Оба едут на стальных колёсах по стальным рельсам, и издалека современный легкорельсовый вагон может выглядеть как короткий поезд. Различия — в правилах, по которым работает каждый. Магистральный поезд отделён от всего остального и держится подальше от других поездов с помощью сигналов. Трамвай часто делит пространство с пешеходами, велосипедистами и машинами, и от его водителя ожидается остановка перед любым появившимся препятствием. Почти все остальные различия следуют из этого.
Все цифры ниже — типичные значения. Они различаются от страны к стране и от системы к системе, поэтому воспринимайте их как обычный порядок величины, а не как правила.
Движение по видимости или по сигналу
Водитель трамвая на участке улицы ведёт состав по видимости. They look ahead, and they must be able to stop within the distance they can see. Speeds in streets are low, commonly around 50 km/h (31 mph) or less, and trams are built with strong brakes, including track brakes that clamp onto the rail. An emergency rate of about 2.5 m/s² is a reasonable typical figure.
Магистральный поезд так работать не может. Он тяжёлый, сцепление есть только между стальным колесом и стальным рельсом, а торможение мягкое: обычные значения ниже 1 m/s², и в этой записи для масштаба взято осторожное округлённое 0.5 m/s². На 100 mph водитель не смог бы остановиться в пределах видимого расстояния. Поэтому сигналы дают водителю разрешение на проезд по участку пути, как объясняется в как сигнализация железной дороги разделяет поезда.
Тормозной путь от скорости v при постоянном замедлении a равен v² ÷ 2a. Для приведённых выше цифр:
- Трамвай, 50 km/h = 13.9 m/s: 13.9² ÷ (2 × 2.5) = примерно 39 m.
- Магистральный поезд, 50 mph = 22.35 m/s: 22.35² ÷ (2 × 0.5) = примерно 500 m.
- Магистральный поезд, 100 mph = 44.7 m/s: 44.7² ÷ (2 × 0.5) = примерно 1,998 m, почти 2 km.
Поэтому трамвай может делить улицу, а скоростной поезд — нет. Переезды — место, где два мира встречаются; об этом в как автоматические шлагбаумы узнают о приближении поезда.
Контактная сеть: 750 V или 25,000 V
Трамваи обычно получают питание от контактного провода при низком напряжении, обычно 600–750 V постоянного тока. Low voltage suits a street: wires hang close to buildings, and the equipment on the vehicle is smaller. The cost is current. Power is voltage times current, so a low voltage needs a large current for the same power, and that means thick wires and substations placed fairly close together.
Электрифицированные по контактной сети магистрали Великобритании используют 25 kV переменного тока, то есть 25,000 V. Соотношение 25,000 ÷ 750 — примерно 33 раза, или примерно 42 раза против 600 V. При той же мощности ток примерно в 33 раза меньше, поэтому провод может быть легче, а точки питания — дальше друг от друга. Высокому напряжению нужны большие зазоры, поэтому мосты и тоннели на таких линиях приходится строить или переделывать. Не все магистрали устроены одинаково: некоторые используют третий рельс примерно на 750 V постоянного тока, а в других странах — иные системы.
Повороты и подъёмы
Магистраль проектируется ради скорости. Её повороты плавные, обычно радиусом в сотни метров и больше, а подъёмы небольшие. Распространённое ограничение для тяжёлой железной дороги — около 1 к 100 или 1 к 50, то есть 1%–2%, по причинам, изложенным в почему железные дороги идут вдоль рек.
Трамвай вынужден следовать улице. Крутые повороты — обычное дело, с минимальными радиусами порядка 20–25 m, а современные вагоны справляются с более крутыми подъёмами, обычно 6%–8%, а в некоторых системах и больше. Они могут это, потому что легче, часто имеют моторы на многих осях и едут медленно. Колёса по-прежнему следуют идее конических колёс, описанной в «Конические колёса: как поезд сам поворачивает на кривой», но трамвай вынужден проходить поворот на ползучей скорости.
Более лёгкие вагоны, более лёгкий путь
Магистральные поезда несут тяжёлые осевые нагрузки, обычно около 20–25 t на ось для грузовых и немного меньше для пассажирских составов, поэтому путь нуждается в глубоком балласте, прочных рельсах и надёжных мостах. Трамвай легче, его осевая нагрузка часто около 10 t. Путь можно встроить в дорожное покрытие с желобчатым рельсом, и его дешевле проложить, что во многом объясняет, почему города выбирают именно его.
Легкорельсовый транспорт занимает промежуточное место между ними. Обычно у него собственная полоса на большей части протяжённости, скорости выше, чем у уличного трамвая, и более длинные остановки, но в центре он может идти по улице. Это спектр, а не категория с чёткой границей.
Бок о бок
| Параметр | Трамвай | Магистральный поезд |
|---|---|---|
| Управление | По видимости | По сигналу |
| Напряжение контактной сети | 600–750 V постоянного тока | 25 kV переменного тока (Великобритания) |
| Минимальный радиус кривой | около 20–25 m | сотни метров |
| Максимальный уклон | около 6%–8% | около 1%–2% |
| Осевая нагрузка | около 10 t | около 20–25 t |
В Valley Rail
В описании Valley Rail: Train Tycoon упоминает легкорельсовый транспорт, который доставляет болельщиков от вокзала прямо к стадиону, а также шесть моделей поездов — от одновагонного пригородного до обтекаемого экспресса. В описании не говорится, как строится или водится легкорельсовый транспорт, поэтому всё выше — реальная инженерия, а не описание игры.
Что из этого вынести
- Трамвай ведётся по видимости и останавливается за десятки метров; скоростному поезду нужны сигналы, потому что на 100 mph ему нужно около 2 km.
- Типичные трамвайные провода несут 600–750 V постоянного тока; контактные провода магистралей Великобритании — 25 kV переменного тока, примерно в 33 раза выше, чем 750 V.
- Трамваи принимают крутые повороты и подъёмы, потому что они лёгкие и медленные.
- Легкорельсовый транспорт — это спектр между уличным трамваем и тяжёлой железной дорогой.
Valley Rail: Train Tycoon позволяет прокладывать путь между городами, покупать поезд и вести маршрут самостоятельно, а также легкорельсовый транспорт, который доставляет болельщиков от вокзала прямо к стадиону. Деньги, которые приносит каждая поездка, существуют только в игре и не имеют денежной стоимости. Valley Rail находится на закрытом тестировании и пока не доступна публично.