（一）地铁和轻轨

轨道交通进入城市源于19世纪中期。工业革命的发展带来的农村人口向城市转移。城市规模膨胀、扩大，亟待解决公共交通问题。在当时的社会历史背景下，蒸汽机车进入市区几乎是作为先进公共交通的标志而受到了广大市民的认可和欢迎。特别是在工业革命发源地的英国，1863年，伦敦出现了第一条蒸汽机车牵引的地铁线路 （见图2-2、图2-3）。尽管空气污染严重，乘坐并不舒服，但世界各主要工业化国家的大城市都竞相效仿，并掀起了修建地铁的高潮。

图2-2　伦敦最早的地下铁道与机车

图2-3　英国最早的地铁车辆以及乘客

这些城市内的铁路线网大都在100年前规划、设计和建造，都享有独立的路权，都是建于客流集中的客运走廊。它们奠定了城市轨道交通的基本格局。在100多年的时间里，随着一次又一次的工业技术革命，城市轨道交通从轨道技术到车辆技术、从通信信号技术到运行调度技术，都发生了重大的历史性变革。地铁的快速、便捷、大运量和现代化的特性已经成为现代化城市的重要标志之一。现代地铁作为城市轨道交通系统的骨干线路，是客运流量最大的轨道交通形式，其客流量达到3万～8万人次/h。

地铁最初由于伦敦的地面路权问题，只能在地下修建和运行。后来，由于地面以下修建铁道线路与地下建筑，费用非常昂贵。于是考虑在地面用地不太紧张而又可以封闭的路段，就在地面修建；在地面道路共用的路段又不能在地面封闭的路段，则采用高架的形式。但无论何种形式，轨道线路始终享有独立的路权。其行驶过程只接受轨道交通运营管理系统的指挥与管理，不受其他交通形式的干扰和影响。这样，地铁作为大运量轨道交通系统，不仅在地下修建和运行，也可以在地面或高架工程上运行，但地铁的走行模式始终是传统的钢轮双轨系统。

所谓轻轨，最初是指 “轻型轨道交通系统”。国外把城市有轨电车也纳入 “轻型轨道交通系统”。其实，地铁、轻轨与有轨电车的区别还是很大的 （下述）。我国所谓的“轻型轨道交通系统”的道床、轨道结构、运行车辆和运行管理系统与地铁基本相同，而且也有独立的路权。与地铁不同之处在于，由于客运量比地铁小，因而列车编组车辆少、运营线路短、行驶速度慢、行车间隔略长，其运行管理模式有所不同。因此，地铁与轻轨的主要区别也是最基本的区别就是运量不同。在我国的规范中，每小时客运量3万～8万人次的轨道交通系统，称为地铁；每小时客运量1万～3万人次的轨道交通系统，称为轻轨，而且轻轨的走行形式可以是钢轮钢轨的双轨也可以是胶轮独轨。

（二）有轨电车

有轨电车与地铁、轻轨的区别比较大，其最主要的区别是不享有独立的路权，钢轨面与地面持平，与地面其他车辆是共同使用同样的道路、与横向道路也是平面交叉。因此，除了在轨道上行驶这一特点外，有轨电车更类似于一般的公共交通车辆。

有轨电车是城市轨道交通工具中有着悠久历史的轨道交通形式。世界上第一辆有轨电车于1881年诞生于柏林，这辆原始的有轨电车只能载24名乘客，车厢是敞开的，它在设于道路的轨道上行驶，轨顶面和路面相平，不享有独立的路权，速度不到19km/h，电动机的功率仅4.5马力（约3.3kW），电流是通过轨道输送到电动机的，两条轨道形成电流的回路。到1883年，开始采用架空线来输送电流，再通过轨道形成电力回路，车辆也做了许多改进。有轨电车作为公共交通工具，逐渐为大众所接受，很快得到广泛应用，并在20世纪初期已经成为城市公共交通的主要方式。以美国为例，1912年美国拥有2.5万人口以上的376个城市中，有370个城市采用有轨电车作为城市公共交通工具，有轨电车的数量最多时达到8万多辆，线路总长度达到25000km。

有轨电车诞生不久，很快便传到中国。1895年，在上海的英国人开始筹划在英租界建造有轨电车线路。1908年3月5日，上海第一条有轨电车路线正式通车营业，线路长6km。此后不断扩展，到1959年，上海的有轨电车多达360辆，线路总长度为72.4km （见图2-4）。我国一些重要的沿海城市也相继建造了有轨电车。到了20世纪50年代，随着汽车工业的蓬勃发展，城市公共交通开始向汽车转化。一方面，越来越多的人拥有私人汽车，使私人交通的比重不断增加，公共交通的比重相应下降；另一方面，有轨电车的噪声太大、舒适性差、技术落后，许多城市的有轨电车遭到废弃。伦敦、纽约等大城市先后在50年代和60年代完全取消了有轨电车。

图2-4　上海南京路上的有轨电车

然而，有轨电车在另一些国家仍受到重视。前苏联和东欧国家的有轨电车客运比重虽有所下降，但绝对数量仍有所增加。西欧的一些国家如德国、瑞士等，有轨电车在城市公共交通中仍保持了一定的地位。我国一些城市的有轨电车大多来自国外，这些电车不能满足形势的要求，受国外潮流的影响，也随之而萎缩。1975年，上海拆除了最后一条有轨电车路线。不过，我国东北几个城市仍保留着有轨电车，但在城市公共交通中所占的比重则已降到了最低的水平。

有轨电车在街道上消失以后不久，人们便发现，这些腾出来的道路空间很快便被汽车挤占。私人汽车的迅猛发展，造成城市道路交通日趋阻塞，城市的空气污染日益严重，给城市的生活质量和经济发展带来了极其严重的不良后果，促使人们不得不重新研究城市的交通政策。人们重新认识到：轨道交通的运能大而占用道路面积小，是解决交通拥堵问题的有效交通手段，由于采用电力驱动而不排放有害气体，特别有利于改善城市的大气环境。那些保留有轨电车的城市，积极采用先进技术来改造老式的有轨电车，以适应现代城市的要求。有轨电车也被纳入城市轨道交通的范畴。

（三）缆车

1.轨道式缆车(www.daowen.com)

轨道式缆车（Cable Car）是以电能为动力 （最早的城市轨道式缆车是以蒸汽为动力的），用钢缆绳牵引车辆在轨道上运动。现有的城市轨道缆车，采用绞车牵引系统来运送坡道上的乘客。牵引的车辆一般有两三节 （也有单节的），视牵引力的需求和绞车功率的大小而定。随着电气技术的发展，特别是电力能源的广泛运用，轨道式缆车即普遍以电能作为牵引动力。牵引列车的钢缆也有较大的改进。轨道式缆车的牵引钢缆设置在两条钢轨的中间（见图2-5）。牵引系统通过滑轮组转换方向。由于滑轮组会损失牵引能量，因此轨道式缆车的道路很少拐弯，要拐弯也尽量以小偏角拐弯以节省能量。有时，载客超量，上坡时，牵引力不足，就要一部分人下车来推 （见图2-6）。由于动力、运能方面的弱点，轨道式缆车目前仅在少数城市中使用。

图2-5　牵引钢缆在钢轨的中间

图2-6　牵引力不足就下车来推

1888年，英国人在香港建成启用的山顶缆车，是香港最古老的机动交通工具。缆车总站原址为花园道33号。后于20世纪80年代初拆除，迁往现址圣约翰大厦。缆车轨道全长超过 5000ft （1524m），海拔高达 1300ft（396m），平均斜度为45°，最陡峭的坡道倾斜达80°。缆车最初以蒸汽推动，至1926年改用电动引擎，以一条长5000ft（1524m）的电缆同时拉动两辆缆车，分別上下山顶。1989年，缆车系统更趋电脑化，载客量由32人增至120人，车程约需15min （见图2-7）。

图2-7　香港的山顶轨道缆车

重庆是我国著名的 “山城”，城市建在山坡上。朝天门码头坡高且长，从码头至坡顶，要登数百级台阶。为方便行人、游客，重庆市政府于1984年修建了客运缆车（见图2-8），便于旅客和小件物品转驳到码头其他的公共交通系统，成为客运码头重要的高效公共交通工具。每车乘客100余人（见图2-9）。

图2-8　重庆朝天门客运缆车

图2-9　匹茨堡陡倾轨道上的水平缆车

有些城市山坡比较陡峭，缆车会倾斜得很厉害。为了确保旅客的安全，也为了提高缆车乘坐的舒适性，就将车辆后面用钢结构支撑起来，使缆车在坡道上行驶时，车身能保持水平（见图2-10）。

2.钢索悬挂式缆车

图2-10　曼哈顿至罗斯福岛的缆车

钢索悬挂式缆车作为城市快速载客工具，起源于矿井运输和采石场运料车。第一条载客悬挂式缆车于1976年启用，往返于纽约的曼哈顿至罗斯福岛之间（见图2-10），全长1.2 km，单程运量1500人/h。钢索悬挂式缆车的功能主要是方便旅客上下山坡，减轻旅客的体力消耗和避免陡坡攀登的危险。此外，在旅游城市内，为快速输送旅客抵达旅游景点，避免游客过于集中而阻塞城区交通，则运用悬挂式钢索缆车绕开繁华街道将旅客快速送往旅游景点。有些旅游区，由于地势起伏大、局部山坡陡峭，不宜铺设轨道，于是就采用悬挂式缆车（例如瑞士的滑雪场）。用坚固的支架将钢索悬挂于空中，避开陡峻的局部地形，缆车以特制的挂钩将车厢悬挂于钢索上，由牵引钢缆把车厢牵引到各个站台。有人将这种缆车称为 “索道”。我国已经有专业的“索道公司”，专门生产山地用的索道缆车。