地鐵在地下奔馳的不僅是便捷

陳瀾

一列“火車”從帕丁頓站緩緩駛出，噴著滾滾濃煙奔向6.5千米外的終點(diǎn)站—法靈頓站。

這是1863年1月10日的倫敦。

對(duì)于見多識(shí)廣的倫敦人來(lái)說(shuō)，即使是在距今150多年前，火車也并不是什么稀罕玩意兒—早在1825年，英國(guó)人喬治·斯蒂芬森發(fā)明制造的蒸汽機(jī)車就已經(jīng)在新鋪設(shè)的鐵軌線路上試車成功，從而將人類帶入了“火車時(shí)代”；只不過(guò)，這一次，這條噴云吐霧的“長(zhǎng)龍”不是在地面上飛跑，而是從這座城市的地下隆隆駛過(guò)。

這條名為“大都會(huì)線”的地鐵當(dāng)之無(wú)愧地成為世界上第一條地鐵。從此，人類社會(huì)踏上了地鐵之旅。

從一枝獨(dú)秀到全球開花

150多年過(guò)去了，倫敦地鐵大都會(huì)線如今仍在穩(wěn)定可靠地運(yùn)營(yíng)中。全金屬建構(gòu)，黑色的、冷冰冰的，張牙舞爪，南北東西，穿透?jìng)惗氐氐?。涵洞、路軌、井口、舷梯、通道……一股無(wú)處不在的“工業(yè)風(fēng)”撲面而來(lái)。事實(shí)上，正是始于19世紀(jì)60年代的工業(yè)革命催發(fā)了地鐵的誕生。

19世紀(jì)50年代，倫敦面臨著和我們今天同樣的問(wèn)題—交通擁堵，地面上沒有足夠的空間能讓車輛行駛。這座當(dāng)年世界上最繁榮的都市因?yàn)榻煌▎?wèn)題而讓無(wú)數(shù)人頭痛。

城市人口的快速增加，是造成交通堵塞的重要原因。工業(yè)革命催生了大量工廠，使得大量農(nóng)民進(jìn)城并變成產(chǎn)業(yè)工人，倫敦由此得到快速發(fā)展，很快就成為當(dāng)時(shí)世界上最大的城市。這從城市的人口規(guī)模便可見一斑：1800年，倫敦的城市人口約為100萬(wàn)；到了1831年，倫敦的人口達(dá)到了175萬(wàn)；到了1850年，這個(gè)數(shù)字上升到250萬(wàn)。當(dāng)時(shí)，差不多每天有30萬(wàn)人涌進(jìn)倫敦，他們或坐馬車或坐巴士，有的甚至步行進(jìn)城。再后來(lái)，有了鐵路，但英國(guó)很快出臺(tái)了一條法律：火車站不能建在城市中心。在這種情況下，帕丁頓、尤斯頓和國(guó)王十字區(qū)等火車站紛紛在城市郊區(qū)建成。

不過(guò)，因?yàn)槿齻€(gè)火車站相距數(shù)千米，導(dǎo)致人們不得不輾轉(zhuǎn)于各火車站之間，經(jīng)常把它們之間的道路堵死。

盡管人口數(shù)量大增，但城市規(guī)模并未擴(kuò)大，倫敦市中心布滿了密密麻麻的房屋，街道狹小不堪，這意味著，當(dāng)時(shí)的倫敦已經(jīng)沒有足夠的空間來(lái)讓人們居住和移動(dòng)。于是，相對(duì)富裕的居民開始向郊區(qū)搬遷，工作時(shí)再回到市中心。但倫敦郊區(qū)沒有直通市中心的便捷道路，高峰時(shí)間出租馬車形成擁堵，交通成了倫敦的一大難題。要想讓倫敦成為一座現(xiàn)代化的城市，就必須改善市內(nèi)交通現(xiàn)狀。

于是，倫敦市通過(guò)交通委員會(huì)向所有人征集交通問(wèn)題的解決方案。這個(gè)時(shí)候，一位名叫查爾斯·皮爾森的律師提出了修建“倫敦中央火車站”的構(gòu)想，但因該設(shè)想涉及了大規(guī)模的拆遷而被議會(huì)否決了；不過(guò)議會(huì)隨后同意了由一群承包商提出的在倫敦修建一條地下道路的提案。不久，這兩個(gè)提案被結(jié)合起來(lái)，形成了我們今天所熟悉的地鐵的雛形：在倫敦的地下設(shè)計(jì)一條火車線路，讓火車在這座城市的地下奔馳。

經(jīng)過(guò)一番游說(shuō)，一家名叫大都會(huì)鐵路公司的私人公司成立了。也正因?yàn)槿绱?，全球首條地鐵線路取名為“大都會(huì)線”。

在修建這條世界上誰(shuí)也沒見過(guò)的地下鐵路之前，倫敦各大媒體對(duì)它的未來(lái)進(jìn)行過(guò)各種各樣的猜測(cè)，其中多數(shù)是負(fù)面的：比如地道會(huì)不會(huì)塌下來(lái)，旅客會(huì)不會(huì)被火車噴出的濃煙毒死，等等。不少人都覺得乘坐地鐵通行既不安全也不舒服。伴隨著種種疑慮，1862年，這條6.5千米長(zhǎng)，擁有7座?？空镜牡叵妈F道基本完工了。

當(dāng)時(shí)，由鐵路公司提供的蒸汽機(jī)車開進(jìn)了地下，大約40名官員乘坐在沒有頂棚的木制車廂里對(duì)地鐵進(jìn)行了第一次巡游。

1863年1月10日，倫敦地鐵正式開放，第一天的乘客總數(shù)就達(dá)到了4萬(wàn)人次。按照當(dāng)年7月的統(tǒng)計(jì)，在地鐵向公眾開放的前6個(gè)月里，乘客人數(shù)達(dá)到477萬(wàn)人次，平均每天有2.65萬(wàn)人次乘坐地鐵。地鐵成為倫敦歷史上第一個(gè)多數(shù)市民可以負(fù)擔(dān)和使用的公共交通工具。

由于收益不錯(cuò)，其他公司也紛紛效仿，投入地鐵建設(shè)。1868年，倫敦的第二條地鐵線也開始投入使用。到了1884年，倫敦地鐵線最終形成了一個(gè)環(huán)繞倫敦城市中心運(yùn)行的線路。

與城市中的其他交通工具相比，地鐵的優(yōu)點(diǎn)顯而易見：運(yùn)量大，速度快，無(wú)污染。地鐵的運(yùn)輸能力要比地面公共汽車大7～10倍；時(shí)速可超過(guò)100千米；現(xiàn)代地鐵列車以電力作為能源，不存在空氣污染問(wèn)題。

不僅如此，地鐵在防災(zāi)避險(xiǎn)、躲避戰(zhàn)火中也發(fā)揮過(guò)巨大的作用?！岸?zhàn)”時(shí)期，地鐵站成為倫敦人的防空洞，于艱難時(shí)世中保護(hù)市民的生命安全。其存在的意義已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出創(chuàng)建者的初衷。

19世紀(jì)末，世界上只有倫敦、紐約、伊斯坦布爾、芝加哥、維也納、布達(dá)佩斯、波士頓等8座城市擁有地鐵。從20世紀(jì)初到1945年，全世界又有13座城市先后興建了地鐵。“二戰(zhàn)”以后，地鐵以其獨(dú)特的魅力和不可替代的優(yōu)越性備受各大城市的青睞，許多國(guó)家十分重視地鐵的發(fā)展，本來(lái)有的國(guó)家規(guī)定只有人口規(guī)模達(dá)到100萬(wàn)以上的城市才能修建地鐵，現(xiàn)在國(guó)外很多只有幾十萬(wàn)人口的城市也正在修建或計(jì)劃修建地鐵。截至2018年，世界上已有55個(gè)國(guó)家的170座城市建有地鐵。

目前，世界上不少大城市的地下已構(gòu)成一個(gè)上下數(shù)層、四通八達(dá)的地鐵線路網(wǎng)，有的還在地下設(shè)有商業(yè)建筑群和娛樂場(chǎng)所，與地鐵一起形成了一座地下城。還有很多城市的地鐵與地面鐵路、高架鐵路等聯(lián)合構(gòu)成高速鐵路網(wǎng)，極大地緩解了城市緊張的交通運(yùn)輸問(wèn)題。

有數(shù)據(jù)表明，地鐵建設(shè)仍處于方興未艾，大有潛力可挖：超過(guò)2/3的歐洲大城市擁有地鐵系統(tǒng)，北美僅有1/3的大城市擁有地鐵系統(tǒng)，南美是1/2；而在亞洲，這一數(shù)字僅為15%。

從某種意義上說(shuō)，地鐵的發(fā)展已成為城市交通現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。

從改變商業(yè)到塑造生活

世界上第一條地鐵線路—倫敦地鐵大都會(huì)線開通的第一天，乘客總數(shù)就達(dá)到了4萬(wàn)人次。由于乘客太多，法靈頓站一度擁擠不堪，最終不得不關(guān)閉。該線路運(yùn)營(yíng)的第一年，因?yàn)樾枨罅刻螅囕v運(yùn)行時(shí)間間隔逐漸縮減至每10分鐘一班。

自從第一條地鐵線建成運(yùn)行后，倫敦地鐵就不斷向郊區(qū)延伸。當(dāng)年，每天有10萬(wàn)倫敦人往返于郊區(qū)與城市之間，或是為了上班，或是為了娛樂，擔(dān)負(fù)起他們出行任務(wù)的交通工具便是地鐵。地鐵帶動(dòng)了郊區(qū)的發(fā)展，倫敦的邊界不斷擴(kuò)大。

1890年，倫敦地鐵發(fā)生了一次大的改變。這一年，泰晤士河下的地鐵隧道挖通，地鐵得以從倫敦市中心穿過(guò)泰晤士河底，開至倫敦的另一邊。此后，越來(lái)越多的公司加入到地鐵的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)中去，比如1898年，滑鐵盧城市地鐵線投入運(yùn)營(yíng)。1900年，倫敦中心地鐵線開始運(yùn)營(yíng)。此后，又一項(xiàng)新的革新在倫敦地鐵上使用：蒸汽機(jī)逐漸被電車替代。地鐵通道內(nèi)的污染從此得以解決。

1905年時(shí)，多數(shù)在倫敦乘坐地鐵的乘客并不識(shí)字，但能識(shí)別車站。為了更好地使他們可以辨別各車站，倫敦地鐵線采用了顏色標(biāo)記法，并一直沿用至今。比如，大都會(huì)線一直用紫紅色線，貝克魯線一直用棕色線。

到了20世紀(jì)30年代，隨著連接倫敦和郊區(qū)的地鐵線路的快速延伸，部分中產(chǎn)階級(jí)實(shí)現(xiàn)了“在郊區(qū)買一個(gè)房子，呼吸新鮮空氣”的夢(mèng)想，他們住在郊區(qū)，擁有帶花園的房子，但在城里上班。

從某種意義上說(shuō)，地鐵的發(fā)展就是一個(gè)城市現(xiàn)代化的顯著標(biāo)志。根據(jù)相關(guān)資料，地鐵的迅速發(fā)展有幾種推動(dòng)因素：一是居民出行方便的需要，二是城市化發(fā)展的需要，三是能源共享以及方便運(yùn)輸?shù)男枰?/p>

事實(shí)上，地鐵不僅改善了城市交通，擴(kuò)展了城市空間；而且引起了整個(gè)城市格局的變化，使城市資源重新布局。這對(duì)整個(gè)城市發(fā)展的影響都是巨大和深遠(yuǎn)的。如果說(shuō)一座城市是一個(gè)“母體”，蜿蜒于地下的地鐵就是這個(gè)母體的“生命線”，它改變著城市的規(guī)劃、城市人的出行與生活方式。

1997年，當(dāng)?shù)罔F以一條昂首地龍的姿態(tài)穿行于廣州時(shí)，“地鐵商業(yè)”的概念應(yīng)運(yùn)而生。僅用了10年時(shí)間，廣州就徹底告別了“兩條街一條中軸線”的商業(yè)格局，眾多商業(yè)機(jī)構(gòu)沿著地鐵的發(fā)展遍地開花，并隨著地鐵的蔓延而擴(kuò)大商圈的輻射半徑。伴隨地鐵5號(hào)線開通，廣州90%以上的大型購(gòu)物中心都設(shè)在地鐵沿線，幾乎所有核心商圈都依附于地鐵。人流、物流、財(cái)流被網(wǎng)進(jìn)錯(cuò)落有致、交叉連接的地鐵網(wǎng)里。一座“地鐵上的城市”正逐步呈現(xiàn)在人們面前。

地鐵不僅創(chuàng)造了“地鐵上蓋”的商業(yè)，而且深刻改變了社會(huì)生活。

以地鐵作為出行主要方式的“地鐵族”，多為二三十歲的年輕人，他們當(dāng)中有學(xué)生，有白領(lǐng)，有剛剛?cè)肼毜男氯?，他們是城市居民里的中?jiān)力量。地鐵對(duì)于“地鐵族”生活狀態(tài)的塑造有著特別的意義。在很大程度上，正是地鐵改變了他們的消費(fèi)方式，帶動(dòng)了文化產(chǎn)業(yè)的繁榮，甚至帶來(lái)了新的社交形式。

從“噴云吞霧”到“地下飛行”

當(dāng)倫敦開始興建第一條地鐵時(shí)，由于沒有任何先例作為參考，采用了最容易想到的明挖回填技術(shù)。所謂明挖回填技術(shù)，即首先讓地鐵線路覆蓋區(qū)域內(nèi)的居民搬遷；緊接著，施工人員借助簡(jiǎn)易工具挖出10米深、6米寬的壕溝，再將軌道鋪設(shè)在溝底，并用黃磚對(duì)壕溝溝壁進(jìn)行加固，然后，用磚搭成拱形的頂，再將土回填，并在地表修建新的道路和房屋。由于采用明挖法，工程量過(guò)大，造成了城市交通的擁堵，導(dǎo)致大量住戶不得不搬遷，工程耗資巨大。不僅如此，為了把蒸汽機(jī)車排出的濃煙引出地下，建好的隧道還要鉆出通風(fēng)孔。

1890年興建的南倫敦線率先使用了大頭盾牌暗挖法：工人們附身在盾構(gòu)的隔間里，用鐵鏟開鑿?fù)诰蛲寥溃?dāng)他們挖掘了一定深度的土壤之后，盾構(gòu)就向前推進(jìn)，把挖出的泥土清理完，再重復(fù)整個(gè)過(guò)程，一點(diǎn)一點(diǎn)向前推進(jìn)。大頭盾牌的作用是支撐周圍的土壤，防止其墜落垮塌。

現(xiàn)代城市發(fā)展迅速，地面交通壓力較大，如采用明挖法進(jìn)行地鐵施工會(huì)造成城市混亂、交通堵塞等問(wèn)題；所以，現(xiàn)在的地鐵隧道施工往往采用對(duì)地面影響較小的暗挖法，最常使用的就是盾構(gòu)法。

盾構(gòu)法是使用盾構(gòu)機(jī)這種現(xiàn)代化機(jī)器實(shí)現(xiàn)完全機(jī)械化作業(yè)的隧道施工方法。盾構(gòu)機(jī)是一種用于圓形斷面隧道挖掘并采用滾壓式切削盤在待開挖全斷面范圍內(nèi)破碎土石的工具，它是集開挖、運(yùn)載、支護(hù)于一身的大型綜合掘進(jìn)機(jī)械。在施工時(shí)將刀盤對(duì)準(zhǔn)掌子面，用刀片切割土體。在開挖過(guò)程中，盾構(gòu)機(jī)堅(jiān)硬的外殼可以對(duì)已開挖部分進(jìn)行支撐，防止坍塌事故的發(fā)生。刀盤處切割出的土體會(huì)通過(guò)傳送裝置運(yùn)出，并在開挖前進(jìn)的同時(shí)安裝預(yù)制管片，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化邊開挖邊支護(hù)。

在地鐵出現(xiàn)早期，關(guān)于地鐵列車的設(shè)計(jì)方法五花八門，千奇百怪，如以氣壓為動(dòng)力前行的、或是以水力和電纜推動(dòng)的列車，最終，倫敦地鐵選擇了蒸汽機(jī)車。工程師為其設(shè)計(jì)了特別的火車頭，內(nèi)置冷凝水鍋爐，以達(dá)到冷卻蒸汽、避免蒸汽彌漫整條隧道的情況發(fā)生；但由于軌道和列車動(dòng)力的原因，當(dāng)時(shí)的地鐵列車速度很慢。之后，倫敦地鐵開始實(shí)施一項(xiàng)重大革新—蒸汽機(jī)車逐漸被電動(dòng)機(jī)車替代。地鐵通道內(nèi)的污染問(wèn)題從此得以解決。

當(dāng)歲月的時(shí)針轉(zhuǎn)到今天，現(xiàn)代化的地鐵早已改變了舊時(shí)模樣。為了確保乘客的安全，如今的地鐵均設(shè)有滅火救災(zāi)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。此外，地鐵列車還裝有自動(dòng)停車設(shè)備，當(dāng)行車中遇見紅燈或其他突發(fā)情況卻沒有停車時(shí)，它將強(qiáng)迫列車自動(dòng)停車。列車還能按照地面信號(hào)規(guī)定的速度，自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。法國(guó)和加拿大等國(guó)已采用無(wú)人駕駛地鐵列車的最先進(jìn)技術(shù)，這種高度自動(dòng)化的先進(jìn)地鐵系統(tǒng)是由地鐵控制中心用大型電子計(jì)算機(jī)監(jiān)控的，整個(gè)線路網(wǎng)的站際聯(lián)系、信息系統(tǒng)、列車運(yùn)行、車輛調(diào)度等也完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。

科技革命推動(dòng)著城市進(jìn)步，城市地下工程也隨之飛速發(fā)展。在需求的強(qiáng)烈推動(dòng)下，城市地下軌道交通未來(lái)將會(huì)進(jìn)入一個(gè)全新的發(fā)展階段。那么，未來(lái)的地鐵可能是什么樣？

真空管道磁懸浮列車是將磁懸浮列車置于部分真空或完全真空的管道中運(yùn)行，以達(dá)到減少空氣阻力、成倍提高列車運(yùn)行速度的目的。自磁懸浮列車的理念被提出后，科學(xué)家對(duì)于真空管道磁懸浮列車的思考和探索從未停止過(guò)。瑞士則將這一設(shè)想變成了建設(shè)方案—地下高速磁懸浮列車系統(tǒng)。從日內(nèi)瓦到蘇黎世，正常情況下需要3個(gè)小時(shí)；若是采用地下高速磁懸浮列車系統(tǒng)，只要57分鐘。根據(jù)設(shè)計(jì)，列車管道將被埋設(shè)在地下60～300米深處，并抽取一定量管道內(nèi)的空氣以實(shí)現(xiàn)列車的低阻力運(yùn)行，提高列車運(yùn)行速度。列車則采用高技術(shù)的直線電機(jī)推進(jìn)，在磁懸浮的作用下，以懸浮的狀態(tài)前進(jìn)，最大程度地減少空氣阻力以及車輪與車軌之間的摩擦阻力，可實(shí)現(xiàn)地下交通工具速度的跨越式提升。

飛機(jī)在地表上空飛行時(shí)受空氣的影響特別大，天氣的變化也會(huì)直接影響飛機(jī)的起降與飛行，給人們的生命安全和乘坐體驗(yàn)帶來(lái)負(fù)面影響，可不可以將飛機(jī)放在地下飛行呢？日本科學(xué)家提出了一個(gè)大膽的想法：設(shè)計(jì)一個(gè)600千米時(shí)速的“地下飛機(jī)”，通過(guò)地下交通隧洞將日本各大城市連接起來(lái)。這款“地下飛機(jī)”在時(shí)速小于300千米時(shí)利用車輪行駛，在時(shí)速超過(guò)300千米后，機(jī)身浮起1米左右，以600千米的時(shí)速飛行，借助主翼的噴射引擎來(lái)保持飛行狀態(tài)。該“地下飛機(jī)”的飛行不受天氣影響，并且飛行高度很低，安全系數(shù)也較在地表之上飛行的飛機(jī)高。該款飛機(jī)包括兩層客艙，預(yù)計(jì)可搭載400名乘客。此外，這種“地下飛機(jī)”還能節(jié)省土地資源，解決機(jī)場(chǎng)周圍的噪聲問(wèn)題，因而受到有關(guān)部門的高度重視。

蒸汽機(jī)車、電力機(jī)車、地下高速磁懸浮列車、“地下飛機(jī)”……從“噴云吐霧”到“地下飛行”，時(shí)光飛逝，短短150多年時(shí)間，地鐵發(fā)生了巨變，令人恍然不知今夕何夕。

世界地鐵面面觀

地鐵，又被稱為“地下鐵道”或者“地下鐵”。在英文環(huán)境下，因?yàn)椴煌鞘械罔F系統(tǒng)的發(fā)展起源以及使用習(xí)慣不同，對(duì)于地鐵的命名也不同，如在法國(guó)巴黎以及我國(guó)大部分地區(qū)，地鐵被稱為Metro；在新加坡、我國(guó)的臺(tái)北及高雄等地，地鐵則被稱為MRT；在我國(guó)香港，稱MTR；在北美地區(qū)，稱為Subway；倫敦地鐵則被稱為Tube或Underground。

紐約地鐵

紐約地鐵的首段線路（28個(gè)站點(diǎn)）于1904年在曼哈頓開通。紐約地鐵完全由政府部門管理。地鐵的主要部分建于20世紀(jì)30年代。2007年4月，紐約地鐵開始建造近70年來(lái)第一條新線路—全長(zhǎng)13.7千米的第二大道地鐵線。

紐約地鐵的一個(gè)特點(diǎn)是，開行不是每站都停的快車。在地鐵站的入口處，設(shè)有綠色或紅色的指示燈：綠色指示燈表示該站24小時(shí)開放，紅色指示燈則表示該站開放時(shí)間有限。紐約還在地鐵站臺(tái)設(shè)有非高峰期候車區(qū)，地鐵管理人員建議乘客晚上在此區(qū)域候車，因?yàn)檫@樣他們可以處于地鐵工作人員的視線范圍之內(nèi)。