Все метрополитены в настоящее время обслуживаются электропоездами, состоящими из нескольких вагонов.
Количество вагонов устанавливается в зависимости от их вместимости, максимального значения пассажиропотока в определенное время на рассматриваемой линии метрополитена и интенсивности движения на ней. В некоторых метрополитенах в зависимости от интенсивности пассажирского потока в течение суток изменяют количество вагонов в составе поезда, а на других метрополитенах, оставляя количество вагонов в поезде постоянным, изменяют частоту движения поездов. Составы поездов метрополитена обычно дробят на секции, имеющие постоянные тяговые свойства. Секции состоят из определенного числа моторных и прицепных вагонов или из одних моторных вагонов. В советской практике эксплуатации метрополитенов каждая секция состоит из двух моторных вагонов с расположением кабин управления по ее концам. Цепи управления вагонов в составе связаны межвагонными электрическими соединениями. Благодаря такому соединению составы поездов из нескольких секций управляются из головной кабины по принципу «многих единиц», гарантирующему синхронную работу моторов всех соединенных секций.
Ввиду преобладания на линиях метрополитена конечных станций тупикового типа вагоны метрополитена применяются двустороннего типа с дверями, расположенными с обеих сторон поезда, и расположением кабины управления в каждом конце секций. В большинстве метрополитенов вагоны приняты четырехосными (рис. 260 и 263), хотя, например в Нью-Йорке, Париже и других городах на отдельных линиях курсируют секции, состоящие из сочлененных кузовов. Так, на рис. 262 изображена схема секции, сочлененной из трех кузовов, которые расположены на четырех тележках. Применение сочлененных секций позволяет увеличить проходимость составов по кривым малых радиусов и уменьшить давление на ось.
Все вагоны метрополитенов в соответствии с их габаритом можно разделить на три группы:
1) вагоны с железнодорожным габаритом, например, в Нью-Йорке и на некоторых линиях Лондона: ширина 2,9—3,1 м, высота 3,7—3,8 м и длина 18—20 м;
2) вагоны с габаритом, меньшим чем на железных дорогах (например, в Москве, Париже и др.): ширина 2,4—2,7 м, высота 3,4—3,7 м и длина 16—19 м;
3) вагоны с габаритом, приспособленным к условиям вписывания в тоннели кругового очертания, со скошенными стенками (например, вагоны бочкообразного вида и малой высоты Лондонского метро): ширина 2,55—2,65 м, высота 2,5—2,9 м и длина 15—16 м.
Вагоны первой группы целесообразно применять на линиях метрополитена, связанных с пригородными участками электрифицированных железных дорог.
Вагоны второй группы наиболее отвечают условиям нормальной эксплуатации линий метрополитена и потому приняты за основной тип в метрополитенах России.
Вагоны со скошенными стенками (Лондонский метрополитен) позволяют наиболее полно использовать поперечное сечение тоннелей и получить минимальный диаметр перегонных тоннелей метрополитенов, но с некоторыми неудобствами в эксплуатационном отношении.
Размеры и планировку вагонов метрополитена устанавливают из условий эксплуатации. Необходимо отметить, что пассажир в вагоне метрополитена находится относительно короткое время. Так, при средней длине поездки 4—5 км пребывание пассажира в вагоне не превышает 7—8 мин и потому большинство пассажиров не стремятся занять сидячие места, а останавливаются в вагоне вблизи выхода. При таких условиях целесообразно:
— места для сидения устраивать не более чем для 30—35% пассажиров;
— для продажи билетов установить автоматы на станции, что способствует уменьшению количества обслуживающего персонала;
— устанавливать такую специализацию дверей, при которой пассажиру не требовалось бы пробираться через весь вагон к выходу.
По сравнению с наземным городским транспортом увеличенные расстояния между остановками и значительная вместимость вагона обусловливают больший пассажирообмен вагона на каждой станции метрополитена.
На московском трамвае среднее число входящих и выходящих пассажиров на остановке 8 чел. на вагон; пассажирообмен вагона метрополитена достигает 32 чел. Для обеспечения максимальной пропускной способности линий метрополитена требуется принять все возможные меры к сокращению времени стоянки поезда на станциях, для чего необходимо: увеличение числа дверей в вагонах, применение высоких платформ и уменьшение времени на открывание и закрывание дверей. Этим условиям достаточно полно удовлетворяют вагоны, эксплуатируемые на Московском, Санкт-Петербургском и других метрополитенах России.
В настоящее время на линиях Московского метрополитена курсируют вагоны типов: А, Б, Г, Д и E, а на Санкт-Петербургском метрополитене — вагоны типов Г, Д и Е. Старые типы вагонов А и Б изготовлялись до 1939 г., а затем стали выпускаться более усовершенствованные типы подвижного состава метрополитенов — Г, Д и Е. Технико-экономические показатели подвижного состава советских метрополитенов приведены в приложении 10.
Выпускаемые в последнее время вагоны типов Г, Д и E (рис. 263) обладают хорошими конструктивными данными и повышенными эксплуатационными показателями. Переход от секций с прицепными вагонами к секциям из двух моторных вагонов позволил увеличить скорость движения, перейти на более легкие тяговые двигатели типов ДК-102Г, ДК-104Д, ДК-108А1 и применить электрический тормоз.
Облегчение основных конструкций вагона уменьшило его вес до 31,7 т при сохранении габаритных размеров.
Габарит выпускаемых в настоящее время вагонов типов Д и E (рис. 264) почти не отличается от габаритов вагонов прежних типов.
Наружный вид вагона Д изображен на рис. 263, а внутренний вид его пассажирского помещения приведен на рис. 265.
Учитывая кратковременность пребывания пассажира в вагоне, количество мест для сидения принято 44 при максимальной его вместимости 270 человек. Сиденья расположены вдоль вагона. С каждой стороны вагон имеет по четыре двери, открываемые и закрываемые из кабины водителя по сигналу дежурного по станции. Кузов вагона опирается на две двухосные тележки.
Для создания более плавного и бесшумного движения вагонов на Парижском метрополитене с 1952 г. выпускаются вагоны с новой конструкцией тележек. Эти тележки, кроме обычных колес, имеют колеса автобусного типа с пневматическими резиновыми шинами, закрепленными на общей оси колесной пары. Диаметр колес с пневматическими шинами несколько больше диаметра металлических колес, что заставляет весь вагон опираться лишь на эти пневматические шины при движении его по рельсовым направляющим. Качение шинных колес происходит по бетонным дорожкам, сделанным с внешней стороны обеих рельсовых нитей.
Для отстоя подвижного состава и выполнения отстойного и меж-поездного осмотров, а также текущего, периодического и мелкого случайного ремонта в метрополитенах имеются вагонные депо.
В соответствии со СНиП II-Д.3-68 емкость депо следует рассчитывать на 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, как правило, предусматривают тупиковыми, при возможности часть из них — сквозными.
Депо должно состоять из отдельных путей (стойл). Каждый путь следует рассчитывать на установку не более двух составов с максимальным количеством вагонов для данной линии. В первый период эксплуатации линии может быть принята установка на каждом пути трех составов с меньшим количеством в них вагонов.
По своему назначению пути депо подразделяют на ремонтные (с канавами для осмотра и ремонта вагонов) и отстойные (без канав).
Количество путей со смотровыми канавами должно составлять 50% от общего числа путей.
В депо следует предусматривать устройства для механической мойки и сушки вагонов, камеру для обдувки от пыли состава с пылесосной установкой.
Канавы в депо должны быть оборудованы сетью сжатого воздуха, с установкой в них через каждые 20 м воздухоразборных кранов, а также электросетью напряжением 380,220 в для подключения сварочных агрегатов и электроинструмента.
Каждое стойло вагонов по всей длине должно иметь контактный рельс для токосъема при помощи специальных тележек. Контактный рельс следует располагать на высоте не менее 4 м с правой стороны по выходу вагона из депо.
Питание контактного рельса каждого стойла следует осуществлять от распределительного пункта депо через разъединитель, устанавливаемый в начале стойла.
На территории депо следует предусматривать в необходимом объеме производственные мастерские, подсобные цехи, котельную, склады различного назначения и другие специальные устройства, оборудование и служебно-бытовые помещения. Территория депо должна быть благоустроена и обнесена оградой.
