交通部署案例集/有线电话
作者：马克·鲍尔斯
电话是第一个通过电线传输语音的电子仪器。电话的早期技术源自电报。两种设备都使用电脉冲来传输信号跨越电线。虽然亚历山大·格雷厄姆·贝尔被认为于 1876 年发明了电话，但此事仍在争论中。电话在多个方面优于电报。首先，电报只能发送点和划的聲音，而电话能够传输语音。其次，电报只能通过一根电线一次传输一个信号，而电话可以使用同一条电线发送多个信号。电话的使用迅速在美国和世界各地普及。
电报的使用已经非常普遍，并且是当时唯一能够在短时间内发送信息跨越长距离的通信方式。电报的能力受到其技术的限制，多位发明家试图对其进行改进。其中一个想法是开发一种使用电力传输语音的方法。虽然许多人都被认为试图发明电话，但最终的竞争归结为亚历山大·格雷厄姆·贝尔和埃利沙·格雷。据说两个人都在同一天去了专利局，但贝尔比格雷早到一个小时，并获得了专利。[1] 格雷试图起诉贝尔的专利，但最终失败了。
贝尔与一位名叫托马斯·沃森的年轻电工合作。最初他们在开发一种改进的电报，能够通过同一条电线发送多个信号。与沃森合作，他们能够确定不同的音调将导致不同的电脉冲。第一个电话信息是在 1876 年 3 月 10 日由贝尔发送给另一个房间的沃森，当时他著名的说，“来这里，沃森先生，我想见你”。贝尔电话公司于 1877 年 7 月成立，到当年年底，电话数量达到 3000 部，到第二年年中，电话数量达到 10000 部。第一条电话线建在波士顿，由铁和钢制成。不久之后，铁和钢就被铜线取代。电话服务不断扩展，第一个交换机建于 1878 年，位于康涅狄格州纽黑文。到目前为止，所有电话都使用单线电路，声音质量很差。为了改进这一点，贝尔在 1881 年发明了一种新的双线电路，该电路还被包在铅中以进一步减少噪音。同年，波士顿和塞勒姆之间的首条长途电话线路开通。
电话的下一个飞跃发生在 1891 年密苏里州堪萨斯城。一位名叫阿尔蒙·斯特罗格的殡仪馆老板对不断等待接线员感到厌烦，并且担心一些接线员故意将他的客户电话转接到竞争对手那里。为了解决这种情况，斯特罗格发明了第一个自动交换电话。这是现代电话的第一个模型，因为它能够直接拨号到对方，而无需接线员。
1894 年，贝尔的专利终于到期。这使得其他公司得以加入竞争。独立电话公司开始出现在全国各地。许多独立公司出现的地方是贝尔不感兴趣的较小的农村地区。贝尔在 20 世纪初继续迅速扩张，到 1915 年，完成了从纽约到旧金山的第一个横跨大陆的电话。扩张持续呈指数级增长，直到 1930 年代的经济大萧条。电话公司首次出现客户群下降的现象。在经济大萧条过去后，生产立即恢复到之前的水平，电话行业即将迎来重大繁荣。1930 年代末，联邦通信委员会成立。时至今日，FCC 仍然是监督电话公司的监管机构。
虽然电话服务已经在全国范围内迅速扩展，但第二次世界大战成为了催化剂。战争期间，服务需求超过了公司，而公司将大部分精力投入到战争中，无法满足需求。战争期间出现的一项创新是同轴电缆，它可以同时容纳 600 个电话呼叫。到 1940 年代末，根据新的反托拉斯法，贝尔电话公司开始被拆分。诉讼终于在 1956 年解决，贝尔公司得以完整保留。1950 年代和 1960 年代是电话创新和风格的时代。1963 年，按键式电话发明了。这些电话上使用相同的泛音和欠音组合，至今仍用于所有现代电话。1960 年代也带来了动荡，工会罢工使纽约的电话服务一度中断。
到 1970 年代，电话数量超过 1 亿部。1970 年，FCC 裁定，被称为普通运营商的独立公司可以开始为企业提供服务。然后，1974 年，美国政府再次试图拆分贝尔系统。审判推迟到 1979 年，最终在 1983 年结束，但这次成功了，贝尔系统被拆分。1980 年代末和 1990 年代，固定电话开始被手机、有线电视和互联网等更新的技术所取代。对固定电话的需求越来越少。
对于此模型，数据是从美国人口普查局记录中提取的美国电话线里程。
正如人们所料，固定电话在美国似乎已经达到顶峰。开发的 S 型曲线模型的上限为 16.5 亿英里。拐点出现在 1971 年。如前所述，手机、有线电视和互联网行业已经取代固定电话成为通信方式。可以想象，在不久的将来，固定电话线路将被移除，为更新的基础设施让路。但是，这种方式可能永远不会完全消失。服务的可靠性太好，以至于在紧急情况下，必须保留一些功能。
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