По мере того, как города по всему миру расширяются и увеличивается городское население, заторы на дорогах и выбросы транспортных средств стали двумя наиболее насущными экологическими проблемами. Плохое качество воздуха, обусловленное в основном сжиганием ископаемого топлива в автомобилях, грузовиках и автобусах, связано с широким спектром респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний. В ответ многие столичные районы обращаются к транзиту по легкой железной дороге (LRT) в качестве чистого, эффективного и масштабируемого решения. Системы легкой железной дороги не только перемещают тысячи пассажиров в час, но и помогают перемещать поездки от частных автомобилей, непосредственно уменьшая загрязняющие вещества, которые ухудшают качество городского воздуха. В этой статье рассматривается, как легкое железнодорожное сообщение способствует более чистому воздуху, рассматриваются реальные данные из городов, которые инвестировали в LRT, и исследуются проблемы и будущие возможности для максимизации этих преимуществ.

Что такое транзитный поезд?

Легкий железнодорожный транзит - это форма городского железнодорожного транспорта, который обычно работает на выделенных путях или правах проезда, часто на уровне улиц, но иногда в туннелях или на возвышенных сооружениях. Он отличается от тяжелого железнодорожного транспорта (подземные или пригородные железные дороги) его меньшей пропускной способностью на поезд, более легким весом транспортного средства и способностью перемещаться по более узким кривым и более крутым классам. Современные легкорельсовые транспортные средства почти повсеместно питаются от электричества, что означает, что они производят ток от верхнего катенария проводов, что означает, что они производят нулевые выбросы выхлопных газов в точке работы. Эта электрификация является ключевым преимуществом по сравнению с дизельными автобусами и многими более старыми пригородными поездами. системы LRT предназначены для обслуживания коридоров средней и высокой плотности, соединяющих городские центры с пригородами и обеспечивающих частый, надежный сервис, который может конкурировать с частными автомобильными поездками с точки зрения скорости и удобства.

Механизмы улучшения качества воздуха

Сокращение выбросов Tailpipe

Самый прямой способ, которым легкорельсовый транспорт улучшает качество городского воздуха, - это замена поездок, которые в противном случае были бы сделаны транспортными средствами с бензиновым или дизельным двигателем. Каждая пассажирская миля, пройденная на электрическом легком рельсе, избегает выбросов выхлопных газов монооксида углерода, оксидов азота (NOx), летучих органических соединений (ЛОС) и мелких твердых частиц (PM)2,5 и PM10 , которые были бы испущены эквивалентной автомобильной поездкой. Исследование Американской ассоциации общественного транспорта (]APTA ) показало, что общественный транспорт, включая легкорельсовый, снижает выбросы парниковых газов в США примерно на 37 миллионов метрических тонн в год. На пассажиро-мильном основании, легкорельсовый транспорт выделяет на 62% меньше CO2, чем средний автомобиль с одним пассажиром. Когда электрическая сеть питается от возобновляемых или низкоуглеродистых источников, польза от качества воздуха

Снижение пробок и идлинга

Снимая автомобили с дороги, легкорельсовый транспорт облегчает заторы, что, в свою очередь, снижает частоту остановки и движения и длительные периоды холостого хода - два условия, которые значительно увеличивают выбросы на милю. Министерство транспорта США подсчитало, что заторы заставляют американцев тратить почти 3 миллиарда галлонов топлива в год. Каждый гонщик LRT, который переходит от вождения, помогает сократить эти отходы. Даже скромный модальный сдвиг может сократить пиковые заторы на 10-15%, что приводит к непропорционально большему сокращению локализованных горячих точек загрязнения, таких как перекрестки и развязки автострад.

Поощрение устойчивого транспорта и моделей землепользования

Легкие железнодорожные системы часто являются катализаторами для транзитно-ориентированного развития (TOD): компактные, смешанные районы, предназначенные для пешеходного движения и обеспечения легкого доступа к транзитным станциям. TOD снижает потребность в длительных поездках на автомобиле и делает более жизнеспособными пешеходные, велосипедные и другие транзитные режимы. Со временем это преобразование землепользования запирает более низкие пройденные мили на душу населения (VMT) и связанные с ними выбросы. Агентство по охране окружающей среды США зарегистрировало, что домохозяйства в транзитных районах владеют меньшим количеством автомобилей и управляют на 20-40% меньше, чем в автоориентированных пригородах.

Глобальные тематические исследования и доказательства

Портленд, Орегон

Система скоростных скоростных поездов в Портленде была знаковым случаем с момента ее создания в 1986 году. Продольное исследование Университета Орегона показало, что в период с 1990 по 2010 год расширение MAX было связано с сокращением VMT на душу населения в столичном регионе на 16%, даже когда население выросло почти на 30%. Это сокращение VMT непосредственно привело к снижению выбросов NOx и ТЧ. Департамент качества окружающей среды Орегона сообщил, что качество воздуха в Портленде значительно улучшилось в коридорах, обслуживаемых легкой железной дорогой, при этом концентрация озона снизилась более чем на 20% в течение двух десятилетий.

Страсбург, Франция

Страсбург вновь ввел трамвай (легкий рельс) в 1994 году после десятилетий автобусного обслуживания. В течение пяти лет система перевозила более 200 000 пассажиров в день и заменяла примерно 30 миллионов поездок на автомобиле ежегодно. Исследование, опубликованное в журнале Transport & Health, показало, что качество воздуха в Страсбурге заметно улучшилось: концентрации NO2 упали на 15-20% по трамвайным коридорам по сравнению с контрольными маршрутами, а количество дней, превышающих европейские стандарты качества воздуха, сократилось вдвое. Город теперь имеет самую высокую долю общественного транспорта во Франции, на 45% всех поездок.

Денвер, Колорадо

Сеть легкорельсовых железных дорог регионального транспортного округа (RTD) в Денвере выросла с 21 мили в 1994 году до более чем 100 миль сегодня. После открытия линии Западного коридора в 2013 году Департамент общественного здравоохранения и окружающей среды Колорадо измерил снижение на 12% PM 2,5 вблизи коридора, несмотря на одновременное увеличение региональных миль транспортных средств. Опросы RTD показывают, что 25% легкорельсовых пассажиров ранее ездили в одиночку, непосредственно удаляя сотни автомобилей из перегруженных артерий каждый день.

Другие примечательные примеры

Система TRAX в Солт-Лейк-Сити помогла региону соответствовать федеральным стандартам качества воздуха для твердых частиц. В Японии такие города, как Хиросима и Токио, долгое время полагались на сети легкорельсовых и трамвайных путей, чтобы поддерживать низкое загрязнение воздуха, несмотря на высокую плотность населения. Во всем мире Всемирная организация здравоохранения отмечает, что города с обширным железнодорожным транзитом последовательно демонстрируют более низкие средние уровни ТЧ 2,5 , чем сопоставимые города, зависящие от автомобилей.

Здоровье и экономические преимущества

Улучшение качества воздуха от легкорельсового транспорта приводит к ощутимым преимуществам для здоровья. Снижение воздействия PM2.5 и NOx снижает показатели астмы, сердечных приступов и преждевременной смертности. По оценкам Американской ассоциации общественного здравоохранения, каждые 10% сокращения PM2.5 в крупном городе ежегодно спасает сотни жизней. С экономической стороны, меньше респираторных заболеваний означает более низкие расходы на здравоохранение и меньше потерянных рабочих дней. Стоимость недвижимости вблизи станций легкорельсового транспорта также имеет тенденцию к росту, увеличивая налоговые поступления, которые могут быть реинвестированы в инфраструктуру и техническое обслуживание.

Вызовы и соображения

Несмотря на свои преимущества, легкорельсовая железная дорога не является панацеей. Капитальные затраты на новые линии могут превышать 100 миллионов долларов за милю, особенно когда требуются туннели или повышенные конструкции. Политические и финансовые препятствия могут задерживать проекты на десятилетия. Более того, преимущество качества воздуха зависит от сочетания электроэнергии: если система легкорельсовой железной дороги потребляет энергию из энергосистемы с большим количеством угля, ее выбросы в течение жизненного цикла могут быть лишь незначительно ниже, чем у современных дизельных автобусов. Однако, поскольку декарбонизация сетей, управляемая возобновляемыми источниками энергии и природным газом, преимущество электрической железной дороги растет. Другая проблема заключается в том, чтобы легкие железные дороги были интегрированы с другими режимами (автобусы, тротуары, велосипедные дорожки) для обеспечения бесшовной связи на последнюю милю; в противном случае, легкорельсовые поезда могут по-прежнему полагаться на автомобили для части своих поездок. Наконец, легкорельсовая железная дорога может испытывать дефицит езд, если городское разрастание продолжается без поддерживающей политики зонирования. Станции, расположенные в районах

Будущие направления: электрификация и возобновляемая энергетика

Для максимального повышения качества воздуха многие транзитные агентства берут на себя обязательства по 100% возобновляемой энергии для работы на легких железных дорогах. Например, столичная транзитная система Сан-Диего уже перешла на 100% возобновляемую энергию для своей сети троллейбусов (легких железных дорог). Другие города сочетают расширение легких железных дорог с агрессивной политикой TOD и ценами на перегруженность, чтобы отвести пассажиров от частных транспортных средств. Следующий рубеж включает в себя легкие железные дороги с батарейным питанием, которые могут работать без накладных проводов для коротких сегментов, снижая визуальные беспорядки и затраты на строительство при сохранении обслуживания с нулевым уровнем выбросов. Эти инновации обещают сделать легкие железные дороги еще более привлекательным и чистым видом городского транспорта.

Заключение

Легкий железнодорожный транзит является проверенным, эффективным инструментом для улучшения качества городского воздуха. Заменяя автомобильные поездки электропоездами с нулевым уровнем выбросов, уменьшая заторы и поощряя более плотное, более удобное для прогулок развитие, LRT непосредственно уменьшает наиболее вредные загрязнители, которые преследуют городских жителей. Данные из Портленда, Страсбурга, Денвера и многих других городов подтверждают, что продуманные инвестиции в легкие железные дороги могут привести к измеримому снижению концентраций NOx, PM и CO2, наряду со значительными медицинскими и экономическими сопутствующими выгодами. Хотя проблемы, связанные с затратами, сетевым сочетанием и интеграцией землепользования, остаются, они могут быть преодолены с помощью разумной политики, инновационного финансирования и приверженности чистой энергии. Для любого города, серьезного в достижении целей качества воздуха и построении устойчивого будущего, легкие железные дороги заслуживают центрального места в транспортном инструменте.