定性分析

犹他州的有轨电车

有轨电车，也称为电车或无轨电车，是一种公共交通工具，利用在轨道上运行的电动车辆。它们通常以单个单元运行，并由电动机供电 [1][2]。有轨电车的运行速度通常较慢，大多数有轨电车线路都很短 [3]。

S 线，也称为 S 线或糖屋有轨电车，是美国犹他州的一条有轨电车线路。它连接盐湖城的糖屋和南盐湖，线路长度为 3.22 公里，轨道长度为 4.41 公里 [4]。S 线由犹他州交通局 (UTA) 运营，设有七个站点，连接西部的中央点和东部的费尔蒙特。S 线的运行速度为 40 公里/小时，在大多数路段采用单车单轨运行 [4]。S 线沿着历史悠久的铁路走廊运行，旁边还有步行和自行车绿道 [5]。

有轨电车通常设计用于在城市地区进行短途循环。有轨电车线路可以是专用的行车道，也可以与混合交通和其他交通方式共用车道 [1]。在美国，有轨电车是城市中心复兴的一部分，为城市中心带来新的活力。它们在满足城市交通需求方面发挥着重要作用，创造公共空间，塑造宜居社区。有轨电车提供在城市地区进行短途循环的服务，连接主要活动中心 [1]。有轨电车系统比传统铁路系统需要更少的资本和运营成本，从而为游客和居民提供出行便利。它们是将交通方式与土地利用政策相结合的催化剂，因为有轨电车线路为交通走廊沿线的公共和私人投资创造了机会 [1]。

有轨电车在犹他州出现之前

1832 年，年轻的纽约马车制造商约翰·斯蒂芬森发明了动物牵引的有轨电车。到 1880 年，美国 300 个城市出现了 500 多个动物牵引的交通系统。超过 100,000 匹马沿着轨道拉动有轨电车 [6]。

横贯大陆铁路于 1869 年建成，并延伸至犹他州境内 [7]。随着工业革命的蔓延，新技术进入犹他州。盐湖城建造了一个动物牵引的有轨电车系统。1872 年，盐湖城铁路公司运营了这个动物牵引的系统。动物牵引铁路系统的主要局限性是环境污染。在盐湖城，马和骡子每年会在轨道上留下 60 吨粪便和 3,000 加仑尿液。此外，为了避免清除成本，人们经常将动物尸体留在街道上 [6]。

乘客经常坐在动物牵引的有轨电车上感到寒冷，因为这些电车每小时只能行驶 4 到 6 英里。在盐湖城，人们安装了炉子为有轨电车供暖。在有轨电车线路沿线设立了煤炭站，以便电机员可以领取一盘煤用于炉子 [6]。

1873 年，美国的主要城市开始寻找动物牵引交通系统的替代方案。安德鲁·史密斯·哈利迪发明了一种无马的有轨电车系统。它可以通过地下电缆供电。电缆牵引的有轨电车系统在芝加哥等其他城市取得了成功，运营成本仅为动物牵引铁路系统的一半，但盐湖城从未尝试过这种系统 [6]。1887 年，弗兰克·J·斯普拉格在里士满发明了电动有轨电车系统，电动有轨电车于 1888 年开始投入运营。电动有轨电车系统的创新设计结束了动物牵引有轨电车时代 [6]。

然而，虽然美国其他城市开始转向电动有轨电车，但盐湖城仍然保留着动物牵引的有轨电车。到 1889 年，盐湖城铁路公司将轨道长度扩展至 14 英里，拥有 21 辆有轨电车 [7]。

有轨电车在犹他州的发明

犹他在电力史中发挥了重要作用。盐湖电力照明和供暖公司成立，使盐湖城成为世界上第五个拥有电力中央电站的城市 [8]。

在电动有轨电车支持者的压力下，盐湖城铁路公司开始用电动有轨电车取代动物牵引的有轨电车 [7]。盐湖城铁路公司的沃尔特·P·里德提出了将有轨电车变成电气化奇迹的想法。动物牵引的无轨电车被电力取代 [8]。1889 年，该公司在建成一个蒸汽动力站和无轨电车线路后，展示了其电动铁路。经过试运行后，盐湖城的首辆电动有轨电车开始运营。这是一次成功，500 人聚集在一起体验了犹他州的第一辆电动有轨电车 [8]。到 1891 年，电动有轨电车开始为城市的主要街道提供服务 [7]。有轨电车车队增至 63 辆，铁路轨道扩展至 42 英里，遍布盐湖城 [8]。

电动有轨电车系统缓解了动物牵引系统造成的污染问题。然而，电动有轨电车的早期技术存在一些问题。有轨电车是敞开的，没有供暖系统 [7]。在盐湖城寒冷的冬天，乘客不愿意乘坐冰冷的有轨电车。为了避免冻伤，人们在有轨电车地板上铺设了大量的稻草 [6]。

早期市场发展

当电动有轨电车首次在犹他州投入使用时，三家电动有轨电车公司之间展开了竞争。每家公司都有自己的电力线路，导致电力、电话和无轨电车线路的资源浪费 [8]。1901 年，犹他州电力公司收购了这些公司，并将它们合并为一家名为联合铁路和电力公司的公司 [6]。爱德华·H·哈里曼是改善有轨电车系统和现代化维修车间和电力线路的最具影响力的人物 [8]。他委托建造了一个最先进的设施来容纳有轨电车。一个可以容纳 144 辆有轨电车的车队大楼。为了使无轨电车广场自给自足和独立，人们在现场雇用了铁匠和木匠进行建筑。到那时，有轨电车线路总共覆盖了 146 英里，成为犹他州主要的交通系统 [8]。

政策在诞生阶段的作用

1914 年，该公司将其有轨电车线路出售给了名为犹他州照明和牵引公司的公司。在盐湖城，大约一半的人口每天都乘坐有轨电车。乘客支付 5 美分乘坐前往北盐湖等城镇的电车，支付 35 美分乘坐往返萨尔泰尔的电车。1914 年，该公司共收取了 3,890 万次车费记录 [6]。

到 1923 年，盐湖城的有轨电车系统投资了 900 万美元，为拥有 144 英里轨道和 217 辆有轨电车的市场提供服务。有轨电车系统的月度客流量为 300 万 [6]。

为了更好地服务于现有市场并节省资金，该公司禁止了转乘特权。该公司设计了一张有七张面的车票，五张男性的面孔和两张女性的面孔。当乘客要求转乘时，售票员会打出与乘客长相最接近的面孔 [6]。

有轨电车在犹他州的增长

犹他州照明和牵引公司负责维护有轨电车线路 [7]。在 1930 年代，该公司开始用巴士线路取代无轨电车线路。1946 年，最后一辆无轨电车被巴士取代。到 1949 年，通用汽车用巴士取代了 100 多辆电动有轨电车。美国各地的城市开始用沥青覆盖旧轨道 [6]。该公司在 1950 年代停止了有轨电车线路的运营，建筑物被重新设计并用作巴士库。1969 年，该建筑被拆除 [8]。

在 20 世纪 70 年代，人们开始注意到汽油动力发动机比动物拉动的有轨电车更糟糕。高速公路上出现了污染和交通拥堵的问题 [6]。犹他州的交通官员确定了一种经济高效的轻轨系统来解决这些问题。轻轨系统的初步规划始于 20 世纪 80 年代。然而，由于公众担心铁路的成本效益、对社区的影响以及与汽车等其他交通方式共享道路等政策问题而出现了一些问题。犹他州交通局 (UTA) 通过进行模拟模型来解决他们的担忧。分析后发现，交通流量正常，对现有道路的影响最小 [9]。

他们投资了 3.12 亿美元用于实施 TRAX 轻轨系统 [6]。TRAX 轻轨系统于 1999 年开始运营。犹他州交通局 (UTA) 对该系统的投资成功，导致交通乘客数量增加。交通导向型开发 (TOD) 的理念为这些地区带来了更多机会 [9]。规划者还设计了铁路系统，使私人投资者能够利用可达性。私人开发商希望将地点设在靠近交通枢纽的地区，这些地区的居民人口稠密。

犹他州有轨电车的成熟阶段

交通官员为盐湖城 2002 年冬季奥运会投资了另外 1.18 亿美元，用于建造一条长 2.5 英里的 TRAX 线路 [6]。这条线路于 2001 年开通。犹他州交通局 (UTA) 在 2003 年、2011 年和 2013 年对 TRAX 线路进行了延长。该机构在 2013 年开通了 S 线，这是犹他州第一条现代有轨电车线路 [9]。为了适应私人土地开发的市场需求，UTA 需要交付 70 英里的铁路延伸线。受政策价值观的影响，UTA 在 2015 年遇到了不可协商的项目交付期限的政治障碍 [9]。通过提前规划并尽早获得路权、铁路车辆和材料，UTA 避免了项目延误，并利用了更低的价格。

UTA 从 20 世纪 80 年代的经验中吸取了教训，当时固定政策、安全问题和对交通的影响阻碍了轻轨系统的实施 [9]。UTA 坚持不懈，使用模拟模型和其他分析来证明轻轨是适应盐湖城人口增长的最佳选择。尽管存在高昂的费用和政治限制等障碍，UTA 证明了可持续且高效的轻轨系统可以解决人口增长问题。为了更好地满足现有和未来条件的需求，UTA 将确保联邦资金，建立战略合作伙伴关系，并采用项目交付方法 [9]。

定量分析

S 型曲线

从 1894 年到 1920 年，获取了年份和轨道里程数据，并分析了犹他州盐湖城第一代有轨电车系统的数据 [10]。表 1 显示了有轨电车系统的年份和轨道里程。轨道里程绘制在 y 轴上，时间或年份绘制在 x 轴上。得到了一条 S 型曲线，并在 图 1 中显示出来。

表 1 轨道里程

年份	轨道里程（英里）
1894	42
1897	42
1898	42
1899	47
1900	47
1901	47
1902	76
1903	76
1904	80
1905	80
1906	88
1907	91
1908	94
1909	98
1910	101
1911	111
1912	122
1913	130
1914	141
1917	145
1918	145
1919	146
1920	146

图 1 实际轨道里程

发现第一代有轨电车时代的诞生阶段是从 1889 年到 1901 年，这段时间轨道里程保持稳定，低于 50 英里。由于获取的数据仅从 1894 年开始。根据第 1.3 节的讨论，盐湖城的第一条有轨电车系统于 1889 年开始运营，铁路轨道在 1891 年延伸至 42 英里。从 1894 年开始获取的数据的轨道长度为 42 英里，这支持了这一发现。

在 1902 年，数据显示轨道里程突然增加。根据第 1.4 节的讨论，这是犹他电力公司收购犹他州所有三家有轨电车公司并将其合并成一家名为合并铁路和电力公司的公司的时候。因此，轨道里程的突然增加是由于公司合并。从 1902 年到 1916 年，从获取的数据中发现轨道里程呈持续增长或线性增长趋势。根据第 1.4 节的讨论，这是爱德华·H·哈里曼及其合并铁路和电力公司开始改善有轨电车系统，并对维修车间和电力线进行现代化改造的时候。因此，第一代有轨电车时代的增长阶段确定为从 1902 年到 1916 年。

从 1917 年到 1920 年，轨道里程的曲线显示为一条稳定或平坦的线，表明有轨电车系统正在进入成熟阶段。轨道里程约为 145 英里，并保持在 145 英里左右。根据第 1.5 节的讨论，当时盐湖城大约有一半的人口定期乘坐有轨电车系统。因此，从 1917 年开始，第一代有轨电车时代进入了其发展的成熟阶段。

线性回归

创建了一个线性回归模型，并估计了预测的轨道里程值。该模型的 R 平方值为 0.87，这意味着轨道里程的 87% 的变化可以用时间的变化来解释。t 统计量为 12，表明预测的轨道里程在 95% 的置信水平上具有统计学意义。实际轨道里程和预测轨道里程都绘制在同一图表上，以时间为横轴，如图 图 2 所示。

图 2 实际轨道里程和预测轨道里程

两个交点表示两个感染年份——1902 年和 1917 年。这两个感染年份支持了第 2.1 节的讨论，因为 1902 年和 1917 年是生命周期三个阶段的关键过渡点。

参考文献

[1]	R. Preservation，"美国有轨电车系统"，[在线]。可用：http://www.railwaypreservation.com/vintagetrolley/vintagetrolley.htm。[访问日期：2021 年 3 月 24 日]。
[2]	大英百科全书，“有轨电车”，大英百科全书，2018 年 10 月 29 日。[在线]。可用：https://www.britannica.com/technology/streetcar/additional-info。[访问日期：2021 年 3 月 24 日]。
[3]	J. Brown，"美国现代有轨电车："，公共交通杂志，第 16 卷，第 4 期，第 43-61 页，2013 年。
[4]	V. Vo-Duc，"新的有轨电车 S 线将于 12 月 8 日在糖屋开通"，DeseretNews，2013 年 9 月 5 日。[在线]。可用：https://www.deseret.com/2013/9/5/20525167/new-streetcar-s-line-set-to-open-dec-8-in-sugar-house#salt-lake-city-mayor-ralph-becker-talks-about-the-new-sugar-house-streetcar-in-salt-lake-city-on-thursday-sept-5-2013。[访问日期：2021 年 3 月 24 日]。
[5]	UTA，"糖屋 S 线"，UTA，2021 年。[在线]。可用：https://www.rideuta.com/Services/Streetcar。[访问日期：2021 年 3 月 24 日]。
[6]	J. M. Hunter，"从骡子到 TRAX ：盐湖城市大众交通简史"，杨百翰大学，2002 年。[在线]。可用：https://scholarsarchive.byu.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=2403&context=facpub。[访问日期：2021 年 3 月 24 日]。
[7]	B. L. Dastrup，"1880 年至 1915 年犹他州的电气化"，犹他州立大学，1976 年。[在线]。可用：https://digitalcommons.usu.edu/etd/2709/。[访问日期：2021 年 3 月 24 日]。
[8]	T. S. H. MUSEUM，"历史"，有轨电车广场历史博物馆，2021 年。[在线]。可用：http://www.trolleysquare.com/history。[访问日期：2021 年 3 月 24 日]。
[9]	UTA，"历史"，UTA，2021 年。[在线]。可用：https://www.rideuta.com/-/media/Files/About-UTA/Fact-Sheets/2017/History_FactSheet_April2017.ashx?la=en。[访问日期：2021 年 3 月 24 日]。
[10]	McGraw，有轨电车，McGraw，1800 年。