運輸部署案例集/2018/鐵路運輸

鐵路運輸史

火車是一種在導軌上執行的車輛：鐵路軌道。礦工從 1500 年代就開始使用簡單的“軌道車”來運輸煤炭。1803 年，英國倫敦出現了第一條公共鐵路，它使用馬匹在 14 公里的線路上傳輸貨物。由於技術簡單且成本效益高，火車在汽車、卡車和飛機出現之前就已成為運輸貨物和人員的首選方式。兩條由鋼製成的平行軌道充當車輪的導向，因此無需轉向，只需油門和剎車。在澳大利亞，鐵路運輸仍然是運輸散裝貨物的最常見方式，每年運輸約 13.4 億噸貨物。它也是最環保的運輸方式，每噸和每位乘客的排放量最低。它也被廣泛認為是在長距離運輸貨物方面最具成本效益的運輸方式，因此在物流行業中得到廣泛應用。在都市區，電力火車被廣泛用作通勤者往返市中心的首選交通工具。

在鐵路大規模實施之前，非動力/蒸汽動力船和馬車是人員和貨物的主要運輸方式。通勤時間很長，郵件可能需要幾個月才能到達目的地，即使是在同一個國家。對於非動力船而言，河流或溪流的流向只能在順流而下的情況下將船帶到目的地，而逆流而上則毫無希望。這時就要使用動力船。馬車的運輸重量有限，僅僅是因為馬匹的體力有限，並且容易疲勞和受傷。可以說，發動機也需要基本的維護，但與活生生的馬匹相比，維護的深度和程度並不相同。鐵路運輸的發明改變了許多人的觀念，因為現在可以在幾小時內，而不是幾天內，快速地將貨物和人員運輸到全國各地。

早期的火車是由馬匹牽引的，直到 1804 年詹姆斯·瓦特的蒸汽機專利到期，才允許工程師和發明家積極改進這項令人難以置信的設計。馬修·默裡是第一個展示他的簡單機車的，然而，理查德·特里維西克吸引了更多人的關注，因為他的設計能夠在首航中拉動 25 噸和 70 人。這為其他工程師打開了大門，讓他們開始研究機車，因為他們看到了其中的可能性。火車直到 1820 年代後期才實現商業化，這要歸功於喬治·史蒂芬森，他在比賽中贏得了最簡單、最可靠的設計。此後，這些設計很快傳到了美國，導致了美國各地的鐵路網路蓬勃發展。

多年來，鐵路技術取得了一些重大改進，倫敦的工程師制定了地下鐵路網路的計劃。如今著名的“倫敦地鐵”於 1863 年開始建設，儘管人們對隧道中的煙霧抱怨不斷，但它還是不斷擴充套件，直到 1890 年，他們將整個車隊從蒸汽機換成了電力機車。這標誌著城市快速交通系統新時代的開始，其他城市也效仿倫敦，發展了自己的地鐵系統。這種發展不僅為商業運輸企業服務，而且有效地運輸了人員。

上面提到了早期的蒸汽機車的開發。這僅僅是在詹姆斯·瓦特的固定式發動機專利於 1800 年到期後才出現的，儘管它是在 1774 年開發的。如果蒸汽機早些時候可供先驅者使用，那麼技術就會發展得更快。這是對技術進行專利申請的缺點之一，它可能在某個領域具有創新性並表現出色，但也可能阻礙其他領域的開發。不過，從圖 1 可以看出，英國鐵路用了大約 35 年才達到 2.5 億乘客。接下來的 2.5 億乘客只用了 10 年時間，並且繼續增長，直到 1910 年達到每年約 15 億乘客。由於鐵路系統的國有化，乘客數量下降了

一些問題出現了，特別是在澳大利亞，每個州都有不同的鐵路軌距寬度，這意味著跨州旅行的乘客必須在州界下車，步行越過邊界，然後乘坐另一趟火車。這導致了效率低下，在 1930 年代，開始將所有軌道標準化為 1435 毫米標準軌距。這是一項艱鉅的任務，大約花了 60 年時間才在 1995 年完成。如今，澳大利亞缺乏一個急需的高速鐵路 (HSR) 服務，而這在許多發達國家都存在，並且執行可靠。人們更加強調將更多人連線到都市網路，而不是改善旅行時間，這可以從最近對交通基礎設施的投資中看出來，例如悉尼地鐵和墨爾本地鐵。

火車已經存在了將近 200 年，並且經歷了許多技術進步。動力方法發生了變化，但拉/推貨物或人員的基本原理在整個時間軸上都保持不變。所有其他形式的交通都為賽車運動打開了機會，例如遊艇、飛機、摩托車和汽車的比賽，而鐵路運輸是唯一一種沒有這種商業化運動的運輸方式。