城轨系统

**都市軌道運輸**（英語：Urban rail transit，中國大陸稱作**城市軌道交通**，香港稱作**鐵路集體運輸**），是城市公共運輸系統中的一個重要組成部分，泛指在城市中沿特定鐵軌運轉的公共運輸工具。

## 類型

都市軌道運輸系統是對此一系統的現象進行描述的命名方法，「城市」指在人口稠密的城市地區，「軌道交通」是指以軌道形式為主的交通模式，其中又包括了通勤鐵路、地鐵、捷運、輕軌、單軌鐵路、路面電車、導向公車、纜索鐵路及索道（可能亦包括無軌電車）等多種類型。

都市軌道運輸在中國大陸的定義是：「採用專用軌道導向運轉的城市公共客運交通系統，包括地鐵系統、輕軌系統、單軌系統、路面電車、磁浮系統、自動導向軌道系統、市域快速軌道系統。」

### 地鐵

大多數的都市軌道運輸系統都建造於地底之下，故多稱為「地下鐵路」，或簡稱為地鐵、地下鐵。由於為了配合修築的環境，也有地面及地上的路段存在，因此通常涵蓋了都會地區各種地底與地面上的高、中運量交通運輸系統。

### 捷運

在臺灣，高運量與中運量的都市軌道運輸系統通常被稱為「捷運」（MRT），用法類似於地鐵，是為了區別臺灣鐵路的地下化區段而新創之詞彙，與運能較低的輕軌運輸（LRT）相對。馬來西亞的捷運也是類似的用法。但在中國大陸或香港，「捷運」一般是指旅客捷運系統。

### 通勤鐵路

通勤鐵路一般是指利用現有的城際鐵路改建升級，使之能提供短距離運輸服務之路線，但沒有十分明確之定義，在部分鐵路發達的國家與地鐵之界線十分模糊。例如香港的港鐵東鐵線是重型鐵路系統，服務對象同時包括短距離通勤乘客和中長距離的跨境乘客。日本各都會區鐵道路線，如東海道線，服務對象也同時包括短距離通勤乘客和中長距離跨縣的城際乘客，更甚者會與地下鐵路作直通運轉，但也有專門用於通勤的路線，如山手線。2000 年後的台灣鐵路亦開始推行「捷運化」，逐漸納入都市軌道運輸的一環，不再僅以服務中長程運輸為主。

### 輕軌（輕鐵）

「輕軌」與「地鐵」的區分方式在於路線適應能力的不同，「輕軌」指具備和汽車混合行駛能力的都市軌道運輸系統，而「地鐵」指不具備和汽車混合行駛能力的都市軌道運輸系統。輕軌電車由於可以與其他交通工具共同使用道路路面，因此有時習慣上可能不被算在都市軌道運輸系統範圍之內。但是隨著現代公共運輸技術的發展，也有越來越多的城市採用路面電車或輕軌混合的方式，在腹地寬廣的地方與汽車共用道路路面，在腹地狹窄的地方則單獨使用高架軌道，根據具體情況靈活設站，兩者的分界也越來越模糊。港鐵便包括一個擁有十二條路線的輕鐵系統。
然而在中國大陸地區，修建於地上或高架橋上的都市軌道運輸系統及國鐵通常可能被錯誤地稱為「輕軌」，如廣珠城際鐵路、武漢地鐵 1 號線。除此之外，中國大陸鐵路從業者及愛好者也常把使用地鐵 C 型列車等中運量列車的都市軌道運輸稱作輕軌，因其使用的軌道重量確實輕於一般鐵路。2015 年，高雄捷運環狀輕軌部分路段通車，成為台灣第一條通車的輕軌路線。2019 年 12 月 10 日，澳門輕軌氹仔線部分路段通車，成為澳門第一條通車的輕軌路線。

### 路面電車

最早並在商業上取得成功的路面電車線於 1881 年座落於德國柏林，該線最初以導電軌供電，但於 1883 年改為使用高架電車線。十九世紀末至二十世紀，路面電車曾經是眾多城市內部公共運輸的主力，基本上是輕軌運輸系統分類下面的一種。在歐美、澳洲、日本及中國等地，路面電車曾經相當普及，大中城市如舊金山、墨西哥城、倫敦、馬德里、赫爾辛基、雅典、伊斯坦堡、上海、北京、天津、廣州、哈爾濱、瀋陽、長春、大連、鞍山、京都、大阪、廣島、墨爾本等均有建設。二戰結束後至 1970 年代，由於汽車技術成熟及普及，很多城市（如洛桑、孟買、雅加達、曼谷、伯斯、雪梨等）的路面電車系統被認為阻礙路面交通而被拆除，大部分相關服務被公共汽車取代。在中國，僅有長春、大連的路面電車還保留或改建，作為普通（非觀光）市內公共運輸工具。在 1990 年代起，歐美、澳洲等地重新展開路面電車的建設，都柏林、倫敦、伯明罕、雅典、伊斯坦堡、渥太華、休斯頓、雪梨等曾全面淘汰路面電車的城市均重新引入了路面電車系統。中國大陸則於十一世紀重新開展了新一輪的路面電車建設，包括南京、瀋陽、淮安、蘇州、上海、北京、佛山、海口等大、中型城市均建設了現代化的路面電車線。而於香港港島運轉的電車全部採用雙層電車，為全球現存唯一全數採用雙層電車的電車系統。

### 單軌鐵路

單軌鐵路是一種新型的運輸工具。其適應性高：爬坡能力強、轉彎半徑小、視覺衝擊低，但運能則相對較低。故此常用於人口非常密集的都市核心區或地理限制較大的近郊地區作擴大鐵路服務範圍之用，規模中等的城市也可作為鐵路網的骨幹。例如日本的東京單軌電車、馬來西亞的吉隆坡單軌列車、新加坡的聖淘沙捷運及中國大陸重慶市重慶軌道交通二號線和三號線。

## 歷史

由於地面鐵路的發展歷史早於地下鐵路，不少同樣屬於都市軌道運輸的通勤鐵路落成的歷史比地鐵悠久。譬如在倫敦，滑鐵盧至雷丁線九橡樹至沃金段、九橡樹至列治文段（當時屬倫敦及南安普敦鐵路）先後於 1838 年及 1846 年落成，並於倫敦市郊設立車站。這比 1863 年通車的大都會鐵路（倫敦首條地鐵）悠久。在紐約，通勒鐵路長島鐵路（主線於 1844 年全線通車）的歷史亦較紐約地鐵（高架段最早部分於 1868 年通車、地下段於 1904 年通車）悠久。

### 地下鐵路

世界上首條地下鐵路系統是在 1863 年開通的英國倫敦大都會鐵路，是為了解決當時倫敦的交通堵塞問題而建。當時電力尚未普及，所以即使是地下鐵路也只能用蒸汽機車。由於車輛釋放出的廢氣對人體有害，所以當時的隧道每隔一段距離便要有和地面打通的通風槽。

## 用途

### 客運

絕大多數的都市軌道運輸系統都是用來運載市內通勤的乘客，而在很多場合下都市軌道運輸系統都會被當成城市交通的骨幹。通常，都市軌道運輸系統是許多都市用以解決交通堵塞問題的方法。

### 貨運

美國的芝加哥曾有用來運載貨物的地下鐵路；英國倫敦亦有專門運載郵件的地下鐵路。但兩條鐵路已先後在 1959 年及 2003 年停用。

### 人防

在戰爭（如第二次世界大戰）時，地下鐵路亦會被用作工廠或防空洞。不少國家（如韓國）的地鐵系統，在設計時都有把戰爭可能計算在設計內，所以無論是鐵路的深度、人群控制方面，都同時兼顧日常交通及國防的需要。

### 避開惡劣天氣

有些地方的地下鐵路建築在地底下為的不單是避開地面的繁忙交通及房屋，還有為避免鐵路系統受到戶外的惡劣天氣的破壞，負面教材有莫斯科地鐵地面線：4 號及 12 號線，受到極端寒冷天氣的肆虐導致維修費用已經遠遠高過地下線的建造及維修費用。

### 國力象徵

另外，都市軌道運輸系統亦被用作展示國家在經濟、社會以及技術上高人一等的指標。例如前蘇聯的地下鐵路系統便以車站裝飾華麗出名，而朝鮮首都平壤的地下鐵路系統亦有堂皇的裝飾。

### 觀光

部分軌道交通兼有觀光用途，如東京百合海鷗號、上海外灘觀光隧道等。

## 技術

### 車輛

最初的城市軌道系統車廂是木製的，後來改為鋼製以減少火災發生造成的危險。自 1953 年開通的多倫多的地下鐵路，車廂開始再改良為鋁製，有效減少維修成本和重量。

### 隧道

很多地下鐵路行走的隧道，都比在國鐵上的更小；所以一般而言地下鐵路的列車體積一般比較小。有時隧道甚至會限制列車的形狀設計，例如倫敦地鐵的部份列車便是。

### 能源

為了加密班次、減少城市內部的空氣污染，大部分城市軌道系統均採用電力為動力來源。雖然如此，仍有部分系統（主要為通勤鐵路）並未電氣化，需要以柴油作為能源。以柴聯車提供服務的系統包括印尼泗水 (印尼) 通勤鐵路、英國奇爾特恩主線（於大倫敦提供通勤列車服務） 等。

### 動力

大部份的城市軌道系統都是使用動力分散式的列車組列車（即使用動車車廂，每一節車廂都擁有自己的動力），而不使用動力集中式列車。如果使用動力集中式，經常出現推拉運作。

### 駕駛

大多數均需要司機駕駛，但近年部份較為先進的國家開始引入列車自動操作系統。在倫敦、巴黎、台北、高雄、新加坡和香港、上海等地的個別線路上，司機僅負責啟動、開關門等的簡單操作而毋需控制列車。現在部分路線更能做到全自動駕駛，車上無須司機操作列車，由控制中心的電腦集中控制，以節省人力成本，例如溫哥華 Skytrain、新加坡地鐵、文湖線等。

### 軌道和車輪

一般的城市軌道系統使用鐵軌和金屬車輪。但近年來亦有系統使用混凝土路軌或橡膠車輪（和一般機動車相近），或兩者兼用。

## 營運

### 資金來源

都市軌道運輸系統的營運方式可大致分為兩種。一是由政府或自治團體來興建、營運，被稱為公營。另一個則是由民營企業興建、營運，是為民營。同時還存在著第三種營運方式，經營者雖然是民營企業，但出資者則是公營團體，即 PPP 模式，這在歐洲和日本較常見。

由於興建都市軌道運輸需要大量資金，主要資金來源為政府提供，或向銀行借貸。自香港鐵路有限公司以地產（主要為車站／機廠上蓋發展為地產計畫）補助鐵路營運模式獲得成功後，各地已有不少都市軌道運輸公司仿效（如深圳地鐵集團）。這種模式以政府提供車站及／或機廠地皮，作交通系統的興建資金來源，由都市軌道運輸公司尋找地產開發公司合作開發上蓋計畫。

### 收費方式

目前大多數國家的軌道交通票價是按照乘坐距離（或依距離劃分不同區間）來決定的，搭乘愈遠需付的票價愈高。在一些歐洲國家如英國、德國等，軌道交通的票價採取地域制，以某地方為中心，向外輻射來劃定收費區，按收費區計價。對於路線長度較短的系統和社會主義國家，如莫斯科地鐵和以前的北京地鐵軌道交通系統的票價無論時間還是乘車長度的長短都是定額的。很多國家組織了交通營運聯合體，軌道交通系統與其他大眾運輸工具進行票證整合，軌道交通系統的車票在其他交通工具（如公共汽車或地區鐵路）上也能使用。

很多都市軌道運輸系統導入了自動收費系統，這樣可節省大量人工，節省營運成本。只要插入專用車票或 IC 卡，自動收費系統的驗票閘門就可自動放行。在日本，都市軌道運輸系統的自動收費裝置還有諸如自動判定票的餘額是否不足與判定使用次數等智慧功能。

另外在德國和奧地利等國，軌道交通系統營運採用實行「自助餐制」（信用乘車方式）。全面廢止在車站內驗票，而是在車內進行突擊驗票。在這個情況，若是逃票要繳交正常票價 8 倍以上的高額罰款（這些國家內的其他市內交通機關也施行同樣的制度）。若境外遊客逃票超過一定次數，甚至會影響該遊客的誠信檔案以至於無法成功辦理第二次簽證。

## 運轉

### 運轉間隔

由於都市內交通運輸擁塞，大眾普遍要求「不需要太長等候時間就能搭乘」。為此列車的運轉間隔通常被設定 10 分鐘以下，莫斯科在交通尖峰時段更是一分鐘就有一班次。但在一些較長或客流量少的路線班距可在 10 分鐘以上，如大連快軌 3 號線低峰時段、台北捷運小碧潭支線全日等。

### 運轉模式

絕大多數的路線均是各站皆停。但通勤鐵路或部分路線長度較長的地鐵，會有開行快車，快車會不停一些較小型的車站，如廣州地鐵 21 號線、北京地鐵 6 號線、倫敦伊利沙伯線等。

### 運轉時間

世界的大部分的軌道交通線路，從早晨 6 點營運到凌晨 12 點左右。通常於早晨 4 點至 7 點發首班車，晚上 10 點至凌晨 1 點發末班車。倫敦（僅限週五、六晚上）、芝加哥和紐約是少數的例外，24 小時通宵營運。

## 參見

* 地鐵列表
* 中運量系統列表
* 路面電車與輕軌系統列表
* 世界都市軌道運輸年乘客量列表
* 地鐵站
* 地下化鐵路之空氣動力：活塞效應
* 隧道洞口微壓波噪音

## 參考文獻

## 外部連結

* （英文）Urbanrail.net（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 建標［1999］81 號《城市快速軌道交通工程計畫建設標準》
* 地鐵限界標準 \_\_CJJ96-2003
* 建標 １０４－２００８《都市軌道運輸工程計畫建設標準》
* GB 50490-2009 都市軌道運輸技術規範