交通部署案例集/2023/墨西哥

有轨电车（根据地区也称为电车或无轨电车）曾经是公共交通的一种重要形式。有轨电车的实施对城市发展至关重要，尤其是在墨西哥等拉丁美洲国家。技术发展周期见证了有轨电车系统的拆除或转换为新兴的更受欢迎的交通方式（即车辆私有化）。由于缺乏关于所有城市的电动有轨电车的相关信息，我们将以墨西哥城（墨西哥首都）为例，对墨西哥所有有轨电车系统进行概括。

1 有轨电车技术特性

有轨电车影响了 19 世纪后期到 20 世纪初的交通格局。当时，单节有轨电车是主要的交通方式，它使用电动机在嵌入公共城市街道的轨道上行驶。从动物牵引、蒸汽牵引和电池供电的有轨电车到电力的转变，是发电机组发展过程中的一个重要里程碑。它使得通过架空电线向有轨电车上的集电器传输电力成为可能（金属轨道和车轮接地，形成电路中的电流）；这一技术迅速在英国、欧洲和美国普及（Gregersen & Britannica Educational Publishing Staff, 2011）。有轨电车的电气化超越了之前的形式，因为它能够通过效率、速度、续航里程和可靠性来连接空间并改变乘客的行为。电动有轨电车的市场需求主要来自其能够对环境进行现代化改造，并通过拥挤地区来运输大量乘客的能力；它逐渐成为日益发展的城市日常生活中不可或缺的一部分（拉丁美洲城市意象中的有轨电车 - 安东·罗森塔尔，2016，n.d.）。

2 交通方式的历史

根据世界上的不同地区，各种可用的交通方式与电动有轨电车竞争。因为并非所有技术都是同时在全球范围内被采用。墨西哥主要的公共交通方式包括步行和动物牵引车辆。表 1 总结了主要交通方式的优缺点。需要注意的是，表 1 只考虑单次出行方式，而实际上人们可能会结合多种交通方式，例如步行和有轨电车，才能到达目的地。这些交通方式作为每个后续创新的基础，通过市场需求不断发展。由于行人希望有一种能够在各种天气条件下实现市内安全出行的交通方式，动物牵引马车在 19 世纪后期之前一直很流行。然后，乘客和政府机构开始关注寻找不受动物限制影响的能源，从而在 1900 年将第一个本地电动有轨电车系统引入墨西哥城（Wirth, 1997）。

表 1 墨西哥电动有轨电车和其他可用交通方式的优缺点总结

	步行	动物（骡子/马）牵引的有轨电车	电动有轨电车
优点	1）不需要付费。 2）促进体育锻炼和健康。	1）提供了一种比步行更省力的交通方式。 2）提供座椅。	1）提高了市内交通速度（8-10 英里/小时）。 2）座位容量是动物牵引的 3 倍。 3）与动物牵引相比，票价更低。 4）提供了前往新目的地的便利。 5）封闭式车厢，可在恶劣天气条件下出行。 6）减少道路上的行人拥堵（安全）。 7）提高了出行频率。
缺点	1）每次出行的距离因行人而异。 2）由于地形和距离，某些地方无法到达。	1）速度低于电动形式。 2）动物粪便会污染街道。 3）在恶劣天气条件下不可靠。 4）动物饲养和喂食成本。 5）动物的气味会影响乘客。 7）路面损坏。	1）固定路线和站点。 2）当时的电力供应。 3）与快速交通相比，轨道线路较短（<10 公里）。

3 交通方式/技术的诞生

有轨电车的诞生始于动物牵引的马车；无论是小型马匹还是骡子。19 世纪后期，墨西哥城的大部分有轨电车都来自纽约的约翰·斯蒂芬森公司，该公司是美国有轨电车和马车制造商（John Stephenson Car Co., n.d.）。这项服务为市内出行提供了更大的运力，并且经济实惠。动物牵引的马车既可以在钢轨上行驶，也可以在钢轨外行驶，但街道轨道可以减少接触面之间的摩擦，从而减轻动物的疲劳。早在公元前 3000 年，美索不达米亚人就开始使用动物牵引的车辆，他们用马拉的战车在皇室葬礼期间进行游行（The History of Horse-Drawn Vehicles, 2007）。这项技术后来结合了座位、车厢和轮系的设计和政策，以最大限度地提高效率；速度可达 4-5 英里/小时，每节单层车厢的载客量约为 14 人。动物存在身体上的局限性（参见表 1），使其无法长时间持续工作；因此运营机构需要准备多匹骡子或马匹进行替换。

向电动有轨电车的转变标志着机械和电气工程技术的进步。在美国和欧洲等发达国家实现转型后，包括拉丁美洲在内的其他国家也紧随其后。弗兰克·朱利安·斯普拉格被认为发明了电动有轨电车系统（Trolleys, Light Rail and Subways, n.d.）。弗兰克·斯普拉格的设计中包含了牵引电机，用来驱动车轮。有轨电车通过接触网（架空电线）来获得所需的能量（Trolleys, Light Rail and Subways, n.d.）。电线有一个弯曲的上方强力导线与下方称为“接触线”的辅助导线接触（Trolleys, Light Rail and Subways, n.d.）。接触线为车辆上的架空杆和导体提供了光滑的接触面。弗兰克·斯普拉格的电机是第一个实用且可靠的电动有轨电车电机，因为它能够保持恒定速度，从而创造出经济且快速的交通网络（Trolleys, Light Rail and Subways, n.d.）。20 世纪 90 年代向这种新型电源的转变是为了解决其前身的缺陷，但这一过程并非一蹴而就，因为世界上的大多数国家已经适应了动物牵引的有轨电车，并且电力尚未在全球范围内普及。墨西哥在经济、法律和政治方面都面临着挑战，导致其首都城市直到 1881 年才实现电气化（The Mexican Electricity Sector: Economic, Legal and Political Issues (Chapter 5) - The Political Economy of Power Sector Reform, n.d.）。电力供应有限意味着电动有轨电车主要集中在主要城市，而非农村地区。墨西哥向电动有轨电车的转变使旧式有轨电车形式在主要城市中变得过时，但在没有电力的社区中仍然至关重要。

4 市场发展

如第二节所述，墨西哥可用的交通方式要么步行速度慢，要么不可靠，要么过于昂贵。这种需求促使现有的网络进行重组，以便通过电动有轨电车更好地服务于主要城市中的人口密集地区。电动有轨电车服务于购物、经济和社交等多个市场。

电动有轨电车对现有购物模式的影响扩大了人们的日常出行距离。在电动汽车出现之前，人们需要步行前往附近的市场购物。由于个人冰箱还没有普及，所以人们经常每天去买菜，因此出行距离必须短，以防止食物变质（You, 2021）。这个问题还因为商店通常都是专门的，而且库存有限而加剧。电动有轨电车更长的续航里程和速度，使人们能够前往以前无法到达的其他杂货店。考虑到杂货通常都是体积较大的物品，车厢上的空间（如果可用）有助于购物者减少疲劳。

新兴技术的引入，经济领域发生了重大变化。这种增长可以通过以下方面体现：技术为工人提供了新的工作机会，提高了可及性和速度；当地（例如，售票员）和外部（例如，John Stephenson 公司）的轻轨铁路的开发、建设和运营创造了就业机会；随着车站附近开发项目的推进（Hinners 等人，2018 年），房地产市场价值将上升。技术周期的特点是过时技术的衰落，例如畜力有轨电车，因此，从事此项工作的人员随后会经历下滑。然而，由于有轨电车在墨西哥仍然相对昂贵，这种普遍性在墨西哥并没有得到体现。

通过城市流行文化的出现实现社会化的理想功能发现，不幸的是，其基础是社会问题。有轨电车作为一种促进社会融合的方式，通过体育赛事和文化活动等大型集会（《拉丁美洲城市想象中的有轨电车——安东·罗森塔尔，2016 年》，未注明日期）促进人际关系和创造新的市场需求的理念。然而，这种理想的愿景受到潜在的种族和性别偏见态度的影响。

5 运输政策的作用

19 世纪后期，由于一些突出的因素，墨西哥缺乏规范安全和功能性交通系统的运输政策。墨西哥独立战争（1810-1821 年）的结果导致许多道路基础设施破损，从而导致运输成本上升，因为居民需要步行很长的距离。即使波旁王朝的管理人员和商人公会努力修复皇家道路，取得的成功也非常有限。墨西哥的恢复阶段意味着他们的大多数政策都是比较新的，在先前的模式中从未见过。第 6 节重点介绍了塑造有轨电车模式的创新政策。

6 模式的诞生与发展

公共和私营部门的共同努力促进了墨西哥有轨电车铁路系统的电气化。在波费里奥·迪亚斯总统任期内（1876-1880 年，1884-1911 年），重轨和轻轨都出现了显著增长，这在运输规划中花费了半个多世纪。墨西哥独立战争的后果促成了几十年来振兴交通网络和社区的努力（《在墨西哥城四处走动》，未注明日期）。墨西哥第一条主要铁路的开通促进了有轨电车轨道数量的增长。这是通过新的政策激励措施实现的，这些激励措施通过特许经营权和补贴（Freeman & Soto，2019 年）鼓励私营企业参与。在电动有轨电车繁荣时期，政府的一项主要制裁是，墨西哥联邦铁路公司，墨西哥城的首要有轨电车运营商，被指示将主要由动物驱动的有轨电车电气化（《墨西哥城的有轨电车：第二部分》，未注明日期）。政府干预的这两项政策是电动有轨电车普及的一个转折点。

为了网络周围的基础设施，迪亚斯政权试图修复和扩展宏伟的麦克斯米利安大道。这条道路负责缩短国家宫殿和核心区域之间的旅行时间，但在 1867 年共和国恢复后就被废弃了（《在墨西哥城四处走动》，未注明日期）。新的建设将包括拓宽道路、新建建筑和安装电灯（《在墨西哥城四处走动》，未注明日期）。支撑性基础设施将形成一个正反馈回路，鼓励人们乘坐有轨电车出行，同时探索当时新兴的城市展品。该项目得益于市政府和联邦政府的支持。

7 成熟期和衰退期的发展

有轨电车的成熟期主要以 1900 年至 1950 年间墨西哥城 35 至 514 辆有轨电车的批量生产为特征（Wirth，1997 年）。政府提供的补贴意味着，墨西哥管理不断增长的人口的方法是增加服务的频率（Wirth，1997 年）。这种锁定方法的问题在于，引入其他运输方式往往不受投资者（无轨电车公司主要由英国人拥有）的青睐，因为他们已经投入了大量资金。

最终，公共汽车被引入网络，由于其路线灵活，受到政府决策者和乘客的青睐（Wirth，1997 年）。卡车司机联盟 (Alianza de Camioneros) 的游说活动增加了补贴，而有轨电车系统则受到损失（Wirth，1997 年）。这些因素导致墨西哥城的有轨电车数量在五年内下降到 193 辆，并且一直保持在较低水平，直到 1950 年服务减少后，在 1980 年代初最终被废弃（Wirth，1997 年）。公共汽车车队规模从 1950 年的 3,694 辆大幅增加到 1985 年的 10,000 辆（Wirth，1997 年）。

从观察电动有轨电车的生命周期可以看出，铁路对于都市运输网络至关重要。必须在乘客住处可接受的服务范围内（例如，根据新南威尔士交通管理局火车站的规定，距离为 800 米）为乘客提供多个车站选择，并让他们在靠近目标地点的车站下车。这种服务水平取决于在有轨电车的基础上进行的创新，例如容量、续航里程、速度和可及性。这使得墨西哥在 20 世纪中后期分三个阶段修建了第一条地铁铁路（Wirth，1997 年）。地铁包括 178 公里的轨道（双向），213 个车站，每天可为 400 万至 500 万名乘客提供服务（Wirth，1997 年）。运输技术的这种演变表明，运输创新在很大程度上受政策和历史决策的影响。

8 定量分析

墨西哥有轨电车铁路系统的定量分析使用的是“麦格劳电力铁路手册——美国有轨电车投资红皮书”（《麦格劳电力铁路手册——美国有轨电车投资红皮书》，1903 年）来评估其在 1903 年至 1920 年间的生命周期。S 型曲线的诞生期、增长期和成熟期是使用三参数逻辑函数确定的（参见公式 1）。S 型曲线需要一些假设才能生成**图 1** 和**表 2** 中的国家总和模型结果。分析的假设包括

• 仅研究指定为电气化的铁路。
• 对于跨越国家（例如墨西哥和美国）的铁路，轨道的分配比例为 1:1（适用于华雷斯和新拉雷多）。

公式 1 三参数逻辑函数

图 1 1903 年至 1920 年间墨西哥电动有轨电车铁路系统的预测总轨道长度与实际总轨道长度对比

${\textstyle S(t)={\frac {S_{max}}{[1+e^{((-b(t-t_{o}))}]}}}$

其中

• $S(t)$ 是第 t 年的预测系统规模
• $t$ 是时间（年）
• $t_{0}$ 是拐点时间（达到 1/2 S_max 的年份）
• $S_{max}$ 是饱和状态水平。
• $b$ 是要估计的系数。 

表 2 国家汇总模型结果

变量	描述	值
S_max	饱和状态级别	340
b	系数	0.44138
r^2	R 平方	0.90585
t_0	拐点时间	1913.957

模型的 R 平方值表明，91% 的实际值符合回归模型。该模型超出了普遍接受的 95% 范围。然而，S 形曲线显示出相当强的拟合度。结果中的局限性可以归因于所考虑的假设以及 McGraw 电气铁路手册中可用的数据。所采用的原始数据受到以下因素的影响：

• 手册仅记录了 1917 年以后墨西哥的主要城市。
• 手册未包含 1915 年和 1916 年，因为当时正值第一次世界大战。

根据生成的模型，可以解释出生、增长和成熟期分别为 1903 年至 1906 年、1906 年至 1920 年和 1920 年以后。成熟期的结束和衰退期的开始无法从 McGraw 手册提供的时程范围确定（有关成熟期和衰退期的支持信息，请参阅第 7 节）。

参考文献

弗兰克·斯普拉格 | 莱梅尔森。 (n.d.)。 2023 年 3 月 12 日检索

Freeman，J. B. F. B. 和 Soto，G. G. S. G. (2019)。 墨西哥的旅行和交通。 在牛津墨西哥历史与文化百科全书中。 牛津大学出版社。

Gregersen，E. 和大英百科全书教育出版人员。 (2011)。 轮式交通的完整历史：从汽车和卡车到公共汽车和自行车。 罗森出版集团。

Hinners，S. J.，Nelson，A. C. 和 Buchert，M. (2018)。 有轨电车和经济发展：有轨电车能刺激就业增长吗？ 交通研究记录，2672(8)，339–350。

约翰·斯蒂芬森汽车公司。 (n.d.)。 2023 年 3 月 12 日检索

McGraw 电气铁路手册——美国有轨电车投资红皮书。 (1903)。 有轨电车出版公司。

在墨西哥城出行：过去和现在的反思——国际交通、运输和移动历史协会。 (n.d.)。 2023 年 3 月 12 日检索

马拉车历史 (第 2 页)。 (2007)。 ExhibitsUSA，中美洲艺术联盟的全国分部。

墨西哥电力行业：经济、法律和政治问题（第 5 章）——电力行业改革的政治经济学。 (n.d.)。 2023 年 3 月 12 日检索

拉丁美洲城市意象中的有轨电车——安东·罗森塔尔，2016 年。 (n.d.)。 2023 年 3 月 11 日检索

墨西哥城有轨电车：第 2 部分。 (n.d.)。 2023 年 3 月 12 日检索

有轨电车、轻轨和地铁。 (n.d.)。 2023 年 3 月 12 日检索

Wirth，C. J. (1997)。 墨西哥城交通政策。

You，W. (2021)。 速度的经济学：有轨电车系统电气化和波士顿 1885 年至 1905 年夫妻店式商店的衰落。 美国经济学杂志：应用经济学，13(4)，285–324