Как устроен метрополитен

Метрополитен — подземная или наземная дорога. Как правило, проходит по территории города. Впервые появилась в 1863-м и с тех пор стала частью дорожной инфраструктуры.

Обеспечивает высокую скорость перемещения и удобство. Ниже рассмотрим, что представляет собой метро, его историю. Разберемся с особенностью транспорта и узлами безопасности. Отдельное внимание уделим наиболее крупным метро в России.

Определение метрополитена, терминология

Под термином «метро» предусматривается тип транспорта, проходящий под землей. Он питается от электричества. Предназначен для перевозки людей в пределах населенного пункта. Часто называется подземкой, метрополитеном и т. д.

Важно

Чаще всего транспорт предусматривает движение по железной дороге. Выделяется скоростью до 100 км/час (в некоторых городах выше). Линии могут прокладываться под землей, на ее уровне или даже выше.

Одним из популярных терминов является линия или ветка метро. Многие работники метрополитена отмечают, что правильным является первый вариант. Часто такие ответвления называются рукава.

При пользовании метро можно встретиться с самыми разными сокращениями. К примеру, УМ — управление метрополитена. Обозначение ЭТ означает экстренный тормоз. Аббревиатура ТМ — тормозная магистраль. Особенности терминологии — отдельная и весьма крупная тема, поэтому не будет останавливаться на ней подробно.

История, как появился метрополитен

В середине 19 века люди в крупных городах стали нуждаться в появлении нового транспорта. Особенно это касалось Лондона. Уже в тот период мегаполис страдал от большого количества жителей.

Именно здесь 10 января 1863-го появился первый метрополитен. Он получил название. Metropolitan Railway. Линия объединяла Паддингтон с Фаррингдоном. Длина составляла около 6 км.

Вагоны перемещались на паровой тяге, что было неудобно и некомфортно. В тоннелях было слишком дымно и не хватало воздуха. Но это не оттолкнуло от дальнейшего развития данного транспорта.

Идея метро оказалась реально успешной. Со временем ее начали перенимать другие города. В 1900-м в Париже открыли собственное метро. Там уже использовался электрический привод, который упростил внедрение нового транспорта.

Спустя четыре года метро появилось в Нью-Йорке. Оно быстро развивалось и довольно быстро было признано одним из наиболее крупных в мире. В России Московский метрополитен стал первооткрывателем. Он появился в мае 1935-го. Первая линия проходила от Сокольников до Парка культуры. Дополнительно предусматривалось ответвление до Смоленской.

Метро в России получило статус одного из ключевых видов транспорта. Отдельное внимание уделялось станциям. Каждая из них украшалась мрамором, мозаикой или лепниной. При этом каждая конструкция была в своем роде уникальной.

Основные свойства

Главной отличительной чертой метрополитена считается упор на подземное расположение. Как правило линии находятся под землей. Цель в том, чтобы не мешать другим видам транспорта. Параллельно удается разгрузить трафик и решить вопрос с медленным перемещением.

Также есть и другие свойства, которые выделяют метро:

• способность перевозить множество пассажиров за небольшой период, в том числе в пиковое время;
• движение по расписанию с короткими интервалами;
• нет зависимости от негативных условий: дождя, снега, гололедицы и прочих;
• безопасность перемещения за счет применения выделенных путей;
• работа на электричестве, что гарантирует экологичность транспорта;
• наличие многих станций метрополитена, объединяющих районы;
• интеграция с автобусами, трамваями и прочей техникой.

Метро быстро интегрируется в дорожную сеть. Такая опция делает его надежным помощником в крупных городах. 

Строительство метро

При создании метрополитена применяется классический подход. Он включает в себя следующие этапы:

1. Оформление проекта. Учитывается геология и плотность застройки. Отдельного внимания заслуживает пассажиропоток. Определяется трассировка линий и места станций.
2. Изучение грунта. Эксперты проводят проверку земли с позиции геологии. Перед принятием решения создаются скважины для отбора почвы. Это важно для выбора способа проходки.
3. Подготовка площадок. Наследующем шаге производится очистка территории. Выполняется комплекс шагов по подготовке под строительство. Проводится вынос инженерных сетей. Ведется работа по временному ограничению транспорта.
4. Создание шахт и углублений для станций. С применением специальной техники создаются вертикальные шахты. Впоследствии они используются для проходки.
5. Проход тоннелей. На этом этапе применяются специальные щиты. Машина перемещается по заранее определенному маршруту. Дальше проводится укладка колец.Параллельно проводится работа по откачиванию воды и укреплению конструкции.
6. Строительство станций. Для создания «остановок» наливаются бетонные конструкции. Дальше строятся платформы, залы и вестибюли. Обязательным этапом является прокладка инженерных и вентиляционных сетей.
7. Монтаж путей и подвод электричества. После подготовки основы можно прокладывать рельсы. По бокам укладываются кабели и контактный рельс. Обязательно ставятся узлы управления и сигнализации.
8. Отделка. Мастера проводят облицовку стен и монтаж освещения. Также в зависимости от типа станции добавляются эскалаторы и лифты. Дальше проводится монтаж оборудования на станциях.

На завершающем этапе мастера проверяют системы. Они прогоняют поезда в тестовом режиме и исправляют замечания.После всех проверок метро вводят в эксплуатацию. При этом станции сразу принимают пассажиров.

Подвижной состав

Главным элементом системы является поезд метрополитена.При этом вагоны состава бывают двух видов. Первые — головные, с кабиной машиниста. Вторые — промежуточные. Обычно состав состоит из 4–8 вагонов.

Каркас подвижного состава делают из стали или алюминия. Главное внимание при создании уделяется прочности и легкости. Обшивка внутри не боится огня и износа. Особое внимание касается защиты от шума и вентиляции.

Вагоны метро получают напряжение от контактного рельса. Это приемник, который находится под днищем вагона. Электродвигатели обеспечивают движение подвижного состава. Также имеются тормоза, в задачу которых входит остановка состава.

Современные поезда управляются в ручном и автоматическом режиме. В последнем случае работа ведется через АСУД. Внедрение подобных узлов повышает точность управления и безопасность.

Внутри поезда установлены поручни и сиденья. Для комфорта ставятся кондиционеры и табло с отображением данных. Обязательным элементом современных поездов являются камеры.

Новые вагоны оснащаются USB-портами. Также используются бесшумные двери, которые не способны придавать человека. Подвижной состав регулярно проходит ТО. Включает ежедневный осмотр, плановые ремонты и модернизацию. Все работы проводятся в электродепо.

Старые вагоны периодически обновляются. В них меняют узлы управления и интерьер. Отдельное внимание уделяется освещению и кузову. Это дешевле, чем покупка новых составов. При этом общий ресурс повышается до 40 лет.

Инфраструктура

При рассмотрении конструкции метро важно рассмотреть инфраструктуру. В ее состав входят тоннели, станции, эстакады и т. д. Поговорим о них отдельно.

Тоннели

Прокладываются под землей. Служат для движения поездов и защищают их от внешних воздействий. Бывают однопутными и двухпутными. Чаще всего строятся из ж/б тюбингов. С их помощью образуется прочная и герметичная конструкция.

При проектировании учитываются особенности грунта. Берется во внимание уровень вод под землей и риски подземных толчков. Новые тоннели комплектуютсявентиляцией и защищены от пожаров. Также имеется дренаж и освещение. Все это необходимо для комфорта пассажиров и безопасности эксплуатации.

Станции метро

В схему метрополитена входят станции. Они нужны для посадки и высадки пассажиров. Состоят из платформ, вестибюлей и касс. Обязательные элементы — турникеты и технические помещения. Вход начинается с наземного павильона или подземного перехода.

Сначала люди проходят через турникеты, а дальше спускаются на платформу. Последние бывают боковыми или островными. Они комплектуются указателями иузлами безопасности. Вестибюли связаны с платформами лестницами или эскалаторами. В более редких случаях применяются лифты.

На станциях пересадки доступны переходы между линиями метрополитена. Все сделано так, чтобы исключить задержки. Упор делается на простоту навигации, четкую организацию и безопасность.

Эстакады, метромост

В качестве продолжения линий метрополитена часто применяются эстакады. Они позволяют двигаться на высоте, не пересекаясь с транспортом и людьми. Это удобно в промышленных и удаленных частях населенного пункта.

Метромосты — сооружения для движения поездов метро. Их возводят для проезда озер, рек или иных препятствий. Они рассчитаны на большой вес и активность применения. Проектируются с учетом разных факторов. Инженеры учитывают возможные вибрации и шум.

Инженерный корпус, управление работой

Под термином «инженерный корпус» понимается группа сооружений и узлов. В их число входят тоннели и станции. Здесь же предусматривается вентиляция, подведение света и отвод воды.Главная цель — создание комфортных условий для движения поездов и людей. Также поддерживается безопасность эксплуатации.

Управление работой метро считается сложным процессом. Он охватывает контроль движения и координацию работы персонала. Обязательный упор делается на безопасность.

Внедрение автоматизации дает возможность мониторить расписание и интервал движения. Это дает возможность быстро реагировать на внештатные ситуации. Управление включает планирование ТО и ремонт. Все это снижает риск сбоев и повреждений.

Бункеры и убежища

Данные объекты нужны для безопасности в форс-мажорных обстоятельствах. Они спасают во время войны и техногенных проблем.Такие узлы располагаются глубоко под землей. Они защищены от внешних воздействий. Чаще всего это касается взрывов, радиации и токсичных веществ.

Бункеры и убежища обязательно оснащаются вентиляцией. Здесь есть запасы воды и пищи, а также средствами связи. Такие объекты интегрированы в общую систему метрополитена. Это позволяет быстро эвакуировать людей.

Система безопасности

В метрополитене обязательно установлено видеонаблюдение. Камеры буквально установлены на каждом углу. Они контролируют платформы, вагоны и служебные помещения. Это помогает выявлять подозрительное поведение и выявлять злоумышленников.

В метро предусмотрен контроль доступа. Он защищает от посторонних. Важной частью безопасности являются датчики пожарной сигнализации и узлы удаления дыма.На входах в метро стоят рамки и ручные сканеры. Обязательно ставятся рентгены для проверки багажа.

В поездах и на станциях работает оповещение.Дает возможность информировать пассажиров об опасности. Даются инструкции по действиям, которые необходимо предпринять. Персонал регулярно проходит обучение по мероприятиям во время аварий. На каждой станции предусмотрены схемы и маршруты эвакуации. Есть световые указатели и аварийные выходы.

На защите стоят сотрудники МВД. Часто привлекаются частные охранные структуры. Они патрулируют станции и поезда. Дополнительно применяются устройства контроля скоростного режима для составов. Также имеются системы торможения и наблюдения со стороны диспетчеров.

Крупнейшие метрополитены в РФ

Наиболее крупным считается метро Москвы. Его сеть охватывает свыше 400 км. Количество станций — больше 250.Известно архитектурой, удобством и надежностью. Имеет 14 линий. Характеризуется активным развитием новых направлений.

Второй по размерам — метрополитен Петербурга. Он запущен еще в 1955-м. В структуру входит пять линий и свыше 70 станций. Многие из них находятся очень глубоко из-за особенностей почвы. Здесь работает ряд линий, которые связывают разные районы. При этом метро интегрировано в общую сеть.

Третий в списке — метрополитен Новосибирска. Запущен в 1986-м. Имеет всего две линий и 13 станций. Данное сооружение считается одним из наиболее коротких. Главная особенность — наличие моста через Обь. При этом компактность не мешает данному транспорту играть ключевую роль в жизни города.

Четвертый по величине метрополитен — Нижегородский. Он работает с 1985-го. Здесь также всего две линии и полтора десятка. Общая длина сравнительно небольшая и составляет всего 20 км. При этом транспорт объединяет разные районы города. Как и в рассмотренном выше случае, здесь организован проезд через речку, но уже Оку. Есть возможность быстрого перехода на наземный транспорт.

Стоит выделить метрополитен Самары. Его длина всего 12 км. В этом городе транспорт работает с 1987-го и имеет небольшую протяженность. Здесь имеется 10 станций, чего зачастую недостаточно для местных жителей. При этом с основной задачей разгрузки транспорта подземный транспорт справляется. 

Итог

Метро можно назвать реально безопасным и быстрым транспортом. Строительство линий метрополитена разгружает транспортную сеть. Параллельно улучшается экология, и растет скорость развития мегаполиса. В условиях роста городов развитие такого транспорта неизбежно.

Такой вид передвижения выигрывает по многим аспектам. При этом власти решают многие проблемы, в том числе с экологией.