交通部署案例集/2014/雙子城有軌電車歷史

引言

1917 年街鐵路公司罷工

從世紀之交到 1950 年代，有軌電車在雙子城都市區的交通和建設中發揮著不可或缺的作用。有軌電車源於馬車和纜車，為城市和郊區出行提供了一種高效可靠的交通方式。在運營高峰期，有軌電車線路從明尼阿波利斯和聖保羅的市中心延伸到西部的明尼通卡湖和東部的白熊湖和斯蒂爾沃特。有軌電車不僅塑造了雙子城的公共交通系統，而且塑造了該地區的都會區和郊區發展，對現在產生了持久的影響。

有軌電車出現之前

聖保羅的紅河牛車和車伕

在有軌電車出現之前，馬匹是雙子城的主要交通工具。第一批由馬拉動的有軌電車於 1872 年在聖保羅的第四街投入使用，1875 年在明尼阿波利斯的小鎮 Dinkytown 到市中心投入使用。這些由馬拉動的有軌電車使用類似四輪馬車的大巴或軌道上的有軌電車，經常與其他行人和車輛共用同一條道路。雖然該系統本質上很簡單，但預定的路線和站點為未來的有軌電車奠定了基礎。到 1889 年，明尼阿波利斯有 67 英里的馬車線路，聖保羅有 53 英里的馬車線路。然而，馬力存在嚴重缺點。最明顯的缺點是馬匹造成的汙染。每輛有軌電車需要多達七匹馬，作為輪班團隊，糞便在聖保羅和明尼阿波利斯都成為了一個大問題。這不僅難看，而且對其他行人來說也是一個問題，糞便汙染還導致了靠近馬車線路軌道的人群中的疾病。此外，馬匹在穿越聖保羅的陡峭山丘時經常遇到困難。由於馬匹在雙子城的缺點，雙子城與美國其他地區一樣，探索了各種為有軌電車供電的方法。

第一個可能的解決方案是蒸汽動力。蒸汽動力的首次應用嘗試於 1879 年在明尼阿波利斯從哈里特湖到明尼哈哈公園到埃克塞爾西奧，以及 1890 年從聖保羅的東邊到北邊。雖然它是一種可靠的河道交通工具，但當應用於有軌電車時，存在明顯的缺點。噪音和煙霧會嚇唬馬匹，發動機還會散發出大量的煤煙和熱餘燼。到 1892 年，這兩條蒸汽動力有軌電車線路都被廢棄了。

雙子城交通行業的下一個重大突破是使用地下電纜。模仿在舊金山開發的纜車，在聖保羅建造了地下電纜軌道。這些有軌電纜車使用軌道內部的抓取裝置，連線到滑輪系統，將有軌電車拉上山坡。雖然這對以前不適合馬匹的陡峭山坡來說是有利的，但電纜和滑輪系統維護成本很高，並且在明尼蘇達州的冬季容易結冰和積冰。

有軌電車技術的發展

明尼阿波利斯-聖保羅雙子城快速交通公司 1894 年

正如在美國其他地區所見，有軌電車動力的最終解決方案是電力。雖然許多人嘗試過對有軌電車和纜車進行電氣化，明尼阿波利斯甚至在 1885 年至 1886 年間在馬奎特大道上有一條電氣化線路，但直到 1887 年這項技術才完全可行。1887 年，弗蘭克·斯普拉格提供了必要的機械突破。透過使用兩根軸和兩個相應的電機，即使車輪在粗糙的軌道或軌道上的碎屑上上下顛簸，有軌電車的齒輪也保持固定。此外，斯普拉格採用了直接傳動而不是皮帶或鏈條。這減少了以前型號的強度和維修需求。最後，透過在架空線中使用正電流，有軌電車不需要接地，因為用於抵靠電線的下方車輪很少會脫落。 正是在這些重大改進的基礎上，明尼蘇達州的斯蒂爾沃特街鐵路公司在 1889 年建造了第一輛可行的電力有軌電車。這條線路以及全國其他線路的成功為雙子城成功實現電氣化提供了催化劑。

雙子城的有軌電車

實施

在斯普拉格取得技術進步以及斯蒂爾沃特街鐵路公司成功展示電氣化軌道之後，雙子城開始了對該都市區有軌電車系統的全面改造。到 1891 年，雙子城所有有軌電車線路中只有兩條沒有使用電氣化軌道。 這種相對快速的部署，從 1885 年明尼阿波利斯首次使用電氣化軌道到 1891 年全面部署，得益於鐵路和馬車公司的示範。雙子城早期成立的有軌電車公司將其公司結構和等級制度的很大一部分建立在已經擴充套件且成功的鐵路公司的基礎之上。此外，19 世紀許多經過驗證且高度繁忙的馬車或公共汽車路線都被有軌電車線路重複使用。正是從那時起，4' 8.5" 的軌距被選定為有軌電車的標準軌距。這是基於在美國已經建立的鐵路和有軌電車系統。

雙子城有軌電車取得成功的最決定性因素，也是最獨特的因素，是該系統長期以來一直屬於同一家族所有。與美國許多交通系統不同的是，雙子城有軌電車由同一個家族擁有和運營了四十年。明尼阿波利斯街鐵路公司的一名官員托馬斯·勞裡統一了雙子城有軌電車，為緊密連線的城市間系統奠定了基礎。這是透過在 1877 年收購明尼阿波利斯街鐵路公司和 1884 年收購聖保羅公司來實現的。到 1890 年，這兩個城市透過大學大道線路相連，1891 年這兩家公司合併組成了雙子城快速交通公司 (TCRT)。雙子城快速交通公司由勞裡家族擁有和運營，直到 1931 年。 一個主要的創新和政策，導致雙子城許多交通線路的成功，尤其是那些服務於郊區地區的線路，是為有軌電車軌道指定專用私有路權。這不僅為軌道和架空線的適當建造能力提供了保障，而且緩解了其他地方有軌電車面臨的許多擁堵問題。專用路權的貢獻還使雙子城快速交通公司能夠改變專用路權內的路線運營。

為了進一步實施有軌電車，並幫助降低維護成本，雙子城快速交通委員會擁有和運營有軌電車除雪機，在冬季清理軌道線路。到 1893 年，明尼阿波利斯和聖保羅這兩個城市共有 39 輛除雪車。相比之下，雙子城快速交通公司到 1904 年擁有 1 輛雙卡車式犁，19 輛普通卡車式除雪機和 1 輛掃雪機，用於清理交通軌道線路。這些犁直接在軌道線上執行，走在有軌電車前面，在暴雪天氣中即時清理道路。到 1906 年，該公司又建造了 10 臺大型鋼架除雪機，其中 6 臺是犁和掃雪機組合。掃雪機用來清除大雪堆，犁用來將雪從軌道上堆積到兩側。這項開發不僅使 TCRT 能夠控制自己的除雪需求，而不必等待市政部門清除軌道，而且也是 TCRT 維護軌道和周圍區域合同的一部分。

有軌電車網路的增長

TCRT 委託繪製了雙城地區的電車系統水彩畫，最初完成於 1904 年；1916 年更新。

到 1920 年代，電車已成為雙城地區主要的交通方式。在 1920 年的客流量高峰期，年客流量超過 2.38 億人次，從斯蒂爾沃特到貝波特，以及到迪普黑文和明尼通卡的軌道總長為 524 英里。電車線路的成功和發展是由於多種因素。首先，雙城地區正處於快速發展時期，不僅人口增長，而且周邊大都市區也發展迅速。作為一個正在擴張的大都市，雙城地區為電車線路的繁榮和大量人口使用該系統提供了絕佳的機會。這種增長進一步得益於“電車郊區”的建設。 這些所謂的電車郊區是在電車輻條狀路線的沿線或末端建造的社群，通常由電車線路的所有者資助。由於人口本來就傾向於向市區和近郊區遷移，電車郊區為許多人提供了具有吸引力的居住地。第二個主要因素是電車公司能夠滿足不僅僅是上班族和商務人士的日常通勤需求。商業區得到了重點突出，並經過設計以吸引女性進行日常購物。這不僅在通勤客流量較低的時段佔據了市場，而且還吸引了那些家庭成員中有人使用車輛通勤的人。最後，電車的客流量還因能夠到達娛樂場所而得到提升，這增加了週末的電車客流量。電車很快到達了線路終點的遊樂園，旨在將電車的使用範圍擴充套件到週末的乘客，除了工作日的乘客。這些包括明尼通卡湖上的大島遊樂園和湖泊公園酒店，以及白熊湖上的野木遊樂園。早期的棒球場、明尼蘇達州立博覽會場地和斯奈林購物中心也都可以乘坐電車到達。

電車的衰落

1939 年明尼阿波利斯市中心的電車。

雙城地區電車的衰落始於 1920 年代中期。這個時期電車客流量下降可以歸因於多種因素。其中最大的因素是汽車。與全國其他地區一樣，雙城地區在 1920 年代擁有汽車的家庭數量大幅增加。這種增長可以歸因於汽車的大規模生產，特別是福特汽車，它們的價格變得更加實惠，也更加流行。 汽車不僅直接影響了客流量，而且道路上車輛的增多使得電車運營的安全性維護更加困難。此外，大蕭條對電車系統造成了沉重打擊。雖然在大蕭條時期，由於許多家庭的經濟衰退，整體客流量略有上升，但也給雙城地區及其周邊大都市區帶來了經濟上的困難。最終，這導致雙城地區 16% 的電車線路關閉。其中大多數關閉線路是郊區線路、小城鎮電車系統以及使用率最低的線路，例如明尼阿波利斯市富裕的肯伍德區的線路。大蕭條還迫使許多電車遊樂園關閉，進一步導致了郊區線路的關閉。 這些輻條狀線路的關閉不僅減少了客流量，而且由於這些地區對私家車的依賴，間接地助長了雙城地區郊區的“汽車文化”形成。

客流量下降的趨勢一直持續到 1940 年代。然而，客流量出現了二次峰值，在 1940 年代中期達到近 2 億人次。客流量的增加與美國參與第二次世界大戰有關。在這個時期，汽油和橡膠實行配給制，同時鼓勵公民拼車或使用電車等替代交通工具，而不是私家車。 然而，到 1946 年，客流量再次開始急劇而穩定地下降。由於戰後時期國家經濟繁榮，人們購買了更多汽車，人們繼續向郊區遷移，進一步減少了電車的使用。在這個下降趨勢中，雙城快速交通公司總裁 D.J. 施特勞斯試圖透過購買新的現代化電車來挽回下降的客流量。 然而，這種翻新來得太晚了，因為許多人已經不再使用電車。到 1940 年代末，雙城快速交通公司面臨著多重問題。其中最大的是客流量下降。此外，電車車隊正變得過時，許多使用者也不喜歡它。最後，電車政策的框架已無法支撐該行業。這些政策包括不隨通貨膨脹上漲的固定票價、影響在位路線的道路擁堵，以及無法隨著大都市的增長模式充分改變電車路線。

電車帝國的最終瓦解發生在 1949 年。。這種赤字和無效率的領導為華爾街金融家查爾斯·格林提供了機會，他是雙城地區線路的股東。在雙城地區聲名狼藉的律師弗雷德·奧薩納的法律幫助下，格林利用股息要求和代理權之爭控制了雙城快速交通公司。格林迅速利用他對雙城快速交通公司的控制權，用巴士路線取代了電車線路。1951 年，雙城快速交通公司再次易手，弗雷德·奧薩納強行取代了格林。這導致了將電車和巴士轉換為 838 輛新的通用汽車巴士的 25 個月轉型過程。格林和奧薩納的接管引發了爭議，並引發了許多關於通用汽車、秘密交易和腐敗的陰謀論；它甚至激發了電影《誰陷害了兔子羅傑》（1998）的創作。

雖然陰謀論和好萊塢的劇情構成了有趣的理論，但電車衰落背後的真相要簡單得多。從客流量資料的圖表可以看出，查爾斯·格林在 1949 年的參與和接管，以及圍繞通用汽車參與的爭議，並不是雙城地區電車消亡的決定性因素。正如從 1920 年代後期開始的總體下降趨勢所示，電車在通用汽車或查爾斯·格林介入之前就已經失去了大部分客流量和客戶群。電車已經達到了成熟的頂峰，正被下一種交通工具所取代。市民們更喜歡新型、時尚、現代的巴士，而不是現在老式的電車，並且享受了巴士提供的更平穩的乘坐體驗。同樣，越來越多的人不再使用公共交通，而是選擇私家車，以及它們提供的奢華和獨立性。因此，甚至可以說，如果不是第二次世界大戰期間客流量的增加，電車的衰落可能在更早的年份就已達到 1950 年代的低客流量水平。就像世紀之交的公共汽車和馬車一樣，電車也走到了時代的盡頭，結束了自己的生命週期。

生命週期分析

方法

雙城地區的電車歷史顯示出鮮明的誕生、增長成熟和衰落階段。因此，可以使用三引數邏輯函式來分析這種交通方式的 S 形生命週期。為此，方程S(t)= K/(1+exp(-b(t-t₀)))用於透過最小二乘法擬合數據。這是分別針對 1900 年到 1923 年的增長階段和 1924 年到 1954 年的衰落階段進行的。為了確定衰落階段的最佳擬合方程，將 1942 年至 1949 年從資料集中刪除。這樣做是為了消除第二次世界大戰期間強制使用造成的統計異常。

提供的客流量資料來自雙城快速交通公司，由約翰·W·迪爾斯和亞倫·艾薩克斯整理。

S(t)	年客流量（千人次）
t	年份
t0	拐點年份
K	電車客流量飽和度

迴歸結果 - 增長階段 (1900-1923)
K = 287,000
b = 0.1259
t0 = 1910
調整後的 R 平方 = 0.972

迴歸結果 - 衰落階段 (1924-1954)
K = 230,000
b = -0.1155
t0 = 1936
調整後的 R 平方 = 0.723

該圖表顯示了歷史電車客流量資料與使用生命週期分析得出的預測客流量資料對比。

結果

從迴歸結果和客流量圖表中，可以清晰地看到有軌電車生命週期的各個階段。最初的誕生髮生在本世紀初，即 1890 年代，當時有軌電車首次在雙城地區投入使用。從 1900 年到 1923 年是增長階段，這個階段的特點是有軌電車系統的客流量不斷增加。這個階段包括 1920 年客流量的峰值，即每年 238,400,000 億人次。下一個階段是成熟階段，在這個階段，系統已建成，但使用率仍然保持。這一點可以從 1920 年到 1925 年觀察到。最後是下降階段，這個階段的特點是有軌電車客流量下降，從 1925 年持續到 1954 年，當時有軌電車系統基本上在雙城地區被淘汰。當這些資料與增長和下降的 S 曲線擬合時，可以觀察到明顯的模式。迴歸曲線與系統的增長非常吻合，這由 0.972 的 R 值表示。此外，拐點年份，即客流量增長開始放緩的年份，出現在 1910 年。類似地，在下降階段，客流量下降加速的點出現在 1936 年。這與大蕭條和後來雙城地區汽車使用量的增加同時發生。然而，這條曲線並沒有那麼緊密地擬合，在沒有二戰期間客流量資料的情況下，R 值為 0.723。這是由於戰爭期間剩餘的客流量增加，以及大蕭條和世界大戰對生命週期下降的破壞。最終，雙城有軌電車客流量圖表遵循了完整交通生命週期中預期的標準 S 曲線。