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無軌電車

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瑞典兰斯克鲁纳Solaris Trollino 12无轨电车
爱沙尼亚塔林Solaris Trollino 18AC无轨电车

無軌電車是一種通常由架空接触网供电、电动机驱动,不依賴固定軌道行駛的道路公共交通工具[參 1][參 2][參 3][參 4]。而在有些国家或地区(如日本[參 5][參 6]),無軌電車则属于轨道交通的范畴。正因无轨电车兼具道路汽车和轨道交通二者的优缺点,使得其成为当代备受争议的一种交通工具。

无轨电车的車身和底盘一般与普通巴士相同,但车顶需要安装一對受電桿,用于从接触网的一對触线受电并形成电流通路。一般地,无轨电车的受电杆脱线则会失去动力;而装备有动力蓄电池、超级电容器或柴油发电机的双动源無軌電車,则可在没有架空接触网的路段实现离线行驶。[參 4]

名称[编辑]

沈凤牌无轨电车,现藏于中国工业博物馆。
  • 在中国,无轨电车与有轨电车统称为电车;近年来的官方文本中,多将无轨电车与公共汽车合称为公共电(汽)车公共汽(电)车。无轨电车在引入中国初期,曾根据英语trolleybus的发音被音译拖铃巴士trolley代指车顶的一对受电杆,后又由于受电杆形似大辫子而被戏称为辫子车
  • 日本,无轨电车在法律法规上被称作無軌条電車 / むきじょうでんしゃ[註 1];而事实上多用英语trolleybus的片假名转写词トロリーバス / tororibasu [註 2]表示。
  • 德语中,传统上将无轨电车称作Oberleitungsbus,词中的Oberleitungs指的是架空接触网供电。

歷史[编辑]

1882年4月29日至6月13日,德国发明家维尔纳·冯·西门子柏林市郊公开展示了他发明的世界首辆无轨电车。其后,有关无轨电车的实验研究在欧洲和美国都有进行。1901年7月10日,世界首个载客的无轨电车系统在德国开通运营。虽然该系统仅运营到1904年,但其使用的由两条架空平行接触线和一对靠弹簧支撑的受电杆组成的装置,奠定了现代无轨电车电流授受系统的基础。

中國二十世紀初引入無軌電車,1914年11月,由英商上海电车公司开辟了由郑家木桥至老闸桥的14路无轨电车,成为大中华区最早的无轨电车线路[參 7]二十世紀三十年代,无轨电车在世界范围上得到了广泛应用,英国制造了双层无轨电车。四十年代,意大利生产了铰接式无轨电车。五十年代中期,世界上约有500个城市拥有无轨电车。六十年代,隨著汽車的普及和燃油公共汽車進入競爭的发展,無軌電車与有軌電車西歐部分国家及北美洲国家逐漸减少。七十年代初,由于能源短缺和汽车公害造成的严重社会问题,无轨电车重新受到部分国家和地区的重视。[參 8]

在经历了发展的高潮和曲折之后,时至今日,世界上有40多个国家使用无轨电车,300多个系统仍在运营。其中,拥有无轨电车最多的三个城市分别为俄罗斯莫斯科圣彼得堡白俄罗斯明斯克,这三个城市均为前苏联国家的城市。西歐則以瑞士擁有無軌電車的城市最多。中国仍有10个城市擁有無軌電車。

车辆构造[编辑]

Черт Тролл.PNG
  1. 架空接触网触线
  2. 路线侧牌
  3. 后视镜
  4. 远光灯
  5. 车前门(一般为上客门)
  6. 后轮
  7. 车中、后门
  8. 前轮
  9. 侧边装饰
  10. 卷绳器(又名绳箱)
  11. 拉索
  12. 受电头(内有触靴
  13. 受电杆
  14. 杆钩
  15. 顶置电控或空调
  16. 车辆自编号

優點[编辑]

荷蘭阿纳姆的铰接無軌電車

無軌電車素有“綠色公交”之稱。其对公共汽車的主要優點为节能環保、舒适卫生;对轨道交通的主要優點为廉价、灵活。

节能環保[编辑]

无轨电车直接使用来源广泛的二次能源电能。与使用燃料的公共汽車相比,可減少對煤、石油、天然气等化石能源的依賴。与电动客车相比,无需经过将电池的化学能转化为电能的过程,效率进一步提高[參 9];无需大量使用动力蓄电池等储能设备,不会或较少造成生产时和报废后的二次污染。

由于發電廠在能量转化效率、廢氣控制等方面要优于生产汽车燃料的石化冶炼,且车辆的电动机效率要高于内燃机,则無軌電車即使使用的是火電也仍然更加环保。无轨电车运行时不排放尾气,不会升高隧道、室内等空气流通不畅环境的空气污染物浓度,能够保持所在环境的空气质量

无轨电车正常运营时车辆由接触网连成系统,在车辆制动时,可以使用再生制动将把动能转化为电能回馈接触网,从而进一步地提高了能源的利用率。[參 9]

舒适便捷[编辑]

无轨电车的牵引电动机在运行时产生的噪声要低于汽车的内燃机,橡胶轮胎同样比金属摩擦产生的噪音小很多,从增加了其乘坐的舒适度。

牵引电动机的不使用燃料、机油和冷却水,保养维护工作操作简单、干净卫生。在寒冷地区,无轨电车亦无需进行预热启动、水箱注放水等额外工作,省却了驾驶员繁重的的额外劳动。

廉价灵活[编辑]

无轨电车的牵引电动机使用寿命要远长于汽车的内燃发动机,从而延长了整车的使用寿命,降低了车辆更新购置的投入成本。与轨道交通相比,無軌電車無需进行轨道铺设、车站建设及對道路路面進行改造,不需要建设信号系统,因而前期投入较低。与电动汽车相比,可大量减少价格高昂的动力蓄电池或燃料电池的用量,同样减轻了自重;整流变电站相比电池充换电站,设备简单,耗资较少,占用土地面积小。实际使用中,车辆可通过接触网实时充电,行驶距离不受电池电量或燃料装载量的限制,省却了公交车辆因充换电或补加燃料的空驶路程;不受轨道限制,在遇到交通拥堵或突发事故时,可在一定程度上进行灵活调度,双动源無軌電車甚至可以达到汽车的灵活程度。

由于無軌電車的電動機负载增加时,可通过降低转速而增大扭矩,因此很适合于车辆的启动、攀斜和过载等实际需要,相较于公共汽車的内燃机具有较高的动力性能。无轨电车采用橡胶轮胎,比使用金属轮轨的轨道交通车辆有更大的摩擦力,可适应在坡度较大的道路上行驶,例如美國西雅圖三藩市。另外由于牵引电动机无需像内燃发动机一样进行空气补给,运行可不受高原、隧道等缺氧环境的限制。

缺點[编辑]

瑞士卢塞恩,接触网维修工程车正在抢修接触网
公共汽车相較

缺少辅助动力源的普通無軌電車只能跟依照預定的路線行駛,灵活性較差。在没有专用车道的情况下,发生接触网事故时,可能会因为车辆停驶造成交通拥堵。

在规划投资及城市景观上,无轨电车需要整流变电站和接触网,前期投资成本较高,且需占用城市空间、影响街道净空,车辆运行线路调整复杂。

轨道交通相較

无轨电车一般没有独立路权,其正常行驶容易受到共用道路的其他车辆和行人的影响,驾驶要求高,运输效率较低,載客量较小。

近年發展[编辑]

相比有軌電車,無軌電車在北美歐洲近年有部分發展。供电方面,整流站已广泛采用电子计算机自动监控[參 8]并逐步实现小型化;车辆动力方面,交流驱动技术逐渐取代了直流驱动技术[參 10];接触网方面,能够适应车辆高速行驶的高速接触网枢纽件也逐步替代了老式电磁式分、并线器。[參 8]

在中國,1980年代之後有部分城市開始逐漸以柴油为燃料的公共汽車取代無軌電車,而且近年因無軌電車的低靈活性而被某些城市捨棄(例如兰州),不過同時亦有不少地方政府基於環保等理由提出保留或更新發展現有的無軌電車系統,但国家层面更多的是给予电动客车政策上的扶持,而非针对无轨电车[參 11]。出于此种原因,双动源无轨电车经过部分技术改造后被冠以“在线充电式纯电动客车[註 3]的新名称出现。

上海於2006年起試驗一種電容蓄能式电动客车來取代部分無軌電車。该种車辆在車站間行駛時脱离接触网,仅凭電容儲存的電力,到站後利用乘客上下車的時間接上電源充電。[參 12] 但在实际营运中,车辆在各个站点都要停留2分钟左右的时间用来充电,遭遇交通拥堵则必须要延长充电时间,才能保证有足够的电量,即使如此仍会经常出现因电量耗尽而中途停运的情况。[來源請求]

中欧多国于2010年联合签署“无轨电车项目(TROLLEY project)”,旨在实现可持续的无轨电车系统实施战略、开发促进无轨电车作为环保交通模式的创新方式、“重塑”和更新无轨电车在中欧的形象。[參 13]

2011年,石油输出国组织成员国沙特阿拉伯首都利雅德的沙特国王大学新校区建成了由12辆长约19.5米的铰接式空调无轨电车组成的系统,供校内学生通勤之用,其中一辆用于接送沙特阿拉伯王室成员及显要人物。

2012年1月,意大利南部古城莱切开通了2条无轨电车市区公交线,并计划增加至3条,线网全长28千米。该系统运营车辆共12辆,均为装配有柴油发动机的12米级单机双模式无轨电车。

2012年7月16日,英国交通部核准了在利兹投资2.5亿英镑建设名为“新一代交通(Next Generation Transport, NGT)”的新型无轨电车系统的规划。一期工程14km,预计2017年开建,2020年2月建成使用。[參 14]该市的无轨电车曾于1911至1928年间营运,是英国最早使用无轨电车的2个城市[註 4]之一。

2013年12月20日,匈牙利第四大城市塞格德的公交无轨电车10路线正式开通,该路线连接陶尔扬村与布达佩斯克利尼卡克地铁站,配车为13辆18.75米低地板铰接空调车,车载能满足脱线行驶7千米的锂离子电池。[參 15]该市的无轨电车系统开通于1979年。

德国中部城市埃尔福特2014年计划恢复无轨电车系统,初步定于2016年在连接达博斯泰特Daberstedt)与铁路北站的公交9路线上使用无轨电车取代天然气汽车。[參 16]该市的无轨电车曾于1948至1975年间营运。

瑞士苏黎世:Hess生产的LighTram3双铰接无轨电车,车长24.7m

应用分布[编辑]

世界上有无轨电车作为公交运营的
  现拥有eBRT无轨电车的地区
  现拥有普通无轨电车的地区
  计划新建/恢复无轨电车系统的地区
  已不再使用无轨电车的地区
  从未使用过无轨电车的地区

eBRT[编辑]

世界上将无轨电车应用于巴士快速交通系统(无轨电车快速公交electrified bus rapid transit, eBRT)的城市共有如下4个:

国家 城市 系统名称 线网长度 开通时间
 厄瓜多尔 基多 El Trole 24km 1995-12-17
 美國 波士顿 Silver Line – Waterfront ? 2004-12-31
 委內瑞拉 梅里达 Trolmérida 18.2km 2007-06-18
 中国 北京 快速公交 (BRT) 3号线 22.9km 2014

相册[编辑]

相關題目[编辑]

备注[编辑]

  1. ^ 因日语的“无轨道(無軌道)”易被理解为贬义“无节操、无规律”,而改作“无轨条”(無軌条)。
  2. ^ トロリーバス又多被简称为トロバス
  3. ^ 一度也被称为“即充式纯电动客车”
  4. ^ 利兹布拉德福德于1911年6月20日同期启用无轨电车系统,成为英国最早使用无轨电车的2个城市

參考資料[编辑]

  1. ^ 电工术语电力牵引. 中华人民共和国: 国家标准GB/T 2900.36-2003. 
  2. ^ 机动车类型术语和定义. 中华人民共和国: 公共安全行业标准GA 802-2008. 
  3. ^ 城市公共交通分类. 中华人民共和国: 城镇建设行业标准CJJ/T 114-2007. 
  4. ^ 4.0 4.1 城市公共交通常用名词术语. 中华人民共和国: 建筑工业行业标准GB 5655-1985. 
  5. ^ 鉄道事業法. 日本: 大正10年4月14日法律第76号. 1921. 
  6. ^ 鉄道事業法. 日本: 昭和61年法律第92号. 1986. 
  7. ^ 朱全弟、夏康明. 申城呼唤绿色交通但愿电车重振雄风. 上海改革. 1997, (12): 27–30. 
  8. ^ 8.0 8.1 8.2 侯翔 译. 世界各国城市无轨电车的发展. 城市车辆. 2001, (1). 
  9. ^ 9.0 9.1 朱成章. 发展电力公共交通是最佳选择. 能源技术. 1997, (1): 16–20. 
  10. ^ 王令、苏剑、王砚生. 无轨电车交流驱动系统技术及发展. 城市车辆. 2009, (9): 30–32. 
  11. ^ 中华人民共和国国家发改委《节能与新能源汽车产业规划征求意见稿》(2011-2020年)
  12. ^ 马侨. 超级电容电车、快速充电站系统研制. 城市公共交通. 2005, (3): 19–21. 
  13. ^ TROLLEY project. 
  14. ^ About NGT. 
  15. ^ City:Szeged [HU - Trolleybus Route 10 Commences 20th December 2013]. 
  16. ^ Rückkehr von Oberleitungsbussen und neue Straßenbahnlinie in Erfurt geplant. 

外部链接[编辑]