Bataille des technologies: SkyWay vs tramway

Bataille des technologies: SkyWay vs tramway

29 Octobre 2019 9666

Nous poursuivons le cycle de publications dans lesquelles nous comparerons les modes de transport existants avec les complexes de transport innovants de SkyWay. Dans le premier numéro, nous avons discuté du monorail, et aujourd'hui, nous parlerons du tramway — l'un des plus anciens modes de transport en commun.

Comme le montre la pratique, il est assez difficile de trouver une alternative décente au tramway. Jugez vous-mêmes: bonne capacité de charge de passagers, coûts d'exploitation relativement bas, respect de l'environnement et ligne dédiée à la circulation. Il semblerait que ce soit la solution idéale pour l'organisation du transport urbain. Mais ce n'est pas si simple. En plus des avantages évidents de l'utilisation du tramway, il y a des inconvénients non moins importants. Allons voir.

L'un des premiers

 

 

L'histoire du tramway moderne remonte aux années 30 du XIXe siècle. À cette époque, les précurseurs des tramways — tramway à chevaux ont commencé à apparaître dans les villes.  Le tramway à chevaux était un chemin de fer urbain, dont les wagons étaient entraînés à l'aide d'animaux de trait, le plus souvent des chevaux. Bien que, il y ait eu des mules et même des zèbres. Des villes américaines telles que Baltimore (1828), New York (1832) et la Nouvelle-Orléans (1835) ont été les pionniers de l'introduction de tramway à chevaux.

Cependant, les chemins de fer à cheval sont devenus très populaires grâce à l'inventeur français Alphonse Loubat, qui, en 1852, a proposé l'idée d'un rail avec une goulotte pour la roue rebord. Les rails de cette conception pouvaient être enfoncés dans la chaussée, ce qui éliminait le principal inconvénient des rails — les rails remontant de 15 cm, qui causaient beaucoup d'inconvénients aux autres usagers de la route. En effet, les rails de construction de Loubat sont utilisés à ce jour.

 

 

Contrairement à l'omnibus - un chariot à plusieurs places sur une traction équestre qui se déplaçait sur une route normale - une moindre résistance au roulement de la roue en acier sur le rail permettait au cheval de déplacer un wagon plus lourd. Cependant, comme son prédécesseur, le tram à chevaux n'a pas été privé d'un autre inconvénient: le cheval.  Les capacités physiques des animaux ont influencé le mode de fonctionnement de la ligne de passagers (journée de travail du cheval — 5-6 heures), en plus de tout ce «moteur» nécessitait des soins réguliers et de la nutrition. 

Si l'on considère que par wagon, en moyenne, il y avait environ une douzaine de chevaux, le coût de leur entretien était assez grave. C'est pourquoi l'installation du moteur sur le tramway était une question de temps. 

En 1914, à New York, le tram à chevaux a été fermé, et il a été remplacé par un tramway électrique bien connu. La même tendance a été observée dans d'autres villes du monde entier. À ce jour, le tramway à cheval britannique Douglas, qui se trouve dans la capitale de l'île de Man, est le seul tramway à chevaux en activité. 

 

Chacun a son propre chemin

 

L'un des principaux avantages du tramway est une ligne dédiée à la circulation. Cela lui permet de se déplacer dans la circulation automobile urbaine à une vitesse moyenne plus haute que, par exemple, un bus ou un trolleybus, transportant beaucoup plus de passagers. 

 

 

Cependant, il est possible de réaliser tout le potentiel d'une ligne isolée uniquement si elle est complètement isolée des autres usagers de la route — les transports et les piétons. Dans la pratique, il est assez difficile d'y parvenir, surtout si les lignes de tramway passent par le développement résidentiel. Par conséquent, le tramway peut tomber dans un embouteillage, et un accident avec sa participation peut complètement paralyser la circulation sur un site séparé.

 

 

Dans les complexes de transport à cordes, le matériel roulant se déplace le long de la structure de la voie, qui est située au-dessus de la surface de la terre - au «deuxième» niveau.

 

 

Cette solution permet de se débarrasser de tout le spectre des problèmes qui viennent du voisinage avec d'autres usagers de la route. Tout est simple: pas d'accident, pas de bouchons, et le régime de vitesse du matériel roulant n'est pas limité. Eh bien, en plus une excellente vue à l'extérieur de la fenêtre pour le bonus.

Par ailleurs, les citadins sont très fidèles au tramway. Pourquoi? La question est rhétorique.  Très probablement, en raison de la possibilité de monter un mini-train dans les limites de la ville, sans descendre sous terre. Mais aussi dans cette question purement esthétique, le transport à cordes est gagnant, offrant aux citadins une occasion unique d'essayer une voiture électrique qui se déplace sur les rails aériens.   

 

Qui est au volant?

 

Le tramway est géré par un conducteur de wagon. Avec tous les problèmes potentiels qui en découlent, dont le principal est la sécurité. En raison du facteur humain, tout système restera vulnérable, car personne n'est à l'abri des erreurs. Un piéton a accidentellement couru sur les voies de tramway? Un conducteur inattentif n'a pas cédé la route et le tramway n'a pas eu le temps de freiner à temps? En conséquence, nous obtenons un retard sur la ligne, les pertes financières pour le transporteur et les parties touchées.  Et c'est bien si les victimes se retrouvent avec des pertes purement matérielles. 

Des tentatives pour automatiser le tramway urbain sont en cours: en septembre 2018, dans le cadre de l'exposition internationale Innotrans à Berlin, Siemens a organisé une démonstration du tramway Combino, qui transportait des passagers sur un tronçon de 6 kilomètres à Potsdam. Le tramway a été équipé d'équipements utilisés dans les véhicules sans pilote — caméras, lidar et radar, qui fonctionnent en conjonction avec le logiciel. La mise en œuvre réussie de tramways autonomes peut grandement améliorer le niveau de sécurité de ce transport. Cependant, tant qu'il se déplacera au même niveau que les autres participants au mouvement, la menace restera assez importante.

 

 

Dans les complexes de transport et d'infrastructure SkyWay, le matériel roulant est maintenant entièrement automatisé. En raison de la disposition de la structure de la voie au «deuxième niveau», la majorité absolue des interférences possibles pour le matériel roulant disparaît. Par conséquent, le nombre de variables que le système de contrôle doit gérer est réduit. Cela signifie qu'un tel système peut être rendu plus fiable et efficace que les analogues existants. 

Les machines “intelligentes" peuvent non seulement distinguer les obstacles sur leur chemin, surveiller en permanence l'intervalle de sécurité entre les modules de transport individuels, mais aussi effectuer en mode automatique l'amarrage avec le module défectueux et le remorquage ultérieur dans le dépôt.

 

Déjà, le système de gestion du matériel roulant SkyWay est capable de reconnaître les visages, ce qui lui permet de suivre les cas de problèmes de santé du passager, ainsi que de détecter et de prévenir en temps opportun les actes illicites tels que, par exemple, les actes de vandalisme. En outre, il est constamment autodidacte, ce qui signifie que le niveau de sécurité dans les systèmes de transport à cordes augmentera constamment.

 

Vitesse et capacité de transpor

 

Parmi tous les types de transports publics urbains, le tramway est en tête pour sa capacité de transport (versions rapides - 22.000 pass./heure) et la capacité du matériel roulant vient juste derrière le métro. Le nombre de wagons sur la ligne de tramway est facile à augmenter grâce à l'attelage sans augmenter le nombre de conducteurs.

La vitesse de déplacement des tramways modernes peut atteindre 120 km/h, mais dans la pratique, les performances varient de 20 à 40 km/h en raison de l'emplacement au «premier niveau» et des interférences constantes avec le trafic. C'est-à-dire, encore une fois, parce que les tramways circulent sur les routes publiques. Par ailleurs, sur le territoire de la CEI, les systèmes de tramway avec une vitesse d'exploitation moyenne supérieure à 24 km/heure sont appelés à grande vitesse.

Dans les complexes de transport urbains SkyWay, la capacité de transport peut être de 50 000 pass./heure et plus, et la vitesse maximale du matériel roulant peut atteindre 150 km/heure ou plus. Il est clair que cela devrait être sur les sections droites des pistes et pour les variantes lourdes du complexe urbain, dans lequel les trains d'une capacité de 200 à 300 passagers se déplacent. Il est également évident que, s'il y a des courbes sur la piste, disons un rayon de 200 mètres, la vitesse ne peut pas être supérieure à 36 km/heure en raison des accélérations centrifuges latérales qui, pour des raisons physiques, ne peuvent pas être supérieures à 0,5 m/s2. Et ce n'est pas un inconvénient de SkyWay, ce sont les lois de la physique auxquelles tous les systèmes de transport sont soumis, y compris le transport à cordes.  

Comme il ne peut pas être développé une vitesse de 150 km/heure, si entre les stations voisines, par exemple, il y aura 500 m. Maximum - c'est soixante-dix kilomètres par heure au milieu de la course, encore une fois sur la base des lois de la physique, puisque l'accélération confortable de l'accélération et du freinage doit être inférieure à 1 m/s2.  Sinon, pour un tel "confort" du transport urbain, il existe une expression figée "transporter comme du bois de chauffage".

Par conséquent, la capacité de 50 mille passagers par heure et la vitesse de 150 kilomètres par heure sont les capacités du transport urbain à cordes, et les caractéristiques spécifiques d'une ligne de transport urbaine particulière sont déterminées par une étude de faisabilité ou un plan d'affaires pour un projet ciblé spécifique.

 

Un peu de chiffres

 

Le tramway a une marge d'efficacité impressionnante, mais le prix de son "entrée" dans la ville reste assez élevé.  C'est un fait. Le coût de la construction de 1 km de la voie de tramway urbain coûtera, en moyenne, environ 10 millions USD. Cependant, ces chiffres sont très conditionnels, car ils ne tiennent pas compte du coût du matériel roulant, de l'infrastructure, de l'approvisionnement en énergie et bien d'autres choses, donc ils peuvent varier en fonction de l'emplacement spécifique pour la construction. Par exemple, l'estimation préliminaire du projet de la ligne de tramway de la banlieue de Moscou (et non de Moscou) de Podolsk à Ramenskoe (via les aéroports Domodedovo et Joukovski) était de 92 à 98 milliards de roubles russes pour une longueur de 74 km avec 16 stations. Et c'est déjà plus de 20 millions USD par kilomètre de route, y compris les infrastructures.  Dans le même temps, en règle générale, on ne tient pas compte la partie la plus coûteuse de tout projet de tramway – le coût des terres urbaines.

Mais le coût élevé de la construction des lignes de tramway est justifié par d'autres avantages de ce type de transport — la durabilité, le respect de l'environnement et le coût bas du voyage.   

Contrairement au transport routier, le tramway ne pollue pas l'environnement urbain avec des produits de combustion des hydrocarbures et des produits d'usure des pneus et de l'asphalte, et ses voies peuvent être combinées avec une pelouse verte, ce qui a également un effet bénéfique sur le microclimat urbain. 

 

 

La durée de vie d'un bus ou d'un trolleybus est de 10-20 ans, et pour un tramway 50 ans de service ce n'est pas un problème. En outre, récemment, les tramways ont été équipés de systèmes qui convertissent le courant continu alimentant le tramway en courant alternatif. Cela a permis d'installer sur le tramway des moteurs électriques à courant alternatif, qui ne nécessitent pratiquement aucun entretien, car ils n'ont pas de pièces d'usure et de pièces de frottement.

En outre, le tram peut se vanter d'un coût de voyage assez faible - 40% inférieur à celui d'un bus ou d'un trolleybus.   

Il est impossible de ne pas mentionner l'inconvénient évident du tramway — le bruit et les vibrations. La masse technique maximale du tramway (avec les passagers) peut atteindre 50 tonnes, ce qui, combiné avec des paires de roues en métal lourd, des rails inégaux et des joints entre eux, va inévitablement provoquer le tremblement de la vaisselle dans l'armoire de cuisine de la ville. En outre, les façades et les fondations des bâtiments en souffrent. Bien sûr, cela peut être partiellement corrigé par l'installation d'une toile isolante pour les vibrations, de roues caoutchoutées et de rails de soudage par termite dans le fouet, mais il ne sera pas possible de se débarrasser complètement du crible de tramway «de marque».   

 

 

Les systèmes de transport SkyWay sont de faible consommation de matériaux - grâce aux rails à cordes, la structure de la voie peut supporter de lourdes charges tout en restant légère et robuste. Faible consommation de matériaux - faible coût de construction.

Le matériel   roulant de SkyWay est entièrement électrifié, ce qui signifie que son impact sur l'environnement est presque réduit à zéro. La réserve de sécurité de la structure de trajet est conçue pour fonctionner pendant 100 ans, le matériel roulant - 25 ans.   

En tant qu'entraînement dans le matériel roulant SkyWay, des roues-moteurs en acier de conception spéciale sont utilisées. Elles se distinguent par une faible résistance au roulement en raison d'une tache de contact étroite (dans la direction du roulement). Les roues-moteurs en tandem avec des performances aérodynamiques exceptionnelles garantissent une faible consommation d'énergie du matériel roulant.

L'estacade en soudure continue, le remplissage des rails à cordes par le béton spécifique et l'utilisation de matériaux composites dans la construction de roues-moteurs ont réussi à résoudre le problème de bruit dans les cordes de transport complexes. À l'avenir, le matériel roulant SkyWay doit devenir pratiquement silencieux, car les travaux dans cette direction ne s'arrêtent pas.

 

 

Faible consommation d'énergie + faible coût en capital pour la construction des complexes de transport SkyWay combinés fournissent un faible coût de voyage pour le passager. Selon les calculs, le prix du billet sur les lignes urbaines de SkyWay sera inférieur à celui des concurrents possibles.

 

Conclusions

 

Les avantages du tramway sont nivelés en gros par un inconvénient, mais qui est un inconvénient clé - la nécessité de "partager" l'espace de la rue avec d'autres participants à la circulation. Bien sûr, les zones les plus problématiques peuvent être prises à un niveau séparé — un viaduc séparé ou une ligne souterraine isolée. Mais dans ce cas, inévitablement, de plusieurs fois, le coût de la construction augmentera, ce qui remettra en question l'opportunité de leur construction.

Les complexes de transport à cordes sont dépourvus des inconvénients inhérents aux tramways, encore à un niveau constructif. Des vitesses de déplacement élevées, une efficacité, un niveau de sécurité et de confort sans précédent pour les passagers, un faible coût de construction, une rentabilité ... Les avantages de SkyWay peuvent être décrits longtemps, mais même les énumérer c'est suffisant pour faire une conclusion simple: une alternative décente aux modes de transport existants a déjà été créée.

Publication réalisée par
L'éditeur
Photo
Infographie
Traduction
Alexander Kolesnikov
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Note de publication: star star star star star
29 Octobre 2019
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Замечательная статья.
Umytkan Satybaldinova
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Note de publication: star star star star star
05 Novembre 2019
В действительности SKY WAY необходим сегодня как Транспорт Нового Инновационного развития,по всем параметрам превосходит на сегодняшний со всеми видами транспорта
Vladimir Chernov
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Note de publication: star star star star star
09 Novembre 2019
Доступный язык изложения. Убедительно для здравомыслящего человека. Поддерживаю скорейшее внедрение технологии SkyWay повсеместно!

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