Скоростной транспорт или массовый скоростной транспорт ( MRT ), также известный как тяжелая железная дорога или метро , представляет собой тип общественного транспорта с высокой пропускной способностью , который обычно строится в городских районах . Систему скоростного транспорта, которая в основном или традиционно проходит под землей, можно назвать метро , метро или подземкой . [2] [3] [4] [5] В отличие от автобусов и трамваев , системы скоростного транспорта представляют собой железные дороги , обычно электрические , которые работают на исключительной полосе отвода , к которой не могут получить доступ пешеходы или другие транспортные средства. [6] Их часто разделяют по уровням в туннелях или на надземных железных дорогах .
Современные услуги систем скоростного транспорта предоставляются на выделенных линиях между станциями, как правило, с использованием электропоездов на железнодорожных путях . В некоторых системах используются управляемые резиновые шины, магнитная левитация ( маглев ) или монорельс . Станции обычно имеют высокие платформы без ступенек внутри поездов, поэтому требуются поезда, изготовленные по индивидуальному заказу, чтобы минимизировать зазоры между поездом и платформой. Они обычно интегрированы с другим общественным транспортом и часто управляются одними и теми же органами общественного транспорта . В некоторых системах скоростного транспорта есть перекрестки на одном уровне между линией скоростного транспорта и дорогой или между двумя линиями скоростного транспорта. [7]
Первой в мире системой скоростного транспорта была частично подземная Метрополитенская железная дорога , которая открылась в 1863 году с использованием паровозов и теперь является частью лондонского метрополитена . [8] В 1868 году в Нью-Йорке открылась надземная Патентная железная дорога Вест-Сайд и Йонкерс , первоначально канатная линия с использованием статических паровых двигателей .
По состоянию на 2021 год [обновлять]Китай имеет наибольшее количество систем скоростного транспорта в мире — 40, [9] протяженностью более 4500 км (2800 миль) путей — и был ответственен за большую часть мирового расширения скоростного транспорта в мире . 2010-е годы. [10] [11] [12] Самая длинная в мире система скоростного транспорта с одним оператором по длине маршрута - это Шанхайское метро . [13] [14] Крупнейшим в мире поставщиком услуг скоростного транспорта по количеству станций (всего 472 станции) [15] является метро Нью-Йорка . Самыми загруженными системами скоростного транспорта в мире по годовому пассажиропотоку являются Шанхайский метрополитен, Токийский метрополитен , Сеульский метрополитен и Московский метрополитен .
Термин « Метро» является наиболее часто используемым термином для обозначения подземных систем скоростного транспорта, используемым людьми, для которых английский язык не является родным. [16] Системы скоростного транспорта могут быть названы в честь средства передвижения пассажиров в оживленных центральных деловых районах ; использование туннелей вдохновило на такие названия, как метро , [17] метрополитен , [18] Untergrundbahn ( U-Bahn ) на немецком языке, [19] или Tunnelbana (T-bana) на шведском языке. [20] Использование виадуков вдохновляет такие названия, как надземный ( L или el ), надземный поезд , [21] надземный , надземный или Hochbahn на немецком языке. Один из этих терминов может применяться ко всей системе, даже если большая часть сети, например, в пригородах, проходит на уровне земли.
В большей части Британии метро представляет собой подземный пешеходный переход . Термины «Метро» и «Труба» используются для обозначения лондонского метро. Метро Тайн-энд-Уир на северо-востоке Англии , в основном надземное, известно как Метро . В Шотландии подземная система скоростного транспорта Glasgow Subway известна как Subway .
Для обозначения систем скоростного транспорта по Северной Америке используются различные термины . Термин «метро» — это сокращенное обозначение мегаполиса . Системы скоростного транспорта, такие как метро Вашингтона , метро Лос-Анджелеса , метро Майами и метро Монреаля , обычно называются метро . В Филадельфии термин «Эль» используется для обозначения линии Маркет-Франкфорд , которая проходит в основном по эстакаде, а термин «метро» применяется к линии Брод-стрит , которая почти полностью находится под землей. Система пригородных железных дорог Чикаго , обслуживающая всю столичную территорию, называется Метра (сокращение от Metropolitan Rail ), а система скоростного транспорта, обслуживающая город, называется « L» . Система метро Бостона известна на местном уровне как «Т». В районе залива Сан-Франциско жители называют систему быстрого транзита района залива аббревиатурой «BART». [22] [23]
Метро Нью-Йорка называют просто «метро», несмотря на то, что 40% системы проходит над землей. Термин «L» или «Эль» вообще не используется для надземных линий, поскольку линии в системе уже обозначены буквами и цифрами. Поезд «L» или L (метро Нью-Йорка) относится конкретно к местной линии 14-я улица – Канарси, а не к другим надземным поездам. Точно так же метро Торонто называют «метро», причем некоторые его системы также проходят над землей. Это единственные две североамериканские системы, которые называются «метро».
В большинстве стран Юго-Восточной Азии и на Тайване системы скоростного транспорта известны прежде всего под аббревиатурой MRT . Значение варьируется от страны к стране. В Индонезии аббревиатура расшифровывается как Moda Raya Terpadu или Integrated Mass [Transit] Mode на английском языке. [24] На Филиппинах это означает Metro Rail Transit . [25] Две линии метрополитена используют термин «метро» . В Таиланде это означает Metropolitan Rapid Transit , ранее использовавшееся название Mass Rapid Transit . [26] За пределами Юго-Восточной Азии, в Гаосюне и Таоюане, на Тайване есть свои собственные системы MRT , что означает Mass Rapid Transit , как и в Сингапуре . [27] [28] [29]
Открытие паровой Метрополитен-железной дороги в Лондоне в 1863 году положило начало быстрому транзиту. Первоначальный опыт работы с паровыми двигателями, несмотря на вентиляцию, был неприятным. Эксперименты с пневматическими железными дорогами не получили широкого распространения в городах.
В 1890 году железная дорога Сити и Южного Лондона была первой железной дорогой скоростного транспорта на электрической тяге, которая также находилась полностью под землей. [30] До открытия линия должна была называться «Метро города и Южного Лондона», что ввело термин «Метро» в железнодорожную терминологию. [31] Обе железные дороги, наряду с другими, в конечном итоге были объединены в лондонское метро . Ливерпульская надземная железная дорога 1893 года с самого начала была спроектирована для использования электрической тяги. [32]
Технология быстро распространилась на другие города Европы , США, Аргентины и Канады, при этом некоторые железные дороги были переведены на паровые, а другие с самого начала проектировались на электрические. Будапешт , Чикаго , Глазго и Нью-Йорк — все они были переоборудованы или специально спроектированы и построены для линий электропередачи. [33]
Достижения в области технологий позволили создать новые автоматизированные услуги. Также появились гибридные решения, такие как трамвай-поезд и метро , которые включают в себя некоторые особенности систем скоростного транспорта. [30] Из-за стоимости, инженерных соображений и топологических проблем некоторые города решили построить трамвайные системы, особенно в Австралии, где плотность в городах была низкой, а пригороды имели тенденцию к разрастанию . [34] С 1970-х годов жизнеспособность систем метрополитена в австралийских городах, особенно в Сиднее и Мельбурне , была пересмотрена и предложена в качестве решения проблемы избыточной пропускной способности. В Мельбурне туннели и станции были построены в 1970-х годах и открыты в 1980 году. Первая линия сиднейского метро была открыта в 2019 году. [35]
С 1960-х годов в Европе , Азии и Латинской Америке было внедрено множество новых систем . [19] В 21 веке большинство новых расширений и систем расположены в Азии, при этом Китай становится мировым лидером в расширении метрополитенов, эксплуатируя одни из крупнейших и наиболее загруженных систем, в то же время располагая почти 60 городами, которые эксплуатируют, строят или планируют скоростные метрополитены . транзитная система . [36] [37]
Скоростной транспорт используется для местного транспорта в городах , агломерациях и мегаполисах для перевозки большого количества людей, часто на короткие расстояния с высокой частотой . [6] Объем системы скоростного транспорта сильно различается в зависимости от города, при этом существует несколько транспортных стратегий. [5]
Некоторые системы могут распространяться только на пределы центральной части города или на внутреннее кольцо пригородов, где поезда часто останавливаются на станциях. До внешних пригородов можно будет добраться по отдельной сети пригородных поездов , где более широко расположенные станции обеспечивают более высокие скорости. В некоторых случаях различия между городскими системами скоростного транспорта и пригородными системами не ясны. [4]
Системы скоростного транспорта могут быть дополнены другими системами, такими как троллейбусы , рейсовые автобусы , трамваи или пригородные поезда. Такое сочетание видов транспорта призвано компенсировать определенные ограничения скоростного транспорта, такие как ограниченное количество остановок и большие расстояния пешком между внешними точками доступа. Системы подачи автобусов или трамваев доставляют людей к остановкам скоростного транспорта. [38]
Каждая система скоростного транспорта состоит из одной или нескольких линий или контуров. Каждая линия обслуживается как минимум одним конкретным маршрутом, при этом поезда останавливаются на всех или некоторых станциях линии. Большинство систем управляют несколькими маршрутами и различают их по цветам, названиям, нумерации или их комбинации. Некоторые линии могут разделять пути друг с другом на части своего маршрута или работать исключительно по своей полосе отвода. Часто линия, проходящая через центр города, разветвляется на две или более ветки в пригороде, что позволяет увеличить частоту обслуживания в центре. Такое расположение используется многими системами, такими как метро Копенгагена , [42] метро Милана , метро Осло , метро Стамбула и метро Нью-Йорка . [43]
В качестве альтернативы может быть один центральный терминал (часто общий с центральным железнодорожным вокзалом) или несколько пересадочных станций между линиями в центре города, например, в пражском метро . [44] Лондонское метро [45] и парижское метро [46] представляют собой плотно построенные системы с матрицей пересекающихся линий по всему городу. Чикаго «L» имеет большую часть своих линий, сходящихся в The Loop , главном деловом, финансовом и культурном районе. Некоторые системы имеют кольцевую линию вокруг центра города, соединяющуюся с радиально расположенными внешними линиями, такими как Кольцевая линия Московского метрополитена и 10 -я линия пекинского метрополитена .
Пропускная способность линии получается путем умножения мощности вагона, длины поезда и частоты движения . Тяжелые поезда скоростного транспорта могут иметь от шести до двенадцати вагонов, а более легкие системы могут использовать четыре или меньше вагонов. Автомобили имеют вместимость от 100 до 150 пассажиров, в зависимости от соотношения сидящих и стоящих пассажиров : чем больше стоя, тем выше вместимость. Минимальный интервал времени между поездами короче для скоростного транспорта, чем для магистральных железных дорог из-за использования управления поездами на основе связи : минимальный интервал может достигать 90 секунд, но многие системы обычно используют 120 секунд, чтобы обеспечить возможность восстановления после задержек. Типичная пропускная способность линий допускает 1200 человек на поезд, что дает 36 000 пассажиров в час в каждом направлении . Однако в Восточной Азии достигается гораздо более высокая пропускная способность : городские линии MTR Corporation в Гонконге обеспечивают пропускную способность от 75 000 до 85 000 человек в час . [47] [48] [49]
Топологии быстрого транспорта определяются большим количеством факторов, включая географические барьеры, существующие или ожидаемые схемы передвижения, затраты на строительство, политику и исторические ограничения. Ожидается, что транспортная система будет обслуживать участок земли с набором линий , которые состоят из фигур, обобщенных как формы или петли «I», «L», «U», «S» и «O». Географические барьеры могут привести к появлению узких мест, где транзитные линии должны сходиться (например, при пересечении водоема), которые являются потенциальными местами заторов, но также дают возможность для пересадок между линиями. [50]
Кольцевые линии обеспечивают хорошее покрытие, соединяют радиальные линии и обслуживают тангенциальные маршруты, которым в противном случае пришлось бы пересекать обычно перегруженное ядро сети. Грубая сетка может предложить широкий выбор маршрутов, сохраняя при этом разумную скорость и частоту обслуживания. [50] Исследование 15 крупнейших систем метрополитена в мире показало универсальную форму, состоящую из плотного ядра с расходящимися от него ответвлениями. [51]
Операторы скоростного транспорта часто создают сильные бренды , часто ориентированные на простоту узнавания (чтобы обеспечить быструю идентификацию даже в огромном количестве вывесок, встречающихся в крупных городах), в сочетании с желанием сообщить о скорости, безопасности и авторитете. [52] Во многих городах существует единый корпоративный имидж для всего транспортного управления, но скоростной транспорт использует собственный логотип, который вписывается в профиль.
Транспортная карта — это топологическая карта или схематическая диаграмма , используемая для отображения маршрутов и станций системы общественного транспорта . Основными компонентами являются линии с цветовой кодировкой , обозначающие каждую линию или услугу, а также именованные значки, обозначающие станции. Карты могут показывать только скоростной транспорт или включать другие виды общественного транспорта. [53] Карты общественного транспорта можно найти в транспортных средствах, на платформах , в других местах на станциях и в печатных расписаниях . Карты помогают пользователям понять взаимосвязи между различными частями системы; например, они показывают пересадочные станции, где пассажиры могут пересаживаться между линиями. В отличие от обычных карт, транзитные карты обычно не являются географически точными, но подчеркивают топологические связи между различными станциями. В графическом представлении могут использоваться прямые линии и фиксированные углы, а часто и фиксированное минимальное расстояние между станциями, чтобы упростить отображение транзитной сети. Часто это приводит к сокращению расстояния между станциями во внешней части системы и увеличению расстояний между станциями, близкими к центру. [53]
Некоторые системы присваивают каждой из своих станций уникальные буквенно-цифровые коды, чтобы помочь пассажирам идентифицировать их, что кратко кодирует информацию о линии, на которой она находится, и ее положении на линии. [54] Например, на сингапурском метро станция метро Changi Airport имеет буквенно-цифровой код CG2, указывающий на ее положение как 2-й станции на ветке аэропорта Чанги восточно-западной линии. Пересадочные станции имеют как минимум два кода, например, станция метро Raffles Place имеет два кода: NS26 и EW14: 26-я станция на линии Север-Юг и 14-я станция на линии Восток-Запад.
Сеульское метро — еще один пример, в котором для станций используется код. В отличие от сингапурского MRT, здесь в основном цифры. В зависимости от номера линии, например, станция Синёнсан кодируется как станция 429. На линии 4 первая цифра кода станции равна 4. Последние 2 цифры представляют собой номер станции на этой линии. Пересадочные станции могут иметь несколько кодов. Как станция City Hall в Сеуле, которая обслуживается линиями 1 и 2. Она имеет коды 132 и 201 соответственно. Линия 2 представляет собой кольцевую линию, и первая остановка — мэрия, поэтому мэрия имеет код станции 201. Для линий без номера, таких как линия Бунданг, она будет иметь буквенно-цифровой код. Линии без номера, обслуживаемые KORAIL, начинаются с буквы «K».
Благодаря широкому распространению Интернета и мобильных телефонов во всем мире, операторы общественного транспорта теперь используют эти технологии для предоставления информации своим пользователям. В дополнение к онлайн-картам и расписаниям некоторые транзитные операторы теперь предлагают информацию в режиме реального времени, которая позволяет пассажирам узнать, когда прибудет следующий автомобиль и ожидаемое время в пути. Стандартизированный формат данных GTFS для информации о транзите позволяет многим сторонним разработчикам программного обеспечения создавать программы для Интернета и смартфонов, которые предоставляют пассажирам индивидуальные обновления относительно конкретных линий общественного транспорта и станций, представляющих интерес.
_%ED%99%9C%EB%8F%99_%EC%82%AC%EC%A7%84_%EB%B6%80%ED%99%9C%EC%A0%88_%EC%95%88%EC%A0%84%EA%B7%BC%EB%AC%B4-1.jpg/1280px-2000%EB%85%84%EB%8C%80_%EC%B4%88%EB%B0%98_%EC%84%9C%EC%9A%B8%EC%86%8C%EB%B0%A9_%EC%86%8C%EB%B0%A9%EA%B3%B5%EB%AC%B4%EC%9B%90(%EC%86%8C%EB%B0%A9%EA%B4%80)_%ED%99%9C%EB%8F%99_%EC%82%AC%EC%A7%84_%EB%B6%80%ED%99%9C%EC%A0%88_%EC%95%88%EC%A0%84%EA%B7%BC%EB%AC%B4-1.jpg)
По сравнению с другими видами транспорта, скоростной транспорт имеет хорошие показатели безопасности и приводит к небольшому количеству аварий. На железнодорожном транспорте действуют строгие правила безопасности , а также требования к процедурам и техническому обслуживанию, позволяющие минимизировать риск. Лобовые столкновения редки из-за использования двойной колеи, а низкие рабочие скорости уменьшают вероятность и серьезность столкновений сзади и сходов с рельсов . Пожар представляет собой большую опасность под землей, как, например, пожар на Кингс-Кросс в Лондоне в ноябре 1987 года, в результате которого погиб 31 человек. Системы обычно строятся так, чтобы обеспечить эвакуацию поездов во многих местах системы. [55] [56]
Высокие платформы , обычно более 1 метра / 3 футов, представляют угрозу безопасности, поскольку людям, упавшим на рельсы, трудно подняться обратно. Двери-ширмы платформы используются в некоторых системах для устранения этой опасности.
Объекты скоростного транспорта являются общественными местами и могут страдать от проблем с безопасностью : мелкие преступления , такие как карманные кражи и кража багажа, и более серьезные насильственные преступления , а также сексуальные посягательства в плотно забитых поездах и платформах. [57] [58] Меры безопасности включают видеонаблюдение , охрану и кондукторов . В некоторых странах может быть создана специализированная транзитная полиция . Эти меры безопасности обычно сочетаются с мерами по защите доходов путем проверки того, что пассажиры не путешествуют без оплаты. [59]
Некоторые системы метро, такие как пекинское метро , которое в 2015 году было признано Worldwide Rapid Transit Data «Самой безопасной в мире сетью скоростного транспорта», включают в себя контрольно-пропускные пункты, подобные аэропортовым, на каждой станции. Системы скоростного транспорта подвергались терроризму со многими жертвами, например, атака зарином в токийском метро в 1995 году [60] и террористические взрывы « 7/7 » в лондонском метро в 2005 году.
Некоторые поезда скоростного транспорта имеют дополнительные функции, такие как настенные розетки, прием сотовой связи, обычно с использованием негерметичного фидера в туннелях и антенн DAS на станциях, а также возможность подключения к Wi-Fi . Первой системой метро в мире, обеспечивающей полный прием мобильных телефонов на станциях метро и в туннелях, была система массового скоростного транспорта Сингапура (MRT), которая запустила свою первую подземную сеть мобильной телефонной связи с использованием AMPS в 1989 году . [61] Многие системы метро, такие как Гонконгская массовая транзитная железная дорога (MTR) и берлинская метрополитен обеспечивают мобильную передачу данных в своих туннелях для различных сетевых операторов.
Технология , используемая для общественного массового скоростного транспорта, претерпела значительные изменения за годы, прошедшие с момента публичного открытия Метрополитенской железной дороги в Лондоне в 1863 году. [3] [4]
Монорельсовые дороги большой вместимости с более крупными и длинными поездами можно классифицировать как системы скоростного транспорта. [ нужна ссылка ] Такие монорельсовые системы недавно начали работать в Чунцине и Сан-Паулу . Легкое метро - это подкласс скоростного транспорта, который имеет такое же разделение по скорости и уровням, как и «полное метро», но рассчитан на меньшее количество пассажиров. Он часто имеет меньшую габариты погрузки, более легкие вагоны и обычно состоит из двух-четырех вагонов. Легкое метро обычно используется в качестве подводящих линий к основной системе скоростного транспорта. [62] Например, линия Вэньху тайбэйского метрополитена обслуживает многие относительно редкие районы и дополняет линии метро с высокой пропускной способностью.
Некоторые системы были построены с нуля, другие взяты из бывших систем пригородных железных дорог или пригородных трамваев, которые были модернизированы и часто дополнены подземной или надземной частью центра города. [20] Трассы на уровне земли с выделенной полосой отвода обычно используются только за пределами густонаселенных районов, поскольку они создают физический барьер в городской структуре, который препятствует потоку людей и транспортных средств на их пути и имеют больший физический след. . Этот метод строительства является самым дешевым, пока стоимость земли низкая. Его часто используют для новых систем на территориях, которые планируется застроить зданиями после строительства линии. [63]
Большинство скоростных поездов представляют собой электропоезда длиной от трех до более десяти вагонов. [64] Численность экипажей на протяжении всей истории уменьшалась, при этом некоторые современные системы теперь управляют полностью неукомплектованными поездами. [65] В других поездах по-прежнему есть машинисты, даже если их единственная роль в нормальной работе — открывать и закрывать двери поездов на станциях. Электроэнергия обычно подается по третьему рельсу или по воздушным проводам . Вся сеть лондонского метрополитена использует четвертый рельс , а другие используют линейный двигатель для движения. [66]
Некоторые городские железнодорожные линии имеют такую же ширину погрузки, как и магистральные железные дороги ; другие построены по размеру меньшего размера и имеют туннели , которые ограничивают размер, а иногда и форму купе поезда. Одним из примеров является большая часть лондонского метрополитена , который получил неофициальный термин «поезд метро» из-за цилиндрической формы поездов, используемых на глубоких линиях метро .
Исторически сложилось так, что в скоростных поездах использовались потолочные вентиляторы и открывающиеся окна для обеспечения пассажиров свежим воздухом и поршневым охлаждением от ветра. С 1950-х по 1990-е годы (а в большинстве стран Европы до 2000-х годов) многие поезда скоростного транспорта той эпохи также были оснащены системами принудительной вентиляции в потолочных блоках вагонов для комфорта пассажиров. Ранний подвижной состав скоростного транспорта, оснащенный кондиционерами , такой как вагоны K-класса Гудзонской и Манхэттенской железной дороги [67] 1958 года, вагоны нью-йоркского метро R38 и R42 конца 1960-х годов, а также вагоны муниципального метро Нагои серии 3000 . Муниципальное метро Осаки 10 серии [68] и электропоезда MTR M-Train 1970-х годов, как правило, стали возможными только во многом благодаря относительно большим размерам загрузки этих систем, а также достаточному количеству секций под открытым небом для рассеивания горячего воздуха из этих кондиционеров. . Особенно в некоторых системах скоростного транспорта, таких как метро Монреаля [69] (открыто в 1966 году) и муниципальное метро Саппоро (открыто в 1971 году), их полностью закрытый характер из-за использования технологии с резиновыми шинами, чтобы справиться с сильными снегопадами, которые испытывают оба города в Зима исключает любую модернизацию системы кондиционирования подвижного состава из-за риска нагрева туннелей до температур, которые будут слишком высокими для пассажиров и движения поездов.
Во многих городах сети метро состоят из линий, на которых курсируют транспортные средства разных размеров и типов. Хотя эти подсети не часто соединяются путями, в случаях, когда это необходимо, подвижной состав с меньшей габаритом погрузки из одной подсети может перевозиться по другим линиям, использующим более крупные поезда. В некоторых сетях такие операции являются частью обычных услуг.
Большинство систем скоростного транспорта используют обычные железнодорожные пути стандартной колеи . Поскольку пути в туннелях метро не подвергаются воздействию дождя , снега или других осадков , они часто крепятся непосредственно к полу, а не опираются на балласт , как обычные железнодорожные пути.
Альтернативная технология, использующая резиновые шины на узких бетонных или стальных роликовых путях , была впервые применена на некоторых линиях метро Парижа и Мехико , а первая совершенно новая система, использовавшая ее, была в Монреале , Канада. На большинстве таких сетей для наведения требуются дополнительные горизонтальные колеса, а на случай спущенных шин и для переключения часто предусматривается обычная гусеница . Существуют также некоторые системы с резиновыми колесами, в которых используется центральная направляющая , например, муниципальное метро Саппоро и система NeoVal в Ренне , Франция. Сторонники этой системы отмечают, что она намного тише, чем обычные поезда со стальными колесами, и позволяет преодолевать больший уклон благодаря увеличенному сцеплению резиновых шин. Однако они требуют более высоких затрат на техническое обслуживание и менее энергоэффективны. Они также теряют сцепление с дорогой, когда погодные условия влажные или обледеневшие, что препятствует использованию надземного метрополитена Монреаля и ограничивает его в муниципальном метро Саппоро, но не в системах с резиновыми колесами в других городах. [70]
В некоторых городах с крутыми холмами в метро используются технологии горных железных дорог . Одна из линий лионского метро включает участок зубчатой (зубчатой) железной дороги , а Кармелит в Хайфе — подземный фуникулер .
Для эстакад другой альтернативой является монорельсовая дорога , которая может быть построена либо в виде монорельсовой дороги с разнонаправленными балками , либо в виде подвесной монорельсовой дороги . Хотя монорельсовые дороги никогда не получали широкого распространения за пределами Японии, некоторые из них, такие как монорельсовые линии Chongqing Rail Transit , широко используются в условиях скоростного транспорта.
Хотя поезда на очень ранних системах скоростного транспорта, таких как Метрополитенская железная дорога, приводились в движение паровыми двигателями , либо канатными дорогами, либо паровозами , в настоящее время практически все поезда метро используют электроэнергию и рассчитаны на работу в составе нескольких единиц . Электроэнергия для поездов, называемая тяговой мощностью , обычно подается через одну из двух форм: воздушную линию , подвешенную к опорам или опорам вдоль пути или к потолкам конструкции или туннеля, или третий рельс, установленный на уровне пути и контактирующий с скользящий « башмак пикапа ». Практика передачи электроэнергии по наземным рельсам обусловлена главным образом ограниченным просветом туннелей, что физически препятствует использованию воздушных проводов .
Использование воздушных проводов позволяет использовать более высокие напряжения питания. Воздушные провода чаще используются в системах метрополитена без большого количества туннелей, например, в шанхайском метро . Воздушные провода используются в некоторых системах, которые преимущественно находятся под землей, например, в Барселоне , Фукуоке , Гонконге , Мадриде и Шицзячжуане . Как в системах воздушного провода, так и в системах третьего рельса в качестве обратного проводника обычно используются ходовые рельсы. В некоторых системах для этой цели используется отдельная четвертая направляющая. Существуют транзитные линии, которые используют как железнодорожные, так и воздушные линии электропередачи, причем транспортные средства могут переключаться между ними, например Blue Line в Бостоне .
На подземных уровнях туннели отводят движение транспорта от уровня улиц, избегая задержек, вызванных пробками , и оставляя больше земли доступной для строительства и других целей. В районах с высокими ценами на землю и плотным землепользованием туннели могут быть единственным экономичным маршрутом для массового транспорта. Открытые туннели строятся путем раскапывания городских улиц, которые затем перестраиваются поверх туннеля. Альтернативно, туннелепроходческие машины можно использовать для рытья глубоких туннелей, которые залегают глубже в скальной породе . [30]
Строительство подземного метро является дорогостоящим проектом и зачастую растягивается на несколько лет. Существует несколько различных методов строительства линий метро.
В одном распространенном методе, известном как открытый и закрытый, улицы города раскапываются, и в траншее строится туннельная конструкция, достаточно прочная, чтобы выдержать дорогу наверху, которая затем засыпается и проезжая часть восстанавливается. Этот метод часто предполагает масштабное перемещение инженерных коммуникаций , обычно находящихся недалеко от уровня улицы, в частности силовой и телефонной проводки, водопровода и газопровода , а также канализации . Это переселение должно производиться осторожно, поскольку, согласно документальным фильмам Национального географического общества, одной из причин взрывов в Гвадалахаре в апреле 1992 года было неправильное расположение водопровода. Конструкции обычно изготавливаются из бетона , возможно, со стальными колоннами . В самых старых системах использовались кирпич и чугун . Открытое строительство может занять так много времени, что часто приходится строить временное земляное полотно, пока внизу идет строительство, чтобы избежать закрытия главных улиц на длительный период времени.
Другой метод туннелирования называется буровым туннелированием . Здесь строительство начинается с вертикальной шахты , из которой горизонтально выкапываются туннели, часто с туннельным щитом , что позволяет избежать практически любого нарушения существующих улиц, зданий и инженерных коммуникаций. Однако более вероятны проблемы с грунтовыми водами , а прокладка туннелей в коренных породах может потребовать проведения взрывных работ . Первым городом, который широко использовал глубокие туннели, был Лондон , где толстый осадочный слой глины в значительной степени позволяет избежать обеих проблем. Ограниченное пространство в туннеле также ограничивает возможности использования техники, но теперь доступны специальные туннелепроходческие машины, способные решить эту проблему.
Недостаток этого заключается в том, что стоимость прокладки туннелей намного выше, чем стоимость строительства систем открытого и закрытого типа, на уровне земли или над уровнем моря. Ранние туннельные машины не могли прокладывать туннели достаточно большого размера для обычного железнодорожного оборудования, что требовало специальных низких круглых поездов, которые до сих пор используются в большей части лондонского метрополитена. Компания не может установить кондиционеры на большинстве своих линий, поскольку количество пустого пространства между поездами и стенами туннеля очень мало. Другие линии были построены открытым способом и с тех пор были оснащены поездами с кондиционерами .
Самая глубокая система метро в мире была построена в Санкт-Петербурге , Россия, где в болотистой местности устойчивый грунт начинается на глубине более 50 метров (160 футов). Выше этого уровня почва в основном состоит из водоносного мелкодисперсного песка. Из-за этого только три станции из почти 60 построены вблизи земли и еще три — над землей. Некоторые станции и туннели лежат на глубине 100–120 метров (330–390 футов) от поверхности. Обычно для обозначения глубины используется вертикальное расстояние между уровнем земли и перилами. Среди возможных кандидатов:
Преимущество глубоких туннелей заключается в том, что они могут проходить по профилю бассейна между станциями, не неся при этом значительных дополнительных затрат, связанных с рытьем на уровне земли. Этот метод, также называемый размещением станций «на горках», позволяет гравитации помогать поездам, когда они ускоряются с одной станции и тормозят на следующей. Он использовался еще в 1890 году на некоторых участках железной дороги Сити и Южного Лондона и с тех пор использовался много раз, особенно в Монреале.
Линия Западного острова , являющаяся продолжением линии MTR Island , обслуживающей западную часть острова Гонконг, открытая в 2015 году, имеет две станции ( Sai Ying Pun и HKU ), расположенные на высоте более 100 метров (330 футов) ниже уровня земли, для обслуживания пассажиров на Среднем острове . -уровни . Они имеют несколько входов/выходов, оборудованных скоростными лифтами вместо эскалаторов . Подобные выходы существовали на многих станциях лондонского метрополитена и станциях в странах бывшего Советского Союза.
Надземные железные дороги — это более дешевый и простой способ построить эксклюзивную полосу отвода без рытья дорогих туннелей или создания барьеров. В дополнение к уличным железным дорогам они также могут быть единственной другой реальной альтернативой из-за таких соображений, как высокий уровень грунтовых вод вблизи поверхности города, что повышает стоимость или даже исключает подземные железные дороги (например, Майами ). Повышенные направляющие были популярны примерно в начале 20 века, но вышли из моды. Они вернулись в моду в последней четверти века — часто в сочетании с беспилотными системами, например, SkyTrain в Ванкувере , лондонский Docklands Light Railway , [71] Miami Metrorail , Bangkok Skytrain , [72] и Skyline Honolulu . [73]
Станции функционируют как транспортные узлы , позволяющие пассажирам садиться в поезд и выходить из него. Они также являются пунктами контроля оплаты и позволяют пассажирам пересаживаться на другой вид транспорта, например на автобусы или другие поезда. Доступ осуществляется либо через островные , либо через боковые платформы . [74] Станции метро, особенно глубокие, увеличивают общее время транспортировки: долгие поездки на эскалаторе к платформам означают, что станции могут стать узкими местами, если не будут построены должным образом. Некоторые подземные и надземные станции интегрированы в обширные подземные или надземные сети соответственно, которые соединяются с близлежащими коммерческими зданиями. [75] В пригороде может быть организована парковка , примыкающая к станции. [76]
Чтобы обеспечить легкий доступ к поездам, высота платформы обеспечивает бесступенчатый доступ между платформой и поездом. Если станция соответствует стандартам доступности , она обеспечивает легкий доступ к поездам как людям с ограниченными возможностями, так и людям с колесным багажом, [77] хотя, если путь изогнут, между поездом и платформой может образоваться зазор . На некоторых станциях используются сетчатые двери на платформах, чтобы повысить безопасность, предотвращая падение людей на пути, а также снижая затраты на вентиляцию.
В частности, в бывшем Советском Союзе и других странах Восточной Европы, но во все большей степени в других странах, станции строились с великолепным декором, таким как мраморные стены, полированные гранитные полы и мозаика, тем самым открывая публике возможность познакомиться с искусством в повседневной жизни, за пределами галерей. и музеи. Системы в Москве , Санкт-Петербурге , Ташкенте и Киеве считаются одними из самых красивых в мире. [78] Некоторые другие города, такие как Лондон, [79] Стокгольм , Монреаль , Лиссабон , Неаполь и Лос-Анджелес, также сосредоточились на искусстве, которое может варьироваться от декоративной облицовки стен до крупных, ярких художественных схем, интегрированных с архитектурой станции, до экспозиций. древних артефактов, найденных при строительстве станции. [80] Возможно, можно получить прибыль, привлекая больше пассажиров, потратив относительно небольшие суммы на величественную архитектуру , искусство, чистоту , доступность , освещение и чувство безопасности . [81]
На заре метрополитена для управления каждым поездом требовалось как минимум два сотрудника: один или несколько обслуживающего персонала (также называемого « проводником » или «охранником») для управления дверями или воротами, а также машинист (также называемый « инженер » или «машинист»). Введение дверей с электроприводом примерно в 1920 году позволило сократить численность экипажа, и поездами во многих городах теперь управляет один человек . Если оператор не может видеть всю сторону поезда, чтобы определить, можно ли безопасно закрыть двери, для этой цели часто используются зеркала или мониторы видеонаблюдения .
Система замены машинистов-людей стала доступна в 1960-х годах с развитием компьютеризированных технологий автоматического управления поездами , а затем и автоматического управления поездами (АТО). АТО может запустить поезд, разогнаться до нужной скорости и автоматически остановиться в правильном положении на железнодорожной платформе на следующей станции, принимая во внимание информацию, которую водитель-человек получит из сигналов на линии или в кабине . Первой линией метро, полностью использовавшей эту технологию, была лондонская линия Виктория , открытая в 1968 году.
При нормальной работе член экипажа сидит на месте водителя спереди, но отвечает только за закрытие дверей на каждой станции. При нажатии двух кнопок «старт» поезд автоматически перейдет на следующую станцию. Этот стиль «полуавтоматического управления поездом» (STO), известный технически как « Уровень автоматизации (GoA) 2», получил широкое распространение, особенно на недавно построенных линиях, таких как сеть BART в районе залива Сан-Франциско .
Вариант ATO, «работа поезда без водителя» (DTO) или технически «GoA 3», можно увидеть в некоторых системах, например, в лондонской Доклендской легкой железной дороге , открывшейся в 1987 году. Здесь «агент по обслуживанию пассажиров» (ранее называвшийся «Агент по обслуживанию пассажиров» капитан поезда») будет ехать вместе с пассажирами, а не сидеть впереди, как машинист, но будет иметь те же обязанности, что и машинист в системе GoA 2. Эта технология может позволить поездам работать полностью автоматически, без экипажа, как это делает большинство лифтов . Когда первоначально растущие затраты на автоматизацию начали снижаться, это стало финансово привлекательным вариантом для операторов.
В то же время в качестве компенсационных аргументов утверждалось, что в чрезвычайной ситуации член экипажа, находившийся в поезде, возможно, смог бы в первую очередь предотвратить чрезвычайную ситуацию, доставить частично вышедший из строя поезд до следующей станции, оказать помощь в эвакуации , если необходимо, или позвоните в соответствующие службы экстренной помощи и помогите направить их к месту, где произошла чрезвычайная ситуация. В некоторых городах те же причины используются для оправдания использования экипажа из двух человек, а не из одного; один человек водит машину в передней части поезда, а другой управляет дверями, находясь дальше назад, и ему удобнее помогать пассажирам в задних вагонах. Примером присутствия водителя исключительно из-за противодействия профсоюзов является линия Scarborough RT в Торонто.
Поезда с полностью необслуживаемым персоналом, или «автономная работа поездов» (UTO) или технически «GoA 4», более приемлемы в новых системах, где нет существующих бригад, которые можно было бы заменить, и особенно на линиях легкого метро . Одной из первых таких систем была VAL ( véhicule autotique léger или «автоматизированный легковой автомобиль»), впервые использованная в 1983 году в метро Лилля во Франции. Дополнительные линии VAL были построены в других городах, таких как Тулуза , Франция, и Турин , Италия. Еще одна система, в которой используются поезда без персонала, - это метро Innovia Metro компании Bombardier , первоначально разработанное Корпорацией развития городского транспорта как транзитная система промежуточной мощности (ICTS). Позже он использовался на SkyTrain в Ванкувере и на линии Келана Джая в Куала-Лумпуре, на которых нет членов экипажа.
Системы, в которых используются автоматические поезда, также обычно используют двери-ширмы на платформе во всю высоту или автоматические ворота на платформе половинной высоты , чтобы повысить безопасность и обеспечить уверенность пассажиров, но это не является универсальным, поскольку такие сети, как Нюрнберг , не используют вместо этого инфракрасные датчики для обнаружения препятствия на трассе. И наоборот, на некоторых линиях, на которых работают машинисты или ручное управление поездами, тем не менее используются PSD, в частности, лондонское расширение линии Jubilee Line Extension . Первой сетью, которая установила PSD в уже работающую систему, была MTR в Гонконге , за ней последовала MRT в Сингапуре.
Что касается более крупных поездов, то на большинстве линий парижского метрополитена работают водители-люди, но на новейшей линии, линии 14 , которая открылась в 1998 году , используются автоматизированные поезда . 4 появится к 2023 году. [82] Северо -восточная линия метро в Сингапуре, открывшаяся в 2003 году, является первой в мире полностью автоматизированной подземной городской линией тяжелого железнодорожного транспорта. Линия MTR Disneyland Resort также автоматизирована, как и поезда на линии Южного острова .
С 1980-х годов трамваи приобрели несколько особенностей скоростного транспорта: системы легкорельсового транспорта (трамваи) курсируют по собственной полосе отвода , что позволяет избежать заторов ; они остаются на том же уровне, что и автобусы и автомобили. Некоторые системы легкорельсового транспорта имеют надземные или подземные участки. Как новые, так и модернизированные трамвайные системы обеспечивают более высокую скорость и большую пропускную способность и являются дешевой альтернативой строительству скоростного транспорта, особенно в небольших городах. [34]
Проект « преметро» означает, что в центре города строится подземная система скоростного транспорта, а в пригородах — только система легкорельсового транспорта или трамвая. И наоборот, другие города предпочли построить полноценное метро в пригородах, но запустить трамваи на городских улицах, чтобы сэкономить на дорогостоящих туннелях. В Северной Америке междугородние поезда были построены как пригородные трамваи, курсирующие по улицам , без разделения уровней скоростного транспорта. Premetros также позволяет постепенно модернизировать существующие трамвайные пути для скоростного транспорта, тем самым распределяя инвестиционные затраты с течением времени. Они наиболее распространены в Германии под названием Stadtbahn . [64]
Пригородная пригородная железная дорога - это система тяжелых железных дорог, которая работает с меньшей частотой, чем городской скоростной транспорт, с более высокими средними скоростями и часто обслуживает только одну станцию в каждой деревне и городе. Системы пригородных железных дорог некоторых городов (таких как немецкие S-Bahns , KRL Commuterline в Джакарте, Chennai Suburban , австралийские пригородные сети , датская S-tog и т. д.) можно рассматривать как замену городской системе скоростного транспорта, обеспечивающей частый общественный транспорт внутри города. . Напротив, в основном городские системы скоростного транспорта в некоторых городах (таких как метро Дубая , метро Шанхая , MetroSur мадридского метро , метро Тайбэя , скоростной транспорт Куала-Лумпура и т. д.) имеют линии, которые расходятся веером, достигая отдаленных пригородов. С некоторыми другими городскими или «окологородскими» системами скоростного транспорта ( метро Guangfo , Bay Area Rapid Transit , метро Los Teques и линия 7 сеульского метро и т. д.), обслуживающими двух- и многоядерные агломерации .
Некоторые города выбрали два уровня городских железных дорог: городскую систему скоростного транспорта (например, Парижское метро , Берлинское метро , Лондонское метро , Сиднейское метро , Токийское метро , Джакартское метро и Филадельфийское метро ) и пригородную систему (например, их аналоги RER , S-Bahn , Crossrail & London Overground , Sydney Trains , JR Urban Lines , KRL Commuterline и Regional Rail соответственно). Такие системы известны по-разному как S-поезда , пригородные перевозки или (иногда) региональные железные дороги. Пригородные системы могут иметь собственные специально построенные пути, работать с такой же частотой, как «скоростной транспорт», и (во многих странах) эксплуатироваться национальной железнодорожной компанией. В некоторых городах эти пригородные перевозки проходят через туннели в центре города и имеют прямой переход к системе скоростного транспорта на тех же или соседних платформах. [83] [84]
В некоторых случаях, например, в лондонском метро и лондонском надземном транспорте , системы пригородного и скоростного транспорта даже на некоторых участках проходят по одному и тому же пути. Система BART в Калифорнии , Metro-DF в Федеральном округе и система Metrorail в Вашингтоне являются примером гибрида этих двух систем: в пригородах линии функционируют как линия пригородной железной дороги, с более длинными интервалами и большим расстоянием между станциями; в центре города станции становятся ближе друг к другу, и многие линии пересекаются , интервалы сокращаются до типичных для скоростного транспорта.
.jpg/1280px-Docklands_Light_Railway_121_(6175977501).jpg)
По состоянию на март 2018 года [update]системы скоростного транспорта построены в 212 городах. [85] Капитальные затраты высоки, равно как и риск перерасхода средств и недополучения выгод; обычно требуется государственное финансирование . Быстрый транзит иногда рассматривается как альтернатива обширной системе автомобильного транспорта с множеством автомагистралей ; [86] Система скоростного транспорта обеспечивает более высокую пропускную способность при меньшем использовании земли, меньшем воздействии на окружающую среду и более низких затратах. [87] [5] Исследование 2023 года показало, что системы скоростного транспорта приводят к значительному сокращению выбросов CO 2 . [88]
Надземные или подземные системы в центрах городов позволяют перевозить людей, не занимая дорогую землю, и позволяют городу компактно развиваться без физических препятствий. Автомагистрали часто снижают стоимость близлежащей жилой земли , но близость к станции скоростного транспорта часто вызывает коммерческий и жилой рост, при этом строятся крупные офисы, ориентированные на транзит , и жилые кварталы. [86] [89] Кроме того, эффективная транспортная система может уменьшить потери экономического благосостояния, вызванные увеличением плотности населения в мегаполисе. [90]
Системы скоростного транспорта имеют высокие постоянные затраты . Большинство систем находятся в государственной собственности либо местных органов власти, органов транзита , либо национальных правительств. Капитальные вложения часто частично или полностью финансируются за счет налогов, а не за счет пассажирских тарифов, но зачастую им приходится конкурировать с финансированием дорог . Транзитные системы могут эксплуатироваться владельцем или частной компанией в рамках обязательств по оказанию общественных услуг . Владельцы систем часто также владеют соединительными автобусными или железнодорожными системами или являются членами местной транспортной ассоциации , что позволяет осуществлять бесплатные пересадки между видами транспорта. Почти все транспортные системы работают с дефицитом, требуя доходов от проезда , рекламы и государственного финансирования для покрытия расходов.
Коэффициент возмещения стоимости проезда , соотношение доходов от билетов к эксплуатационным расходам, часто используется для оценки операционной прибыльности, при этом некоторые системы , включая гонконгскую MTR Corporation [91] и Тайбэй [92], достигают коэффициента возмещения, значительно превышающего 100%. При этом игнорируются как большие капитальные затраты, понесенные при построении системы, которые часто финансируются за счет льготных кредитов [93] и обслуживание которых исключается из расчетов рентабельности, так и дополнительные доходы, такие как доходы от портфелей недвижимости . [91] В некоторых системах, особенно в Гонконге, расширения частично финансируются за счет продажи земли, стоимость которой выросла благодаря новому доступу, который расширение принесло в этот район, [63] процесс, известный как захват стоимости .
Политика городского планирования землепользования имеет важное значение для успеха систем скоростного транспорта, особенно потому, что общественный транспорт невозможен в населенных пунктах с низкой плотностью населения. По оценкам специалистов по транспортному планированию, для поддержки скоростного железнодорожного сообщения плотность жилой застройки должна составлять двенадцать единиц жилья на акр. [94]
