ゴムタイヤの地下鉄

列車は通常、電気複数ユニットの形をしています。従来の鉄道と同様に、運転士は操舵する必要はなく、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。ほとんどのものは、それぞれタイヤの幅の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はコンクリートを使用しています。釜山地下鉄4号線はコンクリートスラブを使用しています。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地下以外の区間はH形熱間圧延鋼を使用しており、札幌市営地下鉄は平鋼を使用しています。札幌システムとリール地下鉄は、中央のガイドレール1本のみを使用しています。^{[ 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、ロールウェイ間に従来の1,435  mm ( 4 フィート8 + 1/2インチ  )の標準軌の鉄道線路があります。列車の台車には、通常よりもフランジが長い鉄道用車輪が取り付けられています。これらの従来の車輪は通常レールのすぐ上にありますが、パンクした場合や、分岐器や交差部で使用されます。パリでは、これらのレールは、特に通常の鉄道線路から切り替える際に、ゴムタイヤの列車と鋼鉄製の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使用されました。リールとトゥールーズで使用されているVALシステムには、別の種類のパンク補償および切り替え方法があります。

ほとんどのシステムでは、電力は第三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。電流は別の横方向集電シューによって拾われます。戻り電流は戻りシューを介して、ほとんどのシステムに含まれる従来の鉄道線路の1つまたは両方、あるいはもう一方のガイドバーに流れます。

ゴムタイヤは、従来の鋼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利点と欠点があり、そのため一部の国では使用されていない。^{[ 1 ]}

鋼鉄製のレール上を走る鋼鉄製の車輪と比較して、ゴムタイヤ式地下鉄システムの利点は以下のとおりです。

• 加速が速く、従来の鉄道線路では不可能なほど急な坂道（約13%の勾配）を登ったり下ったりできる能力があり、従来の鉄道線路ではラックが必要になる可能性が高い。^{[ 5 ] [ a ]}
  • 例えば、ゴムタイヤ式のローザンヌ地下鉄2号線には最大12%の勾配がある。^{[ 6 ]}
• 制動距離が短くなるため、列車の間隔を狭めて運行できるようになる。
• 開放的な空間での静かな乗車（列車内外両方）。^{[ 5 ]}
• 地質的に不安定な地盤でもよりスムーズな乗り心地を実現（メキシコ盆地で運行されているメキシコシティ地下鉄がその好例）
• レールの摩耗が大幅に軽減され、その結果、これらの部品のメンテナンスコストが削減される。

摩擦の増加と転がり抵抗の増大は、（鋼鉄製のレール上の鋼鉄製の車輪と比較して）以下のような欠点をもたらします。

• エネルギー消費量の増加。^{[ 5 ]}
• 適切にメンテナンスされた鋼鉄製システムと比較すると、乗り心地は劣る。^{[ 7 ]}
• タイヤの破裂の可能性 ― 鉄道の車輪では起こり得ない。
• 維持費と製造費が高くなる。^{[ 5 ]}
• 通常運転では（摩擦によって）より多くの熱が発生します。
• 天候変動。（地上設置の場合のみ適用）
  • 悪天候（雪や氷）でのトラクションの優位性の喪失。 ^{[ 5 ] [ b ]}
• 列車の入換、電力供給、接地、安全バックアップのための鋼製レールの費用は同額である。 ^{[ 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交換頻度が少ない。^{[ d ]}
• タイヤは使用中に劣化して微粒子（粉塵）になり、有害な大気汚染の原因となるだけでなく、周囲の表面を汚れたゴム粉塵で覆ってしまう。^{[ 8 ]}

ゴムタイヤ式地下鉄は、より複雑な技術ではあるものの、ガイドウェイバスとは対照的に、ほとんどのシステムは非常にシンプルな仕組みを採用している。熱放散は重要な課題であり、電気ブレーキ時に変電所へ回生される電気エネルギーを除き 、列車が消費する牽引エネルギーはすべて最終的に損失（主に熱）となる。頻繁に運行されるトンネル（典型的な地下鉄運行）では、ゴムタイヤからの余分な熱が大きな問題となり、トンネルの換気が必要となる。そのため、一部のゴムタイヤ式地下鉄システムでは、空調設備のない列車が運行されている。空調設備を導入すると、トンネル内の温度が運行不可能なほど上昇してしまうためである。