介绍
汽车
第一次原油开始后,有轨电车设计了不同的课程在北美和欧洲,由于不同的经济条件和技术发展。早期的汽车在两个大洲主要两轴的设计,但乘用车制造商很快开始建设汽车三然后四轴,后者安排在两辆四轮旋转,或妖怪。卡车还导致平滑骑质量和传播在多轴重型车辆的重量。
汽车货运
全世界绝大多数汽车货运铁路仪表都是由四轴,分为两辆卡车。因为一些货运码头的布局约束,一些欧洲铁路仍然购买两轴汽车的比例,但这有一个更长的轴距,因此一个相当大的负载能力比过去类似的汽车。一些散装矿石车在德国和美国已建成两个三轴卡车,和俄罗斯和其他前苏联国家仍然有很多货车进行四两轴卡车;这些都是世界上最大的。关注最大化有效负载能力与车辆皮重重量导致美国和欧洲的汽车采用清晰度在某些用途,特别是多式联运。这个系统汽车由几个帧或体内(通常不超过5个),毗邻,是永久耦合的,安装在一个卡车。
一种类型的汽车车尾几乎灭绝,或守车。与现代气闸系统,安全的很长的火车可以保证解决其汽车的制动管遥测设备,不断监测压力和机车驾驶室自动传送其调查结果。
二战前,汽车货运几乎完全由四个基本类型:semiwalled打开车,完全覆盖货车车厢,无盖货车,坦克车。从那时起,铁路和汽车制造商已经开发出一种广泛的汽车类型专门为理想的处理和竞争的个人物品或商品的运输。与此同时,大宗商品的有效载荷重量,可以传达一个车没有过度的轨道磨损显著增加了卡车设计的进步,在北美,由车身用铝代替钢材,减少汽车的皮重。在欧洲和北美,高速公路竞争要求更快的铁路运动对时间敏感的货运,汽车等交通易腐货物,高价值的商品,和容器被设计为运行时速120公里(75英里)。法国和德国铁路运营一些选定的商品和联运列车高达每小时160公里(100英里)之间实现隔夜交货中心约1000公里(600英里)。在美国,容器在120公里/小时的火车路线特点允许将覆盖约3500公里(2200英里)52小时。
在欧洲和北美开汽车散装矿石运输通常用于快速放电,通过身体的旋转或通过电动门在地板上或更低的料斗的身体。现代汽车北美四轴的煤通常有100 - 110吨的载荷能力。在欧洲,更严格的审查需要较小的身体尺寸和跟踪并不是专为轴载荷高达那些接受了在北美,类似的四轴的汽车的有效载荷能力60至65吨。高边开汽车也由完全可伸缩的屋顶滑,金属或画布,以促进开销装货、卸货的货物在运输过程中需要保护。这个概念的一个变种的钢卷运输特别是侧壁和屋顶是在两个或两个以上的独立,积分,和重叠的程序集;这些可以略过或在装货或卸货对方车辆没有暴露的一个部分剩余的负载。
全覆盖料斗车或坦克汽车可用压力排放大量运动的各种粉末和固体。坦克车也专为安全运输各种有害液体。
由于快速增长的多式联运在北美,货车车厢设计更少的变化比在西欧。为便于机械化装卸托盘化运输、现代欧洲箱卡是建立整个轮胎分为滑动和重叠的大门。另一个选择是将轮胎替换为一个完全可伸缩的,材料论述框架,以便车辆的内部完全装货或卸货了。笨重的典型北美货车车厢但比较轻的货物可能有负载面积体积283立方米(10000立方英尺);现代的欧洲四轴的货车车厢是161.4立方米(5700立方英尺)。车厢通常安装在内部活动分区或其他特殊配件支撑负载在袋等产品。车辆运输脆弱的商品有很好的缓冲作用牵引装置吸收汽车火车或院子里的任何冲击持续分流运动。
的汽车行业的集中生产的个体模型在特定植物增加了运输的铁路的股票。距离从制造厂到经销商增加,在很多情况下,这些铁路提供的涉及国际通过安全和经济的散装运输完成汽车变得更加感激。在北美垂直许可允许汽车进行三层货运汽车,但是在欧洲,限制是双层的。毗邻汽车的可伸缩的襟翼使每个甲板连接形式得来速”道路水平加载和放电auto-transporter的火车。这样的车也被用于一种服务的司机在欧洲广泛但仅限于一个美国路线:列车结合转运蛋白与乘用车汽车的人。这些大多是操作之间的港口或内陆城市和度假旺季的地区。专用汽车也已经开发inter-plant运动汽车组件,包括发动机和体组件,定期交付备件分布区域。
乘用车
第一个乘用车只是道路教练与法兰轮子。几乎从一开始,铁路在美国开始使用更长,eight-wheel骑两辆四轮汽车。在英国和欧洲然而,汽车超过6轮子直到1870年代才出现。现代汽车,为本地和长途电话服务,一个入口在一个或两头车。市郊运输汽车也有额外的中心大门。灵活的汽车给乘客访问任何汽车之间的联系的一个移动的火车,除非自供电的耦合在一起,可逆的列车为多元的操作使乘客通信列车之间不可能的,因为有一个驾驶出租车在每个单元的肢体。
在美国现代轿车通常是25米(85英尺)长。在欧洲大陆汽车的标准长度为传统locomotive-hauled支线服务现在约26米(86英尺7英寸),但一些的汽车高速列车集较短,许多城市交通多菱形车和铁路的次要的本地服务。现代英国汽车大约19.5或22.5米(64英尺6英寸或75英尺)长。一般的窄轨铁路需求的更清晰的曲线长度较短。
减少汽车的机械结构的重量已成为重要的能源消耗降到最低牵引,特别是对高速车辆。车身仍主要是钢铁,但使用铝正在增加,尤其是乘用车和高速列车的汽车。模块化施工技术,简化车身的适应不同的室内布局和家具,鼓励铁路标准化基本汽车结构的各种服务需求。出于这个原因,少量专用汽车的建设要求非标准的身体不是青睐;圆顶观察汽车就是一个例子,提高,玻璃屋顶部分,在北美很受欢迎。
现代汽车设计的产品是冗长的轮轨相互作用的研究,和悬挂系统,与骑质量稳定的双重目标跟踪和轮集和最小磨损,特别是在非常高的速度。许多现代汽车的卡车有空气悬架或空气和金属弹性装置的组合。入口门的所有现代欧洲汽车是电动和联锁的能力从一个中央控制火车的导体,以防止不当客运列车在正常运行时使用。高效的隔音和保温的汽车内饰从外部噪音和不良的气候条件已经成为一个大问题,尤其是因为更广泛的空调的汽车。高速列车必须整个内部,包括intercar过道,外部密封,以防止乘客不适气压变化时线程隧道。
刹车系统
有两个主要类型的连续列车制动系统:真空,目前存活主要在发展中国家,铁路和压缩空气本质上,更高的效率已经提高了现代电气或电子控制系统。与系统制动列车驾驶出租车的传播给所有的车辆;如果火车成为非耦合,一条龙连接的中断控制自动刹车系统适用于火车的两个部分。现代汽车客运货运汽车盘式制动器代替车轮踏面鞋。轮的汽车以每小时160公里(100英里)的速度操作或多个装有设备防止车轮滑转下沉重的制动。欧洲汽车设计的操作以每小时200公里(125英里),等等日本新干线列车,盘式制动轮集辅以合适的电磁跟踪汽车卡车刹车。从高速激活开始减速,这些阻碍条形磁铁时产生的摩擦阻力降低了接触。一些新干线列车涡流而不是电磁轨道制动器。涡流刹车没有接触轨(所以不受摩擦磨损),是更强大的,但是它树立强烈的电磁场,需要加强免疫的信号电路。也,列车运行所以装备是密集的,还存在一种风险,即涡流制动可能rails在某种程度上,可能会导致热变形。
自动的身体倾斜
允许的最大速度的客运列车通过曲线水平超出铁路认为乘客将遭受不可接受的离心力;极限超过这个出轨成为风险是相当高的。直线上建立专用的高速列车,弯曲的轨道可以倾斜,或superelevated学位特别适合那些火车。可以陡斜面比混合交通路线,它必须是一个理想的快速客运之间的妥协和缓慢,沉重的货运列车,后者为了避免轴承在曲线内轨太严重。因此,在一个专用的高速客运线,超高的额外的程度可以提高显著弯曲速度可能没有令人不安的乘客从离心力的影响。
在现有混合交通线路,然而,旅客列车速度通过曲线可以增加装备的汽车设备,自动倾斜车身9°向内的曲线,从而增加的程度的斜面轨道的超高。有两种类型的自动body-tilting系统。一个被动的系统比较复杂。它对跟踪曲率:即body-tilting响应追溯机制,如果只有几分之一秒,其衡量缺陷的跟踪的超高相对于车辆的速度旅行。一个活跃的系统采用传感器来探测过渡到曲线跟踪和控制来衡量进步的程度的倾斜应用tilt-operating机制来响应传感器的电子信号曲线本身是螺纹。传感器通常安装在前面tilt-body列车的车辆,所以tilt-body设备在光滑的车辆运营之后,瞬间的预期轨道曲线的发展。一个活跃的系统可以应用比被动系统更高程度的身体倾斜,但活跃的系统对汽车设计的某些方面约束和增加汽车的资本和维护成本。
汽车在白天服务
座位的首选室内布局汽车在世界各地是打开轿车(或客厅的车),座位的海湾中央过道的两侧。这种安排最大化每辆车客运能力。密度的座位在一个城际车比在短途通勤服务汽车;汽车的大量使用城市高速运输铁路,如日本城市和香港,有站立的空间最大化最小的座位。欧洲汽车隔离六个或eight-seat隔间,走廊的一侧车数量可观的生存。定制营销关心住宿的需要特定的客运组织,如商人和家庭,导致德国生产的汽车将轿车和舱部分和法国semi-compartment圈地座位海湾一侧的一流汽车TGV列车。
绝大多数汽车短途通勤服务仍然是单层,但最大化容纳有双层汽车越来越多地使用这些操作在北美,欧洲,澳大利亚。北美运营商往往更喜欢设计限制了上层画廊以及每一面墙,但是在大多数双层汽车的上层完全floor-separated低。四车,双层电多菱形的巴黎市郊网络法国长98米(324英尺),可容纳534名乘客。
双层汽车,适当布置,在长途城际操作由美国铁路公司在美国和一些日本新干线列车。自1996年以来,法国国家铁路运营TGV“双”列车每辆车、双层除了机车两端。这些车体现现代重量节约建设。法国国家铁路公司坚持一个静态的负载极限17000公斤(37000磅)的轴的车辆行驶高速线。法国也倾向于表达的,nonpowered汽车的TGV列车通过一个两轴卡车。因此,每一个双层汽车,大约20米(65英尺)长,提供多达96个舒适的座椅,必须重量不超过34000公斤(74000磅)。
由于高昂的运营成本,特别是在员工方面,主餐的餐厅或餐车服务完全准备和烹饪在火车上厨房自二战以来已经大大减少。丰盛的一餐服务是广泛使用在城际列车,但许多铁路已经转向航空公司全部或部分在仓库准备菜肴的方法放在地上,完成他们在火车上的服务或者小型厨房。这种变化有时伴随着替换座位上餐车服务到位,失去了支持,因为它的席位赚没有车费收入。同时,有相当大的增加自助柜台服务的零食和饮料还有一条龙电车服务的点心和饮料。大多数欧洲铁路专营权在火车餐饮服务专业公司。
汽车在一夜之间旅行
原油汽车与床上用品提供操作在美国早在1837年,但是睡觉的车与封闭的卧室没有出现,直到19世纪的最后一个季度。大多数现代汽车已经睡觉的隔间,墙,正常座位可兑换一张床;一个或两个额外的床是折叠成相反的铰链基地分隔墙不使用的时候。这个概念的低价版本在欧洲很受欢迎,它被称为“火车卧铺”;隔间没有洗手盆,以便兑换座位和床都可以安装在墙壁,和床没有内装弹簧的床垫(迅速)。双层汽车由睡觉美国铁路公司在美国对他们楼上“经济”为单引号或双占用房间;较低的地板上是相似的房间,一个客厅,一个房间专门为残疾旅客安排,和淋浴的房间。房间在现代欧洲汽车常见的大小、使用的价格取决于数量的床被占据。
铁路和道路
位置和建设
理想情况下,铁路应该建在一条直线,在水平地面上,庞大的贸易和旅游中心。在实践中,这理想是很少接触。工程师的位置,面对被遍历的地形,必须平衡建设对年度维护的成本和运营成本,以及对可能的交通量和利润。
因此,在稠密的人口和重型工业活动的领域,通常为重型建造铁路,与最低成绩和曲率,沉重的桥梁,或许多个轨道。例子包括大部分的支线与英国和欧洲大陆的铁路。在北美和南美和其他地方人烟稀少的国家,和铁路建成以最小成本。因此,轻建设的线路,以尖锐的成绩和曲线。随着流量的增加,主要途径是改进,提高他们的能力,降低运营成本。
的计,或者内部运行rails的脸,之间的距离会影响铁路的建设和装备成本。世界上大约60%的标准轨距铁路里程已经建成,1435毫米(4英尺8.5英寸)。然而,相当里程的线条构造指标较窄,主要集中在不发达和人烟稀少的国家。使用窄轨距允许一些节省空间。此外,气量小的汽车和机车通常较小,更轻,比标准轨距线路上使用成本更低。一个窄轨的缺点包括限制速度,因为减少侧向稳定性和限制大小的机车和汽车。
现代大容量土方机械的出现,主要用于公路建设开发,使其在经济上可行的对许多铁路消除前不良成绩通过直线和曲线变化。年级、推土机和类似的设备能够深入穿过山坡,高填充在必要时平滑的轮廓跟踪。现代设备也在其他方面帮助改善铁路路基。路基是不稳定的,例如,将混凝土浆注入压力下的路基是一种广泛使用的技术。在规划路基的改进,以及在新建设,铁路已经画在现代土壤工程学技术。
当跟踪完成路基上铺设,其基础是压舱物,通常压碎岩,渣或火山灰。睡眠,或沿著,rails系,嵌入在压载水。这是紧密压实或夯实在睡眠保持跟踪精确稳定和一致。有效排水的压载水,防止破坏其稳定是至关重要的。压载水的深度取决于线的特征的交通;一定是更大的在跟踪着频繁的高速客运列车,例如,比一个用中速通勤列车。作为一个例子的参数采用建设新的高速线在欧洲,在德国的总宽度两个标准轨距铁路路基带平均约13.5米(45英尺)。轨道铺设,这样他们的中心相距4.7米(15英尺5英寸)。标准的压载水的深度是30厘米(12英寸),但它是包装的深度50厘米(20英寸)左右的两端沿著或睡眠,确保横向稳定性。
在某些情况下,跟踪维修很困难,比如在一些隧道,或排水问题严峻,压载和睡眠者被连续钢筋混凝土支持rails所取代。这个系统,称为板式轨道,保持精确的轨道几何不维护注意更长时间比有压载的轨道,但它降低了维护成本是第一,更新成本上升所抵消。
在西欧相当大的新的高速铁路已经和正在建造多车道的城际高速公路。这简化了新铁路和最小化其入侵的位置在农村景观。这种共享对齐是可行的因为追踪专门使用现代高速列车可以用曲线和梯度不远短容忍最严重的参数在当代高速公路建设。
铁路
现代铁路铁路有一个平底和它的横截面是就像一个倒置的t一个英国工程师,查尔斯Vignoles的发明归功于这个设计在1830年代。一个类似的设计是由罗伯特·l·史蒂文斯主席卡姆登,安波易铁路在美国。
现在的铁路,在外观,非常类似于维格诺尔和史蒂文斯的早期设计。然而,事实上,这是一个高度精炼产品方面的工程和冶金。学习和研究了设计,减少内应力的重压下交通,从而延长钢轨寿命。有时,轨面硬化减少铁路下穿的非常沉重的汽车或锋利的曲线。钢厂轧制后,rails可以慢慢冷却在特殊的盒子。控制冷却最小化内部破坏裂缝,这一次在跟踪了rails的一个主要原因。
在欧洲标准的铁路长度30米(98英尺5英寸)是常见的。铁路的重量,主要支线与使用,从55公斤每米(大约110磅每码)每米65公斤(130英镑每码)。
铁路在美国和加拿大已经使用T-rails数以百计的不同的横截面。这些不同的部分仍在使用,但是有一种强烈的趋势标准化几部分。大多数新铁路在北美重57.5或66公斤/米(115或132磅每码)。标准的美国铁路部分长度为12米(39英尺)。一些在西澳大利亚铁矿石采矿铁路使用铁路每米重约68公斤(约136磅每码)。
最重要的进展之一是标准的rails的焊接长度长。这种无缝线路平滑跟踪结果,需要较少的维护。铁路通常是焊接的长度在290和400米(320码和四分之一英里)。一旦铺设轨道,这些英里长度通常是依次焊接在一起形成rails几英里长不休息。
焊接铁路于1933年首次尝试在美国。直到1950年代,然而,铁路转向焊接铁路认真。焊接铁路现在是标准的做法,或广泛使用,在整个工业化世界铁路和被采用在某种程度上,其他地方铁路的财政状况允许。
控制温度的扩张长焊接rails证明不那么困难的第一个念头。发现问题可以通过广泛的最小锚固rails枕木或关系以防止移动当温度变化时,通过使用一个沉重的压舱物部分,并通过加热rails铺设前温度接近平均温度的特定位置。
铁路配件
是否在标准焊接长度长,rails相互连接和保持对齐鱼尾板或关节酒吧。offset-head飙升是最便宜的紧固方式rails木沿著,但一些不同类型的螺丝使用峰值和剪辑。rails可能是直接连接到木沿著,但除了小行座位是标准做法的铁路连接板在更广泛的区域分配负载的领带。螺钉或夹配件必须使用rails附加到具体的关系。橡胶垫或其他弹性材料总是之间的铁路和一个具体的领带。
睡眠(沿)
木材被用于铁路枕木或关系几乎从一开始,它仍然是最常见的材料。现代木轨枕防腐剂的化学处理以改善其生活。木关系稳步上升的成本,创造利益关系的其他材料。
钢铁关系已经使用在某些欧洲,非洲和亚洲国家。具体关系,通常钢筋与钢棒或电线,或混凝土块组成的关系加入了钢间隔条流行的替代木关系。混凝土的组合关系和长轨生产异常坚固和smooth-riding形式的轨道。具体关系已经标准化了大多数欧洲铁路和在日本的主要线路。使用混凝土是北美increasing-although其他地方,没有欧洲或亚洲式高速铁路和硬木传统沿著在哪里便宜,没有广泛使用。
跟踪维护
现代机械使一小部分工人维持一个相对长的一段铁轨。机器可以做所有必要的跟踪维护任务:删除和插入关系,捣固压舱物,清洁压载,开挖和更换磨损的压舱物,强化铁路、拧紧螺栓,调整轨道。有些机器装备执行多个任务的例子,压载捣固结合跟踪衬里和水准。机械化设备也可以更新铁路,在常规螺栓长度或长焊接长度;这种类型的现代机器内置的设备解除和通过旧铁路在其后方无盖货车和提出新铁路和存款,因此可应用于不同的汽车起重机。
完成部分的铁轨和crossties-may预制和跟踪通过机械手段。Rail-grinding机器运行在轨道甚至违规轨面。Track-measurement汽车,在他们自己的权力或耦合到普通火车,可以记录所有方面的跟踪定位和骑质量移动图表,以便维护部队可以确定具体位置需要纠正工作。探测器汽车移动通讯与电子检验装置定位追踪间隔rails任何内部的缺陷。
跟踪维护二战后的机械化已经构成了一个技术革命与柴油机车的发展和电气化。精密的操作,特别是在维护真正的跟踪定位,获得了从应用程序的电子机器的测量和控制设备。尤其是在欧洲,高度复杂的维护机器已经投入使用。
辅助装置
铁路固定装置包括比轨道。超过三分之二的德国新Hannover-Wurzburg高速线,例如,在一个隧道或桥梁或在削减(挖掘)。建造和维护铁路土木工程部队也关心成千上万的建筑,从小棚屋到巨大的客运码头。
桥梁
铁路桥梁的设计必须允许从集中力量,结果发生影响,列车在桥上移动;车轮的跳动,火车的侧移,拖动或推动效应作为列车制动或开始的一座桥上。这些因素意味着必须重建设铁路桥梁公路大桥的长度相等。
当轴载荷较重和列车速度高,桥梁需要进一步加强。现代铁路桥梁建设的另一个主要目标是要减少维护成本。耐候钢的使用,不需要画、全焊结构,和永久走道维修人员为此做出不懈的努力。在发达国家已经有了广泛的钢筋混凝土结构的趋势。
建筑
铁路建筑已成为越来越多功能性。与公路运行几乎在每一个发达国家,它已成为更经济集中货运和客运业务少站选址战略,有良好的高速访问。提供联运交通交流变得越来越重要。前院,尤其是在城市环境的新客运站布局提供足够的方便连接总线或有轨电车服务领域,私人汽车停车,或者所谓的“kiss-and-ride”汽车卸货或铁路乘客。许多现有车站环境重组提供这些设施。
建了许多新地方电视台为通勤和高速运输铁路系统的传播。然而,除了高速城际线,或者在一些机场,很少有相当规模的城市站新建。另一方面,主要重建、更新和扩大设施在许多重大的历史性结构在西欧和亚洲的城市。尤其是在德国这种重建的一个目标是创建简单的地面平台之间交换和新的地铁线路平台在地下。重建德国城市电台也无与伦比的购物的范围,小吃店,和餐馆设施。重建的另一个原因是特别规定的新高速列车服务;的例子是炸毁,北部和滑铁卢界标在马德里,巴黎和伦敦。大多数电台为城市建机场,一般从一座主要机场终端平台,在树枝上的一个城市的通勤铁路系统。那些在法兰克福(德国),史基浦机场(荷兰),盖特威克(英国)和苏黎世和日内瓦(瑞士)是直接连接到他们的国家铁路城际客运服务。
柴油和电力机车需要很少的维护商店与蒸汽机车相比。汽车商店,已经减少了在数量和更有效的通过使用生产线技术。它通常是更有效的构建新的商店建筑,而不是把旧的处理现代类型的车辆。
隧道
虽然很贵,对铁路隧道提供了最经济的方法遍历山区,进入一个拥挤的城市中心的,或者,最近在日本和欧洲,在海上项目铁路海峡低于其海底。铁路隧道,然而,面对建筑工程师和一些独特的问题,特别是在通风很长孔和掌握困难的地质条件。
铁路运营和控制
因为铁路factory-its工厂和培训操作可能被分散到数千英里和数以百计的社区,因为火车使用固定的轨道,与汽车或飞机,它有操作和服务问题在某些方面更复杂的比一个主要制造安装。这并不奇怪,因此,铁路已经在先锋的使用改善的沟通和控制方法,从电报到计算机与自动化技术。
通信
铁路是最早采用电报和电话,为列车调度和处理其他业务信息。今天,铁路等大型运营商的电子通讯系统。
广播
铁路开始试验无线电在很早的日期,但却成为实际使用大规模列车广播只有二战后,当紧凑、可靠的甚高频双向设备开发。在铁路运营广播许可证的前方和后方列车之间的通信,在两列火车之间,列车和地面之间交通管制员。它也是自动变速器的媒介地勤人员的数据生成的基于微处理器的现代牵引和列车的诊断设备。
在终端双向无线电大大加速yard-switching工作。通过它的使用,广泛分离的元素机械化轨道维护帮派可以彼此保持联系,与迎面而来的火车。监察人员经常使用无线电在汽车维护与操作控制。
随着需求更多的铁路通信线路的发展,传统的铁路沿线的电报线系统已经取代了。早在1959年,在加拿大西部太平洋大铁路东部开始使用微波无线电通信,做了几乎完全与线连接。世界各地的其他铁路转向微波在1970年代和80年代。最近许多铁路采用光纤传输系统。高容量的光纤电缆、重量轻、不受电磁干扰,可以集成语音、数据和视频通道在一个系统中。
电脑
不断增长的主要原因使用微波和光纤系统是极大的增加了对电路的需求,发达的铁路电子计算机的广泛使用。
早些时候,铁路一直在采用打孔卡和其他先进的数据处理技术。在1970年代和80年代有一个强大的趋势“完全信息”系统建立在计算机。在铁路货运操作中,每个字段报道点,通常一个货场办公室或终端,配有计算机输入设备。通过这个设备,每辆车运动的详细情况(或其他行动)发生在这一点上可以直接放置到中央计算机,通常位于公司总部。从收到的所有的数据报告点铁路领域,计算机可以通过编程来生成各种输出。汽车包括train-consist报告(清单)终端下火车之前,car-location报告铁路客户服务办事处,为car-records小车运动信息部门,会计部门的收入信息,加上交通流数据和商品在市场调查和数据统计有用freightcar需要在每个位置帮助分发空汽车装载。跟踪个人汽车的运动可以被采用了自动车辆识别系统,每辆车的单独配备一个应答机编码所读的电子扫描仪在铁路边的战略定位。主要客户可以装备直接访问铁路计算机系统,这样他们就可以立即监测货运货物的状态。关系的实时输入nonvariable数据储存在计算机内存支持铁路的中央计算机自动生成客户发票。数据银行可以开发识别所需的最优路由和设备给终端之间具体的运费,这样可以迅速生成新业务报价。
电脑和微处理器发现许多其他用途作为铁路管理援助。例如,日常数据在每个机车里程和任何特别关注有需要可以由其操作仓库到中央计算机银行历史数据在每个机车的铁路。在过去,许多铁路将机车在任意间隔评估改革,但使用个人计算机基础使检修机车精确相关的需要,所以它不是退出不必要的流量。同样的程序可以应用于乘用车。系统已经开发,优化经济综合交通发展趋势的分析,利用机车机车的实时位置,铁路的路线特征生成理想的每个机车一天比一天的作业。
电算化给铁路的经理们一个完整的、最新的照片几乎每一个阶段的操作。这样完整的信息和控制系统已经证明了一个强大的工具优化铁路操作,控制成本,创造更好的服务。
信号
铁路信号是一种沟通设计通知机组人员训练,特别是跟踪条件的引擎,告诉它如何操作火车。
方法控制铁路运营的发展多年的试验和错误。早期的常见的方法是运行列车时间间隔系统;即。,a train was required to leave a station a certain number of minutes behind an earlier train moving in the same direction. The development of distance-interval systems was a great improvement. In these so-called block systems, a train is prevented from entering a specific section of track until the train already in that section has left it.
单轨运行路线的基础上单独一个时间表,这是常见的在美国,早期行有缺点,如果一列火车被延误,其他人也将推迟,因为这是不可能改变的会议要点。通过使用电报,后来电话,调度员可以发行订单保持列车在不同寻常的情况下移动或操作根据需要额外的培训。这个“timetable-train秩序”系统仍在使用在美国和加拿大的许多行以及在发展中国家。与自动闭塞信号通常是补充,提供额外的安全系数,和广播越来越调度程序和培训人员之间的通信手段。
类型的信号
铁路信号的最早形式只是一个标志白天或晚上一盏灯。第一个可移动的信号是旋转板,介绍了在1830年代,1841年之后的信号的信号。一个类型的美国早期信号由一个大型球升起的通知火车司机,他极可能会继续(因此,这个词的起源高杯酒)。
的信号量信号几乎是普遍的,直到20世纪初期,当它开始取代色灯信号,它利用强大的电灯,以显示其方面。这些通常是红色,绿色和黄色,单独或同时显示两种颜色。得到不同的颜色通过适当旋转圆盘或颜色过滤器前面的单个梁或通过提供单独的灯泡和镜片的颜色。灯的数量和可用方面的范围从一个信号可以取决于它的目的。例如,额外的灯光可以安装到左边或者右边的主灯提醒司机通过提前散度的轨道。在英国适当的角度带白色的灯被添加到信号并照亮发散跟踪时表示。红色(停止或危险),绿色(跟踪清楚),和黄色(警告)具有相同的基本意义在世界范围内,但在欧洲特别是他们也被用于两种颜色的组合来传达意义,可以从一个铁路不同到另一个地方。色灯信号是标准但一些小乡村世界线的主要铁路,和它的使用在其他地方蔓延。
自动化系统
今天的大部分铁路信号的基础是自动闭塞系统,介绍了在1872年和第一个自动化的例子。它使用轨道电路短路的车轮和车轴的一列火车,火车的信号后,和前面单线,危险的方面。轨道电路是由两个rails的一段轨道,绝缘的目的。电流,输入部分的一端,流经另一端的继电器。火车的车轮将短路电流供应,断开继电器。
在传统的自动闭塞系统,允许进展之间的列车是由每一块系统的固定长度,因此不变。现代电子产品成为可能所谓的“移动块”系统,在块长度决定而不是固定地面距离的相对速度和距离彼此连续的火车。在一个典型的移动闭塞系统,跟踪设备传输接收器在每列车连续编码数据在火车前的状态。火车比较这些数据与火车上装置的位置和速度,项目提前一个安全的停车距离,连续计算最大速度维修的进展。移动块设计了城市高速运输铁路系统本质上了沉重的高峰流量和最大的火车速度不高;在这样的应用程序相比,它的灵活性与固定块的吞吐量增加列车在一个跟踪在一个给定的时间内。
确保遵守严格的信号,自动列车控制的基本形式已经被许多重大铁路自1920年代。当一个信号方面是严格的,一个rails之间的电磁装置被激活,进而造成音响警告任何火车经过的出租车。如果操作员未能适当回应,经过短暂的区间火车刹车自动应用。细化,通常被称为自动列车保护(ATP),开发了自二战以来提供连续控制列车速度。它主要应用于繁忙的城市通勤和高速运输路线和欧洲和日本城际高速路线。显示在出租车繁殖未来方面的信号或10不同指令的速度保持,减速,或加速,根据跟踪的状态。未能应对严格的指令自动启动功率降低和制动。在列车的驾驶室显示被激活处理编码脉冲通过运行rails或链轨式的电缆循环和在火车上被感应线圈。在一些高速客运铁路线ATP系统排除使用传统的轨旁信号。
其他自动艾滋病铁路操作红外“轴承箱探测器,”,位于赛道,检测车轮轴承过热和警报火车船员。现代轴承过热器过热标识的位置在火车上,采用合成声音录音,收音机火车船员的细节。破碎的法兰探测器用于主要终端显示的存在损坏的轮子。拖动设备探测器警告人员如果汽车制动装置或其他组件拖在跑道上。
联锁和路由
第一次尝试联锁开关和信号是在法国在1855年和1856年在英国。联锁的过境点,连接防止显示一个明确的信号路由时间隙已经给火车在一个冲突的路线。Route-setting或route-interlocking系统是现代这一原则的延伸。与他们信号运营商或调度程序可以建立一个完整的路由通过一个复杂的跟踪区域通过按按钮在控制面板。大多数电气继电器联锁采用,但采用基于计算机的固态联锁开始在欧洲和日本在1980年代。防止故障通过复制或三倍;并行计算机系统排列检查电子route-setting命令以不同的方式,且仅当自动比较没有差异在他们证明冲突的路线被担保所需的仪器设置路线。
电子产品极大地扩大了范围精确但同时劳动节约型的繁忙的铁路交通的控制,使监督成为可能广泛的地区从一个信号或调度中心。这种发展被广泛称为集中式交通管制(CTC)。在英国,例如,一个信号中心可以覆盖超过320公里(200英里)的路线,主要城市的中心;城际客运布局控制下,郊区的客运和货运trains-may包括450开关点和1200个可能的route-settings。在美国,联合太平洋铁路公司统一调度控制整个系统的一个中心在奥马哈,内布拉斯加州总部。这个浓度信号点的控制是有可能的,因为电子传递能力通过一个通信通道的瞬间,单独编码命令地面设备和返回确认合规同样迅速。
轨道电路的功能已经乘以电子产品。火车的时间表数字或字母数字代码输入到信号系统在track-circuited块,火车开始它的旅程。火车从一个街区到另一个部分,其占领连续自动跟踪电路使其数量或代码,因此从一个微型照明窗口移动到另一个显示信号中心的布局。当火车从一个控制区域到另一个地方,它的代码会自动进入下一个中心的布局显示。所产生的实时数据对个人培训发展该系统可以用于传输任何感兴趣的铁路办公室或客运铁路,开车服务信息显示在车站。特别是在转化系统,可以自动连接如果火车号码或密码包括路由的迹象,这是电子占据轨道电路时检测到的散度的方法。
从上述明显的方式完成自动化列车运行的存在。已经应用到一些私人工业铁路系统自1970年代初以来,和大部分的能力已经构建到一些城市地铁系统。扩展计算机处理列车运动产生的实时数据跟踪电路进一步控制重大铁路交通中受益。在欧洲最新的中心控制强化客运业务,运营商可以调用图形视频比较实际的列车性能与计划,预测可能的冲突在连接上运行的列车不时间表,并建议修改训练计划操作的优先级中断最小化。在北美,许多主线是单向的,计算机辅助调度系统(宾馆)可以减轻操作员的日常工作。在联合太平洋的奥马哈中心,一旦分配器已经进入了一个火车的身份和优先级,系统自动路线,因此,安排其传递的其他列车循环对于优先级。可以自动更新和修改它的决定基于实际训练动作和跟踪环境变化。操作员可以干预并覆盖系统。
月初CTC设施布局在一个中心控制显示只有一个全景显示,在适当位置灯表示每个开关点的设置和信号,track-circuited部分被火车和在windows在每个占领部分火车的标识码。在一些设施route-setting按钮被纳入这个显示。在最近的CTC中心整体全景显示通常是保留,但运营商彩色屏幕描绘在自己特定的地区控制的特写镜头。在许多这样的情况下,光束或跟踪球运动在屏幕上光标用于识别路线的改变。另外,运营商可能的字母数字键盘重置路由代码可能进入。
在北美的主要线路,列车运动的精确控制比在欧洲更困难,因为块部分更长。为了解决这个问题,美国和加拿大的主要铁路结合在1980年代开发先进的列车控制系统(atc)项目,集成了最新的微电子和通信技术的潜力。在充分意识到atc,火车连续和自动广播调度中心的确切位置和速度;都将由locomotive-mounted扫描仪以及信号来自全球定位系统(GPS)卫星。调度中心,这个输入处理为每个列车到达最优速度相对于其优先级,必须通过其他列车的接近它,路线的特点。从这个分析,不断更新指令可以radio-transmitted火车机车和由机载计算机处理生殖驾驶室显示这列车上可以与最大驱动对操作和耗油率效率。在几个阶段atc可以开发,或者水平,全面实施。
编组的院子里
自动化技术在铁路建设的主要区域是大分类,或编组,院子里。在这样的码,货车从许多不同的来源是整理并放置在新的列车将适当的目的地。编组码经常称为“驼峰码”,因为大型安装汽车推“驼峰”。汽车由重力,然后从驼峰滚下,每个路由到一个分类或“碗”跟踪相应的目的地或火车运输形成的下一阶段。
业务分类码已经达到一个高度的自动化。院子里的核心是一个中央计算机,这是美联储信息关于所有的汽车在院子里或者在途中。汽车推高了驼峰(在某些码,由机车无船员的,从院子里的无线电遥控操作中心),电子扫描确认他们的身份通过light-reflective标签,把数据(车主,数量和类型),一台电脑,然后设置开关,每辆车直接到适当的碗。电子调速设备测量的重量等因素,每辆车的速度和滚动摩擦和经营电气或电气“情况”来控制每辆车的速度,因为它滚下了驼峰。院子里的每一个阶段的操作是由电脑监控管理控制和信息系统。掌上电脑,地勤人员可以直接输入数据到院子里的中央计算机。
因为这样的电子装备码可以高效的汽车,他们消除了需要做这样的工作,小码。因此,一个大的电子码通常允许关闭或减少打或者更多其他码。大多数现代电子码快速支付自己的操作储蓄和这不觉改善服务托运人的好处。
联运货运车辆和系统
一个重要竞争发展的完美联运货物运输系统、高速公路卡车拖车或海洋集装箱设置在铁路无盖货车。在北美和欧洲他们一直优秀的二战以来铁路货运活动的增长领域。现在仅供美国最大的铁路,煤炭会产生更多carloadings每年比联运交通。
在过载多式联运铁路的经济批量长途搬运工嫁给了上级的公路运输效率和灵活性短距离的收集和单个货物的交付。联合运输也利用铁路长期的访问和可行的制造商,不是直接rail-served和没有私人站。
发展
最初,重点在北美铁路公路拖车捎带上无盖货车(TOFC),南太平洋铁路公司开创于1953年。到1958年,实践中一直采用42铁路;和1980年代初美国铁路记录超过二百万捎带carloadings一年。在欧洲,很少有铁路间隙足够充足的接受公路盒子拖车便是搭乘无盖货车正常帧的高度。随着航运公司的发展集装箱运输业务在1960年代早期,欧洲铁路最初集中在container-on-flatcar (COFC)联运系统。几提供一系列的小容器内部交通设计,但直到1980年代国内以及深海COFC在欧洲主要是海上的标准大小的容器中。在1980年代,越来越多的欧洲内部COFC交通使用swapbody,或可拆,这在原则上是相似的,但更轻,更便宜,更容易比海上集装箱转运;后者必须承受叠加数深在船上,在港口、swapbody不是必需的。顾名思义,swapbody公路卡车或拖车的身体特征。
容器中扮演了一个越来越重要的角色在1980年代北美联合运输。美国总统联合决定集装箱来自环太平洋国家的目的地在美国中西部和东部西部沿海港口的铁路在发送比通过巴拿马运河运来。优化铁路陆地桥的经济学,轻量级的航运公司进一步发展铁路阐明五低矮框架在每个集装箱可以双垛内,或以最小的修改,垂直间隙之间的主要路线西海岸港口和芝加哥。同时,在东方航运公司销售容器由专门作为铁路运输的媒介的商品从东方到西方国家。这是有影响力的在刺激新的兴趣容器作为国内门到门的运输介质。其他航运公司复制美国总统的领导;铁路增大间隙将双层集装箱集装箱运输的范围扩展到华东和华南沿海地带(加拿大铁路跟进);在1980年代末双层集装箱操作和容器的分享北美联运交通总量的迅速扩张。
操作
的开销成本COFC和TOFC是相当大的。都需要与高容量转运码头起重机使用费和相当大的内部交通空间运动和存储。TOFC也有惩罚成本的无谓公路拖车的跑步装备,包括TOFC列车的载荷。两个主要课程被铁路提高经济学的联运业务。一是限制其转运终端战略定位和装备精良的枢纽,公路的收集和交付服务辐射在更远的距离;因此,铁路可以携带的大部分联运交通全部terminal-to-terminal水份,或单元列车。其他课程已经减少铁路联运车辆皮重的骨骼框架结构等技术,在上述双层集装箱COFC单位,汽车框架在一个卡车的清晰度。即便如此,北美铁路一直未能使具有价格竞争力TOFC合算的,除非铁路运输的组件是超过约1000公里(600英里)。
两种不同的管理方法联运货运服务在美国发展。一些主要的铁路组织管理和市场完成上门凌日自己;其他人更喜欢简单地批发联运列车空间给第三方。这些第三方组织、管理和比尔个别发货人整个门到门运输。
考虑到城市间的距离缩短,欧洲铁路已经发现很难操作可行的TOFC服务。公路盒子拖车装载的正常的轨道车框架高度没有侵犯欧洲铁路的减少垂直间隙是在1950年代由法国国家铁路解决。答案是一个与地板的口袋,拖车车轮轨道车可以开槽,所以拖车的地板平行与轨道车。即便如此,有限制的可接受的高度盒子拖车。其他铁路提示在1960年代开始TOFC重吨位起重机的可用性在新集装箱码头拖车的简化了将所谓的“口袋”的汽车。初始TOFC服务开发主要是长和大部分国际贸易航线,如荷兰、比利时和北部德国奥地利和德国南部意大利。
1978年,西德政府决定加大在铁路的投资环境和节能的原因。计划包括一个可观的补贴铁路联运的操作,包括TOFC。类似联运发展的支持,因为同样的原因,随后为他们国家铁路的奥地利和瑞士政府。德国铁路(还有斯堪的纳维亚铁路)慷慨的垂直间隙超过欧洲标准。而其他欧洲大陆铁路,即使口袋车,只能操作TOFC在几个关键主干航线,德国联邦铁路管理局可以利用金融支持推出TOFC COFC服务之间的生产和消费的主要地区。
德国,其次是奥地利和瑞士其他欧洲国家,发展一个特别昂贵的联运技术称为“滚动公路”(Rollende Landstrasse),因为它使用三层车,耦合成一列火车,形成一个连续压合式,开下巷道公路卡车或牵引式挂车钻井平台。起伏的公路汽车进行4 - six-axle卡车的轮子只36-cm(14英寸)直径,从而降低地板充分获得额外的垂直间隙公路车辆没有他们的车轮将加载。平台之间的桥梁短背的铁路。让高速公路车辆驱动打开或关闭火车还使火车头夫妇不困难,train-end的低价地板汽车正常高度牵伸齿轮主轴承,铰链,可以一边打开了火车的道路。卡车司机在乘用车添加到火车旅行。
面对不断增长的贸易和欧洲东南部,西北部之间奥地利和瑞士实行了限制使用他们的国家作为一个交通走廊over-the-highway货运保障他们的环境。主要提供联运交通的增加,特别是高速列车,瑞士议会批准了一项政府计划生新铁路隧道在它的每个关键南北过山的路线,圣哥达和Lotschen。Lotschberg基地隧道、世界上最长的陆地条隧道成为34.6公里(21.5英里)铁路链接把八年建设,当完整的铁路服务始于2007年,它将德国和意大利之间的火车之旅从3.5小时不到2小时。57公里(建造)圣哥达基地Tunnel-an更加雄心勃勃的计划是6月1日开业,2016年,是世界上最长的和最深刻铁路隧道。隧道都是更长的时间比老隧道位于更高的峰会,峰会及其跟踪是免费的路线的陡峭的梯度和夏普曲线两侧的隧道。
旅客联运
保存司机山道的谈判,尤其是在冬天,两个瑞士铁路航天飞机可以行车,开下火车,汽车终端之间的四肢过山的隧道。这种做法已经阐述了英伦海峡海底隧道铁路运输的私人汽车、公共汽车和卡车在英国和法国之间。隧道的铁路交通部分传统列车,但是它已经无聊到维度,使汽车运输列车采用汽车前所未有的大小。因此,这些列车仅限于航天飞机操作终端在英国和法国海岸之间。全封闭双层汽车汽车流量测量(18英尺4英寸)高5.5米,宽4米(13英尺5英寸);后者尺寸允许汽车乘客的空间,那些在他们的汽车,下马,使用汽车的厕所或auto-buffet火车线程隧道。公共汽车和卡车的运输汽车是单层。
托马斯·克拉克谢德
杰弗里·弗里曼艾伦
铁路的历史
源在内河运输
最早的铁路钢筋运输模式已经发展了几个世纪之前。在中世纪最沉重或笨重物品进行水只要有可能。缺乏自然通航河流之间的互连,贸易可能发展差距,尤其是在分水岭。在16世纪运河建筑被广泛应用于欧洲集成水路系统基于自然流。在工业革命运河网络成为紧急必需品在西欧和西地中海。在英国和法国使用的增加煤炭为提高蒸汽和铁冶炼大大增加了运河运输的需要。在50年之后1775年英格兰和威尔士与运河蹼,提供相当廉价的煤炭运输。但在丘陵地带密集型产业领域中,如在伯明翰和英格兰的“黑”,或在干旱的高地地区的煤炭生产,如西方县达勒姆,煤炭的运输水似乎行不通。
中世纪晚期的发展,plateway,建议一种手段使蒸汽陆地运输局可行的。在中欧最常见的金属被开采16和17世纪,但是,因为它们发生在低浓度、大吨位的矿石被开采生产小型收益率可用的材料。在这种情况下它是有助于提供一个支持路面车轮可能会稍微减少摩擦。追索权是必须的最低路面可能,由两个平行rails或板块提供支持,马车的轮子。轮子是由法兰铁路或在方向盘上。后者最终是首选,因为法兰在方向盘上的碎片不太可能提出在铁路上。哈尔茨山,黑森林,矿石山孚日山脉,施泰尔马克和其他矿区铁路或18世纪前plateways广为流传。
的体积和重量蒸汽机建议它被安装在一个铁路。这发生在英国,在17世纪,煤炭开采已成为常见的东北在泰恩赛德和南威尔士。到1800年这些领域也有广泛的plateway牵引系统根据gravity-induced运动或动物。蒸汽机牵引的替换是合乎逻辑的。这一转变的时机在19世纪的第一个十年是由蒸汽机的改善。weight-to-power比率是不利的,直到1804年当康沃尔郡的工程师,理查德•特里维西克他自己设计的,建造了一个蒸汽机。1802年在什罗浦郡Coalbrookdale他建造了一个steam-pumping引擎在145磅每平方英寸(约1000帕)的压力。他安装高压引擎汽车车轮组操作的rails铸铁轨道位于Pen-y-Darren,威尔士。
在美国奥利弗·埃文斯特拉华州匠,在1805年建立了一个引擎,蒸汽压力远高于单一气氛,瓦特在他早期的发动机使用。埃文斯是委托构造一个蒸汽动力疏浚用于码头在费城。他离斯古吉尔河河疏浚,它移动,生硬地,目的地通过铁路运输。
早期欧洲铁路
斯托克顿和达灵顿铁路
乔治·斯蒂芬森是一位机械师的儿子,因为他的技能操作纽科门引擎,担任首席机械师Killingworth西北煤矿纽卡斯尔,英格。1813年,他研究了第一个实用的和成功的动力机车的,约翰Blenkinsop,相信他可以提供改进,设计并建造了1814年布吕歇尔。之后,他引入了“蒸汽爆炸,”由排气烟囱定向,把空气后,增加了草案。他的成功设计几个机车带他到的注意规划者提出铁路连接的端口斯托克顿与达灵顿,八英里的内陆。
达勒姆西县煤田奥克兰主教的投资主要集中在达林顿,在那里向外发货的搅拌提高吨位的增加生产。该地区已经成为最广泛的煤炭生产商,其中大部分是由沿海发送单桅帆船伦敦市场。矿业转向内陆的叶绿泥石岭Stockton-on-Tees从而远离港口,1810年完成了一个真正的海港的t恤导航。运河连接城市已经提出的一项调查显示,早在1769年詹姆斯·布林德利但被拒绝了,因为成本,和19世纪早期的几个重力电车或铁路在泰恩赛德已经配备了原始的机车。1818年,推动者选定了一条铁路的建设,1821年4月,议会授权了,乔治四世给他批准。
当时正在建设40公里(25英里)单向的线,它是决定使用机车引擎以及马牵引。建设始于1822年5月13日,使用可锻铸铁rails(2/3)的距离和铸铁和设置的跟踪仪1422毫米(4英尺8英寸)。这计随后标准化,13毫米(1/2英寸)添加日期和原因不明。
1825年9月27日,斯托克顿和达灵顿铁路完成后,打开码头之间的普通承运人服务在斯托克顿和Witton公园煤矿西部的达勒姆郡。这是授权运送乘客和货物。从一开始它是第一个铁路运营作为普通承运人向所有人开放的托运人。煤给斯托克顿在沿海贸易销售价格下降从18先令12先令一吨。在这个价格的煤炭需求大于初始斯托克顿和达灵顿可以处理的织物。
这是一个实验。客运服务,由承包商提供教练的身体放在无盖货车,直到1833年才成为永久,马牵引是常用的旅客运输。但经过两年的操作斯托克顿和达灵顿之间的贸易已经增长了10倍。
利物浦和曼彻斯特铁路
利物浦和曼彻斯特,斯蒂芬森的第二个项目,可以在逻辑上被认为是第一个完全进化铁路建成。它的目的是提供一个广泛的客运服务和单独依靠机车牵引。Rainhill机车试验在1829年进行,以确保这些原动力将足够的附着力的要求,是可行的。斯蒂芬森的条目火箭,他和他的儿子罗伯特,获得了试验由于增加力量提供了多个火管锅炉。铁路长隧道开始从利物浦码头和Edgehill切断它通过直线下降到一个较低的海拔低高原城市上空。提出了堤防以上级别的兰开夏郡平原改善排水线,减少成绩的自然表面轻轻滚动。公司铜锣在聊天被苔藓(沼泽)完成线很可观的工程工作。
当50公里(30英里)于1830年通车铁路的效用得到他们的终极考验。尽管它的成本已经超过£40000每英里,可能不再举行铁路比运河更便宜的运输方式,演示的利物浦和曼彻斯特铁路的适应性不同交通需求和卷。
英国铁路的特点
并不是所有的英国铁路严重工程作为利物浦和曼彻斯特,但总的来说他们通常建立一个高标准。最主要是双轨,进行年级分开的道路网络,并建立机车牵引的工作更容易。斯蒂芬森认为,成绩应该小于1 percent-substantially少如果可能,曲线应该有非常广泛的半径,也许半英里或更多。因为资本是有点慷慨用于通行权建设和基础设施,这是实践采用机车刺骨的。权力经济使用,车轮容易脱离轨道。当一条线,如伍斯特郡和伯明翰铁路,必须建立在一个陡坡(2.68%),证明有必要购买美国机车成功的附着力。
全国辐射rails在英国的模式伦敦。早期的伦敦和伯明翰最终成为伦敦,米德兰,和苏格兰;伦敦和纽约成为了大北方铁路;的大西部扩展到网络的大多数西方线;和南方铁路线路提供几个船和渡轮列车。所有公司最终密度编织网的通勤线路在伦敦、曼彻斯特、伯明翰、格拉斯哥、加的夫、爱丁堡。最终公司之间的竞争,特别是在长跑等苏格兰,威尔士和西南。
因为有有限的区域垄断,一开始铁路公司建立了个人终端站在伦敦和个人通过站在省会城市达到了垄断。由19世纪下半叶电台间的这种情况导致需要当地的交通在伦敦,利物浦、格拉斯哥。
欧洲大陆的铁路
铁路的发展法国有些独立的英国。差异包括使用多管的高压蒸汽锅炉(蒸汽后的快速恢复一个紧迫的需求)和机车的变化设计。然而,有某种一致性。煤炭的运输,通常决定是否建造铁路,他们将运行。最早的铁路在法国里昂西南Stephanoise煤田。之后,在圣Ghislain Grand-Hornu煤矿,放在第一位比利时铁路建成。
在欧洲铁路成为地缘政治的工具。“比利时革命”1830年(对荷兰控制在一个联合王国),著名的英国支持,离开了新建立的王国,而阻塞交通,因为中世纪默兹河的航道系统和通过荷兰Schelde流入大海。当荷兰封锁港口交通,比利时人被迫转向一个铁路系统构造根据计划和技术由乔治·斯蒂芬森。新的港口建立在英吉利海峡沿岸,是世界上第一个国际铁路跑在列日和科隆。通过建立一个广泛的铁路系统普鲁士最终迫使德国各州在自己的领导下的统一。在类似的时尚皮埃蒙特王国,通过铁路,意大利国家加入的压力美国国家约1860人。
虽然英国铁路私下建,是更常见的在非洲大陆铁路建设由国家直接进行。这样的情况在比利时,国库支付的交换主要铁路从奥斯坦德(德国边境,从荷兰到法国),在梅赫伦相遇。最早的法国的运煤行私人建造的,但一个国家系统成立于1842年。六大公司被授予特许经营,五在向量从巴黎(北部、东部Paris-Lyon-Marseille最初只在第戎,奥尔良,西方,“状态”行勒阿弗尔,和公司du Midi波尔多和马赛之间)。根据这项计划的基础设施设计和执行的监督下队德桥等公路和由国家支付。压载水的上层建筑,跟踪、信号、车辆、车站和操作资本来自私营企业。通常这些章程授予了100多年,但他们在1938年废除了法国国家des Chemins de法语拿来(SNCF;法国国家铁路)成立。到1945年几乎所有主要在欧洲铁路国有化,除了重大异常在瑞士和法国的剩余气量小的行。
铁路的建设德国州是在经济发展的早期阶段比在英国,比利时、或法国。第一个铁路在大多数西欧国家存在了1835年,但当时的德国仍相当农村解决和发展模式。有小工业资本积累,其他地方铁路投资的支柱了。
欧洲铁路建设的最后一个方面是在所谓的“防御性使用计”。当第一俄罗斯行了,没有努力适应英语的标准衡量4英尺8.5英寸(1435毫米),尽管这是在西欧普遍(保存在爱尔兰,西班牙,葡萄牙)以及美国和加拿大的大部分地区。西班牙的深思熟虑的政策,从而葡萄牙,采用名义计1676毫米(5英尺6英寸),是不同的来自法国,一个邻居几次在前世纪在西班牙事务干扰。在俄罗斯的情况下似乎没有太多的军事防御政策,因为它是沙皇在选择美国的工程师来计划自己的铁路时代仪表没有真正标准化在美国。身高5英尺(1524毫米)计,主要乔治•惠斯勒的巴尔的摩和俄亥俄州铁路提出了俄罗斯一样的区域“南部”计采用约翰·杰维斯的南卡罗来纳铁路于1833年。
早期美国铁路
在英格兰,采用抱怨路面在北美最初与重力操作但后来用于机车。在美国最早的抱怨人行道或毗邻波士顿,1807年(当时决定平笔架山的顶部,以便扩大麻省州议会的电车是构建携带砾石的基础山开始填充后湾。第一个铁路加拿大在1820年代由英国军事工程师在城堡吗魁北克城市;它使用类似的缆索操作式电车去提升的高度角钻石。但它是在1825年花岗岩铁路波士顿南部的蓝山,几个美国铁路建设的特征,如旋转的卡车和四轮卡车,首次投入使用。
最早的机车在北美的英国设计使用。1829年,斯陶尔布里奇狮子是第一个在北美铁路上运行。但在特拉华州和哈德逊铁路,斯陶尔布里奇狮子跑,在尚普兰和圣劳伦斯河铁路、第一个在加拿大,斯蒂芬森机车证明不适合原油跟踪和快速出轨。英国对北美机车机车几乎没有建设性的影响。唯一残留的特点是4英尺8.5英寸计,这通常被认为是过于狭窄的不幸。
美国机车的蛮力,他们伟大的宽容的廉价和原油,其耐用性、经济的操作和简单的维护,确定几乎从第一年的操作会有美国特有的铁路与英国分享小练习。似乎合理的认为,一旦英国表明,铁路可以使美国重塑他们工作很不同的地形,经济气候,人口水平。美国铁路的创建是一个同生,但不是一个衍生品发展。
美国铁路出现因为不完整的地理知识造成的第一个英国殖民者植物早期转口港后来被认为是不利的位置。在马萨诸塞州中部高地已经放弃了对农业使用当铁路抵达该地区在1830年代中期。只有当在1840年代铁路到达在美国中西部农业带波士顿港能找到一个真正伟大的腹地。,到1825年,伊利运河已经创建了一个水中西部和纽约港之间的联系。
另外两个在波士顿殖民地端口镜像的条件。在马里兰,河流没有殖民港口服务巴尔的摩。萨斯奎哈纳只是北部和波托马可河就向南嘴附近的瀑布。港口长大在弗吉尼亚州亚历山大的波多马克;和宾夕法尼亚联邦建立了后来运河和铁路保持内陆贸易通过向南延伸到巴尔的摩。查尔斯顿,南卡罗来纳的主要港口,如波士顿、短流提供小进入室内。
这些“位置”殖民地港口是美国最大的城市,但他们否认了容易获得的内部似乎必不可少的增长,因为中国内传播。建立铁路的访问问题提供了解决方案。大西洋港口之间的竞争意味着那些穷河连接西巴尔的摩,波士顿,Charleston-became最早也是最坚定的支持者铁路推广。
巴尔的摩和俄亥俄州铁路
第一个积极作用是巴尔的摩,这在1820年代已经成为美国第二大城市。1828年7月4日,巴尔的摩商人开始从港口铁路建设的一些点,然后待定,俄亥俄河。采用英国实践通常是坏的结果,迫使从头开始设计一个铁路工程师。机车的设计和建造在巴尔的摩比罗伯特·斯蒂芬森还强。矫直棒保持这些机车在相对贫穷的轨道,和一个旋转的大卡车引导成紧密的曲线。卡姆登和安波易铁路,另一个先锋,工程师约翰杰维斯发明了T -横截面的铺设铁路,大大降低和简化跟踪时结合木质枕木也首次在美国。简单性和强度成为铁路的基本测试组件北美。汽车个体卡车上有四个轮子,允许进行重负荷,和汽车的外部尺寸增大。
在西方马里兰工程师面对他们最大的成绩。这些被称为“年级”,也就是的机车电力所需的交通线路由其最大等级决定。罗伯特·斯蒂芬森认为1%是最陡的年级火车头可以克服。顶部的爬过阿勒格尼前线巴尔的摩和俄亥俄州(这)工程师不得不接受17英里大约2.2%的年级,他们设法实现与美国强大的引擎。采用后的执政成绩加拿大太平洋和其他一些北美线,2.2%这个数字已经变得如此固定,现在仅次于北美铁路的标准轨距为特征。
这终于在1852年12月完成旋转,维吉尼亚州(现在在西弗吉尼亚州)。但那时的只有第一个是六trans-Appalachian铁路完成1851 - 52。
波士顿的铁路
三个麻萨诸塞州在建铁路特许,在1830年,第一次对英国实践显示出很强的亲和力。波士顿和洛厄尔,波士顿和普罗维登斯,波士顿和伍斯特铁路辐射从大都市到城镇不超过70公里(45英里)远。1835年,所有操作时,波士顿成为世界上第一个铁路枢纽。在欧洲的模式有一个大都会站建立了每一行,尽管波士顿本世纪末创建了一个北联合车站和南站高架铁路快速运输加入他们。波士顿的铁路发展的主要贡献是在金融领域,而不是技术。感兴趣的商家扩大内陆城市的贸易投资积极在1830年代,和1840年代的他们连接所有新英格兰端口;但扩大他们的影响力远被纽约州严格限制。纽约立法机构是冷漠无情的租船铁路预计从波士顿。波士顿在美国铁路建设中的作用是通过投资在遥远的和分离的铁路。它首先获得密歇根中央铁路的控制权,然后对其物理扩展,芝加哥,伯灵顿,昆西铁路。 This capital trail continued as Boston money dominated the Union Pacific; the Atchison, Topeka & Santa Fe Railway; and other important western lines.
南卡罗来纳铁路
商家在查尔斯顿发起了一项早期railroad-the南卡罗来纳州在130英里铁路是由一些测量世界上最长的铁路于1833年开业。但它是构造非常便宜。它不能被放置在沿著直接放置于持平或略微倾斜表面的大西洋海岸平原,承担在简短的文章,是为了允许表面清洗通过跟踪下。这种织物后也必须改善。Charlestonians的目的是转移流动的棉花从萨凡纳港,格鲁吉亚,年长的和更大的南卡罗来纳港。他们被认为是主要地区铁路,始于服务与一个火车头。希望初期操作将获得足够的利润,可能会提高留存收益和成功的赞助将来自增加贸易港口码头和扩展的行利用更广泛的腹地。
北美铁路在19世纪末和20世纪
美国铁路
在内部扩张
美国铁路发展的第一阶段,从1828年到1850年,最常涉及连接两个相对较大的城市,相当近的邻居。纽约和纽黑文,康涅狄格州,里士满,弗吉尼亚州,和华盛顿特区,or Syracuse, New York, and Rochester, New York, were examples of this phase of eastern railroad development. By 1852 this first phase was followed by six crossings of the阿帕拉契亚山脉链,在本质上是增量比对铁路首次提出将周边城市在一起,有一个新的路由策略的必要性。随之而来的是铁路的延伸到大陆的内部,从大西洋到太平洋。
在1850年代和60年代的预计这一行从旋转到辛辛那提,俄亥俄州辛辛那提,从密西西比河东岸的相反的圣路易斯,密苏里州,美国最大的商业城市内部。的宾夕法尼亚铁路在1852年到达匹兹堡;和公司开始寻求在中西部铁路二期合并成一条线从匹兹堡到韦恩堡,印第安纳州,那里芝加哥,成为占主导地位的结大大生产农业和工业地区的东部的草原。第一个铁路从东到芝加哥1852年2月,和不久行被迫开始向密西西比河和密苏里河。1859年,汉尼巴尔和圣约瑟夫铁路建成中部密苏里谷;它仍然最西风的铁路在内战期间。到1850年代初它已经变得明显,会有相当大的压力进行横贯大陆的铁路。
横贯大陆的铁路
第一个公开建议这样的一条线是由1844年的纽约商人Asa惠特尼。当时美国没有直接占有落基山脉以西的土地,尽管它行使共同占领的俄勒冈州国家直到1846年,当在条约与英国获得拥有太平洋海岸第42位和第49位之间的相似之处。惠特尼的铁路大会提出一条线从德卢斯五大湖主管,明尼苏达,俄勒冈州的国家。的墨西哥战争,通过添加加州、亚利桑那和新墨西哥美国领域,复杂的问题。南北地方主义的赞赏时,密苏里州西部的铁路项目将要求联邦政府和私人的努力,美国的做法。希望解决地区冲突,地形的陆战队工程师于1854年授权进行太平洋铁路公司的调查,该研究在西方几乎所有潜在的铁路线。
第49位并行的调查是在1890年代中期变成的大北方铁路。近邻,47平行调查,在1880年代初一直紧随其后北太平洋铁路。第41届平行调查,只有部分调查,勾勒出的对齐是建造了第一条跨洲铁路,联合太平洋铁路大盐湖和东部太平洋中部西方。35平行路线了岩岛线从孟菲斯Tucumcari、新墨西哥和西从那里Atchison,托皮卡,圣达菲铁路到洛杉矶。最南端的路线,第32平行,从什里夫波特,路易斯安那州,在德克萨斯州,然后通过1853年的加兹登购买中,圣地亚哥;这条路成为了南太平洋从洛杉矶到埃尔帕索。
建设始于1862年第41平行路线,被选定的接收联邦资助,而是因为的爆发内战相对较少的完成在联合太平洋铁路在1865年年底前战斗。在加州,小受战争影响,建设先进的更迅速。在1865年的最初时刻中央太平洋和联合太平洋感动向东;会议发生在1869年5月10日,在海角,犹他州。
的太平洋铁路在1869年证明了市场的盈利的操作仍然躺在未来有所行:一个往东的和一个西行的列车一个星期足够满足交通的需要。几乎花了一代人之前额外的铁路西海岸似乎是有道理的。1885年,圣达菲到达洛杉矶盆地和北太平洋铁路到达普吉特海湾。每个西方铁路现在必须塑造一个新的经济和地理战略。的自然领土通过垄断西部行试图完成地区普遍存在,在南太平洋(原中央太平洋),联合太平洋铁路,或圣达菲试图的铁路网络联系到太平洋西南,西北太平洋,和加州北部;只有联合太平洋成功了。美国铁路网基本完成了1910年最后一个横贯大陆的线,西太平洋铁路到奥克兰,加利福尼亚被打开了。
牵引系统的进步
柴油电动机车出现在1920年代。个人提供5000马力机车单位,这个数字等于所有的蒸汽机电力于1800年在美国。机车单位可以multicoupled和由一个工程师。它成为日常运行”单元列车包含100 - 150货车”,非永久性的耦合在一起,操作在一个长期携带一个商品,最常见的煤炭还其他矿物质或谷物。柴油电动机车不仅使此类操作常规化的运费可能也大大减少了劳动力需求。加油引擎只需要将重油在罕见的间隔;机车经常跑海岸只有变化的船员,加油。
在20世纪前三分之一的电气化铁路的标准(这是1895年第一次在这)进行。从来没有像在欧洲那样广泛,电气化今天尤其与美国东北部。这个区域集中的电气化意味着只有波士顿和华盛顿之间,华盛顿特区,联邦组装美国铁路公司系统拥有基础设施,寻求简单的高速铁路发展潜力。实验高铁项目在1960年代开始在东北走廊的宾夕法尼亚铁路电动地铁班车和纽黑文铁路柴油Turbotrains开始运行,自2000年以来,美国铁路公司运行其电动Acela特快列车在波士顿和华盛顿之间。2006年地铁班车(淘汰)达到每小时200公里(125英里)的速度在最好的部分,而Acela特快列车能够达到的速度超过240公里(150英里)每hour-though平均运营速度在整个路线要低得多,一般每小时约120公里(75英里)。
詹姆斯·e·万斯
铁路公司合并
贯穿整个20世纪美国铁路的所有权和组织发生了变化。并购是很常见的,破产宾州中央铁路在1970年成为原子核周围的东北铁路被加入到全国所有巩固铁路公司(联合铁路公司),由联邦政府在建立区域铁路1973年重组法案。新公司的跟踪扩展从大西洋到圣路易斯和俄亥俄河,北至加拿大。虽然成立一个独立的经营性公司,在其早期,即使借助联邦贷款,损失超过破产行失去了之前整合。1981年联合铁路公司首次盈利,1987年,政府向公众出售股票。经过几年的盈利操作,公司的资产购买由另外两家铁路公司在1990年代末,CSX公司和诺福克南方公司。
在几个月内宾州中央破产后,许多铁路申请州际商务委员会同意放弃城际客运服务。从1960年代初,铁路失去了每年数百万美元的客运铁路线的稳步下降的客流量,增加运营成本。例如,在1950年,有大约9000旅客列车服务,这些线略低于50%的城际交通。然而,到了1970年,只有大约450列车还在操作,总份额的客运量占7%。货运服务仍有小幅盈利,但客运服务,尽可能几乎世界上其他地方,只有大量的政府补贴。此时国会成立了全国铁路客运公司,或美国铁路公司,在1971年接管国家的私人铁路客运服务的公司。一个多世纪前,土地授予了刺激完成横贯大陆的铁路,但美国铁路公司的创建标志着第一次铁路客运服务收到了任何形式的直接从美国政府财政援助。新公司成立的铁路客运列车和运行也弥补某些设施的使用,包括跟踪和终端。都生了行政成本,如发生购买新设备,和管理调度、路线规划、门票的销售。票价收入从未足以支付操作和资产改良成本,因此,美国铁路公司定期收到联邦政府工作的补贴之外不断审查其操作和预算实践和定期来自国会的威胁减少甚至消除融资。
到了21世纪,铁路估计只占约1%的城际交通在美国。美国铁路公司负责约33800公里(21000英里)的追踪全国,尽管到目前为止的大部分客流量被发现在所谓的城市走廊,短期或中等距离的路线,与高人口的中心。尤其是东北走廊成为美国铁路公司最重要的服务领域。在这个大都市,延长大约从波士顿到纽约去华盛顿,华盛顿特区,the dense population presented a market that could be exploited by a fast modern rail passenger service. In 1976美国铁路公司接管了路线,如果直接追踪和设施的所有权。与此同时,联邦政府资助东北走廊改善项目开始升级路线高速和扩展电气化在整个路线。在1991年纽约和华盛顿之间的路线可以通过地铁班车在高速运行,由轻量级拖瑞典设计的7000马力的电动机车。地铁班车是Acela Express取代了2000年和2006年之间,他的乘用车和电力汽车是由庞巴迪公司,蒙特利尔的飞机和运输设备,与法国阿尔斯通公司合作生产电动汽车和其他电力设备。面对严重的航空航天飞机的竞争,美国铁路公司的频繁的列车服务已成为占主导地位的公共客运承运人在新的York-Washington走廊。2010年美国铁路公司声称超过一半的铁路和航空客运市场这两个城市之间,也在纽约和波士顿之间。
詹姆斯·e·万斯
托马斯·克拉克谢德
杰弗里·弗里曼艾伦
加拿大铁路
在其初期加拿大铁路建设受到了英国铁路实践,但是在十年的经验与北美经济和地理现实,美国人开始一个相当快速上升到主导地位,一直到现在。第一个交界的行之间完成缅因州波特兰,和1852年蒙特利尔;它被称为大西洋和圣劳伦斯河铁路新英格兰北部三个州和圣劳伦斯在魁北克和大西洋。在这条线的缅因州推动者的要求下,计5英尺6英寸(1676毫米)采用排除波士顿及其标准轨距铁路从参与。铁路开通后,国际公司被卖给英国公司和扩展,大干线铁路,最终构建一条线从下面的圣劳伦斯河口Riviere-du-Loup魁北克市萨尼亚的圣克莱尔河Ontario-Michigan前沿。大主干基础设施更昂贵的比其他铁路线上发现后在北美英国实践却摊在缅因州计5英尺6英寸,加拿大成为第一个广泛采用计。只后,铁路口岸的国际边界成为众多普遍不满意大树干的例子是完全理解广大加拿大线收窄至标准轨距。
的加拿大地盾横贯大陆的计划提出了一个严重的障碍。英属哥伦比亚英国直辖殖民地,那么担心的影响的淘金者涌入美国,它试图加入加拿大联邦。1871年总理约翰·a·麦克唐纳提供与加拿大不列颠哥伦比亚铁路连接网络在10年内。知之甚少的达成了协议,在哪里以及如何构建这样一个铁路。一个加拿大太平洋铁路调查开始的指导下桑福德弗莱明前首席工程师的整体铁路沿海诸省。有一些问题在加拿大地盾的最佳途径从卡兰德在安大略省东部(当时在加拿大东部的钢铁生产)在马尼托巴省东部草原的边缘,但简单的建设支持苏必利尔湖北岸。在大草原的选择似乎穿过落基山脉将被使用。弗莱明强烈支持新西兰金丝雀通过今天的碧玉附近,但铁路建设者选择踢马通过卡尔加里,因为它将西部铁路更接近49平行,因此屏蔽业务在加拿大西部与美国铁路的竞争。最后的问题解决的弗莱明调查路线是在英属哥伦比亚海岸山脉的使用。五路线范围之间的弗雷泽河流域南部和加拿大河附近的第54平行在朝鲜被认为是,但弗雷泽峡谷路线的口河被选中。到1885年,当加拿大太平洋铁路建成的加入追踪在不列颠哥伦比亚省Craigellachie Burrard入口,北弗雷泽的嘴,被选为一个新港口,并命名的乔治温哥华,英国海军船长进行了最详细调查的海岸。
加拿大太平洋铁路把最近一起形成的统治,但手术市场过于稀薄,其费用高和网络线有限。在曼尼托巴在20世纪的小麦农民寻求更多的铁路,和省鼓励行土地赠款的衍生物。本世纪头十年年底格兰杰道路之一,加拿大北方铁路、提升一行从蒙特利尔到温尼伯,然后连同它的草原铁路网络,第二个铁路通往太平洋海岸,使用新西兰金丝雀。第二个洲际线完成第一次世界大战期间,尽管战时通货膨胀导致破产的推动者。
在20世纪的第一个十年第三横贯大陆的线被先进的快速通过大量政府补贴。提议从Moncton建造铁路,新不伦瑞克港口附近的哈利法克斯和圣约翰,通过主要树木茂盛的土地在圣劳伦斯河的南岸李维斯相反的魁北克市。从这里开始,全国横贯大陆的铁路穿过加拿大地盾温尼伯。项目被加入一行的大树干。大干线太平洋铁路开始在温尼伯的肥沃带通过草原埃德蒙顿,继续向新西兰金丝雀那里传递和英属哥伦比亚中部Kaien岛上的一个全新的港口在加拿大阿拉斯加南部的狭长地带,命名鲁珀特王子。不幸的是添加两个新的横贯大陆的一年多时间内的大通胀将破产的担忧,导致他们回归公有制加拿大国家铁路在1918年。
从那时起,已经有进一步要求铁路在加拿大,主要是为了获得巨大的原材料。马尼托巴省的一个新港口丘吉尔在哈德逊湾在1920年代末。行圣劳伦斯湾北岸的被推到拉布拉多达到铁存款在1950年代。访问附近铅锌存款大奴湖“铁路资源”干草河在西北地区。不列颠哥伦比亚省最初接手一个私人公司,太平洋大铁路东部,影响到英属哥伦比亚铁路。甚至加拿大太平洋反映了这种越来越关注资源流动。1989年,它打开了麦克唐纳山隧道,西半球最长的隧道略高于14.5公里(9英里);它运行在罗杰斯通过在不列颠哥伦比亚的塞尔扣克范围。这反映了铁路流动转变在加拿大,在太平洋航运已超过跨大西洋航线。罗杰斯的陡峭的成绩通过需要巨大的辅助(推销员)引擎的马力。的交通隧道麦克唐纳山之下,略低于1%的塞尔扣克被夷为平地。
尽管加拿大的铁路150年加拿大脊柱连接分散的前英国殖民地到一个大陆国家,系统在21世纪面临着挑战。最重要的问题是铁路客运服务,在二战后的几十年里大幅跌落由于来自飞机和汽车的竞争。大部分的车辆变得过时,导致低效和昂贵的服务。1978年,加拿大政府成立通过加拿大铁路公司。作为一个皇家公司独立于CN和CP承担全部责任管理全国铁路客运服务(除了通勤线路和一些小地方行)。通过成立,希望它将允许一个规模经济不可能当CN和CP铁路运行独立的客运服务,从而减少所需的补贴支持加拿大的铁路客运系统。不幸的是,新公司获得所有权的CN和CP客运机车但没有购买任何跟踪;相反,它补偿通过列车的铁路运营的成本在他们的踪迹。这反而加剧了一个常年到达一个政府补贴的问题足以满足服务的运营预算和基金船队现代化、跟踪改进,和其他资本的发展。
如果在加拿大中部铁路运输的未来是不确定的,加拿大的北部有一个有趣的转变视为铁路最初建立开放边境已经转向为度假者提供引人注目的风景旅行。在西方,继任者原始横贯大陆的路由岩石登山者通过加拿大班夫和Jasper-wind雄伟的落基山脉。从温尼伯铁路穿过崎岖的湖和森林国家达到丘吉尔在哈德逊湾的海港。安大略省的两行是首先中央北部,从苏圣玛丽。玛丽通过Agawa峡谷,辉煌与硬木在秋天,北国,切入矿产丰富的加拿大地盾Moosonee,接近老詹姆斯湾毛皮。在魁北克线运行从圣劳伦斯湾北昂加瓦和拉布拉多的铁矿石存款是用来划独木舟的人,渔民和猎人进入最后的伟大的荒野地区的北美东部。
詹姆斯·e·万斯
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现代铁路
柴电运动和电子系统
与20世纪铁路达到成熟。铁路建设继续一个相当广泛的规模在世界上的某些地区,特别是在加拿大,中国、苏联和非洲。但在大多数的发达国家建设逐渐减少,直到下半年的世纪。然后恢复,首先需求的新城市运输铁路或现有系统的扩张,从1970年开始,创造的欧洲和日本的新高速城际客运线路。技术重点转移到更快的操作,更多的乘客,设施更大更专业的货运汽车,更安全、更复杂的信号交通管制系统和新型的动力。铁路在许多更高级的国家也发现自己在一个新的气候的激烈竞争与其他形式的交通工具。
上半年的20世纪,铁路技术的进步和操作实践是有限的。其中最深远的是柴油动力的完美作为更高效的替代蒸汽和更具成本效益的选择比电气化列车运动并不密集的地方。另一个是机械的移动信号和电话的交通管制方法,电力系统,使相当交通领域的集中控制。还重要的是第一个使用连续焊接铁路、主要贡献车辆骑,轨道寿命更长,减少维护成本。
从大约1960年起发达国家的铁路,被公路和空中竞争,迅速发展到一个新的技术时代。蒸汽牵引已经失去了北美和从西欧国家铁路时消失英国铁路1968年摒弃它。在中国这个世界上唯一的蒸汽机车工厂转向电力机车制造于1991年。柴油——电动牵引变得更加可靠和便宜,尽管电力牵引的性能特征和运营成本是优越的。但到本世纪中叶只有高流量的路由优化电力牵引的经济,尤其是因为沉重的资本成本的固定工作需要设置牵引供电系统。
在下半年的世纪,新技术取得了稳步减少电气化的初始成本,快速推进电力牵引的力量和性能相对于机车尺寸和重量。特别有影响力在这两方面是成功的法国开创性的电气化直接供应工业高压交流电的频率。这刺激特别大电气化项目在中国,日本,韩国,一些东欧国家,印度在特定的。这些铁路电气化已经在相当程度上保持他们现有的系统或,完美的机车能够处理四种不同类型的牵引voltage-whether交替或直接为新电气化current-adopted高压系统。电气化的另一个刺激了石油价格的急剧上升,实现对进口石油的依赖的风险1973年中东危机后作为燃料。今天只有少数西欧干线铁路路线仍由柴油牵引工作。
一些行业站在铁路的好处超过电子技术的突飞猛进,发现大量的应用程序从实时操作监控计算机交通控制和客户服务。潜力的固态设备小型化,提高车载组件电力牵引的发展是另一个关键因素。
最新的技术部署在高性能的集成设计跟踪和车辆、货运和客运、和航空运输发展高速客运系统的挑战和巨大的增长的私人汽车在提高国家公路旅行。联合技术开发保持高利率的干线运输的货运铁路组件,这可能的源或目标不再是直接rail-served经济。保持高质量的跟踪是降低成本的出现大范围的移动机械每个任务的能力,完成更新的线的长度压载水清洗或包装,超声波钢轨探伤、电子检查跟踪对齐。
发展中国家的经济增长
与此同时,新干线建设是相当大的发展中国家,提高线路能力是必不可少的原材料大部分运动扩大产业和促进地区社会经济发展。印度的铁路系统,轨道长度63000公里(39000英里),是世界上最广泛之一,虽然距离每年的乘客而言,它是世界上最繁忙的系统。(印度的山区铁路总共在2008年已被联合国教科文组织指定为世界文化遗产)。已经转换为双轨线,以及从蒸汽机车转向柴油电力或电力。
在1950年和1990年之间中国翻了一番国家系统的路径长度约54000公里(33500英里),并在1990年和2010年之间路径长度增加了一倍,约110000公里(66000英里)。中国现在是世界上最长的铁路网络。自1950年代末以来,铁路建设政策的变化。之前这段时间里,最关注的需要中国的东部,那里的大部分煤炭网络发现。从那时起,然而,更多的关注已经给铁路系统扩展到西部省份。这些项目,协调在国家层面上,与现行的模式在第二次世界大战之前,当外资铁路建在不同的地方没有任何试图协调和规范交通和通信系统。取得了自1990年以来的努力不仅加快新建筑也改善原来的铁路系统,包括等措施建设桥梁、铺设双轨道,并使用无缝线路。此外,重要的铁路电气化,和高速客运铁路服务正在安装。
高速客运线
即使在汽车和飞机已经崭露头角,铁路发展至关重要的技术和他们竞争城际市场。现在在火车制造商和铁路运营商的功能提供设备和服务,长距离运输乘客平均速度每小时200公里(125英里)或更多。事实上,在许多高速铁路,平均服务速度超过每小时300公里(185英里)并不少见。2007年4月的一个特殊的高速列车(TGV),由法国国家铁路、高速列车运行速度纪录每小时574.88公里(357.2英里)的一个测试轨道上在法国北部。在欧洲部分地区和东亚,高速铁路服务成为可能达到曾经关于目的地只有几个小时,乘客已经开始离开空气和公路旅行。这个运动是高度期望的一些经济规划者带来的好处在减少化石燃料的消耗,降低污染物的排放,缓解交通拥堵的高速公路和机场。
日本
建设新的高速铁路客运列车被日本首创。1957年的一项政府研究得出的结论是,现有的东京和Ōsaka之间的界限,建立日本历史记录的1067毫米(3英尺6英寸),是不能升级到人口稠密国家和工业化的需要Tōkaidō两个城市之间的沿海地带。1959年4月工作开始于一个标准的1435毫米(4英尺8.5英寸),515公里(320英里)Tokyo-Ōsaka铁路工程专用的流线型电动旅客列车。在1964年10月开业,第一新干线(日本:“新干线”)是一个直接的商业上的成功。1975年3月被扩展通过隧道Kammon-Kaikyo海峡在九州岛博多,完成1069公里(664英里)的高速路线从东京。其他线辐射向北从东京的城市在1982年完成新泻(Jōetsu线)和盛冈(东北线)。东北线随后在2002年将向北扩展到八,后来2010年的青森县。树枝从东北行山形于1992年开业,1997年秋田犬;从一个分支Jōetsu行长野也于1997年开业。段的长野的进一步扩展分支西富山和金泽在建自1990年代初。此外,一条线完成Yatsushiro和鹿儿岛九州西南部2004年;工作已经在自1990年代末从Yatsushiro延长这条线向北到博多。
日本“子弹列车”最初运行的最高速度每小时210公里(130英里),但速度稳步提高为了竞争与日益增长的客运航空运输。隼鸟号(“猎鹰”)的火车,在东北行于2011年引入,能够达到每小时300公里(185英里)。
西欧
除了它的自动调速信号系统,第一个新干线是派生的牵引,车辆和基础设施技术的1960年代。法国的第一条高速、高速列车(TGV),从巴黎到里昂,部分于1981年9月,在1983年10月,委托的产品集成基础设施和训练设计基于二十多年的研究。奉献的新行单一类型的高性能,轻量级的列车(永久耦合的、不变的车辆内置的牵引)使工程的基础设施与梯度陡峭的3.5%,从而减少土方工程成本,在不损害维护一个270公里(168英里)每小时的最高速度。TGV-Atlantique第二高速线,从巴黎到路口附近的勒芒和与现有的主要旅游线路服务法国西部,在1989 - 90年开放。这是用稍微容易统治梯度,允许最大操作速度提高到每小时300公里(185英里)。
法国建造了多行根据主计划将延长TGV服务从巴黎到法国所有主要城市,互连关键省级中心,和法国TGV网络插入高速系统出现在邻国。后者包括英国,一个铁路隧道下英语通道在1994年被打开。铁路隧道,被称为“欧洲之星”,直接连接巴黎和伦敦自2007年以来专线;这两个城市之间的旅行时间是2小时15分钟,使服务直接与航空公司竞争。伦敦和布鲁塞尔之间旅行欧洲之星也在不到两个小时通过连接巴黎和布鲁塞尔之间TGV的路线。自2009年以来,荷兰连接了城市的西方集团Paris-London-Brussels高速三角形。
1991年德国完成新Hannover-Wurzburg和Mannheim-Stuttgart线路工程进行客运列车以每小时280公里(174英里)和商品货运列车以每小时160公里(100英里)。这是德国的城际快车的开始(ICE)高速铁路网络,继续成长为进一步行构造,特别是在汉诺威和德国柏林(打开1998)和最繁忙的走廊,科隆是主要(2002)打开。
在意大利第一个Alta Velocita (AV;“高速”),运行250公里(150英里)从罗马到佛罗伦萨和专为300公里(185英里)每小时的最高速度,1992年竣工;第一段已于1977年开业,但进展之后一直受到资金的不确定性和严重的地质问题中遇到项目的隧道。一些金融争议后,线延伸北从佛罗伦萨到米兰和都灵和南从罗马那不勒斯,最后一个链接这些扩展于2009年开业。建设继续高速西路线从都灵到米兰和威尼斯维罗纳。
1992年西班牙完成一个新行,开车西班牙(大街;“西班牙高速”),马德里和塞维利亚(塞维利亚)之间建立不国家的传统宽1676毫米(身高5英尺6英寸)规但欧洲标准的1435毫米(4英尺8.5英寸)。其他路线从马德里之后,跑到巴利亚多利德在2007年,2010年在2008年巴塞罗那,瓦伦西亚。第一大街法国TGV列车设计,由阿尔斯通公司,但其他列车根据德国冰设计由西门子和西班牙设计建造的西班牙公司泰尔戈车和加拿大庞巴迪公司的一个部门。大街,能力最高时速超过每小时300公里(185英里),使600公里(370英里)的旅程从马德里到巴塞罗那在不到三个小时,正常的火车旅行时间减少一半,直接与航空旅行。
欧洲高速系统如上面列出每个国家分别授权和资金了。然而,有同时趋势一套共同的标准实例,在跟踪仪、电力、和暗示指向一个完全集成在未来欧洲高速铁路网。这个网络的开始已经在法国之间的高速服务有限,德国,比利时、荷兰、卢森堡国家比利时和荷兰。西班牙和意大利等国的夹杂物,分离其欧洲邻国的强大的山脉,雄心勃勃的计划的完成不仅需要铺设新跟踪项目和建立新的列车还钻隧道和建立高架桥能够支持高速列车。
在2016年,圣哥达隧道在瑞士南部了。它是世界上最长最深的铁路隧道,适应高速列车,减少货物和乘客的旅行时间之间的北部和南部欧洲,并生成一个主机的安全性和环境效益。
韩国,台湾,和中国
欧洲以外的国家韩国,台湾,中国是坚定地致力于建设高速客运线。在韩国主要的线,约400公里(240英里)长,计划运行之间的资本,首尔和釜山的南部港口。第一阶段,从韩国大邱市,2004年开始服务,第二个阶段,从大邱市到釜山,是在2015年完成。韩国系统采用列车根据法国TGV的设计。在台湾的主要高速线,运行约350公里(210英里)之间的资本,台北,Kao-hsiung的主要港口,于2007年开业。火车是日本设计,基于新干线。
中国高速铁路网络其他亚洲邻国相形见绌,事实上已成为世界上最大的。2010年约5000公里(3000英里)的铁路专用的高速列车,和中国政府参与一个巨大的公共工程项目,增加了高速网络在2020年超过15000公里(9000英里)——高速铁路总长度,将使中国比世界其他国家的总和。中国的高速铁路系统是双重的。下面一层是由列车运行200 - 250公里每小时(125 - 150英里)正轨也使用正常的客运和货运列车,在上层非常高速列车运行速度高达每小时350公里(215英里)在专用的轨道。非常高铁线路的范围从一个简短的115公里(70英里)的线连接首都北京的北部港口天津,开业于2008年,1300公里(800英里)的北京和上海的港口之间的界线,落成于2011年。另一个雄心勃勃的长途线路全长1000公里(600英里)之间的主要南部港口工业城市武汉和广州(广州)。武汉至广州,开业于2009年,是扩展北京1100公里(660英里),向北的目标完成的高速线之间超过2000公里(1200英里)的广州和首都。其他高铁正在建设东部和西部地区之间的柳叶刀,在上海和成都之间,中国西南部(2000千米,或1200英里)。最早的高速列车是日本和欧洲设计,建于中国和外国公司之间的合资企业,但在随后的中国列车制造商外国技术转移到他们自己的设计。
北美
自1970年代以来,各种方案的高速铁路已经先进的在美国,广泛分离人口中心和相对较低的化石燃料的成本往往使政客们更愿意资助高速公路和航空旅行比铁路旅行。2009年联邦政府提议花数十亿美元10日高铁项目,长期以来一直在学习的不同阶段。这些包括线在加州圣地亚哥(从萨克拉门托),佛罗里达州(从坦帕到奥兰多和迈阿密),中西部地区(与芝加哥作为一个“集线器”等线路将辐射城市底特律,密歇根州俄亥俄州辛辛那提;圣路易斯,密苏里州;和明尼阿波利斯。保罗,明尼苏达州),东北走廊(跟踪和其他基础设施将会改善允许现有服务方法真正的高速度)。提议的新建筑,最可能的是一条线,从萨克拉曼多,加州的首都以南800英里(1300公里)通过旧金山和洛杉矶到圣地亚哥,靠近边境的Mexico-though甚至之后的第一个主要部分,在旧金山和洛杉矶之间,不会在2020年之前完成。一些州政府拒绝参与项目,坚持从长远来看他们的国家将不得不花更多的钱比行价值在创造就业机会方面,减少污染和交通,乘客使用。
在加拿大铁路长久以来的关心的是找到一种方法来满足乘客的需求越来越大运动在1320公里(820英里)的中央走廊从魁北克市东部延伸至蒙特利尔、渥太华和多伦多到温莎在西部地区,其中包含加拿大一半以上的人口。几点建议了翻交通走廊的高速线类似于欧洲或美国东北部。
磁悬浮
作为替代基于传统flanged-wheel高速铁路车辆,磁悬浮技术,或磁悬浮问题受到越来越多的重视和研究,但其实际应用一直受到成本限制,安全问题,满意传统高速系统。磁悬浮车辆上气垫由车载设备之间的电磁反应和另一个嵌入在其导轨。推进和制动是通过直线电机系统的频率和电压变化体现在车辆上的导轨和反应磁铁。两个系统已经开发出来,德国和其他日本。德国的系统,称为磁悬浮列车,实现悬浮磁引力;深边坎毛对其车辆,包装外钢圈的导轨,包含悬浮和指导电磁铁,精力充沛的时候,吸引铁磁电枢rails在导轨的四肢和车辆。日本的技术是基于大功率磁斥力,氦冷却超导磁体的车辆和线圈相同极性的导轨。在试车跑道在日本,一个可以容纳三辆载人使用这种技术的训练获得的速度每小时581公里(361英里)在2003年。
技术一直在努力寻找实际应用,然而。1984年磁悬浮应用在英国短途,伯明翰机场之间的完全自动化,低速航天飞机和附近的城际铁路站。航天飞机在1995年取代了更便宜的电缆系统。在2020年,只有六个商业运作中的磁悬浮:一个在日本,两个在韩国,和三个在中国。唯一的高速磁悬浮线路是航天飞机的一个机场,上海浦东国际机场之间运送乘客和城市中心。上海系统,基于德国磁悬浮模型,使得洪(18)旅行在八分钟。创建高速城际列车的路线,然而,始终缺乏政治支持。建议延长上海行200公里(120英里)杭州失败面对竞争从传统的高速铁路技术。即使在德国,磁悬浮技术的国家之一,建议400公里(240英里)的汉堡和柏林之间的界线,甚至35公里(22英里)的航天飞机在科隆和杜塞尔多夫机场未能获得支持。在日本日本中央铁路公司提出了建设286公里(178英里)的磁悬浮线路连接东京和名古屋之间来缓解不堪重负的新干线这两个城市,但该服务不会开放到2027年,与2037年大阪的扩展计划。
估计,定期提交建设磁悬浮城际线,这将需要一个导轨升高,表明项目会比新的更昂贵的每公里高速wheel-on-rail之间相同的点。在欧洲许多新的高速wheel-on-rail线路兼容传统的铁路,高速列车可以经常自由范围超越极限的新行。磁悬浮线路是完全不相容的;采用磁悬浮可以开始复制现有的铁路城际网络,它的飞速发展传统铁路速度将经济逻辑。
托马斯·克拉克谢德
杰弗里·弗里曼艾伦
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当前铁路运输的发展记录和解释简的世界铁路(年度)。提出了铁路技术的历史杰弗里·弗里曼艾伦,铁路:过去、现在和未来(1982);乔治·h·特鲁里街(排版),历史的北美铁路指南ed更新。(1991);卢修斯毕比和查尔斯·克莱格,听到火车的打击:美国在铁路时代的绘画史诗(1952);杰弗里·弗里曼艾伦,二十世纪的铁路(1983);和古斯塔夫红,蒸汽机车的世界(1974);最初发表在德国,1974)。
杰弗里·弗里曼艾伦,世界上最快的火车,从蒸汽的TGV的时代,第二版。(1992年),是高速铁路的历史通过20世纪著名的英国铁路的作家。雅各布·莫尼耶,快速通道:法国铁路现代化和TGV的起源,1944 - 1983(2002),探讨了技术背景和政治决策,导致法国高速铁路系统。克里斯托弗·p·胡德,从高速列车新干线:现代日本的象征(2006年),是一个研究的重要性在现代日本新干线的身份。乔纳森·s·菲舍尔(主编),高速铁路:背景和问题(2010),是一家集论文和公开的文件问题上面临的发展高速铁路在美国。
弗雷德·w·Frailey,《暮光之城》的火车,扩大。(2010),考察了社会和技术力量,带来了二战后美国铁路客运的衰落。其他学术详细说明历史,由史密森学会的前馆长约翰·h·白,美国铁路客车(1978)和美国铁路货车:从Wood-Car时代的到来(1993)。迈克·谢弗和迈克·迈克布莱德,货运列车车(1999年),是一个说明流行的所有类型的美国货运汽车的历史。
铁路的历史经常解决他们的社会和政治影响,如尼古拉斯的信仰,世界铁路(1990);Patrick O ' brien,铁路和西欧的经济发展,1830 - 1914(1983);Albro马丁,铁路胜利:增长、拒绝和重生的一个至关重要的美国部队(1992);和克拉伦斯·b·戴维斯et al。(eds),铁路帝国主义(1991)。
现代的牵引系统的主题维拉斯d Nene,先进的城市轨道车辆推进系统(1985);和做艾滋病病毒安德鲁斯,铁路牵引:机电铁路牵引的原则(1986)。
杰弗里·弗里曼艾伦
托马斯·克拉克谢德
詹姆斯·e·万斯