鐵道的科學

　　「火車快飛、火車快飛，穿過高山越過小溪 ……」朗朗上口的兒歌，寫的是列車上山下海的情境，台鐵便當、永保安康套票，著名的阿里山小火車等，每個人的腦中，都有一片關於火車的風景。捷運、火車、高鐵，讓輪子在軌道上跑動是從哪來的主意？為了成就更舒適、更快速、更便捷，需要什麼技術？一同探索鐵道科技的迷人之處！

　　◎ 為何車輪可以通過彎道？
　　◎ 軌道和車輪都是「鐵」的話不會打滑嗎？
　　◎ 鐵道科學還了包含心理學？
　　◎ 讓列車安全行使的秘訣是什麼？
　　◎ 除了運送乘客、貨物的列車，還有什麼車會走在鐵軌上？

　　鐵道的速度比不上飛機，自由度贏不過汽車，耗能度與船差不多，又只能在陸上使用，但世界各地都有鐵道，技術一直在不斷的發展，為何這迷人的半調子不僅擁有一片屬於自己的天地還有廣大的愛好者？！

本書特色

　　＊ 介紹鐵道的背景、發展與技術，你想到的、沒猜到的，一次匯集！
　　＊ 精美圖片解析，讓你一目了然！
　　＊ 鐵道科學特快車，化繁為簡一本就通！

作者簡介

川邊謙一

　　鐵道技術作家。1970年出生於三重縣。東北大學工學系畢、東北大學研究所工學系結業。曾在化學業界的工廠‧研究所服務，之後從事自由業，將高度化的技術做大眾化的翻譯並解說。近作包括有：《鐵道的祕密》（學研出版）、《鐵路大比較》（中文版‧台灣東販）、《圖解‧地下鐵的科學》《圖解‧新幹線運行的結構》（以上皆為講談社）、《擁有鐵道的人們》（交通新聞社）

譯者簡介

林芳兒

　　台中市人，銘傳商專大傳系畢，日本語言學校一年。兼職及專職翻譯多年，譯作包括漫畫、雜誌、書籍、文件、錄影帶等等。

前言

第一章　什麼是鐵道 9
1-01什麼是鐵道？ 10
1-02鐵道會半途而廢？ 12
1-03鐵道茍延殘喘的理由  14
1-04鐵道的運送規模 16
1-05能源消耗與鐵道 18
1-06日本人與鐵道 20
1-07鐵道的原點是古代的石疊 22
1-08為何是「鐵」道 24
1-09為何車輪可以通過彎道 26
1-10軌道和車輪都是「鐵」的話不會打滑嗎？ 28
1-11也有不仰賴摩擦而前進的鐵道？ 30
1-12也有靠橡膠輪胎行走的電車？ 32
1-13鐵道工學是綜合性工學？ 34
COLUMN1斜坡與彎道 36

第二章　各種火車車廂 37
2-01車輛的分類1　以用途區分 38
2-02車輛的分類2　以動力區分 40
2-03車輛的分類3　以動力配置區分 42
2-04車輛的種類1　電車 44
2-05車輛的種類2　電氣火車 46
2-06車輛的種類3　柴油火車 48
2-07車輛的種類4　柴油車 50
2-08車輛的種類5　雙動力車 52
2-09車輛的種類6　蒸汽火車 54
2-10車輛的種類7　客車與貨車 56
2-11車輛的種類8　特殊車與保線用車 58
COLUMN 2費工的蒸汽火車之準備工作 60

第三章　火車車廂的構造 61
3-01車輛的基本構造1　車體與台車 62
3-02車輛的基本構造2　大小的決定 62
3-03車輛的基本構造3　車體與車內 66
3-04車輛的零件1　連結篇 68
3-05車輛的零件2　煞車裝置 70
3-06車輛的零件3　加熱器與冷卻器 72
3-07車輛的零件4　集電裝置 74
3-08車輛的零件5　座位與門 76
3-09車體的構造1　78
3-10車體的構造2　80
3-11車體的構造3　82
3-12構造特殊的車輛1　84
3-13構造特殊的車輛2　86
COLUMN 3作為發電設備的電源車　88

第四章　新幹線與高速鐵道　89
4-01什麼是新幹線？　90
4-02全世界的高速列車　92
4-03為何新幹線的「門面」很奇怪？　94
4-04新幹線高速化的障礙是噪音？　96
4-05迷你新幹線並非是新幹線？　98
4-06開發中的可變軌距列車　100
4-07增加了第１列車的輸送力　102
4-08 Dr. Yellow　104
4-09冬天也要讓列車安全行駛　106
4-10懸浮並能行駛的更快速　108
4-11超電導線性與高速磁懸浮列車　110
COLUMN 4黏著驅動的鐵道會快速到什麼程度　112

第五章　都市的鐵道與山岳的鐵道  113
5-01都市的鐵道1　114
5-02都市的鐵道2　116
5-03都市的鐵道3　118
5-04都市的鐵道4　120
5-05都市的鐵道5　122
5-06都市的鐵道6　124
5-07都市的鐵道7　126
5-08都市的鐵道8　128
5-09都市的鐵道9　130
5-10山岳的鐵道1　132
5-11山岳的鐵道2　134
5-12山岳的鐵道3　136
5-13山岳的鐵道4　138
COLUMN 5行駛在專用道上的巴士「BRT」　140

第六章　線路的構造和種類　141
6-01軌道的構造1　142
6-02軌道的構造2　144
6-03軌道的構造3　146
6-04軌道的構造4　148
6-05軌道的構造5　150
6-06線路的設備1　152
6-07線路的設備2　154
6-08線路的設備3　156
6-09線路的設備4　158
6-10線路的設備5　160
6-11線路的設備6　162
6-12線路的設備7　164
6-13線路的設備8　166
6-14線路的構造物1　168
6-15線路的構造物2　170
6-16線路的構造物3　172
COLUMN 6麵包超人列車　174

第七章　列車的運行與鐵道的運用　175
7-01讓列車安全行駛的祕訣1　176
7-02讓列車安全行駛的祕訣2　178
7-03讓列車安全行駛的祕訣3　180
7-04讓列車安全行駛的祕訣4　182
7-05讓列車安全行駛的祕訣5　184
7-06讓列車安全行駛的祕訣6　186
7-07讓列車安全行駛的祕訣7　188
7-08票券和自動驗票機1　190
7-09票券和自動驗票機2　192
7-10票券和自動驗票機3　194
7-11票券和自動驗票機4　196
7-12票券和自動驗票機5　198
7-13塑造更方便利用的鐵道1　200
7-14塑造更方便利用的鐵道2　202
參考文獻　204

前言

　　鐵道是很隨處可見的交通工具。除了平時使用它來上下學、上下班的人，利用它來逛街或旅行等的人也不少。尤其是居住在都市的人，搭乘電車已是生活的一部分，應該也會有人覺得有鐵道這件事是理所當然的。可是，有時若用不同的觀點來看鐵道，原本覺得理所當然的事，也會覺得不可思議。

　　例如，鐵道有令人難以察覺的特徵。其一就是其公共性極高，是一個能強烈表現其地域性的交通工具。

　　以飛機或汽車、船來說，就像是它們也有噴射客機波音777或豐田PRIUS汽車、大型渡輪飛鳥II一樣，在世界各國可以看到各式各樣的種類。可是，從未見過可自由奔馳的火車車廂。原因是世界上存在著採用了各種不同規格的鐵道，而它們並未有所連結，可以使用的火車車廂會自動被限定之故。這裡所謂的規格，是指對應的軌距（左右軌道的間隔）、火車車廂的大小、搭載的電氣種類等。

　　若是要載客用的火車車廂，為了要讓乘客在車內度過一定的時間，會反映出當地人們的價值觀或文化、時代的需求等，讓乘客能更方便利用。因此火車車廂為了因應地域或時代，製造出了各種樣式。這就是為何運行的火車車廂會依國家或地域而有不同種類之故。

　　觀賞不同型態及色彩的火車車廂是種樂趣，但即使記住了它的種類、也無法理解鐵道。還不如先了解了鐵道的根源、再去探求火車車廂種類增加的理由，會更儘快理解鐵道，並且明白即使一樣是人類、每個地域對於鐵道的想法也會不一樣，反而會更有樂趣。

　　很少有鐵道書籍有這樣的序文的。書店裡雖然會看到各式的鐵道書籍，但它們大多是介紹日本火車車廂的種類，很少會兼顧到全世界的鐵道。

　　本書就是想作為鐵道的入門書，儘量去觸及鐵道的根源，並介紹它是如何衍生發展至今。另外，為了讓大家能投入鐵道的畫面並加以了解，書中也刊載了各種國內外的鐵道照片。只要大致瀏覽過一遍，就應該能明白日本的鐵道和國外鐵道相較之下的特殊之處了。

　　日本是應用了從歐美學習而來的鐵道技術，配合日本的特殊地理條件或運送需求而因應而成。結果就像是新幹線或東京的都市鐵道般，創造出了全世界罕見的鐵道系統。它是只配合日本特殊的環境所開發出來的，不一定能直接複製到海外，但個別將技術複製的例子倒是不少。

　　例如，日本製的電車不只是中國或印度等新興國家，也能在曾學習過技術的英國或美國行駛。舉例來說，連結英國及法國的英法海底隧道，就是以日本技術挖掘的隧道。不過，這並不代表日本的技術都很優秀，現在日本也正向海外學習技術當中。像這樣透過鐵道可以客觀看待日本一樣，也可以增廣鐵道之外的見聞。希望本書可以助上一臂之力。