地铁在地下奔驰的不仅是便捷
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- 发布时间:2019-12-01 08:39
一列“火车”从帕丁顿站缓缓驶出,喷着滚滚浓烟奔向6.5千米外的终点站—法灵顿站。
这是1863年1月10日的伦敦。
对于见多识广的伦敦人来说,即使是在距今150多年前,火车也并不是什么稀罕玩意儿—早在1825年,英国人乔治·斯蒂芬森发明制造的蒸汽机车就已经在新铺设的铁轨线路上试车成功,从而将人类带入了“火车时代”;只不过,这一次,这条喷云吐雾的“长龙”不是在地面上飞跑,而是从这座城市的地下隆隆驶过。
这条名为“大都会线”的地铁当之无愧地成为世界上第一条地铁。从此,人类社会踏上了地铁之旅。
从一枝独秀到全球开花
150多年过去了,伦敦地铁大都会线如今仍在稳定可靠地运营中。全金属建构,黑色的、冷冰冰的,张牙舞爪,南北东西,穿透伦敦地底。涵洞、路轨、井口、舷梯、通道……一股无处不在的“工业风”扑面而来。事实上,正是始于19世纪60年代的工业革命催发了地铁的诞生。
19世纪50年代,伦敦面临着和我们今天同样的问题—交通拥堵,地面上没有足够的空间能让车辆行驶。这座当年世界上最繁荣的都市因为交通问题而让无数人头痛。
城市人口的快速增加,是造成交通堵塞的重要原因。工业革命催生了大量工厂,使得大量农民进城并变成产业工人,伦敦由此得到快速发展,很快就成为当时世界上最大的城市。这从城市的人口规模便可见一斑:1800年,伦敦的城市人口约为100万;到了1831年,伦敦的人口达到了175万;到了1850年,这个数字上升到250万。当时,差不多每天有30万人涌进伦敦,他们或坐马车或坐巴士,有的甚至步行进城。再后来,有了铁路,但英国很快出台了一条法律:火车站不能建在城市中心。在这种情况下,帕丁顿、尤斯顿和国王十字区等火车站纷纷在城市郊区建成。
不过,因为三个火车站相距数千米,导致人们不得不辗转于各火车站之间,经常把它们之间的道路堵死。
尽管人口数量大增,但城市规模并未扩大,伦敦市中心布满了密密麻麻的房屋,街道狭小不堪,这意味着,当时的伦敦已经没有足够的空间来让人们居住和移动。于是,相对富裕的居民开始向郊区搬迁,工作时再回到市中心。但伦敦郊区没有直通市中心的便捷道路,高峰时间出租马车形成拥堵,交通成了伦敦的一大难题。要想让伦敦成为一座现代化的城市,就必须改善市内交通现状。
于是,伦敦市通过交通委员会向所有人征集交通问题的解决方案。这个时候,一位名叫查尔斯·皮尔森的律师提出了修建“伦敦中央火车站”的构想,但因该设想涉及了大规模的拆迁而被议会否决了;不过议会随后同意了由一群承包商提出的在伦敦修建一条地下道路的提案。不久,这两个提案被结合起来,形成了我们今天所熟悉的地铁的雏形:在伦敦的地下设计一条火车线路,让火车在这座城市的地下奔驰。
经过一番游说,一家名叫大都会铁路公司的私人公司成立了。也正因为如此,全球首条地铁线路取名为“大都会线”。
在修建这条世界上谁也没见过的地下铁路之前,伦敦各大媒体对它的未来进行过各种各样的猜测,其中多数是负面的:比如地道会不会塌下来,旅客会不会被火车喷出的浓烟毒死,等等。不少人都觉得乘坐地铁通行既不安全也不舒服。伴随着种种疑虑,1862年,这条6.5千米长,拥有7座停靠站的地下铁道基本完工了。
当时,由铁路公司提供的蒸汽机车开进了地下,大约40名官员乘坐在没有顶棚的木制车厢里对地铁进行了第一次巡游。
1863年1月10日,伦敦地铁正式开放,第一天的乘客总数就达到了4万人次。按照当年7月的统计,在地铁向公众开放的前6个月里,乘客人数达到477万人次,平均每天有2.65万人次乘坐地铁。地铁成为伦敦历史上第一个多数市民可以负担和使用的公共交通工具。
由于收益不错,其他公司也纷纷效仿,投入地铁建设。1868年,伦敦的第二条地铁线也开始投入使用。到了1884年,伦敦地铁线最终形成了一个环绕伦敦城市中心运行的线路。
与城市中的其他交通工具相比,地铁的优点显而易见:运量大,速度快,无污染。地铁的运输能力要比地面公共汽车大7~10倍;时速可超过100千米;现代地铁列车以电力作为能源,不存在空气污染问题。
不仅如此,地铁在防灾避险、躲避战火中也发挥过巨大的作用。“二战”时期,地铁站成为伦敦人的防空洞,于艰难时世中保护市民的生命安全。其存在的意义已远远超出创建者的初衷。
19世纪末,世界上只有伦敦、纽约、伊斯坦布尔、芝加哥、维也纳、布达佩斯、波士顿等8座城市拥有地铁。从20世纪初到1945年,全世界又有13座城市先后兴建了地铁。“二战”以后,地铁以其独特的魅力和不可替代的优越性备受各大城市的青睐,许多国家十分重视地铁的发展,本来有的国家规定只有人口规模达到100万以上的城市才能修建地铁,现在国外很多只有几十万人口的城市也正在修建或计划修建地铁。截至2018年,世界上已有55个国家的170座城市建有地铁。
目前,世界上不少大城市的地下已构成一个上下数层、四通八达的地铁线路网,有的还在地下设有商业建筑群和娱乐场所,与地铁一起形成了一座地下城。还有很多城市的地铁与地面铁路、高架铁路等联合构成高速铁路网,极大地缓解了城市紧张的交通运输问题。
有数据表明,地铁建设仍处于方兴未艾,大有潜力可挖:超过2/3的欧洲大城市拥有地铁系统,北美仅有1/3的大城市拥有地铁系统,南美是1/2;而在亚洲,这一数字仅为15%。
从某种意义上说,地铁的发展已成为城市交通现代化的重要标志之一。
从改变商业到塑造生活
世界上第一条地铁线路—伦敦地铁大都会线开通的第一天,乘客总数就达到了4万人次。由于乘客太多,法灵顿站一度拥挤不堪,最终不得不关闭。该线路运营的第一年,因为需求量太大,车辆运行时间间隔逐渐缩减至每10分钟一班。
自从第一条地铁线建成运行后,伦敦地铁就不断向郊区延伸。当年,每天有10万伦敦人往返于郊区与城市之间,或是为了上班,或是为了娱乐,担负起他们出行任务的交通工具便是地铁。地铁带动了郊区的发展,伦敦的边界不断扩大。
1890年,伦敦地铁发生了一次大的改变。这一年,泰晤士河下的地铁隧道挖通,地铁得以从伦敦市中心穿过泰晤士河底,开至伦敦的另一边。此后,越来越多的公司加入到地铁的建设和运营中去,比如1898年,滑铁卢城市地铁线投入运营。1900年,伦敦中心地铁线开始运营。此后,又一项新的革新在伦敦地铁上使用:蒸汽机逐渐被电车替代。地铁通道内的污染从此得以解决。
1905年时,多数在伦敦乘坐地铁的乘客并不识字,但能识别车站。为了更好地使他们可以辨别各车站,伦敦地铁线采用了颜色标记法,并一直沿用至今。比如,大都会线一直用紫红色线,贝克鲁线一直用棕色线。
到了20世纪30年代,随着连接伦敦和郊区的地铁线路的快速延伸,部分中产阶级实现了“在郊区买一个房子,呼吸新鲜空气”的梦想,他们住在郊区,拥有带花园的房子,但在城里上班。
从某种意义上说,地铁的发展就是一个城市现代化的显著标志。根据相关资料,地铁的迅速发展有几种推动因素:一是居民出行方便的需要,二是城市化发展的需要,三是能源共享以及方便运输的需要。
事实上,地铁不仅改善了城市交通,扩展了城市空间;而且引起了整个城市格局的变化,使城市资源重新布局。这对整个城市发展的影响都是巨大和深远的。如果说一座城市是一个“母体”,蜿蜒于地下的地铁就是这个母体的“生命线”,它改变着城市的规划、城市人的出行与生活方式。
1997年,当地铁以一条昂首地龙的姿态穿行于广州时,“地铁商业”的概念应运而生。仅用了10年时间,广州就彻底告别了“两条街一条中轴线”的商业格局,众多商业机构沿着地铁的发展遍地开花,并随着地铁的蔓延而扩大商圈的辐射半径。伴随地铁5号线开通,广州90%以上的大型购物中心都设在地铁沿线,几乎所有核心商圈都依附于地铁。人流、物流、财流被网进错落有致、交叉连接的地铁网里。一座“地铁上的城市”正逐步呈现在人们面前。
地铁不仅创造了“地铁上盖”的商业,而且深刻改变了社会生活。
以地铁作为出行主要方式的“地铁族”,多为二三十岁的年轻人,他们当中有学生,有白领,有刚刚入职的新人,他们是城市居民里的中坚力量。地铁对于“地铁族”生活状态的塑造有着特别的意义。在很大程度上,正是地铁改变了他们的消费方式,带动了文化产业的繁荣,甚至带来了新的社交形式。
从“喷云吞雾”到“地下飞行”
当伦敦开始兴建第一条地铁时,由于没有任何先例作为参考,采用了最容易想到的明挖回填技术。所谓明挖回填技术,即首先让地铁线路覆盖区域内的居民搬迁;紧接着,施工人员借助简易工具挖出10米深、6米宽的壕沟,再将轨道铺设在沟底,并用黄砖对壕沟沟壁进行加固,然后,用砖搭成拱形的顶,再将土回填,并在地表修建新的道路和房屋。由于采用明挖法,工程量过大,造成了城市交通的拥堵,导致大量住户不得不搬迁,工程耗资巨大。不仅如此,为了把蒸汽机车排出的浓烟引出地下,建好的隧道还要钻出通风孔。
1890年兴建的南伦敦线率先使用了大头盾牌暗挖法:工人们附身在盾构的隔间里,用铁铲开凿挖掘土壤,当他们挖掘了一定深度的土壤之后,盾构就向前推进,把挖出的泥土清理完,再重复整个过程,一点一点向前推进。大头盾牌的作用是支撑周围的土壤,防止其坠落垮塌。
现代城市发展迅速,地面交通压力较大,如采用明挖法进行地铁施工会造成城市混乱、交通堵塞等问题;所以,现在的地铁隧道施工往往采用对地面影响较小的暗挖法,最常使用的就是盾构法。
盾构法是使用盾构机这种现代化机器实现完全机械化作业的隧道施工方法。盾构机是一种用于圆形断面隧道挖掘并采用滚压式切削盘在待开挖全断面范围内破碎土石的工具,它是集开挖、运载、支护于一身的大型综合掘进机械。在施工时将刀盘对准掌子面,用刀片切割土体。在开挖过程中,盾构机坚硬的外壳可以对已开挖部分进行支撑,防止坍塌事故的发生。刀盘处切割出的土体会通过传送装置运出,并在开挖前进的同时安装预制管片,实现机械化边开挖边支护。
在地铁出现早期,关于地铁列车的设计方法五花八门,千奇百怪,如以气压为动力前行的、或是以水力和电缆推动的列车,最终,伦敦地铁选择了蒸汽机车。工程师为其设计了特别的火车头,内置冷凝水锅炉,以达到冷却蒸汽、避免蒸汽弥漫整条隧道的情况发生;但由于轨道和列车动力的原因,当时的地铁列车速度很慢。之后,伦敦地铁开始实施一项重大革新—蒸汽机车逐渐被电动机车替代。地铁通道内的污染问题从此得以解决。
当岁月的时针转到今天,现代化的地铁早已改变了旧时模样。为了确保乘客的安全,如今的地铁均设有灭火救灾的自动监测系统。此外,地铁列车还装有自动停车设备,当行车中遇见红灯或其他突发情况却没有停车时,它将强迫列车自动停车。列车还能按照地面信号规定的速度,自动进行调整。法国和加拿大等国已采用无人驾驶地铁列车的最先进技术,这种高度自动化的先进地铁系统是由地铁控制中心用大型电子计算机监控的,整个线路网的站际联系、信息系统、列车运行、车辆调度等也完全实现了自动化。
科技革命推动着城市进步,城市地下工程也随之飞速发展。在需求的强烈推动下,城市地下轨道交通未来将会进入一个全新的发展阶段。那么,未来的地铁可能是什么样?
真空管道磁悬浮列車是将磁悬浮列车置于部分真空或完全真空的管道中运行,以达到减少空气阻力、成倍提高列车运行速度的目的。自磁悬浮列车的理念被提出后,科学家对于真空管道磁悬浮列车的思考和探索从未停止过。瑞士则将这一设想变成了建设方案—地下高速磁悬浮列车系统。从日内瓦到苏黎世,正常情况下需要3个小时;若是采用地下高速磁悬浮列车系统,只要57分钟。根据设计,列车管道将被埋设在地下60~300米深处,并抽取一定量管道内的空气以实现列车的低阻力运行,提高列车运行速度。列车则采用高技术的直线电机推进,在磁悬浮的作用下,以悬浮的状态前进,最大程度地减少空气阻力以及车轮与车轨之间的摩擦阻力,可实现地下交通工具速度的跨越式提升。
飞机在地表上空飞行时受空气的影响特别大,天气的变化也会直接影响飞机的起降与飞行,给人们的生命安全和乘坐体验带来负面影响,可不可以将飞机放在地下飞行呢?日本科学家提出了一个大胆的想法:设计一个600千米时速的“地下飞机”,通过地下交通隧洞将日本各大城市连接起来。这款“地下飞机”在时速小于300千米时利用车轮行驶,在时速超过300千米后,机身浮起1米左右,以600千米的时速飞行,借助主翼的喷射引擎来保持飞行状态。该“地下飞机”的飞行不受天气影响,并且飞行高度很低,安全系数也较在地表之上飞行的飞机高。该款飞机包括两层客舱,预计可搭载400名乘客。此外,这种“地下飞机”还能节省土地资源,解决机场周围的噪声问题,因而受到有关部门的高度重视。
蒸汽机车、电力机车、地下高速磁悬浮列车、“地下飞机”……从“喷云吐雾”到“地下飞行”,时光飞逝,短短150多年时间,地铁发生了巨变,令人恍然不知今夕何夕。
世界地铁面面观
地铁,又被称为“地下铁道”或者“地下铁”。在英文环境下,因为不同城市地铁系统的发展起源以及使用习惯不同,对于地铁的命名也不同,如在法国巴黎以及我国大部分地区,地铁被称为Metro;在新加坡、我国的台北及高雄等地,地铁则被称为MRT;在我国香港,称MTR;在北美地区,称为Subway;伦敦地铁则被称为Tube或Underground。
纽约地铁
纽约地铁的首段线路(28个站点)于1904年在曼哈顿开通。纽约地铁完全由政府部门管理。地铁的主要部分建于20世纪30年代。2007年4月,纽约地铁开始建造近70年来第一条新线路—全长13.7千米的第二大道地铁线。
纽约地铁的一个特点是,开行不是每站都停的快车。在地铁站的入口处,设有绿色或红色的指示灯:绿色指示灯表示该站24小时开放,红色指示灯则表示该站开放时间有限。纽约还在地铁站台设有非高峰期候车区,地铁管理人员建议乘客晚上在此区域候车,因为这样他们可以处于地铁工作人员的视线范围之内。
陈澜