ТРАМВАЙ ЗАВТРА

ТРАМВАЙ ЗАВТРА

Перспективная структура трамвайной сети должна формироваться по мере созревания технико-экономических условий путем постоянной реконструкции линий обычного и ускоренного трамвая в линии скоростного трамвая.

Трамвайная сеть ускоренного трамвая должна рассматриваться в качестве основной для городов с населением от 250 до 500 тыс. чел. В этих городах на отдельных направлениях наблюдаются пассажиропотоки 10-12 тыс. пассажиров в часы "пик" в одном направлении и в то же время, как правило, не возникает необходимости повышения скорости сообщения до уровня, оправдывающего оборудование развязок на разных уровнях.

В городах с населением 500-750 тыс. чел. в качестве основного варианта следует рассматривать трамвайную сеть скоростного трамвая первого типа, потому что, как правило, затраты на создание внеуличного транспорта не оправдываются. В то же время сохранение маршрутизации создает дополнительные удобства для пассажиров.

Строительство линий скоростного трамвая второго типа целесообразно в городах с населением свыше 750 тыс. человек, причем при населении свыше 1 млн. чел. можно наряду со скоростными трамваями рассматривать и вопрос строительства метрополитена.

Основными проблемами, которые необходимо решать при проектировании и строительстве скоростного трамвая, является провозная способность и безопасность движения.

Провозная способность скоростных трамвайных линий определяется вместимостью и эксплуатационной скоростью движения поездов.

Требуемая вместимость поезда может быть получена за счет увеличения количества вагонов в составе поездов из четырехосных вагонов либо применением подвижного состава повышенной вместимости. Опыт эксплуатации шестиосных вагонов типа К-2 в Харькове и типа ЛВС-66 в Ленинграде подтвердил значительные преимущества их на маршрутах с большими пассажиропотоками. Себестоимость пассажироперевозок сочлененными вагонами на 12% ниже себестоимости перевозок поездами из двух- и четырехосных вагонов. Масса сочлененного вагона, приходящаяся на одного пассажира при номинальной вместимости, на 15% ниже массы четырехосного вагона. Лучшие удельные весовые характеристики сочлененных вагонов способствуют снижению расхода электроэнергии и повышению динамических качеств подвижного состава. Таким образом, повышение вместимости трамвайных поездов должно идти за счет применения многоосных сочлененных трамвайных вагонов.

Для обеспечения требуемой эксплуатационной скорости на скоростных линиях необходимо повысить динамические показатели трамвайных вагонов. Тяговые расчеты скоростного трамвая (сделанные с учетом архитектурно-планировочных решений) позволили определить количественные выражения динамических качеств. Установившаяся скорость вагона при движении с номинальной нагрузкой на горизонтальном участке пути должна быть 80 км/ч. Электрооборудование вагона должно обеспечивать максимальное установившееся ускорение вагона при разгоне на горизонтальном участке до 1,5 м/с², причем величина ускорения не должна зависеть от наполнения вагона. Максимальное установившееся замедление вагона на горизонтальном участие пути при служебном торможении должно быть не более 1,5 м/с² по условиям комфорта. Однако тормозной путь вагона при служебном торможении при скорости 70 км/ч должен быть не более 270 м.

Значительное влияние на эксплуатационную скорость оказывает время, затрачиваемое на остановку поезда. Сокращение времени стоянки подвижного состава на остановочных пунктах может быть достигнуто конструкцией вагонов, которая обеспечивала бы посадку и высадку пассажиров с платформ на уровне пола салона, с максимально возможным количеством дверей оптимальной ширины и рациональной планировкой накопительных площадок. Исследования по определению времени на посадку пассажиров на остановочных пунктах, как с высоких, так и с низких платформ, проведенные в НИКТИ ГХ, при известных пассажирооборотах на остановках позволили найти выигрыш во времени транспортного передвижения на трамвайных линиях. Расчеты, проведенные применительно к скоростной линии трамвая в Киеве, показали, что при сооружении высоких платформ средняя эксплуатационная скорость повысится на 10%. Таким образом, на линиях скоростного трамвая необходимо положительное решение вопросов о применении на них высоких платформ, что значительно сократит время пассажиров.

Повышение эксплуатационной скорости трамвайных поездов с учетом планируемой интенсивности движения требует применения систем интервального регулирования движения на скоростных линиях, которые должны включать в себя датчики путевой информации и устройства сигнализации.

Разработанная ЦНИИ МПС система интервального регулирования движения с контролем по вагонному индикатору обеспечивает пропускную способность линий до 55 пар поездов в час при максимальной скорости движения 65 км/ч. Однако эта система не может быть распространена на все проектируемые линии скоростного трамвая.

Отсутствие фиксированных границ неограниченных рельсовых путей, примененных в качестве датчиков путевой информации в системе АРС, исключает возможность управления путевыми светофорами автоматической блокировки.

В то же время в соответствии с нормами СНиП, при интенсивности движения до 40 пар поездов в час должна применяться ограждающая светофорная сигнализация с путевыми светофорами, а при интенсивности движения 40 и более пар поездов в час рекомендуется применять автоматическую блокировку с защитными участками, причем в этом случае движение организуется также по сигналам светофоров. Такая организация движения требует применения в качестве датчиков путевой информации ограниченных рельсовых цепей, имеющих ряд недостатков:

1. Необходимость прокладки дроссель-трансформаторных сетей и резки рельсов.

2. Значительная потребляемая мощность.

3. Возможность потери "шунта", приводящая к выдаче ложной информации о свободности контролируемого участка пути при фактической его занятости.

4. Повышенные эксплуатационные расходы на содержание верхнего строения пути.

5. Сниженная комфортабельность поездок и повышенный шум в городе за счет наличия изолирующих стыков.

Широкое распространение может получить разработанная НИКТИ ГХ система интервального регулирования движения трамвайных поездов, обеспечиващая движение до 50 пар поездов в час. Отличительной особенностью ее является применение в качестве датчиков путевой информации системы счета поездов. В систему входят: вагонная аппаратура и путевая контрольная точка.

Вагонная аппаратура состоит из генераторов сигналов и вагонных антенн, которые устанавливаются в голове и хвосте поезда.

Путевые контрольные точки включают в себя путевые антенны, приемники и анализаторы занятости блок-участка пути с релейными выходами. Указанное оборудование монтируется на границах блок-участков. При проследовании вагонной антенны над путевой приемник контрольной точки вырабатывает импульс напряжения, который поступает в анализатор занятости блок-участка пути. Анализатор состоит из входного и выходного счетчиков и схемы сравнения кодов. Входной счетчик обеспечивает счет импульсов, формируемых приемником путевой контрольной точки, расположенной в начале блок-участка. Счет импульсов, формируемых приемником путевой контрольной точки, расположенной в конце блок-участка, осуществляет выходной счетчик.

Схема сравнения кодов сравнивает коды входного и выходного счетчиков и выдает сигнал о занятости блок-участка в случае неравенства кодов или сигнал о свободности блок-участка при их равенстве.

Таким образом, система счета поездов выполняет те же функции, что и рельсовая цепь, однако позволяет устранить ряд технических проблем, связанных с устройством рельсовых цепей в условиях города.

Преимущества таких счетчиков поездов по сравнению с рельсовыми цепями состоят в возможности установки при любом типе рельс и шпал, без изоляции. Кроме того, в отличие от рельсовых цепей, счетчики поездов не подвержены воздействиям тяговых и других токов, проходящих по рельсам. В экономическом плане стоимость установки счетчиков поездов значительно ниже стоимости оборудования рельсовых цепей. Еще больше стоимость снижается при объединении нескольких шкафов счетных точек в одном.

Замыкания, необходимые для обеспечения безопасности в пределах станций, а именно между счетными точками, обеспечиваются по известным классическим примерам, применяемым при электрической централизации стрелок и сигналов.

При проектировании системы интервального регулирования для скоростного трамвая предполагается нормальное функционирование тормозных систем поезда. В этой связи особую актуальность приобретают вопросы, связанные с контролем функционирования электрооборудования трамвайных вагонов во время движения, а также вопросы защиты от юза и буксования.

Для контроля функционирования электрооборудования поезда в процессе движения в подвижном составе необходимо предусмотреть контрольные устройства, обеспечивающие выявление неисправностей без участия водителя и выработку необходимых управляющих воздействий. В случае неисправностей контрольное устройство должно обеспечить аварийную сигнализацию на головном вагоне и в вагоне, где обнаружена неисправность, и немедленно затормозить поезд. Необходимо также обеспечить растормаживание поезда после срабатывания контрольного устройства, чтобы дать возможность поезду проследовать в депо в режиме, обеспечивающем безопасность.

Высокие эксплуатационные скорости на скоростных трамвайных линиях и требования безопасности движения обусловили необходимость применения противобуксовочных и противоюзовых устройств.

С учетом наметившейся тенденции в мировом вагоностроении к переходу на тиристорно-импульсные системы управления тяговыми двигателями в лаборатории электрооборудования подвижного состава НИКТИ ГХ разработан принципиально новый способ индикации буксования (юза) с широтно-импульсными тиристорными преобразователями и автоматическим регулированием тока тяговых двигателей. Способ основан на сравнении длительностей импульсов модуляров фаз преобразователей, в каждую из которых включен тяговый двигатель.

Основное преимущество этого способа - исключение специальных датчиков индикации (ускорения, тахометрических), а также датчиков напряжения тяговых двигателей.

Кроме оборудования скоростного трамвая рассмотренными выше устройствами, для обеспечения его безопасной эксплуатации следует оснастить механические тормозные системы вагонов автоматическими регуляторами зазора между тормозными барабанами и колодками и автоматизировать управление дверьми. Это освободит водителя от визуального наблюдения за посадкой и высадкой пассажиров.

Для взаимодействия с путевой автоматикой подвижной состав следует оборудовать приемником сигналов, блоком управления экстренным торможением и сигнализацией о поступлении команд от путевых устройств. Включение экстренного торможения по сигналам путевых устройств является радикальным средством обеспечения безопасности в условиях интенсивного высокоскоростного движения.