XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Рис. 1: Трамвай-поезд

Трамвай-поезд — концепция, в соответствии с которой трамваи имеют возможность использовать инфраструктуру железных дорог наравне с обычными поездами. То есть становится возможным создание комбинированной транспортной системы, которая бы сочетала преимущества обоих видов транспорта (трамваев и поездов железных дорог), а это, в свою очередь,открывает для нас новые перспективы и возможности. Данная концепция является довольно интересной задумкой, поэтому следует рассмотреть эту систему подробнее. Начнем с истории развития этой идеи.

В начале XX века в США сеть железных дорог часто использовалась также междугородными трамваями, но позже эта практика окончилась. Имелось две причины: во-первых, были приняты новые стандарты безопасности, которые ограничивали или вовсе запрещали использование трамваев на магистральных железных дорогах; во-вторых, использование междугородных трамваев начало идти на спад уже в 20-30х годах. Идея использования трамваями инфраструктуры железных дорог получила «вторую жизнь» в конце XX века в немецком городе Карлсруэ. В 1992 году после заключения договорённости между городским транспортным предприятием и Deutsche Bahn AG открылось движение трамваев по маршруту Карлсруэ — Бреттен. Бо́льшая часть трассы этой линии (21 км) приходится на железную дорогу, по которой сохранялось движение обычных грузовых и пассажирских поездов. Ходящие в Бреттен трамваи работают как от трамвайной контактной сети (750 В, постоянный ток), так и от железнодорожной (15 кВ, переменный ток с частотой 16 2/3 Гц). Эксперимент оказался удачным — позднéе движение трамваев было открыто и по другим железным дорогам в районе Карлсруэ.

Рис. 3: Сеть Карлсруэ: трамвай в городской среде.

Рис. 2: Сеть Карлсруэ: трамвай на железнодорожной линии.

Успешность этой идеи также привела к тому, что транспортные администрации многих городов Европы и Америки в последнее время начали проявлять интерес к концепции использования в общественном транспорте для перевозок между центром города и пригородами или между центрами близлежащих городов подвижного состава, способного обращаться по линиям как трамвайных, так и магистральных железных дорог. Концепция таких комбинированных транспортных систем получила название "трамвай - поезд" (tram - train). Еще 10 лет назад никто об этом и не задумывался, несмотря на то, что по большей части колея трамвайных и железнодорожных сетей одинаковая и технические проблемы преодолимы. Обе системы рельсового транспорта имеют сходный по конструкции путь и основаны на общем принципе использования сцепления в системе колесо - рельс. Однако они изначально были полностью друг от друга отделены и по-разному эксплуатировались, так что вопросом об их хотя бы частичном объединении никто не задавался.
В то же время в ряде случаев возникал вопрос другого плана, рассматривалась возможность пропуска поездов трамвая по неиспользуемым или мало используемым путям пригородных железнодорожных линий, что позволяло бы жителям ближайших пригородов попадать в центр города без пересадки. И по этой же схеме, пригородные поезда могли бы заходить в центр города по путям трамвайных линий. Такое сочетание двух видов рельсового транспорта с совместным использованием инфраструктуры было бы весьма полезным для повышения эффективности работы общественного транспорта и создания дополнительных удобств для пассажиров при условии, разумеется, решения сопутствующих этому проблем.

Потенциальный рынок для транспортных систем «трамвай - поезд», судя по прогнозам экспертов и первым результатам внедрения данной концепции, имеет положительные перспективы развития. В Германии примером расширения трамвайной сети за счет железнодорожных путей служат Карлсруэ и Саарбрюккен, в Великобритании - Манчестер. Уже есть опыт международного сотрудничества в данной области: по этой концепции функционирует транспортная связь между Саарбрюккеном, Германия и Саргемином, Франция. Также распространение этой системы идет в Нидерландах, Швеции и США. Что интересно, в США имеются наиболее благоприятные возможности для использования инфраструктуры железных дорог совместно с трамвайными путями, но здесь сильны опасения относительно тяжелых последствий, вплоть до гибели или травмирования пассажиров, при столкновениях тяжелых грузовых поездов с легким подвижным составом городского рельсового транспорта. Поэтому единый порядок распределения пропускной способности линий между разными видами движения еще не установлен.

Пример имеется и в Ш

Рис. 4: Поезд-трамвай Tango.

веции. Компания Stadler, заметно активизировавшаяся на европейском рынке трамвайных вагонов, продвигает проект Tango. При его разработке удалось создать современный и высокоэффективный подвижной состав сочлененной конструкции с качественным дизайном и высокой плавностью хода. Имеет несколько модификаций.

Рис. 5: Поезд-трамвай Tango. Модификация.

Техническими особенностями этой системы значатся следующие факторы:

Разная система электрификации на трамвайных линиях и на сети железных дорог, следовательно трамваи системы «трамвай-поезд» должны быть оборудованы довольно сложным электрооборудованием, позволяющим им работать на участках с разными системами электрификации;

Высота контактного провода на железной дороге может быть выше чем на трамвайных путях, соответственно пантограф должен обеспечивать возможность работы при значительных перепадах высот контактного провода;

Несмотря на единую ширину колеи, трамвай и железная дорога имеют несовместимость по спецчастям - стрелкам и крестовинам. Трамвайное колесо у́же железнодорожного и имеет меньшую по высоте и ширине реборду, а это при проезде стрелки на высокой скорости может привести к сходу с рельс. Для обеспечения безопасного проезда железнодорожных спецчастей трамвайные колеса должны быть серьезно доработаны;

Железная дорога имеет подуклонку - небольшой наклон рельсов внутрь для повышения стабильности движения. На трамвайных путях подуклонка может отсутствовать. Соответственно - профиль трамвайного колеса должен быть универсальным для работы как на пути с подуклонкой, так и без неё.

Решая данные проблемы, мы приходим к возможности создания универсального наземного рельсового транспорта, предназначенного для движения как по городским трамвайным путям, так и по сети железных дорог.

Такой вид транспорта обладает следующими преимуществами:

Во-первых, он несет дополнительное удобство для пассажиров, так как дает возможность добираться из одного города в другой, минуя пересадки на вокзалах, а следовательно избегая дополнительных затрат.

Во-вторых, отличается относительной дешевизной в сравнении с электропоездом и обычным трамваем в случаях, когда пассажирский трафик слишком мал для электропоезда, но тем не менее регулярный, и, как следствие, отказ от электротяги невыгоден.

Вместе с достоинствами, система «трамвай-поезд», имеет и некоторые недостатки:

Проблема с высотой платформ: современные трамвайные системы используют, низкие платформы, в то время как на железных дорогах часто используются высокие платформы;

По некоторым аспектам комфорта трамваи уступают обычным поездам: в трамваях нет туалетов, меньше места для размещения багажа, иными словами в рамках железнодорожной сети трамвай применим только в качестве пригородного пассажирского транспорта.

Но эти проблемы не так значительны и не перекрывают собой достоинств данной системы.

Одним из важных аспектов при внедрении такой разработки будет значиться вопрос безопасности. Подвижной состав данной транспортной системы должен обеспечивать максимальную безопасность, которая характерна для поезда (высокая сопротивляемость ударным нагрузкам); а также должны вписываться качества, присущие трамваю (доступность, комфорт, вписывание в городскую среду). И как раз сопротивляемость ударным нагрузкам являлась одной из причин отсутствия планов по объединению двух видов транспорта в один. Объяснялось это тем, что во многих странах эта характеристика для поездов имеет значение 150 тонн, а для трамваев 50 тонн. Эта разница очень затрудняла процесс слияния. Для того, чтобы способствовать развитию, в некоторых странах было принято решение о снижении порога ударной сопротивляемости для трамвай-поездов до 60 тонн, объясняя это спецификой эксплуатации и техническим прогрессом в областях проектирования и материаловедения, что позволяет вводить в конструкцию деформируемые элементы, поглощающие энергию соударения. На ряду с этим, имеются и другие разработки активной и пассивной безопасности, обеспечивающие достаточную прочность даже при уменьшении массы.

В настоящий момент, эта концепция наиболее активно используется в Германии, компании-изготовители смогли устранить множество недочетов, и их оп

Рис. 6: Трамвай-поезд Citadis Dualis

ыт начинает призывать остальных смотреть на разработку все с большим интересом. Примером служит фр

Рис. 7: Интерьер трамвая-поезда Citadis Dualis

анцузский трамвай-поезд типа Citadis Dualis. Он имеет более комфортный салон, полностью адаптированый для людей с ограниченными возможностями, имеется даже адаптированный для таких пассажиров туалет, что сделано впервые в подвижном составе данного типа.

Из выше сказанного следует, что если темпы в развитии данной идеи будут только нарастать, то у этого вида транспорта будут иметься большие перспективы и он сможет составить конкуренцию привычным нам видам общественного и междугороднего транспорта, решая многие нынешние проблемы внутригородских и пригородных перевозок.

Список использованной литературы

Трамвай-поезд [электронный ресурс]/.-Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Трамвай-поезд (28.11.2018г.)

Междугородний трамвай. Комбинированные системы общественного рельсового транспорта. [электронный ресурс]/.-Режим доступа: http://russianengineering.narod.ru/auto/tramtrain.htm

Трамвай-поезд следующего поколения// Железные дороги мира. - 2010. - №10. - стр. 33-35.

Tango — поезд-трамвай для Базеля// Железные дороги мира. - 2010. - №12. - стр. 26-37.