伦敦地铁的概况及电气化历史

2022-01-13 16:53  来源:外房网

英国伦敦的快速公共交通系统

 

伦敦地铁是一个快速运输系统,服务于大伦敦和英国白金汉郡,埃塞克斯郡和赫特福德郡的部分相邻郡。

地铁起源于世界上第一条地下客运铁路——大都会铁路。它于1863年1月开放,现在是Circle、Hammersmith & City和Metropolitan线的一部分。1890年,首条地下电力牵引列车线路——伦敦市和南伦敦铁路(City & South London Railway)——现在是北线的一部分。该网络已经扩展到11条线路,并在2020/21年度使用了2.96亿人次的乘客,使其成为世界上第12繁忙的地铁系统。这11条线路每天的载客量高达500万人次,服务272个车站。

该系统的第一个隧道就建在地下,采用挖盖法;后来,人们在更深的地方挖通了更小的、大致呈圆形的隧道——“地下管道”的绰号也由此而来。该系统有272个车站和250英里(400公里)的轨道。尽管它的名字,该系统只有45%是在地下:伦敦外围的大部分网络是在地面上。此外,地铁不覆盖大伦敦南部的大部分地区,泰晤士河以南只有31个车站。

早期的地铁线路,最初由几家私人公司拥有,在20世纪早期被合并在“UndergrounD”品牌下,并最终与地下线路和公共汽车服务在1933年合并,形成伦敦运输在伦敦客运委员会(LPTB)的控制下。目前的运营商,伦敦地铁有限公司(LUL),是伦敦交通(TfL)的全资子公司,负责伦敦交通网络的法定公司。截至2015年[更新],92%的运营支出由客运票价支付。Travelcard客票于1983年推出,而非接触式票务系统牡蛎卡则于2003年推出。非接触式银行卡支付于2014年推出,是世界上第一个采用这种方式的公共交通系统。

LPTB委托了许多现代主义风格的新车站建筑、海报和公共艺术品。由哈里·贝克在1931年设计的地铁示意图,在2006年被选为国家设计图标,现在包括了其他的伦敦交通局交通系统,如码头区轻轨,伦敦地面,伦敦交通局铁路和有轨电车。其他著名的伦敦地铁品牌包括圆形和约翰斯顿字体,由爱德华约翰斯顿在1916年创造。

历史

早期

地下线

19世纪30年代,人们提出了修建一条连接伦敦市和市中心的地下铁路的想法。1854年,大都会铁路公司(Metropolitan railway)获得了修建这条铁路的许可。为了准备施工,1855年在基布尔斯沃斯(Kibblesworth)建造了一条短的测试隧道。基布尔斯沃斯是一个地质性质与伦敦类似的小镇。这个测试隧道在开发第一辆地下火车时使用了两年,后来在1861年被填满了。世界上第一条地下铁路于1863年1月开通,在帕丁顿和法灵顿之间使用蒸汽机车牵引的煤气灯木制车厢。它被誉为成功,开业当天运送了38000名乘客,并借用了其他铁路的列车来补充服务。首都地区铁路(通常被称为地区铁路)于1868年12月开通,从南肯辛顿到威斯敏斯特,作为连接伦敦主线车站的地下“内圈”计划的一部分。大都会和地区铁路在1884年完成了环线,使用切割和覆盖的方法建造。这两条铁路都得到了扩建,行政区建设了五个分支,向西延伸至伊林、豪恩斯洛、阿克斯布里奇、里士满和温布尔登,而大都会最终延伸至白金汉郡的维尔尼枢纽,距离贝克街和伦敦中心超过50英里(80公里)。

深层

第一深层地铁,伦敦南部城市和铁路、两个10英尺2英寸(3.10米)直径圆形隧道之间挖国王威廉街(接近今天的纪念碑站)和斯托克,根据道路,以避免需要协议与业主的财产。这间牢房于1890年开放,当时使用的是电力机车,车厢带有不透明的小窗户,绰号“软垫牢房”。滑铁卢和城市铁路于1898年开通,随后在1900年开通了被称为“两便士管”的伦敦中央铁路。这两个跑电动列车在圆形隧道直径11英尺8英寸(3.56米)至12英尺2.5英寸(3.72米),而伟大的北部和城市铁路,开业于1904年,建成以干线列车从芬斯伯里公园Moorgate终点站在城市和16英尺(4.9米)直径隧道。

当蒸汽机车在地铁上使用时,出现了对比鲜明的健康报告。由于高温和污染,有很多乘客在旅行中晕倒,这导致人们呼吁通过安装花园植物来清洁空气。大都会甚至鼓励员工把胡须当作空气过滤器。

电气化

随着地铁服务(Waterloo and City Railway and Great Northern and City Railway)和布莱顿的Volks electric Railway的出现,以及有轨电车的竞争,开拓性的地铁公司需要现代化。20世纪初,特区铁路和大都会铁路需要电气化,一个联合委员会建议采用交流电系统,这两家公司之所以合作,是因为核心圈拥有共同的所有权。为了筹集必要的资金,华盛顿特区找到了一位美国投资者查尔斯?耶基斯,他支持类似于伦敦市及伦敦南部和伦敦中部铁路所使用的DC系统。大都会铁路公司对计划的改变提出抗议,但经过贸易委员会的仲裁,DC系统被采用。

地下电气化铁路时代

耶基斯很快控制了地区铁路,并在1902年成立了伦敦地下电力铁路公司(UERL),为三条地铁线提供资金和运营,贝克街和滑铁卢铁路(贝克卢),查林十字、尤斯顿和汉普斯特德铁路(汉普斯特德),以及大北部、皮卡迪利和布朗普顿铁路,(皮卡迪利大街),1906年至1907年开放。1906年7月,当“贝克卢”被命名为“阴沟”时,《铁路杂志》称其为一个有失尊严的“阴沟名称”。到1907年,地区和大都会铁路公司已经将地铁部分电气化。

1913年1月,UERL收购了中央伦敦铁路和城市及南部伦敦铁路,以及许多伦敦的公共汽车和有轨电车运营商。只有大都会铁路公司(Metropolitan Railway)及其附属公司大北方及城市铁路公司(Great Northern & City Railway)和东伦敦铁路公司(East London Railway),以及滑铁卢及城市铁路公司(Waterloo & City Railway)(当时由伦敦和西南铁路公司(London and southwest Railway)拥有)不受地铁集团控制。

在20世纪早期,大多数公司之间的联合营销协议包括地图,联合宣传,通过售票和地下标志,合并了第一个靶心标志,在伦敦中心车站外。当时,“地下”一词是从其他三个拟议名称中挑选出来的;“Tube”和“Electric”都被官方拒绝了。具有讽刺意味的是,“Tube”这个词后来和“Underground”一起被采用。贝克卢线向北延伸到女王公园,与尤斯顿到沃特福德的新电路线连接,但第一次世界大战推迟了建设,火车在1917年到达沃特福德枢纽。在1915年的空袭中,人们把地铁站当作避难所。中央铁路向西延伸至伊灵的工程也因战争而延期,并于1920年完工。战后,政府支持的财政担保被用来扩大铁路网络,伦敦城、伦敦南部和汉普斯特德铁路的隧道在尤斯顿和肯宁顿连接起来;直到后来,合并服务才被命名为“北线”。大都会在铁路附近推出了“Metro-land”品牌的住宅小区,在铁路沿线的车站附近修建了9个住宅小区。电气化从哈罗向北延伸到里克曼斯沃斯,1925年从里克曼斯沃斯到沃特福德,1932年从温布利公园到斯坦摩尔开设了分支机构。皮卡迪利线向北延伸到科克福斯特,并接管了到哈罗(后来的阿克斯布里奇)和豪恩斯洛的地区线分支。

客运委员会时代

1933年,伦敦大部分的地铁、电车和公共汽车服务合并为伦敦乘客运输局(London Passenger Transport Board),使用伦敦运输品牌。滑铁卢和城市铁路公司,当时属于主要的南方铁路公司,仍然属于现有的所有者。在伦敦乘客运输局成立的同一年,哈里·贝克(Harry Beck)的地铁图解图首次出现。

在接下来的几年里,前大都会铁路(Metropolitan Railway)的外围线路关闭,布里尔电车(Brill Tramway)于1935年关闭,从昆顿路(quinton Road)到维尔尼枢纽(Verney Junction)的线路于1936年关闭。1935-40年的新工程计划包括扩建中线和北线以及贝克卢线,以接管大都会的斯坦摩尔线。1941年,在贝克鲁线到达斯坦摩尔线和北线高巴内特线和米尔希尔东线之后,第二次世界大战暂停了这些计划。1940年的轰炸之后,西伦敦线的客运服务被暂停,奥林匹亚展览中心没有铁路服务,直到战后Earl's Court的地区线路开始班车。在伦敦东部和西部的中央线扩建工程重启后,这些工程于1949年完工。

战争期间,许多地铁站被用作防空洞。然而,它们并不总是安全的保证;1941年1月11日,伦敦闪电战期间,一枚炸弹闯入了银行车站的售票厅,造成111人死亡,其中许多人正在过道和站台上睡觉。1943年3月3日,空袭警报警报器的测试,连同一种新型防空火箭的发射,导致一群人试图在贝斯纳格林地铁站避难。此次事故共造成173人死亡,其中包括62名儿童。这是英国第二次世界大战期间发生的最严重的平民灾难,也是伦敦地铁单次事故中死亡人数最多的一次。

运输执行和董事会时代

1948年1月1日,根据《1947年运输法案》的规定,伦敦乘客运输委员会被收归国有,并更名为伦敦运输行政机构,成为同日成立的英国运输委员会的附属运输组织。根据同一法案,该国的主要铁路线路也被收归国有,它们的重建优先于地下铁路的维护,战前大部分未完成的新工程计划被搁置或推迟。

地区线需要新的列车,1953年一辆未喷漆的铝制列车投入使用,这成为了新列车的标准。在20世纪60年代早期,大都会线电气化到阿默舍姆,英国铁路为阿默舍姆和艾尔斯伯里之间的前大都会线车站提供服务。1962年,英国交通委员会被废除,伦敦交通管理局更名为伦敦交通委员会,直接向交通部长报告。同样在20世纪60年代,维多利亚线在伦敦市中心地下挖掘,与早期的隧道不同,它没有沿着上面的道路。这条线路于1968-71年开通,火车是自动驾驶的,自动检票口收有磁性编码的车票,可以进入站台。

使用逻辑单元轨道的主线服务

火车

伦敦地铁有两种规模,较大的地下列车和较小的深管列车。自20世纪60年代初以来,所有的客运列车都是电动的,带有滑动门。2000年,一列火车最后一次运行是有警卫的。所有线路都使用6到8节车厢的固定长度列车,滑铁卢和城市线除外,它使用4节车厢。新型列车设计的目的是最大限度地增加站立乘客的数量,提高车厢的速度,并配备再生制动系统和公共广播系统。自1999年以来,所有的新库存都必须遵守无障碍规定,要求轮椅的进出和空间,以及门控制的大小和位置。到2020年,所有地铁列车都必须遵守《2010年轨道车辆可达性(非互操作轨道系统)条例》(RVAR 2010)。

通风和冷却

1906年,当贝克卢线开通时,它的最高温度被宣传为60华氏度(16摄氏度),但随着时间的推移,隧道温度也逐渐升高。1938年,政府批准了一项通风改善计划,并在托特纳姆宫道的电梯井内安装了一台制冷设备。据报道,2006年欧洲的热浪达到了47°C(117°F)。2002年,有人声称,如果运送动物,地铁的温度将违反欧盟委员会的动物福利法。2000年的一项研究报告称,空气质量是街道水平的73倍,乘客在乘坐北线20分钟的旅程中呼吸到的颗粒物质量相当于吸烟时的质量。伦敦地铁的通风风扇的主要用途是抽走隧道中的热空气,而且整个地铁网络的风扇也正在翻新,尽管由于当地居民抱怨噪音太大,所以夜间无法全速运转。

2006年6月,维多利亚站安装了地下水冷却系统。2012年,在格林公园车站的站台上安装了使用冷却深层地下水的空气冷却装置,在牛津广场车站安装了邻近建筑顶部的冷却装置。地下线路已经引入了新的空调列车,但最初被排除在地铁上,因为人们认为地铁上的空调空间有限,而且会使隧道更加温暖。伦敦新地铁(New Tube for London)将取代贝克鲁(Bakerloo)、中环(Central)、滑铁卢(Waterloo)、城市(City)和皮卡迪利(Piccadilly)线的列车,计划为新列车配备空调,并采用更好的节能和再生制动。

在最初的地铁设计中,通过封闭隧道的列车就像活塞一样,在车站之间形成气压梯度。这个压差驱动平台之间的通风,地面通过乘客脚网出口。该系统依赖于足部隧道和自动扶梯中乘客头部上方足够的空气截面积,层流与半径的四次方成正比,即哈根-泊肃叶方程。它还取决于隧道顶空中没有乱流。在许多车站,由于改变隧道直径和增加湍流,通风系统现在是无效的。一个例子是格林公园地铁站,在那里安装了连接到金属框架的假天花板,在许多部分上减少了超过一半的上方空域直径。这有减少层流94%的效果。

最初,通过保持所有标识与隧道墙壁平齐,将空气湍流保持在最低水平。现在通风空间的头部高度是拥挤的管道,管道,摄像机,扬声器和设备作为挡板,可预测的流量减少。通常电子标志的平面与主要气流成直角,导致气流阻塞。竖立在自动扶梯顶部的临时招牌也会使乱流最大化。对通风系统的改造很重要,不仅对热交换,而且对平台水平的空气质量也很重要,尤其是考虑到其石棉含量。

电梯和自动扶梯

最初进入深管平台是通过升降机。每个电梯都有工作人员,在20世纪20年代,在一些安静的车站,售票处被移到电梯里,或者被安排在售票处可以控制电梯。1911年,伦敦地铁的第一部自动扶梯安装在伯爵宫的皮卡迪利站台和行政区之间。从第二年起,新的地下车站就安装了自动扶梯,而不是电梯。自动扶梯在顶层有一个对角线分流。1921年,一个录音声音指示乘客站在右边,随后出现了第二次世界大战的标志。乘客们被要求站在电梯的右边,这样想要超过他们的人就能在电梯的左边有一条畅通的通道。1924年,第一个“梳式”自动扶梯在克拉彭公园安装。在20世纪20年代和30年代,许多电梯被自动扶梯取代。1987年国王十字车站发生致命火灾后,所有的木制自动扶梯都被换成了金属自动扶梯,并定期对自动扶梯进行除油处理,以降低发生火灾的可能性。唯一没有被更换的木制电梯是在格林福德车站,直到2014年3月,伦敦交通局在2015年10月用英国交通网的第一个斜面电梯替换了它。

伦敦地铁系统共有426部自动扶梯,其中最长的是安吉尔地铁站,高60米(200英尺)。其中最短的是斯特拉特福德,垂直高度为4.1米(13英尺)。这里有184台电梯,近年来,由于投资使地铁站变得方便,电梯数量有所增加。未来10年,将有28个车站安装电梯,使无步进车站总数达到100多个。

Wi-Fi和手机信号接收

2012年年中,伦敦地铁公司(London Underground)与维珍传媒(Virgin Media)合作,在许多车站(但不是在隧道内)尝试设置Wi-Fi热点,让乘客免费上网。这项免费试用被证明是成功的,并被延长到2012年底,随后它变成了一项对维珍媒体(Virgin Media)和其他公司的用户免费提供的服务,或作为一项付费服务。之前不可以使用移动电话在大多数地区的地下(不包括服务运行偶尔地上或地下,根据手机和载体)使用本机2 g、3 g或4 g网络,一个项目将覆盖在2012年奥运会之前被放弃,因为商业和技术上的困难。2020年3月,4G信号在威斯敏斯特和坎宁镇之间的朱比利线部分路段开通,这一情况得到了部分改变,贯穿整个车站和隧道。英国Three移动网络的用户可以使用InTouch应用程序,在138个伦敦交通站通过维珍媒体Wifi网络发送音通话和短信。EE网络最近还发布了iPhone上的WiFi通话功能。

用于深层线路的新列车

2014年年中,伦敦交通局为朱比利线(Jubilee line)和北线(Northern line)分别招标了多达18列火车和50列火车。这些将用于增加频率,覆盖北线巴特西支线。

2014年初,贝克卢、中央、皮卡迪利和滑铁卢及城市线车辆更换项目被更名为伦敦新地铁(NTfL),并从可行性阶段转入设计和规范阶段。这项研究表明,随着新一代火车和信号转发器的出现:

  • 到2025年,皮卡迪利线的运力将增加60%,高峰时段每小时列车数将达到33列。
  • 到2030年,中心线容量增加了25%,峰值时为33千瓦时。
  • 到2032年,滑铁卢车站的轨道改造后,滑铁卢和城市线的运力增加了50%。
  • 到2033年,贝克鲁线路的容量可增加25%,高峰时段可达27千瓦时。

该项目预计耗资164.2亿英镑(按2013年价格计算为98.6亿英镑)。2014年2月28日,欧盟官方杂志刊登了一份通知,要求各方对建造列车表达兴趣。2014年10月9日,伦敦交通局公布了一份入围名单,这些公司(阿尔斯通、西门子、日立、CAF和庞巴迪)表示有兴趣以10亿至25亿英镑的价格提供250列火车,并在同一天开幕了一场由PriestmanGoode设计的展览。全自动列车或许可以在没有司机的情况下运行,但代表司机的司炉和铁路运输协会工会强烈反对,称这将影响安全。列车招标于2016年1月发出;预计皮卡迪利线基础设施的规格将在2016年公布,皮卡迪利线的首列列车将于2023年运行。2018年6月,西门子移动公司的Inspiro设计被选中,合同价值15亿英镑。

 

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