交通部署案例集/2023/墨西哥

有軌電車（根據地區也稱為電車或無軌電車）曾經是公共交通的一種重要形式。有軌電車的實施對城市發展至關重要，尤其是在墨西哥等拉丁美洲國家。技術發展週期見證了有軌電車系統的拆除或轉換為新興的更受歡迎的交通方式（即車輛私有化）。由於缺乏關於所有城市的電動有軌電車的相關資訊，我們將以墨西哥城（墨西哥首都）為例，對墨西哥所有有軌電車系統進行概括。

1 有軌電車技術特性

有軌電車影響了 19 世紀後期到 20 世紀初的交通格局。當時，單節有軌電車是主要的交通方式，它使用電動機在嵌入公共城市街道的軌道上行駛。從動物牽引、蒸汽牽引和電池供電的有軌電車到電力的轉變，是發電機組發展過程中的一個重要里程碑。它使得透過架空電線向有軌電車上的集電器傳輸電力成為可能（金屬軌道和車輪接地，形成電路中的電流）；這一技術迅速在英國、歐洲和美國普及（Gregersen & Britannica Educational Publishing Staff, 2011）。有軌電車的電氣化超越了之前的形式，因為它能夠透過效率、速度、續航里程和可靠性來連線空間並改變乘客的行為。電動有軌電車的市場需求主要來自其能夠對環境進行現代化改造，並透過擁擠地區來運輸大量乘客的能力；它逐漸成為日益發展的城市日常生活中不可或缺的一部分（拉丁美洲城市意象中的有軌電車 - 安東·羅森塔爾，2016，n.d.）。

2 交通方式的歷史

根據世界上的不同地區，各種可用的交通方式與電動有軌電車競爭。因為並非所有技術都是同時在全球範圍內被採用。墨西哥主要的公共交通方式包括步行和動物牽引車輛。表 1 總結了主要交通方式的優缺點。需要注意的是，表 1 只考慮單次出行方式，而實際上人們可能會結合多種交通方式，例如步行和有軌電車，才能到達目的地。這些交通方式作為每個後續創新的基礎，透過市場需求不斷發展。由於行人希望有一種能夠在各種天氣條件下實現市內安全出行的交通方式，動物牽引馬車在 19 世紀後期之前一直很流行。然後，乘客和政府機構開始關注尋找不受動物限制影響的能源，從而在 1900 年將第一個本地電動有軌電車系統引入墨西哥城（Wirth, 1997）。

**表 1 墨西哥電動有軌電車和其他可用交通方式的優缺點總結**
	步行	動物（騾子/馬）牽引的有軌電車	電動有軌電車
優點	1）不需要付費。 2）促進體育鍛煉和健康。	1）提供了一種比步行更省力的交通方式。 2）提供座椅。	1）提高了市內交通速度（8-10 英里/小時）。 2）座位容量是動物牽引的 3 倍。 3）與動物牽引相比，票價更低。 4）提供了前往新目的地的便利。 5）封閉式車廂，可在惡劣天氣條件下出行。 6）減少道路上的行人擁堵（安全）。 7）提高了出行頻率。
缺點	1）每次出行的距離因行人而異。 2）由於地形和距離，某些地方無法到達。	1）速度低於電動形式。 2）動物糞便會汙染街道。 3）在惡劣天氣條件下不可靠。 4）動物飼養和餵食成本。 5）動物的氣味會影響乘客。 7）路面損壞。	1）固定路線和站點。 2）當時的電力供應。 3）與快速交通相比，軌道線路較短（<10 公里）。

3 交通方式/技術的誕生

有軌電車的誕生始於動物牽引的馬車；無論是小型馬匹還是騾子。19 世紀後期，墨西哥城的大部分有軌電車都來自紐約的約翰·斯蒂芬森公司，該公司是美國有軌電車和馬車製造商（John Stephenson Car Co., n.d.）。這項服務為市內出行提供了更大的運力，並且經濟實惠。動物牽引的馬車既可以在鋼軌上行駛，也可以在鋼軌外行駛，但街道軌道可以減少接觸面之間的摩擦，從而減輕動物的疲勞。早在公元前 3000 年，美索不達米亞人就開始使用動物牽引的車輛，他們用馬拉的戰車在皇室葬禮期間進行遊行（The History of Horse-Drawn Vehicles, 2007）。這項技術後來結合了座位、車廂和輪系的設計和政策，以最大限度地提高效率；速度可達 4-5 英里/小時，每節單層車廂的載客量約為 14 人。動物存在身體上的侷限性（參見表 1），使其無法長時間持續工作；因此運營機構需要準備多匹騾子或馬匹進行替換。

向電動有軌電車的轉變標誌著機械和電氣工程技術的進步。在美國和歐洲等發達國家實現轉型後，包括拉丁美洲在內的其他國家也緊隨其後。弗蘭克·朱利安·斯普拉格被認為發明了電動有軌電車系統（Trolleys, Light Rail and Subways, n.d.）。弗蘭克·斯普拉格的設計中包含了牽引電機，用來驅動車輪。有軌電車透過接觸網（架空電線）來獲得所需的能量（Trolleys, Light Rail and Subways, n.d.）。電線有一個彎曲的上方強力導線與下方稱為“接觸線”的輔助導線接觸（Trolleys, Light Rail and Subways, n.d.）。接觸線為車輛上的架空杆和導體提供了光滑的接觸面。弗蘭克·斯普拉格的電機是第一個實用且可靠的電動有軌電車電機，因為它能夠保持恆定速度，從而創造出經濟且快速的交通網路（Trolleys, Light Rail and Subways, n.d.）。20 世紀 90 年代向這種新型電源的轉變是為了解決其前身的缺陷，但這一過程並非一蹴而就，因為世界上的大多數國家已經適應了動物牽引的有軌電車，並且電力尚未在全球範圍內普及。墨西哥在經濟、法律和政治方面都面臨著挑戰，導致其首都城市直到 1881 年才實現電氣化（The Mexican Electricity Sector: Economic, Legal and Political Issues (Chapter 5) - The Political Economy of Power Sector Reform, n.d.）。電力供應有限意味著電動有軌電車主要集中在主要城市，而非農村地區。墨西哥向電動有軌電車的轉變使舊式有軌電車形式在主要城市中變得過時，但在沒有電力的社群中仍然至關重要。

4 市場發展

如第二節所述，墨西哥可用的交通方式要麼步行速度慢，要麼不可靠，要麼過於昂貴。這種需求促使現有的網路進行重組，以便透過電動有軌電車更好地服務於主要城市中的人口密集地區。電動有軌電車服務於購物、經濟和社交等多個市場。

電動有軌電車對現有購物模式的影響擴大了人們的日常出行距離。在電動汽車出現之前，人們需要步行前往附近的市場購物。由於個人冰箱還沒有普及，所以人們經常每天去買菜，因此出行距離必須短，以防止食物變質（You, 2021）。這個問題還因為商店通常都是專門的，而且庫存有限而加劇。電動有軌電車更長的續航里程和速度，使人們能夠前往以前無法到達的其他雜貨店。考慮到雜貨通常都是體積較大的物品，車廂上的空間（如果可用）有助於購物者減少疲勞。

新興技術的引入，經濟領域發生了重大變化。這種增長可以透過以下方面體現：技術為工人提供了新的工作機會，提高了可及性和速度；當地（例如，售票員）和外部（例如，John Stephenson 公司）的輕軌鐵路的開發、建設和運營創造了就業機會；隨著車站附近開發專案的推進（Hinners 等人，2018 年），房地產市場價值將上升。技術週期的特點是過時技術的衰落，例如畜力有軌電車，因此，從事此項工作的人員隨後會經歷下滑。然而，由於有軌電車在墨西哥仍然相對昂貴，這種普遍性在墨西哥並沒有得到體現。

透過城市流行文化的出現實現社會化的理想功能發現，不幸的是，其基礎是社會問題。有軌電車作為一種促進社會融合的方式，透過體育賽事和文化活動等大型集會（《拉丁美洲城市想象中的有軌電車——安東·羅森塔爾，2016 年》，未註明日期）促進人際關係和創造新的市場需求的理念。然而，這種理想的願景受到潛在的種族和性別偏見態度的影響。

5 運輸政策的作用

19 世紀後期，由於一些突出的因素，墨西哥缺乏規範安全和功能性交通系統的運輸政策。墨西哥獨立戰爭（1810-1821 年）的結果導致許多道路基礎設施破損，從而導致運輸成本上升，因為居民需要步行很長的距離。即使波旁王朝的管理人員和商人公會努力修復皇家道路，取得的成功也非常有限。墨西哥的恢復階段意味著他們的大多數政策都是比較新的，在先前的模式中從未見過。第 6 節重點介紹了塑造有軌電車模式的創新政策。

6 模式的誕生與發展

公共和私營部門的共同努力促進了墨西哥有軌電車鐵路系統的電氣化。在波費里奧·迪亞斯總統任期內（1876-1880 年，1884-1911 年），重軌和輕軌都出現了顯著增長，這在運輸規劃中花費了半個多世紀。墨西哥獨立戰爭的後果促成了幾十年來振興交通網路和社群的努力（《在墨西哥城四處走動》，未註明日期）。墨西哥第一條主要鐵路的開通促進了有軌電車軌道數量的增長。這是透過新的政策激勵措施實現的，這些激勵措施透過特許經營權和補貼（Freeman & Soto，2019 年）鼓勵私營企業參與。在電動有軌電車繁榮時期，政府的一項主要制裁是，墨西哥聯邦鐵路公司，墨西哥城的首要有軌電車運營商，被指示將主要由動物驅動的有軌電車電氣化（《墨西哥城的有軌電車：第二部分》，未註明日期）。政府幹預的這兩項政策是電動有軌電車普及的一個轉折點。

為了網路周圍的基礎設施，迪亞斯政權試圖修復和擴充套件宏偉的麥克斯米利安大道。這條道路負責縮短國家宮殿和核心區域之間的旅行時間，但在 1867 年共和國恢復後就被廢棄了（《在墨西哥城四處走動》，未註明日期）。新的建設將包括拓寬道路、新建建築和安裝電燈（《在墨西哥城四處走動》，未註明日期）。支撐性基礎設施將形成一個正反饋迴路，鼓勵人們乘坐有軌電車出行，同時探索當時新興的城市展品。該專案得益於市政府和聯邦政府的支援。

7 成熟期和衰退期的發展

有軌電車的成熟期主要以 1900 年至 1950 年間墨西哥城 35 至 514 輛有軌電車的批次生產為特徵（Wirth，1997 年）。政府提供的補貼意味著，墨西哥管理不斷增長的人口的方法是增加服務的頻率（Wirth，1997 年）。這種鎖定方法的問題在於，引入其他運輸方式往往不受投資者（無軌電車公司主要由英國人擁有）的青睞，因為他們已經投入了大量資金。

最終，公共汽車被引入網路，由於其路線靈活，受到政府決策者和乘客的青睞（Wirth，1997 年）。卡車司機聯盟 (Alianza de Camioneros) 的遊說活動增加了補貼，而有軌電車系統則受到損失（Wirth，1997 年）。這些因素導致墨西哥城的有軌電車數量在五年內下降到 193 輛，並且一直保持在較低水平，直到 1950 年服務減少後，在 1980 年代初最終被廢棄（Wirth，1997 年）。公共汽車車隊規模從 1950 年的 3,694 輛大幅增加到 1985 年的 10,000 輛（Wirth，1997 年）。

從觀察電動有軌電車的生命週期可以看出，鐵路對於都市運輸網路至關重要。必須在乘客住處可接受的服務範圍內（例如，根據新南威爾士交通管理局火車站的規定，距離為 800 米）為乘客提供多個車站選擇，並讓他們在靠近目標地點的車站下車。這種服務水平取決於在有軌電車的基礎上進行的創新，例如容量、續航里程、速度和可及性。這使得墨西哥在 20 世紀中後期分三個階段修建了第一條地鐵鐵路（Wirth，1997 年）。地鐵包括 178 公里的軌道（雙向），213 個車站，每天可為 400 萬至 500 萬名乘客提供服務（Wirth，1997 年）。運輸技術的這種演變表明，運輸創新在很大程度上受政策和歷史決策的影響。

8 定量分析

墨西哥有軌電車鐵路系統的定量分析使用的是“麥格勞電力鐵路手冊——美國有軌電車投資紅皮書”（《麥格勞電力鐵路手冊——美國有軌電車投資紅皮書》，1903 年）來評估其在 1903 年至 1920 年間的生命週期。S 型曲線的誕生期、增長期和成熟期是使用三引數邏輯函式確定的（參見公式 1）。S 型曲線需要一些假設才能生成**圖 1** 和**表 2** 中的國家總和模型結果。分析的假設包括

僅研究指定為電氣化的鐵路。
對於跨越國家（例如墨西哥和美國）的鐵路，軌道的分配比例為 1:1（適用於華雷斯和新拉雷多）。

公式 1 三引數邏輯函式

${\textstyle S(t)={\frac {S_{max}}{[1+e^{((-b(t-t_{o}))}]}}}$

其中

$S(t)$ 是第 t 年的預測系統規模
$t$ 是時間（年）
$t_{0}$ 是拐點時間（達到 1/2 S_max 的年份）
$S_{max}$ 是飽和狀態水平。
$b$ 是要估計的係數。

**表 2 國家彙總模型結果**
變數	描述	值
S_max	飽和狀態級別	340
b	係數	0.44138
r^2	R 平方	0.90585
t_0	拐點時間	1913.957

模型的 R 平方值表明，91% 的實際值符合迴歸模型。該模型超出了普遍接受的 95% 範圍。然而，S 形曲線顯示出相當強的擬合度。結果中的侷限性可以歸因於所考慮的假設以及 McGraw 電氣鐵路手冊中可用的資料。所採用的原始資料受到以下因素的影響：

手冊僅記錄了 1917 年以後墨西哥的主要城市。
手冊未包含 1915 年和 1916 年，因為當時正值第一次世界大戰。

根據生成的模型，可以解釋出生、增長和成熟期分別為 1903 年至 1906 年、1906 年至 1920 年和 1920 年以後。成熟期的結束和衰退期的開始無法從 McGraw 手冊提供的時程範圍確定（有關成熟期和衰退期的支援資訊，請參閱第 7 節）。

參考文獻

弗蘭克·斯普拉格 | 萊梅爾森。 (n.d.)。 2023 年 3 月 12 日檢索

Freeman，J. B. F. B. 和 Soto，G. G. S. G. (2019)。墨西哥的旅行和交通。在牛津墨西哥歷史與文化百科全書中。牛津大學出版社。

Gregersen，E. 和大英百科全書教育出版人員。 (2011)。 輪式交通的完整歷史：從汽車和卡車到公共汽車和腳踏車。羅森出版集團。

Hinners，S. J.，Nelson，A. C. 和 Buchert，M. (2018)。有軌電車和經濟發展：有軌電車能刺激就業增長嗎？ 交通研究記錄，2672(8)，339–350。

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拉丁美洲城市意象中的有軌電車——安東·羅森塔爾，2016 年。 (n.d.)。 2023 年 3 月 11 日檢索

墨西哥城有軌電車：第 2 部分。 (n.d.)。 2023 年 3 月 12 日檢索

有軌電車、輕軌和地鐵。 (n.d.)。 2023 年 3 月 12 日檢索

Wirth，C. J. (1997)。 墨西哥城交通政策。

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