CHAPITRE I
Considérations générales sur rétablissement des métropolitains. — Les métropolitains de Londres : description générale. — Dépenses et recettes: prix du train-kilomètre. — Métropolitain de Liverpool : description générale. — Trafic et dépenses d'exploitation : prix du train-kilomètre. — Métropolitain électrique de Chicago. — Chemin de fer souterrain de Budapest : description générale, coût de la ligne. Projet de métropolitain électrique de Paris: description générale: dépenses probables de premier établissement. — Considérations sur le prix du train-kilométrique évalué d'après les données précédentes. — Trafic probable.
Considérations générales sur l'établissement des métropolitains. — Toutes les grandes capitales présentent le même inconvénient pour les transports en commun : l'encombrement des rues est tel (et cela surtout à certaines heures de la journée) que la circulation devient presque impossible. De plus, les moyens de traction ne présentent pas une élasticité suffisante pour dégager, en quelques minutes, certains endroits qui sont le centre des agglomérations de voyageurs. Il y a bien une solution qui consiste à augmenter les moyens de traction actuels, mais elle reste incomplète, car on encombre davantage les voies qu'il faudrait dégager.
La meilleure solution pour résoudre ce problème est celle
qui a déjà été adoptée dans quelques grandes capitales : c*est la construction de métropolitain placé en souterrain ou en viaduc.
Sur les premiers métropolitains, la traction fut faite par ^ des locomotives à vapeur : on reconnut bien vite les
inconvénients d'un tel système; le dégagement des fumées, la mauvaise aération, etc., rendaient les voyages très pénibles. Aussi, la traction électrique vint-elle modifier heureusement ces conditions, et depuis qu'elle a été adoptée, quelques capitales, qui hésitaient à construire un métropolitain dans de mauvaises conditions, ont adopté ce mode de traction qui a su donner satisfaction à tous ceux qui remploient, aussi bien au point de vue technique qu'au point de vue financier, qui est toujours si important daus ces sortes de questions.
La traction électrique présente, en effet, les qualités requises pour Texploitation d'un métropolitain souterrain : il n'y a pas production de fumée, ni de vapeur; le démarrage et Tarrêt des trains sont rapides; l'exploitation est très facile et surtout très économique. Aussi, quatre grandes villes: Londres, Liverpool, Berlin et Chicago ontelles adopté déjà, depuis quelques années, le métropolitain électrique. La ville de Budapest vient de terminer un chemin de fer souterrain, et Paris va avoir prochainement, espéronsle, son métropolitain.
L'adoption de ce mode de traction est d'autant plus naturelle que l'expérience, acquise depuis bientôt dix ans dans les tramways électriques à fil aérien, permet de ne faire aucune expérience : on sait où l'on va, car l'exploitation d'un métropolitain bien compris ressemble plutôt à l'exploitation d'un tramway électrique qu'à celle d'un chemin de fer.
Pour donner une idée générale de la question, nous donnerons la description des principaux métropolitains électriques existants, en y ajoutant des renseignements sur les frais de premier établissement, le prix du train-kilomètre, le trafic et les résultats financiers de ces entreprises. On comprendra la grande importance de ce dernier point, car,
LES MÉTROPOUTAINS ÉLECTRIQUES 383
si les résultats financiers sont satisfaisants, cela veut dire que le rendement total du système est bon et, au point de vue pratique, c'est le meilleur éloge qu'on puisse faire de la traction électrique appliquée aux métropolitains.
Enfin, ce chapitre servira de transition naturelle à celui où sont examinées les conditions d'établissement des chemins de fer électriques à grande vitesse. Ce sera indiquer ainsi que les métropolitains participent des tramways et des chemins de fer électriques.
Les métropolitains de Londres. — Londres compte actuellement deux métropolitains électriques; un troisième
Fio. 210. — Métropolitain de Londres.
est en construction. Le plus ancien des deux est le City and South London Railway, inauguré le 4 novembre 1890: il réunit King William Street, dans la Cité, à Slockwell, soit une longueur de 5.170 mètres. Il est entièrement souterrain et à voie étroite: il passe sous la Tamise {fig. 210).
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Ce métropolitain, construit par l'ingi^nieur John Fowlcr, a le défaut d'être mal aéré, malgré les nombreuses prises d'air; de plus, étant entièrement souterrain, il est très monotone d'y circuler.
Go métropolitain comporte six stations, y compris les terminus : elles sont desservies par des ascenseurs hydrauliques qui peuvent monter 100 personnes en trente secondes.
La ligne ne présente pas de rampes supérieures & 33 millimètres : la voie a une largeur de 1",422, et chaque voie (montante et descendante) est établie dans un tunnel spécial, dont les parois sont constituées par des anneaux de fonte.
Loeomotives. — Los locomotives (yïi/. 211 et 211 bis) pèsent 10,5 tonnes: elles comportent deux moteurs électriques de 50 chevaux, couplés en série, et qui attaquent directement les
essieux sur lesquels ils sont calés il'induilest du typ« Gramme. Les inducteurs sont excités en série, et l'enroulement est tel qu'ils sont saturés presque entièrement pour un courant inférieur au travail normal : il s'en suit que le champ reste sensiblement constant. Les inducteurs sont bipolaires et sont
supportés d'un côté par des coussinets, avec jeu latéral, qui enveloppent des fusées intérieures, ménagées sur les essieux; de l'autre côté, les inducteurs sont attachés aux châssis par une barre articulée, non élastique..
Chaque essieu porte un poids de ^,721 dont l',215 pour Tinduit, les roues, les boîtes à graisse et les ressorts, et 500 kilogrammes pour la partie des inducteurs supportée par l'essieu. Les roues ont un diamètre de 0°,684, et.
FiG. 21 i bis. — Coupe.
comme la vitesse des moteurs est de 310 tours par minute, cela correspond à une vitesse maxima de 40''°*,25 à l'heure : la vitesse moyenne de marche est de 28 kilomètres à l'heure.
Les balais des moteurs étant calés dans une position fixe, il en résulte des étincelles assez fortes pendant la marche.
Pour un courant de 100 ampères, l'effort total de traction est de 533 kilogrammes ; avec 226 ampères, l'effort de traction est maximum et égal à 1.356 kilogrammes.
L'appareil de démarrage et de réglage de la vitesse des moteurs est un simple rhéostat à 50 touches sur quelques machines et à 25 sur d'autres.
Un train se compose d'une locomotive et de trois voitures ayant chacune 33 places, soit 100 places totales, en chiffre rond ; les voitures sont à couloir central ; elles sont montées sur boggies et pèsent à vide 7', 5 : il n'y a qu'une seule classe, et le tarif est de 0 fr. 20 par voyageur.
Des expériences intéressantes ont permis d'évaluer la puissance absorbée par les trains à différentes vitesses : cette puissance peut varier de 53 & 119 chevaux; au démarrage il faut fournir liO chevaux.
Prise de courant et conducteur. — Le courant est distribué par un conducteur isolé, en fer, ayant la forme d'un U et placé dans Taxe de la voie : il repose sur des isolateurs en verre, espacés d'environ 0",90 et fixés, sur des traverses en bois, au moyen de crampons ordinaires.
Les barres qui constituent le conducteur sont reliées entre elles par des lames de cuivre placées en dessous ; le retour se fait par les rails.
Le courant est amené par 4 feeders, à la tension de 500 volts.
Le frotteur, ou prise de courant, est en fonte et vient prendre le courant sur le conducteur en forme d'U.
Comme le conducteur est interrompu au croisement des rails, la locomotive a trois frotteurs, de sorte que le courant n'est jamais rompu de ce fait : la continuité du courant, aux endroits où il est coupé, est assurée par un câble métallique qui réunit les parties de ce conducteur.
La perte de courant par défaut d'isolement est, en marche normale, de 0,5 ampère pour Tenscmble de la ligne; dans certaines circonstances, elle atteint 1 ampère, mais rarement.
Station génératrice. — Elle est située à Stockwell, Tim des terminus.
Elle comprend 4 machines à vapeur compounds verticales d'une puissance de 400 chevaux à 100 tours ; ces machines commandent chacune une dynamo du type Edison- Hopkinson à excitation compoundée, donnant un courant maximun de 450 ampères sous 500 volts, avec une vitesse de 500 tours par minute.
Fréquence des trains et trafic. -— Les trains partent toutes les 3,5 minutes, entre huit et dix heures du matin et, le soir, entre cinq et sept heures; pendant les autres heures de
la journée, ils partent toutes les cinq minutes. Le service commence à six heures cinq minutes du matin et finit à onze heures du soir. Le dimanche, il est réduit de midi et demi à dix heures et demie du soir.
Le nombre de trains en circulation en même temps est de 10.
Le trafic des voyageurs, de 1891 à 1895, a successivement augmenté, comme le montre la statistique suivante.
Il y a eu en :
1891 : 5 161 398 voyageurs
Ces chiffres ne comprennent pas les abonnés qui sont en grand nombre et qui ont surtout augmenté de 1894 à 1895 : ce qui explique la diminution apparente du trafic pendant cette année.
La recette due aux seuls voyageurs a été de :
En 1894 : 1 427 000 francs
Frais de premier établissement et dépenses d'exploitation.— La construction de ce métropolitain, tout compris, est revenue à 22.66G.050 francs, soit par kilomètre 4.384.000 francs. Ce chiffre élevé s'explique en se rappelant que ce métropolitain est entièrement en tunnel d'une grande profondeur, et que chaque voie a son tunnel ; de plus, il a fallu traverser la Tamise.
Le rapport, communiqué à l'assemblée des actionnaires, le 21 janvier 1896, donne pour l'exercice du deuxième semestre de 1895, une dépense totale d'exploitation de 365.937 francs, se répartissant comme suit :
I i° Entretien de la voie et ^
I des bûtiments H 5o5
Frais de traction. < 2° Locomotive et force ino- } i65 585
trice 142 685
3« Matériel roulant H 345
4° Dépenses de trafic 141 587
5° Frais généraux 40 775
6' Dépenses légales 100
7° Impôts et divers 17 800
Total 365 937
Soit, en chiffres ronds, 366.000 francs.
Prix du trazn-ldioinétre. — Pendant cette période de six mois (juillet-décembre 1895), le nombre de trains-kilomètres a été de 366.000 ; il en résulte que le prix du trainkilomètre ressort à :
