Historia wynalazków - komunikacja miejska

Historia wynalazków - komunikacja miejska
Przed XIX wiekiem poprzednikami autobusów w drogowym transporcie pasażerskim były dyliżanse i omnibusy ciągnięte przez konie. W niektórych krajach (Wielka Brytania i Francja) już w XIX wieku rozpowszechniły się także omnibusy o napędzie parowym, jednak konieczność wożenia dużych zapasów wody oraz paliwa nie sprzyjały rozwojowi konstrukcji tych pojazdów. W Anglii w 1865 r. rozwój parowych omnibusów zablokowała tzw. ustawa o czerwonej fladze (Red Flag Act), praktycznie zakazująca ich używania. Tak zaczynała się historia komunikacji miejskiej na świecie.

1804  W Wielkiej Brytanii otwarto pierwszą linię kolejową określaną mianem „tramwaju” - Swansea and Mumbles Railway. Służyła do przewożenia węgla oraz rudy żelaza. Transport pasażerski został na niej uruchomiony trzy lata później. W tym czasie słowo tram oznaczało wciąż jeszcze wagoniki kopalniane, zaś samą linię zaliczano w późniejszych brytyjskich publikacjach zarówno do linii kolejowych, jak i tramwajowych.

1832 Za sprawą inżyniera Johna Stephensona w Nowym Jorku pojawia się pierwszy tramwaj miejski. Wagoniki były ciągnięte przez konie, po szynach zabudowanych w jezdni. Według jednak innych wersji pierwszą linią konnego tramwaju była dopiero nowojorska kolej z ok. 1850 r., używająca szyn z rowkiem.

1835 W Nowym Orleanie otwarto pierwszą linię tramwajową, dając początek najstarszej sieci tramwajowej świata, funkcjonującej nieprzerwanie aż do czasów współczesnych.

1845 Uruchomiony zostaje podziemny tunel kolejowy, ciągnący się przez ok. 500 m pod ulicami Brooklynu (będącego obecnie dzielnicą Nowego Jorku). Konstrukcję tę uważa się dość powszechnie za zalążek idei kolei podziemnej - metra.

1863 W Londynie powstaje pierwsza podziemna linia metra. Pierwsze połączenie zostało uruchomione 10 stycznia, przez spółkę Metropolitan Railway. Decyzja o budowie tuneli zapadła w 1854 r. Początkowo operatorem każdej linii była inna prywatna spółka. Do końca XIX wieku spółek i linii było już sześć, nie współpracowały one jednak ze sobą i pasażerowie każdej z nich musieli posiadać inne bilety. Nawet sąsiadujące ze sobą stacje różnych linii nie miały podziemnych połączeń, przez co przesiadki między nimi były uciążliwe. Na początku XX wieku rozpoczął się proces konsolidacji spółek. Było to związane z przypływem do metra nowego kapitału, m.in. amerykańskiego. Dodatkowe środki okazały się niezbędne w związku z koniecznością przedłużania linii na przedmieścia oraz elektryfikacji linii.

1879 We francuskim Nantes Ludwik Mękarski, inżynier polskiego pochodzenia, buduje system tramwajowy oparty na systemie napędu pneumatycznego. Wagony były wyposażone w zbiorniki sprężonego powietrza, uzupełnianego na stacjach końcowych. Sieć ta funkcjonowała przez 34 lata.

1879 Na wystawie przemysłowej w Berlinie Werner von Siemens demonstruje pojazd szynowy napędzany silnikiem elektrycznym zasilanym z trzeciej szyny.

1881 W Groß-Lichterfelde (obecnie dzielnica Berlina) uruchomiono pierwszy eksperymentalny tramwaj elektryczny, skonstruowany przez Wernera Siemensa. Służył on bardziej jako poligon doświadczalny niż regularny środek transportu miejskiego. Jeden, a następnie dwa wozy kursowały na trasie 2,5 km co godzinę, z maksymalną prędkością 20 km/godz., zabierając do dwudziestu sześciu pasażerów. Odtąd napęd elektryczny rozpowszechniał się niezwykle szybko. Pierwszy tramwaj elektryczny za Oceanem wyruszył na ulice Baltimore w 1885 r. Pierwszym miastem europejskim, które zbudowało od razu całą sieć, a nie tylko pojedyncze linie, było Halle - w 1891 r. Do końca wieku XIX tramwaje elektryczne pojawiły się na wszystkich kontynentach. Początki bywały nietypowe. W Wielkiej Brytanii pierwsze trasy powstawały… na obszarach wiejskich. W Japonii z kolei nowa trakcja napotkała opór - nie spodobało się to, że wozy zatrzymują się tylko na wyznaczonych przystankach, podczas gdy tramwaje konne stawały na każde życzenie!

1882 Także historia trolejbusu zaczyna się od Wernera von Siemensa. Swój prototyp zaprezentował on na wystawie handlowo-przemysłowej w Berlinie w 1882 r. Jego pojazd nie korzystał z szyn, a energię pobierał z dwuprzewodowej sieci zawieszonej nad jezdnią. Odbierak prądu miał postać czterokołowego wózka, poruszającego się po przewodach. Do samego pojazdu prąd przekazywany był następnie za pomocą kabla. Konstruktor nazwał swój pojazd elektromote, jednak bardzo szybko przyjęła się nazwa trolleybus, pochodząca od amerykańskiego określenia wózka trolley (oznaczająca również pantograf).

1890 W Londynie otwarta zostaje pierwsza na świecie zelektryfikowana linia metra, obsługiwana przez City & South London Railway. Aż do 1905 r. na większości linii wagony ciągnięte były jednak przez lokomotywy parowe, co wymagało zastosowania wiatraków i szybów w celu wentylacji tuneli.

Lata 80. i 90. XIX w. Początki autobusów. Pierwsze konstrukcje (pierwotna nazwa to Automobil-Omnibus, a następnie Auto-Omnibus) powstały w firmie Benz na początku jej istnienia i w 1895 r. zaczęły obslugiwać trasy w Niemczech. Pierwsze autobusy tworzono przez zabudowę kabiny pasażerskiej na podwoziu samochodu ciężarowego, a jako napędu używano silników o zapłonie iskrowym. Dopiero trzecia - po zakładach Daimlera i Benza - niemiecka fabryka pojazdów silnikowych, Stoewer w Szczecinie, stała się pierwszą fabryką autobusów w ścisłym tego słowa znaczeniu. Produkcję rozpoczęto tam w latach 1899-1900. Wykonywano w niej wtedy m.in. podwozia na eksport, karosowane w miejscu dostarczenia.

Autobus Benza z 1895 r.
Autobus Benza z 1895 r.

1896 W Budapeszcie, po zaledwie dwóch latach budowy, uruchomiono pierwszą kolej podziemną w kontynentalnej Europie. Łączyła stacje Vörösmarty tér w centrum miasta z Artézi fürdő (obecnie Széchenyi fürdő) i była od razu obsługiwana przez składy elektryczne.

1921 W metrze londyńskim zastosowano po raz pierwszy na świecie automatycznie rozsuwane drzwi. Było to sporym udogodnieniem dla podróżnych, którzy dotychczas musieli otwierać je ręcznie.

1928 W metrze londyńskim pojawia się pierwszy automat do sprzedaży biletów.

1936 W Stanach Zjednoczonych debiutuje wóz szynowy nazwany PCC (od Presidents Conference Committee, który zlecił prace konstrukcyjne) - pojazd o opływowym kształcie, zwiększonym komforcie i bezpieczeństwie jazdy, ale przede wszystkim dysponujący znacznym przyspieszeniem i rozwijający duże prędkości. Na wydzielonym torowisku był to środek lokomocji sprawny i efektywny. Wozy PCC szybko rozprzestrzeniły się w świecie. Również Niemcy w tamtym czasie eksperymentowali z tego rodzaju konstrukcjami, adaptując jedynie niektóre rozwiązania zza oceanu. To w Niemczech powstała konstrukcja bardzo pojemnego wozu przegubowego. Połączenie zalet PCC i pojazdu przegubowego, uzupełnione udziałem elektroniki w układach zasilających i sterujących, doprowadziło do zbudowania nowoczesnych tramwajów - z grusza rzecz biorąc takich, jakie obecnie znamy.
Tramwaj typu PCC w Pittsburgu
Tramwaj typu PCC w Pittsburgu

Lata 40. i 50. XX wieku Po II wojnie światowej rozpoczęła się w USA masowa likwidacja linii tramwajowych. Z jednej strony było to spowodowane szybkim wzrostem zamożności społeczeństwa i relatywnym spadkiem cen samochodów osobowych, co radykalnie zmniejszyło zapotrzebowanie na lokalny transport publiczny. Z drugiej, miało związek z polityką komunikacyjną wielu miast i stanów, których władze uznały utrzymywanie tramwajów za przeżytek. W wielkich miastach transport tego rodzaju - jak wówczas twierdzono: zajmujący zbyt wiele miejsca i blokujący ruch innych pojazdów - został zastąpiony metrem i liniami autobusowymi.

1950 Z początkiem lat 50. firmy włoskie - FIAT i Viberti - oraz niemieckie - Henschel - inicjują budowę autobusów przegubowych. Mogły być one początkowo wykonywane w oparciu o autobusy z silnikiem z przodu lub podpodłogowym, ze względu na konieczność stosowania wleczonej przyczepy, czyli drugiego członu. Silnik podpodłogowy był np. montowany w popularnych u nas autobusach Ikarus 280. Powodowało to jednak podniesienie podłogi, podczas gdy od lat trwały próby obniżenia podłogi autobusów miejskich. Z kolei zastosowanie silnika z tyłu - dla obniżenia podłogi - uniemożliwiało budowanie autobusów przegubowych w oparciu o dany model... Dopiero skonstruowanie przez firmę Mercedes-Benz mechanizmu przeciw wężykowaniu umożliwiło zastosowanie przyczep pchających, z silnikiem umieszczonym z tyłu pojazdu, i powstanie członowych autobusów niskopodłogowych. Dla pojazdów trójczłonowych stosuje się perony jak dla pojazdów kolejowych, ze względu na konieczność wykorzystywania silnika podpodłogowego. Często są to autobusy torowe.

Lata 60. Powstają rozwiązania konstrukcyjne polepszające widoczność w autobusach miejskich - najpierw poprzez zastosowanie świetlików w dachu, a następnie podniesienie całej konstrukcji w celu powiększenia okien (Chausson).

Lata 70., 80. i 90. Zarysowuje się coraz silniejsza tendencja do obniżania podłogi, aby ułatwić wsiadanie i wysiadanie osobom o ograniczonej zdolności poruszania się i przyspieszyć wymianę podróżnych na przystankach. Rozwiązania te wcześniej upowszechniają się w tramwajach. Po 2000 r. autobusy w pełni niskopodłogowe z silnikiem w zabudowie wieżowej w tylnym narożniku nadwozia stają się standardem w segmencie miejskim.

Lata 80. Odrodzenie tramwajów! Wiele miast na świecie powraca do tego środka transportu, który okazuje się wydajniejszy, tańszy w eksploatacji i bardziej ekologiczny niż autobus. Miało to też związek z zastosowaniem i upowszechnieniem techniki tramwajów niskopodłogowych. Okazało się w dodatku, że prowadzenie nowoczesnego tramwaju pośród strefy pieszej nie stanowi zwykle utrudnienia, a często wręcz wzmacnia atrakcyjność centrum miasta. W efekcie o ile ok. 1980 r. istniało na świecie czterysta sieci tramwajowych, w 2000 r. ich liczbę szacowano już na 460. W Europie liderem odrodzenia komunikacji tramwajowej stała się Francja. Okres masowego zamykania połączeń do 1985 r. przetrwały tam ledwie trzy szczątkowe sieci, mające łącznie 43,3 km torowisk, zaś w 2011 r. działało już dziewiętnaście systemów, 471 km torowisk, a kolejne 262 km były w budowie.

Koreański autobus ładowany prosto z jezdni
Fiat 2472 Viberti

Lata 90. Ze względu na duży wpływ silników spalinowych na zanieczyszczenie środowiska, stosuje się coraz bardziej rygorystyczne normy emisji spalin, a przedsiębiorstwa transportowe coraz częściej kupują autobusy napędzane mniej szkodliwym gazem ziemnym (CNG, ostatnio również biogazem i LNG). Wprowadza się również autobusy o napędzie hybrydowym.

Pierwsza dekada XXI w. Nowością staje się tworzenie hybryd - autobusów elektrycznych, korzystających głównie z akumulatorów (w opozycji do klasycznych trolejbusów), ale będących w stanie doładować prąd w trakcie jazdy. Bardzo nowoczesnym rozwiązaniem jest wykorzystanie w tym celu nie napowietrznej trakcji elektrycznej czy metalowej szyny, ale technologii SMFIR (Shaped Magnetic Field in Resonance). Polega ona na tym, że po przejechaniu nad obszarem zasięgu pola uzupełniana jest energia bez kontaktu stykowego. Rozwiązania takie testuje się m.in. w Korei Południowej, gdzie na jednej z tras jeździ autobus zasilany w ten sposób.

Koreański autobus ładowany prosto z jezdni

2012 Zespół konstruktorów z Utah State University zademonstrował prototyp autobusu elektrycznego Aggie Bus, wyposażony w system ładowania bezstykowego o mocy 25 kW. Według oficjalnych informacji całkowitą sprawność uzupełniania energii na odległość do ok. 15 cm oceniano na ponad 90%. Pojazd tego rodzaju, elektryczny lub hybrydowy, doładowuje akumulatory podczas krótkich postojów na przystankach. Ma to być uzupełnieniem regularnego ładowania nocnego, związanego z cyklem pracy autobusu.

2016 W Singapurze, w normalnym ruchu ulicznym, testowane są w pełni autonomiczne autobusy (10), w których pasażer dokonuje wyboru przystanku, a autobus - dzięki LIDAR-owi oraz komputerom - sam wybiera trasę i omija przeszkody. W sierpniu firma SMRT Services (drugi największy publiczny przewoźnik na lokalnym rynku), razem z holenderskim partnerem, firmą 2Getthere Holding, wprowadza na ulice Singapuru w pełni autonomiczne taksówki. Celem władz Singapuru jest przejście na w pełni autonomiczną flotę taksówek w formie niewielkich busów już w 2018 r.

Autonomiczny bus w Singapurze
Autonomiczny bus w Singapurze