Metro

Metro liikennevälineenä on 1800-luvun jälkipuolella tapahtuneen pitkäkestoisen kehityksen tulos. Ensimmäisissä suunnitelmissa tavoitteena oli kahden kaukojunaliikenteen pääteaseman yhdistäminen. Tällaisia suunnitelmia oli jo vuonna 1844 Wienissä,^lähde? ja vastaavat suunnitelmat toteutettiin ensi kerran Lontoossa vuonna 1863.[5]

Siemensin sähköveturi, 1879

Lontoon tunneliosuutta liikennöitiin höyryjunilla, mikä ei kuitenkaan ollut hyvä ratkaisu eikä sitä siksi haluttu jäljitellä muualla. Tärkeä läpimurto maanalaisen kaupunkiliikenteen kehityksessä oli sähkömoottorien käyttöönotto raideliikenteessä. Berliiniläinen yrittäjä Werner von Siemens teki sähköjunien saralla tärkeää pioneerityötä. Berliinin elinkeinonäyttelyssä vuonna 1879 Siemens esitteli sähköveturin, ja vuonna 1881 hän avasi Lichterfelden kaupunginosaan maailman ensimmäisen sähköistetyn raitiotien. Kuitenkin byrokratia ja epäilijät estivät vuosikymmenten ajan häntä rakentamasta Berliiniin sähköistettyä raideverkostoa.[6] Sähköistetty liikenne alkoi ensimmäisenä Lontoossa vuonna 1890, ja niin oli täytetty tärkeimmät edellytykset uuden liikennevälineen menestykselle.[7]

Toinen varhainen ratkaistava perusasia oli junareittien linjaus. Lontoon metro kulkee etupäässä tunnelissa, mutta muiden Euroopan kaupunkien sekä Pohjois-Amerikan metrohankkeissa suosittiin linjojen kuljettamista katutason yläpuolella raudasta valmistetuilla viadukteilla eli maasilloilla. Suurin osa ennen ensimmäistä maailmansotaa rakennetuista metrolinjoista rakennettiin loppujen lopuksi kohoradalle, jonka rakennuskustannukset olivat huomattavasti tunneliin rakennettavaa rataa alhaisemmat. Ajateltiin, että kaupunkirakentamiselle tästä koituvia seurauksia ei tarvitse ottaa huomioon, etenkään alaluokan asuttamissa kaupunginosissa. Maailmansodan jälkeen asenne kuitenkin muuttui, ja uudet linjat rakennettiin vastedes lähes poikkeuksetta tunneliin. Pohjois-Amerikassa, erityisesti New Yorkissa, kokonaisia kohoratalinjoja purettiin ja korvattiin tunneleilla. Kohoradan sijaan perusmalliksi tuli maanalainen rata.

Ensimmäinen maanalainen junaverkko avattiin Lontoossa

Maailman ensimmäisenä metrona pidetään yleisesti 10. tammikuuta 1863 Lontoossa avattua Metropolitan Railwaytä (nykyinen Metropolitan Line). Aluksi se oli kuitenkin vielä höyryvetureilla liikennöity rautatie. Se suunniteltiin yhdistämään Lontoon City Paddingtonin, King’s Crossin, St Pancrasin ja Eustonin rautatieasemiin, jotka kaikki sijaitsivat suhteellisen kaukana ydinkeskustasta.

Ensimmäinen sähköinen eli nykyisen kaltainen metro oli City & South London Railway (nykyinen Northern Line), joka avattiin 4. marraskuuta 1890. Metron reitti kulki Stockwellista King William Streetille. Lontoo käynnisti Euroopassa metrobuumin, sillä samoihin aikoihin monet muutkin metropolit etsivät ratkaisuja liikenneongelmiinsa. Maanalaisen uskottiin pystyvän ratkaisemaan kaikki nämä ongelmat.

Budapestissa otettiin vuonna 1896 käyttöön Euroopan toinen sähköllä kulkenut metro

Maailman toinen sähköinen metro oli 4. helmikuuta 1893 käyttöön otettu, kohoradalla kulkenut Liverpool Overhead, joka yhdisti Liverpoolin kaupungin ja sataman. 30. joulukuuta 1956 se kuitenkin suljettiin. Manner-Euroopan ensimmäinen sähköinen metro avattiin 2. toukokuuta 1896 Budapestissä. Vuonna 1875 oli tosin Istanbulin Euroopan puoleiseen osaan rakennettu maanalainen kaapeliraitiotie Tünel. Budapestin metrolinja (M1) oli syntynyt keksijä Werner von Siemensin aloitteesta. Alun perin metro oli suunniteltu Berliiniä varten, mutta kun paikalliset viranomaiset eivät päässeet siitä yksimielisyyteen, Siemens rakennutti metron Budapestiin ikään kuin näytekappaleeksi Eurooppaan tulevia metroverkkoja varten.

14. joulukuuta 1896 Glasgow’n metrosta tuli neljäs käyttöön otettu metro. Reittiä ajettiin aluksi kaapeliraitiotienä, ja se sähköistettiin vasta vuonna 1935. Myöskään vuonna 1898 avattu Wienin metro ei kulkenut alussa sähköllä vaan aina vuoteen 1925 asti höyryvetureilla.

Vuonna 1900 avattiin Pariisin metro, joka kulki alusta lähtien sähköllä. Muutamien vuosien aikana se laajennettiin lukuisten linjojen verkoksi. Nykyäänkin metrossa kulkee suuri osa Ranskan pääkaupungin liikenteestä.

Vuonna 1901 avattiin Saksassa kahden naapurikaupungin välille nykyiseen Wuppertaliin yksikiskoinen riippurata Schwebebahn. Tämä on erityismuoto kohoradasta: junat eivät kulje kiskojen päällä vaan roikkuvat niiden alla. Siltarakenne on monimutkaisempi kuin tavanomaisessa kohoradassa, sillä kannikkerakenteen on ulotuttava junien yläpuolelle.

Pitkien keskusteluiden jälkeen Berliiniin avattiin metro lopulta 15. helmikuuta 1902, vaikka kymmenen vuotta aiemmin kuollut Siemens ei ollutkaan enää todistamassa tätä voittoa byrokratiasta. Siemens & Halsken liikennöimä metro kulki suurimmaksi osaksi katutason yläpuolella, mutta keskustaan ja hyvätuloisten kaupunginosaan tulleet myöhemmät laajennukset linjattiin maan alle. Berliinin ja Budapestin lisäksi Siemens suunnitteli sähköistetyn metroverkon myös Hampuriin, jonka ensimmäinen metrolinja avattiin tasan kymmenen vuotta Berliinin jälkeen vuonna 1912.

Pohjois-Amerikan varhaiset metroverkot rakennettiin kohoradoille (kuvassa New York)

Euroopan lisäksi myös Pohjois-Amerikassa vähitellen valtasi alaa ajatus riippumattoman pikaradan rakentamisesta. Ensimmäisenä metrojärjestelmänä avattiin Chicagossa vuonna 1892 kokonaan kohoradalle rakennettu Chicago & South Side Rapid Transit, joka sähköistettiin kolme vuotta myöhemmin. Vuonna 1897 otettiin toisena käyttöön Bostonin metro, jonka ensimmäisellä tunneliosuudella kulkivat raitiovaunut. Bostonin asukkaat ovat olleet nykypäiviin asti hyvin ylpeitä metron suhteellisen varhaisesta avaamisajankohdasta, sillä New York, Yhdysvaltain suurkaupungeista kenties tunnetuin, avasi oman metronsa vasta vuonna 1904. Itärannikon suurkaupungeista viimeinen, Philadelphia, avasi omansa vuonna 1907.

Vuonna 1913 avattiin Argentiinan Buenos Airesiin Etelä-Amerikan ensimmäinen metro. Tätä metroa liikennöidään edelleenkin alkuaikojen metrojunilla.

Ensimmäisen maailmansodan syttymisen myötä uusien metroverkkojen rakennustöistä suurimmaksi osaksi luovuttiin. Niin loppui metrorakentamisen historian ensimmäinen vaihe.

Maanalainen tavarajuna Chicagossa vuonna 1910.

Kun sähkön käyttöönotto ja lisääntyvä kokemus tunnelirakentamisesta houkuttelivat monia kaupunkeja metroverkkojen suunnitteluun, ne herättivät luonnollisesti myös ajatuksen uuden tekniikan hyödyntämisestä kaupungin sisäisessä tavaraliikenteessä. Kaksi järjestelmää, jotka tämän idean pohjalta toteutettiin, eivät kuitenkaan olleet niinkään tavanomaisen, rautatiellä kulkevan tavaraliikenteen kehityksen jatke kuin putkipostitekniikan sovellutus.

Maailman ensimmäinen putkipostijärjestelmä, Pneumatic Despatch Railway, otettiin käyttöön Lontoossa vuonna 1859. Jatkossa vastaavia maanalaisia verkkoja rakennettiin muutamiin kymmeniin Euroopan kaupunkeihin sekä muutamaan kaupunkiin Euroopan ulkopuolella. Järjestelmien kapasiteetti oli varsin rajallinen. Berliinissä kirjeet saivat painaa korkeintaan 20 grammaa, Münchenissä 100 grammaa, New Yorkissa pystyttiin kuljettamaan pienehkö paketti. Raskaamman tavaran maanalainen kuljettaminen vaati siis pyöriin ja kiskoihin perustuvaa tekniikkaa, ja henkilöliikenteen maanalaiset radat olivat luoneet sille perustan.

Chicagoon rakennettiin vuosina 1899–1906 tavaraliikennettä varten maanalainen verkko, CTCR eli Chicago Tunnel Company Railroad. Sillä oli tunneleita keskustassa lähes jokaisen kadun alla, ja rataverkon pituus oli suurimmillaan 97 km. 149 veturia ja 3000 vaunua kuljettivat rahtia ja hiiltä tavara-asemilta keskustan tavarataloihin, toimistoihin ja varastoihin ja toivat paluumatkallaan mukanaan tuhkaa. Kuorma-autoliikenteen kehittyminen ja siirtyminen hiililämmityksestä kaasulämmitykseen romahduttivat yhtiön liikevaihdon 1940-luvulla, ja vuonna 1956 se joutui konkurssiin. Rataverkon käyttö lopetettiin vuonna 1959. Tunneleita käytetään nykyään kuitenkin sähkö- ja puhelinkaapeleita vedettäessä.

Chicagon esikuvan mukaan valmistui vuonna 1927 Lontooseen Post Office Railway, maanalainen rataverkko, joka yhdisti kahdeksan postitoimistoa. Syvimmillään 21 metriä katutason alapuolella kulkeva 10,5 kilometriä pitkä rata kulki länsi-itä-suunnassa Paddingtonin rautatieaseman lajittelukeskuksesta Whitechapelin postitoimistoon. Koska viisi reitin varrella ollutta postitoimistoa suljettiin vuosien aikana, radan käyttö lopetettiin vuonna 2003.

Kievskajan metroasema Moskovassa

Ensimmäisen maailmansodan syttyminen päätti lännen suurkaupunkien metrorakentamisen ensimmäisen vaiheen. Perustavanlaatuiset järjestelmäratkaisut oli tehty, ja maanalainen oli vakiinnuttanut asemansa kohoradan sijaan. Vanhimpien järjestelmien kulkuneuvot olivat osoittautuneet liian pieniksi, ja vastedes tunnelit rakennettiin suuremmiksi ja junat tilavammiksi. Liukuportaiden kehitys oli edennyt siihen vaiheeseen, että ne mahdollistivat suurten ihmismäärien kuljettamisen maanpinnan ja syvällä sijaitsevien metroasemien välillä. Metro oli kaiken kaikkiaan kehittynyt järjestelmänä kaikilta olennaisilta osiltaan, ja se on siitä lähtien pysynyt pääperiaatteiltaan muuttumattomana.

Maailmansotien välisenä aikana otettiin Euroopassa käyttöön vain kolme uutta metroverkkoa. Vuonna 1919 avattiin Madridin metro ja hieman myöhemmin, vuonna 1924, Barcelonan metro. Madridin metro on nykyään yksi suurimmista ja nopeimmin kasvavista metroverkoista. Kolmas metro rakennettiin Moskovaan. Moskovan ensimmäinen maanalainen linja otettiin käyttöön vuonna 1935. Moskovan metro on tunnettu etenkin syvällä sijaitsevista ja prameasti koristelluista metroasemistaan. Neuvostoliiton silloinen johtaja Stalin halusi metroasemia pidettävän ”työväenluokan palatseina”.

Ennen ensimmäistä maailmansotaa rakennettuja metroverkkoja laajennettiin, ja paikoin niihin asennettiin tilavampien junien mahdollistamiseksi osia, jotka eivät olleet yhdistettävissä vanhoihin linjoihin.

Aasian ensimmäinen metro avattiin vuonna 1927 Tokioon, jossa ensimmäinen linja oli Asakusan ja Uenon välillä kulkenut Ginza-linja. Seuraava metrolinja Aasiassa oli Osakan vuonna 1933 avattu Midosuji-linja.

Myöskään metroverkkoja ei rakennettu tai laajennettu lainkaan muutamia poikkeuksia lukuun ottamatta. Monissa suurkaupungeissa, esimerkiksi Pariisissa, ei vuosikymmeniin avattu yhtään uutta metrolinjaa. Poikkeukset johtuivat osittain poliittisista syistä: Länsi-Berliinissä syynä oli halu tulla riippumattomaksi DDR:n junayhtiöstä ja paikallisjunaverkosta, ja Moskovassa metron laajennuksella pyrittiin osaltaan lisäämään suurvallan pääkaupungin edustavuutta.

Pikaraitiotie käyttää tunnelien lisäksi valmista raitiotieverkostoa

Metron uutta teknologiaa: Pariisissa on ollut vuodesta 1959 lähtien kumipyöräisiä junia

Kaupungeissa, joissa ei vielä ollut metroa, heräsi ajatus raitiotien viemisestä paikoin maan alle, jotta tieliikenteelle saataisiin enemmän tilaa ja raitiotiestä voitaisiin pitemmällä aikavälillä luopua kokonaan. Tähän ratkaisuun päädyttiin etenkin saksankielisissä maissa ja Belgiassa.

Tällaisissa järjestelmissä on erotettavissa kaksi perusmallia. Yksinkertaisemmassa versiossa osa raitiotiestä ohjataan maan alle, mutta muutoin se toimii aivan kuin ennenkin; näin tehtiin esimerkiksi Bostonissa jo vuonna 1897. Näissä maanalaisissa raitiovaunujärjestelmissä käytetään muun muassa kolmioraiteita ja varsin jyrkkiä mutkia.

Kalliimmassa pikaraitiotiemallissa junat kulkevat keskikaupungilla tunneleissa, joissa mutkien jyrkkyys, risteysten puuttuminen ja turvallisuuslaitteisto ovat tavallisen metron kanssa osin identtisiä, ja esikaupungissa ne käyttävät olemassa olevaa raitiotieverkkoa. Perusajatuksena oli mahdollisuus yhdistää valmistunut tunneliosuus välittömästi raitiotieverkkoon sen sijaan, että se olisi pitkään ikään kuin irrallaan muusta liikenneverkosta.

Tämän lyhytaikaisen edun kääntöpuolena olivat kuitenkin tietyt haitat: yhteiset risteykset tieliikenteen kanssa, joskus jopa yhteisen ajoradan käyttö, sekä tähän liittyvä alttius vioille ja vakaville liikenneonnettomuuksille.

Ensimmäinen raitiotietunnelit Euroopassa avattiin 1966 Wieniin ja Stuttgartiin, ja seuraavien vuosikymmenien aikana niitä rakennettiin moniin Saksan ja Belgian kaupunkeihin.

Pikaraitiotiemalli tuli suosituksi Pohjois-Amerikassa vasta 1980-luvulla, jolloin ne rakennettiin suurimmaksi osaksi maan päälle. Tätä ennen rakennetut Euroopan ulkopuoliset uudet rataverkot olivat suurimmaksi osaksi tavanomaisia metroverkkoja, kuten Clevelandin, Montrealin, Toronton ja Nagoyan metro.

Uutena teknologiana otettiin käyttöön kumipyörä. Sitä kokeiltiin vuodesta 1954 lähtien Pariisin metron koeradalla, ja liikenteeseen se otettiin käyttöön vuonna 1959. Kumipyörien käyttö perustuu normaalilla tavalla pyörä-kisko-järjestelmään, mutta niiden jarrutus- ja liikkeellelähtöarvot ovat erityisen hyvät. Muiden muassa Marseille'n, Lyonin, Lillen, Montrealin, Méxicon, Santiago de Chilen ja Sapporon metrot sekä noin puolet Pariisin metroista käyttävät junissaan kumipyöriä.

Neuvostoliiton kumppanuussopimusten avulla rakennettiin metroverkko muun muassa Prahaan

1960-luvulta lähtien lukuisiin Neuvostoliiton ja muun Itä-Euroopan kaupunkeihin rakennettiin metroja. Uusia metrokaupunkeja olivat muun muassa Leningrad (nyk. Pietari) (1955), Kiova (1960), Praha (1974), Harkova (1975), Bukarest (1979) ja Minsk (1984). Budapestiin rakennettiin vuonna 1896 valmistuneen linjan lisäksi kaksi uutta linjaa, joista ensimmäinen valmistui vuonna 1970.

Itä-Euroopan metrojen tekniset pääperiaatteet, ajoneuvot ja jopa metroverkkojen mallit olivat suhteellisen yhdenmukaisia. Useimpiin kaupunkeihin rakennettiin kolmen linjan verkko, jossa linjat lävistävät keskustan. Metrotunnelit ja asemat ovat osittain hyvinkin syvällä maanpinnan alapuolella, ja niihin johtavat pitkät liukuportaat. Asemien välinen etäisyys on pitempi kuin lännessä samoihin aikoihin rakennetuilla metrolinjoilla. Pitempi etäisyys nostaa keskinopeutta, mutta tällöin on turvauduttava enemmän raitiovaunuihin ja busseihin väliin jäävien alueiden yhdistämiseksi liikenneverkkoon. Toisin kuin lännessä, ei missään sosialististen maiden suurkaupungeissa kuitenkaan luovuttu raitiovaunujen käytöstä.

Méxicon oranssit metrojunat ovat usein ääriään myöten täynnä

Länsimaissa on viime vuosikymmeninä joissakin kaupungeissa (erityisesti Ranskassa, Italiassa ja Espanjassa) otettu käyttöön uusia metrojärjestelmiä. Eniten uusia metroja on kuitenkin rakennettu Euroopan ulkopuolella. Itä-Aasian teollisuusvaltioihin on rakennettu metroverkkoja sekä myös niin sanottujen uusien teollisuusmaiden väkirikkaisiin suurkaupunkeihin kuten Méxicoon, São Pauloon, Rio de Janeiroon, Kairoon, Caracasiin ja Bangkokiin. Vaikka järjestelmiä laajennetaan voimakkaasti, ne toimivat usein kapasiteettinsa rajoilla.

Tästäkin huolimatta 1980-luvun lopulta uusien avattujen metroverkkojen määrä on laskenut erityisesti tunneliosuuksien korkeiden rakennuskustannusten takia. Euroopan ulkopuolella laajennetaan olemassa olevia verkkoja, mutta uusia ei juurikaan rakenneta. Poikkeuksena ovat IVY-maat, joissa on tosin 1980-luvun lopulta vallinneen varojen puutteen takia edelleen keskeneräisiä ja avaamattomia metroverkkoja, esimerkiksi Tšeljabinskissa ja Donetskissa. Siksi rautatieteollisuus on kääntänyt katseensa edullisempaan pikaraitiotiehen, joka on tällä hetkellä hyvin suosittu. On myös kehitetty niin sanottuja duoraitiovaunuja, jotka voivat liikennöidä sekä raitio- että metro- ja paikallisjunaradalla. Kuitenkin Madridissa sekä Itä-Aasian kaupungeissa on viime vuosina rakennettu monia uusia linjoja, ja uusia on suunnitteilla. Myös Helsingin joukkoliikennesuunnittelussa on päädytty laajentamaan olemassa olevaa metroverkkoa pikaraitiotien rakentamisen sijaan.

Vuonna 2005 maailman käytetyin metrojärjestelmä oli yhteensä 2,815 miljardia matkustajaa palvellut Tokion metro. (Moskovan metro on parhaimmillaan saavuttanut yli kolme miljardia matkustajaa/vuosi, mutta vuoden 2005 matkustajamäärä oli laskenut 2,6 miljardiin. [8]) Fyysiseltä kooltaan 468 asemaa ja 1 056 kilometriä rataa kattava New Yorkin metro on kuitenkin Tokiotakin suurempi.