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轨距

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各国铁路的轨距

軌距(track gauge)亦即軌道距離,是鐵路軌道兩條鋼軌之間的距離,以鋼軌的內距為準。國際鐵路聯盟在1937年制定1435毫米(4呎8吋半)為標準軌距,又稱國際軌距。通常,比標準軌寬的軌距稱為寬軌,比標準軌窄的稱為窄軌。一般窄轨铁路适用於山路,而宽轨铁路则有更好的高速稳定性。

雙軌距或多軌距鐵路舖有三或四條鋼軌,讓使用不同軌距的列車都可行駛。

標準軌歷史[编辑]

標準軌由最先使用鐵路的英國提出。設計及建造史托頓-達靈頓鐵路英國工程師喬治·史提芬遜提出4呎8½吋的軌距,並成功說服火車製造商生產4呎8½吋(即1435毫米)軌距的機車及車輛。由於史提芬遜成功設計的鐵路是眾人模仿的對像,亦使這軌距變得流行。[1]1845年英國皇家專員建議用4呎8½吋(1435mm)作為標準軌距。1846年英國國會通過法案,要求將來所有的鐵路都使用標準軌。除了英國的大西部鐵路(Great Western Railway)是使用寬軌之外,英國的主要鐵路都是標準軌。大西部鐵路亦於1892年改成標準軌。

有關4呎8½吋的軌距的來源,有人認為是古羅馬的戰車輪距。[1]但知名謠言破解網站snopes則認為戰車輪距之說為假。[2]但亦有人指出可能是因為早期鐵路的軌道外側距離為5英呎,而鐵軌頂寬為1¾英吋,故內側軌距為4呎8½吋。[來源請求]

實際上,標準軌距的確定僅僅是設計和實踐綜合考量得出的結果。喬治·史蒂芬生的火箭號是採用5呎4¾吋長的車軸(採取這個長度的車軸是因為車寬不能超過當時貨運馬車的7呎寬度,以便兼容現成的隧道),以及厚度為8¼吋的動輪。除去1吋的輪緣寬度,理論最小軌距為4呎7¾吋。[3]最早期設計的軌距維持在4呎8吋,其中史提芬生預留出了¾吋寬度來避免車輪和軌道卡死。但早期火車並沒有差速裝置和轉向架,實際運行中出現了噪音過大和輪軌磨損的問題,隨後史蒂芬生將軌距拓寬了½吋(相較重新設計機車,改變軌距相對簡單的多),解決了問題。[4]鑑於史蒂芬生的成功,以及該軌距的高度兼容性,皇家計量局決定將4呎8½吋作為標準軌距。

各地軌距[编辑]

軌距對照圖

亞洲[编辑]

中国大陸[编辑]

火車在中蒙邊境更換轉向架

中國大陸现在的鐵路使用标准轨,宽轨与窄轨仅有极少量运用。

中國早期的鐵路由英國比利時工程師承建,因此中国境内大部分铁路之軌距沿用英國標準,為標準軌。但在民国时期由于未能推行统一标准,出现了各种轨距的铁路。

中東鐵路曾經使用過1524毫米的寬軌。山西同蒲鐵路正太鐵路曾用過1000毫米(已經改造至標準軌),雲南昆河鐵路仍為米軌(1000毫米,合1米,故稱)。南京六合区冶山铁路河南许昌-周口郸城许郸铁路四川犍为嘉阳矿区铁路为762毫米。在满洲国时期,东北地区由日本建设了不少使用窄轨的铁路。

中國大陸現在使用的是軌距為1435毫米標準軌,并逐渐将其他轨距的铁路转换为标准轨,至2003年,中国大陸境内正式营业的铁路中,尚存宽轨9.4公里,窄轨600多公里。[5]

香港[编辑]

港鐵系統中,在合併前屬於九廣鐵路東鐵綫(包括未來通車的沙中綫過海段)、西鐵綫馬鞍山綫(包括未來通車的屯馬綫)及輕鐵均使用1435毫米的標準軌,而在合併前屬於香港地鐵觀塘綫荃灣綫港島綫東涌綫機場快綫將軍澳綫則用稍窄的1432毫米(假窄軌,理論上可與標準軌(1435毫米)相通),合併後新建的南港島綫則使用1435毫米的標準軌。

香港電車則使用1067毫米窄軌。而山頂纜車則採用1520毫米的寬軌。

日本[编辑]

日本的鐵路軌距主要為1067毫米(3呎6吋)。但也有部份鐵道使用762毫米、1372毫米(京王電鐵東急世田谷線函館市電、東京都電都營新宿線)和1435毫米(京成電鐵、都營淺草線京濱急行電鐵、東京地下鐵銀座線丸之內線)。早期在樺太軍用輕便鐵道也使用600毫米軌距。在建造高速鐵路新幹線)時則統一選用1435毫米為標準軌,以提高車輛行駛的穩定性,但這樣使高速鐵路列車不能以原有的路軌行駛,所以現在正在開發軌距可變的鐵路車輛。

臺灣[编辑]

臺灣清治時期修築「臺灣鐵路」時,由英籍工程師建議下選用1067毫米,正巧與日本軌距相同。1895年乙未戰爭時,日本侵占臺灣,同時將火車頭運抵,隨即作為軍事用途行駛。日本治臺後軌距亦未變動,並陸續完成西部鐵路網

另一方面,由於地形及運量的因素,但同樣由鐵道部興建的花東線,與產業鐵道(糖業鐵路阿里山森林鐵路等)採用762毫米規格輕便鐵道[1]

1958年,中華民國政府於《鐵路法》內規定以標準軌1435毫米為國家標準。但臺灣早期的鐵路網因繼承日治時期规划,絕大部份都是1067毫米或762毫米軌距,故亦加註「有特別情事,經交通部核准者,不在此限」。1970年代臺東線配合北迴線興建,拓寬成與西部相同的1067毫米[1]。也未採1435毫米的軌距;一直到臺灣高速鐵路臺北捷運高雄捷運臺中捷運桃園捷運,台灣才陸續出現標準軌距鐵道。

印尼[编辑]

印尼軌距主要是1067毫米。因此可以使用二手的JR日本列車運行。

菲律賓[编辑]

菲律賓軌距主要是1067毫米,而馬尼拉輕軌馬尼拉捷運則採用標準軌。

東盟[编辑]

東南亞國家,包括越南柬埔寨寮國泰國曼谷大眾運輸系統曼谷地鐵蘇凡納布機場捷運則採用標準軌)、緬甸馬來西亞吉隆坡機場快鐵巴生河流域輕快鐵系統為標準軌)以米軌(1000毫米)鐵路為主。有指越南河內至接壤中國邊境之同登之間鋪設了標準及米軌雙軌距鐵路。計劃中連接新加坡及中國的泛亞鐵路會是標準軌,或標準及米軌雙軌距。

南亞[编辑]

南亞國家的印度巴基斯坦孟加拉斯里蘭卡的鐵路軌距不一,但多數為1676毫米。印度統一軌距計劃英语Project Unigauge正在將所有鐵路軌距改成1676毫米。

阿富汗[编辑]

阿富汗有個相當特殊的情況,因為它在靠近亞洲中央的位置,並且實際上沒有鐵路。如果它決定修築鐵路,在其接壤的國家之中則有三種不同規格的軌距,不管選擇其中任何一種規格,都會使情況變得複雜。位於阿富汗西部的伊朗、東部的中國都使用標準軌;阿富汗南部的巴基斯坦使用1676毫米的寬軌;而阿富汗北部的土庫曼烏茲別克斯坦塔吉克斯坦則是用蘇聯時期的1520毫米規格。

韓國[编辑]

韓國使用1435毫米標準軌,在京義線修復後列車可與朝鲜互通。

朝鲜[编辑]

朝鲜使用1435毫米標準軌,列車可與韓國及中國直接互通,因俄羅斯使用寬軌,在國界需更換轉向架後才能繼續行駛。

美洲[编辑]

北美[编辑]

美國加拿大最初亦使用不同的軌寬,後來加拿大追隨英國採取標準軌。美國北部的鐵路因為最初多是從英國入口器材,故亦多為標準軌。美國南部鐵路曾以寬軌為主。南北內戰之後,南部的鐵路亦逐漸改成標準軌距。

阿根廷[编辑]

阿根廷的鐵路軌距主要為1676毫米(其中海岸列車英语Tren de la Costa烏爾基薩線英语Urquiza Line為標準軌)。

智利[编辑]

智利的鐵路軌距為1676毫米。

歐洲[编辑]

歐洲大部分國家都是使用標準軌(1435毫米),除了:

愛爾蘭[编辑]

愛爾蘭的軌距是1600毫米,但都柏林现代轻轨系统採用標準軌。

英國[编辑]

  • 北愛爾蘭的軌距是1600毫米。
  • 除了北愛之外,英倫三島和曾被英國殖民的地區(如美國、加拿大、紐西蘭、印度等,澳洲除外)都是採用標準軌距。在英國鐵路專家喬治·史蒂文生的倡導之下,英倫三島的鐵路(包含蘇格蘭、威爾斯)都是採用標準軌距。

西班牙[编辑]

西班牙的正式標準是1674毫米,為了使列車在其與葡萄牙間跨國運轉,而開發了變距列車。此外,西班牙正進行改軌工程,將路軌改成標準軌距。

現時標準軌距只見於西班牙之巴塞隆拿地鐵2英语Barcelona Metro line 27號線英语Barcelona Metro line 7巴塞隆拿-巴列斯線英语Linia Barcelona-VallesS1英语FGC line S1S2英语FGC line S2、S5和S55線。另外,西班牙的高鐵採用標準軌。

葡萄牙[编辑]

葡萄牙軌距為1665毫米。

芬蘭[编辑]

芬蘭在19世紀是俄國轄下的大公國,使用1524毫米(5英尺)軌距;後來為了方便與鄰國瑞典進行順暢的鐵路運輸,芬蘭與瑞典陸上邊界會鋪設雙軌距線路,以及鐵路渡輪的甲板也會鋪設雙軌距線路。

前蘇聯國家[编辑]

19世紀的俄羅斯選用1524毫米的(5呎)寬軌,一般認為是出於軍事考慮,避免入侵的軍隊可以使用它的鐵路運輸系統。俄羅斯和屬於前蘇聯的國家,以及蒙古芬蘭都是採用俄國的1520毫米軌距。這比1524毫米窄4毫米,有時兩者的車輛可以互換,而南薩哈林州庫頁島)則是採用當時日本占領南庫頁島時期的1067毫米(3呎6吋)軌距,標準軌(1435毫米)只用於頓河畔羅斯托夫電車俄语Трамвай Ростова-на-Дону加里寧格勒境內與波蘭接壤的路段。近些年歐盟支持的"波羅的海鐵路計畫"將把波羅的海三國的鐵路改為1435毫米的標準軌.

大洋洲[编辑]

澳大利亞各州鐵路軌距

新西蘭[编辑]

紐西蘭的鐵路為了跨越中部山區地形,採用1067毫米的軌距。為了克服這個地形,需要複雜的工程,例如著名的勞里穆螺旋英语Raurimu Spiral。在不到4000公里的軌道就有1787座橋梁和150個隧道。這條軌道大約有500公里是電氣化的。

澳大利亞[编辑]

澳洲本來採用標準軌,後來因為某些原因而在維多利亞省南澳州出現了1600毫米(5呎3吋)的軌距。部分地方亦有1067毫米(3呎6吋)的路軌。昆士蘭鐵路在建立之初,便使用1067毫米(3呎6吋)的窄軌,是全世界最大規模的窄軌系統[來源請求]

非洲[编辑]

南非豪登列車除外,軌距為1435毫米)及安哥拉博茨瓦納剛果加納贊比亞(包括坦贊鐵路坦桑尼亞段)等國多數使用1067毫米軌距。

最佳軌距的爭論[编辑]

几种不同的轨距,以右侧为准,左侧铁轨自左向右依次为標準轨、米軌和云南鸡街一條旧铁路的600毫米窄轨。拍摄于中国铁道博物馆

自19世紀鐵路開始出現,即有爭論何種軌距最佳。從現代角度看,寬軌或窄軌在性能上沒有十分明顯的優點:

  • 世上最重的貨車可以在美國及澳洲的標準軌上行走。寬軌不一定可以載重更多。
  • 高速鐵路都是採用標準軌,寬軌不一定較快。
  • 澳洲昆士蘭及南非的窄軌(1067毫米)鐵路上的列車依然是十分重。窄軌不一定載重較少。
  • 建造標準軌的輕便鐵路與窄軌鐵路價格相差並不大。
  • 窄軌鐵路亦可以建成達到標準軌一樣的負載量。

以此看來,選擇寬軌或窄軌不一定比選擇標準軌節省金錢;但卻失去了與標準軌之間的兼容性。

只有軌距低於3呎的窄軌鐵路的建造成本才會稍低於標準軌。但這類軌距的運載能力有限,通常只會在運載量有限的登山鐵路使用。

未來[编辑]

隨着各國開始尋求擴充、統合各地的鐵路網絡,軌距在未來可能會進一步標準化。

澳洲印度都在進行統一國內鐵路軌距的工程;而歐盟也計劃讓各成員國的鐵路系統可以互用,涉及的工作包括軌距、訊號系統供電系統的標準化。現時波羅的海三國立陶宛拉脫維亞愛沙尼亞)已獲得歐盟的資助,把前苏联时代遗留的1520毫米闊軌轉換成標準軌;西班牙葡萄牙也在建造連接國內各大城市與法國之間的高速鐵路中獲得歐盟的援助。歐盟亦計劃提昇西班牙與葡萄牙連接其他歐洲國家的貨運鐵路

高速鐵路[编辑]

几乎所有的高速鐵路,包括在使用窄軌的日本台灣,以及使用寬軌的西班牙等地,都是採用標準軌興建的(唯一的例外是俄羅斯芬蘭採用的5英尺闊軌高速鐵路)。這種標準使一些國家開始為當地原有的非標準軌鐵路進行軌距轉換,使列車能在高速鐵路網絡與現行鐵路網絡之間行走。

礦區鐵路[编辑]

雖然礦區鐵路較少與外面的鐵路系統連接,但現時礦區亦有使用標準軌的趨向,以方便其使用現成的鐵路設備(例如負載量更大的車輛)。

計畫[编辑]

  • 聯合國經濟和社會委員會的亞洲太平洋計畫中,有一項是關於把歐洲和太平洋連接起來的「亞洲鐵路系統」,當中包括三條走線:北方從歐洲到朝鮮半島,南線從歐洲到東南亞,並設一條南北向走廊從北歐波斯灣。三條走線都會在橫越亞洲時使用至少兩條軌距相異的鐵路。目前計畫並沒有涉及轉換軌距,而是在軌距相異鐵路的交匯處設置機械設施,以便把貨櫃在行走不同軌距的列車之間移動。
  • 肯雅烏干達蘇丹在2004年10月提出了一項使用標準軌建造電氣化高速鐵路的計畫。雖然肯、烏兩國及蘇丹的鐵路網絡分別採用1000毫米闊及1067毫米闊的窄軌,但它們由於建成年代早,彎位多且負載力低,需要進行改建,加上北方的埃及是使用標準軌的,因此統一使用標準軌距建造新鐵路被認為是理所當然。
  • 根據某2007年的計畫,數條來自剛果坦桑尼亞盧旺達、軌距相異(分別為1000毫米及1067毫米)的鐵路將於盧旺達的一個樞紐地點交匯。

参见[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 陳炳聖. 《萬物簡史》. 源樺. 2007. ISBN 986828421X. 
  2. ^ http://www.snopes.com/history/american/gauge.asp
  3. ^ Science Museum Group. Sectioned conjectural model of 'Rocket' steam locomotive. 1909-3. Science Museum Group Collection Online. Accessed September 13, 2017. https://collection.sciencemuseum.org.uk/objects/co26970.
  4. ^ Vaughan 1977.
  5. ^ 亲历云南窄轨铁路

外部連結[编辑]