個人快速運輸系統

個人快速運輸系統，簡稱PRT，也稱個人捷運，是一種自動導向軌道交通系統，旨在提供按需求不間斷的的運輸。一般被用於城市交通。個人快速運輸系統的車廂較小，往往只能容納2-6名乘客，只有約一輛吊車車卡的大小，但執行在軌道之上。它的線路設計常常包含大量側式站臺與道岔、待避場所。這樣的設計使得個人快速運輸系統能夠進行中途不停站、點到點的交通服務。因此，個人快速運輸系統更常被與計程車、自動人行道劃為一類交通方式而非城市公共軌道交通。目前，僅有少量的個人快速運輸系統處於運營中。第一個投入運營的PRT系統位於美國西維珍尼亞州摩根敦的西維珍尼亞大學，稱為摩根敦個人捷運，1975年投入運營至今。概述.絕大多數大運量軌道交通系統都是為了將大量旅客按照規定的路線運送而設計，對於乘客來說，等待列車、換乘與列車中途停站都會浪費他們的時間。在能源方面，沉重的大運量列車頻繁加速和減速在慢於其他交通方式的同時也抵消掉了自身節能環保的優勢。因此，個人快速運輸系統的誕生就是為了解決以上問題，透過建設大規模且相互連結的軌道網路，讓自動列車不停站地運送小規模的旅客到其目的地，並以此提高乘客體驗、減少浪費。輕巧的個人運輸系統車輛可以避免修建昂貴的過載高架鐵路，從而降低建設與維護導向軌道的成本。由於採用了輕型車輛與軌道，整套系統的開支、軌道半徑和對城市面貌的影響也大大減小。在個人快速運輸系統的支持者們看來，個人快速運輸系統應當發展為用密集的軌道與站點遍佈整個城市的龐大系統。而先前失敗的案例則多是由超支、管理不善、政策限制、科技侷限和設計、建設方面的瑕疵導致。然而，個人快速運輸系統的概念仍然十分流行。例如，2002年到2005年，歐盟贊助的EDICT計劃帶領12個機構對個人快速運輸系統在四個歐洲城市實施的可行性進行了研究。研究得出，個人快速運輸系統：儘管有以上優點，這份報告也指出，為了規避“第一個吃螃蟹”的潛在風險，許多行政部門並不願意建造個人捷運系統。歷史.起步.個人快速運輸系統的概念始於1953年。彼時城市交通規劃者Donn Fichter開始了對於個人捷運和其他交通工具替代品的研究。1964年，他在出版的書籍中設想了一種中低運量的區域自動交通系統，並且認為只有個人捷運系統才能夠結合公共交通和私家車的優點。與此同時，研究單軌鐵路的Edward Haltom也認為大型的軌交系統降低了線路承載列車數，提高了總體成本。因此，他轉而提出使用小型化車輛、獨立於行駛路線的站臺的靈活小型的懸掛式交通系統的設想。但在當時，這個設想難以用已有技術實現。對系統的研究.1964年美國城市大眾運輸局成立後，對於個人快速運輸系統的技術研究迅速展開。1966年，美國住城部被要求進行相關研究。二十世紀六十年代末期，美國航太公司對其進行了大量的理論研究與投入，但卻不被允許向美國政府之外的客戶出售其方案。1969年，首篇廣泛傳播的新交通方式的文章被髮表於《科學美國人》，它與隨後的若干文章一起掀起了全球追逐未來大眾運輸廣闊市場的競賽。1973年的石油危機進一步刺激了人們對全新大眾運輸系統的需求。實際發展.在1967年，馬特拉公司在巴黎啟動了Aramis個人捷運的試驗計劃。但在花費了超過5億法郎後，這項計劃因為不成熟的控制系統與被吊銷試驗資格而被徹底取消。在1970到1978年，日本啟動了“電腦控制車輛系統”而被取消。1973年3月23日，UMTA的Frank Herringer在國會作證時說，一個用於發展短間隔高容量的PRT系統的計劃將在1974年被啟動後。次年，摩根敦個人快速運輸系統建成。從1969年到1980年，德國開發了系統卻因為預算受限沒有進行任何實際建設。1985年，美國的公司接手了這項技術。1979年，擁有三個站點的投入運營。近年進展.在二十世紀九十年代，雷神公司投資了PRT 2000系統並希望得到在伊利諾伊州羅斯蒙特的合同。失敗後，技術專利被返還給技術開發者所在的明尼蘇達大學。最後該專利被Taxi2000公司購入。1999年，2getthere公司在荷蘭東鹿特丹建設了ParkShuttle系統，並在2005年建成二期工程。2002年，該公司又在荷蘭國際園藝博覽會上佈置了25輛可乘坐4人的“CyberCabs”運送遊客們上山，以期透過為期六個月的執行研究公眾對PRT系統的接受程度。2010年，2getthere在阿聯酋阿布扎比的馬斯達爾城市中心與停車場間建設了一套包括兩個車站和10輛車輛的PRT系統。這套系統完全在城市地下運營，並計劃在未來擴建成為規模遍及整個馬斯達爾城的一套示範性PRT系統。然而，因為馬斯達爾城計劃使用其他的公共交通工具且地下建造的成本高昂，擴建專案已被取消。在2003年，英國的ULTra進行研究，並建設了一套1/12的縮比尺寸測試模型。該研究專案在後來進一步發展成為Modutram系統，並且在2014年建成了一套全尺寸測試軌道系統。設計.在個人快速運輸系統現存的少數例項和大量僅存於紙面的構想中，有大量的設計語言是共通的。當然，這些設計因素中也有不少存在爭議。車輛設計.在個人捷運系統中，車輛的重量會直接影響到系統導軌的尺寸與建設成本，而軌道部分又是線路投資成本中的最主要部分。當車輛尺寸過大時，就需要更高的生產成本、更昂貴的軌道設施，在啟動和剎車時也需要消耗更多能量。如果車輛過大，個人快速運輸系統“點對點不經停運輸”的模式成本也會變得十分高昂。但與此同時，如果車輛過小，運載同樣數量的乘客時，車輛所面對的總風阻將會更大，這將導致車輛在持續執行時消耗更多能量。同樣地，較大型的發動機往往也比小型車輛所用的小型發動機效率更高。個人快速運輸系統的車輛載客數屬於一個尚未達成共識的關鍵問題。在美國，平均一輛私家車會乘坐1.16人，而大多數工業化國家的平均私家車載客量也低於2人，因而不與陌生人同處一個空間成為了私人交通工具最大的優勢。基於這些要素，一些個人捷運系統推出了兩人車廂甚至單人車廂的激進方案。其餘的系統方案則以普通私家車的大小為基礎，選用更大的車廂來容納帶有孩子的家庭、攜腳踏車乘車的騎行者、乘坐輪椅的行動不便人士或者一到兩個貨物托盤。動力.迄今為止，一切個人捷運系統都由電力驅動。為了減輕車輛重量，系統通常都採用沿路軌敷設的接觸線供電而非裝載蓄電池。按照SkyWeb和Taxi2000系統的設計者J.Edward Anderson所言，最輕型的PRT系統應當採用直線電機驅動，並在軌道上鋪設送電軌以供執行和制動使用。但實際上，很少有PRT系統採用直線電機。大部分系統都使用了旋轉電機驅動，並且保留了小容量電池，在電力系統故障時用作保證車輛執行至最近站點的緊急動力。ULTra系統則採用了車載蓄電池驅動，並在站點進行充電。這種動力方式增強了系統的安全性而降低了導軌系統的複雜程度、開支和維護量。因此，ULTra系統的導軌可以修建得如同普通的帶路肩人行道一般，極大降低了成本。該系統也更加類似於電動型自動駕駛汽車。變軌措施.絕大多數的PRT設計方案都放放棄了傳統的道岔變軌，轉而採用車載變軌裝置或者類似汽車的傳統轉向架變軌。它們的設計者宣稱，車載式變軌系統的設計能夠讓變軌變得更快，從而使得車輛能夠以更小間隔執行。同時，這樣做還使得導軌結構進一步簡化，減少了視覺上的汙染；另外，由於當一輛車的變軌系統故障時對其他車輛的影響較小，所以這樣的變軌系統故障率也更低。然而另一些設計人員卻認為，設置於導軌上的道岔式變軌系統更加有利於簡化車輛設計，減少車輛內部的活動性零件數量。若採用道岔而非車內設施進行變軌，則可以把變軌設施設計得更加大尺寸而不用過多考慮車輛空間狹小的問題。現有和計劃的PRT系統列表.目前只有一個準-PRT網路正在營運中及兩個全-PRT網路興建中，還有更多的在規劃階段。系統方案列表.下表要闡述了一些知名的PRT設計方案。