“象无轨电车这样引起人们如此激烈争议的交通工具实属罕见。当然,对此,人们也完全能够理解。原因是,无轨电车是介于有轨道电车和内燃机公共汽车之间的一种车辆,它将有轨电车和内燃机公共汽车的所有优点集于一身,而且克服了这两种交通工具的缺点,尤其重要的是,克服了内燃机公共汽车的
缺点。引起人们惊奇的是,为了完善轨道车和机动车,现在,被人们遗忘了的无轨电车又重新开始发挥作用,甚至开始与有轨电车和内燃机公共汽车进行竞争”。这段文字是德国埃森 R W E 公司(德国莱因兰 - 威斯特法伦电动设备厂)经理于1930年写的,目前,这段论述又有了现实的意义。
德文对无轨电车的定义是顶部带有滑接导线的公共汽车。而这个定义慢慢由英文和法文对无轨电车的定义所取代,即人们称其为“Trolleybus”。以前,大多数美国人称无轨电车为“ electric bus”,即“电动客车”。在美国,人们称**辆无轨电车叫“Trolley”,意思是车辆通过顶部电车导线集电来牵引。
直至 20 世纪 50 年代末,无轨电车在世界范围内受到欢迎。因为城市铁路的轨道需要更新,而延长无轨电车的线路比起更新城市铁路的轨道耗资要少得多,而且,无轨电车具有速度快、噪音低的优点,所以,从20世纪50年起,许多城市的城市铁路逐渐被无轨电车取代。但至20世纪60年代末,这种趋势又发生了转折性的变化。当时德国约有70个城市有无轨电车。至20世纪70年代,德国大多数城市的无轨电车仍然运营。而今天,德国只有埃波斯瓦尔德(Eberswalde)、埃斯灵根(Esslingen)和索灵根(Solingen)3个城市还保留有无轨电车,这3个城市总共拥有无轨电车91辆。尽管与柴油机大客车相比,无轨电车具有加速性能好、无废气排放和噪音低的优点,但是,在德国的许多城市弃用无轨电车时,人们没有作出太大的抗争便用其他公共交通工具
取代了无轨电车。
到20世纪70年代,一方面是由于能源价格上涨的因素,另一方面是人们的环保意识在不断增强,在欧洲的各个国家,人们对无轨电车的讨论又再次热烈起来。到本世纪初,由于驱动技术的进步,电动装置特别具有吸引力,再加上采用内燃机的公共汽车效率低,致使人们又重新展开了对无轨电车交通方式的讨
论。
目前,在亚 洲 共 有7,000 辆无轨电车投入运营,而且亚洲各国使用无轨电车的条件大多相仿。在美洲大陆,现在有3,000多辆无轨电车投入运营。特别是在中美洲和南美洲的一些大城市里,由于空气污染严重,这便要求人们使用由电力驱动的公共客运交通工具。与城市铁路相比较,无轨电车公共客运交通方式具有投资成本低、方便灵活的特点,是一种*佳的公共客运交通方式。而且,无轨电车的车辆生产在中、南美洲已经基本实现了地方化。
目前在西欧有将近3,000 辆无轨电车投入使用。其中,意大利约有580辆,希腊(只在雅典)有550辆,瑞士有500辆,法国有380辆,奥地利有200辆。在上述这些国家的很多城市里,无轨电车公共交通系统比城市铁路要发达得多。在阿尔卑斯山山脉周边的几个国家,人们从来没有废弃过无轨电车,而且,从来没有讨论过废弃无轨电车的问题。为了提速,阿尔卑斯山周边地区同时也选用了其他替代式交通方式。
目前,在世界范围内共有4万辆无轨电车投入运营,其中 3/4 是分布在欧洲和俄罗斯。这些无轨电车面临的一个共同问题是急需尽快解决无轨电车的更新问题。但是,由于缺少资金,目前,这些无轨电车仍在继续运营。
当然,无轨电车的电力设备以前还是符合各个年代的技术标准的。起初,无轨电车采用的是手推式控制器,而控制器只有很少几个挡,之后,便开始采用无轨电车踏板式控制器(也就是在无轨电车司机的前面,有一个相当于一个座位长的轨道 - 控制装置,司机必须站立着进行操作。),再到后来,便是采用气动接触式蓄电池和磁性接触式蓄电池。自20世纪70年代起,无轨电车采用电子控制式斩波器,今天,这种装置由带有功率转换器的三相电流控制装置所取代(IGBT)。采用这种现代化的驱动装置,与采用电阻调节装置相比,无轨电车反馈电流几乎能够达到所接受电能的40%,因此无轨电车*大可以节能 30%。
由于人们对无轨电车交通方式有很多附加的需求,因此,无轨电车的电动设备与城市铁路的电动设备相类似。由于无轨电车车身、车轮以及行驶的道路都缺少稳固的接地功能,为了安全起见,必须在无轨电车的车门处装有功能稳定的二极甚至是三极的绝缘装置及绝缘监控装置。也是出自相同的安全方面的原因,在暴风雨天气条件下,无轨电车的架空导线会出现过压,在这种情况下,无轨电车的电子装置必须能够得到保护而不受影响。与其他轨道交通方式相比,无轨电车交通方式经常受到道路不平等**因素的影响,因此,其机械构件必须坚固耐用,以适应这种工作状况。
目前通用的做法是,在无轨电车上装有备用运行机组。今天,这种备用运行机组通常是额定功率为 4 5 ~80kW 的柴油发动机 - 电动机机组。虽然装有这种备用运行机组会增加无轨电车的自重,但是,在无轨电车行驶过程中遇到建筑工地或是道路上有其它障碍必须绕行时,能够增加车辆的灵活性。此外,在无轨电车进入车站内,可以不受行驶线路的约束时,这种备用运行机组会给车辆增加灵活性。
看上去,无轨电车的集电器是一个简单的结构件,而实际上,在无轨电车运行时对集电器的要求特别高,集电器必须能够承受各种不同的负荷。所以,无轨电车的集电器也在不断改善。今天,人们通常用价格低廉且有利于环境保护的水力发电获得的电能来补充无轨电车所需要的能量。
此外,还有一种所谓的复式无轨电车,在这种无轨电车上安装了一个功率为 150~400kW 的动力装置,在对排放要求严格的市内,车辆可以靠动力装置驱动,当车辆行驶在城市边缘地区��可以采用柴油机作为动力装置。这种复式无轨电车无论是在市内还是在城市边缘地区均可以按照运行时刻表行驶。多年来,无轨电车一直是采用直流电压为 6 0 0 V 的架空导线实现电力供给的,这种做法是通行的,很少有什么例外。此外,在这一方面,人们几乎没有再做什么别的尝试。集电器触靴带有可快速更换的炭精石墨块,这样便形成一个大接触面,同时,使得电流密度较低,形成的点火花较小。集电器是用弹簧压在架空导线上的,可能会发生受电器从架空导线上跳起的情况。为了使集电器从架空导线上跳起时不会造成损坏,受电器杆不得向上收进,而是应该尽可能地迅速向一边收进。为此,采用了由弹簧张紧的钢绳滑轮,也就是人们说的所谓的补救式取回器。该补救式取回器安置在无轨电车的车体的尾部。当集电器杆向上加速回线时,复位弹簧断开,固定在集电器顶上的钢绳卷起,这样,受电器杆便被拉回。该装置很灵敏,由于弹簧储能高,所以该装置既不受无轨电车驾驶员的欢迎,也不受无轨电车维修保养厂的欢迎。现在,人们通常采用气动装置。
集电器自动降杆器安装在无轨电车的顶部,在回线时, 受电器自动降杆器的杆由一个汽缸向下和向中部压。
因为无轨电车不能大批量生产,因此,与标准型的柴油机大客车相比,无轨电车的价格高 50%。当然,人们还是能够接受这样的价格的。此外,人们还应该考虑到,无轨电车的使用寿命通常是15~20年,而柴油机大客车的使用寿命仅为10~14年。标准型的无轨电车也无法大批量生产,原因是无轨电车在运营中必须非常灵活,无轨电车生产厂家必须根据营运企业所提出的各种不同的需求对无轨电车进行改进。在索灵根市,有60 辆无轨电车在投入运营(在该市,投入运营的无轨电车远比柴油机大客车的数量要多),20 世纪80 年代通常在雪山地带的城市里采用铰接式无轨电车或采用 2 个驱动桥的单体式无轨电车,这种客运交通方式是有积雪的情况下**的一种仍然有效的客运方式。这种无轨电车的电力驱动装置安置在车的顶部,这样无轨电车的驱动装置不会受到融化的雪水的损坏,同时,这样安置的驱动装置可接近性好,给维修保养车辆提供了便利。
在20世纪90年代晚期,低地板客运车辆风行一时。而将机组安置在无轨电车车顶的技术已经得到了验证,而且还有进一步改善的空间。部分低地板客车可以在地板下部和车的尾部布置机组。例如,在波罗格纳市、埃波斯瓦尔德市、奥地利的因斯布鲁克市、帕尔玛市和奥地利的萨尔茨堡市以及许多其他城市
里,都采用的是这样的部分低地板式无轨电车。
Montreux 公司提供给阿恩海姆市的无轨电车是100% 的低地板无轨电车。1995 年,该市开始将已经使用了40年之久的老式无轨电车用新的无轨电车替代。
而里昂市对无轨电车的需求完全不同,里昂的克罗伊克斯·露斯(Croix Rousse )城区是历史性古城区,1999年,在里昂的克罗伊克斯·露斯(Croix Rousse )城区新投入运营的无轨电车仅长 9.7m、宽 2.40m,以适应在古城区狭窄的街道上转弯灵活的需求。在厄瓜多尔的首都基多,1996年,**使用无轨电车这种电动客运交通方式,无轨电车的线路长 11km,部分无轨电车线路有警察保护。基多市使用的无轨电车均为高地板式无轨电车。乘客在高为 7 0 0 m m 的有顶的站台上进行换乘,上下车换乘情况与地下铁相仿。基多市共有无轨电车54辆,其中至少有 5 2 辆投入日常运营。基多市的无轨电车线路的坡度*大为 15.7% 。现在,基多市的无轨电车的日客运量为20 万~25万人次。目前,该市正计划将无轨电车的日客运量再增加 1 2 万人次。由于无轨电车在基多市成功运营,目前 , 基多市计划再扩建 7km 无轨电车线路,此外,还将再增加59辆无轨电车。在南美的其它城市,在制定城市交通规划时,人们也非常乐意接受无轨电车这种现代化的、可靠的、有利于环境保护的短途客运方式。如在委内瑞拉的梅里达市,新开通的无轨电车线路于 2001 年已经投入运营。
1999 年,雅典购置了192 辆功率为 250kW 的单体式无轨电车,今后,还将购置 250 辆这样的单体式无轨电车,以满足2004年举办夏季*******对该市交通的需求。为了成功举办2004年奥运会,雅典必须在保证公共交通方式的安全性和可靠性的前提下,使公共交通方式符合环保要求。此外,改善雅典的城市交通,还必须通过一体化的建设措施来实现。
此外,英国的利物浦市现正在实施一个无轨电车新项目,乘客由无轨电车的左侧上下车。在意大利的里米尼,迄今为止,无轨电车已经有近100年的史,近年来,在德国的波茨坦市、托罗诺市和魏玛等城市,人们用公共汽车取代了无轨电车。在奥波尔托市,人们已经用城市铁路取代了无轨电车。但是,在
其它很多城市,无轨电车却正在兴起一个高潮。在意大利的摩德纳市和里米尼市,在法国的里昂市和南锡市,人们正在扩建现有的无轨电车线并建设新的无轨电车线路。在意大利的波罗格纳市、格奴阿市以及帕尔玛市,人们开始重新建设迄今已经停运了20~30年的无轨电车系统。期间,波罗格纳市的无轨电车系统曾重新启用过,但在1991年又再度停运。在德黑兰市和基多市前几年就已经规划设计了新的无轨电车系统。现在,在英国的利物浦市,人们正在规划设计新的无轨电车系统。
为了满足人们对未来机动化的更高需求,除了使用在过去的实践中已经得到了充分证明的、而且目前仍在使用的无轨电车外,人们还在致力于发展新型的无轨电车车辆,也就是研制两车厢铰接式的或多个车厢铰接式的无轨电车轨道车辆。此外,人们也在研制多桥驱动或多轮驱动的无轨电车车辆。对无轨电
车系统来说,评价其是否有效的*重要的标准是,该系统是否具有可靠性,另外是其运营成本如何?以及是否便于维修和保养。在那些采用有轨车无法满足人们对公共交通方式经济性和机动性要求的城市,或者是从地形上看不宜采用有轨电车的城市,无轨电车仍然是一种理想的电动短途公共客运方式。