定性分析

猶他州的有軌電車

有軌電車，也稱為電車或無軌電車，是一種公共交通工具，利用在軌道上執行的電動車輛。它們通常以單個單元執行，並由電動機供電 [1][2]。有軌電車的執行速度通常較慢，大多數有軌電車線路都很短 [3]。

S 線，也稱為 S 線或糖屋有軌電車，是美國猶他州的一條有軌電車線路。它連線鹽湖城的糖屋和南鹽湖，線路長度為 3.22 公里，軌道長度為 4.41 公里 [4]。S 線由猶他州交通局 (UTA) 運營，設有七個站點，連線西部的中央點和東部的費爾蒙特。S 線的執行速度為 40 公里/小時，在大多數路段採用單車單軌執行 [4]。S 線沿著歷史悠久的鐵路走廊執行，旁邊還有步行和腳踏車綠道 [5]。

有軌電車通常設計用於在城市地區進行短途迴圈。有軌電車線路可以是專用的行車道，也可以與混合交通和其他交通方式共用車道 [1]。在美國，有軌電車是城市中心復興的一部分，為城市中心帶來新的活力。它們在滿足城市交通需求方面發揮著重要作用，創造公共空間，塑造宜居社群。有軌電車提供在城市地區進行短途迴圈的服務，連線主要活動中心 [1]。有軌電車系統比傳統鐵路系統需要更少的資本和運營成本，從而為遊客和居民提供出行便利。它們是將交通方式與土地利用政策相結合的催化劑，因為有軌電車線路為交通走廊沿線的公共和私人投資創造了機會 [1]。

有軌電車在猶他州出現之前

1832 年，年輕的紐約馬車製造商約翰·斯蒂芬森發明了動物牽引的有軌電車。到 1880 年，美國 300 個城市出現了 500 多個動物牽引的交通系統。超過 100,000 匹馬沿著軌道拉動有軌電車 [6]。

橫貫大陸鐵路於 1869 年建成，並延伸至猶他州境內 [7]。隨著工業革命的蔓延，新技術進入猶他州。鹽湖城建造了一個動物牽引的有軌電車系統。1872 年，鹽湖城鐵路公司運營了這個動物牽引的系統。動物牽引鐵路系統的主要侷限性是環境汙染。在鹽湖城，馬和騾子每年會在軌道上留下 60 噸糞便和 3,000 加侖尿液。此外，為了避免清除成本，人們經常將動物屍體留在街道上 [6]。

乘客經常坐在動物牽引的有軌電車上感到寒冷，因為這些電車每小時只能行駛 4 到 6 英里。在鹽湖城，人們安裝了爐子為有軌電車供暖。在有軌電車線路沿線設立了煤炭站，以便電機員可以領取一盤煤用於爐子 [6]。

1873 年，美國的主要城市開始尋找動物牽引交通系統的替代方案。安德魯·史密斯·哈利迪發明了一種無馬的有軌電車系統。它可以透過地下電纜供電。電纜牽引的有軌電車系統在芝加哥等其他城市取得了成功，運營成本僅為動物牽引鐵路系統的一半，但鹽湖城從未嘗試過這種系統 [6]。1887 年，弗蘭克·J·斯普拉格在里士滿發明了電動有軌電車系統，電動有軌電車於 1888 年開始投入運營。電動有軌電車系統的創新設計結束了動物牽引有軌電車時代 [6]。

然而，雖然美國其他城市開始轉向電動有軌電車，但鹽湖城仍然保留著動物牽引的有軌電車。到 1889 年，鹽湖城鐵路公司將軌道長度擴充套件至 14 英里，擁有 21 輛有軌電車 [7]。

有軌電車在猶他州的發明

猶他在電力史中發揮了重要作用。鹽湖電力照明和供暖公司成立，使鹽湖城成為世界上第五個擁有電力中央電站的城市 [8]。

在電動有軌電車支持者的壓力下，鹽湖城鐵路公司開始用電動有軌電車取代動物牽引的有軌電車 [7]。鹽湖城鐵路公司的沃爾特·P·裡德提出了將有軌電車變成電氣化奇蹟的想法。動物牽引的無軌電車被電力取代 [8]。1889 年，該公司在建成一個蒸汽動力站和無軌電車線路後，展示了其電動鐵路。經過試執行後，鹽湖城的首輛電動有軌電車開始運營。這是一次成功，500 人聚集在一起體驗了猶他州的第一輛電動有軌電車 [8]。到 1891 年，電動有軌電車開始為城市的主要街道提供服務 [7]。有軌電車車隊增至 63 輛，鐵路軌道擴充套件至 42 英里，遍佈鹽湖城 [8]。

電動有軌電車系統緩解了動物牽引系統造成的汙染問題。然而，電動有軌電車的早期技術存在一些問題。有軌電車是敞開的，沒有供暖系統 [7]。在鹽湖城寒冷的冬天，乘客不願意乘坐冰冷的有軌電車。為了避免凍傷，人們在有軌電車地板上鋪設了大量的稻草 [6]。

早期市場發展

當電動有軌電車首次在猶他州投入使用時，三家電動有軌電車公司之間展開了競爭。每家公司都有自己的電力線路，導致電力、電話和無軌電車線路的資源浪費 [8]。1901 年，猶他州電力公司收購了這些公司，並將它們合併為一家名為聯合鐵路和電力公司的公司 [6]。愛德華·H·哈里曼是改善有軌電車系統和現代化維修車間和電力線路的最具影響力的人物 [8]。他委託建造了一個最先進的設施來容納有軌電車。一個可以容納 144 輛有軌電車的車隊大樓。為了使無軌電車廣場自給自足和獨立，人們在現場僱用了鐵匠和木匠進行建築。到那時，有軌電車線路總共覆蓋了 146 英里，成為猶他州主要的交通系統 [8]。

政策在誕生階段的作用

1914 年，該公司將其有軌電車線路出售給了名為猶他州照明和牽引公司的公司。在鹽湖城，大約一半的人口每天都乘坐有軌電車。乘客支付 5 美分乘坐前往北鹽湖等城鎮的電車，支付 35 美分乘坐往返薩爾泰爾的電車。1914 年，該公司共收取了 3,890 萬次車費記錄 [6]。

到 1923 年，鹽湖城的有軌電車系統投資了 900 萬美元，為擁有 144 英里軌道和 217 輛有軌電車的市場提供服務。有軌電車系統的月度客流量為 300 萬 [6]。

為了更好地服務於現有市場並節省資金，該公司禁止了轉乘特權。該公司設計了一張有七張面的車票，五張男性的面孔和兩張女性的面孔。當乘客要求轉乘時，售票員會打出與乘客長相最接近的面孔 [6]。

有軌電車在猶他州的增長

猶他州照明和牽引公司負責維護有軌電車線路 [7]。在 1930 年代，該公司開始用巴士線路取代無軌電車線路。1946 年，最後一輛無軌電車被巴士取代。到 1949 年，通用汽車用巴士取代了 100 多輛電動有軌電車。美國各地的城市開始用瀝青覆蓋舊軌道 [6]。該公司在 1950 年代停止了有軌電車線路的運營，建築物被重新設計並用作巴士庫。1969 年，該建築被拆除 [8]。

在 20 世紀 70 年代，人們開始注意到汽油動力發動機比動物拉動的有軌電車更糟糕。高速公路上出現了汙染和交通擁堵的問題 [6]。猶他州的交通官員確定了一種經濟高效的輕軌系統來解決這些問題。輕軌系統的初步規劃始於 20 世紀 80 年代。然而，由於公眾擔心鐵路的成本效益、對社群的影響以及與汽車等其他交通方式共享道路等政策問題而出現了一些問題。猶他州交通局 (UTA) 透過進行模擬模型來解決他們的擔憂。分析後發現，交通流量正常，對現有道路的影響最小 [9]。

他們投資了 3.12 億美元用於實施 TRAX 輕軌系統 [6]。TRAX 輕軌系統於 1999 年開始運營。猶他州交通局 (UTA) 對該系統的投資成功，導致交通乘客數量增加。交通導向型開發 (TOD) 的理念為這些地區帶來了更多機會 [9]。規劃者還設計了鐵路系統，使私人投資者能夠利用可達性。私人開發商希望將地點設在靠近交通樞紐的地區，這些地區的居民人口稠密。

猶他州有軌電車的成熟階段

交通官員為鹽湖城 2002 年冬季奧運會投資了另外 1.18 億美元，用於建造一條長 2.5 英里的 TRAX 線路 [6]。這條線路於 2001 年開通。猶他州交通局 (UTA) 在 2003 年、2011 年和 2013 年對 TRAX 線路進行了延長。該機構在 2013 年開通了 S 線，這是猶他州第一條現代有軌電車線路 [9]。為了適應私人土地開發的市場需求，UTA 需要交付 70 英里的鐵路延伸線。受政策價值觀的影響，UTA 在 2015 年遇到了不可協商的專案交付期限的政治障礙 [9]。透過提前規劃並儘早獲得路權、鐵路車輛和材料，UTA 避免了專案延誤，並利用了更低的價格。

UTA 從 20 世紀 80 年代的經驗中吸取了教訓，當時固定政策、安全問題和對交通的影響阻礙了輕軌系統的實施 [9]。UTA 堅持不懈，使用模擬模型和其他分析來證明輕軌是適應鹽湖城人口增長的最佳選擇。儘管存在高昂的費用和政治限制等障礙，UTA 證明了可持續且高效的輕軌系統可以解決人口增長問題。為了更好地滿足現有和未來條件的需求，UTA 將確保聯邦資金，建立戰略合作伙伴關係，並採用專案交付方法 [9]。

定量分析

S 型曲線

從 1894 年到 1920 年，獲取了年份和軌道里程資料，並分析了猶他州鹽湖城第一代有軌電車系統的資料 [10]。表 1 顯示了有軌電車系統的年份和軌道里程。軌道里程繪製在 y 軸上，時間或年份繪製在 x 軸上。得到了一條 S 型曲線，並在 圖 1 中顯示出來。

表 1 軌道里程

年份	軌道里程（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

圖 1 實際軌道里程

發現第一代有軌電車時代的誕生階段是從 1889 年到 1901 年，這段時間軌道里程保持穩定，低於 50 英里。由於獲取的資料僅從 1894 年開始。根據第 1.3 節的討論，鹽湖城的第一條有軌電車系統於 1889 年開始運營，鐵路軌道在 1891 年延伸至 42 英里。從 1894 年開始獲取的資料的軌道長度為 42 英里，這支援了這一發現。

在 1902 年，資料顯示軌道里程突然增加。根據第 1.4 節的討論，這是猶他電力公司收購猶他州所有三家有軌電車公司並將其合併成一家名為合併鐵路和電力公司的公司的時候。因此，軌道里程的突然增加是由於公司合併。從 1902 年到 1916 年，從獲取的資料中發現軌道里程呈持續增長或線性增長趨勢。根據第 1.4 節的討論，這是愛德華·H·哈里曼及其合併鐵路和電力公司開始改善有軌電車系統，並對維修車間和電力線進行現代化改造的時候。因此，第一代有軌電車時代的增長階段確定為從 1902 年到 1916 年。

從 1917 年到 1920 年，軌道里程的曲線顯示為一條穩定或平坦的線，表明有軌電車系統正在進入成熟階段。軌道里程約為 145 英里，並保持在 145 英里左右。根據第 1.5 節的討論，當時鹽湖城大約有一半的人口定期乘坐有軌電車系統。因此，從 1917 年開始，第一代有軌電車時代進入了其發展的成熟階段。

線性迴歸

建立了一個線性迴歸模型，並估計了預測的軌道里程值。該模型的 R 平方值為 0.87，這意味著軌道里程的 87% 的變化可以用時間的變化來解釋。t 統計量為 12，表明預測的軌道里程在 95% 的置信水平上具有統計學意義。實際軌道里程和預測軌道里程都繪製在同一圖表上，以時間為橫軸，如圖 圖 2 所示。

圖 2 實際軌道里程和預測軌道里程

兩個交點表示兩個感染年份——1902 年和 1917 年。這兩個感染年份支援了第 2.1 節的討論，因為 1902 年和 1917 年是生命週期三個階段的關鍵過渡點。

參考文獻

[1]	R. Preservation，"美國有軌電車系統"，[線上]。可用：http://www.railwaypreservation.com/vintagetrolley/vintagetrolley.htm。[訪問日期：2021 年 3 月 24 日]。
[2]	大英百科全書，“有軌電車”，大英百科全書，2018 年 10 月 29 日。[線上]。可用：https://www.britannica.com/technology/streetcar/additional-info。[訪問日期：2021 年 3 月 24 日]。
[3]	J. Brown，"美國現代有軌電車："，公共交通雜誌，第 16 卷，第 4 期，第 43-61 頁，2013 年。
[4]	V. Vo-Duc，"新的有軌電車 S 線將於 12 月 8 日在糖屋開通"，DeseretNews，2013 年 9 月 5 日。[線上]。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。[訪問日期：2021 年 3 月 24 日]。
[5]	UTA，"糖屋 S 線"，UTA，2021 年。[線上]。可用：https://www.rideuta.com/Services/Streetcar。[訪問日期：2021 年 3 月 24 日]。
[6]	J. M. Hunter，"從騾子到 TRAX ：鹽湖城市大眾交通簡史"，楊百翰大學，2002 年。[線上]。可用：https://scholarsarchive.byu.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=2403&context=facpub。[訪問日期：2021 年 3 月 24 日]。
[7]	B. L. Dastrup，"1880 年至 1915 年猶他州的電氣化"，猶他州立大學，1976 年。[線上]。可用：https://digitalcommons.usu.edu/etd/2709/。[訪問日期：2021 年 3 月 24 日]。
[8]	T. S. H. MUSEUM，"歷史"，有軌電車廣場歷史博物館，2021 年。[線上]。可用：http://www.trolleysquare.com/history。[訪問日期：2021 年 3 月 24 日]。
[9]	UTA，"歷史"，UTA，2021 年。[線上]。可用：https://www.rideuta.com/-/media/Files/About-UTA/Fact-Sheets/2017/History_FactSheet_April2017.ashx?la=en。[訪問日期：2021 年 3 月 24 日]。
[10]	McGraw，有軌電車，McGraw，1800 年。