الميترو هو عبارة عن نظام نقل جماعي يستخدم لنقل الركاب من منطقة إلى أخرى ويعتمد بشكل عام على خطوط سكك حديدية وتختلف البنية التحتية للميترو حسب طريقة تنفيذه والظروف الاقتصادية في البلد.
أنماط البنى التحتية للميترو
يوجد ثلاثة أنماط من البنى التحتية المستخدمة وهي على الشكل التالي:
1. أرضية: سكة حديد عادية ضمن المدينة، لها حرم وتحتاج لظروف عمرانية خاصة مثل إمكانية استعمال الجزيرة الوسطية لطريق سريع، أو أن يكون امتداد خط الميترو سابقاً للتطور العمراني للمدينة.
2. هوائية: خط الميترو محمول على جسر مستمر، أعلى من سوية الشارع في المدينة، هذا الحل مزعج جمالياً وكذلك من حيث الضجيج، لكن يمكن تخفيفه من خلال استعمال عجلات مطاطية.
3. تحت أرضية: هنا نجد نوعين إما نظام الأنفاق المحفورة بشكل خنادق مكشوفة في البداية أو نظام الأنفاق العادية، سهل ورخيص في حالة التربة الصخرية، حيث تتماسك الجدران بمفردها، وهو مرتفع الكلفة وصعب التنفيذ في حالة التربة الرخوة المتحركة والمشبعة، حيث يحتاج إلى قميص بيتوني لدعم الجدران.
إن اختيار حجم وعرض العربات له تأثير كبير على مقطع النفق وبالتالي على سرعة بناء خط الميترو، كالميترو الحديث في مدينة ليون، فهو ذو مقاسات صغيرة بالمقارنة مع باريس.
الاختلافات بين الترامواي والميترو
1. التغذية الكهربائية من الأعلى، بينما في الميترو من خط ثالث أرضي.
2. الترامواي يمكن أن يتقاطع مع بقية تيارات المرور، ولكن الميترو يسير حصراً على خط خاص به وبدون تقاطعات.
3. كان للترامواي التقليدي درجات، ولكن التطور التكنولوجي أزال هذا الاختلاف، وحالياً يتم الدخول إلى الترامواي من نفس مستوى الرصيف.
تجهيزات الميترو
1. التغذية بالطاقة الكهربائية تتم باستعمال محولات لتحويل التيار الكهربائي من متناوب إلى مستمر (٦٠٠-٧٠٠)فولت، تتم التغذية باستعمال خط أرضي ينزلق عليها مزلاج.
2. العربات والمحركات: تتصل العربات الافرادية ببعضها البعض بشكل قطار يتألف عادة من 5-7عربات، المحركات الكهربائية تؤمن تسارع مريح ١.٣م/ثانية، والسرعة يمكن أن تصل إلى 80كم/ساعة إذا سمح بذلك تباعد المحطات.
3. هناك مجال كبير للتطوير في مواصفات تجهيزات وعربات الميترو من حيث الجمالية والراحة (تقليل الاهتزاز والعزل الحراري والصوتي).
4. السكة: هي السكة الحديدية التقليدية باستعمال العجلات المعدنية المعروفة.
5. هناك استعمال متزايد للعجلات المطاطية حيث تستعمل عندها سكتين من البيتون مع توجيه جانبي لضبط مسار العربات.
مزايا استعمال العجلات المطاطية للميترو
1. تخفيض الضجيج الداخلي والخارجي.
2. تقليل تأثير الاهتزازات على الأبنية المجاورة.
3. زيادة التلاصق بين العجلات والسكة، مما يسمح بإمكانية زيادة الميول الطولية، والذي له تأثير كبير على مكانيات تخطيط شبكة الميترو.
4. نظام الإشارات الضوئية للميترو شبيه بالنظام المستعمل للسكك الحديدية حيث الخط مقسم إلى أقسام.
5. عند دخول القطار إلى أحد الأقسام، تعمل الإشارات الحمراء لمنع دخول العربات التالية إلى نفس القسم قبل خلوه.
6. هناك توجه متزايد نحو القيادة الآلية لقطارات الميترو، في أغلب خطوط باريس يقتصر دور السائق على المراقبة وعلى فتح وإغلاق الأبواب.
سعة خطة الميترو
يختلف مبدأ حساب السعة النظرية الساعية لخط الميترو عن غيره من أنماط النقل الجماعي. السعة النظرية الساعية في الاتجاه الواحد تساوي السعة الفردية للقطار مضروبة بتواتر مرور القطارات في الساعة. يتميز الميترو بشكل عام بالسعة العالية جداً ما بين ٣٠٠٠٠-٤٠٠٠٠ راكب في الساعة في الاتجاه الواحد في الحالات العادية، وتصل إلى ٥٠٠٠٠ راكباً في الحالات القصوى.
إمكانيات وحدود زيادة السعة
زيادة تواتر مرور القطارات مرتبطة بحدود أداء العنصر البشري، يمكن التغلب عليه بالأتمتة زيادة السعة الإفرادية للعربات مرتبطة بمقاس العربات، وبالتالي على أبعاد الأنفاق والكلفة زيادة عدد العربات الموصولة ببعضها البعض كقطار مرتبطة بأطوال أرصفة المحطات.