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交通部署案例集/2021/佛蒙特州有轨电车

来自维基教科书,开放的书籍,开放的世界

有轨电车城市地区和系统

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以下是城市地区及其各自的有轨电车系统列表(“麦格劳电力铁路手册”,1897-1920 年,)

  • 巴雷-蒙彼利埃
    • 巴雷和蒙彼利埃牵引和电力公司(巴雷至蒙彼利埃)
  • 贝尔洛斯瀑布
    • 贝尔洛斯瀑布和萨克斯顿河电力铁路公司(贝尔洛斯瀑布至萨克斯顿河)
  • 本宁顿
    • 本宁顿和伍德福德电力铁路公司(本宁顿至伍德福德)
    • 本宁顿和北亚当斯街铁路公司(本宁顿至波纳尔,再往北至马萨诸塞州北亚当斯)
  • 布拉特尔伯勒
    • 布拉特尔伯勒街铁路公司/双州燃气和电力公司布拉特尔伯勒街铁路部门(布拉特尔伯勒森特维尔至西布拉特尔伯勒)
  • 伯灵顿
    • 伯灵顿牵引公司
    • 军营街铁路公司(伯灵顿至埃塞克斯交汇处和威努斯基)
    • 伯灵顿和东南铁路公司,原为伯灵顿和海因斯堡铁路公司(伯灵顿和海因斯堡)
  • 拉特兰
    • 拉特兰铁路、电力和动力公司/拉特兰街铁路公司(拉特兰至西拉特兰,以及拉特兰至费尔黑文和博马森)
  • 圣奥尔本斯
    • 圣奥尔本斯和斯旺顿牵引公司/圣奥尔本斯街铁路(圣奥尔本斯至圣奥尔本斯湾公园和斯旺顿)
  • 斯普林菲尔德
    • 斯普林菲尔德电力铁路公司(斯普林菲尔德至新罕布什尔州查尔斯顿)
  • 斯托
    • 芒特曼斯菲尔德电力铁路公司(斯托至沃特伯里,帕利塞德公园)

定性分析

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有轨电车

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需要注意的是,“有轨电车”一词与“无轨电车”、“电车”和“轻轨车辆”(LRV)等其他术语几乎可以互换使用,具体取决于时间段、地理区域和偏好的语言使用。然而,在佛蒙特州有轨电车时代(从 1885 年(第一辆有轨电车)到 ...),“有轨电车”作为一种交通工具,通常指的是在城市环境中沿着轨道行驶的车辆。这包括由马匹、绳索/缆索系统牵引的车辆,以及后来的电动机驱动的车辆。它们主要用于乘客运输,偶尔也用于邮件和工业物品的运输。

有轨电车在使用过程中展现出了一些优势。假设马力也已被取代,它比马拉的马车便宜,消除了粪便的污染效应,以及减少了动物与人类接触带来的疾病风险。

由于速度提高和容量更大,有轨电车能够与现有的公共汽车系统竞争(加里森和莱文森,2014 年,第 120 页)。此外,有轨电车系统可以轻松地扩大容量,以适应当地市场的需求,方法是在给定的系统上部署后续的有轨电车。

设定场景

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有轨电车时代的其他交通方式包括马拉的马车(或“公共汽车”)、运河系统和蒸汽铁路。

[插入图片]

图 X - 马匹在佛蒙特州拉着一根巨大的原木去锯木厂

与轨道上的车辆相比,马车的重量容量很低。马拉的马车的速度也受到限制。通常,马匹在拉货时会以大约 3 英里的速度移动,而试图提高马匹的速度会导致经常发生的意外事故,例如马车翻倒和马匹失控(戴维斯,2002 年,第 41 页)。

当前市场演变

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到 1910 年,佛蒙特州的农场大约有 80,000 匹马,城市和小镇里的马匹更多(戴维斯,2002 年,第 40 页)。在那个时候,它是提供“短途到中长途”旅行所需足够动力的主要运输方式。

对于更长的旅行,马拉的马车的速度有限,这将过于昂贵,因此旅行者会在有蒸汽铁路车站的地方转乘,尽管并非每个城镇都与蒸汽铁路网络相连(戴维斯,2002 年,第 41 页)。

鉴于马拉的运输方式在长途旅行中的不切实际性,以及蒸汽铁路无法穿过城市地区的因素,对一种中间或“混合”形式的运输方式的需求变得明显。

有轨电车的发明

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早期阶段

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最初的市场细分是什么?

功能增强(更好地服务现有市场)和功能发现(服务新市场)在市场发展中扮演了什么角色?

评估政策在诞生阶段的作用

描述如何借鉴前身模型的政策,以及如何创新其他政策;

识别嵌入的政策,以及政府强加/制裁的政策;

识别在这个时期被“锁定”的政策;

佛蒙特州开通的第一条有轨电车线路是 1885 年 11 月开通的伯灵顿至威努斯基线路。当时,马匹被用来牵引有轨电车。

有轨电车不仅计划用于通勤者前往工作场所,还将提供特殊服务以满足剧院活动和棒球比赛的需求。

伯灵顿至威努斯基线路于 1893 年改用电力,次年,拉特兰至费尔黑文的另一条线路也实现了电气化。

20 世纪初,佛蒙特州在有轨电车上的资本投资超过 450 万(美元),拥有 137 辆电车和 100 多英里的轨道。1902 年,佛蒙特州的有轨电车乘客人数接近 550 万人。

在电力铁路方面,大多数本质上是城际服务,但它们确实穿过各自城市地区的中心,并且功能类似于典型有轨电车系统。

过早的资本

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最初,私人公司经营着有轨电车。在纽约等大城市这些系统取得成功后,人们开始投资有轨电车。

例如,曼斯菲尔德山公司在 1897 年建造了从斯托到沃特伯里的有轨电车系统。该服务每天只运行 4 个往返,乘客量有限。然而,他们计划将线路延伸到莫里斯维尔、伊甸园、克拉夫茨伯里、奥尔巴尼、洛厄尔和纽波特等地。曼斯菲尔德山公司面临着许多困难,包括陡峭的坡度、大雪、泥石流、脱轨和电力供应不可靠。居民们知道,当他们的电灯变暗时,一辆有轨电车正在舒特斯维尔的丘陵地带爬坡 (戴维斯,2002,第 132 页)。

由于乘客量有限,私人有轨电车公司遭受财务困境,佛蒙特州有轨电车投资者要么赚的钱很少,要么破产 (戴维斯,2002,第 132 页)。

曼斯菲尔德山公司在斯托和沃特伯里之间的有轨电车线路是佛蒙特州运营时间最长的线路之一,它在大萧条时期(1932 年)倒闭,结束了佛蒙特州有轨电车的时代 (戴维斯,2002,第 133 页)。

尝试使有轨电车适应不断变化的市场、竞争环境和政策价值观。

未来改进机会

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在 21 世纪,有轨电车(电车、无轨电车或轻轨车辆)不再是 20 世纪初的主要交通方式,但它们目前仍在许多城市地区使用,并且在交通规划领域存在争议,因为人们对它们的经济效益存在争议,特别是与“公交”交通方式相比 (纽曼,2019)。

正如有轨电车被认为是当时马拉公共汽车和机车铁路之间的混合交通方式一样,无轨电车也诞生于创新,将高速列车和自动驾驶汽车的自动化导航技术、铰接式公共汽车的外形,包括某些地铁系统也使用的橡胶轮技术,以及最近的电池技术改进结合起来。由中车制造的无轨电车于 2017 年在中国株洲首次试运行。它旨在大幅降低轻轨基础设施带来的巨额资本成本,而功能却类似。2019 年,悉尼轻轨的资本成本上升到约每公里 2.1 亿澳元,而无轨电车的估计成本为每公里 400 万澳元 (纽曼,2018)。

量化分析

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选择了一种 S 曲线预测模型方法来确定麦格劳电气铁路手册中提供的轨道长度(英里)数据的指示性诞生、增长和成熟阶段。S 曲线由以下数学定义定义

S(t) = Smax/[1+exp(-b(t-ti)]

其中

  • S(t) 是轨道长度(英里)的 S 曲线函数,绘制在时间(年)上,也是自变量
  • t 是时间(年)
  • ti 是 S 曲线拐点的时间(增长和成熟阶段之间的过渡)
  • Smax 是达到的最大轨道长度,也是分析过程中要尝试的因变量
  • b 是分析过程中计算出的 S 曲线的斜率系数

为了建立以下城市地区的最佳拟合,在电子表格(Google Sheets)中根据现有可用的轨道长度(英里)随时间(年)变化的数据集,尝试了一系列 Smax 变量。根据以下因素的综合最佳性能,选择了 Smax 变量:时间上的 t 统计量数字、R 平方(电子表格函数 RSQ())和皮尔逊积矩相关系数(电子表格函数 CORREL())。

巴雷-蒙彼利埃

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t 常数 已记录 预测
轨道(英里) 轨道(英里)
1894 6.3820
1895 6.6972
1896 7.0015
1897 7.2931
1898 7.5705
1899 8 7.8328
1900 8 8.0790
1901 8 8.3089
1902 8 8.5223
1903 9.2 8.7194
1904 9.2 8.9005
1905 9.2 9.0662
1906 9.2 9.2173
1907 9.5 9.3544
1908 9.5 9.4785
1909 9.5 9.5905
1910 9.5 9.6912
1911 9.5 9.7816
1912 9.8626
1913 10.75 9.9350
1914 10.75 9.9995
1915 10.0571
1916 10.1082
1917 10.5 10.1537
1918 10.25 10.1940
1919 10.25 10.2298
1920 10.25 10.2615

贝尔洛斯瀑布

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t 常数 已记录 预测
轨道(英里) 轨道(英里)
1894 6.8200
1895 6.9047
1896 6.9804
1897 7.0479
1898 7.1078
1899 7.1610
1900 7.2081
1901 6 7.2498
1902 6 7.2865
1903 6.5 7.3189
1904 7.5 7.3475
1905 7.5 7.3726
1906 7.5 7.3946
1907 7.5 7.4140
1908 7.5 7.4309
1909 7.5 7.4458
1910 7.5 7.4589
1911 7.5 7.4703
1912 7.4803
1913 7.4891
1914 7.5 7.4968
1915 7.5035
1916 7.5094
1917 7.5 7.5145
1918 7.5 7.5190
1919 7.5 7.5229
1920 7.5 7.5263

本宁顿

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t 常数 已记录 预测
轨道(英里) 轨道(英里)
1894 3.1946
1895 4.0935
1896 5.1699
1897 6.5 6.4189
1898 9 7.8164
1899 9 9.3175
1900 9 10.8610
1901 12.3784
1902 13.8057
1903 15.0936
1904 16.2129
1905 17.1542
1906 17.9243
1907 18.5402
1908 19.0239
1909 19.3985
1910 19.6853
1911 19.9030
1912 20.0673
1913 20.1906
1914 20.2828
1915 20.3516
1916 20.4028
1917 20.5 20.4409
1918 20.5 20.4691
1919 20.461 20.4901
1920 20.461 20.5056

布拉特尔伯勒

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t 常数 已记录 预测
轨道(英里) 轨道(英里)
1894 4.7671
1895 4.7951
1896 4.8227
1897 5 4.8499
1898 5 4.8767
1899 5 4.9030
1900 5 4.9289
1901 5 4.9544
1902 4.9794
1903 5 5.0040
1904 5 5.0282
1905 5 5.0520
1906 5 5.0753
1907 5 5.0982
1908 5 5.1207
1909 5 5.1428
1910 5 5.1645
1911 5 5.1858
1912 5.25 5.2067
1913 5.25 5.2272
1914 5.25 5.2473
1915 5.2670
1916 5.2864
1917 5 5.3053
1918 5.5 5.3239
1919 5.5 5.3421
1920 5.5 5.3599

伯灵顿

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t 常数 已记录 预测
轨道(英里) 轨道(英里)
1894 6.38 12.6555
1895 12.8594
1896 13.0615
1897 15 13.2616
1898 15 13.4595
1899 15 13.6552
1900 15 13.8485
1901 15 14.0392
1902 15 14.2274
1903 15 14.4129
1904 31 14.5956
1905 31 14.7755
1906 32 14.9523
1907 32 15.1262
1908 32 15.2969
1909 21 15.4645
1910 21 15.6289
1911 21 15.7901
1912 16 15.9480
1913 12 16.1026
1914 17 16.2538
1915 16.4018
1916 16.5464
1917 17 16.6876
1918 17 16.8255
1919 17 16.9600
1920 17 17.0912

拉特兰

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t 常数 已记录 预测
轨道(英里) 轨道(英里)
1894 8 4.8975
1895 5.7891
1896 6.8047
1897 8 7.9480
1898 8 9.2178
1899 10 10.6072
1900 9 12.1029
1901 10 13.6851
1902 10 15.3280
1903 10 17.0015
1904 25 18.6729
1905 25 20.3100
1906 25 21.8830
1907 25 23.3668
1908 25 24.7423
1909 25 25.9970
1910 25 27.1248
1911 25 28.1252
1912 30.5 29.0022
1913 30.5 29.7631
1914 30.5 30.4174
1915 30.9757
1916 31.4490
1917 33.5 31.8480
1918 33.5 32.1827
1919 28.3 32.4625
1920 28.3 32.6955

圣奥尔本斯

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t 常数 已记录 预测
轨道(英里) 轨道(英里)
1894 12.6435
1895 12.6739
1896 12.7038
1897 12.7334
1898 12.7626
1899 12.7914
1900 12.8198
1901 12.8478
1902 12.8754
1903 13 12.9027
1904 13 12.9295
1905 13 12.9560
1906 13 12.9822
1907 13 13.0080
1908 13 13.0334
1909 13 13.0584
1910 13 13.0831
1911 13 13.1075
1912 13.1315
1913 13.1551
1914 13 13.1785
1915 13.2014
1916 13.2241
1917 13.333 13.2464
1918 13.333 13.2684
1919 13.333 13.2901
1920 13.333 13.3114

斯普林菲尔德

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t 常数 已记录 预测
轨道(英里) 轨道(英里)
1894 6.9569
1895 7.1318
1896 7.3008
1897 5 7.4638
1898 7.5 7.6206
1899 8 7.7709
1900 8 7.9147
1901 8 8.0520
1902 8 8.1828
1903 9 8.3070
1904 9 8.4249
1905 9 8.5365
1906 9 8.6419
1907 9 8.7413
1908 9 8.8350
1909 9 8.9231
1910 9 9.0058
1911 9 9.0833
1912 9.1559
1913 9.2239
1914 8.5 9.2874
1915 9.3466
1916 9.4019
1917 9 9.4534
1918 9 9.5013
1919 9 9.5459
1920 10 9.5874
t 常数 已记录 预测
轨道(英里) 轨道(英里)
1894 12.1686
1895 12.1543
1896 12.1390
1897 12.1229
1898 12 12.1057
1899 12 12.0876
1900 12 12.0683
1901 12 12.0479
1902 12 12.0263
1903 12 12.0034
1904 12 11.9791
1905 12 11.9535
1906 12 11.9263
1907 12 11.8975
1908 12 11.8670
1909 12 11.8348
1910 12 11.8008
1911 12 11.7648
1912 11.7267
1913 11.6866
1914 11.25 11.6442
1915 11.5994
1916 11.5522
1917 11.25 11.5024
1918 11.25 11.4499
1919 11.25 11.3946
1920 11.25 11.3364

佛蒙特州

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最后,佛蒙特州整个州的有轨电车轨道总长度数据呈现以下结果

t 常数 已记录 预测
轨道(英里) 轨道(英里)
1894 14.38 26.8870
1895 31.4236
1896 36.4498
1897 39.5 41.9308
1898 56.5 47.8056
1899 67 53.9873
1900 66 60.3666
1901 64 66.8192
1902 59 73.2148
1903 79.7 79.4279
1904 111.7 85.3468
1905 111.7 90.8815
1906 112.7 95.9676
1907 113 100.5672
1908 113 104.6669
1909 102 108.2740
1910 102 111.4119
1911 102 114.1147
1912 51.75 116.4228
1913 58.5 118.3797
1914 103.75 120.0284
1915 121.4103
1916 122.5634
1917 127.583 123.5223
1918 127.833 124.3171
1919 122.594 124.9742
1920 123.594 125.5165

[在此处插入图片]

图 1 - 萨克斯顿河街铁路建设。(罗金汉免费公共图书馆,未注明日期)

参考文献

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戴维斯,A. F. (2002)。佛蒙特州明信片:社会史,1905-1945(第一版)。新罕布什尔州利巴嫩:UNPE。

纽曼,P. (2019 年 10 月 22 日)。无轨电车与轻轨?这不是一场比赛 - 两者都能改善我们的城市。2021 年 3 月 24 日检索自 https://theconversation.com/trackless-trams-v-light-rail-its-not-a-contest-both-can-improve-our-cities-125134

纽曼,P. (2018 年 9 月 25 日)。为什么无轨电车准备取代轻轨。2021 年 3 月 24 日检索自 https://theconversation.com/why-trackless-trams-are-ready-to-replace-light-rail-103690

加里森,W. L.,& 莱文森,D. M. (2014)。交通体验:政策、规划和部署(第二版)。英国牛津:牛津大学出版社。

麦格劳电气铁路手册。(1897-1920)。《电气铁路杂志》,1。检索自 http://hdl.handle.net/2027/mdp.39015089286168

罗金汉免费公共图书馆。(未注明日期)。萨克斯顿河街铁路建设。在主街上铺设轨道。[照片]。检索自 http://rockinghamlibrary.org/history/items/show/1674

华夏公益教科书