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交通部署案例集/2021/佛蒙特州有軌電車

來自華夏公益教科書,開放的書籍,開放的世界

有軌電車城市地區和系統

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以下是城市地區及其各自的有軌電車系統列表(“麥格勞電力鐵路手冊”,1897-1920 年,)

  • 巴雷-蒙彼利埃
    • 巴雷和蒙彼利埃牽引和電力公司(巴雷至蒙彼利埃)
  • 貝爾洛斯瀑布
    • 貝爾洛斯瀑布和薩克斯頓河電力鐵路公司(貝爾洛斯瀑布至薩克斯頓河)
  • 本寧頓
    • 本寧頓和伍德福德電力鐵路公司(本寧頓至伍德福德)
    • 本寧頓和北亞當斯街鐵路公司(本寧頓至波納爾,再往北至馬薩諸塞州北亞當斯)
  • 布拉特爾伯勒
    • 布拉特爾伯勒街鐵路公司/雙州燃氣和電力公司布拉特爾伯勒街鐵路部門(布拉特爾伯勒森特維爾至西布拉特爾伯勒)
  • 伯靈頓
    • 伯靈頓牽引公司
    • 軍營街鐵路公司(伯靈頓至埃塞克斯交匯處和威努斯基)
    • 伯靈頓和東南鐵路公司,原為伯靈頓和海因斯堡鐵路公司(伯靈頓和海因斯堡)
  • 拉特蘭
    • 拉特蘭鐵路、電力和動力公司/拉特蘭街鐵路公司(拉特蘭至西拉特蘭,以及拉特蘭至費爾黑文和博馬森)
  • 聖奧爾本斯
    • 聖奧爾本斯和斯旺頓牽引公司/聖奧爾本斯街鐵路(聖奧爾本斯至聖奧爾本斯灣公園和斯旺頓)
  • 斯普林菲爾德
    • 斯普林菲爾德電力鐵路公司(斯普林菲爾德至新罕布什爾州查爾斯頓)
  • 斯托
    • 芒特曼斯菲爾德電力鐵路公司(斯托至沃特伯裡,帕利塞德公園)

定性分析

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有軌電車

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需要注意的是,“有軌電車”一詞與“無軌電車”、“電車”和“輕軌車輛”(LRV)等其他術語幾乎可以互換使用,具體取決於時間段、地理區域和偏好的語言使用。然而,在佛蒙特州有軌電車時代(從 1885 年(第一輛有軌電車)到 ...),“有軌電車”作為一種交通工具,通常指的是在城市環境中沿著軌道行駛的車輛。這包括由馬匹、繩索/纜索系統牽引的車輛,以及後來的電動機驅動的車輛。它們主要用於乘客運輸,偶爾也用於郵件和工業物品的運輸。

有軌電車在使用過程中展現出了一些優勢。假設馬力也已被取代,它比馬拉的馬車便宜,消除了糞便的汙染效應,以及減少了動物與人類接觸帶來的疾病風險。

由於速度提高和容量更大,有軌電車能夠與現有的公共汽車系統競爭(加里森和萊文森,2014 年,第 120 頁)。此外,有軌電車系統可以輕鬆地擴大容量,以適應當地市場的需求,方法是在給定的系統上部署後續的有軌電車。

設定場景

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有軌電車時代的其他交通方式包括馬拉的馬車(或“公共汽車”)、運河系統和蒸汽鐵路。

[插入圖片]

圖 X - 馬匹在佛蒙特州拉著一根巨大的原木去鋸木廠

與軌道上的車輛相比,馬車的重量容量很低。馬拉的馬車的速度也受到限制。通常,馬匹在拉貨時會以大約 3 英里的速度移動,而試圖提高馬匹的速度會導致經常發生的意外事故,例如馬車翻倒和馬匹失控(戴維斯,2002 年,第 41 頁)。

當前市場演變

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到 1910 年,佛蒙特州的農場大約有 80,000 匹馬,城市和小鎮裡的馬匹更多(戴維斯,2002 年,第 40 頁)。在那個時候,它是提供“短途到中長途”旅行所需足夠動力的主要運輸方式。

對於更長的旅行,馬拉的馬車的速度有限,這將過於昂貴,因此旅行者會在有蒸汽鐵路車站的地方轉乘,儘管並非每個城鎮都與蒸汽鐵路網路相連(戴維斯,2002 年,第 41 頁)。

鑑於馬拉的運輸方式在長途旅行中的不切實際性,以及蒸汽鐵路無法穿過城市地區的因素,對一種中間或“混合”形式的運輸方式的需求變得明顯。

有軌電車的發明

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早期階段

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最初的市場細分是什麼?

功能增強(更好地服務現有市場)和功能發現(服務新市場)在市場發展中扮演了什麼角色?

評估政策在誕生階段的作用

描述如何借鑑前身模型的政策,以及如何創新其他政策;

識別嵌入的政策,以及政府強加/制裁的政策;

識別在這個時期被“鎖定”的政策;

佛蒙特州開通的第一條有軌電車線路是 1885 年 11 月開通的伯靈頓至威努斯基線路。當時,馬匹被用來牽引有軌電車。

有軌電車不僅計劃用於通勤者前往工作場所,還將提供特殊服務以滿足劇院活動和棒球比賽的需求。

伯靈頓至威努斯基線路於 1893 年改用電力,次年,拉特蘭至費爾黑文的另一條線路也實現了電氣化。

20 世紀初,佛蒙特州在有軌電車上的資本投資超過 450 萬(美元),擁有 137 輛電車和 100 多英里的軌道。1902 年,佛蒙特州的有軌電車乘客人數接近 550 萬人。

在電力鐵路方面,大多數本質上是城際服務,但它們確實穿過各自城市地區的中心,並且功能類似於典型有軌電車系統。

過早的資本

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最初,私人公司經營著有軌電車。在紐約等大城市這些系統取得成功後,人們開始投資有軌電車。

例如,曼斯菲爾德山公司在 1897 年建造了從斯托到沃特伯裡的有軌電車系統。該服務每天只執行 4 個往返,乘客量有限。然而,他們計劃將線路延伸到莫里斯維爾、伊甸園、克拉夫茨伯裡、奧爾巴尼、洛厄爾和紐波特等地。曼斯菲爾德山公司面臨著許多困難,包括陡峭的坡度、大雪、泥石流、脫軌和電力供應不可靠。居民們知道,當他們的電燈變暗時,一輛有軌電車正在舒特斯維爾的丘陵地帶爬坡 (戴維斯,2002,第 132 頁)。

由於乘客量有限,私人有軌電車公司遭受財務困境,佛蒙特州有軌電車投資者要麼賺的錢很少,要麼破產 (戴維斯,2002,第 132 頁)。

曼斯菲爾德山公司在斯托和沃特伯裡之間的有軌電車線路是佛蒙特州運營時間最長的線路之一,它在大蕭條時期(1932 年)倒閉,結束了佛蒙特州有軌電車的時代 (戴維斯,2002,第 133 頁)。

嘗試使有軌電車適應不斷變化的市場、競爭環境和政策價值觀。

未來改進機會

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在 21 世紀,有軌電車(電車、無軌電車或輕軌車輛)不再是 20 世紀初的主要交通方式,但它們目前仍在許多城市地區使用,並且在交通規劃領域存在爭議,因為人們對它們的經濟效益存在爭議,特別是與“公交”交通方式相比 (紐曼,2019)。

正如有軌電車被認為是當時馬拉公共汽車和機車鐵路之間的混合交通方式一樣,無軌電車也誕生於創新,將高速列車和自動駕駛汽車的自動化導航技術、鉸接式公共汽車的外形,包括某些地鐵系統也使用的橡膠輪技術,以及最近的電池技術改進結合起來。由中車製造的無軌電車於 2017 年在中國株洲首次試執行。它旨在大幅降低輕軌基礎設施帶來的鉅額資本成本,而功能卻類似。2019 年,悉尼輕軌的資本成本上升到約每公里 2.1 億澳元,而無軌電車的估計成本為每公里 400 萬澳元 (紐曼,2018)。

量化分析

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選擇了一種 S 曲線預測模型方法來確定麥格勞電氣鐵路手冊中提供的軌道長度(英里)資料的指示性誕生、增長和成熟階段。S 曲線由以下數學定義定義

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

其中

  • S(t) 是軌道長度(英里)的 S 曲線函式,繪製在時間(年)上,也是自變數
  • t 是時間(年)
  • ti 是 S 曲線拐點的時間(增長和成熟階段之間的過渡)
  • Smax 是達到的最大軌道長度,也是分析過程中要嘗試的因變數
  • b 是分析過程中計算出的 S 曲線的斜率係數

為了建立以下城市地區的最佳擬合,在電子表格(Google Sheets)中根據現有可用的軌道長度(英里)隨時間(年)變化的資料集,嘗試了一系列 Smax 變數。根據以下因素的綜合最佳效能,選擇了 Smax 變數:時間上的 t 統計量數字、R 平方(電子表格函式 RSQ())和皮爾遜積矩相關係數(電子表格函式 CORREL())。

巴雷-蒙彼利埃

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t 常數 已記錄 預測
軌道(英里) 軌道(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

貝爾洛斯瀑布

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t 常數 已記錄 預測
軌道(英里) 軌道(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

本寧頓

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t 常數 已記錄 預測
軌道(英里) 軌道(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

布拉特爾伯勒

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t 常數 已記錄 預測
軌道(英里) 軌道(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

伯靈頓

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t 常數 已記錄 預測
軌道(英里) 軌道(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

拉特蘭

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t 常數 已記錄 預測
軌道(英里) 軌道(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

聖奧爾本斯

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t 常數 已記錄 預測
軌道(英里) 軌道(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

斯普林菲爾德

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t 常數 已記錄 預測
軌道(英里) 軌道(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 常數 已記錄 預測
軌道(英里) 軌道(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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最後,佛蒙特州整個州的有軌電車軌道總長度資料呈現以下結果

t 常數 已記錄 預測
軌道(英里) 軌道(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

[在此處插入圖片]

圖 1 - 薩克斯頓河街鐵路建設。(羅金漢免費公共圖書館,未註明日期)

參考文獻

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戴維斯,A. F. (2002)。佛蒙特州明信片:社會史,1905-1945(第一版)。新罕布什爾州利巴嫩:UNPE。

紐曼,P. (2019 年 10 月 22 日)。無軌電車與輕軌?這不是一場比賽 - 兩者都能改善我們的城市。2021 年 3 月 24 日檢索自 https://theconversation.com/trackless-trams-v-light-rail-its-not-a-contest-both-can-improve-our-cities-125134

紐曼,P. (2018 年 9 月 25 日)。為什麼無軌電車準備取代輕軌。2021 年 3 月 24 日檢索自 https://theconversation.com/why-trackless-trams-are-ready-to-replace-light-rail-103690

加里森,W. L.,& 萊文森,D. M. (2014)。交通體驗:政策、規劃和部署(第二版)。英國牛津:牛津大學出版社。

麥格勞電氣鐵路手冊。(1897-1920)。《電氣鐵路雜誌》,1。檢索自 http://hdl.handle.net/2027/mdp.39015089286168

羅金漢免費公共圖書館。(未註明日期)。薩克斯頓河街鐵路建設。在主街上鋪設軌道。[照片]。檢索自 http://rockinghamlibrary.org/history/items/show/1674

華夏公益教科書