Монорельсовая транспортная система что это такое
Традиционная железнодорожная технология, основанная на принципе взаимодействия в системе колесо-рельс, уже подошла к пределу своих технических возможностей, и дальнейшего ощутимого количественного и качественного прогресса в части повышения скорости движения ожидать не приходится. Из-за резкого ухудшения сцепления колес с рельсами скорость колесного транспортного средства составляет примерно 350 км/ч. Дальнейшее увеличение скорости колесного транспорта может привести к экономически неоправданным затратам, и ее ограничение диктуется прежде всего расходом энергоресурсов. Известно, что затраты энергии при увеличении скорости со 100 до 300 км/ч возрастают почти в 9 раз. Для их снижения необходимо переходить на новые технологии.
С целью увеличения коэффициента сцепления при движении поезда с высокой скоростью в Японии стали подавать в зону контакта колесо-рельс мелкие частицы керамики, взвешенные в струе сжатого воздуха. Было разработано специальное оборудование, которым оснастили все поезда серии 700. Но это не решило проблемы качественного улучшения проблемы сцепления.
Своеобразным вариантом железнодорожной транспортной системы является монорельсовый транспорт. Получивший развитие в начале XIX века как городской и пригородный вид транспорта на направлениях с большими и регулярными пассажирскими потоками (Вупперталь, Нью-Йорк, Париж), к концу XX века монорельсовый транспорт вышел на междугородные трассы (Токио-Осака).
В 2002 г. в аэропорту Дюссельдорфа впервые построена автоматическая монорельсовая транспортная система с двухколейной путевой структурой и двухвагонными поездами (рис. 1-31).
Поезда курсируют в автоматическом режиме в соответствии с тактовым графиком. В периоды уменьшения пассажиропотока возможна также эксплуатация поездов в режиме вызова. Один или два диспетчера контролируют движение поездов и могут управлять ими из центрального диспетчерского пункта, расположенного в главном станционном здании. Никакой другой персонал для обеспечения перевозочного процесса не требуется.
В настоящее время высокоскоростной пассажирский наземный монорельсовый транспорт с бесколесными системами на электромагнитном подвесе с использованием эффекта сверхпроводимости еще не имеет значительного применения. По мнению сторонников указанного вида транспорта, основными достоинствами системы магнитного подвеса являются полное отсутствие механического износа и возможность развивать сверхвысокую скорость.
В системе Transrapid используется принцип линейного электрического двигателя. В ней имеются статор и ротор, однако статор выполнен в развернутом виде и интегрирован в несущую структуру, а роль ротора выполняют магниты подвеса, смонтированные на поезде.
Вместо традиционной ходовой части и рельсового пути в системе Transrapid используются системы магнитного подвеса, направления и тяги. Системы подвеса и направления (рис. 1-32) работают по электромагнитному принципу, используя силы притяжения.
Система подвеса состоит из электромагнитов, симметрично расположенных с обеих сторон вдоль всего поезда и притягиваемых статорной обмоткой, уложенной на нижней поверхности несущей балки монорельса. Сила притяжения электромагнитов автоматически регулируется средствами электроники таким образом, чтобы она уравновешивала силу тяжести при сохранении заданного воздушного зазора между магнитами поезда и монорельсом.
Система направления включает в себя расположенные с обеих сторон поезда электромагниты с электронным регулированием, которые взаимодействуют с реактивными шинами, закрепленными с обеих сторон балок монорельса по всей ее длине. Система электронного регулирования следит за тем, чтобы зазор между магнитами подвеса и монорельсом в среднем поддерживался равным 10 мм. Расстояние между днищем кузова и поверхностью пути составляет 150 мм. Благодаря этому небольшие предметы или снежный покров на монорельсе не оказывают помех движению поезда в режиме магнитного подвеса.
В 2001 году начаты испытания этой системы, рассчитанные на 5 лет. Они позволят уточнить эксплуатационную готовность, проверить надежность и сроки службы элементов системы, а также ее технические и экономические показатели.
Общими особенностями для немецкой и японской систем на магнитном подвесе являются отсутствие контактной сети и замена колеса (как опоры и направляющих подвижного состава) магнитным подвесом. Совершен переход от тяги, основанной на сцеплении колесо-рельс, к тяге электромагнитным полем с помощью линейных синхронных двигателей, уложенных вдоль путевого полотна.
Казалось бы, благодаря способности развивать высокие скорости (до 500 км/ч при использовании воздушной подушки) и возможности сообщения по кратчайшему расстоянию монорельсовый транспорт является перспективным видом городского, пригородного и промышленного транспорта. Однако, несмотря на кажущуюся внешнюю простоту, монорельсовый путь сложен в устройстве, трудоемок в постройке и экологически небезопасен. Поэтому возможности его применения ограничиваются из-за большой капиталоемкости сооружения и дороговизны обслуживания. Но, несмотря на огромные затраты, в 2002 г. в Шанхае (Китай) проведены испытания первой коммерческой трассы поездов на магнитном подвесе (рис 1-33). Поезд преодолел 30 км всего за 8 мин, развив скорость 405 км/ч. Опытная эксплуатация первой коммерческой линии в Шанхае поездов на магнитном подвесе была начата в канун 2003 года.
Стоимость проекта оценивается в 1,2 млрд. долларов. Если линия будет работать успешно, то такие поезда в будущем будут использоваться в Китае и на других маршрутах.
Нелёгкая судьба московского монорельса
Не все поезда ходят по колее с двумя рельсами.
Существуют и монорельсовые поезда, которые опираются сверху на одну опорную балку или подвешиваются к ней снизу.
Поговорим о многострадальном московском монорельсе.)
Сначала о технической стороне, а потом, почему многострадальном.
Кроме основных ходовых колёс имеются ещё стабилизирующие, которые не позволяют поезду съехать с балки.
Шины делают поезд монорельса достаточно тихим.
Максимальная скорость состава — 60 км/ч, однако она должна снижаться до 28 км/ч на кривой радиусом 100 м и до 20 км/ч на кривой радиусом 50 м.
Колеса вагона обхватывают несущую балку с трех сторон: шесть маленьких колес по бокам, два больших — сверху.
Внутри ходовых колёс спрятаны металлические кольца, так что, даже если резина лопнет, вагон просто «сядет» на монорельс, лишь чуть-чуть накренившись, и спокойно на кольцах дойдет до ближайшей станции.
Напряжение, подаваемое на состав — постоянное, 600 В ± 10 %.
Тип токосъёма — нижний, две троллеи и шина заземления.
В феврале 2004 года произошла авария с поломкой токосъемника и повреждением контактного рельса.
7 мая 2004 года на участке «Улица Академика Королёва» — «Телецентр» произошла авария с повреждением контактного рельса на протяжении 100 м, пассажиры были эвакуированы по аварийным дорожкам, перевозки возобновились через 2 дня.
1 июня 2006 года на перегоне «Улица Милашенкова» — «Тимирязевская» произошла очередная авария с повреждением контактного рельса на протяжении около 400 метров, перерыв в движении составил неделю.
7 ноября 2010 года в моторном отсеке одного из вагонов монорельса произошло возгорание. Никто не пострадал, все пассажиры были эвакуированы.
Движение по монорельсовой дороге было временно приостановлено.
Монорельсовые пути представляют собой две стальные балки коробчатого сечения, уложенные на железобетонные опоры на высоте 4—6 м.
Поворотный круг в депо.
Стрелка, тупик и разворотное кольцо у станции «Тимирязевская».
Стрелка монорельса это вообще что-то.)
Не думал, что это такая конструкция.
Она достаточно необычная, представляет собой сложную подвижную конструкцию с одной стороны которой находится прямой участок балки, с другой поворотный.
В зависимости от того, куда нужно направить поезд она переворачивается на 180 градусов соединяя участки пути.
Подвижная конструкция стрелки весит 18 тонн, а её автоматический перевод занимает примерно 20 секунд.
Стрелку так же можно перевести и вручную при необходимости.
Всего на линии три таких стрелки.
Видео хорошо показывает как это делается.
Теперь к истории и многострадальности.
В 1998 году государственное предприятие «Московский институт теплотехники» (МИТ) предложило мэру Москвы Ю.Лужкову идею монорельсовой дороги.
Летом того же года вышли первые распоряжения московского правительства о начале научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по этому проекту.
ОАО «ММД»(Московские монорельсовые дороги), реализовавшая проект, была учреждена Московским институтом теплотехники.
Интересно, но при достаточном количестве исследовательских и проектных учреждений в бывшем СССР, так или иначе связанных с программами монорельса и маглева, нашли организацию, не имевшую к монорельсовым проектам никакого отношения.
Возможно тут я не прав, но история напомнила создание электропоезда «Сокол-250» — опытный российский высокоскоростной электропоезд двойного питания, который был разработан в ЦКБ морской техники «Рубин».
Но это мои личные предположения.)
В 2001 году была построена опытная трасса, на которой производились натурные испытания подвижного состава швейцарской фирмы Intamin.
Выбор системы Intamin дает основание утверждать, что выбор системы в конечном итоге производился в основном по двум критериям: минимальная стоимость сооружения и эффектный внешний вид.
Было абсолютно проигнорирована рекомендация Академии коммунального хозяйства, выработанная еще в 60-е годы: монорельсы с тягой за счет пневмоколес были рекомендованы только для южных районов СССР.
В качестве транспортной системы Intamin не является оптимальным решением.
Ширина салона экипажа заужена до 2,3 метра, что оправдано лишь при прокладке линии в условиях узких улиц.
Так, Академией коммунального хозяйства в 60-е годы была выбрана рациональная ширина монорельсового вагона равной 2,7 метра, ширина монорельсов фирмы Hitachi варьируется от 3 до 2,5 м, причем ширина 2,5 м выбрана для варианта в стесненных условиях.
Монорельс Intamin в основном используется в странах с теплым климатом, причем часто для линий, играющих роль парково транспорта.
Макет головного вагона версии МИТ (на поверхности земли) и серийный поезд ЭПС Intamin P30 (на эстакадном пути).
Тяговый привод данной системы неудовлетворительно работал в наших климатических условиях: «Случись вдруг гололедица, вагоны будут буксовать или перестанут тормозить. Надо оснастить ходовую балку подогревом, что дорого».
Инженерным центром ТЭМП (транспорт электромагнитный пассажирский) был разработан асинхронный линейный двигатель, позволяющий увеличить КПД и решить проблемы пробуксовки состава при обледенении ходовой балки.
На основе этого поезда были созданы модифицированные серийные составы, получившие обозначение ЭПС и начавшие производиться в 2003 году.
Представление об устройстве линейного асинхронного двигателя можно получить, если мысленно разрезать статор и ротор с обмотками обычного асинхронного двигателя вдоль оси по образующей и развернуть в плоскость.
Образовавшаяся плоская конструкция представляет собой принципиальную схему линейного двигателя.
Широкое применение линейные двигатели нашли в электрическом транспорте, чему способствовал целый ряд преимуществ этих двигателей: прямолинейность движения вторичного элемента (или статора), что естественно сочетается с характером движения различных транспортных средств, простота конструкции, отсутствие трущихся частей (энергия магнитного поля непосредственно преобразуется в механическую), что позволяет добиться высокой надёжности и КПД.
Ещё одно преимущество связано с независимостью силы тяги от силы сцепления колёс с рельсовым путём, что недостижимо для обычных систем электрической тяги.
При использовании линейных двигателей исключается буксование колёс электрического транспорта (именно этой причиной был обусловлен выбор линейного двигателя для монорельса).
Управление всей линией может осуществляться в полностью автоматическом режиме компьютером из диспетчерской, располагающейся в депо.
Однако, несмотря на долгое время доводки системы с момента пуска, этот режим работы так и не был в должной степени отработан.
В настоящее время поезда монорельса работают в полуавтоматическом режиме, при котором система управляет движением состава под контролем машиниста.
Критика проекта в СМИ сводится к критике выбранного дизайна конструкции (критикуется малая скорость и сравнительно невысокая вместимость поездов), критике выбранной трассы и критике самой идеи использования эстакадного транспорта (утверждается, что трамвай имеет те же характеристики по вместимости и скорости), а также высокой стоимости проекта.
Железная дорога
2.9K поста 5.5K подписчиков
Информация интересная. Много не знала. Для людей, которые не в курсе проблемы, район Бутырский (Тимирязевская, где разворотный круг и ул. Милашенкова) не имеет корректного и удобного сообщения даже с соседним районом Марфино. Мы отрезаны тремя железнодорожными ветками. Если эта проблема решаема, относительно, при наличии личного транспорта, то для безлошадных это плюс 30 минут с пересадками, при условии полной мобильности. Это не говоря о том, что с оптимизацией поликлиник часть врачей принимает по ту сторону. По ту сторону остался и центр социальной реабилитации для людей с ментальными нарушениями. А раньше им было проще добираться, с одной пересадкой с монорельса на трамвай из нашего района, вернее им и сопровождающим. Когда интервал движения был 10 минут даже зимой никто не успевал замерзнуть. Там прекрасные вестибюли с цветами, заслуга работников станций! Ну кроме Тимки, там места мало. Но погреться всегда можно было. В общем, осуждаю скепсис по поводу монорельса. Жители района всеми руками за сохранение этого, пусть и, чудовища. И про отсутствие рентабельности ложь. Распространение этой лжи связано с нынешней политикой застройки и прокладкой транспортных рокад и хорд по фактически тихим спальным районам.
Да уж. Симпсоны в очередной раз оказались правы)
Выжирает это чудо около 1 млрд в год из бюджета города. Что конечно ой как не мало.
+ уже составы такие не производят. Судьба его будет решена в ближ год.
Мне больше видится частичная переделка под трамвай (и частичный демонтаж) или полная реконструкция как тут: https://www.the-village.ru/village/city/architecture/313335-.
*как доп там относительно рядом МЦК и скоро ещё и БКЛ сделают
Монорельс мог бы стать хорошей альтернативой метро во многих крупных городах России.
Но саму идею, как видно из поста, изничтожили на корню из-за жадности и идиотизма.
Помню когда открывали такие оды пели.
И что сделали с нуля быстрее и дешевле японцев. И что вот прям ноу-хау.
Да, я ездил пару раз. Ага. Ну посмотреть как там Москва с высоты 4 этажа прикольно. Но если не час пик и мне в общем надо на ВВЦ. Чтобы погулять. Но вид на квартиры и склады.
В общем не как транспорт, а как экскурсионный трамвайчик.
Ездила года три на монорельсе как на обычном городском транспорте. И не я одна, на вднх толпа загружалась и мчала до тимирязевки.
Летом жарковато, когда выходишь на улицу в +35 из вагона и ощущаешь, какая прохлада. В защиту могу сказать, что за годы эксплуатации он подразогнался до 20 км/ч. И если бы его продлили до Динамо или Ботанического сада как шли разговоры, то было бы развитие. Но тут неожиданно починили МЦК и монорельс стал ходить раз в полчаса, что предсказуемо, но не очень удобно, и поток народа резко уменьшился.
Слегка опередил время, судя по погоде
А разве проблема обледенения не решается обыкновенной подсыпкой песка перед колёсами?
Московский монорельс
ЭПС 03 подъезжает к станции «Улица Милашенкова».
Москва
В Москве закрывают единственный в России монорельс
Власти Москвы приняли решение закрыть единственную в Россию монорельсовую дорогу, входящую в систему метрополитена, такое решение связано с ее неэффективностью, пишет в четверг газета «Ведомости».
Монорельс обозначается как ветка №13. Пока говорить о точной дате закрытия рано, но, скорее всего, это произойдет в августе.
«Эксплуатация монорельса очень затратна, и такой вид транспорта бесперспективен. Его эксплуатация обходится в 800 миллионов рублей в год, это значительная сумма, особенно в условиях пандемии, когда все мы все силы направляем на то, чтобы не замедлять развитие основных видов транспорта», – говорится в ответе на запрос от пресс-служб «Московского метрополитена» и департамента транспорта столицы.
Каждый год монорельс перевозит порядка 1,5 миллиона человек. Для примера – это трафик МЦК за три дня. Между тем, другие основные городские виды транспорта перевозят в сутки 19 миллионов человек.
У монорельса всего 39 постоянных пассажиров. Именно столько карт «Тройки» пользуются монорельсом более 20 дней в месяц.
Московский монорельс – единственный в России, использующийся как вид городского транспорта, и один из трех в Европе. Другие два работают в немецких Дортмунде и Вуппертале.
Надземная транспортная система«Стрела»: будущее, которое не наступило
Компания «Мортон» презентовала примерно в 2015 году систему надземного пассажирского транспорта «Стрела», которую планировали построить от района «Новорижские кварталы» на Новой Риге до Павшинской поймы к станции метро «Мякинино».
Чтобы продать дешевое жилье в новом микрорайоне, нужна была транспортная доступность и нужен был нестандартный ход.
Мортон даже успел построить чуть более 900 метров однопутной ветки, назвав это «Технологической площадкой тестового участка».
С тех пор компания «Мортон» прекратила свое существование и застройкой занялась компания «ПИК».
Микрорайон был переименован в «Ильинские Луга».
К сожалению, система «Стрела» сразу попала под сокращение (кто-бы сомневался).
Рассмотрим её техническую сторону.
За основу был взят монорельс, который успешно действует в Германии с 1984 года (имеется в виду именно такой системы).
В Дормунте он выполняет функцию городского транспорта на линии протяженностью три километра, где открыто пять станций.
А линия в Дюссельдорфе была открыта в 2002 году в аэропорту для связи между терминалами. Ее длина два с половиной километра и на ней находится три станции.
Но вернёмся к нашей стройке «века».)
НТС «Стрела» использует технологию подвесного монорельса, с расположением моторных тележек с упругими колесами внутри путевой балки.
Учитывая прошлые проблемы, связанные с климатом на московском монорельсе, балка системы «Стрела» (путевая балка) состоит из коробчатого несущего элемента с
продольным пазом, который обхватывает ходовую часть вагона (ходовые тележки).
Несущие металлические листы образуют дорожки, по которым катятся опорные колеса и направляющие ролики.
Также внутри балки установлена система токоподвода для питания транспортных средств.
Данная конструкция обладает существенным преимуществом, так как сама тележка, балка и
необходимое для эксплуатации оборудование защищены от влияния погодных факторов (напр.
Внутри путевой балки.
На каждой тележке устанавливаются два тяговых мотор-редуктора с электродвигателями переменного тока.
Кроме того, каждая тележка оборудуется токосъёмными устройствами, стояночным тормозом и автосцепным устройством.
Студией FORMA был реализован дизайн и полная конструкторская разработка экстерьера технического вагона.
Он предназначен для обслуживания транспортной сети и испытания оборудования.
А это дизайн-проект пассажирского вагончика.
Пассажирский вагон состоит из кабины, подвешиваемой на траверсах к 2-м тяговым
Кабина пассажирского вагона имеет несущий стальной сварной каркас и стеклопластиковую обшивку.
Пассажирские двери кабины прислонно-раздвижного типа имеют два проёма на каждую сторону кабины.
Внутри кабина оборудована 16-ю посадочными местами, три из которых сделаны откидными.
Кабина оборудуется кондиционером, и отоплением.
Кстати, стрелка тут гораздо проще, чем в предыдущем посте.)
Заданное направление задаётся остряками стрелок, которые перенимают на себя роль ведущего рельса для боковых ведущих роликов.
Функционально они соответствуют стандартным элементам, которые применяются также и в обычном железнодорожном движении.
Отсутствие пересечений с другими видами транспорта даёт возможность применить полностью автоматизированную систему управления (без машинистов)
Номинальное напряжение на контактных шинах – 750 В постоянного тока.
Причем эксплуатация проходит в относительно мягком климате Германии, хотя эта зима мягче не бывает.)
Висячие сады и бассейн могут появиться на месте московского монорельса
Единственную в Москве монорельсовую дорогу на северо-востоке города ждет реконструкция. Поезда планируется спустить на землю и связать с трамвайной линией. Молодые архитекторы из интернатуры бюро WOWHAUS предложили решение, как можно использовать освободившуюся надземную дорогу. На путях монорельса они предлагают разместить прогулочные дорожки, детские и спортивные площадки, амфитеатр и даже бассейн. Данный проект вошел в шорт-лист Всемирного фестиваля архитектуры (куда также вошли стадион «Лужники» и парк «Зярядье»).
Архитекторы предложили создать на опорах монорельса парк длиной 4,7 км, проходящий через несколько районов столицы. Его планируется разбить на участки и в каждом разместить объекты в зависимости от потребностей района. Это могут быть кафе, оранжереи и даже бассейн.
Участок от станции «Тимирязевская» до «Улицы Милашенкова» расположен максимально близко к сельскохозяйственной академии. Поэтому там предлагается сделать оранжерею, которой смогут пользоваться студенты и преподаватели вуза.
Следующая зона – спортивная. В помещении станции «Улица Милашенкова» может появиться «бэйби-паркинг». Здесь молодые мамы смогут оставить ребенка с няней, а сами побегать или потренироваться.
Продолжение эстакады от «Улицы Милашенкова» до станции «Телецентр» планируется использовать для трамвайных линий, пешеходной, беговой и велодорожек. Этой транзитной зоной предлагается связать оранжереи и спортивные площадки с мечтательным садом.
Мечтательный сад расположится на участке от станции «Телецентр» до Новомосковской улицы. Отсюда открываются самые красивые виды на усадьбу «Останкино», пруд и церковь. Здесь планируется создать амфитеатр и сад с плодовыми деревьями.
Также здесь могут разместить безбортный бассейн. «Край бассейна визуально сливается с панорамным видом на город, создавая впечатление, что водная поверхность не имеет границ», – отмечают руководители проекта.
Рядом расположится еще один бассейн – спортивный, с деревянным пляжем, раздевалками, душевыми, сауной и фитнес-зоной.
На участке от улицы Новомосковская до станции «ВДНХ» может появится зона семейного досуга с детскими площадками для разных возрастов, кафе и перголой (навесом).
От станции «ВДНХ» до Продольного проезда расположатся зона культуры и перехватывающая зона. Здесь будет экспериментальная оранжерея. Сквозь нее посетители смогут попасть в висячий сад с качелями и гамаками, световыми инсталляциями и фуд-кортом.
Эта зона предполагает также медпункт, тренерскую, площадку для экстремального бега и паркура.
В депо монорельса расположатся театральная площадка и музей транспорта, где будут экспонироваться уникальные составы монорельса. Это сохранит память места и историю этого вида транспорта.
Мой монорельс
В годы юности с 1999 по 2017 год я жил в СВАО Москвы. И моим излюбленным местом прогулок было ВДНХ. Впервые я попал туда в декабре 2003. Я организовывал гастроли одного частного цирка в республике Корея, а на ВДНХ находился другой частный цирк, где жила слониха Чани, которую мы вместе с дрессировщиком включили в состав гастрольной труппы.
Так и состоялось мое знакомство с этим волшебным местом Москвы. Зимой, ночью, на грузовике МАН я въехал туда, загрузил слониху и повез в Шереметьево-карго.
Меня очень удивило, что всего в 7 км от моего тогдашнего дома в Бибирево есть такая красота с фонтанами, ажурными беседками, ракетой и статуей Рабочего и колхозницы, которые в 2003 стояли не на постаменте из белого мрамора, а на зеленом пеньке.
Как так получилось, что я до 20 лет ни разу не был на ВДНХ я объяснить не берусь, но лето 2004 я проводил там в прогулках с друзьями, выпиванием медовухи, волочением за барышнями.
На моих глазах Рабочий и колхозница исчезли с зеленым пеньком на 6 лет, а потом появились на мраморном монументе по проекту Иофана. На моих глазах в 2004 или 2005 появился и монорельс. Он ходил от ВДНХ до Тимирязевской. Я любил на нем кататься, он казался мне чемм-то очень достойным. За рулем монорельса сидел толстый мужик с браслетом из золота и огромными гайками на пальцах. Часть пути шла мимо красот ВДНХ, а потом начинались гаражи Тимирязевской. Изначально маршрут был экскурсионным и ехал медленно, потом стал пассажирским, но быстрее не поехал.
Много позже я узнал, что при строительстве скорость закладывалась в 200 км в час, но что-то недоделали и запустились так. Баг не был пофиксен.
Со временем я купил авто, чиинил его на сервисе в районе остановки монорельса «Улица Милашенкова». Монорельс использовал для того, чтобы доехать до ВДНХ и погулять во время ТО и ремонта. Несмотря на все огрехи он впечатлял.
С 1 января 2017 монорельс снова стал экскурсионным, как в 2005, а сегодня я узналЮ что его снесут и заменят трамваем.
Нефункциональная, но красивая штука это символ этапа в моей жизни. Из друзей, с кем я гулял тогда, один уже умер в 32 года, из СВАО я уехал, монорельс снесут. Я только надеюсь, что в моей зрелости будет еще что-то, что впечатлит меня так же как ВДНХ и монорельс в юности.