交通部署案例集/2014/双子城有轨电车历史

引言

1917 年街铁路公司罢工

从世纪之交到 1950 年代，有轨电车在双子城都市区的交通和建设中发挥着不可或缺的作用。有轨电车源于马车和缆车，为城市和郊区出行提供了一种高效可靠的交通方式。在运营高峰期，有轨电车线路从明尼阿波利斯和圣保罗的市中心延伸到西部的明尼通卡湖和东部的白熊湖和斯蒂尔沃特。有轨电车不仅塑造了双子城的公共交通系统，而且塑造了该地区的都会区和郊区发展，对现在产生了持久的影响。

有轨电车出现之前

圣保罗的红河牛车和车夫

在有轨电车出现之前，马匹是双子城的主要交通工具。第一批由马拉动的有轨电车于 1872 年在圣保罗的第四街投入使用，1875 年在明尼阿波利斯的小镇 Dinkytown 到市中心投入使用。这些由马拉动的有轨电车使用类似四轮马车的大巴或轨道上的有轨电车，经常与其他行人和车辆共用同一条道路。虽然该系统本质上很简单，但预定的路线和站点为未来的有轨电车奠定了基础。到 1889 年，明尼阿波利斯有 67 英里的马车线路，圣保罗有 53 英里的马车线路。然而，马力存在严重缺点。最明显的缺点是马匹造成的污染。每辆有轨电车需要多达七匹马，作为轮班团队，粪便在圣保罗和明尼阿波利斯都成为了一个大问题。这不仅难看，而且对其他行人来说也是一个问题，粪便污染还导致了靠近马车线路轨道的人群中的疾病。此外，马匹在穿越圣保罗的陡峭山丘时经常遇到困难。由于马匹在双子城的缺点，双子城与美国其他地区一样，探索了各种为有轨电车供电的方法。

第一个可能的解决方案是蒸汽动力。蒸汽动力的首次应用尝试于 1879 年在明尼阿波利斯从哈里特湖到明尼哈哈公园到埃克塞尔西奥，以及 1890 年从圣保罗的东边到北边。虽然它是一种可靠的河道交通工具，但当应用于有轨电车时，存在明显的缺点。噪音和烟雾会吓唬马匹，发动机还会散发出大量的煤烟和热余烬。到 1892 年，这两条蒸汽动力有轨电车线路都被废弃了。

双子城交通行业的下一个重大突破是使用地下电缆。模仿在旧金山开发的缆车，在圣保罗建造了地下电缆轨道。这些有轨电缆车使用轨道内部的抓取装置，连接到滑轮系统，将有轨电车拉上山坡。虽然这对以前不适合马匹的陡峭山坡来说是有利的，但电缆和滑轮系统维护成本很高，并且在明尼苏达州的冬季容易结冰和积冰。

有轨电车技术的发展

明尼阿波利斯-圣保罗双子城快速交通公司 1894 年

正如在美国其他地区所见，有轨电车动力的最终解决方案是电力。虽然许多人尝试过对有轨电车和缆车进行电气化，明尼阿波利斯甚至在 1885 年至 1886 年间在马奎特大道上有一条电气化线路，但直到 1887 年这项技术才完全可行。1887 年，弗兰克·斯普拉格提供了必要的机械突破。通过使用两根轴和两个相应的电机，即使车轮在粗糙的轨道或轨道上的碎屑上上下颠簸，有轨电车的齿轮也保持固定。此外，斯普拉格采用了直接传动而不是皮带或链条。这减少了以前型号的强度和维修需求。最后，通过在架空线中使用正电流，有轨电车不需要接地，因为用于抵靠电线的下方车轮很少会脱落。 正是在这些重大改进的基础上，明尼苏达州的斯蒂尔沃特街铁路公司在 1889 年建造了第一辆可行的电力有轨电车。这条线路以及全国其他线路的成功为双子城成功实现电气化提供了催化剂。

双子城的有轨电车

实施

在斯普拉格取得技术进步以及斯蒂尔沃特街铁路公司成功展示电气化轨道之后，双子城开始了对该都市区有轨电车系统的全面改造。到 1891 年，双子城所有有轨电车线路中只有两条没有使用电气化轨道。 这种相对快速的部署，从 1885 年明尼阿波利斯首次使用电气化轨道到 1891 年全面部署，得益于铁路和马车公司的示范。双子城早期成立的有轨电车公司将其公司结构和等级制度的很大一部分建立在已经扩展且成功的铁路公司的基础之上。此外，19 世纪许多经过验证且高度繁忙的马车或公共汽车路线都被有轨电车线路重复使用。正是从那时起，4' 8.5" 的轨距被选定为有轨电车的标准轨距。这是基于在美国已经建立的铁路和有轨电车系统。

双子城有轨电车取得成功的最决定性因素，也是最独特的因素，是该系统长期以来一直属于同一家族所有。与美国许多交通系统不同的是，双子城有轨电车由同一个家族拥有和运营了四十年。明尼阿波利斯街铁路公司的一名官员托马斯·劳里统一了双子城有轨电车，为紧密连接的城市间系统奠定了基础。这是通过在 1877 年收购明尼阿波利斯街铁路公司和 1884 年收购圣保罗公司来实现的。到 1890 年，这两个城市通过大学大道线路相连，1891 年这两家公司合并组成了双子城快速交通公司 (TCRT)。双子城快速交通公司由劳里家族拥有和运营，直到 1931 年。 一个主要的创新和政策，导致双子城许多交通线路的成功，尤其是那些服务于郊区地区的线路，是为有轨电车轨道指定专用私有路权。这不仅为轨道和架空线的适当建造能力提供了保障，而且缓解了其他地方有轨电车面临的许多拥堵问题。专用路权的贡献还使双子城快速交通公司能够改变专用路权内的路线运营。

为了进一步实施有轨电车，并帮助降低维护成本，双子城快速交通委员会拥有和运营有轨电车除雪机，在冬季清理轨道线路。到 1893 年，明尼阿波利斯和圣保罗这两个城市共有 39 辆除雪车。相比之下，双子城快速交通公司到 1904 年拥有 1 辆双卡车式犁，19 辆普通卡车式除雪机和 1 辆扫雪机，用于清理交通轨道线路。这些犁直接在轨道线上运行，走在有轨电车前面，在暴雪天气中实时清理道路。到 1906 年，该公司又建造了 10 台大型钢架除雪机，其中 6 台是犁和扫雪机组合。扫雪机用来清除大雪堆，犁用来将雪从轨道上堆积到两侧。这项开发不仅使 TCRT 能够控制自己的除雪需求，而不必等待市政部门清除轨道，而且也是 TCRT 维护轨道和周围区域合同的一部分。

有轨电车网络的增长

TCRT 委托绘制了双城地区的电车系统水彩画，最初完成于 1904 年；1916 年更新。

到 1920 年代，电车已成为双城地区主要的交通方式。在 1920 年的客流量高峰期，年客流量超过 2.38 亿人次，从斯蒂尔沃特到贝波特，以及到迪普黑文和明尼通卡的轨道总长为 524 英里。电车线路的成功和发展是由于多种因素。首先，双城地区正处于快速发展时期，不仅人口增长，而且周边大都市区也发展迅速。作为一个正在扩张的大都市，双城地区为电车线路的繁荣和大量人口使用该系统提供了绝佳的机会。这种增长进一步得益于“电车郊区”的建设。 这些所谓的电车郊区是在电车辐条状路线的沿线或末端建造的社区，通常由电车线路的所有者资助。由于人口本来就倾向于向市区和近郊区迁移，电车郊区为许多人提供了具有吸引力的居住地。第二个主要因素是电车公司能够满足不仅仅是上班族和商务人士的日常通勤需求。商业区得到了重点突出，并经过设计以吸引女性进行日常购物。这不仅在通勤客流量较低的时段占据了市场，而且还吸引了那些家庭成员中有人使用车辆通勤的人。最后，电车的客流量还因能够到达娱乐场所而得到提升，这增加了周末的电车客流量。电车很快到达了线路终点的游乐园，旨在将电车的使用范围扩展到周末的乘客，除了工作日的乘客。这些包括明尼通卡湖上的大岛游乐园和湖泊公园酒店，以及白熊湖上的野木游乐园。早期的棒球场、明尼苏达州立博览会场地和斯奈林购物中心也都可以乘坐电车到达。

电车的衰落

1939 年明尼阿波利斯市中心的电车。

双城地区电车的衰落始于 1920 年代中期。这个时期电车客流量下降可以归因于多种因素。其中最大的因素是汽车。与全国其他地区一样，双城地区在 1920 年代拥有汽车的家庭数量大幅增加。这种增长可以归因于汽车的大规模生产，特别是福特汽车，它们的价格变得更加实惠，也更加流行。 汽车不仅直接影响了客流量，而且道路上车辆的增多使得电车运营的安全性维护更加困难。此外，大萧条对电车系统造成了沉重打击。虽然在大萧条时期，由于许多家庭的经济衰退，整体客流量略有上升，但也给双城地区及其周边大都市区带来了经济上的困难。最终，这导致双城地区 16% 的电车线路关闭。其中大多数关闭线路是郊区线路、小城镇电车系统以及使用率最低的线路，例如明尼阿波利斯市富裕的肯伍德区的线路。大萧条还迫使许多电车游乐园关闭，进一步导致了郊区线路的关闭。 这些辐条状线路的关闭不仅减少了客流量，而且由于这些地区对私家车的依赖，间接地助长了双城地区郊区的“汽车文化”形成。

客流量下降的趋势一直持续到 1940 年代。然而，客流量出现了二次峰值，在 1940 年代中期达到近 2 亿人次。客流量的增加与美国参与第二次世界大战有关。在这个时期，汽油和橡胶实行配给制，同时鼓励公民拼车或使用电车等替代交通工具，而不是私家车。 然而，到 1946 年，客流量再次开始急剧而稳定地下降。由于战后时期国家经济繁荣，人们购买了更多汽车，人们继续向郊区迁移，进一步减少了电车的使用。在这个下降趋势中，双城快速交通公司总裁 D.J. 施特劳斯试图通过购买新的现代化电车来挽回下降的客流量。 然而，这种翻新来得太晚了，因为许多人已经不再使用电车。到 1940 年代末，双城快速交通公司面临着多重问题。其中最大的是客流量下降。此外，电车车队正变得过时，许多用户也不喜欢它。最后，电车政策的框架已无法支撑该行业。这些政策包括不随通货膨胀上涨的固定票价、影响在位路线的道路拥堵，以及无法随着大都市的增长模式充分改变电车路线。

电车帝国的最终瓦解发生在 1949 年。。这种赤字和无效率的领导为华尔街金融家查尔斯·格林提供了机会，他是双城地区线路的股东。在双城地区声名狼藉的律师弗雷德·奥萨纳的法律帮助下，格林利用股息要求和代理权之争控制了双城快速交通公司。格林迅速利用他对双城快速交通公司的控制权，用巴士路线取代了电车线路。1951 年，双城快速交通公司再次易手，弗雷德·奥萨纳强行取代了格林。这导致了将电车和巴士转换为 838 辆新的通用汽车巴士的 25 个月转型过程。格林和奥萨纳的接管引发了争议，并引发了许多关于通用汽车、秘密交易和腐败的阴谋论；它甚至激发了电影《谁陷害了兔子罗杰》（1998）的创作。

虽然阴谋论和好莱坞的剧情构成了有趣的理论，但电车衰落背后的真相要简单得多。从客流量数据的图表可以看出，查尔斯·格林在 1949 年的参与和接管，以及围绕通用汽车参与的争议，并不是双城地区电车消亡的决定性因素。正如从 1920 年代后期开始的总体下降趋势所示，电车在通用汽车或查尔斯·格林介入之前就已经失去了大部分客流量和客户群。电车已经达到了成熟的顶峰，正被下一种交通工具所取代。市民们更喜欢新型、时尚、现代的巴士，而不是现在老式的电车，并且享受了巴士提供的更平稳的乘坐体验。同样，越来越多的人不再使用公共交通，而是选择私家车，以及它们提供的奢华和独立性。因此，甚至可以说，如果不是第二次世界大战期间客流量的增加，电车的衰落可能在更早的年份就已达到 1950 年代的低客流量水平。就像世纪之交的公共汽车和马车一样，电车也走到了时代的尽头，结束了自己的生命周期。

生命周期分析

方法

双城地区的电车历史显示出鲜明的诞生、增长成熟和衰落阶段。因此，可以使用三参数逻辑函数来分析这种交通方式的 S 形生命周期。为此，方程S(t)= K/(1+exp(-b(t-t₀)))用于通过最小二乘法拟合数据。这是分别针对 1900 年到 1923 年的增长阶段和 1924 年到 1954 年的衰落阶段进行的。为了确定衰落阶段的最佳拟合方程，将 1942 年至 1949 年从数据集中删除。这样做是为了消除第二次世界大战期间强制使用造成的统计异常。

提供的客流量数据来自双城快速交通公司，由约翰·W·迪尔斯和亚伦·艾萨克斯整理。

S(t)	年客流量（千人次）
t	年份
t0	拐点年份
K	电车客流量饱和度

回归结果 - 增长阶段 (1900-1923)
K = 287,000
b = 0.1259
t0 = 1910
调整后的 R 平方 = 0.972

回归结果 - 衰落阶段 (1924-1954)
K = 230,000
b = -0.1155
t0 = 1936
调整后的 R 平方 = 0.723

该图表显示了历史电车客流量数据与使用生命周期分析得出的预测客流量数据对比。

结果

从回归结果和客流量图表中，可以清晰地看到有轨电车生命周期的各个阶段。最初的诞生发生在本世纪初，即 1890 年代，当时有轨电车首次在双城地区投入使用。从 1900 年到 1923 年是增长阶段，这个阶段的特点是有轨电车系统的客流量不断增加。这个阶段包括 1920 年客流量的峰值，即每年 238,400,000 亿人次。下一个阶段是成熟阶段，在这个阶段，系统已建成，但使用率仍然保持。这一点可以从 1920 年到 1925 年观察到。最后是下降阶段，这个阶段的特点是有轨电车客流量下降，从 1925 年持续到 1954 年，当时有轨电车系统基本上在双城地区被淘汰。当这些数据与增长和下降的 S 曲线拟合时，可以观察到明显的模式。回归曲线与系统的增长非常吻合，这由 0.972 的 R 值表示。此外，拐点年份，即客流量增长开始放缓的年份，出现在 1910 年。类似地，在下降阶段，客流量下降加速的点出现在 1936 年。这与大萧条和后来双城地区汽车使用量的增加同时发生。然而，这条曲线并没有那么紧密地拟合，在没有二战期间客流量数据的情况下，R 值为 0.723。这是由于战争期间剩余的客流量增加，以及大萧条和世界大战对生命周期下降的破坏。最终，双城有轨电车客流量图表遵循了完整交通生命周期中预期的标准 S 曲线。