铁路运输(卷名：交通)
railway transportation
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发展简史
铁路的出现
里程的增长
铁路运输的特点
运输能力大
运输成本低
能耗少
速度较高
适应性强
铁路运输的功能和在国民经济中的地位
功能
在国民经济中的地位
铁路运输的技术设备
线路
机车
货车和客车
通信设备和信号设备
车站
铁路运输的组织管理
资本主义国家的铁路管理
计划经济国家的铁路管理
电子计算机的应用━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
铁路运输是使用在轨道上运行的列车载运旅客和货物的运输方式。它是一种现代陆地运输方式。它以机车或动车牵引车列，沿着两条平行的钢轨运送旅客和货物。在现代运输系统中铁路运输占有重要地位。目前世界上绝大多数国家和地区都有铁路，营业里程总长约为125万多公里。只有少数国家没有铁路，如阿富汗、阿曼、老挝、科威特、冈比亚、尼日尔、索马里、卢旺达、布隆迪、中非、乍得、冰岛等。世界上铁路运输状况，按铁路营业里程来说，美国居世界首位，苏联居第二位，中国居第五位；按国土面积计算的铁路网密度来说，西欧国家和日本比上述三个国家高得多；按每公里线路平均所承担的客货运量来说，苏联居第一位，其次是中国。世界上铁路运输比较发达的国家的铁路运输概况见表1。
发展简史 世界上铁路的发展已有160年的历史(见铁路发展史)。
铁路的出现 1825年英国在斯托克顿和达灵顿之间修建了一条运输煤炭和旅客的铁路，用蒸汽机车牵引车列。这就是世界上第一条公用铁路。它在陆地运输发展史上树立了一个里程碑。此后，美国于1827年、法国于1828年、俄国于1834年、德国于1835年也先后兴筑铁路。到19世纪50年代，欧洲和北美几乎所有国家都修建了铁路。亚洲、非洲、拉丁美洲和大洋洲大多数国家在19世纪下半叶也都开始修筑铁路。
中国于1876年由英商修筑了从上海到吴淞长约15公里的窄轨铁路──淞沪铁路。1881年为了运唐山煤炭到海口，修筑了从唐山到胥各庄的标准轨铁路。唐胥铁路是我国保留下来的最早的铁路。
里程的增长 铁路的产生标志着社会生产力达到一个新的水平，它适应大工业特别是煤炭和钢铁工业发展对大量、廉价运输的需要而迅速发展。列宁指出：“铁路是资本主义工业的最重要的部门即煤炭工业和钢铁工业的总结。”1825～1860年全世界共修建铁路19.4万公里，接着就出现了持续半个多世纪的世界性筑路热潮。1860～1920年共修筑铁路84万公里，平均每年增加新线近 1.4万公里。其中又以1881～1890年和1901～1910年间发展最快，平均每年增加2万多公里。到1920年世界铁路总营业里程达到103.3万公里。以后，由于其他运输方式的发展，铁路建设速度显著下降，到40年代初世界铁路营业里程为125.6万公里。第二次世界大战以后，虽然中国、苏联以及第三世界的其他许多国家修建了不少新线，有的资本主义国家也修建了少量新线和高速铁路，但由于有些国家特别是美国不断拆除和封闭运量较小、无利可图的线路，30多年来世界铁路营业总里程增加不多，目前铁路营业里程约为125万多公里。
中国铁路建设大体上可分为两个阶段。1949年中华人民共和国成立初期，铁路营业里程为21810公里，这是19世纪后期和20世纪前期建成的，主要分布于东北地区和沿海各省，线路标准低，技术设备落后。中华人民共和国成立以后开展了大规模的铁路建设。到1981年铁路营业里程达50181公里（不包括地方铁路），为1949年的2.3倍，平均每年增加近900公里。铁路延伸到中国西南、西北广大地区。现在除通往西藏的铁路正在修筑外，全国各省（自治区）都有了铁路。此外，对原有线路的路基、桥梁、隧道等建筑物和轨道结构也进行了技术改造，铺设了8000多公里双线，显著改变了过去铁路少、布局偏和技术标准低的状况。但从经济和社会发展的需要看，现有铁路还有待进一步发展。
世界各大洲按轨距划分的铁路营业里程见表2。
铁路运输的特点 铁路运输具有以下一些技术经济特点。
运输能力大 铁路运输能力取决于货物列车重量（旅客列车载运人数）和每昼夜通过的列车对数。每列车载运货物和旅客的能力比汽车和飞机的大得多。货物列车的平均总重(货重和车辆自重)，1982年中国为2021吨，苏联为2839吨，美国为4039吨。为了增加运输能力和提高经济效益，各国都很重视货物列车重量的提高，有些国家（如美国、加拿大、澳大利亚、苏联等）运输大宗散装货物（煤、矿石、粮食等）的重载列车总重已经超过万吨；有的国家（如苏联、印度、中国等）正扩大旅客列车的编组，有些客车每列载运人数已超过千人;双线铁路每昼夜通过列车数可达百余对，因而其货物运输能力每年每个方向可以超过1亿吨。
运输成本低 铁路运输成本与运量的大小、运输距离的远近密切相关。运量愈大，运输距离愈远，单位成本愈低。一般地说，铁路的单位运输成本比公路运输和航空运输的低得多。1981年中国铁路每万换算吨公里的平均运输成本为96.98元，而同年汽车每万换算吨公里的运输成本为1637.0元，后者为前者的16.9倍。至于航空运输的成本又比公路运输的高得多。
能耗少 铁路轮轨之间的摩擦阻力小于汽车车轮和地面之间的摩擦阻力，所以铁路机车单位功率所能牵引的重量约比汽车的高10倍，从而铁路单位运量的能耗也就比汽车运输的少得多。货物运输中汽车单位运量的能耗一般比铁路的高6～10倍。
速度较高 货物列车和旅客列车的运行速度通常为每小时60～110公里，高于汽车和运输船舶。高速旅客列车的时速已达到 270公里。法国高速客车(动车组)1981年试验时，创造了每小时380公里的世界记录。但是速度过高，技术要求高，能耗大，经济上不一定合算。
适应性强 依靠现代科学技术，铁路可以修到任何需要的地方，受地理和气候条件的限制很小。铁路可以全年、全天候运输，具有较高的连续性和可靠性，而且适合于长、短途旅客和各类不同重量和体积货物的双向运输。
以上列举的铁路运输的特点并不是绝对的、无条件的。例如在货物运输方面，铁路短途运输的总成本往往高于公路运输的，因为短途运输的货物装卸和列车在发站到站进行编组、解体等作业的支出在成本中占有很大比重。基于同样的原因，铁路短途运输的货物送达速度也较低。铁路内部分工细、工种多，固定资产占用资金多，因而很大一部分营业支出不管运量大小都是必不可少的，运量愈小，这部分不以运量为转移的“固定费用”在单位成本中所占的比重就愈大，成本也愈高。可见铁路最适合于大运量、长距离的运输。又如在旅客运输方面，时间因素最为重要。在经济发达国家，短途运输多由轻便、灵活的汽车承担，长途运输则以航空运输较为有利。因而铁路一般用于以通学、通勤为主的市郊客运和中距离的城市间客运。
铁路运输的功能和在国民经济中的地位
功能 铁路运输和其他运输方式一样，它的功能是实现旅客和货物的位置移动，因此“位移”就是铁路运输业的“产品”，计量单位是人公里和吨公里。从运输消费者(旅客和收发货人)的角度看，铁路运输既要运费低廉和充分满足需要，又要具备安全、迅速、准确、便利、舒适（对旅客运输而言）的运输质量。这是一般要求。然而每一名旅客的旅行和每一批货物的运输对上述要求的侧重点是不完全相同的。贵重货物、鲜活易腐货物、季节性很强的货物的托运者十分重视速度；常年消费的大宗初级产品如煤、矿石等的托运者则较重视运输的大量性、连续性和运价的低廉。长途旅客较重视车内的舒适程度和运送速度，短途旅客则侧重于发、到时间是否方便、车次是否频繁等等。
在国民经济中的地位 铁路运输促进了生产规模、原材料供应范围和产品销售市场的扩大；加速了各地区的开发，使资源得到更充分的利用;扩大了地区之间、部门之间的劳动分工和协作。铁路运输是联系工业和农业、城市和乡村的纽带，对社会生产力的发展起着积极的推动作用。此外，铁路又是进行文化和科学技术交流，保证一个国家的政治统一和安全的重要因素。因此铁路运输从19世纪下半叶到20世纪20年代在经济发达的国家中占有十分重要的地位，它所承担的客货运输量远远超过其他各种运输方式。有人把这一段时间称为铁路的“黄金时代”。后来由于公路运输、航空运输和管道运输的迅猛发展和内河航运的复兴，铁路运输在整个运输系统中的地位逐渐相对下降。如在西欧各国和日本，公路运输完成的货物和旅客周转量都超过了铁路。航空运输、水路运输和管道运输也夺去了一部分铁路运输量。铁路部门由于运量不足，连年亏损，依靠政府补贴维持。但是在国土辽阔、矿藏和农林资源丰富的国家，如苏联、中国、美国、加拿大、印度、澳大利亚，铁路运输在国内运输系统中仍占重要地位。这些国家铁路所完成的货物周转量均超过其他运输方式。中国1982年铁路完成的货物周转量占国内货物周转量71.3％，占全部货物周转量(包括远洋运输的)49.3％。苏联、印度、日本、中国四个国家的铁路是世界上承担旅客运量最多的。中国1982年铁路所完成的旅客周转量占全国客运周转量的57.4％。随着公路运输和航空运输的发展，铁路运输旅客周转量所占比重虽然有下降趋势，但绝对量却以较大幅度增长，1978～1982的五年间平均每年增长 9％。日本铁路自从东海道、山阳等新干线（客运专用高速线路）投产以后，客运量急剧增长。现在日本铁路以客运为主，货运所占比重甚小。美国铁路以货运为主，全国办理客运的铁路仅3万多公里，旅客周转量在各种运输方式中（包括私人轿车）所占比重不到 1％。在中国、苏联以及一些第三世界国家，铁路的客货运量与日俱增，铁路今后仍将是交通建设的重点。70年代以来，石油价格上涨，在一些资本主义国家，铁路重新受到重视，许多国家增加对铁路的投资。人们认为应该更好地利用铁路运输以节约能源，减少环境污染，满足客货运输需要。
铁路运输的技术设备 包括固定设备和活动设备，是铁路运输的物质基础。固定设备有线路，车站，通信信号设备，机车车辆的检修、整备、给水设备和建筑物以及电气化铁路的供电设施等。活动设备主要有机车、客车、货车等。此外还有为客货运输服务和保证行车安全的各种设备。
线路 列车运行的基础设施。由轨道、路基和桥梁、隧道等建筑物组成。轨道又称线路上部建筑，是由道床、轨枕、钢轨、道岔、联结零件和防爬器等组成。轨道承受机车车辆的重力和冲击力并将荷载传布给路基。轨道的强度是根据运量的大小、机车的轴重和行车速度的高低确定的。轨道结构可分为重型、次重型、中型和轻型几种。为了提高线路的输送能力和行车的稳定性，许多国家都对轨道结构进行了改造。主要措施是采用重型钢轨，铺设新型高速道岔和无缝钢轨，采用新型轨下基础如预应力钢筋混凝土轨枕、宽轨枕、弹性扣件和弹簧垫板等。苏联在运输繁忙的干线上铺设每米重75公斤的钢轨，多数线路上采用65公斤的钢轨。美国铁路最重钢轨为每米77公斤，西欧国家用的钢轨多为每米45～55公斤。日本等国的窄轨铁路用的钢轨多为每米30～40公斤，标准轨距的新干线基本上采用每米60公斤的钢轨。中国铁路1982年有51.6％的正线是用每米重50公斤的钢轨，繁忙的干线已开始使用每米重60公斤的钢轨，42.1％的正线用每米重43～49公斤的钢轨，只有4.3％的正线为43公斤以下的钢轨。中国无缝线路长度为9100多公里。为了提高钢轨的耐磨性能，各国铁路纷纷采用全长淬火合金钢轨，大大延长了钢轨寿命，同时还加强了道床和轨枕等设备。为了适应高速行车的要求，许多国家在建设新线或改造旧线时还尽可能地截弯取直，加大曲线半径，并修建立交道口以减少干扰，保证行车安全。
机车 机车或带有动力的车辆是铁路运输的牵引动力。一般说来，列车的重量和速度主要取决于机车的功率和性能。机车的基本类型有蒸汽机车、内燃机车和电力机车。此外还有少数燃气轮机车和带有动力的客车。原子能机车的设想还没有成为现实。电力机车和内燃机车虽然早已出现，但是直到第二次世界大战结束时，各国铁路基本上仍用蒸汽机车。战后发达国家大体上用了15～20年时间完成了由蒸汽机车向电力机车和内燃机车的过渡，蒸汽机车已经停止使用。电力机车和内燃机车牵引性能较好，牵引力较大，使用过程中维护、修理和整备的时间较少，牵引交路（机车折返的距离）长，热效率比蒸汽机车高3～4倍，能够大量节约能源，降低成本，减少环境污染，节省人力，改善劳动条件。特别是电力机车更符合于高速重载的要求，在客货运输繁忙线路上和山区大坡道上运行尤其有利。电力机车不单纯依赖石油燃料，因而在油价高昂的今天已成为各国进一步发展牵引动力的重点。1982年全世界共有电气化铁路17.2万公里，其中欧洲有12.9万公里，约占3/4。苏联电气化铁路里程居世界首位，达44800公里，占本国营业总里程31.4％；瑞士电气化铁路里程占营业总里程98％；挪威、瑞典、荷兰、奥地利、卢森堡、日本等国电气化铁路里程占本国营业里程50％～60％；除了美国和加拿大铁路基本上用内燃机车作为牵引动力外，其他经济发达国家电气化铁路里程一般都占营业线路的30％以上。
中国60年代初开始成批生产和使用内燃机车和电力机车。到1982年拥有电气化铁路1787公里，采用内燃机车牵引的线路8611公里，合计约占全国营业铁路里程20％，其余80％的线路仍用蒸汽机车。现正逐步进行牵引动力的改革。
货车和客车 铁路运输的基本载运工具，其构造和技术水平对提高列车的重量、降低运输成本、实现作业机械化和自动化、保证舒适的旅行条件有重大意义。
货车的基本类型有敞车、棚车、平车和罐车。在这些基本车型的基础上又发展出各种专用货车，如保温车、水泥车、家畜车、通风车、活鱼车、活顶棚车、自卸漏斗车、集装箱专用平车、长大货物车等等。货车应具有坚固而稳定的结构以保证列车安全而平稳地运行，并同机车的构造速度相适应。目前货车发展的基本趋势是增加载重，减轻自重，提高速度和改进结构。美国和苏联铁路车辆的载重能力提高很快。1982年美国铁路货车平均载重量达到74吨；近年来采用的新车，载重量多在90吨以上，全部为自动车钩，金属车体。苏联80％左右的货车载重为60～64吨。为了进一步提高货车的载重能力，采取了以增加车辆轴数为主并适当提高轴重的办法。近年生产的8轴货车的载重量多为 100和125吨，最高达到135吨。西欧国家和日本的货车载重量较小，一般为18～33吨，但近年来也在提高载重量，采用了载重量为55～60吨的货车。中国铁路逐步以大吨位货车代替小型货车，1982年货车平均载重51.9吨，比1950年的31.6吨提高了64.2％，目前每年补充的新车，载重量多为60～65吨。专用货车的数量也在逐年增加。
客车有敞开式和包房式的软、硬席座车和卧车。此外还有为长途旅客供应饮食的餐车，运送邮件的邮政车，运送行李包裹的行李车，便于旅客观赏沿线风景的了望车，便于办公的公务车，以及各种特种车，如文教车、医务车、供应车等等。客车的发展趋势侧重于提高运行速度和舒适程度以及减轻车体自重。中国新造客车全部采用了滚动轴承，在一些客车中增设空气自动调节装置，车辆结构和车内设备也有所改善。
通信设备和信号设备 通信设备是铁路各部门之间、各环节之间、上下级之间信息交换的媒介。铁路是一种点多、线长、分布地域很广的企业，铁路通信对于加强各方面的协调配合、集中统一指挥有特别重大的意义。近几十年来各国铁路相继采用各种大容量、多迂回的通信设备。广泛应用载波电话，以自动电话代替人工接续电话；电缆和微波通道正取代架空明线，站内和列车上超短波无线电通信日益普遍，光纤通信和卫星通信等新技术也逐步应用于铁路部门。
先进的铁路信号设备对保证行车安全、提高车站和区间的通过能力、减少人员和节约运营支出具有重大意义。为了防止列车运行中发生对向冲撞或追尾冲撞，列车之间需要保持一定的安全空间，为此要采取各种区间闭塞方式。各国铁路逐步采取自动和半自动的闭塞方式代替较原始的路签、路票和电话闭塞方式。车站则以电气集中控制的道岔和信号代替手扳道岔。随着遥控技术的发展，在自动闭塞和电气集中的基础上产生了调度集中。运用调度集中设备可以在一个指挥点（调度所）集中控制数百公里区段内或某一枢纽范围内各车站的道岔和信号，有效地指挥行车。将电子计算机和调度集中设备结合起来形成行车指挥自动化系统，可以减少调度员的大部分工作。此外，机车信号机、自动停车装置、自动道口信号等也得到了广泛应用。
车站 铁路车站是办理旅客和货物运输业务，编组和解体列车，组织列车始发、到达、交会、越行和通过的铁路基层单位。车辆的技术检查、货运检查、机车换挂、机车乘务组换班、机车和客车上水等作业一般也在车站完成。因此，车站对外直接与铁路的服务对象（旅客与收发货人）发生关系，对内是铁路机车、车辆、线路、通信信号等各部门运营业务的结合点。车站的技术水平和工作组织水平对整个铁路的运输效率影响极大。车站可以按用途和工作性质分类，各种不同的车站承担着不同的任务，拥有相应的技术设备。随着科学技术的发展和电子计算机的广泛应用，车站的技术设备和作业过程不断向着机械化、自动化的方向发展。
铁路运输的组织管理 科学的组织管理和先进的技术设备是提高铁路运输能力、运输效率、服务质量和经济效益的两个基本因素。铁路是一个组织结构复杂的企业，具有环节多、分布地域广、人员和设备流动性大的特点。只有各部门、各环节、各工种高度地协调一致、互相配合，才能安全、迅速、准确、便利、经济地实现旅客和货物运输。因此，综合运用铁路运输技术设备，科学地组织管理运输生产活动对铁路运输有特别重大的意义。
资本主义国家的铁路管理 在资本主义国家中，美国铁路除阿拉斯加州的铁路外，基本上为私人公司所有；其他大多数国家的铁路均已转为国有。铁路国有化一方面可由国家提供维持和发展铁路所必需的财源，便于制定和实现长远发展规划，并集中地指挥运输生产；另一方面却出现了经济效益不高和长期亏损的现象。
为了改善铁路在运输系统中的地位，降低运输成本，提高运输效率，加强其竞争能力，各国铁路在经营管理、运输组织和客货运服务方面采取了许多措施，主要有:①关闭和拆除部分运量小的线路。②关闭部分小站，将货运业务和调车作业集中到少数较大的货运站和编组站办理。③发展重载运输，组织各种形式的重载列车，如美国、加拿大、澳大利亚等国发展多机牵引的单元列车，总重达万吨以上。④发展集装箱（拖车集装箱）和集装化运输，组织不同运输方式联运，开辟快速集装箱货物运行线，以加速货物运输。⑤建设高速铁路，发展高速旅客运输。发达国家新建或改建了一部分线路，研制出新型机车车辆，使旅客列车的最高时速达到270公里，全线平均运行速度达到每小时140～180公里。⑥实行客货线路分工，或在同一线路上按白天和夜晚固定时间分别开行客、货列车。这样可以提高列车速度和输送能力，并合理地安排旅客上下车时间。⑦对直达成组、整列货物运输实行优惠运价；开办旅游列车；对市郊月票、团体旅客、学生、退休人员等实行多种形式的优待票价。
资本主义国家通常在政府运输部下面设立铁路管理总局管理各铁路公司或铁路局的事务。美国因为铁路为私人公司所有，铁路管理系统比较松散。美国运输部联邦铁路局一般不介入各铁路公司的具体运营业务，其主要职责是向运输部提出和铁路有关的运输政策和规划，监督铁路安全法规的执行，组织地面运输的发展研究，试验新型的和传统的运输工具，为全国铁路的发展和保障运输安全提供先进的技术，执行对某些铁路公司的财政援助，管理政府资助的美国国营铁路旅客运输公司和国有的阿拉斯加铁路等。各铁路公司内部大都采用分段管理，公司本部按业务性质如运转、机务、工务等设置各处。公司之下分设若干段，设段长及必要的办事机构和人员。段长统一指挥管辖范围内的运输、机务、工务等各部门的工作。与运输无直接关系的财务会计、法律、新建工程等由公司统筹管理。此外美国州际商务委员会负责监督和管理全国铁路的开业、停业、运价、财务会计制度、固定资产的清查和估价等。
计划经济国家的铁路管理 中国、苏联、朝鲜以及东欧一些国家的铁路实行集中计划管理。苏联铁路是世界上最大的集中管理的铁路系统，铁道部下设有32个铁路管理局，185个分局和一万多个基层站段。为了满足运量增长的需要，苏联铁路多年来采取了强化设备运用的方针，大力提高列车重量，增加行车密度，以大功率机车或以组合列车形式将列车总重提高到6000～8000吨，有些区段或以货运为主的重载专线上已开行万吨以上列车。此外是发展直达运输。1982年苏联始发直达运输完成的货运量在总运量中所占比重为46.5％。苏联铁路是一个盈利部门，资金盈利率曾高达14％，70年代以来呈下降趋势，1982年为4.9％。
中国铁路实行集中的计划管理，目前为铁道部、铁路局、铁路分局和基层站段四级管理体制。日常运输生产由行车调度部门集中统一指挥，全国铁路（不包括地方铁路）实行统一的客、货运价。运输收入由铁道部集中，再按各铁路局所完成的客货运输任务和规定的清算单价进行分配。各铁路局均实行经济核算，独立计算盈亏。1982年全国铁路每万换算吨公里的成本为95.4元，近年来资金盈利率为6％～8％。在运输组织方面，除了发展直达运输、集装箱运输和各种单元运输（托盘、集装袋、货捆运输等）外，还实施了具有中国特点的运输方案(见铁路运输综合作业方案)和各种运输方式的联运协作。中国铁路的主要运营指标30年来发生了很大的变化：货物列车平均总重由1952年的1245吨增加到1982年的2021吨，同一期间货运机车日产量由43.4万总重吨公里增加到72.0万总重吨公里，货物列车技术速度每小时由36.5公里增加到42.9公里，货车平均净载重由28.9吨增加到49.2吨，旅客列车的平均旅行速度每小时由33.4公里增加到43.1公里，平均技术速度每小时由40.8公里增加到54.0公里，旅客列车的平均编成达到12.7辆。目前正采取措施进一步增加货物列车重量和扩大旅客列车编组。
电子计算机的应用 电子计算机从20世纪50年代开始应用于铁路运输的组织管理。这种应用一般是从单项业务的数据处理和过程控制发展到多项业务的综合性运营管理自动化，进而建立由电子计算机、数据传输网和远程终端设备组成的管理自动化系统。发达国家目前在铁路业务的许多方面如运价核算、成本核算、工资核算、统计报表编制与分析、旅客座席预约、售票、仓库管理、货运业务和集装箱管理、机车车辆运营管理、驼峰自动化和编组站信息处理、行车指挥与安全管理、运输计划和技术计划的编制、列车运行图的编制等方面都应用了电子计算机，并建立了各种自动化管理系统。通过计算机管理系统可以迅速、及时、准确地取得计划管理和生产指挥的各项资料，得到各种可供比较的决策方案，从而大大提高了经营管理和调度指挥水平，减轻了事务性的劳动。近年来微型电子计算机的应用发展很快。它既可用于过程控制，也可用于信息处理和科学计算，还可以构成局部的多机处理系统。微型电子计算机成本低、体积小，可广泛应用于铁路管理的各个领域，对提高铁路现代化管理水平有重大意义。