Первая в мире линия метрополитена была построена в Лондоне в 1863 г. За 150 лет истории подземных железных дорог линии этого популярного вида транспорта появились почти в 150 городах разных стран. В последние десятилетия усиливается тенденция к полной автоматизации эксплуатационного процесса.
Открытие в 1863 г. в Лондоне первого участка длиной 6 км подземной железной дороги дало толчок развитию этого эффективного вида городского транспорта. В настоящее время протяженность линий лондонского метрополитена превысила 400 км, а число городов, где имеются системы метро, приближается к 150. В XXI в. линии метрополитена появились в 38 городах мира; активно ведется проектирование и строительство новых.
Плотность населения во многих городах мира выходит на такой уровень, что решать транспортные проблемы, создавая и развивая традиционные системы метро, уже невозможно. Необходимы инновационные решения для инфраструктуры станций, подвижного состава и систем управления движением. С 1960-х годов на метрополитенах применяются системы автоматического управления движением поездов, обеспечивающие организацию перевозочного процесса с меньшими межпоездными интервалами и тем самым существенно увеличивающие пропускную способность сети. Нюрнберг стал первым городом, в котором действующая линия метрополитена была преобразована для движения поездов без машинистов (рис. 1). Позднее появились системы метро с полной автоматизацией управления поездами (без машинистов на борту).
Мировая история метростроения развивалась следующим образом. Вслед за Лондоном до конца XIX в. на карте мира появились еще пять метрополитенов: в Нью-Йорке (1870 г.), Будапеште и Глазго (оба в 1896 г.), Бостоне и Чикаго (оба в 1897 г.). За этими городами последовали Париж (1900 г.) и Берлин (1902 г.). В Латинской Америке первым обладателем метрополитена стал Буэнос-Айрес (1913 г.), в Азии — Токио (1927 г.).
Начавшаяся в 1939 г. Вторая мировая война приостановила реализацию проектов метро в 17 городах мира. В результате после Москвы (1935 г.) в мире не появилось ни одного нового метрополитена вплоть до 1950 г., когда в Стокгольме возобновили преобразование подземной трамвайной линии в линию метро. Процессы строительства метрополитенов активизировались в середине 1950-х годов. Именно тогда впервые появились поезда метро на колесах с пневматическими шинами. В частности, в 1955 г. на линии 11 городского метрополитена Парижа (RATP), срок эксплуатации которой насчитывал к тому времени уже около 20 лет, поезда со стальными колесами были заменены новыми на колесах с пневматическими шинами. Первым новым метрополитеном, изначально спроектированным для эксплуатации подвижного состава на колесах с пневматическими шинами, стал метрополитен Монреаля (1966 г.). В настоящее время такие системы работают более чем в 20 городах мира.
Рис. 1. Центр управления движением на метрополитене Нюрнберга (фото: Siemens)
Бурные темпы строительства метрополитенов отмечены в 1970-е годы, тогда новые системы появились сразу в 23 городах мира, причем треть из них находится в Азии. В частности, в этот период метро заработало в Пхеньяне (1973 г.), Сеуле (1974 г.) и Ташкенте (1977 г.). В 1980-е годы в клуб обладателей систем метро вошли 25 городов — в частности, в 1987 г. первая линия метро на Африканском континенте появилась в Каире; тоннельный участок под центральной частью города связал станции двух пригородных железнодорожных линий способствовал появлению на этом виде городского транспорта многих инновационных решений. Подземную линию Victoria лондонского метрополитена строили в 1960-х годах после 50-летнего перерыва (рис. 2), на ней с первого дня регулярной эксплуатации работает система автоведения поездов. Машинист присутствует в поезде, но ему отведены лишь функции управления открыванием/закрыванием вагонных дверей и инициации отправления поездов со станций.
Рис. 2. На станции линии Victoria
С тех пор автоведение активно укрепляет свои позиции на городском рельсовом транспорте стран мира. В начале 1980-х годов технические характеристики и уровень надежности систем автоведения позволили реализовать на практике управление поездами в полностью автоматическом режиме, т.е. без присутствия машиниста в поезде.
Впервые такое решение было применено на линии Port Liner в Кобе, открытой для движения поездов в 1981 г. За ней в том же году последовала линия Nanko Port Town в Осаке. Протяженность этих автоматизированных линий была сравнительно мала. Кроме того, они были в значительной степени изолированы от других сетей городского рельсового транспорта. Более протяженной городской рельсовой коммуникацией с полной автоматизацией управления движением поездов стала открытая в 1989 г. линия Kanazawa Seaside в Иокогаме (рис. 3).
Рис. 3. Линия Kanazawa Seaside в Иокогаме
Многие убеждены, что в части полной автоматизации управления движением поездов пальма первенства принадлежит первой линии транспортной сети VAL в Лилле, введенной в регулярную эксплуатацию в 1983 г. Данная линия проходит через центр города и по своим характеристикам в большей степени соответствует понятию городского метро, чем линии в Кобе и Осаке, несмотря на небольшой габарит эксплуатируемых на ней поездов. Открытие второй линии в 1989 г.
Метрополитен Каира оставался единственным в Африке вплоть до 2011 г., когда линия метро была введена в эксплуатацию в Алжире. На очереди Лагос, где успешно продвигается к завершению проект так называемой Голубой линии метро.
Особенно активно строительство метрополитенов ведется в городах Китая. Постройка первой линии метро в Пекине была завершена в 1969 г., однако в регулярную эксплуатацию она была введена только через несколько лет. В Гонконге метро заработало в 1979 г. За ним последовали Тяньжин (1984 г.), Шанхай (1995 г.) и Гуанчжоу (1997 г.). По состоянию на конец 2012 г. в 16 городах страны работали 64 линии метрополитена общей протяженностью 1980 км.
Технологический прогресс
Уже к 1960-м годам метрополитены перестали быть редкостью. Несмотря на столетнюю историю, технический прогресс вывело Лилль на первую позицию уже как города, обладающего первой в мире сетью автоматизированного метрополитена, где поезда курсируют без машинистов (рис. 4).
На сети VAL эксплуатируется подвижной состав на колесах с пневматическими шинами. Такое же решение было применено на других метрополитенах Франции с полностью автоматическим управлением поездами, в частности в Тулузе и Ренне, открытых соответственно в 1993 и 2002 гг., а также на линиях транспортных систем, обслуживающих аэропорты, и на надземной линии Muzha в Тайбэе (остров Тайвань), открытой в 1996 г.
Первой линией метрополитена большой провозной способности с подвижным составом на колесах с пневматическими шинами, спроектированной под управление поездами в автоматическом режиме, была линия D, открытая в Лионе в 1991 г. За ней последовали линия 14 в Париже и линия m2 в Лозанне. Последняя была перестроена в 2008 г. из зубчатой железной дороги и стала первой линией метро в Швейцарии.
Примером полностью автоматизированного мини-метро с подвижным составом на стальных колесах является в основном надземная сеть Sky Train в Ванкувере, открытая в 1986 г. Технологическую основу данного проекта составляет привод с линейным двигателем (такая же технология применяется и на нескольких линиях облегченного метро в Японии). Реализованная на Sky Train технология задействована также на линии Kelana Jayа в Куала-Лумпуре.
Еще одна модификация систем мини-метро, работающих без машинистов, базируется на технологии, разработанной совместно компаниями Ansaldo STS и AnsaldoBreda, и ведет свое начало от короткой линии в Генуе. Первый пример масштабного применения данной технологии представляет метрополитен Копенгагена, открытие которого состоялось в 2002 г. Опыт данного проекта был в дальнейшем использован на линии М5 метрополитена Милана, открытой в феврале 2013 г., и линии метро длиной 13,7 км в Брешии, введенной в эксплуатацию месяцем позже. Технология автоматизации управления движением компании Ansaldo STS задействована также в проекте линии С метрополитена Рима, на первом участке которой протяженностью 12,1 км начаты опытные пробеги, а также на метрополитене Гонолулу (Гавайские острова).
Технология SelTrac компании Thales (бывшая Alcatel SEL), впервые опробованная в Ванкувере, также получила широкое распространение. Особо следует выделить метрополитен Дубая (рис. 5) с самой протяженной сетью линий, движение на которых осуществляется в автоматическом режиме: в 2009 г. в эксплуатацию введена линии Red длиной 52,1км, в 2011 г. — линия Green длиной 22,5 км.
Перспективы дальнейшего роста
В настоящее время подавляющее большинство вновь строящихся линий метро оснащаются системами с различным уровнем автоматизации управления поездами. При этом постоянно увеличивается доля линий, где вождение поездов осуществляется в полностью автоматическом режиме без присутствия машинистов на борту. По данным Международного союза общественного транспорта (ШТР), на конец 2013 г. в 28 странах мира насчитывалась 41 линия разной провозной способности, работающие в режиме полной автоматизации управления движением (табл. 1 и 2). Суммарная эксплуатационная длина этих линий составляла 588 км, общее число обслуживаемых станций — 585. Согласно прогнозам ШТР, в предстоящее десятилетие суммарная протяженность таких линий будет расти более быстрыми темпами, чем в предыдущие 30 лет, и к 2025 г. может достичь 1500 км. Причем на долю новых линий в этой величине придется 64%, на долю продлений уже существующих линий — 29%, а на долю перевода в полностью автоматический режим управления действующих линий метро останется только 7%.
Таблица 1
Линии метрополитена большой провозной способности
Город |
Год открытия первой линии |
Начало эксплуатации в автоматизированном режиме |
Протяженность линий, эксплуатируемых в автоматизированном режиме, км |
Лион |
1978 |
1991 |
12,5 |
Париж |
1900 |
1998 |
25,8 |
Сингапур |
1987 |
2003 |
55,7 |
Барселона |
1924 |
2009 |
ИД |
Дубай |
2009 |
2009 |
74,6 |
Нюрнберг |
1972 |
2009 |
17,0 |
Сан-Паулу |
1974 |
2010 |
12,8 |
Пусан |
1985 |
2011 |
36,2 |
Сеул |
1974 |
2011 |
17,3 |
Таблица 2
Другие автоматизированные транспортные системы
Город |
Линия |
Начало эксплуатации в автоматизированном режиме |
Протяженность линий, эксплуатируемых в автоматизированном режиме, км |
Мини-метро, система VAL | |||
Лилль |
Все |
1983 |
45,2 |
Ванкувер |
Все |
1986 |
68,7 |
Тулуза |
Все |
1993 |
27,5 |
Тайбэй |
Muzha |
1996 |
25,7 |
Куала-Лумпур |
Kelanajaya |
1998 |
29.0 |
Ренн |
А |
2002 |
9.4 |
Копенгаген |
Все |
2002 |
20,5 |
Турин |
1 |
2006 |
13,2 |
Лозанна |
m2 |
2008 |
5,9 |
Милан |
М5 |
2013 |
4,1 |
Брешиа |
1 |
2013 |
13,7 |
Системы малой провозной способности | |||
Кобе | Port Liner |
1981 |
10,7 |
Осака | Nanko Port Town |
1981 |
7,9 |
Иокогама | Kanazawa Seaside |
1989 |
10.6 |
Токио | Yurikamome. Nippon-Toneri |
1995 |
24,5 |
Сингапур | Bukit Panjang LRT |
1999 |
7,8 |
Sengkang LRT |
2003 |
10,7 |
|
Лас-Вегас | Монорельс |
2004 |
6,3 |
Нагоя | Linimo (магнитный подвес) |
2005 |
9,2 |
Гонконг | Disneyland Resort |
2005 |
3,8 |
Сингапур | Punggol LRT |
2005 |
10,3 |
Йонъин | EverLine |
2013 |
18,5 |
Городов, где уже решились перевести действующие линии метрополитена в режим полностью автоматического управления, немного (инициаторам такого перевода приходится преодолевать предубеждение, что отсутствие в поездах машинистов отрицательно скажется на безопасности движения). Первым из таких городов стал Нюрнберг, где в 2009 г. осуществили перевод на полностью автоматическое управление линии U2, введенной в эксплуатацию в 1984 г. В данном случае это мероприятие было связано со строительством линии U3, где такой режим управления предполагался изначально.
Трудности автоматизации управления движением на действующих линиях в значительной мере обусловлены тем, что их инфраструктура к такому управлению не приспособлена. Однако в 2011-2013 гг. соответствующий проект был успешно реализован в Париже на старейшей и наиболее загруженной линии 1. Данный проект во многом базировался на опыте линии 14, единственной в Париже работающей в автоматизированнном режиме с момента начала эксплуатации. Тем самым было положено начало осуществлению масштабной программы, предусматривающей увеличение суммарной протяженности линий с автоматизированным управлением движением в пределах Большого Парижа до 175 км. В то же время маловероятно, что вождение поездов без машинистов может быть когда-либо реализовано в ограниченных условиях линий глубокого заложения лондонского метрополитена, где отсутствуют возможности для обустройства пешеходных проходов для эвакуации пассажиров и персонала в случаях чрезвычайных ситуаций.
В условиях бурного роста населения городов нет никаких оснований предполагать, что процесс распространения в мире столь эффективного вида городского транспорта, как метрополитен, затормозится в обозримом будущем. Автоматизация управления такими системами городского транспорта может только способствовать их быстрому развитию.
Железные дороги мира-2014, №4