Метро

Рис.6. Контактный рельс

На стрелочных переводах, перекрестных съездах, в местах проходов служебного персонала устраиваются разрывы контактного рельса (воздушные промежутки), величина которых определяется из условия безостановочного прохода подвижного состава.

Подвижный состав

Подвижный состав – то, что двигается в метро по рельсам. А то, что движется, называется метропоездом (подвижным электросоставом). Обычно количество вагонов в метропоездах устанавливается в зависимости от их вместимости, максимального значения пассажиропотока в определенное время и интенсивности движения на линии.

В зависимости от интенсивности пассажиропотока в течение суток возможно изменение количества вагонов в составе поезда. Это логично. Составы метропоездов, как правило, разделяют на отдельные секции, имеющие постоянные тяговые свойства (головной вагон во многих метрополитенах). Секции состоят из определенного числа моторных (те, что тянут весь состав) и прицепных вагонов или из одних моторных вагонов. Цепи управления вагонов в составе связаны междувагонными электрическими соединениями, благодаря чему составы поездов из нескольких секций управляются из головной кабины по системе, гарантирующей синхронную работу моторов всех соединенных секций.

В связи с тем, что на линиях преобладают конечные станции тупикового типа, вагоны применяются с двусторонним расположением дверей и расположением кабины управления в каждом конце секций, что позволяет осуществлять оперативное маневрирование подвижным составом. Состав на конечной станции не уезжает в «никуда», а просто меняет направление движения. Заехал, перешел из «первой» кабины состава в «последнюю» и поехал назад. То есть – уже вперед, но по другому пути (на некоторых линиях – по нему же). Двусторонние двери – для того, чтобы вне зависимости от расположения платформы дружелюбно открыть вам двери. Кто уснул, может выпасть, если прислонился. Хотя на дверях вагонов на двух языках написано – «не прислоняться!».

В большинстве метрополитенов вагоны являются четырехосными. Однако за рубежом на отдельных линиях метрополитена эксплуатируются секции, состоящие из сочлененных кузовов, что увеличивает проходимость составов. Что бы кто ни говорил о суперсовременных вагонах, а самым распространенным в России и СНГ является «ЕЖ» (рис. 7).

Рис.7. Вагон типа «Еж»

Сравнивая подвижной состав метрополитенов различных стран, в соответствии с размерами (габаритами) подвижного состава, можно выделить:

вагоны с железнодорожным габаритом (некоторые линии метро в Нью-Йорке, Лондоне, Париже), которые применяются на выносных линиях, связанных с пригородными участками электрифицированных железных дорог (в принципе – полноценные железнодорожные вагоны, смотри в сравнении рис.8);

вагоны с уменьшенным, чем на железных дорогах, габаритом (в России);

вагоны с габаритом, приспособленным к условиям вписывания в тоннели кругового очертания со скошенными стенками (некоторые линии Лондонского метро (рис. 9)).

Рис.8. Габариты вагонов Лондонского метрополитена

Рис.9. Вагон Лондонского метро со скошенными стенками

В целом размеры и планировку вагонов метрополитена устанавливают из требований условий эксплуатации.

Вагонные депо

Для отстоя подвижного состава и выполнения межпоездного технического осмотра, ремонта предусматриваются вагонные депо (рис. 10). После трудового дня состав должен «принять душ», привести себя в порядок, чтобы завтра снова «выйти на работу». Вагонное депо (электродепо), как правило, размещаются на каждой линии. Сколько цветов на схеме – столько и линий. При протяженности линии более 20 км предусматривается второе электродепо, а при длине линии свыше 40 км – третье.

Рис. 10. Составы в депо

Оснащение электродепо соответствует технологическим процессам обслуживания и ремонта подвижного состава с применением средств диагностики, включающих средства вычислительной техники, механизации и автоматизации технологических процессов, а также агрегатно-поточный метод ремонта отдельных узлов.

Депо – это дом для метросоставов. Территория электродепо имеет размеры, необходимые для размещения комплекса основных и вспомогательных зданий и сооружений, внутриплощадочных инженерных сетей, транспортных проездов и парковых путей с учетом перспективы развития (рис. 11).

Рис. 11. Электродепо

В депо предусматривается размещение инвентарного парка вагонов эксплуатируемых линий за вычетом количества вагонов, оставляемых на ночную стоянку в оборотных и отстойных тупиках линий, на одном из главных путей конечных станций и находящихся в ремонте вне депо.

Пути в депо подразделяются на тупиковые, маневровые, предохранительные и обкаточные. Длина тупиковых путей равна длине эксплуатируемого состава с учетом перспективы. Сооружения депо состоят из ряда отдельных корпусов в соответствии с их назначением (отстойно-ремонтный корпус, компрессорная станция, мотовозный цех, пункт аварийно-восстановительных средств, пожарное депо и т.д.). Отдельные пути (стойла) в депо рассчитываются на установку не более двух составов с максимальным количеством вагонов для линии. В депо предусматриваются камеры для мойки и сушки вагонов, а также для обдувки и отсоса пыли. За вагонами необходим уход.

Канавы в депо оборудованы сетью трубопроводов сжатого воздуха с установкой в них через каждые 20 м воздухоразборных кранов, а также имеют электросеть 380/220 В для подключения сварочных агрегатов и электроинструмента.

Здания электродепо радиофицированы, оборудованы устройствами вентиляции, сетями водоснабжения, водоотвода и канализации, отопления и теплоснабжения, оснащены устройствами пожарной и охранной сигнализации.

Характеристики работы метрополитена

Пассажирооборот в пределах станции рассредоточивается по отдельным направлениям движения, формируя пассажиропотоки. Пассажирооборот формируется в пассажиропотоки. В зависимости от объемно-планировочного решения станционного комплекса этих направлений может быть несколько: на вход на станцию и выход в город с одного торца платформы, вход и выход с противоположного торца, переходы на пересадку и т. п.

Расчетная величина пассажирооборота на станции определяется по его среднесуточному часовому значению. Принято, что работу пассажирского транспорта больших городов можно считать удовлетворительной, если на поездку с периферии в центр города пассажир затрачивает не более 35—40 мин.

Линии, связывая отдельные пункты, образуют единую сеть внеуличного транспорта. В крупных городах наиболее интенсивное движение пассажиров возникает по диаметральным или диагональным направлениям, проходящим через центр. Логично. Они связывают по кратчайшему расстоянию районы города между собой, а также с центром. Линии метрополитена практически всегда проектируют подземными. Практически, но необязательно. В отдельных случаях, например, при пересечении рек, на незаселенных территориях или вдоль линий железных дорог допускаются наземные или надземные участки.

В центральной части города в условиях плотной застройки при наличии архитектурных, исторических памятников и разного рода охранных зон, при необходимости пересечения значительных по глубине и ширине водотоков, как правило, линии проектируют на глубоком заложении.

При развитии линий из центра в периферию их проектируют на мелком заложении. Предпочтение мелкому заложению отдают и при проектировании вновь строящихся метрополитенов в городах, рельефные и строительные особенности которых не отмечены перечисленными выше ограничениями. Так проще.

Линии мелкого заложения имеют определенные преимущества по сравнению с линиями глубокого заложения. Они более удобны для пассажиров, чем линии глубокого заложения. Незначительная глубина заложения станции на такой линии и наличие, как правило, двух входов экономят время перехода пассажира от входа до посадочной платформы. Два входа на станцию способствуют более равномерному заполнению вагонов, ускоряют выход пассажиров с платформы на поверхность. Поскольку сокращается время, затрачиваемое на подходы к платформе, метрополитеном пользуются и те, кто следует на короткое расстояние (1—2 перегона).

О линиях. Их выбирают на стадии строительства. И не просто так. Линии трассируют вдоль магистралей общегородского значения, а станции размещают на перекрестках с пересекающими их магистралями. Размещение станций на перекрестках облегчает и упрощает организацию движения и наземного общественного транспорта.

При разработке генеральной схемы линий устанавливают определенные эксплуатационные принципы работы всех линий в их взаимосвязи. В соответствии с эксплуатационными особенностями различают три возможных варианта схем:

с отдельными, не связанными между собой и пересекающимися в разных уровнях, линиями, по которым осуществляется челночное движение поездов;

с взаимно увязанными между собой линиями, по которым осуществляется маршрутное движение поездов с переходом с одной линии на другую;

с разветвлением на конечных участках не связанных между собой линий для организации на этих участках маршрутного движения поездов.

При независимой друг от друга работе линий с челночным движением поездов пассажиру предоставляется возможность попасть из любой станции одной линии на любую станцию другой с одной пересадкой, хотя и с некоторым излишним проездом. Для передачи порожних подвижных составов с одной линии на другую между ними устраиваются соединительные ветки служебного назначения. Для того, чтобы обеспечить пересечение отдельных линий в разных уровнях, при разработке перегонных тоннелей и станционных комплексов первых очередей строительства (копать начали) предусматривают возможность их пересечения линиями метрополитена последующих очередей.

Вторая эксплуатационная схема работы линий с маршрутным движением поездов позволяет уменьшить число пересадок даже на плотной и протяженной сети метрополитена. Однако при такой схеме возникает необходимость сооружения весьма сложных узлов пересечения линий в одном уровне.

По третьей эксплуатационной схеме с маршрутным движением поездов на концевых участках работают некоторые линии Москвы, Самары, Баку и Еревана.

При проектировании линий устанавливается рациональная длина перегона и расположение станции на плане города. Станции располагают на генеральной схеме линий метрополитена с учетом существующей и перспективной планировки города и его наземной транспортной системы в пассажирообразующих местах. К таким местам относятся площади, пересечения уличных магистралей, железнодорожные, речные и автовокзалы, стадионы, парки, промышленные комплексы и т. п. Станции располагают также на пересечениях или в местах касания линий между собой и с железными дорогами.

Расстояние между станциями назначают, исходя в основном из двух требований: высокой скорости сообщения и минимальных затрат времени на подходы к станции.

Высокая скорость сообщения достигается увеличением длины перегонов. Как это ни странно звучит. Затраты времени на подходы к станции определяются так называемой «оптимальной зоной пешеходной доступности». Для скоростного транспорта эта зона составляет порядка 600 м, которые пешеход преодолевает за 8—10 мин (это очень условно).

Соблюдение этих двух требований обуславливает длину перегонов в пределах 1000 – 2000 м. В центре города длина перегона уменьшается до 700 – 800 м и возрастает в периферийных районах. Ограничение длины перегона до 2000 м связано также с обеспечением безопасности пассажиров в экстремальных условиях по пожарной безопасности. При расстоянии между станциями более 3-х километров устраивают аварийный выход из тоннелей на поверхность.

Диспетчерское управление движением поездов, а также установками и устройствами на линиях ведётся централизованно. С этой целью планируют инженерный корпус, где размещается (как правило) также аппарат управления и различные службы.

История развития метрополитенов

Поговорим об истории. Она небольшая, но достаточно занимательная.

Первый в мире метрополитен был построен в 1863 г. в Лондоне компанией «Метрополитен» по проекту Пирсона. Длина первой линии метрополитена составляла 3,6 км и соединяла ряд вокзалов Лондона. Движение поездов осуществлялось паровозами (рис. 12). Уже в первый год было перевезено около 10 млн. пассажиров, а в 1884 г. длина метрополитена составляла 21 км с 27 станциями, из которых 10 были привокзальными. Первая в мире электрифицированная линия метро длиной 5 км была сооружена в декабре 1890 г и соединяла район Сити с Южно-Лондонской железной дорогой. К 1905 г. все линии лондонского метрополитена были переведены на электротягу. Лондонское метро имеет сложную систему линий (рис. 13) и англичане называют его «трубой».

Рис 12. Метро на паровозной тяге. Лондон

Рис. 13. Схема линий Лондонского метрополитена