20
Good morning and welcome to conference. As you will now be aware my name is Jon DareWilliams and I would like to start by thanking you for choosing to come and listen to me speak today on the topic of ‘Personal Rapid Transit’ with the imaginative sub heading ‘it moved me’. I have two main objectives I would like my presentation to achieve, firstly, to consider an alternate transport response to support the continued growth and densification of our cities, secondly, to challenge us as professionals not to be constrained to the ‘normal’ transport responses to the increasing challenges we face in dealing with the movement of goods and people. In an attempt to do this I am going to consider the concept of Personal Rapid Transit by presenting examples of its current deployment and question whether it has a role to play in responding to urbanization, then, in very broad terms, consider its potential in Brisbane, our host City. So not a lot to achieve in 20 minutes then, eh? 1

FINAL Personal Rapid Transit

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: FINAL Personal Rapid Transit

Good morning and welcome to conference. As you will now be aware my name is Jon Dare‐Williams and I would like to start by thanking you for choosing to come and listen to me speak today on the topic of ‘Personal Rapid Transit’ with the imaginative sub heading ‘it moved me’. I have two main objectives I would like my presentation to achieve, firstly, to consider an alternate transport response to support the continued growth and densification of our cities, secondly, to challenge us as professionals not to be constrained to the ‘normal’ transport responses to the increasing challenges we face in dealing with the movement of goods and people. In an attempt to do this I am going to consider the concept of Personal Rapid Transit by presenting examples of its current deployment and question whether it has a role to play in responding to urbanization, then, in very broad terms, consider its potential in Brisbane, our host City. So not a lot to achieve in 20 minutes then, eh? 

1

Page 2: FINAL Personal Rapid Transit

I mentioned PRT as a response to urbanisation. As a backdrop it is useful to appreciate that there has been a recent change in the balance of the World’s population living in rural areas to living in urban areas. As you will see in the graph, the trend towards more urban living has been established for some time. Globally, the tipping point between rural and urban living is reported to have occurred in around 2007. Australia itself presents a picture of long standing urbanisation with the majority of its population historically clustered within its main cities.Urbanization brings with it a number of fundamental challenges. It requires planning for new cities with higher densities, for expanding existing cities and densifying existing urban centres. It is reported that dense cities do benefit from more efficient operation pointing to densification as being more effective than spatial growth. At the heart of accommodating urbanisation is the need to understand and accommodate the effective movement of goods and people. 

2

Page 3: FINAL Personal Rapid Transit

One of the challenges that we face as professionals, I believe, is our propensity to focus on traditional responses. You will probably all be familiar with the graphic on the screen, or at least a variation of, which sets a mode hierarchy to how would we like to see the movement of goods and people accommodated. Within this hierarchy we have a set of understood modes and, I would propose, are pretty adept at looking at better ways of prioritising the preferred modes. However, do we constrain ourselves by not looking laterally enough within our mode hierarchy at alternate responses. Are we, inadvertently, constrained too early in our optioneering?I wonder if this is in part to explain why concepts such as Personal Rapid Transport have struggled in development. Which leads me nicely onto…

3

Page 4: FINAL Personal Rapid Transit

PRT. By describing the challenges of urbanization and considering in broad terms whether we inadvertently constrain our responses to the problems we face now and in the future, I would now like you to consider whether Personal Rapid Transit can assist in supporting urbanization and in particular, densification. 

4

Page 5: FINAL Personal Rapid Transit

So, what is PRT. Well, in the context of this presentation at least, I am referring to systems such as the Heathrow Ultra PRT System, arguably the most well known system in operation. For further definition I will refer to the Advanced Transit Association (ATRA) definition of a Personal Rapid Transit System which states that a system needs to demonstrate the majority of the following characteristics:• Direct origin‐to‐destination service with no need to transfer or stop at intermediate 

stations• Small vehicles available for the exclusive use of an individual or small group traveling 

together by choice• Service available on demand by the user rather than on fixed schedules• Fully automated vehicles (no human drivers) which can be available 24 hours a day, 

seven days a week• Vehicles captive to a guideway that is reserved for their exclusive use• Small (narrow and light) guideways, usually elevated but also can be at or near ground 

level or underground• Vehicles able to use all guideways and stations on a fully‐connected network

5

Page 6: FINAL Personal Rapid Transit

Building on the definition of PRT let’s look at the typical system characteristics; 

Vehicles – the vehicles tend to be lightweight pods able to accommodate a small number of people, around 4, and provide a private climate controlled environment which can carry passengers between stations. On screen are a number of examples of types of system in operation or coming into operation. Most current designs are powered by electricity. Power can either be transmitted via lineside conductors or on‐board batteries which can be recharged at stops. 

Track – There are basically two types of track, a vehicle guideway or rail track. Alignments can include elevated beams similar to monorails that facilitate rail lines, or bridge‐like trusses that supporting internal guideways for vehicles.

Stations – To maximise the benefit in urban areas stations can be close together, and are located adjacent to the mainline so that through traffic can bypass vehicles picking up or dropping off passengers. Each station will have multiple independently operating stopping bays to enable vehicles in a system to be stored at stations when they are not in use. When user demand is low, surplus vehicles could be configured to stop at empty stations at strategically placed points around the network. This enables an empty vehicle to quickly be despatched to wherever it is required, with minimal waiting time for the passenger.

Operation – Moving the vehicles around the track on a PRT system is most effectively achieved through vehicle‐mounted switches or conventional steering. This permits faster 

6

Page 7: FINAL Personal Rapid Transit

switching, so vehicles can be closer together and simplifies the guideway. Conversely however, track‐switching (as found on most conventional rail lines) can simplify the vehicle design.

Performance ‐• SpeedsMost PRT systems operate in the region of 40–70 km/h (25–45 mph). Rail based 

systems can achieve higher maximum speeds, typically 90–130 km/h (55–80 mph) and sometimes well in excess of 160 km/h (100 mph).

• Headway Headway impacts on the passenger capacity of the network. Technology theoretically permits closer spacing than the two‐second headways recommended for road vehicles. Ultra PRT currently operates on a 4 second headway but are seeking to improve this to 2 seconds and potentially below.

• CapacityWith two‐second headways and four‐person vehicles, a single PRT line can achieve theoretical maximum capacity of 7,200 passengers per hour. However, assuming an average vehicle occupancy of 1.5 persons per vehicle, the maximum capacity is 2,700 passengers per hour. Capacity is inversely proportional to headway. Therefore, developments in headway can have a significant impact on capacity.

6

Page 8: FINAL Personal Rapid Transit

I would now like to guide you through a couple of systems in operation. The first, Known as the West Virginia University Personal Rapid Transit (WVU PRT), has been in operation since 1975. It was initially developed during a period of optimism for PRT with the (then) Urban Mass Transportation Administration of the Department of Housing and Urban Development (HUD) reporting benefits of PRT compared to mass transit. These reports have been attributed as the catalyst for a spike in the development of PRT systems at the time.

The track is 13.9 kilometres long and links the University’s separated campuses. There are five two level stations along the line with access to the system via the upper level. The WVU PRT is largely elevated and vehicles with rubber tyres run along concrete guideways. The vehicles contain eight fixed seats with standing room for a further 12 allowing 20 people to travel in reasonable comfort. The vehicles are powered by an electric motor with electric pickups fixed on both sides of each car which in turn connect to the electrified rails and can travel up to 50kph.

The WVU PRT uses a centralised guidance system with an early form of moving block control.

7

Page 9: FINAL Personal Rapid Transit

The Heathrow PRT system has been operating successfully since 2011. The route is 3.9km long and provides a link between the Terminal 5 Business Car Park and the terminal itself. The Heathrow System consists of rubber‐tyred, battery‐powered ‘pods’ which are driven autonomously along an open concrete guide way. The pods contain four seats and can comfortable carry passengers and their luggage. The concrete guide way is supported on a lightweight steel structure. Laser technology is used to guide the vehicles along the guideway. The pods are relatively lightweight and have an efficient turning radius’s (five metres) which would enable the system to accommodate challenging built form (should it be required).The Heathrow system uses on‐board guidance systems which eliminate the need for track‐mounted guideway systems to steer the vehicles reducing the systems complexity and therefore cost.

8

Page 10: FINAL Personal Rapid Transit

Masdar City is an ambitious plan to develop the ‘world’s most sustainable eco‐city’. It is seeking to create a ‘greenprint’ for the development of a city that can accommodate the demand for higher density urban living in a more sustainable way. It has many facets to its vision and one of these is (or more appropriately, was) a pod‐based personal rapid transit system. A prototype has been built consisting of a 1.2km track which links a station to the MasdarInstitute of Science and Technology.The Masdar system consists of rubber‐tyred automated battery‐powered vehicles driven autonomously and guided by magnets embedded in the tracks. The pods can accommodate a six person family in comfort. The battery recharges as the pods wait in the stations. Interestingly, the Masdar PRT was planned to include a freight carrying component (or FRT) which is capable of carrying loads and deliveries for residents and hotels.

Disappointingly, in 2010 Masdar dropped its plans for the advancement of the PRT system as part of its movement plan for Masdar City. It has been reported (Consulting, 2010) that a number of challenges led to this decision:• Change in the overall city masterplan design which would have required the PRT system 

to operate under a pedestrian podium• A suitable phasing plan addressing whether the PRT should come before, or after the 

built form• Alternative technologies becoming available

9

Page 11: FINAL Personal Rapid Transit

I would also like to share two projects that I have worked on which have involved the concept design of a PRt system.The first is KACARE, a proposed new city about 60km outside of Riyadh, with clear project objectives to:• Create an exemplar sustainable city• With a High level of internalisation• Built on the concept of mixed use/ human scale neighbourhoodsDesigning a new city from scratch is a great opportunity to integrate transport and land use planning and create a tiered transport network. In designing KACARE, PRT provided a layer of transport which could be used for internal trips and also access into the ‘fingers’ of the development. It also addressed a number of local and cultural issues. These include a low take up of public transport, a climate that is not conducive to walking and culturally women are not permitted to drive so PRT could provide opportunity for wider personal travel.

10

Page 12: FINAL Personal Rapid Transit

I also had the privilege of working with Gensler (architects) on the concept design for a system to support pilgrims undertaking one of the rituals of Hajj. The brief required a system which could • Accommodate 15,000 pilgrims/ hour• Be mindful of the fact that they would be captive for 40 minutes• Be sympathetic in design• Interface with external transport systems• Provide boarding and alighting for mobility impaired pilgrimsThe plan above shows the concept design for one of the PRT stations (prepared in conjunction with Gensler) which interfaces directly with a heavy rail station.

11

Page 13: FINAL Personal Rapid Transit

Having provided an overview of the types of systems available and currently in operation and projects in which the deployment of PRT has been considered, let’ summarise the benefits:• Public Transport Choice. PRT provides a level of personal service that crosses the 

boundaries between public and private transport and could attract a wider audience.• Personal Security. Combined with well designed boarding and alighting points the 

personal nature of PRT enhances the perception of personal safety.• Environmental Benefits. It has been reported that the direct nature of PRT networks, the 

lightweight vehicles and reduced emissions present a favourable case for PRT.• Equitable access. All vehicles and stations can be designed to be DDA compliant.• Retro(‐fitability?). PRT has the ability to penetrate into constrained urban areas due to 

the opportunity to use lightweight elevated rails and the (relatively) tight turning radii it can accommodate

• 24 hour access. PRT offers the opportunity for 24hr access as the system is automated and driverless.

Hopefully, that gives you a brief background into PRT, which leads into considering Brisbane as a City that could benefit from PRT.

12

Page 14: FINAL Personal Rapid Transit

Like many Cities Brisbane is planning for growth. The City Plan adopted by Council in 2014 clearly articulates the strategy for facilitating this growth including the advancement of a 24/ 7, Connected cityThe City Plan forecasts that by 2031 pedestrian trips on the City streets will double and bus trips will continue to increase. To achieve this vision there will need to be an emphasise on encouraging and facilitating short trips, many of which can be made on foot, Citycycle and to some extent, taxis and buses.

13

Page 15: FINAL Personal Rapid Transit

The map shows a number of the land use clusters within the Brisbane City area. We have South Bank with its restaurants and leisure areas, the cultural precinct with the museum QPAC galleries, QUT, the retail centre around Queens Mall and further north to the Eagle Street commercial and restaurant area. You’ll note that the Brisbane River creates a significant natural barrier through the City. I have added distances to give some context and idea of scale.  The premise I have is that there are benefits to providing  an overlay transport system that brings the city closer together in time and effort (qld summers are notoriously humid) for its inhabitants.

14

Page 16: FINAL Personal Rapid Transit

New transport networks are often difficult to retrofit into existing urban environments. An elevated PRT system can overcome this. At a stretch, you could be led to believe from the examples above that Brisbane was also designed with an elevated PRT system in mind.• There is already first floor activation; the photos show the pedestrian walkway above the 

Cultural Centre bus station that links the Museum to QPAC,  there is also Post Office Square with its retail and food outlets

• The pedestrian walkway along south bank provides a gentle alignment along which a PRT to run

• And the river just begs to be crossed

15

Page 17: FINAL Personal Rapid Transit

Taking the aforementioned opportunities into account, the slide shows a possible alignment for a simple elevated PRT network for Brisbane. The network seeks to connect some of the land uses previously mentioned with a single track system. For information, the elevated cross section would be around 2.1 metres wide (one way) and around 4 metres wide where it to be two way.

The basic form of the network would accommodate:• Above ground level interfaces with buildings• Two additional links across the river• Passing bays at stops• Location of a depot although pods can be stored at stations

The network image has been extracted from a simple publically available PRT network analysis tool developed and accessed through Ultra PRT.

16

Page 18: FINAL Personal Rapid Transit

A desktop and visual inspection has been undertaken identifying opportunities to:

• Cross the Brisbane River at points which do not conflict with the Riverside Expressway. You will see from the photo of Adelaide Street which is looking southwest (if we assume north is to the top of the slide) that there is a great opportunity for a link across the river.• Opportunities to relate to existing first floor activity. I have already covered the opportunity presented by the Cultural Centre again illustrated above.• Fit within the existing urban form. Again, I refer to the potential to follow the pedestrian path on South Bank.• Relate to existing points of interest.

As well as linking the discrete land uses that I have mentioned, a system of this nature could encourage the ‘extension’ of the CBD. Providing a convenient link across the river will enable businesses in the South Bank region to relate well to the CBD and facilitate business to business growth.

17

Page 19: FINAL Personal Rapid Transit

The network, with a very broad, un‐evidence based demand matrix, has been run through the model to generate some data for consideration. What you see here is the extracted point to point travel times. The times are in minutes and for illustrative purposes I have drawn out three journeys and undertaken a PRT v Pedestrian comparison:

• The Streets Beach leisure area on south bank – to the main Shopping precinct, and the Cultural Centre –Botanic Gardens: 18 minute walk (2.2 mins, 2.3 mins)

• Commercial – The Wheel:24 minute walk (2.3 mins)

The reduced travel time reduces the perceived size of the city and would encourage slightly longer trips on those humid summer days.

18

Page 20: FINAL Personal Rapid Transit

So, to wrap up a whistle stop tour of PRT, it is not presented today as the solution to a City’s transport problems. It is not presented as an option for dealing with commuter peaks. It is presented as a mode that warrants further consideration in enabling central city areas to function more effectively where circumstances present the opportunity. It should be considered as another tool in the transport planner’s box of tricks to support urbanisation.

The introduction of PRT at a city level presents a step change in transport provision in dense urban areas. As in the example for Brisbane, start with something tangible, with a deliberate City building purpose.

For Brisbane, the system presented offers the opportunity to link the discrete elements of the city together. It helps reinforce the human scale of the city and increases it’s legibility for infrequent visitors. Connecting the different hubs has a number of possible advantages:

Encourage linked trip making throughout the day Encourage longer tourism trips Provide a ‘postcard’ transport system for Brisbane

I would like to thank you for your time and attention and leave you with one request, when you have a break and walk along south bank, try and imagine what a prt would look like, and how easily it could get you to Queens Street Mall. Thanks a lot.

19