交通部署案例集/纽约地铁

自 20 世纪初建立以来，纽约市地铁系统拥有辉煌的历史。从 1904 年只有一条线路开通的最初阶段起，纽约市地铁已成为世界上最大的地铁系统，每年完成 16 亿次出行。 对于所有在纽约市乘坐过地铁的人来说，很难想象，尽管系统规模显著减小，但我们今天看到的 16 亿次出行量仅为 1929 年和 1945 年总出行量的 80%。本案例研究将重点关注纽约市地铁系统的诞生，包括为其启动而实施的政策，以及 1910 年至 1919 年间的增长阶段，最后标注其 1929 年的顶峰以及导致该系统在当年服务 20 亿次出行后趋于平稳的原因。

1904年至1945年的地铁

在分析纽约市地铁系统内的总出行量时，可以认为从 1904 年第一条地铁线路投入运营到 1929 年，涵盖了这种交通方式的整个生命周期：诞生、增长和成熟阶段都涵盖在内。虽然 1929 年达到顶峰，当年出行量约为 20 亿次，但在 1930 年代（由于大萧条），出行量有所下降，并在 1940 年代复苏，最终达到 20 亿次出行的峰值。以下是纽约市地铁总出行量的表格

年份	总出行量	年份	总出行量
1904	72,690,380	1925	1,743,621,048
1905	137,814,991	1926	1,823,970,234
1906	166,231,227	1927	1,912,099,030
1907	199,291,468	1928	1,964,996,184
1908	511,991,537	1929	2,046,801,002
1909	559,678,809	1930	1,993,851,195
1910	574,778,763	1931	1,865,497,342
1911	752,211,081	1932	1,762,054,023
1912	780,854,522	1933	1,799,232,393
1913	807,359,338	1934	1,813,276,430
1914	800,861,234	1935	1,871,677,719
1915	872,470,391	1936	1,887,674,273
1916	978,581,686	1937	1,858,711,735
1917	1,013,337,157	1938	1,849,354,998
1918	1,097,150,230	1939	1,842,675,316
1919	1,323,191,742	1940	1,842,506,073
1920	1,412,023,760	1941	1,908,489,285
1921	1,431,701,597	1942	1,951,201,767
1922	1,504,138,223	1943	1,911,808,637
1923	1,616,026,401	1944	1,952,928,573
1924	1,673,477,654	1945	2,067,227,010

从这些数据中，我们可以使用以下三参数逻辑模型

$R(t)=K/[1+e^{(-b(t-t_{0})}]$

其中 R(t) 是相对于年份 t 的总出行量，K 是系统的承载能力（在本例中，是最大出行量），t₀ 是拐点，b 是指数系数。为了找到三个参数中的每一个，对两边取自然对数，并运行线性回归，以最佳拟合 b 和 t₀ 参数。为了估计 K，纽约市地铁达到了大约 20 亿次出行的峰值，该值被四舍五入为 21 亿次出行。以下是我们在 Microsoft Excel 上运行线性回归的公式

$Y=\ln \left({\cfrac {R(t)}{(K-R(t))}}\right)=bt-bt_{0}$

我们进行了两次回归：第一次是对 1904 年至 1929 年间的数据进行回归，第二次是对 1904 年至 1945 年间的数据进行回归。在运行两次回归后，以 1929 年结束的数据的R² 值为 0.95，而以 1945 年结束的数据的 R² 值为 0.82。将回归限制在 1929 年的逻辑是，对于大萧条对系统产生的异常情况，使用 1929 年模型的 logit 模型可以准确地预测出生和增长阶段，而成熟阶段可以看作是从 1929 年首次达到出行量峰值时开始的。虽然如果考虑 1929 年至 1945 年间的数据，1929 年模型的 R² 值会更高，但最终看来，大萧条是造成客流量下降的主要因素（从 1945 年回到 20 亿次出行可以看出），因此将被视为“异常值”数据点。

图 1： 1904 年至 1945 年纽约市地铁总出行量和 logit 模型

使用 1929 年数据集，b 的值为 0.215，t₀ 的值为 1916 年，如图 1 中的紫色线所示。在考虑地铁线路的历史，正如本文所探讨的那样，1916 年在历史上确实与纽约市地铁的拐点相吻合。考虑到该模型在前两个阶段的拟合程度，以及该模型在 1945 年与数据的吻合程度，可以说纽约市地铁系统经历了S 形曲线，这种曲线在交通方式中很常见。

图 1 中，三个阶段用颜色代码区分：绿色代表出生阶段，黄色代表增长阶段，橙色代表成熟阶段。虽然每个阶段的设定日期是主观的，但每个阶段都是根据历史背景决定的。出生阶段始于 1904 年，第一条地铁线路投入运营，一直持续到 1910 年，当时两条主要铁路公司与市政府签署了双重合同。增长阶段从签署双重合同开始，一直持续到地铁在 1929 年达到峰值。成熟阶段从 1929 年开始，一直持续到 1945 年，在此期间，它经历了下降和重生，一直持续到 1945 年。紫色线代表 1916 年，这是计算出的拐点：增长率从增加变为减少的时间点。本文特别针对这段时期 - 如需进一步阅读，请参阅交通部署案例集的章节《纽约市地铁客流量》。

地铁交通的起源

虽然第一条地铁线路于 1904 年 10 月开通，但纽约市的地面铁路始于 1868 年，由 IRT 第九大道线 运营。由蒸汽机车运营，有几家公司分别在 曼哈顿 和 布鲁克林 拥有几条线路。然而，在本世纪之交后，铁路将合并成两家公司：Interborough Transit Company（IRT）和 Brooklyn Rapid Transit Company（BRT），其中 IRT 占据曼哈顿市场主导地位，而 BRT 则占据布鲁克林市场主导地位。地面线路并不是通勤交通的唯一形式。对于长途通勤，例如从康涅狄格州和长岛，有久负盛名的铁路，如 长岛铁路（LIRR）和 纽约中央铁路（NYC）。这两条线路都允许人们通过位于 CBD 北端的中央车站进入纽约市。然而，两者都缺乏将人们从中央车站运送到更南边的能力，这使得 IRT 的服务得以继续，或者让人们从布鲁克林南部进来，这使得 BRT 的服务得以继续。

铁路遗留的任何空缺都由行人交通、汽车、公共汽车以及早期的马拉铁路填补。对于纽约市 CBD，即曼哈顿 59 街以南的任何地方，所有不同的交通方式都挤满了纽约市的狭窄街道。即使是第一条地面铁路于 1868 年开通，人们也正在规划一条地下地铁线路来缓解通勤拥堵。例如，一位名叫 A.P. 罗宾逊的工程师预测，考虑到人口趋势和日益增长的密度，到 1880 年将有 2 亿次出行 - 实际数字最终将达到 2.88 亿。 正是通过他的预测，他认为应该建设地铁系统来缓解将来必然会困扰这座城市的拥堵问题。正如你所看到的，地铁系统自 内战 之前就成为讨论的焦点，但直到 1898 年才获得纽约市的批准。在这一点上，IRT 和 BRT 开始寻求扩大其业务。下一章将讨论在第一条高架线建成后 35 年内发生了什么变化，才促使城市将铁路建在城市地下。

纽约市地铁的出现

第一条地铁线路花了 6 年时间才建成，始于 1898 年，当时城市终于批准将 7 个新的地铁站特许给 IRT，继续到 1900 年破土动工，直到 1904 年第一列火车运行在轨道上。 虽然该项目本身花了 6 年时间，但实际上，在纽约市建造地铁系统的斗争始于更早，并且经历了许多因素。本文将重点介绍其中三个：高架铁路的成功、新技术进步以及人口增长。

高架铁路

从所有意图和目的来看，曼哈顿和布鲁克林的高架线都取得了成功。随着 1896 年 BRT 和 1900 年 IRT 的最终成立，这两家公司都能够为其特定的火车标准化其线路。这两家公司也将在彼此之间保持相对的垄断：IRT 将控制曼哈顿内的旅行，而 BRT 线路控制着布鲁克林的所有通勤高架铁路，并拥有几个进入曼哈顿的接入点。此外，由于是独立的线路，他们不必为他们的客户提供从一条线路到另一条线路的换乘，从而最大限度地提高了那些被迫乘坐铁路的人的利润。

乘客数量正在增长，铁路运营公司能够为政府提供补充，以特许新的车站建设。在 19 世纪 80 年代后期，高架铁路公司争夺进入曼哈顿市中心/中城的通道，将他们的线路延伸到人口密度相对较低的地区。通过这些公司的成功，以及在处理纽约市方面的经验，他们对游说政府进行一个更雄心勃勃的项目充满信心。他们知道他们可以利用市政政府为他们特许新的车站，并从那些正在迁入他们正在建设的地区的不断增长的人口中获利，包括哈莱姆和布朗克斯。

新技术

有一些重大的技术进步正在改变世界各地的城市。虽然 J.P. 罗宾逊为纽约市的地铁绘制了图纸，但许多新进步使得地铁的建造和运营更加容易。首先，电力机车 的发明，并在 1902 年开始在世界范围内部署。与 伦敦地铁 不同，伦敦地铁需要大量的通风，因为使用了蒸汽机，而电力火车可以从其发电站获得能量（IRT 将建造自己的发电站来为其提供能量 - IRT 发电站（http://www.nycsubway.org/articles/powerplant.html））。由于没有必要保持隧道通风良好，因此这些隧道可以建在地下更深处（当 开挖法 无法完成时）。虽然工程师们拥有在地下深处建造隧道的技术，但只有在开挖法无法完成的情况下才会这样做：要么是穿过岩石，要么是在 东河 下方。 钢铁 和 混凝土 是相对较新的材料，它们使工程师能够不仅用更少的空间更牢固地支撑他们的结构，而且还使他们能够建造能够支撑四车道轨道的隧道。最终，四车道轨道不仅提高了潜在的容量，而且还允许快线服务，提高了地铁线路的效用。最后，隧道施工变得更加复杂，允许工程师在东河下建造一条隧道通往 布朗克斯，以及在开挖法无法实施的情况下。

人口增长

自第一项快速交通法案被纽约州州长否决以来的 35 年间， 纽约市的人口以惊人的速度增长：从 1870 年到 1900 年，人口从 1,478,000 人增长到 3,437,000 人。 电梯 的发明和建造 摩天大楼 带来了更密集的居住环境，因此需要更多铁路交通来满足居住在城市内的人们的需求。随着高架线满负荷运转，道路上来自各种来源的交通拥堵，人们正在要求交通解决方案；地铁可以提供这种解决方案。此外，高架铁路曾经提供服务但人口不多的地方现在人山人海。布朗克斯就是一个最好的例子，1870 年，布朗克斯的人口为 37,000 人：在那个时候，布朗克斯仍然被认为是曼哈顿下城和布鲁克林下城的边远地区。到 1900 年，人口增长到 200,000 人，并且为了在曼哈顿下城做生意而熙熙攘攘。 哈莱姆 是另一个例子，在高架铁路开通之前的几年里，这里都是农田。高架铁路使人们能够住在离市中心更远的地方，但需要新的交通策略来解决这些问题。

早期政策：1898 年至 1910 年

到 1898 年，当纽约市政府决定为地铁铁路融资时，政府需要考虑两个主要因素：一是其与各铁路公司之间先前关系，二是如何分配地铁项目。在此之前，铁路项目通常按以下方式进行：要么由城市建造铁路并租赁给私人运营公司，要么由私人运营公司游说政府建造铁路，并通过支付部分资本成本来获得运营权。1898 年，该市决定为前者提供资金，并允许高架铁路公司竞标合同。1900 年，曼哈顿的各条线路合并为后来的 IRT，并赢得了运营第一条线路的合同，该线路将从市政厅延伸到布朗克斯的 145 街。合同条款规定，IRT 租赁轨道 99 年，并在该期间内直接向城市支付部分运营成本——与之前与高架铁路公司签订的合同非常相似。需要考虑两个主要因素：一是他们没有包含有关铁路可以使用地铁的收费多少的条款，二是他们没有在合同中包含让政府分流公司从地铁中获得的任何利润的方式。资金尤其成问题，因为州法律要求城市债务不得超过其预算的 10%，而该预算由州政府制定。这意味着最初的地铁项目必须控制在 3000 万美元以内，并且资金必须每年流入。 这不仅在市政府和州政府之间引起了摩擦，还在新成立的市政府内部也引起了摩擦。直到 1898 年，曼哈顿和布鲁克林仍然是两个争夺同一经济蛋糕的独立城市。随着五个区合并，他们现在必须在同一个市政府内共同努力，才能为他们的区获得资金。

地铁一夜之间取得了巨大成功。如图 1 所示，单条线路的总出行次数在一年的运营时间内从 7300 万次增加到 1.38 亿次。虽然这条线于 1904 年开通，但对原有车站的扩建计划一直持续到 1906 年，开通了更多见证了人口激增的区域。到 1908 年，IRT 和 BRT 公司一直在“合法化”未来可能建设的路线之前，客流量激增到 5.5 亿次。新成立的公共服务委员会（快速交通委员会的继任者，由于没有及早批准更多项目而被解散）开始批准众多项目：扩展现有线路，在布鲁克林创建地铁线路等。到 1909 年，工程师们检查了新公共服务委员会批准的所有计划，这些新线路将增加 47 英里的轨道，耗资 1.47 亿美元。 显然，他们不打算重蹈前人的覆辙！如前所述，该市必须保持在一定的债务上限以下，而这些新的大型项目将远远超出他们自己的支付能力，因此他们开始与两条主要线路协商如何分配对这一重大项目的责任。

线路的增长：双重合同

1910 年 12 月，主要铁路公司与城市之间开始了谈判，以确定未来系统如何扩展。谈判证明非常困难，因为所有三方（IRT、BRT 和城市）都有自己的议程。BRT 领导人最主要的目标是进入曼哈顿，因为这里越来越成为通勤者的目的地。虽然 IRT 试图阻止此事，但市政府更感兴趣的是统一这两个系统，并允许这两个系统之间实现更大的互通。市政府知道，这是他们对铁路公司拥有最大杠杆作用的时刻，他们认为这些公司到目前为止已经获得了很大的利益。在这些谈判中，城市希望达成四个主要目标。

1. 为整个系统设定票价
2. 从公司赚取的利润中提取一部分
3. 将皇后区分配给两条铁路
4. 在 10 年内完全控制轨道

所有这些要点都是迄今为止政策的重大改变。通过规定票价，市政府确保这些公司不能充分利用那些别无选择只能住在铁路沿线并工作在那里的城市新来者。在最终的协议中，票价将定为 5 美分（为了让大家有所了解，当 A.P. 罗宾逊在 1864 年设计他的系统时，他将票价定为 7 美分），并且不会随着通货膨胀而改变。公司能够利用的一个例外是，从一辆火车到另一辆火车不提供换乘。第二个要点也很重要：这标志着政府开始介入铁路行业：他们看到这些公司一夜暴富，并想要分一杯羹。第三点是城市用来安抚一方或另一方的谈判筹码。最终，下一波线路建设将在皇后区，两家公司都希望获得通往这些地区的线路。最后，也是最重要的是，协议将包括一项条款，如果城市愿意，将在 10 年内拥有这些线路。

1913 年，协议签署，纽约市最雄心勃勃的交通项目开始了。该项目的总成本为 3.47 亿美元，其中城市将出资 1.5 亿美元，IRT 出资 5600 万美元用于建设，另外 2100 万美元用于设备，BRT 出资 3400 万美元用于建设，另外 2600 万美元用于设备。建成后，线路的容量将增加三倍，以满足约 10 亿到 30 亿次的出行需求，在已有的 303 英里轨道上增加 334 英里的轨道。 显然，双重合同的影响是巨大的。该市已成功将两条线路合并，从而使整个系统实现更大的整合。客流量稳步增长，直到 1916 年才开始出现放缓的迹象，1917 年突破了每年 10 亿次出行，1922 年达到 15 亿次，并在 1929 年达到 20 亿次的顶峰。此外，该市还能够通过从公司获得部分利润来弥补更多损失，并开始制定自己的地铁线路——独立地铁系统（IND）的计划。

不幸的是，并非所有各方都从中获益相同。在皇后区的分裂方面，虽然城市要求 IRT 和 BRT 都必须共同建设这两条线路，但这两条线路都是按照 IRT 规格建造的。这意味着，对于 BRT 的乘客来说，如果要到达皇后区，他们必须在皇后区广场换乘——皇后区交通的新枢纽。对于两家公司来说，固定票价都带来了问题。由于票价没有随着通货膨胀而变化，两家公司在第一次世界大战后的极度通货膨胀中损失了巨额收入，即使战时和战后乘客数量都在增长。这实际上导致 BRT 在 1923 年破产，但随后以布鲁克林-曼哈顿交通公司（BMT）的身份重新注册。双重合同既带来了历史上最大的扩张，这是当时任何一家主要铁路公司都无法实现的，但也为最终的衰落埋下了伏笔。

市场饱和：未实现的第二大道线

到了 1929 年，纽约市快速交通市场已经饱和。此时，双重合同中商定的所有线路都已建成，城市正在寻找新的项目开始建设。当城市开始提出未来的建设项目清单时，大多数建设项目都是将线路延伸到皇后区，以及连接IRT和BMT线路。然而，由于大萧条，大多数项目都没有实现。虽然一些较小的项目在十年内完成，但唯一完成的重大项目是IND 第八大道线：纽约市第一条公有地铁线路。到那时，城市仍然只获得IRT和BRT/BMT线路几十年来所获得利润的一小部分，因此决定建造自己的，更加奢华的线路。1925 年，建设开始，由于其复杂的設計，包括飞跃式连接和高度集成的系统，直到 1933 年才完工。这些成本将使政府的债务增加三倍：该项目耗资 1.91 亿美元，全部由城市提供资金。 几乎是按计划进行的，大萧条消除了IND线路盈利的机会，到 1940 年，IRT和BMT被市政府收购。IRT和BMT都无法应对乘客数量的减少和无法调整票价的问题。在短短 30 年内，从一个 3000 万美元的项目开始的地铁行业，获得了超过 3.47 亿美元的投资。

虽然IND得以实现，但一条在第二大道高架铁路线上运营的地铁却未能实现。然而，由于它始终保持在人们的视线中，在它被提出 70 年后，第二大道地铁于 2010 年开始建设。从很多方面来看，这条线路象征着人们对纽约市地铁系统的看法：一个永远无法完成的项目。即便如此，人们仍然对它是否在世界上最大的地铁网络中绝对必要表示怀疑；在很多方面，该系统不会像IND线路或双重合同阶段建造的线路那样具有里程碑式的意义。然而，在战后时期，地铁系统不得不进行的削减，以及 70 年代和 80 年代纽约市地铁的“黑暗时代”——犯罪和涂鸦猖獗，人们正在寻找希望，希望纽约市地铁系统能够再次进入一个新的增长阶段，从第二大道地铁开始。

其他链接

一些额外的地图，可以帮助您直观地了解纽约市地铁的变化

• http://composure1.com/subway.html
• http://diametunim.com/shashi/nyc_subways/

参考书目

• Interborough Rapid Transit Company (1991). 纽约地铁：它的建造和设备. 福特汉姆大学出版社. ISBN 0823213196.
• Feinman, Mark. "布鲁克林的早期快速交通，1878 年至 1913 年". 检索于 2011 年 10 月 11 日.
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• Crowell, Paul (1932年9月10日). "午夜欢乐的人群乘坐新地铁的首班车". 纽约时报 (纽约时报). http://www.nycsubway.org/articles/nytimes-1932-indopen.html.