在地下奔驰的不仅是便捷

陈澜

从一枝独秀到全球开花

世界上第一条地铁线路——伦敦地铁大都会线开通的第一天，乘客总数就达到了四万人次。由于乘客太多，法灵顿站一度拥挤不堪，最终不得不关闭。该线路运营的第一年，因为需求量太大，车辆运行时间间隔逐渐缩减至每10分钟一班。

自从第一条地铁线建成运行后，世界各地纷纷效仿。地铁以其独特的魅力和不可替代的优越性备受各大城市的青睐， 许多国家十分重视地铁的发展， 本来有的国家规定只有人口规模达到100万以上的城市才能修建地铁，现在国外很多只有几十万人口的城市也正在或计划修建地铁。截至2018年，世界上已有55个国家的170座城市建有地铁。

从某种意义上说，地铁的发展就是一个城市现代化的显著标志。根据相关资料，地铁的迅速发展有几种推动因素：一是居民出行方便的需要，二是城市化发展的需要，三是能源共享以及方便运输的需要。

事实上，地铁不仅改善了城市交通，扩展了城市空间，而且引起了整个城市格局的变化，使城市资源重新布局。这对整个城市发展的影响都是巨大和深远的。如果说一座城市是一个“母体”，蜿蜒于地下的地铁就是这个母体的“生命线”，它改变着城市的规划、城市人的出行与生活方式。

从改变商业到塑造生活

1997年，当地铁以一条昂首地龙的姿态穿行于广州时，“地铁商业”的概念应运而生。仅用了10年时间，广州就彻底告别了“两条街一条中轴线”的商业格局，众多商业机构沿着地铁的发展遍地开花，并随着地铁的蔓延而扩大商圈的辐射半径。伴随地铁5号线开通，广州90%以上的大型购物中心都设在地铁沿线，几乎所有核心商圈都依附于地铁。人流、物流、财流被网进错落有致、交叉连接的地铁网里。一座“地铁上的城市”正逐步呈现在人们面前。

地铁不仅创造了“地铁上盖”的商业，而且深刻改变了社会生活。

以地铁作为出行主要方式的“地铁族”，多为二三十岁的年轻人，他们当中有学生，有白领，有刚刚入职的新人，他们是城市居民里的中坚力量。地铁对于“地铁族”生活状态的塑造有着特别的意义。在很大程度上，正是地铁改变了他们的消费方式，带动了文化产业的繁荣，甚至带来了新的社交形式。

从“喷云吞雾”到“地下飞行”

当伦敦开始兴建第一条地铁时，由于没有任何先例作为参考，采用了最容易想到的明挖回填技术。施工人员借助简易工具挖出10米深、6米宽的壕沟，再将轨道铺设在沟底，并用黄砖对壕沟沟壁进行加固，用砖搭成拱形的顶，再将土回填，并在地表修建新的道路和房屋。由于采用明挖法，工程量过大，造成了城市交通的拥堵，导致大量住户不得不搬迁，工程耗资巨大。不仅如此，为了把蒸汽机车排出的浓烟引出地下，建好的隧道还要钻出通风孔。

1890年兴建的南伦敦线率先使用了大头盾牌暗挖法：工人们俯身在盾构的隔间里，用铁铲开凿挖掘土壤，当他们挖掘了一定深度的土壤之后，盾构就向前推进，把挖出的泥土清理完，再重复整个过程，一点一点向前推进。大头盾牌的作用是支撑周围的土壤，防止其坠落垮塌。

现代城市发展迅速，地面交通压力较大，如采用明挖法进行地铁施工会造成城市混乱、交通堵塞等问题，所以，现在的地铁隧道施工往往采用对地面影响较小的暗挖法，最常使用的就是盾构法。

盾构法是使用盾构机这种现代化机器实现完全机械化作业的隧道施工方法。盾构机是一种用于圆形断面隧道挖掘并采用滚压式切削盘在待开挖全断面范围内破碎土石的工具，它是集开挖、运载、支护于一身的大型综合掘进机械。在施工时将刀盘对准掌子面，用刀片切割土体。在开挖过程中，盾构机坚硬的外壳可以对已开挖部分进行支撑，防止坍塌事故的发生。刀盘处切割出的土体会通过传送装置运出，并在开挖前进的同时安装预制管片，实现机械化边开挖边支护。

在地铁出现早期，关于地铁列车的设计方法五花八门，千奇百怪，如以气压为动力前行的或是以水力和电缆推动的列车，最终，伦敦地铁选择了蒸汽机车。工程师为其设计了特别的火车头，内置冷凝水锅炉，以达到冷却蒸汽、避免蒸汽弥漫整条隧道的情况发生；但由于轨道和列车动力的原因，当时的地铁列车速度很慢。之后，伦敦地铁开始实施一项重大革新——蒸汽机车逐渐被电动机车替代。地铁通道内的污染问题从此得以解决。

当岁月的时针转到今天，现代化的地铁早已改变了旧时模样。为了确保乘客的安全，如今的地铁均设有灭火救灾的自动监测系统。此外，地铁列车还装有自动停车设备，当行车中遇见红灯或其他突发情况却没有停车时，它将强迫列车自动停车。列车还能按照地面信号规定的速度，自动进行调整。法国和加拿大等国已采用无人驾驶地铁列车的最先进技术，这种高度自动化的先进地铁系统是由地铁控制中心用大型电子计算机监控的，整个线路网的站际联系、信息系统、列车运行、车辆调度等也完全实现了自动化。

科技革命推动着城市进步，城市地下工程也随之飞速发展。在需求的强烈推动下，城市地下轨道交通未来将会进入一个全新的发展阶段。那么，未来的地铁可能是什么样？

真空管道磁悬浮列车是将磁悬浮列车置于部分真空或完全真空的管道中运行，以达到减少空气阻力、成倍提高列车运行速度的目的。自磁悬浮列车的理念被提出后，科学家对于真空管道磁悬浮列车的思考和探索从未停止过。瑞士则将这一设想变成了建设方案——地下高速磁悬浮列车系统。从日内瓦到苏黎世，正常情况下需要3个小时；若是采用地下高速磁悬浮列车系统，只要57分钟。根据设计，列车管道将被埋设在地下60～300米深处，并抽取一定量管道内的空气以实现列车的低阻力运行，提高列车运行速度。列车则采用高技术的直线电机推进，在磁悬浮的作用下，以悬浮的状态前进，最大程度地减少空气阻力以及车轮与车軌之间的摩擦阻力，可实现地下交通工具速度的跨越式提升。

飞机在地表上空飞行时受空气的影响特别大，天气的变化也会直接影响飞机的起降与飞行， 给人们的生命安全和乘坐体验带来负面影响，可不可以将飞机放在地下飞行呢？日本科学家提出了一个大胆的想法：设计一个时速600千米的“地下飞机”，通过地下交通隧洞将日本各大城市连接起来。这款“地下飞机” 在时速小于300千米时利用车轮行驶，在时速超过300千米后，机身浮起1米左右，以600千米的时速飞行，借助主翼的喷射引擎来保持飞行状态。该“地下飞机”的飞行不受天气影响，并且飞行高度很低，安全系数也较在地表之上飞行的飞机高。该款飞机包括两层客舱，预计可搭载400名乘客。此外，这种“地下飞机”还能节省土地资源，解决机场周围的噪声问题，因而受到有关部门的高度重视。

蒸汽机车、电力机车、地下高速磁悬浮列车、“地下飞机”……从“喷云吐雾”到“地下飞行”，时光飞逝，短短150多年时间，地铁发生了巨变，令人恍然不知今夕何夕。