XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Транспортные власти большинства городов в последнее время стали выражать интерес к проекту применения в общегородском транспорте для перевозок людей между пригородами и городами или между городами, находящимися недалеко друг от друга, подвижного состава, который способен передвигаться по рельсам для трамваев, так и на обычных железных дорогах. Проект этой системы получил название "трамвай - поезд". Еще около десятилетия назад об этой системе почти никто не думал, несмотря на то, что почти везде колея дорог для трамваев и колея обычной магистральной железной дороги одинакова, и эту техническую проблему можно преодолеть. 

Две эти системы рельсового транспорта имеют похожую конструкцию и строение. Они образованы общим принципом - принципом сцепления колеса с рельсом. Однако они изначально были всецело разделены между собой и использовались по-разному, поэтому вопрос их объединения, даже частичного, никогда не поднимался. 

В то же время во многих случаях возникает другой вопрос - вопрос возможности пропускания трамвайных поездов по малоиспользуемым или неиспользованным путям пригородных линий железных дорог, что позволило бы жителям прилежащих городов попадать в центр города без проблем и пересадок. Также поезда пригородного следования могли бы заходить в город по линиям трамвайных путей. Такое совмещение двух видов общественного рельсового транспорта было бы очень полезным для повышения удобств пассажиров, эффективности работы общественного транспорта, конечно, при условии, решения вытекающих проблем

Преимущества системы:

Удобство для пассажиров: возможность жителям прилежащих городов попадать в центр города без проблем и пересадок на вокзалах.

Сравнительная дешевизна: трамвай  — логичная замена рельсобусу и электропоезду в случаях, когда пассажирский трафик для электропоезда слишком мал, но регулярен, и отказ от электротяги получается невыгодным.

Недостатки системы:

проблема с высотой платформ: трамвайные системы, как правило, используют низкую платформу, в то время как поезда чаще всего - высокую.

По некоторым аспектам комфорта трамваи уступают обычным поездам: трамваи не оборудованы туалетом, в них недостаточно свободного места для перевозки багажа (другими словами в рамках железнодорожной сети трамвай можно применить только как ближний (пригородный) пассажирский транспорт).

У транспортной системы трамвай-поезд, главной проблемой является опасность столкновений. Трамвай-поезд должен совмещать в себе качества как трамвая (комфорт, лаконичность, доступность), так и поезда (скорость, обычно больше сем у трамвая, должен вмещать достаточное количество людей, устойчивость к нагрузкам). 

Последнее требование говорит о том, что прочность (ударная), которая обеспечивает безопасность, подвижного состава двух этих видов транспорта долгое время очень сильно отличалась друг от друга. Так, на поездах магистральных железных дорог лобовая ударная нагрузка, воспринимается без разрушения общей конструкции и без нарушения здоровья пассажиров. В многочисленных странах эта нагрузка равна 150 т. Для вагонов трамвая допустимая нагрузка равняется 50т, т.к у трамвая скорость движения значительно меньше, да и вероятность того, что два трамвая столкнуться, эта величина может меняться в зависимости от региона и погодных условий в них.

Рисунок 1. Тамвай-поезд.

В разных странах мира на железной дороге и на трамвае используются различные электрификационные системы. Вагоны трамвай-поезда оборудуются очень сложным оборудованием электрификации. Это оборудование позволяет им работать и передвигаться по путям с различными системами электрификации. Контактный провод на железной дороге иногда выше, чем на трамвайных путях, и поэтому пантограф должен обеспечивать работу с разными перепадами высот контактного провода.

Трамваи также должны иметь двигатель с электрогенератором, для прохождения по участкам неэлектрифицированных железных дорог.

По мере того как системы комбинированного рельсового транспорта приобретали признание в качестве полноправных участников процесса пассажирских перевозок наряду с традиционными системами, прояснялись возникающие вопросы и находились ответы на них, но одновременно повышались требования со стороны причастных транспортных администраций. Компании-операторы стараются решать проблемы совместимости полностью независимых, различных с технической точки зрения и по-разному управляемых транспортных систем на одной инфраструктуре. По общему мнению, согласования технических параметров подвижного состава, постоянных сооружений и устройств, унификации эксплуатационных процедур недостаточно. Требуется более разносторонний подход, соответствующий условиям каждого отдельного случая. 

Рассмотрим систему трамвай - поезд на примере модели Stadler Tango. Tango - современный и высокоэффективный подвижной состав с качественным дизайном, у него высокая плавность хода.

Рисунок 2. Трамвай-поезд на линии

Такой трамвай может выполнять любые требования и условия города. Современный трамвай это не только лаконичный дизайн, но и многие другие аспекты – техническая прогрессивность панели управления, её новизна, потребление электроэнергии, бесшумная работа агрегатов и узлов, их надежность, материалы, из которых выполнен кузов и конструкция - чаще всего в настоящее время это алюминий, эргономика, электрооборудование и безопасность.

Концепция и характеристики трамвай-поезда Tango

На базе поездов рода GTW был разработан подвижной состав для компаний Forchbahn и Trogenerbahn. Эти поезда внутри города были в обращении как трамваи, они подчиняются правилам дорожного движения. За городом они передвигаются по выделенным линиям с повышенным напряжением в контактной сети, по правилам передвижения железнодорожного транспорта (пригородного).

В усовершенствованном трамвай-поезде многие компоненты заимствованы из подвижного состава семейства GTW, в том числе и экструдированные алюминиевые профили.

Такие поезда оборудованы соответственными тормозными системами, устройствами света и сигнализации, а также зеркалами заднего вида.

Модификации трамвай-поезда Tango отличаются от других тем, что в их ходовой части используются классические тележки. Одна из таких модификаций имеет высокий уровень пола, а другая импеет пониженный на 75% уровень пола. Все поезда Tango второй модификации имеют следующие общие признаки:

Классическая конструкция тележки, благодаря которой обеспечиваются хорошие ходовые качества и скорость передвижения до 100км/ч;

Снижению динамического воздействия подвижного состава на путь способствует высокое качество рессорного подвешивания;

Необходимое число тележек позволяет сократить сочлененная конструкция подвижного состава, также это позволяет на 75% увеличить долю поездов с пониженным уровнем пола.

Рисунок 3. Трамвай-поезд в городской черте

Механическая часть подвижного состава

Ходовая часть подвижного состава семейства Tango, базируется на моторных и поддерживающих тележках. При разработке интерьера подвижного состава большое внимание уделялось тому, чтобы передвижение пассажиров внутри вагона было безопасным и комфортным. Также была задача обеспечить гармоничный и спокойный вид внутри вагона даже при наличии различных высот пола. Все детали интерьера были выполнены в светлых тонах.

Кабины машиниста в таких трамваях бывают довольно тесными, так как при проектировании поезда Tango наряду с обеспечением эргономичности и оптимального обзора решались также задачи, которые были связанны с увеличением размеров кабины (в допустимых размерах) с сохранением заданной массы.

При разработке трамвай-поезда Tango удалось создать современный подвижной состав с высокой эффективностью, с сочлененной конструкцией, качественным дизайном и высокой плавностью хода.

Первая из четырех поставленных в эксплуатацию партий сопровождается проведением разнообразных измерений и диагностик и служит для разносторонней проверки на пригодность трамвай-поезда для эксплуатации в реальных условиях.

По планам транспортного предприятия Базеля BVB с 2011 по 2016 г. устаревшие вагоны должны были быть полностью заменены вагонами Tango к 2017 г.

Список использованной литературы

http://russianengineering.narod.ru/auto/tramtrain.htm

Журнал «Железные дороги мира» №12, 2010г. стр. 26-37