運輸部署案例集/2020/明尼蘇達有軌電車
有軌電車在世界公共交通的興起中發揮了重要作用，並在現代交通組合中繼續展現其存在。它由弗蘭克·朱利安·斯普拉格於 1888 年發明，在美國弗吉尼亞州里士滿首次出現，在那裡安裝了 19 公里的線路，到 1917 年引發了全國範圍內的軌道網路，總長超過 72,000 公里（美國國家歷史博物館，2020 年）。有軌電車作為工業化美國中型城鎮和城市的公共交通先驅技術之一，在汽車使用之前就已成為工程奇蹟，在世紀之交為數百萬美國人服務。
有軌電車被定義為一種公共交通工具，其最明顯的特徵是利用城市街道上的軌道。它由車廂、輪對（鐵路運輸方式中典型的車輪-軸組合）和電氣滑行杆組成，有軌電車行駛在嵌入道路中的兩條軌道上，與其他交通方式並行。有軌電車的動力來自“滑行杆”，滑行杆是一個豎立的杆，它與一組架空線接觸以為車輛供電。有軌電車通常由這些架空線提供電力，但早期型號是馬拉的，甚至由道路上的一條狹縫供電，該狹縫下方有一根電纜在軌道下方執行（美國公共交通協會，2019 年）。
這種佈置催生了它的俗稱“無軌電車”，但有軌電車在歐洲也被稱為“電車”。儘管上述名稱是與有軌電車同義的，但有軌電車仍然常被誤認為是“輕軌”。它們的特徵存在一些技術差異，這些差異對於有軌電車模式至關重要；（NACTO，2012 年）（Whelan 和 Kornrumpf，2014 年）（美國公共交通協會，2019 年）
| 技術 | 有軌電車 | 輕軌 |
|---|---|---|
| 供電方式 | 架空橫跨線 | 懸掛線 |
| 電機型別 | 斯普拉格固定式電動機 | 重型直流/交流牽引電機 |
| 電機速度容量 | 最大 10-20 公里/小時 | 最大 30-40 公里/小時 |
| 建造材料 | 早期型號使用木材以保持輕量化，後期型號由薄鋼板製成，以增強強度，同時重量增加最小。 | 大多數型號由高規格鋼材和更堅固的部件製成，以增強強度，因為尺寸更大、速度更快、乘客更多。 |
| 行駛距離 | 小於 16 公里 | 大於 16 公里 |
| 車廂尺寸 | 120 名乘客，每小時大約運送 1440 名乘客 | 500 名乘客，每小時大約運送 12000 名乘客 |
| 機動性 | 最小半徑 >20 米 | 最小半徑 >26 米 |
與當時的其他交通方式相比，有軌電車具有一些優勢，並且在發明之初為使用者帶來了許多社會效益。有軌電車是在美國工業化興起（1876 年至 1900 年）期間引入社會的，這種新型交通方式成為全國城市繁榮的催化劑。有軌電車通常被稱為“步行時代”，行人只有步行和馬拉交通工具兩種選擇，進行市內出行。有軌電車提供了一種更快的市內交通方式，縮短了目的地時間、減少了能量消耗，並在出行時提高了舒適度。此外，有軌電車減少了密集市中心周圍的步行流量和馬拉的馬車/四輪馬車，鼓勵通勤者離開街道和道路，乘坐有軌電車。這不僅最大程度地減少了車輛事故的可能性，而且減少了城市擁堵。（Nguyen-Phuoc、Currie、De Gruyter 和 Young，2017 年）。
除了個人出行速度的重大提升外，有軌電車的最大優勢是它使人們能夠在更短的時間內走更遠的距離。最值得注意的是，有軌電車引發了郊區社群與市中心的城際連線。這促進了郊區蔓延和城市中心的擴張；這些線路周圍建起了社群，改善了住房供應，為工作提供了新的機會，併為休閒活動和社交提供了更便捷的通道。（美國國家歷史博物館，2020 年）
在 19 世紀，美國的城市是步行城市。這是因為大多數人口在居住地附近購物和工作。街道上擠滿了行人、騎腳踏車的人、農民的馬車、四輪馬車和有軌電車（美國國家歷史博物館，2020 年）。隨著公共交通的發展，許多城市居民能夠走得更遠，從而更容易、更有效地去上班、購物和在城裡社交。一場席捲全國的技術革命改變了城市街道和人們日常生活的方式。隨著未來幾十年電力有軌電車系統的不斷建設，美國人將看到其交通方式的演變。從馬拉的汽車和步行到蒸汽動力汽車，再到電氣無軌電車（美國國會圖書館，2020 年）。世紀之交見證了美國成為世界強國，也見證了一個國家工業能力的強大（美國國會圖書館，2020 年）。
1870 年，明尼蘇達州的人口為 439,000 人。內戰結束後，歐洲移民和定居點達到頂峰，因為農田很有吸引力。在接下來的二十年裡，人口數量增加了兩倍。北太平洋鐵路和聖保羅太平洋鐵路為鐵路行業提供了許多機會，吸引移民定居明尼蘇達州（Lass，1998 年）。據記錄，明尼蘇達州的聖保羅和明尼阿波利斯（被稱為雙城）的交通擁堵增長速度在美國位居前列。（Carter，2003 年）
在 1890 年代之前，交通速度很慢。美國的城市街道上擠滿了馬拉的馬車、行人和騎腳踏車的人。街道的改善使交通流量增加，但交通仍然很慢，因為行人仍然可以隨時穿越道路。（美國國家歷史博物館，2020 年）更快的交通方式依賴於昂貴的蓄電池，但效率低下。（Ray，2020 年）。
早期的明尼蘇達州馬車體積小巧，重量相當於一匹普通馬。一輛車可以運送 14 人，最高速度為 6 英里/小時，這也是馬匹可以達到的安全速度。馬拉車曾經是一種首選的交通方式，但它也存在重大弊端。由於運營成本高昂，線路運營效率不高，員工有時要等幾周才能拿到工資，更不用說馬匹排洩物帶來的氣味和健康風險了。維護馬車線路的成本非常高，包括馬車本身，六匹馬，馬糧，以及司機和售票員每天 12-16 小時的工資（Cameron，2017）。
1873 年，有軌電車的發明提高了旅行效率。電車由一根迴圈的鋼索拉動，鋼索在軌道之間的縫隙中執行，由發電站的蒸汽機驅動的軸帶動。這種適應性強的系統使人們能夠克服陡峭的山坡。有軌電車執行平穩，但只能以恆定速度執行，因此，如果鋼索斷裂或卡住，線路上的所有電車都會停運。到 1900 年代初，大多數有軌電車軌道都被電動汽車取代（Ray，2020）。
公眾接受了有軌電車的新系統，但人們也對它的安全性提出了質疑。人們擔心車輪或閃電會產生飛濺的火花，如果馬或司機試圖穿過有軌電車軌道可能會觸電，雪暴會使電動車無法執行。儘管存在這些質疑，但由於有軌電車的線路越來越受歡迎，明尼阿波利斯和聖保羅快速交通公司在 1902 年將所有馬拉車線路改為電力線路（Cameron，2016）。
這些現行交通方式的侷限性是如何促使有軌電車的發明的？
[edit | edit source]從 1902 年開始，電動有軌電車在美國取代了馬拉車。考慮到有軌電車的現有設計和功能，人們對它進行了逐步改進。為了提高載客量，四輪車被更換為八個重型輪子，木材也被鋼材取代。對於一個不斷發展的城市來說，擁有一條有軌電車線路至關重要，這樣就可以將線路延伸到其他城鎮和社群（Ray，2020）。
儘管馬拉車和有軌電車系統為居民提供了更大的出行便利，並促進了雙城的城市發展，但電動有軌電車對交通運輸的發展產生了深遠的影響。它使人們能夠更快、更遠地出行，併成為了美國最優秀的公共交通網路之一（Cameron，For thirty years, electric streetcars ruled Twin Cities streets，2016）。明尼蘇達州的公共交通網路的效率一直有待提高。
政策影響
[edit | edit source]明尼蘇達州有軌電車系統的開發，得益於各種政策，這些政策促進了有軌電車在全州的推廣。許多政策是從先前的鐵路行業借鑑而來，但私人業主和地方政府也制定了新的政策來管理有軌電車的發展。
土地開發和土地指定政策 - 有軌電車系統消耗的主要資源是土地。無論是鋪設軌道、建造車站，還是建造用於維修的車輛段，有軌電車都需要越來越多的免費土地。明尼蘇達州政府和私人投資者看到了這一需求，並借鑑了鐵路行業的一些土地指定政策，以獲得和鎖定土地（Cullingworth & Caves，2013）。
私人所有制和票價監管政策 - 有軌電車企業私人所有制和壟斷的政策意味著，票價不受政府監管，乘客別無選擇，只能支付。明尼阿波利斯和聖保羅快速交通公司 (TCRT) 宣稱合併了明尼阿波利斯和聖保羅的所有有軌電車交通，這使得他們能夠完全控制出行費用，不受政府法規的約束（Cameron，2016）。這反過來形成了一個正反饋迴圈，為擴充套件有軌電車網路、維護軌道和升級車輛提供了必要的經濟資本。
歧視和隔離政策 - 明尼蘇達州有軌電車的誕生，恰逢該州種族主義和歧視最嚴重的時期（1900 年至 1930 年）。雖然明尼蘇達州各地散佈著一些非裔美國人社群，但明尼阿波利斯的近北郊區聚集著最多的非裔美國人（Miller，2020）。由於該州的限制性房產政策和契約條款，所有這些少數民族社群都居住在市中心郊外。這迫使私人有軌電車公司將線路延伸到城市邊緣，以便“接入”這些人口密集的社群，擴大市場覆蓋範圍。
市場發展和增長階段
[edit | edit source]功能增強
[edit | edit source]購物 - 世紀之交，有軌電車在明尼蘇達州獲得了發展勢頭，並在市場上迅速普及。明尼阿波利斯和聖保羅是當時最大的城市之一，擁有繁榮的商業區，居民每天都會到那裡購買食品和其他必需品（美國國家歷史博物館，2020）。事實上，明尼蘇達州（以及美國）的購物和零售行業也都在以驚人的速度增長，吸引了眾多遊客和居民到商店購物。明尼蘇達州的埃迪娜鎮幾年後開設了第一家室內購物中心，這表明它的商店受到了極大的關注（Meyer，2018）。
工業 - 當時，明尼蘇達州的雙城：明尼阿波利斯和聖保羅是美國最大的鋼鐵、麵粉磨坊和木材加工業的所在地（Muscato，2020）。這些行業僱傭了數千名工人，有軌電車為這些工人提供了便利的出行方式，幫助他們上下班，前往散佈在城市各處的鑄造廠、工廠和磨坊。明尼蘇達州這些蓬勃發展的行業對有軌電車如此依賴，以至於“在很短一段時間內，電車比電燈更重要，因為只有富人才會在家裡使用電燈，而幾乎所有藍領工人都是乘坐電車上下班的”（Whelan & Kornrumpf，2014）。有軌電車的發明確保了工人的準時性，提高了生產力，最終為這些企業帶來了更高的收入。
功能發現
[edit | edit source]明尼蘇達州城市地區有軌電車的增長也歸功於它創造的新機遇和前景。有軌電車系統改變了整個都市區的增長面貌。它塑造了雙城的特色和發展軌跡。
營銷 - 從 1890 年到 1900 年代初，大約有 53,000 人為雙城鐵路運輸公司工作。有軌電車為企業的繁榮發展創造了機會。在列車員的一天中，最重要的是車站的車庫。在這裡，人們可以享受理發、男士俱樂部等服務，還有圖書館和檯球桌。如果員工具備兩種技能，可以同時提供這些設施，他們就會得到報酬。這為企業提供了機會，他們在有軌電車側面做廣告，以在城市及其周邊地區獲得更多知名度（Diers & Isaacs，2007）。
房地產 - 郊區的出現，得益於人們比以前能夠通勤更遠的距離。正是由於有軌電車，這些郊區才得以發展，並且很容易被社群所接受。到 19 世紀，社群和郊區開始享受新型的環境，美國人開始過上更加自由的生活，但仍然可以輕鬆地上下班和購物。
其他郊區的開發，使平民能夠從城市搬遷到郊區。由於移民人數眾多，居民能夠搬遷到更加安靜的社群，或者從城市搬到人口密度較低的社群。不同群體之間的分化越來越明顯，那些不太富裕的人住在靠近城市的地方，因此不同種族和民族的人開始融合在一起。由於在郊區承擔了更多責任，人們的生活方式也發生了改變。花園、院子、房屋的維護保養成為了新的生活現實。步行到商店和工作不再是選擇。有軌電車成為了主要的交通方式，男性主要是到城市上班。女性則處於孤立狀態，直到 Chevy Chase 土地公司建立了超過 1700 英畝的街道和有軌電車線路，才滿足了公眾的交通需求（美國國家歷史博物館，2020）。
新的配送系統 - 有軌電車的發明，為明尼蘇達州地區的企業帶來了新的配送系統。和許多大城市一樣，居民經常光顧幾個大型市場購買日常必需品。鐵路系統為企業提供了將貨物從畜牧場運送到市場攤位或地區經銷商的途徑，農民能夠將農產品運送到批發商和零售商，由於這些配送系統，全國性的廣告達到了頂峰，品牌由於得到認可，成為了家喻戶曉的名字（美國國家歷史博物館，2020）。
從1910年到1930年代，有軌電車統治著明尼蘇達州的街道。這種交通方式在1922年達到頂峰，當時全州鋪設了超過850公里的有軌電車軌道，執行著1021輛有軌電車（Prosser & Hofsommer, 2007）。
在1920年之後的幾十年裡，電動有軌電車和無軌電車逐漸被淘汰。在政府和企業政策的影響下，有軌電車系統的侷限性越來越大，消費者選擇轉向其他交通方式，比如公交和汽車。新的公交系統開始於1910年代。通勤者認為這種新型交通方式很豪華，因為它的現代感和舒適度。與有軌電車相比，公交車的運營成本更低，並且在時間安排上更加靈活。交通公司認為公交車更有利可圖。像通用汽車和固特異輪胎橡膠公司這樣的知名企業對該系統的設計感興趣，並鼓勵將有軌電車轉換為公交運輸網路。
除了公交系統之外，美國人還選擇了汽車，這是另一種對居民社會環境有意義的發展。汽車成為全國主要的通勤方式。考慮到其價格實惠，而且越來越多的人能夠購買和使用汽車，汽車成為首選。1962年，最後一輛有軌電車在華盛頓特區執行（美國國家歷史博物館，2020）。
- 美國公共交通協會。（2019）。什麼是無軌電車？緬因州肯尼邦克波特：海濱無軌電車博物館。
- Cameron, L. (2016)。三十年來，電動有軌電車統治著雙城街道。MNOPEDIA。
- Cameron, L. (2017)。聖保羅和明尼阿波利斯有軌電車公司的馬車。MNOPEDIA。
- Carter, J. M. (2003)。明尼蘇達州：名為陰謀的有軌電車。有軌電車與城市交通。
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- Lass, W. (1998)。明尼蘇達州：歷史。紐約：諾頓公司。
- 美國國會圖書館。（2020）。美國工業的崛起。美國國會圖書館。
- 美國國會圖書館。（2020）。城市生活：紐約早期電影，1898年至1906年。美國國會圖書館。
- Meyer, S. (2018)。零售商店的歷史與演變：從夫妻店到網上商店。大商業。
- Miller, G. (2020)。當明尼阿波利斯進行種族隔離時。城市實驗室。
- Muscato, C. (2020)。1900年代明尼蘇達州的工業化與城市化。Study.com。
- NACTO。（2012）。有軌電車和輕軌特點。
- 美國國家歷史博物館。（2020）。無軌電車和日常生活。華盛頓特區：貝林中心。
- Nguyen-Phuoc, D., Currie, G., De Gruyter, C., & Young, W. (2017)。墨爾本有軌電車運營對交通擁堵的淨影響。交通研究記錄，1-9。
- Prosser, R., & Hofsommer, D. L. (2007)。通往北極星的鐵路。明尼阿波利斯：明尼蘇達大學出版社。
- Ray, M. (2020)。有軌電車。不列顛百科全書。
- Whelan, M., & Kornrumpf, W. (2014)。無軌電車、輕軌和地鐵。愛迪生技術中心。