除了PRT车辆之外,车辆主要使用钢轮运行在钢轨上,因为低滚动阻力和单轮上可以支承的沉重重量。一些高速交通系统利用运行在混凝土梁或“钢轨”上的带有橡胶轮胎的车辆并且这些车辆是自动导向的,这样的车辆的缺点是较高的滚动阻力、更多的运行费用和较低的重量支承能力。橡胶轮胎系统的另一个缺点发生在穿过道岔的运转中。在一个系统中 (图19-18),橡胶轮胎相隔足够远,以允许在道岔位置铺设带有尖轨尖端和辙叉的正规铁路轨道结构。车辆每端具有两个钢轮和一个轮轴。随着车辆接近道岔,混凝土钢轨向下倾斜以致于车辆支承在钢轮上通过道岔,在此之后混凝土钢轨向上倾斜以再次支承车辆。在这种橡胶轮胎系统中,车辆必须以较低的速度运行通过道岔。

巴黎Metro橡胶轮胎高速交通车辆的导轨和车辆横断面

注: 对于通过道岔的引导需要钢轨和车轮。

PRT系统为专门的用途设计,并使用一种最能满足这个用途的车辆。这些系统大部分用于转移机场或旅游中心的乘客。橡胶轮胎是首选的,一部分是因为它们能为陡至10%的坡度提供牵引力。如果导轨遭受雪或冰,必须在寒冷天气中加热轮胎的运行表面。磁悬浮支座也在考虑中。每个车辆的运客量从4个座变化到20个。大部分车辆以单节或两节运行,不过有些以5~8节车厢的列车运行。

1 牵引的方法

用于城市间客运和货运系统的列车主要由柴油电力机车移动。在交通密度保证的地方,电力机车和一个高架的承力索或一条导电轨一起使用。大部分通勤系统由柴油电力机车产生动力,在有些车厢带有推拉式控制机构,所以在路线的每个终端列车不需要回转。有些通勤系统是电气化的,并且每节车厢拥有它自己的电动机,因此不需要单独的机车。所有的城市高速铁路运输都是电气化的,并且每节车厢对于每个轴具有一个驱动电动机为必需的高速加速与降速给出充分的附着力。私人高速交通系统也是电气化的。不过,一些PRT系统由沿着导轨相隔一定距离安置的线性感应电动机推动。推动力由车辆底部的反应板来完成。FTA赞助的对PRT系统的研究包括下列制导的缩型车辆系统: 悬浮的单轨道,混凝土导轨上的空气悬浮,铝导轨上的橡胶轮胎以及在混凝土导轨上的橡胶轮胎。当然也能开发其他系统。

因为调车是私人高速交通的一个如此重要的部分,所以传统的双轨系统具有一个重大的优势,虽然它将是困难的但并非不可能克服。例如,示于图19-19的载人移动器车辆支承在橡胶轮胎上,并且由另外一套压在钢导梁上的橡胶轮胎制导。对于调车,导梁的一端可以来回移动以排列起想得到的轨道。示于图19-20的私人高速交通车辆支承在4个橡胶轮胎车轮上,并且在导轨上由另外一组四橡胶轮胎车轮引导。导轮可以是计算机控制的以使得车辆沿着左边或右边的导轨面。因而,在车站,通过引导导轮沿着一个导轨面,可以使车辆通过; 或者使车辆进入车站轨道稍做停留,通过引导导轮沿着另一个导轨面。在导轨上不需要其他的可动部件使车辆迂回或停在一个车站。

Westinghouse载人移动器系统的导轨和车辆的横断面

带有单个高架导轨的波音私人高速交通系统的轮廓图

注: 位于西弗吉尼亚大学,磨根城,W.V.车辆容纳8个座位和13个站位。速度范围达30mi/h。在高峰期间,这个系统运行在预定的基础上; 否则,在乘客要求的自助式服务基础上。加热轮胎运行表面以融化雪或冰。

任何类型的系统的支座可以是车轮 (钢轮胎或橡胶轮胎),气垫悬浮 (图19-21) 或磁悬浮 (图19-22)。因为每种类型的悬浮都是昂贵的且复杂的,于是必须有高于一切的优势以证明如果使用这样的一个系统花费是应当的。

运输系统的动力可以是柴油发动机,电动机,燃气轮电力发动机,燃气轮液压发动机,喷气推进发动机和线性感应电动机 (图19-21),或者气动的。在任一给定运输系统的推进器类型的选择中,必须考虑每种的成本和特点。关于柴油电力驱动和电动机驱动有大量经验,关于燃气轮电力发动机和燃气轮液压发动机有一些经验。经验表明,与柴油电力驱动或电动机驱动相竞争是困难的。到目前为止,涡轮电力驱动或涡轮水力驱动的效率还赶不上另外两种。

履带气垫车原理示意图

注: 带有用于线性感应电动机的垂直反应轨。

对于高于100mi/h的速度,电动机驱动优于柴油电力驱动,因为电动机驱动不需要牵引发电设备的重量; 而且,对于短期时间,它可以从承力索上吸收大量电力,而柴油电动机具有固定的最大电力。

使用支承在传统轨道的钢轨上的电动电力机车的试车中已经得到了超过200mi/h的速度。

然而,为了有规则地得到200~300mi/h的速度,车辆可能必须用线性感应电动机或涡轮喷气发动机来产生动力。不过,因为噪声级后者可能是不能采用的,并且对于如此高的速度,前者在保持轨道电抗器成一精确直线和平面以及维持它免受风积的岩屑、沙、雪和冰中有困难。在这样的速度下,克服空气阻力所需要的电力是相当大的。