Sistemas de metrô

Numa olhada rápida, um metrô é simples: é um trem que roda através de um túnel. Na maioria das vezes, o trem consiste de vários vagões conectados que contêm assentos duráveis, assim como postes e tiras para as pessoas segurarem quando o vagão está cheio. O trem roda sobre trilhos que freqüentemente têm a mesma bitola de outros sistemas de trem da cidade. Na cidade de Nova York, por exemplo, a bitola dos trilhos do metrô tem 1,4 m, que é o mesmo da maioria dos trilhos ferroviários. Isso permite que o metrô se conecte a outras ferrovias.

Foto cedida; 2001-2007 Stock.Xchng

Um metrô, porém, também requer vários outros sistemas que os passageiros nem sempre vêem. Em alguns sistemas de metrô, os próprios trens, conhecidos como material circulante, são extremamente complexos. O metrô de Copenhague, Dinamarca, atualmente em construção, usa trens completamente computadorizados, sem maquinistas. A atualização em andamento no metrô da cidade de Nova York substituirá seus antigos vagões por carros automatizados, cada um deles com múltiplos sistemas de computador. Esses sistemas controlarão tudo, desde as luzes internas até a navegação. Os trens até mesmo terão a capacidade de usar o calor dos freios para gerar energia. Em tais sistemas automatizados, uma coleção de sensores detecta as localizações dos trens em relação um ao outro. Os programas de computador controlam onde todos os trens estão, reduzindo a possibilidade de erro humano e aperfeiçoando a eficiência geral do sistema.

Geralmente, metrôs automatizados também incluem sistemas de vigilância, como circuito de TV fechado, para permitir às pessoas monitorar o progresso dos trens e a segurança a partir de uma sala de controle. Sistemas de rádio de duas vias que permite aos passageiros falar com funcionários na sala de controle ou pedir ajuda em caso de emergência. Sensores também detectam objetos próximos do trem ou nas portas; assim, as pessoas não são presas entre as portas e não se machucam tentando entrar no trem antes que ele parta.

Sinais de manobra comumente usados, também conhecidos como sinais de interligação.

Sistemas de metrô que não usam trens automatizados têm uma ampla coleção de placas e sinais que ajudam os maquinistas a operar os trens com segurança. As placas marcam tudo, desde limites de velocidade até localizações dos extintores de incêndio. Os sinais geralmente usam luzes coloridas para permitir aos maquinistas saber onde parar, se o trilho a sua frente está ocupado e quando proceder com cuidado. Sensores infravermelhos, placas de capacitância e curto-circuitos criados pelas rodas dos vagões podem permitir a um sinal saber quando um trem está presente. Esse sinal pode se comunicar com sinais adjacentes, garantindo que dois trens não tentem ocupar a mesma seção de trilho ao mesmo tempo.

Alguns sinais também usam mecanismos físicos para garantir que os maquinistas os obedeçam. Por exemplo, alguns sinais podem ativar fisicamente um freio de emergência em um trem do metrô se o maquinista passar por um sinal de parada. Nos túneis originais do metrô da cidade de Nova York, os maquinistas tinham de usar uma chave para zerar os sinais de parada antes que pudessem prosseguir. O termo chaveamento, ainda usado em algumas situações de sinalização, é oriundo desse procedimento.

Alguns dos primeiros metrôs usavam motores a vapor, mas na maioria dos metrôs existentes, os trens, luzes de túnel e equipamento de estação são operados por meio de eletricidade. Cabos aéreos ou um trilho eletrificado conhecido como terceiro trilho fornecem energia aos trens. O terceiro trilho se posiciona fora ou entre os trilhos do metrô, e uma roda, escova ou sapata deslizante transporta a energia do trilho para o motor elétrico do trem. No sistema de metrô da cidade de Nova York, o terceiro trilho transporta 625 volts de eletricidade, e as linhas originais precisavam de sua própria usina de força para operar. Uma série de cabos e subestações transportava a eletricidade de uma usina de força para o terceiro trilho.

A energia elétrica também controla o sistema de ventilação do metrô. Muitos sistemas de metrô incluem numerosas seções de trilhos e entradas de estações acima do solo, expostas ao ar. A circulação de ar natural dessas fontes não é, porém, suficiente para manter o ar dos túneis respirável. Os metrôs têm uma extensa série de ventiladores e passagens de ar que circulam ar fresco. A quantidade de circulação requerida é imensa: o sistema de ventilação planejado para ser incluído na atualização do metrô da cidade de Nova York moverá 168 mil metros cúbicos de ar fresco a cada minuto.

Todos esses sistemas acrescentam muitas peças móveis, muitas delas subterrâneas e relativamente inacessíveis. Na próxima seção, exploraremos o que é necessário para realizar a manutenção de um metrô e mantê-lo operando.

Metrôs ambientalmente amigáveisUtilizar transporte público normalmente é considerado uma maneira aceitável de conservar energia e preservar o ambiente. Além disso, muitos sistemas de metrô realizam etapas adicionais para conservar energia e reduzir o impacto ambiental. As etapas comuns incluem: substituir lâmpadas incandescentes ou fluorescentes e sinais por diodos emissores de luz (LEDs); usar água da chuva coletada para lavar os trens do metrô; acrescentar clarabóias e refletores às estações de metrô para reduzir a quantidade de luz artificial requerida; usar energia solar para fornecer eletricidade para as operações do metrô; reciclar materiais durante a construção, ampliações e atualizações.