube.com/watch?v=tQ0izxfiYK4

Перспективы развития городского электротранспорта

Специалисты утверждают, что современный городской электротранспорт представляет собой не просто отдельный вид, такой как троллейбус или трамвай, а целую систему организации пассажирских перевозок с применением различных технических средств. Эффективная организация общественного транспорта в городах должна учитывать комплексный подход, который включает рациональное использование всех видов транспортных средств, включая различные типы тяги и конструкции путей.

В настоящее время наблюдается разумное сочетание электрической тяги и дизельных двигателей, как в рельсовом, так и в безрельсовом транспорте. Растет значение комбинированных систем, таких как дизель-генераторы, что связано с ужесточением экологических норм и повышением цен на дизельное топливо. В этой связи можно ожидать, что традиционные автобусы и троллейбусы будут постепенно заменяться электробусами, которые могут быть полностью независимыми от контактной сети (работая на аккумуляторах) или частично зависимыми. В случае трамваев также будут изменяться и комбинироваться виды тяги и источники электрической энергии.

Какие преимущества электрической тяги можно выделить по сравнению с двигателями внутреннего сгорания?

• Низкий уровень шума.
• Отсутствие выхлопных газов на маршруте.
• Плавный разгон без переключения передач.
• Минимальная вибрация.
• Высокая надежность.
• Максимальная тяга электромотора на любой скорости.
• Низкие эксплуатационные расходы.
• Отсутствие холостого режима работы мотора, что способствует энергосбережению.

Все перечисленные преимущества относятся как к транспортным средствам, работающим от контактной сети, так и к тем, которые используют аккумуляторные батареи. Что касается электротранспорта с контактной сетью, то здесь важно учитывать пассажиропоток. Содержание контактной сети оправдано при пассажиропотоке более 300 человек в час.

Если же поток пассажиров составляет менее 300 человек, то целесообразно использовать подвижной состав с комбинированной тягой, то есть с автономным генератором. При пассажиропотоке свыше 300 человек в час использование контактной сети становится экономически оправданным.

Также стоит отметить некоторые преимущества рельсового электротранспорта по сравнению с безрельсовым:

• Большая вместимость (до 4 раз больше по сравнению с безрельсовым).
• Меньше обслуживающего персонала на одного пассажира.
• Меньшая площадь, необходимая для транспортировки пассажиров.
• Отсутствие отходов от покрышек, что снижает загрязнение окружающей среды.
• Повышенная безопасность благодаря отсутствию маневров и постороннего транспорта на пути следования.
• Более высокая скорость движения.
• Снижение эксплуатационных затрат.
• Уменьшение потребления энергии за счет снижения силы трения при движении.

Эксперты в области транспорта считают, что рельсовый электротранспорт более эффективно выполняет основную задачу городского транспорта — обеспечение устойчивого развития населенных пунктов, снижение негативного воздействия на окружающую среду и энергосбережение. Кроме того, рельсовый электротранспорт может использоваться при пассажиропотоке менее 300 человек в час, если имеется грузовая железнодорожная линия, не задействованная в дневное время.

Однако существуют и определенные сложности при внедрении и эксплуатации городского электротранспорта. В частности, необходимо строгое соблюдение технологических требований и высокий уровень культуры эксплуатации таких транспортных средств. Важно постоянно совершенствовать механизмы и конструкции, пути и контактные сети. Также важна организация движения в городских условиях, что может включать выделение маршрутов электротранспорта, создание выделенных полос, контроль за парковкой и другие меры.

В российских условиях можно выделить следующие сложности в развитии городского электротранспорта:

• Отсутствие системного подхода к организации транспортного движения в городах.
• Недостаток финансирования, что приводит к отсутствию модернизации технологий и использованию устаревших моделей и запчастей, что сокращает срок службы и замедляет движение электротранспорта.
• Необеспеченный свободный проезд общественного транспорта, что часто приводит к блокировке трамваев и троллейбусов на дороге и образованию заторов.

Успешное развитие городского электротранспорта возможно только при системном подходе, основанном на научных и инженерных разработках. Этот подход должен быть комплексным и включать использование различных видов транспорта, организацию маршрутов, распределение остановок и пересадочных узлов.

Все эти меры должны основываться на технико-экономическом обосновании и сопровождаться инструкциями по эксплуатации для городских администраций, где будет функционировать электротранспорт. Даже при строгом соблюдении технологии эксплуатации в транспортных компаниях это не гарантирует успешной работы городского электротранспорта. Для достижения успеха необходимо правильно организовать движение, парковки, выделенные полосы и так далее.

В ближайшем будущем городской общественный электротранспорт может стать отдельной отраслью народного хозяйства, включающей разработку и эксплуатацию транспортных средств на электрической тяге, организацию дорожного движения, меры по ограничению использования индивидуального транспорта и прочее. Устойчивое и успешное развитие городов возможно лишь при решении вышеуказанных вопросов.

Экологические и социальные аспекты использования электротранспорта

С развитием городской инфраструктуры и увеличением численности населения, проблема загрязнения окружающей среды и транспортных пробок становится все более актуальной. В этом контексте электротранспорт выступает как одно из наиболее эффективных решений, способствующих улучшению экологической ситуации в городах. Использование электрических транспортных средств, таких как трамваи, троллейбусы, электробусы и метро, позволяет значительно сократить выбросы углекислого газа и других вредных веществ в атмосферу.

Одним из главных экологических преимуществ электротранспорта является его низкий уровень шума. В отличие от традиционных бензиновых и дизельных автомобилей, электрические транспортные средства работают практически бесшумно, что способствует созданию более комфортной городской среды. Это особенно важно для жилых районов, где уровень шума может негативно сказываться на здоровье и качестве жизни жителей.

Кроме того, электротранспорт способствует снижению зависимости от ископаемых видов топлива. Переход на электрические системы позволяет использовать возобновляемые источники энергии, такие как солнечная и ветровая энергия, что делает транспорт более устойчивым и экологически чистым. Это также способствует снижению цен на энергию в долгосрочной перспективе, так как затраты на эксплуатацию электротранспорта, как правило, ниже, чем у традиционных транспортных средств.

Социальные аспекты использования электротранспорта также имеют большое значение. Во-первых, электротранспорт делает городские перевозки более доступными для широких слоев населения. Низкие эксплуатационные расходы и возможность субсидирования электрических маршрутов позволяют обеспечить доступность общественного транспорта для людей с низким доходом. Это, в свою очередь, способствует социальной интеграции и уменьшению социального неравенства.

Во-вторых, электротранспорт может стать катализатором для создания новых рабочих мест. Развитие инфраструктуры для электротранспорта требует квалифицированных специалистов в области проектирования, строительства и обслуживания электрических систем. Это открывает новые возможности для трудоустройства и профессионального роста в городах.

Наконец, внедрение электротранспорта способствует формированию более устойчивых и удобных для жизни городов. Уменьшение загрязнения воздуха и уровня шума, а также повышение доступности общественного транспорта создают более комфортные условия для жизни горожан. Это может привести к увеличению привлекательности городов для туристов и новых жителей, что, в свою очередь, будет способствовать экономическому развитию.

Таким образом, электротранспорт не только решает экологические проблемы, но и вносит значительный вклад в социальное развитие городов, создавая более устойчивую и комфортную городскую среду для всех жителей.

Вопрос-ответ

Что такое городской электротранспорт?

Городской электротранспорт использует в качестве источника энергии электричество, а в приводе – тяговый электродвигатель. Основным преимуществом данного вида транспорта является экологичность и более высокая производительность.

Когда появился электротранспорт?

Первый электромобиль в виде тележки с электромотором был создан в 1841. В 1875 на железной дороге под Сестрорецком Фёдор Аполлонович Пироцкий впервые запустил электровоз с вагонами.

Советы

СОВЕТ №1

Изучите историю развития электротранспорта в вашем городе. Это поможет вам лучше понять, как он эволюционировал и какие изменения произошли в инфраструктуре и технологиях. Местные музеи или архивы могут предоставить интересные факты и документы.

СОВЕТ №2

Обратите внимание на различные виды электротранспорта, доступные в вашем городе. Это могут быть трамваи, троллейбусы, электробусы и даже метро. Узнайте, какие из них наиболее удобны для ваших поездок и как они могут помочь сократить время в пути.

СОВЕТ №3

Следите за новыми инициативами и проектами, связанными с электротранспортом. Многие города внедряют новые технологии, такие как беспилотные электрические автобусы или системы зарядки. Участие в общественных обсуждениях может помочь вам внести свой вклад в развитие городской транспортной системы.

СОВЕТ №4

Используйте электротранспорт как экологически чистую альтернативу. Переход на общественный транспорт не только снижает уровень загрязнения, но и помогает уменьшить пробки. Рассмотрите возможность комбинирования поездок на электротранспорте с пешими прогулками для улучшения здоровья и качества жизни.