مترو ذو إطارات مطاطية

تتخذ القطارات عادةً شكل وحدات كهربائية متعددة . وكما هو الحال في السكك الحديدية التقليدية، لا يحتاج السائق إلى التوجيه، إذ يعتمد النظام على نوع من المسارات لتوجيه القطار. ويختلف نوع المسار بين الشبكات. تستخدم معظمها مسارين متوازيين، عرض كل منهما يُعادل عرض إطار سيارة، مصنوعين من مواد مختلفة. يستخدم مترو مونتريال، ومترو ليل ، ومترو تولوز ، ومعظم أجزاء مترو سانتياغو الخرسانة . بينما يستخدم خط مترو بوسان رقم 4 لوحًا خرسانيًا . أما مترو باريس، ومترو مكسيكو سيتي، والجزء غير الموجود تحت الأرض من مترو سانتياغو، فيستخدمون فولاذًا مدلفنًا على الساخن على شكل حرف H ، ويستخدم مترو سابورو فولاذًا مسطحًا . ويستخدم نظام سابورو ومترو ليل سكة توجيه مركزية واحدة فقط. ^{[ 4 ]}

في بعض أنظمة السكك الحديدية، مثل تلك الموجودة في باريس ومونتريال ومكسيكو سيتي، يوجد مسار سكة حديدية قياسي تقليدي بعرض 1435 مم (4 أقدام و8 بوصات ونصف) بين مسارات العجلات . تتضمن  عربات القطار عجلات  ذات حواف أطول من المعتاد .   تكون هذه العجلات التقليدية عادةً فوق القضبان مباشرةً، ولكنها تُستخدم في حالة ثقب الإطار، أو عند نقاط التحويل والتقاطعات . في باريس، استُخدمت هذه القضبان أيضًا لتمكين حركة المرور المختلطة، حيث تستخدم القطارات ذات الإطارات المطاطية والقطارات ذات العجلات الفولاذية نفس المسار، خاصةً أثناء التحويل من مسار سكة حديدية عادي. يحتوي نظام VAL ، المستخدم في ليل وتولوز ، على أنواع أخرى من آليات تعويض ثقب الإطار وطرق التحويل.

في معظم الأنظمة، يتم تزويد الطاقة الكهربائية من أحد قضبان التوجيه، الذي يعمل كقضيب ثالث . ويتم التقاط التيار بواسطة جهاز التقاط جانبي منفصل . ويمر تيار العودة عبر جهاز إرجاع إلى أحد مساري السكك الحديدية التقليديين أو كليهما ، واللذان يشكلان جزءًا من معظم الأنظمة، أو إلى قضيب التوجيه الآخر.

تتميز الإطارات المطاطية بمقاومة دوران أعلى من عجلات السكك الحديدية الفولاذية التقليدية. وتترتب على زيادة مقاومة الدوران بعض المزايا والعيوب، مما يجعلها غير مستخدمة في بعض البلدان. ^{​​[ 1 ]}

بالمقارنة مع العجلات الفولاذية على القضبان الفولاذية، فإن مزايا أنظمة المترو ذات الإطارات المطاطية هي:

• تسارع أسرع ، إلى جانب القدرة على صعود أو نزول منحدرات أكثر حدة ( بميل يقارب 13%) مما هو ممكن مع خطوط السكك الحديدية التقليدية ، والتي من المرجح أن تحتاج إلى نظام تروس بدلاً من ذلك. ^{[ 5 ] [ أ ]}
  • فعلى سبيل المثال، يحتوي الخط 2 من مترو لوزان، الذي يستخدم الإطارات المطاطية ، على منحدرات تصل إلى 12%. ^{[ 6 ]}
• مسافات كبح أقصر، مما يسمح بإشارات القطارات على مسافات أقرب.
• رحلات أكثر هدوءًا في الهواء الطلق (داخل القطار وخارجه). ^{[ 5 ]}
• رحلات أكثر سلاسة على التربة غير المستقرة جيولوجيًا (كما يتضح من مترو مدينة مكسيكو ، الذي يعمل في وادي المكسيك )
• انخفاض كبير في تآكل القضبان مما أدى إلى انخفاض تكاليف صيانة تلك الأجزاء.

يؤدي الاحتكاك الأعلى ومقاومة التدحرج المتزايدة إلى عيوب (مقارنة بعجلة فولاذية على سكة حديدية فولاذية):

• زيادة استهلاك الطاقة. ^{[ 5 ]}
• تجربة قيادة أسوأ، مقارنةً بأنظمة الصلب على الصلب التي تتم صيانتها جيداً. ^{[ 7 ]}
• احتمالية انفجار الإطارات - غير ممكنة في عجلات السكك الحديدية.
• ارتفاع تكلفة الصيانة والتصنيع. ^{[ 5 ]}
• تولد عملية التشغيل العادية المزيد من الحرارة (بسبب الاحتكاك).
• تباين الأحوال الجوية. (ينطبق فقط على التركيبات فوق سطح الأرض)
  • فقدان ميزة التماسك في الأحوال الجوية السيئة (الثلج والجليد). ^{[ 5 ] [ ب ]}
• تكلفة مماثلة لقضبان الصلب لأغراض التحويل، لتوفير الكهرباء أو التأريض للقطارات وكإجراء احتياطي للسلامة. ^{[ ج ]}
• الإطارات التي تحتاج إلى استبدال متكرر، على عكس القضبان التي تستخدم عجلات فولاذية، والتي تحتاج إلى استبدال أقل تكرارًا. ^{[ د ]}
• تتلف الإطارات أثناء الاستخدام وتتحول إلى جزيئات دقيقة (غبار)، والتي يمكن أن تشكل تلوثًا خطيرًا للهواء، كما أنها تغطي الأسطح المحيطة بغبار المطاط المتسخ. ^{[ 8 ]}

على الرغم من تعقيد تقنية المترو، إلا أن معظم أنظمة المترو ذات الإطارات المطاطية تستخدم تقنيات بسيطة نسبيًا، على عكس الحافلات الموجهة . يُعدّ تبديد الحرارة مشكلةً، إذ أن جميع طاقة الجر التي يستهلكها القطار  -  باستثناء الطاقة الكهربائية المُعاد توليدها إلى المحطة الفرعية أثناء الكبح الكهروديناميكي  -  ستتحول في النهاية إلى فاقد (معظمه حرارة). في الأنفاق التي تعمل بكثافة (كما هو الحال في تشغيل المترو عادةً)، تُشكّل الحرارة الزائدة الناتجة عن الإطارات المطاطية مشكلةً شائعة، مما يستدعي تهوية الأنفاق. ونتيجةً لذلك، لا تحتوي بعض أنظمة المترو ذات الإطارات المطاطية على قطارات مُكيّفة، لأن التكييف سيرفع درجة حرارة الأنفاق إلى مستويات لا تسمح بتشغيلها.