钢铁之路历久不衰
《儆醒!》驻英国通讯员报道
把货物和人从一个地方运送到另一个地方,怎样做可以又便宜又快捷呢?这一直是个问题。工业革命爆发,原料需求增加,从此铁路在解决运送问题上日形重要。今日,在这个越来越倚赖交通工具,也越来越注重环境保护的世界里,很多人要对铁路刮目相看。
铁路的发展过程是怎么样的呢?a铁路在现代社会中又发挥什么作用呢?铁路的前景又如何呢?
19世纪的发展
1804年,英国康沃尔郡工程师理查德·特里维西克设计了一台蒸汽机车,能够拖着重10吨的铁条以时速8公里走过长14公里的路轨。但这个高兴时刻维持不了很久,脆弱的路轨因抵受不住机车的重量而被压坏了。问题是,要设计一台机车,重量足以令机车紧贴铁轨以免滑出轨道,但又不能太重,以免破坏轨道。
八年后,约翰·布伦金索普为约克郡矿场的机车设计了锯齿形轨道。接着威廉·赫德利发明用蒸汽动力推动齿轮,再由齿轮推动一对以上的车轮,这就解决了轮子跟路轨接合的问题。从此以后,列车一般都在平滑的路轨上行走。直至1820年,每节长6米的熟铁车轨研制成功,能承受更大更重的蒸汽机车。
英国的斯托克顿往达灵顿铁路在1825年打出名堂,由蒸汽推动的客运列车承载69吨货物,载客600多人,走过长34公里的轨道,时速最高达24公里,为当时世界创举。车上其中一名乘客是来自美国马里兰州巴尔的摩的埃文·托马斯,他回老家后说服了当地的商人在城内建铁路,取代挖运河的计划,于是1827年巴尔的摩往俄亥俄铁路正式通车。
钢轨的回弹力比熟铁轨强约60倍,遂成为兴建路轨的必然选择。英国1857年就开始用钢轨行车,到1870年,这个国家的铁路网络已伸展至超过2万公里。伦敦《泰晤士报》指出,铁路的出现影响“非常深远,还没有铁路之前,大部分人几乎从未离开过自己的村庄”。
在其他地方,铁路数量也不断增加。例如1847年,瑞士苏黎世的阔人开始派家仆乘坐刚通行的铁路列车往邻近城市巴登,把他们爱吃的西班牙面包带回家,就这样瑞士人与铁路结下了长达150年的不解之缘。
铁路对美国的发展产生重大的作用。1869年北美首条州际铁路完工,贯通东西两岸,打开了美国西部的大门,殖民迅速增加。1885年,加拿大首条越省铁路完工,以魁北克省的蒙特利尔为起点,终点是不列颠哥伦比亚省的温哥华。铁路在世界各地踏入了全盛期了。
推进力的演进
随时间过去,铁路的管理人员开始设法提高铁路系统的效益,他们发现用柴油或电力推动的机车,效能是蒸汽机车的2.5倍,营运起来会更合乎经济效益。虽然柴油机车的制造成本比蒸汽机车高,但胜在适应力强,可以减少机车数量。电动机车的好处则在于速度快,污染少。但即使珠玉在前,很多地方还是继续采用蒸汽机车。
在法国,早在第一次世界大战之前,郊区的铁路已经开始用电动机车了,战后更延展到长途路线。在日本,由蒸汽到柴油到电动的演进过程已差不多完成了。《日本蒸汽机车》指出:“花在燃料和工人的成本提高,是促成演进的主要因素。……另一个主要原因可能是,蒸汽火车已经不合时宜,不受大部分现代人所欢迎。一般乘客都不喜欢坐火车坐得满脸是灰;他们又要舒服又要快。”印度铁路的一个发言人表示同意说:“我们总不能抱着蒸汽火车不放,大家都要快,蒸汽机车已经是古董了,而且对环境也不大好。”
由于速度与承载量是经营现代铁路的成败关键,管理阶层亦正研究其他的发展方向。英国有很多现代化电动载客列车都有固定的车厢排列设计,列车只有一端是机车,另一端则是设有驾驶间的列车长车卡。
铁路电动化的过程也不是一帆风顺的。用直流电的第三轨及架空电缆都要靠许多电力分站才能保持足够电力。但随着电压相对比较高的交流电系统发展成功,能够使用较轻的架空电缆,再加上较小较轻的电动马达,降低了营运成本,现在用交流电源的长途火车也能够畅顺地在铁路上奔驰了。
轻型铁路注入新活力
轻型铁路b的发展使铁路今日能重振雄风。全世界的城市区域不断扩大,于是不断有新的电车道路系统面世。在澳大利亚悉尼,据报交通部门首长认为,放弃市内的电车系统是一个错误的决定,于是轻型铁路得以乘时而兴。
与本世纪初英国城镇的做法刚刚相反,大部分欧洲城市依然保留有百年历史的电车网络。《独立报》说:“在苏黎世,电车是马路霸王。每当有电车驶近交通灯,灯号就会立即转为绿色,保证电车无须停下来等候。……电车总能准时到站。”
一名意大利环保学者表示,地下铁路在人口以百万计的城市里表现出色,电车则在有50万或以下人口的城市里有最佳表现。
电车在路上行走的方式跟其他车辆几乎没有两样。由于轻型铁路的运载量比传统的机车和车卡都少,路轨和桥梁在坚固程度上的要求也相应减低。电车有大窗户,让人看得见车里的状况,乘客于是感到更安全。研究英国设菲尔德交通的报告《从电车到超级电车》评论说:“电车的路线设计有无与伦比的灵活性,这使现代电车能兼具列车的速度和公共汽车的方便。……电车的运作干净,没有废气,对生态系统造成较少破坏。”《泰晤士报》则评论说:“在繁忙时段,电车比汽车快,对环境的损害也比较少。”
更快更安全?
法国高速列车(TGV)、市际快线(InterCity Express)、欧洲之星(Eurostar)、意大利的高速列车“小钟摆”(Pendolino)、日本的新干线子弹火车系统——现代化高速列车简直是层出不穷。列车设计师为提高速度和安全程度,发展出各种创新的方法来应付高速铁路运输所遇到的问题。建筑铁路时避免弧度过大,这使法国高速列车的时速能超越200公里。
欧洲之星列车穿梭英伦海峡隧道,将伦敦和巴黎及布鲁塞尔连接起来。英国段的旧式路轨限制了列车的速度,但列车驶到法国段和比利时段的时候,就能以时速300公里的速度飞驰。搭乘欧洲之星,由伦敦到巴黎只需要3小时,由伦敦到布鲁塞尔只需要2小时40分,这样,列车顿时成了渡轮和飞机的劲敌。但是速度怎么可能提升到那么高呢?
在日本,工程师为了避免列车脱轨,于是发展出车卡重心比较低的轻型列车。传统的列车在每一个车卡底下都有一对转向架,各转向架都带着一组轮子,但是欧洲之星列车(两个驾驶卡之间共有18个车卡)每两个车卡之间只有一个轮形的转向架,这样做减少了行走时的振荡程度和列车的重量,行车就能更顺畅更快。
高速列车的信号系统与古老的旗号有很大分别,就是跟很多传统铁路依然援用的灯号比较,也很不同。车上的电脑在列车飞驰之际把司机需要知道的一切都显示出来。中央信号站利用复杂的通讯系统控制铁路全程运作。
设计师也设法在传统的路轨上增加列车的速度。其中一个发明就是“倾斜”列车,行走意大利至瑞士路线的“小钟摆”列车就是以这种技术为特色的,瑞典的X2000列车也一样。X2000列车行走斯德哥尔摩至哥德堡的蜿蜒路线,时速最高达200公里。由于悬挂减振器和辐射形自动转向架的巧妙结合,列车即使高速走过弯曲的路轨,乘客也几乎感觉不到离心力引致的不适。
报告显示列车的速度越来越快,可怕的脱轨意外时有发生,我们不禁会问:我们要牺牲乘客的安全来换取更快的速度吗?1997年英国发生重大的铁路意外唤醒了人们的警觉性。《星期日泰晤士报》报道,未来的“铁路系统都会装设有电子控制器,能更快探测到紧急事故”。新设备包括一套新的无线电传送信号系统,能把无线电信息直接由铁路网的管理中心传送到驾驶室。此外,像在很多欧洲国家和其他地方的标准一样,自动保护列车刹车装置即将成为英国列车必须具有的设备。如果司机未能对车轨旁的紧急灯号作出反应,列车会自动刹制,确保列车能安全停下。
未来是磁浮世界?
一般重型路轨列车,或是大城市的地下铁路,列车行走时都难免发出尖锐响亮的声音,这些列车的乘客无疑认为更稳定更安静的旅程会是一种享受。巴黎地下铁路有些路线的列车用塑胶轮胎,使乘客坐得更舒服,但与最新的铁路发展相比,就显得平平无奇了。
传统火车所用的钢轨限制了火车的速度,工程师为加快速度,正发展磁浮火车,也就是令火车悬空浮在路轨之上。列车利用强力的电磁力悬浮车身,因此能在几乎全无摩擦力的情况下,达到超过500公里的时速。事实上,据伦敦《泰晤士报》报道,于1997年12月13日,日本一列磁浮火车无论有人驾驶还是无人驾驶,都达到时速531公里,刷新了世界纪录。
蒸汽机车迷,就是爱好、拥护蒸汽机车的人对蒸汽机车情有独钟,其他人对柴油列车与电动列车也推崇备至,如此看来,铁路前景是一片光明的。至于列车和轨道最后会发展成什么模样,日后自有分晓。不过至少在目前,铁路仍然会长伴我们左右。
[脚注]
a 根据《袖珍牛津英语词典》,英语的“铁路”(iron way或iron road)这个词早在19世纪已经在美国出现。
b 根据《不列颠百科全书》,轻型铁路列车是“有轨电车在技术上的分支”,在专用路轨上和在街道上都能够行走。
[第22页的附栏]
车轮上的王宫
英国铁路博物馆位于约克郡,其中收集了一系列豪华的火车卡,都是旧日的王室座驾。从1842年至1977年间,英国共有过28列王室火车。单在维多利亚女王(1837年~1901年)在位期间,专门为她而制的火车就不下21列。女王完成了第一次火车旅程后,表示“相当满意”。
维多利亚女王的儿子英王爱德华七世决定不坐母亲的专用列车,于是又制造了三列新的火车。后来英王乔治五世和玛丽王后把这些火车改良成新式火车,并加建了第一个火车上的浴室。
[第24页的附栏]
安全第一
为了防止罪行发生,铁路上的安全措施正不断改良,各处也装设了摄影机和锁。但是要使你的旅途更加安全,有什么可以做的呢?以下是一些建议:
• 财不可露眼。
• 如果有独立房间,要把门锁上,注意窗户。
• 把贵重物品分散放在行李和衣物中。
• 遭到威胁时切勿反抗。
• 试试带一个盛钱不多的钱包,“以假乱真”。
• 带备身分证明文件的副本。
[鸣谢]
1997年3月22日《每日电讯报》。
[第22,23页 的图片]
1.美国1886年的“湖畔飞车”
2.1893年的列车(Schweizer Centralbahn)
3.英国的B1型列车,1942年
4.1872年的“西风号”
[鸣谢]
Early American Locomotives/Dover Publications, Inc.
[第24,25页 的图片]
1.日本的500型新干线列车
2.法国的欧洲之星
3.法国高速列车(TGV)
4.法国的THALYS PBA列车
[鸣谢]
Copyright: Eurostar/SNCF-CAV/Michel URTADO
Copyright: Thalys/SNCF-CAV/Jean-Jacques D’ANGELO