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Présentation des différents types de transports ferroviaires urbains
Le métro :
Le métro, morceau du terme métropolitain lui-même abréviation de chemin de fer métropolitain, est un chemin de fer urbain souterrain le plus souvent, sur viaduc quelquefois, au sol rarement.
La plupart des métros roulent sur des rails classiques à écartement standard. Il existe aussi des métros sur pneus qui sont aussi guidé par des rails.
La conduite de certains métros a été automatisée à partir de la même époque. À partir du début des années 1980 sont apparus des métros entièrement automatiques, sans conducteur, à petit gabarit (Val à Lille (1983), Toulouse (1993) et à Rennes en 2002), ou à grand gabarit : le premier fut la ligne D à Lyon (1991), suivi de la ligne 14 à Paris en 1998. Les premiers métros automatiques japonais apparaissent également à cette époque.
Le train à sustentation magnétique :
En 1984, une nouvelle technologie de métro sur Rails Magnétiques fut installée sur une liaison de 600 mètres entre l'aérogare principale de l'aéroport international de Birmingham jusqu'à la station de chemin de fer à une vitesse de 15 km/h.
Ce premier test fut un échec, mais cette technologie permit plus tard de développer ce que nous connaissons sous le terme de train à sustentation magnétique, ou Maglev, caractérisé par un train qui utilise les forces magnétiques pour assurer sa sustentation et pour avancer. Au contraire des trains classiques, il n'est pas en contact avec des rails, ce qui permet de minimiser les frottements, et d'atteindre des vitesses bien plus élevées (des systèmes pourraient atteindre des vitesses de l'ordre de 650 km/h).
Il existe deux principaux types de trains à lévitation magnétique :
1/ Le type à sustentation électrodynamique (ou EDS), utilisant des aimants supraconducteurs. Des bobines supraconductrices sont placées dans le train et des électroaimants sont placés le long de la voie. Lorsque le train passe à grande vitesse, un courant est induit dans la voie. La force de Laplace résultante fait léviter le train. Le projet le plus abouti est le Maglev japonais.
2/Le type à sustentation électromagnétique (ou EMS), utilisant des électroaimants classiques. Le Transrapid allemand en est le principal représentant. Le rail "porteur" contient des aimants ou des électroaimants. Ces aimants permettent de repousser ou d'attirer le train, ce qui le fait avancer ou s'arrêter précisément.
L'interaction entre les aimants à bord du train et des aimants disposés le long de la voie crée une force magnétique induite qui compense la gravite et crée la lévitation.
Le tram train :
Le tram train est un système qui permet à une même rame de circuler sur des voies de tramway en centre-ville et de relier des stations situées en périphérie, voire au-delà, en circulant sur le réseau ferroviaire régional pré-existant.
Le matériel utilisé doit être compatible avec le chemin de fer classique (signalisation, puissance, résistance). L'offre de ce mode de transport en commun contribue à un maillage plus efficace de l'ensemble du réseau, notamment en cas de combinaison avec le tramway classique.
En Amérique du Nord, le tram-train avait pris la forme de nombreux interurbains (l'équivalent européen en était- quelque peu ...- les chemins de fer vicinaux belges) ; beaucoup exploitaient des trains de marchandises interchangés avec les réseaux ferroviaires classiques (de ce fait, ils étaient exploités sous un régime réglementaire identique aux chemins-de-fer où la signalisation latérale et les ordres de marche, plutôt que la marche à vue dictent les évolutions des trains ; de même, les tramways y circulant étaient construits aux mêmes normes anti-collisions que les voitures ferroviaires conventionnelles.
En Europe existent également des trams interurbains. On peut citer par exemple la ligne du Tram de la côte belge, qui parcourt du nord au sud la côte de ce pays, sur 68 km et qui joue un rôle touristique de premier plan, qui se rajoute à sa fonction de transport public traditionnelle.
Le tramway sur pneus :
Le tramway sur pneus est guidé par un galet (roulette à double boudin) suivant un rail central (guidage mécanique) ou par une cellule optique suivant un trait tracé sur son chemin (guidage optique). Ce système dispose, d'après ses promoteurs, de deux principaux atouts : le coût d'investissement est moindre que celui d'un tramway classique et il offre la possibilité à la rame de quitter ponctuellement son tracé en cas d'incident de parcours, voire de parcourir des sections entières de lignes non équipées de guidage, en mode trolleybus (à condition que le mode de captage de courant soit compatible: perches et ligne de contact double), ou autobus, les rames étant équipées d'un groupe électrogène. Elles peuvent s'affranchir alors de guidage et de ligne de contact aérienne. Il s'agit donc d'un véhicule hybride. Circulant sur pneus, ces rames sont capables de franchir de fortes pentes (jusqu'à 13% selon le constructeur) à moindre coût ; techniquement les tramways classiques peuvent gravir des pentes allant jusqu'à 14%, mais il est nécessaire d'installer des rampes et d'adapter le matériel, ce qui engendre un évident surcoût. Le coût d'utilisation est supérieur à celui d'un vrai tramway: consommation d'énergie double (la résistance au roulement pneu/chaussée étant beaucoup plus forte que fer/fer), remplacement extrêmement fréquent des galets de guidage, et des pneumatiques, rechargements régulier de produit bitumineux sur la chaussée pour compenser l'orniérage, confort moindre pour les voyageurs, et la spécificité du système rend le réseau captif du constructeur initial pour de nouvelles commandes.