Метротрамвай — самый скоростной и самый удобный городской транспорт ХХI века, соединивший в себе преимущества метро и трамвая.

Трамвай как транспортная технология появился более 100 лет назад. И сразу получил всеобщее признание. Со временем на городских улицах ему стали выделять обособленное пространство для движения. На обособленном полотне он развивал большие скорости сообщения (20—25 км/ч) и демонстрировал высокую провозную способность (8—10 тыс. пасс. в час). За это его стали называть «скоростной трамвай».

Но золотой век трамвая продолжался не более 50 лет. На смену ему явился частный автомобиль. Он опередил трамвай по скорости, комфорту, удобству и индивидуальности поездки. Под его напором большая часть наземных трамвайных линий в городах постепенно была снята. А скоростной трамвай стали помещать под землю и называть «метрополитеном». Подземный тоннель, как защищенная среда перемещения, оборудованная сигнализацией и автоблокировкой, сделал движение вагонов метрополитена более безопасным. А подземные станции позволили экономить городскую территорию, что важно при прокладке трасс в центре городов. Однако со временем выяснилось, что использование подземных тоннелей и станций только как пассивных средств повышения безопасности движения и экономии городской территории не везде себя окупает. Стоимость содержания пассивных тоннелей, дорогостоящих подземных станций, переходов и эскалаторов составляет основную долю в стоимости поездки. И год от года она только увеличивается. А спуски (и подъемы) на эскалаторах к подземным станциям резко сокращают среднюю скорость передвижения пассажира по городу и повышают его усталость от поездки.

В конце прошлого века началось возрождение трамвая. Причем вызвано оно было причинами прямо противоположными тем, из-за которых он исчез. Трамвай, когда-то подвергшийся каре за то, что мешал автомобилю, стали восстанавливать, чтобы… создать альтернативу его (автомобиля) доминированию /1/.

Современные вагоны трамвая и метро заметно превосходят своих давних предшественников по комфорту, безопасности и скорости передвижения. Но и они никак не могут выиграть у автомобиля битву за пассажира. Одна из причин этому состоит в том, что при прокладке новых линий трамвая и метро проектировщики придерживаются старой аксиомы, что вагоны должны перемещать пассажиров только в горизонтальной плоскости, а вертикальные перемещения пассажир должен выполнять самостоятельно, с помощью ступенек или эскалаторов. «Горизонтальная аксиома» по-прежнему остается препятствием, не позволяющим городскому рельсовому транспорту потеснить позиции автомобиля и начать постепенно, шаг за шагом, качественно по новому решать транспортные проблемы крупных городов.

Новая транспортная технология «Метротрамвай» способна помочь традиционному городскому рельсовому транспорту в его соперничестве с автомомбилем. Она объединяет в себе преимущества, которыми по отдельности обладают трамвай и метрополитен.

И не ограничивает себя горизонтальной аксиомой. За счет этого у метротрамвая появляются новые, полезные для градостроителей и исключительно привлекательные для пассажиров свойства.

Трамвай — это технология наземного горизонтального перемещения вагонов с находящимися в них пассажирами. Метро — это технология подземного горизонтального перемещения вагонов с находящимися в них пассажирами и подземно-наземного вертикально-горизонтального перемещения эскалаторов со стоящими на них пассажирами. Метро — это два вида транспорта, соединенные вместе: подвижная часть одного из них — вагоны, другого — эскалаторы. Эскалаторы имеют большую мощность и высокую провозную способность. Они перевозят то же количество пассажиров, что и вагоны, и совершают огромную транспортную работу.

Метротрамвай — это технология подземно-наземного горизонтально-вертикального перемещения вагонов с находящимися в них пассажирами. Она исключает из технологии «метро» вертикально-горизонтальную составляющую в виде эскалаторов. Роль эскалаторов выполняют сами вагоны. Принципиальная схема работы метротрамвая представлена на Рис. 1:

Рис. 1. Скоростная городская транспортная система.

1 — подземный тоннель

2, 3 — наземные тоннели

4, 5 — наклонные плоскости

6, 7 — электроподвижной состав

8 — основные рельсовые пути

9, 10, 11, 12 — дополнительные рельсовые пути

13 — уровень пола платформы наземной станции и примыкающего к ней пешеходного тротуара

h — высота спуска или подъема

m — разница уровней 10 и 13

Станции метротрамвая располагаются на поверхности земли и не являются столь дорогостоящими по строительству и содержанию как станции метрополитена. А его тоннели необычной конфигурации не ведут себя пассивно, а непрерывно «работают», помогая вагонам выезжать из-под земли на наземные станции, и многократно окупают этим стоимость своей постройки и содержания. Они обеспечивают огромную (до 50%) экономию электроэнергии на тягу, практически вдвое (по сравнению с метро) повышают скорость передвижения пассажира по городу, сокращают транспортную усталость от поездки, облегчают пассажирам … посадку и высадку из вагонов. Такая активная позиция тоннелей обеспечивает им качественно новое место в рамках транспортной технологии.

Экономичность поездки. Посадку и высадку пассажиров метротрамвай производит на поверхности земли. Для основного движения он спускается по наклонному тоннелю в подземный тоннель и передвигается там как метропоезд.

Проехав по подземному тоннелю 500—1500 м, он вновь оказывается в наклонном тоннеле. По нему он за счет инерции поднимается на поверхность земли и высаживает пасажиров на наземной станции, прямо у выхода в город, не заставляя их самих бродить по подземным вестибюлям и подниматься вверх по эскалаторам.

Во время подъема метротрамвай экономит электроэнергию на движение: кинетическая энергия, которой он обладал перед подъемом на поверхность земли, в процессе самого подъема превращается в потенциальную энергию. А потенциальная энергия на следующем перегоне вновь используется метротрамваем для движения. За счет этого метротрамвай при вдвое большей скорости перевозки пассажира по городу тратит на его поездку в два раза меньше электроэнергии, чем метропоезд. А значит и стоимость поездки на нем может быть значительно меньше.

Метротрамваю не нужны столь мощные двигатели и столь мощное тяговое электрооборудование как вагону метро. При спуске с наземной станции в подземный тоннель глубиной 15 м метротрамвай за счет движения под уклон без помощи двигателей способен развить скорость около 60 км/ч. И все же помощь двигателей метротрамваю потребуется, чтобы обеспечить разгон вагонов до скоростей 80—90 км/ч и по сравнению с метро еще более повысить скорость сообщения между соседними станциями.

Комфортабельность поездки. Формы кривых спуска и подъема метротрамвая в подземный тоннель и из тоннеля выбраны исходя из условий комфорта для пассажиров и недопустимости возникновения у них ощущений «морской болезни». Уклоны спусков и подъемов (100—120‰) не превосходят стандартов, допустимых для трамвайных вагонов. А вертикальные ускорения, воздействующие на пассажиров, не превосходят аналогичных ускорений, возникающих при подъемах и спусках на лифте. Во время спуска вагона в подземный тоннель по наклонному тоннелю на пассажира одновременно действуют две силы. Одна из них из-за наклона вагона на спуске наклоняет пассажира вперед. Другая — это сила инерции, отклоняет его назад. Эти две силы взаимно компенсируют друг друга и пассажир чувствует себя при движении в метротрамвае по наклонному пути более комфортно, чем при движении в трамвае или метро по горизонтальному пути. Такой же эффект более мягкого восприятия пассажиром изменений скорости возникает и во время подъема метротрамвая по наклонному тоннелю на наземную станцию.