地铁简介

08届中专部

地铁-历史   
世界上首条地下铁路系统是在1863年开通的伦敦大都会铁路（Metropolitan Railway），是为了解决当时伦敦的交通堵塞问题而建。当时电力尚未普及，所以即使是地下铁路也只能用蒸汽机车。由于机车释放出的废气对人体有害，所以当时的隧道每隔一段距离便要有和地面打通的通风槽。

到了1870年，伦敦开办了第一条客运的钻挖式地铁，在伦敦塔附近越过泰晤士河。但这条铁路并不算成功，在数月后便关闭。现存最早的钻挖式地下铁路则在1890年开通，亦位于伦敦，连接市中心与南部地区。最初铁路的建造者计划使用类似缆车的推动方法，但最后用了电力机车，使其成为第一条电动地下铁。早期在伦敦市内开通的地下铁亦于1905年全数电气化。

1896年，当时奥匈帝国的城市布达佩斯开通了欧洲大陆的第一条地铁，共有5公里，11站，至今仍在使用。

法国巴黎的巴黎地铁在1900年开通，最初的法文名字“Chemin de Fer Métropolitain”（法文直译意指“大都会铁路”）是从“Metropolitan Railway”直接译过去的，后来缩短成“métro”，所以现在很多城市轨道系统都称metro。俄罗斯的地铁也顺理成章，只是改用了西里尔字母，称为Метро。

地铁-用途   
绝大多数的城市轨道交通系统都是用来运载市内通勤的乘客，而在很多场合下城市轨道交通系统都会被当成城市交通的骨干。

美国的芝加哥曾有用来运载货物的地下铁路；英国伦敦亦有专门运载邮件的地下铁路。但两条铁路已先后在1959年及2003年停用。

在战争(如第二次世界大战)时，地下铁路亦会被用作工厂或防空洞。不少国家(如韩国)的地铁系统，在设计时都有把战争可能计算在设计内，所以无论是铁路的深度、人群控制方面，都同时兼顾日常交通及国防的需要。

另外，城市轨道交通系统亦被用作展示国家在经济、社会以及技术上高人一等的指标。例如前苏联的地下铁路系统便以车站装饰华丽出名，而朝鲜首都平壤的地下铁路系统亦有堂皇的装饰。

地铁-地下铁路建造   
在地底下挖隧道并不是一件容易的事，而且需要极大量的金钱和时间，至少也要好几年才能完成。

明挖回填
最简单直接的方法是明挖随填(明挖回填)。这种方法一般是在街道上挖掘大坑，再在下面建造隧道结构，隧道有足够的承托力后才把路面重新铺上。

除了道路被掘开，其他地下结构如电线、电话线、水管等都需要重新配置。

建这种隧道的物料一般是混凝土或钢，但较旧的系统也有使用砖块和铁的。

钻挖法
另一种方法是先在地面某处挖一个竖井，再在井底挖掘隧道。最常见的方法为使用钻挖机（潜盾机，盾构机），一面挖掘一面把预先准备好的组件安装在隧道壁上。对于建筑物高度密集的地方（如香港的香港岛），钻挖法甚至是唯一可行的建造方法。

这种方法的优点是对街道或其他地下设施的影响非常小，甚至可在水底建造 (伦敦、首尔和香港的城市轨道系统都有很多越过河流或海港的隧道)；隧道的设计也有较多的创作空间，例如车站会比站与站之间的隧道高一些，有助列车离站时加速以及进站时减速。

但这种挖法也不是没有缺点的，其中之一是经常需要留意地下水的影响；另外在一些较硬的岩层开挖，可能需要炸药。地下空气供应问题甚至隧道坍塌亦有可能造成工人伤亡。此外，对于建筑高度密集的地方，挖掘时除了要留意避免对工地四周的建筑结构造成影响以外，有时亦要统筹所在的公用事业，把地底的输水、输电管线迁移，以便腾出地方来兴建列车通道。

地铁-世界最深的地下铁路   
有些城市的土质不稳，或者为了战略需要，隧道要挖得特别深。俄罗斯圣彼得堡的地下铁路一般都超过100米深。

然而，世界最深的地下铁路车站并没有定论：

圣彼得堡本身的其中三个地下铁路车站都有可能是全世界最深的。
俄罗斯首都莫斯科和乌克兰首都基辅都各有一极深的站。两站都是建在山下的。
朝鲜首都平壤亦有一地下铁路站能角逐此位，它的最深处达地下200米，平均深度亦达100米。

地铁-供电   
一般而言，城市轨道系统的供电可以第三轨、第四轨或架空电缆等方式。

第三轨：在原有两轨路线侧边新增轨道带电，车辆则利用集电靴获得电力；电流经车轮和运行轨道回到发电厂。
第四轨：原理同上，除了原有车轮支撑导引用轨道外，另外增设两条轨道各供应直流电正负两极，或者供应三相交流电，但不如第三轨式经济，故不常见。
架空电缆：电力由架空的电缆提供，车辆则利用集电弓获得电力，有时亦会以车轮经过轨道将电流带回发电厂。

地铁-车辆   
最初的城市轨道系统车厢是木制的，后来改为钢制以减少一旦发生火灾造成的危险。自1953年开通的多伦多的地下铁路，车厢开始再改良为铝制，有效减少维修成本和重量。

很多地下铁路行走的隧道，都比在主要干在线的为小；所以一般而言地下铁路的列车体积一般比较小。有时隧道甚至能影响列车的形状设计，例如伦敦地铁的部份列车便是。

大部份的城市轨道系统都是使用动车组，而不使用机车牵引客车厢。若果使用机车，经常会用推拉运作。

另外，部份较为先进的系统已开始引入列车自动操作系统。伦敦、巴黎、新加坡和香港等地车长都毋需控制列车。更先进的系统甚至做到了无人操控，就例如香港地铁的迪士尼线。

地铁-轨道和车轮   
一般的城市轨道系统使用铁轨和金属车轮。但近年来亦有系统使用混凝土路轨或橡胶车轮（和摩托车相近），或两者兼用。

地铁-地铁的特点   
1．快速 列车运行最高时速达80公里，平均行车时速为36公里，每站停车30秒，一号线由莘庄站至上海火车站站的行车时间为39分钟。
2．准确 城市地面交通工具受路面交通情况或天气的影响，但地铁却不受干扰。在交通繁忙的高峰时间，地铁列车每5分钟开出一班，列车运营由早晨4：55起至晚上23：26止。
3．安全 列车采用安全自动控制系统来操作，严格保证列车行车间隔。地铁供电采用双电源，停电可能性甚微。地铁同样重视防火措施，设有足够的灭火设施设备，各车站均安装有闭路监控系统，以便随时了解车站的情况。此外，各车站均由上海市公安局城市轨道分局的警员负责治安。
4．舒适 列车与车站均有空气调节装置，使温度与湿度保持在最舒适的范围内。列车按6辆编组，每辆车定员310人，其中座位62个，全列车可运载乘客1860人。
5．便利 车站美观明亮环境洁净，设施设备现代化。由于采用自动售检票系统，适应大量乘客使用地铁。站厅与站台层设有督导员与站务员，以协助乘客解决问题。地铁各处均设有明确的导向标志，使乘客搭乘地铁非常方便、简易。  


地铁-优点和缺点   
优点
节省土地：由于一般大都市的市区地皮价值高昂，将铁路建于地底，可以节省地面空间，令地面地皮可以作其他用途；
减少噪音：铁路建于地底，可以减少地面的噪音。
减少干扰：由于地铁的行驶路线不与其他运输系统（如地面道路）重叠、交叉，因此行车受到的交通干扰较少，可节省大量通勤时间。
节约能源：在全球暖化问题下，地铁是最佳大众交通运输工具。由于地铁行车速度稳定，大量节省通勤时间，使民众乐于搭乘，也取代了许多开车所消耗的能源。

缺点
建造成本较高：由于要钻挖地底，铁路的建造成本比建于地面高昂。

地铁-安全性    虽然地铁对于雪灾和冰雹的抵御能力较强。但是对地震、水灾、火灾和恐怖主义等抵御能力很弱。由于地铁的构造，而导致极易因为这些因素发生悲剧。为此自地铁出现以来，工程师们就不断持续研究如何提高地铁的安全性。
地震
地震可以导致行进中的车辆出轨，因此地铁都设计有遇到地震立即停驶的功能。 为防止地铁地道坍塌，处于地震地带的地铁结构必须特别坚固。
水灾
由于地铁内的系统低于地平线，而导致地上的雨水容易灌入地铁内的设施。因此地铁在设计时不得不规划充分的防水排水设施，即使如此也可能发生地铁站淹水事件。为此在发生豪雨之时，地铁车站入口的防潮板和线路上的防水闸门都要关闭。一个知名的例子是台北捷运在纳莉台风侵袭时曾经发生淹水事件。
火灾
在以前，人们不太重视地铁站内的防火设施，车站内一旦发生火灾，瞬间就会充满烟雾，而引发严重的灾祸1987年11月18日，英国伦敦地铁King's Cross站发生火灾，导致31人死亡。产生火灾的原因之一是因为伦敦地铁内采用了大量木质建筑。因此，日本地铁部门规定在地铁站内禁烟来避免火灾。

2003年2月28日，韩国大邱广域市的地铁车站因为人为纵火而产生火灾，12辆车厢被烧毁，192人死亡，148人受伤。这次火灾产生如此严重死伤的原因除了车厢内部装潢采用可燃材料之外，车站区域内排烟设施不完善也是重要因素，加上车辆材质燃烧时产生了大量的一氧化碳等有害物质，而导致不少人中毒死亡。
地铁空气之压力
地铁因列车在隧道内高速移动，可能产生隧道及车厢内之压力剧烈改变，而造成旅客不舒适之感觉，或者影响设备之使用寿命，其压力改变之现象可详活塞效应。 地铁因列车高速移动产生之压力波若传抵隧道出口，将产生隧道口微压波噪音，干扰附近住民之安宁。


地铁-世界各地的地铁   
亚洲

亚洲最早的地铁出现在日本。日本大都市人口密集，因此为疏导交通而广兴地铁。在20世纪后半叶，亚洲各地的地铁飞速发展。亚洲建设地铁的主要目的是为了缓和阻塞的交通。除去日本和石油生产国，不少发展中国家的地铁路线都是用发达国家的援助资金兴建的。

欧洲

自英国伦敦地铁通车以来，20世纪中叶前在欧洲的许多大都市都建设了地铁

北美洲

美国第一条地铁出现在波士顿，但规模最大的却是纽约地铁系统，以曼哈顿岛（纽约中央车站）为中心辐射，总长超过1000公里，其中曼哈顿岛地区大都采地下设计，但也有不少高架路段（在曼哈顿岛之外的路段大都是高架设计）。纽约地铁曾屡次在电影等大众传媒中登场，具有极高的知名度。其他城市的地铁建设也在推进，目前有20个以上的城市兴建了地铁，其中大部分集中在东部地区，如波士顿、费城、华盛顿、芝加哥等。除此以外，中西部的洛杉矶、旧金山，海外领土波多黎各也有地铁。其中旧金山的BART被部分人士评价为全美最好的运输系统。

南美洲

南美第一个地铁通车于1913年12月，是在阿根廷首都布宜诺斯艾利斯。目前在南美大陆中有地铁的国家有巴西、智利、哥伦比亚、委内瑞拉和阿根廷，共计5个国家。

非洲

非洲在二次世界大战前多为欧洲发达国家的殖民地，没有建设地铁。2005年，埃及首都开罗的地铁通车，这是非洲第一条地铁。阿尔及利亚的首都阿尔及尔也在建设地铁，但还未通车。尼日利亚的拉各斯，埃塞俄比亚的首都阿迪斯阿贝巴也有建设地铁的规划。在埃及，为了应对色狼而引入了女性专用车辆

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