表征一个社会文明程度的标志是城市化程度。欧洲的城市化开始于工业革命，大量失地的农民涌进了城市寻找工作，栖息求生。城市的膨胀，交通的拥堵，各种设施不能满足发展的需要，城市已不堪重负，必须用新的思维来解决问题。城市规模的大小依赖于城市交通的发展，仅有畜力拖动车辆的交通无法支撑城市的交通体系。5km定律说的是，只靠步行，人的日常活动局限于5km的范围内，当时欧洲城市的规模也就在这个范围内。而当时唯一可以依托的机械动力交通手段就是火车，火车登上历史舞台后主要用于工业原材料产地和工业城市之间、城市间的交通，以及大城市和周边小城镇之间的联系，火车站都建于当时城市的边缘。例如，巴黎北站、巴黎东站、里昂站等7个火车站大致勾画了巴黎的城市轮廓，而市内交通则还是空白，把火车引进城市交通以解决日益困难的城市交通几成定局。

图1-9　纽约的城市铁路

首先实现火车进入市区的城市是伦敦。一个半世纪前的1863年1月10日，伦敦开通了世界第一条城市铁路，由英国律师查尔斯·皮尔逊（Charles Pearson）鼓动并投资。这条地铁从帕丁顿 （Paddington）到法灵顿 （Farringdon），总长6km。动力是向英国铁路公司租借的蒸汽机车，照搬铁路的设备、技术。皮尔逊因此被誉为“地铁之父”。由于线路建于地下，英国人称其为地下铁路 （Underground Railway）。火车进入伦敦市区成功解决了路面交通的拥堵，立刻得到了其他大城市的竞相效仿。纽约曼哈顿岛引进了城市铁路（见图1-9），有建于高架也有建于地下的，纽约人称其为地下铁路（Subway）。芝加哥1782年建起了环绕市中心摩天大厦的高架火车路（见图1-10），芝加哥人称其为环路（Loop）。巴黎的火车进入城市较晚，此时进入城市的火车牵引动力已经改为电力，首先通车的巴黎城市铁路6号线和13号线，建于巴黎街道的下面，但是在当时世界博览会的主会场埃菲尔铁塔附近则建于高架之上，法国人把这种既建于地下又建于高架上的交通形式称之为大都市铁路 （Metropolitain Railway，简称 “Metro”）（见图1-11）。

图1-10　芝加哥Loop车辆进入市中心

图1-11　巴黎Metro出入口

蒸汽机装在机车上牵引火车进入城市时，蒸汽机的空气污染、振动及噪声让人无法忍受，能否把蒸汽机安装在地面上，带动列车运行？在蒸汽机还占据统治地位的年代，北美大陆出现了一种城市钢缆车（Cable Car），在市区内建设蒸汽机动力站驱动钢缆运动，钢缆沿钢缆车线路通过的街道下铺设 （见图1-12），钢缆车上有控制手柄控制棘轮，棘轮卡在钢缆上车辆就前进，放松车辆就停止 （见图1-13）。在没有电车的年代，美国有许多城市修建了这种类型的轨道交通系统。这种系统虽然效率很低、机构复杂，但是没有污染，又解决了交通问题，特别在有坡道的道路上行驶自如，颇受公众欢迎，因此在有轨电车加入到城市交通队伍来之前存在了许多年。后来逐渐被淘汰，时至今日在旧金山渔人码头一带尚存一段超过10km 的旅游线路。钢缆车外形酷似有轨电车，也是行驶在街道上，在美国也被称为“Tram”。(www.daowen.com)

图1-12　带动钢缆运动的蒸汽机动力站

图1-13　钢缆车

钢缆车行驶在轨道上，由蒸汽机提供动力、钢缆牵引，没有轮轨系统的牵引黏着力问题，可以爬很陡的坡道，香港于1888年建成启用维多利亚山顶缆车 （Victoria Peak Tram），以蒸汽动力驱动，至1926年才改用电力牵引。缆车轨道全长逾5000ft（1524m），爬高1300ft（396.2m），平均斜度为45°，最陡斜的坡道斜80° （见图1-14）。

图1-14　香港山顶缆车