Он должен обеспечивать перевозку огромного количества пассажиров на сравнительно большие расстояния с минимальными финансовыми затратами и большой скоростью.

Требование минимальных затрат – вовсе не прихоть. Лишняя копейка на каждого пассажира, умноженная на миллионы пассажиров в день, выливается в колоссальную сумму.

Требование скорости вытекает из больших расстояний и большого количества пассажиров: ежедневно терять на дорогу немалое количество времени никому не хочется. Да и для экономики это «влетает в копеечку»: одну лишнюю минуту в дороге умножаем на миллион человек – теряем почти две тысячи человеко-лет за одну поездку!!!

Но есть ещё один тонкий момент, поясняющий, почему скорость должна быть большой. Лучше всего это объяснить, сначала перечислив факты:

Как при таких условиях увеличить провозную способность транспорта? Понятно, что простым наращиванием количества транспортных средств ничего не добъёшься: будут возникать очереди перед остановками. В идеале, время движения между остановками должно быть соизмеримо с временем посадки/высадки пассажиров. Тогда при отъезде предыдущего транспортного средства сразу-же будет подъезжать следующее.

Но, допустим, этот идеал уже достигнут. Можно-ли ещё увеличить провозную способность? Можно! Сократив время пребывания транспорта на остановке. При этом появляется и возможность увеличить скорость транспорта между остановками.

А как увеличить скорость погрузки/выгрузки пассажиров? Увеличивая количество и размеры дверей в транспортном средстве. Ещё лучше, если двери будут открываться с обеих сторон транспортного средства, но это в большинстве случаев невозможно из-за конструкции остановок (станций).

А до какой степени можно увеличивать скорость? Давайте прикинем. Чисто теоретически для минимального времени в пути транспортное средство должно разгоняться до середины пути с максимально допустимым для пассажиров ускорением, а затем с таким-же ускорением тормозить. Однако, реально такое невозможно по следующим причинам:

То есть, очень большой скорость быть не может. Фактически, для наземного транспорта максимальная скорость ограничена правилами дорожного движения (60 км/ч), а для метро – безопасной скоростью движения (на разных участках она разная, обычно – не более 80 км/ч). Разумеется, перед поворотами скорость снижается.

На роль магистрального транспорта больше всего подходит метрополитен, отличительными чертами которого являются:

Значит ли это, что метро – идеальный транспорт для города? Или у него есть недостатки? Конечно, есть:

Дороговизна. Стоимость строительства 1 км двухпутного метро в среднем составляет около 150 млн. долларов (от 30 до более чем 300). А стоимость строительства станции может доходить до умопомрачительного миллиарда долларов (в Нью-Йорке одна из станций вообще обошлась в 2 млрд.!!!) . Понятно, что такой транспорт могут себе позволить только очень немногие города.

Отдалённость от пассажира «по вертикали». Из того получаса, что средний пассажир проводит в метро, около 15 минут тратится на спуск к платформе и подъём наверх. Поэтому на близкие расстояния (даже вдоль линии метро) быстрее ездить уличным транспортом – трамваем, троллейбусом, автобусом.

Отдалённость от пассажира «по горизонтали». Станции не могут быть расположены слишком часто, т.к. это снизит скорость передвижения поездов. Значит, на поверхности необходима отдельная транспортная инфраструктура для подвоза пассажиров к станциям. Это увеличивает количество пересадок и время в пути.

Ограничения по «геологии». Делают невозможным или слишком дорогим сооружение метрополитена в болотистых и карстовых почвах, «плывунах», при наличии подземных рек и пр.

Ограничения по архитектуре. Сооружению подземных линий метро могут препятствовать уже имеющиеся подземные сооружения и необходимость не нарушить несущую способность фундаментов зданий. А надземное метро может столкнуться с недостатком места для строительства путей, запретов из-за нарушения сложившегося исторического облика городов или создаваемого поездами шума.

Длительность постройки и немобильность. Сооружение метрополитена занимает несколько лет. Поэтому необходимо заранее просчитывать изменение пассажирских потоков, чтобы заранее сооружать линии метро. Хотя, конечно, метро обычно строят, когда имеющаяся транспортная система уже не справляется с возросшим пассажиропотоком. Но есть и другая проблема – при уменьшении пассажиропотока линию метро нельзя наподобие автобуса пустить по другому маршруту. Конечно, можно уменьшить частоту следования поездов или количество вагонов в составе, но это не уменьшит эксплуатационные затраты на обслуживание тоннелей и станций.

Небольшая средняя скорость передвижения. С учётом остановок поездов на станциях и времени спуска/подъёма пассажира от уровня улицы скорость перемещения по городу составляет всего 20 км/ч! Фактически, на расстояния 1-2 км быстрее ходить пешком, 3-4 км – ездить на велосипеде. Разумеется, это справедливо только для единичных пешеходов и велосипедистов: толпа из 50 тыс. человек не сможет быстро идти или ехать на велосипедах. А если ещё и на светофорах или в пробках стоять…

Для удешевления метро его линии могут размещаться не в тоннелях, а на поверхности земли или эстакадах. Разумеется, такое возможно далеко не всегда и применяется в основном на окраинах городов, где ещё нет плотной застройки. Обычно это линии из новых „спальных районов” в центр города – на окраине они идут по поверхности земли, а при подходе к центру уходят под землю.