ゴムタイヤの地下鉄

ゴムタイヤ式地下鉄は、道路と鉄道の技術を組み合わせた高速輸送システムの一種です。車両にはゴムタイヤの車輪があり、牽引のためにガイドバー内の転がり路上を走ります。レールの線路上を走る伝統的なフランジ付き鋼鉄車輪は、分岐器を通る際のガイドとして機能し、タイヤが壊れた場合のバックアップとして機能します。ほとんどのゴムタイヤ式列車は、運行するシステムに合わせて設計および製造されています。ガイド付きバスは「タイヤ付き路面電車」と呼ばれることもあり、ゴムタイヤ式地下鉄と比較されます。^[1]

ゴムタイヤの鉄道車両を最初に考案したのは、空気タイヤの最初の発明者であるスコットランド人のロバート・ウィリアム・トムソンでした。1846年の特許^[2]で、彼は「エアリアル・ホイール」が「走行する地面、レール、または線路」に等しく適していると説明しています。^[3]この特許には、そのような鉄道の図面も含まれており、平らな板の線路の上を走る空気圧の主輪が重量を支え、中央の垂直ガイドレールの両側を走る小さな水平の鋼鉄製車輪がガイドを提供します。^[3]同様の配置は、 1936年2月にタルゴの発明者であるアレハンドロ・ゴイコエチェアによって特許取得され、特許ES 141056が取得されました。1973年に、彼はこの特許の発展形である「トレン・ベルテブラード」（特許DE1755198）をラス・パルマス・デ・グラン・カナリア島のアベニーダ・マリティマに建設しました。

第二次世界大戦中のドイツ軍によるパリ占領期間中、地下鉄システムはフル稼働で、メンテナンスはほとんど行われなかった。戦争の終わりには、システムが非常に老朽化していたため、改修方法が検討された。ゴムタイヤの地下鉄技術は、タイヤと誘導システムを提供したミシュランと、車両を提供したルノーの協力により、パリ地下鉄に初めて採用された。1951年から、実験車両であるMP51が、ポルト・デ・リラとプレ・サン・ジェルヴェ間の試験線で運行を開始したが、この区間は一般公開されていなかった。

11号線 シャトレ–メリー・デ・リラは、1956年に最初に転換された路線であり、その急勾配が理由で選ばれました。これに続いて1964年に1号線 シャトー・ド・ヴァンセンヌ–ポン・ド・ヌイイが、 1967年に4号線 ポルト・ドルレアン–ポルト・ド・クリニャンクールが、パリ地下鉄の全路線の中で最も交通量が多かったため転換されました。最後に、6号線 シャルル・ド・ゴール – エトワール–ナシオンは、多くの高架区間での列車騒音を減らすために1974年に転換されました。既存の鉄道路線の転換には多額の費用がかかることから、パリでも他の場所でももはや行われていません。現在、ゴムタイヤの地下鉄は、新しいパリ地下鉄14号線を含め、新しいシステムまたは路線でのみ使用されています。

最初の完全にゴムタイヤ式の地下鉄システムは、1966年にカナダのケベック州モントリオールで構築されました。サンティアゴ地下鉄とメキシコシティ地下鉄の車両は、パリ地下鉄の車両に基づいています。最近のゴムタイヤ式システムでは、自動化された無人列車がいくつか使用されています。そのようなシステムの最初の1つは、マトラ社によって開発され、1983年にリールで開業し、その後、トゥールーズとレンヌで他のシステムが建設されました。パリ地下鉄14号線は、開業当初（1998年）から自動化されており、1号線は2007～2011年に自動運転に改造されました。最初の自動化ゴムタイヤシステムは、1981年2月に日本の神戸で開業しました。これは、三宮駅とポートアイランドを 結ぶポートライナーです。

列車は通常、電動マルチユニットの形をしています。従来の鉄道と同様に、運転手はステアリングを切る必要がなく、システムは何らかのガイドウェイに頼って列車を誘導します。ガイドウェイの種類はネットワークによって異なります。ほとんどは、タイヤ幅の2つの平行なロールウェイを使用しており、さまざまな材料で作られています。モントリオール地下鉄、リール地下鉄、トゥールーズ地下鉄、およびサンティアゴ地下鉄の大部分ではコンクリートが使用されています。釜山地下鉄4号線ではコンクリートスラブが使用されています。パリ地下鉄、メキシコシティ地下鉄、およびサンティアゴ地下鉄の非地下区間ではH型 熱間圧延鋼が使用され、札幌市営地下鉄では平鋼が使用されています。札幌システムとリール地下鉄では、中央ガイドレールは1本のみ使用されています。^[4]

パリ、モントリオール、メキシコシティなどの一部のシステムでは、従来の1,435 mm（4フィート 8インチ）の降雨量があります。+ローラーウェイ間の標準軌の 線路は1 ⁄ 2 インチである列車の台車には、通常よりも長いフランジ鉄道車輪分岐器や交差点。パリでは、特に通常の鉄道線路からの転換時に、ゴムタイヤと鋼鉄車輪の列車が同じ線路を使用する混合交通を可能にするためにもこれらのレールが使用されていた。リールとトゥールーズVAL、他の種類のパンクしたタイヤの補正と切り替え方法がある。^{[説明が必要]}

ほとんどのシステムでは、電力は第 3 レールとして機能するガイド バーの 1 つから供給されます。電流は別の横方向ピックアップ シューによってピックアップされます。戻り電流はリターン シューを経由して、ほとんどのシステムの一部である 従来の鉄道線路の 1 つまたは両方、または他のガイド バーに流れます。

ゴムタイヤは従来の鉄製の鉄道車輪よりも転がり抵抗が大きい。転がり抵抗の増加にはいくつかの利点と欠点があり、一部の国では使用されていない。^[1]

鋼鉄のレール上の鋼鉄の車輪と比較した場合、ゴムタイヤの地下鉄システムの利点は次のとおりです。

• 従来の鉄道線路では実現できなかった、より急な坂道（約13%の勾配）を登ったり降りたりする能力と、より速い加速が可能。従来の鉄道線路では、代わりにラックが必要になる可能性が高い。^[a]
  • 例えば、ゴムタイヤ式のローザンヌ地下鉄2号線は、最大12%の勾配がある。^[5]
• ブレーキ距離が短くなり、列車間の信号をより近づけることができます。
• 屋外での静かな乗車（列車の内外両方）。
• レールの摩耗が大幅に減少し、その結果、それらの部品のメンテナンスコストが削減されます。

摩擦が高くなり、転がり抵抗が増加すると、次のようなデメリットが生じます (鋼鉄レール上の鋼鉄車輪と比較した場合)。

• エネルギー消費量の増加。
• よく整備されたスチールオンスチールシステムと比較すると乗り心地は悪い。^[6]
• タイヤが破裂する可能性 - 鉄道の車輪では起こり得ません。
• メンテナンスと製造のコストが高くなります。
• 通常の動作では、（摩擦により）より多くの熱が発生します。
• 天候の変化。（地上設置にのみ適用）
  • 悪天候（雪や氷）でのトラクションの損失。 ^[b]
• 切り替え目的、列車への電力供給や接地、安全バックアップとしての鉄レールの費用も同様です。 ^[c]
• タイヤは頻繁に交換する必要があるが、鋼鉄製の車輪を使用するレールはそれほど頻繁に交換する必要がない。^[d]
• タイヤは使用中に分解して粒子状物質（粉塵）となり、有害な大気汚染を引き起こす可能性があるほか、周囲の表面を汚れたゴム粉塵で覆うこともあります。^[7]

より複雑な技術ではあるが、ほとんどのゴムタイヤ式地下鉄システムは、ガイド付きバスとは対照的に、非常に単純な技術を使用している。熱放散が問題となるのは、電車が消費する牽引エネルギーのすべてが、電気力学的ブレーキ中に変電所に回生される電気エネルギーを除いて 、最終的には損失（主に熱）になるためである。頻繁に運行されるトンネル（一般的な地下鉄の運行）では、ゴムタイヤからの余分な熱が広範囲にわたる問題となり、トンネルの換気が必要になる。その結果、一部のゴムタイヤ式地下鉄システムでは、エアコンを使用するとトンネルが運行不可能な温度まで加熱されるため、エアコン付きの電車が使用されていない。

自動運転システムはゴムタイヤだけを採用しているわけではない。ロンドンのドックランズ・ライト・レールウェイ、コペンハーゲンの地下鉄、バンクーバーのスカイトレイン、無人運転ではない列車を改造した車両を使用する香港ディズニーランド・リゾート線、ニューヨーク市のJFK空港と地元の地下鉄や通勤電車を結ぶエアトレインJFKなど、従来の鉄道技術を使用して建設されたものも多い。ほとんどのモノレール製造業者はゴムタイヤを好んでいる。

2023年現在、ゴムタイヤ式システムは以下のとおりです^{[アップデート]}。^[要出典]

ウィキメディア・コモンズには、ゴムタイヤ式地下鉄に関連するメディアがあります。

• ビンディ、A. & ルフーブル、D. (1990)。Le Métro de Paris: Histoire d'hier à demain、レンヌ: Ouest-France。ISBN 2-7373-0204-8。(フランス語で) 
• ゲイラード、M. (1991)。デュ・マドレーヌ・バスティーユ・ア・メテオール: パリジャン交通の歴史、アミアン: マルテル。ISBN 2-87890-013-8。(フランス語で) 
• マーク・デュフォーの「ゴムタイヤ式地下鉄の原理」。(英語)

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