Лондонский метрополитен является старейшим из многочисленных систем городского скоростного транспорта в мире. Первая линия была открыта 10 января 1863 года. В 2013 году в честь 150-летия метрополитена состоялось торжественное празднование, в том числе визит Её Величества Королевы и членов королевской семьи, а также реконструкция работы парового транспорта на участке между Эджвер-роуд и Мургейт на части первоначального маршрута. В настоящее время в лондонском метро 11 линий и 270 станций, которые работают до 20 часов в сутки. Система управляется компанией TfL (Transport for London), которая также отвечает за предоставление некоторых услуг на основных железнодорожных линиях («Надземное метро»), за франчайзинг автобусных маршрутов в Лондоне и наземный транспорт в Большом Лондоне.
Регион, известный как Большой Лондон, занимает площадь 1600 км2 и насчитывает более 7 миллионов жителей. Более миллиона человек ежедневно ездят на работу в центр Лондона, и более 60% из них пользуются лондонским метро. За последние 15 лет спрос на поездки в метро вырос на 70%, так что Лондон больше, чем когда-либо, полагается на систему метро как на часть социальной и экономической структуры города. Количество пассажирских поездок превысило 4 миллиона в день.
Центральная часть Лондона окружена основными железнодорожными вокзалами и кольцевой линией метро, которая их соединяет. Эта территория в пределах кольцевой линии образует коммерческое сердце столицы. Район, известный как «Сити», к востоку от Холборна, является финансовым районом, а в Вест-Энде находятся основные торговые и развлекательные районы. До начала XX века в этих районах практически не было железных дорог, но затем были открыты различные линии глубокого метро, и теперь существует сеть линий, охватывающих зоны Сити и Вест-Энда и соединяющих их со многими пригородами. Маршруты, ведущие в пригороды, выходят на поверхность за пределами центральной части города, и фактически около 55% протяжённости линий лондонского метро проходит по поверхности.
Большой Лондон географически разделён на две части рекой Темзой, которая протекает с запада на восток через весь город. Из-за этого разделения на север и юг большая часть системы метро находится в северной части. Из 270 станций, обслуживающих систему, только 29 расположены к югу от Темзы, отчасти из-за политики старых железнодорожных компаний, а отчасти из-за особенностей грунта в этом районе, которые затрудняли и удорожали строительство метро. В отличие от железнодорожных компаний, ориентированных на грузовые перевозки к северу от реки, южные компании в значительной степени зависели от местных пассажирских перевозок и обеспечивали плотное расписание, которое почти полностью электрифицировали к 1930 году. Метро в этом районе не требовалось.
Одной из особенностей лондонского метрополитена является то, что он использует подвижной состав двух разных размеров. Это связано с тем, что за долгий период его развития были приняты два разных метода строительства туннелей.
Оригинальный метод прокладки туннелей, использовавшийся для Кольцевой линии и её ответвлений (ныне Столичная и Окружная линии), известен как метод «прорытия и перекрытия». При использовании этого метода вдоль линии маршрута выкапывается котлован, глубина которого достаточна для размещения поезда и его путей. После завершения работ туннель перекрывается, а поверхность восстанавливается, часто с проезжей частью. Большинство получившихся туннелей достаточно широкие, чтобы вместить два пути, за исключением станций, где они расширяются для размещения платформ и лестниц. Из-за их близости к поверхности в Лондоне их часто называют «подземными линиями».
Второй тип туннелей — это «трубчатые» туннели глубокого залегания. Этот метод строительства был принят для того, чтобы избежать огромных разрушений на поверхности, вызванных методом «вырезки и засыпки», и использовать преимущества голубой глины, на которой построен Лондон. Однопутные круглые туннели диаметром около 3,4 м были проложены на достаточно глубоком уровне, чтобы избежать конфликтов с водопроводными трубами, канализацией и другими подземными коммуникациями. Туннели, проложенные с 1930-х годов, имели стандартный внутренний диаметр 3,7 м на прямых участках и немного расширялись на поворотах.
На станциях обычно использовался большой однопутный туннель для каждой платформы. Диаметр туннелей станций обычно составляет 6,4–7,6 м. Большая глубина этих линий 20 м означала, что для выхода на улицу нужно было предусмотреть лифты или эскалаторы. Технология строительства глубоких туннелей появилась довольно рано в процессе развития железных дорог, но ей пришлось ждать появления практичных средств передвижения, не требующих использования дыма и пара. Сначала для первой линии лондонского метро, City & South London Railway (C&SLR), рассматривался вариант с канатной тягой, но вскоре от него отказались в пользу электрической тяги.
C&SLR была первой подземной железной дорогой в Лондоне. Она была открыта в 1890 году между Кинг-Уильям-стрит в лондонском Сити (недалеко от Монумента) и Стоквеллом. В ней использовались небольшие четырёхколёсные электровозы, тянувшие за собой три пассажирских вагона. Диаметр первоначальных однопутных тоннелей составлял всего 10 футов 2 дюйма (6,6 м). Диаметр тоннелей промежуточных станций составлял 20 футов (6 м). Более поздние линии метро были построены с несколько большими размерами.
Электрическое оборудование C&SLR, включая двигатели и системы управления локомотивами, было заказано компании Mather & Platt из Манчестера. Кузова локомотивов были изготовлены компанией Beyer Peacock, которая была более известна своими паровыми локомотивами. Оборудование локомотивов C&SLR состояло из двух электродвигателей, управляемых с помощью ручного поворотного регулятора мощности, который передавал тяговый ток через открытые токопроводящие контакты, подключённые к управляющим резисторам и двигателям. Изначально рукоятка контроллера вращалась в вертикальной плоскости, но на более поздних локомотивах были закрытые контроллеры с рукояткой, расположенной в горизонтальной плоскости, как у контроллера трамвая. Не было устройства безопасности для машиниста (рукоятки мертвеца) — оно было изобретено только через десять лет. В любом случае, в кабине находился второй человек, который помогал сцеплять и расцеплять вагоны.
Эти локомотивы были крошечными. Их корпус длиной чуть больше 3 м был короче расстояния между двумя дверями в современном вагоне метро, но у них было достаточно мощности — 100 л. с. (75 кВт) — чтобы тянуть за собой три вагона.
Для освещения поездов на C&SLR вдоль состава на уровне крыши прокладывался простой двухжильный кабель, который подключался к трём лампам в каждом вагоне. Соединения между вагонами осуществлялись по крыше с помощью разъёмов и соединительного кабеля между вагонами. Тормозная магистраль также подключалась на уровне крыши. Освещение питалось напрямую от тяговой сети постоянного тока и тускнело при падении напряжения на подъёмах или в часы пик.
Продолжение следует…