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回首沧桑——铁路发展百年历程 第一节：铁路——第二次工业革命的宠儿
此后，公路运输、航空运输、管道运输等更多新式的交通运输工具出现，并源源不断地加入到运输业的竞争行列。而铁路却一百多年来不思进取、技术停滞，在这些新生交通工具的冲击下毫无还手之力，最终一败涂地，铁路发展进入了长期的停滞和衰退期。仅美国一地，就拆除了十几万公里的铁路。 公路运输的兴起是以二十世纪初的汽车发明为标志，因其方便快捷、货物运输可以实现“门到门”服务，所以受到用户的热烈追捧。所谓“门到门”服务就是汽车可以从货主的家门口拉上货物，再运输到指定的卸货地点，不需要中间换装，这就大大节省了运输时间和运输成本。直到今天，公路运输依然是铁路行业的竞争劲敌。 而航空运输是以二十世纪上半叶飞机的发明为标志的，这种运输方式最大的竞争优势就是速度。至今为止，在500公里以上的长途旅客运输中，飞机仍然雄踞霸主地位，但是500公里以下的中短途的旅客运输市场已经让高速铁路瓜分了不少。 管道运输一般用于液体和气体货物运输。比如石油和天然气的运输，采取这种方式安全快捷，一次性投资很高，但是运营成本较低。 上述三种交通方式，以公路和航空为铁路最大的竞争对手。因此，如何让铁路这个夕阳行业转变成朝阳行业，并在严酷的竞争中立足，成了世界铁路工作者的一项重要任务。 那么，铁路技术往哪个方向发展，才能同竞争对手抗衡呢？总结起来，铁路的一个发展方向是重载，另一个发展方向就是速度。通俗的讲就是“多拉快跑”。只要解决了这两个技术问题，铁路行业就能立于不败之地。 这就是近五十年来，世界铁路工作者一直孜孜不倦为之努力奋斗的方向，这两个技术进步，终于彻底扭转了乾坤，让百年铁路重新崛起，再次傲视天下。 第二节：重载铁路——巨龙咆哮在高山深谷
铁路的载重量如此重要，这就激发了世界各国研究重载铁路的热潮。从20世纪50年代开始，重载铁路的研究开始启动，花了10年左右的时间，像美国、澳大利亚、加拿大等国土面积广阔、生产力发达的国家，将重载铁路技术提升到一个新台阶。又过了20年时间，科技一日千里，新材料、新工艺、电子信息技术突飞猛进，让重载铁路运输更加有了长足的发展。 提高列车载重量，体现了铁路重载运输技术发展水平。重载运输发展40多年来，世界列车牵引重量不断刷新纪录。1967年10月，美国诺克福西方铁路公司在韦尔什至朴次茅斯间开行编组500辆、由6台内燃机车牵引、全长6500米、总重44066顿吨重载列车。1989年8月，南非铁路在锡申至萨尔达尼亚间开行编组660辆、由16台内燃机车牵引、总长7200米、总重71600吨重载列车。1996年5月，澳大利亚在纽曼山至海德兰铁路线上，开行了540辆货车编组的重载列车，由10台Das小时 8型内燃机车牵引、列车总长5892米米，总重达72191t吨的重载列车。5年以后，澳大利亚在同一条铁路线上开行了682辆货车编组的重载列车，由8台AC 6000型机车牵引、列车总长7353米，总重达99734吨的重载列车，创造了世界上最长、最重列车的新记录。
1992年大秦铁路开通运营，标志着我国第一条专用的重载运煤铁路投入使用。经过近二十年的发展和改扩建，大秦铁路现在可开行20000万吨重载单元列车，每年运煤超过了4亿吨。 第三节：龙旗下的铁路发展史
满清政府对各国列强在中国修建铁路持完全的反对态度，他们愚顽的脑瓜无法接受这些新生事物。铁路的老祖宗英国人百般劝说无效之下，在1878年采取欺诈手段在上海修建了淞沪（从上海到吴淞口）铁路，全长15公里，轨距采用762毫米，每米钢轨重13公斤，牵引蒸汽机车为“天朝号”，这是中国有史以来第一条投入运营的铁路，也是帝国列强在中国领土上强行修建的一条铁路。不过，一年以后，淞沪铁路因压死一名百姓，激起民愤，满清政府用28万两白银将铁路赎回、拆毁，这条铁路才寿终正寝。 到了十九世纪八十年代初，满清政府为了开发唐山开平煤矿，责成洋务派自主修建唐山至胥各庄铁路，全长9.7公里，采用1435毫米的标准轨距，每米钢轨重15公斤，于1881年建成通车。这段铁路是唐山铁路枢纽七滦线的一部分，至今仍旧发挥作用。1881年6月9日，中国早期制造的机车投入唐胥铁路运营，机车全长5.69米，时速32公里，机车两侧各刻有一条龙，俗称“龙号”机车。 据传，在唐胥铁路开通后不久，脑筋顽固的清政府官员便认为铁路产生的巨大震动会破坏清东陵的龙脉，于是上书慈禧太后，老佛爷一声令下，禁止机车上铁路，改为马拉火车。这场闹剧，已经成了历史上的笑柄。 唐胥铁路开启了满清修建铁路的先河。到了1887年，首任台湾巡抚刘铭传奉命在台湾省修建铁路。铁路以台北为起点，东至基隆，西南至新竹，耗时六年，全长107公里，采用1067毫米的轨距，每米钢轨重18公斤。1894年，湖广总督张之洞主持修建了大冶铁路，主要是为了外运大冶矿石供应汉阳铁厂的需要。而汉阳，则是当年满清的枪炮制造基地。 时间很快进入20世纪，作为庚子赔款到美国留学的幼童詹天佑，从耶鲁大学学成归来。1905年，在外国工程师的冷嘲热讽之下，詹天佑主持修建了中国第一条完全自主、没有技术外援的京张铁路。他克服千难万险，历时五年，方得成功。京张铁路振奋了中国人的士气和精神，让外国专家刮目相看，在中国铁路建设史上具有重大意义，并于2012年进入“FIDIC百年工程”的候选名单。这条令国人自豪的铁路一直服役到1955年，直到丰台至沙城的铁路建成，才取而代之。 第四节：列强蹂躏下的中国铁路
帝国列强在中国一共掀起过两次争夺铁路路权的高潮。第一次就是甲午战争之后，满清政府割地赔款，出售铁路修筑权来还债。第二次就是1911年辛亥革命胜利后，北洋军阀政府统一路政，将全国私营铁路公司解散收归国有，再将铁路修筑权卖给各个国家以抵债。从1894年开始，俄国在东北修建了东省铁路、法国在云南修建了滇越铁路、德国在山东修建了胶济铁路、日本在东北修建了安奉铁路，同时攫取了南满铁路的运营权。一时间豺狼当道，猛虎横行。 帝国列强除了强行在中国修建铁路之外，还通过贷款方式控制中国的铁路大动脉。例如俄国、法国和比利时控制了南北大动脉中的京汉铁路（北京至汉口），美国控制了粤汉铁路（汉口至广州），法国控制了正太铁路（正定到太原），英国和俄国控制了京奉铁路（北京至沈阳）、英国政府自己把持了沪宁铁路（南京至上海）、英德两国控制了津浦铁路（天津至上海）。除此之外，还有其他大大小小的铁路都被外国政府进行把控，中国赖以生存的铁路完全成了各国列强在华攫取利益的工具，令人愤怒而又悲叹。 我们用几组数据来看一下从满清政府至新中国成立之前，中国铁路的建设情况。在清政府时期（1876~1911）共修建铁路约9400公里。其中各国列强直接修建经营的约占41%，通过贷款控制的约占39%，满清政府控制的铁路仅占20%左右。 北洋政府统治时期（1912~1927），在关内修了约2100公里铁路，在东北修了约1800公里铁路，多数是日本帝国主义采用借款、垫款或合办等方式修建和控制的，还有一些是官商合办的铁路。 从1928年到1937年国民政府统治时期，以官僚买办资本与帝国主义垄断资本合资方式修建铁路，从而出现了帝国主义掠夺中国路权的第三次高潮。十年间，在关内修建了约3600公里铁路，在东北以官商合营的方式修建约900公里铁路。从1927年到1945年抗日战争期间，在西南、西北修建约1900公里铁路。从1931到1945年，日本侵略者在东北共修建了5700公里铁路；在华北、华中和华南的占领区修建了约900公里铁路。 综上所述，在新中国成立之前，中国国土之上共修建铁路约13000公里。这就是旧中国留给后人的可怜的铁路遗产。 第五节：詹天佑——凝望一座不朽的丰碑
由于铁路最早在英国发端，因此英吉利筑路工程师的技术水平当年独步天下，一直引领技术潮流，其他各帝国主义国家的筑路技术也都远在满清政府之上。毋庸讳言，如果没有詹天佑力挽狂澜和一飞冲天，中国近代铁路发展之路将会倍加曲折。詹天佑以一人之力就将满清政府从列强的技术垄断中挣脱了出来，这当然还要归功于他是最早的那批庚子赔款的美国留学生。 詹天佑1861年出生于广东南海县，卒于1919年，是中国近代铁路的奠基人、中国铁路之父。原籍江西婺源县，出生于广东南海，十二岁考取官费留学美国，后进耶鲁大学土木工程系学习铁道工程，20岁之时以全班第一的优异成绩毕业并获学士学位。回国之后，因清政府对修建铁路一直排斥，詹天佑英雄无用武之地，后改学海船驾驶，又以第一名的成绩毕业，随后在“扬武”舰上服役。1884年参加中法战争中，表现英勇，为国外媒体所称赞。美国归来7年以后，詹天佑才辗转来到由李鸿章经营、外国势力控制的中国铁路公司，成为中国第一个铁路工程师。先后参加修建天津至塘沽铁路并圆满完成工作，随后又参与天津至山海关铁路的修建工作。 詹天佑人生的第一次闪光是由津山线（天津至山海关）跨越滦河大桥完成的。因滦河水流湍急、河床泥沙沉积过厚，大桥修建遇到了技术上的困难，英国、日本、德国工程师都相继失败。当时还籍籍无名的詹天佑勇挑重担，用自己的精湛的技术，圆满解决了大桥修建问题，詹天佑因此一战成名。 修建著名的京张铁路，是詹天佑事业生涯的最高峰。但是在詹天佑在达到他事业顶峰之前，他从不放过任何机会，通过各种实战积累经验，提高技术水平，来为自己将来的伟大事业打下基础。 1902年，在慈禧太后的授权之下，满清政府任命詹天佑为总工程师，修建一条专供皇室祭祖用的新易铁路（高碑店至易县）。在此之前，因为铁路修建都是由外国人担任总工程师，他们在填筑完路基之后，要自然沉降一年以上才开始铺轨，建设周期很长。詹天佑完全摈弃了这种限制，路基填筑过程中实施人工干预，用重型机械碾压路基达到设计标准，大大缩短了建设周期，仅用四个月的时间以极省的费用就将铁路建成并通车，极大鼓舞了国人的士气和信心，为后来京张铁路的修建铺设了一条光明之路。
詹天佑对中国铁路事业做出的巨大贡献，将永远被世人所铭记。 第六节：从两万到十万，铁路发展日新月异 新中国成立之前，神州版图上只有13000公里铁路线，且标准落后、破败不堪。因此从1949年至1952年，中国第一任铁道部长滕代远走马上任，开始了对既有铁路进行全面修复，同时也开始了大规模的新线建设工作。仅1949年一年共抢修恢复了8278公里铁路。到1949年底，全国铁路营业里程共达21810公里。到1952年底，全国铁路营业里程增加到22876公里。
自1978年中共十一届三中全会以来，国家全面实行改革开放，将工作重心放到经济建设上来，铁路再次迎来了黄金发展机遇。为了满足国民经济不断发展的需要，国家对铁路的建设规划提出“北战大秦，南攻衡广，中取华东”的战略。到1985年底，全国铁路营业里程达52119公里，客货换算周转量突破1万亿吨公里。截至2009年底，我国铁路营业里程达到8.6万公里。 根据中长期铁路网规划，预计到2020年，铁路运营里程将达到12万公里，并且形成综合运输大通道的布局，而铁路也是这交通大通道的重要组成部分。综合运输大通道主要包括：五纵、五横综合运输大通道和国际运输大通道。其中，五纵大通道包括南北沿海、京沪、满洲里至港澳台、包头至广州、临河至防城港等运输大通道。五横大通道包括西北北部出海、青岛至拉萨、陆桥运输、沿江运输、上海至瑞丽运输大通道。而国际运输大通道包括东北亚国际运输通道、中亚国际运输通道、南亚国际运输通道与东南亚国际运输通道。 在中长期铁路网规划规划中，客运规划占了重要地位，预计到2020年末，需建设客运专线1.2万公里以上，形成 “四纵”和“四横”客运专线骨干网布局。“四纵”客运专线包括：北京－南京－上海客运专线，贯通京津至长江三角洲东部沿海经济发达地区；北京－武汉－广州－深圳客运专线，连接华北和华南地区；北京－沈阳－哈尔滨（大连）客运专线，连接华北和东北地区；杭州－宁波－福州－深圳客运专线，连接长江三角洲、珠江三角洲和东南沿海地区。 “四横”客运专线包括：徐州－郑州－西安－兰州客运专线，连接华东和西北地区；上海－杭州－南昌－长沙－贵阳－昆明客运专线，连接华东、华中和西南地区；青岛－石家庄－太原客运专线，连接华东和华北地区；上海－武汉－重庆－成都客运专线，连接西南和华东地区。 从2万到10万，敢叫日月换新天。 第七节：回望蒸汽机车的历史背影 从1814年英国诞生第一台蒸汽机车起，铁路留给人们最深的印象就是咆哮怒吼的蒸汽机车牵引着列车车厢，铿锵奔驰在原野与高山之间。而蒸汽机车在长达130年的漫长岁月里，充当了铁路形象的代言人的角色。很多人对铁路的迷恋，就是对钢铁的迷恋、对力量的迷恋以及对自己敬畏的大机器的迷恋。随着内燃机车和电力机车的兴起，蒸汽机车因其效率低下和速度限制逐渐被淘汰。中国直到2005年12月，在集通铁路公司大阪机务段，最后一台蒸汽机车才退出历史舞台。从此之后，除了集通铁路因为摄影爱好者的需要，每天象征性开行2对蒸汽机车外，中国版图之上，蒸汽机车已经难觅踪迹，取而代之的是效率更高、速度更快的内燃和电力机车。
当我们现在乘坐在时速300公里的高速动车上，享受陆地飞行的快感之时，回首蒸汽机车那高大沧桑的历史背影，是否也会产生很多感慨？谈起蒸汽机车，就需要了解一下它的工作原理。蒸汽机车是利用蒸汽机，把煤炭的化学能变成热能，再变成机械能，而使机车运行的一种火车机车。在200年前，英国人史蒂芬孙发明了第一台蒸汽机车，从此开始，世界各国便因为交通提速而进入了快速发展的时期，蒸汽机车成为这个时代文化和社会进步的重要标志和关键工具。 一般而言，蒸汽机是靠蒸汽的膨胀作用来作功，蒸汽机车的工作原理与此相同。当司炉把煤填入炉膛时，煤在燃烧过程中，蕴藏的化学能就转换成热能，把机车锅炉中的水加热、汽化，形成400℃以上的过热蒸汽，再进入蒸汽机膨胀作功，推动汽机活塞往复运动，活塞通过连杆、摇杆，将往复直线运动变为轮转圆周运动，带动机车动轮旋转，从而牵引列车前进。因此蒸汽机车必备的三大部件就是锅炉、汽机和传动走行系统，由于蒸汽机车需要大量用煤用水，所以它庞大身躯的三分之一是自带干粮的煤水车。 蒸汽机车热效率很低，锅炉的燃烧效率一般为50%～80%。蒸汽在汽机内作功，汽机效率只有10%～15%。在汽机到车轮传递力的过程中，机械效率为80%～95%。因此蒸汽机车的最高热效率只有8%～9%，考虑到在车站停车，在机务段整备、停留等仍需消耗燃料，蒸汽机车实际热效率只有5%～7%，有至少95%以上的能量被浪费了，属于效率极低、燃料浪费极大的机器设备。蒸汽机车的效率低，就决定了其速度不可能快，我国制造的前进型、人民型、胜利型等蒸汽机车，其设计时速一般为80~85公里。除了效率低、速度慢，蒸汽机车还产生大量的废气，也是污染环境的罪魁祸首。可以这么说，铁路留给人们的脏乱差的不好印象，很多原因可归罪于蒸汽机车。 英雄也会老去，美人也会迟暮。即使蒸汽机车称霸全球百余年，在新技术的推陈出新中，它不免寂寥远去，只留给我们一个落寞沧桑的背影。 第八节：蒸汽时代到电力时代的过渡品 在二十世纪初，随着汽车工业迅速崛起，带动了内燃机技术的不断改进和提高。国外铁路的有识之士，预见了内燃机将会为铁路带来巨大的变革。因此几乎和汽车工业同步，铁路内燃机车的研制工作便如火如荼的展开。在二十世纪二十年代，苏联和美国率先开始研制内燃机车，到了三十年代，投入运营的内燃机车已经在铁路线上开始奔驰。一直到今天，内燃机车的技术依旧在不断提高和改进，新型高效的车型不断推出，令人目不暇接。我国是在1958年才开始着手内燃机车的研发，比国外晚了34年，但是后来居上，取得了瞩目的成就。
内燃机车虽然种类多样，但组成及工作原理基本相同，都是由柴油机、传动装置、走行部、车体车架、车钩缓冲装置、制动系统及辅助装置构成。内燃机车根据传动方式的不同，可分为电力传动和液力传动两种，电力传动著名的内燃机车品牌就是“东风（DF）”系列，液力传动著名的内燃机车品牌是“北京”系列和“东方红”系列。 内燃机车相比蒸汽机车而言，燃料从煤炭变成了燃油，因为燃油都是经过精炼的产品，纯度较高，其燃烧效率要比天然的煤块高得多，这就意味着内燃机车的设计速度也远非蒸汽机车能比，我国制造的内燃机车设计时速一般为100~140公里，最高设计时速170公里，是蒸汽机车的1.7倍及以上。除了速度快之外，内燃机车对环境的污染也大大降低了。内燃机车因为比蒸汽机车效率高、速度快，且以柴油为燃料，不像电力机车需要外部供电才能运转，这就让它的使用灵活性大大增加。在2008年冬天我国南方那场罕见的雪灾中，电力机车因为电网瘫痪而全部趴窝，此时，内燃机车派上了大用场，它们奔驰在由北往南的铁路线上，为灾区输送了大量物资，为救灾提供了强大的物质保障。在战争时期，内燃机车也会比电力机车更管用，原因不言自明。
在环保与速度的较量中，内燃机车不得不甘拜下风。 第九节：电力牵引——铁路机车中的耀眼明星 当你坐在干净宽敞的列车上，透过窗户看外面的风景，随着列车飞驰，你的视线会被一根又一根快速闪过的混凝土柱子所干扰。不要抱怨，也不要惊讶，这些柱子很重要，它们就是为列车提供电力、让火车跑得更快的接触网支柱。接触网支柱顶端向内伸出一个支架，供电线就悬挂固定在上面。电力机车车身顶部的头尾两端，各有一个能升降的弓形设备，俗称受电弓。在火车运行的过程中，受电弓与供电线持续接触，电流便源源不断地输送给机车，再通过一系列转换设备，将电能转变成机械能，驱动机车前进。世界各国电力牵引采用的电压都不尽相同，我国采用的一般为交流27.5千伏，地铁和轻轨电力牵引采用的电压一般为直流750V或者1500V。 用电力驱动机车运行，是电力机车最显著的特点。由于机车不自己携带能源，所以机车自重可以更轻；因为不需要消耗燃料，所以机车不产生任何有害气体，清洁环保；由于电力供应可以源源不断，通过不断提高机车的构造性能，其设计速度会越来越快。而高速动车组，就是电力牵引创造高速度的佼佼者。 电力机车性能如此优越，各国研制的时间基本上与蒸汽机车同步，最早开始于1835年，仅仅比第一条开通运营的英国铁路晚十年，而最终发展壮大却花去了50年时间，这不能不说是受电力系统技术发展限制所造成的。 电力机车所需电能由电气化铁路供电系统的接触网供给，是一种非自带能源的机车，由机械部分、电气部分和空气管路系统三部分组成，具有功率大、牵引力大、爬坡能力强、运行速度快、整备作业时间短、维修量少、运营费用低、能采用再生制动以及节约能量等优点，可以大幅度地提高铁路的运输能力和通过能力。同时，电力牵引的旅客列车，还可为客车空气调节和电热取暖提供便利条件。 我国是从1958年开始研制电力机车，基本上与内燃机车研制同步进行，最著名的品牌当属“韶山（SS）”系列。随着研发技术的提高，电力牵引机车朝两个不同的方向发展，一个方向是重载电力机车，另一个方向是客运电力机车。前一个要求牵引力要大，后一个要求牵引速度要快。我国研发的电力机车，其设计速度最低为100公里/小时，最高为240公里/小时。 由于电力机车性能优越，其应用越来越广泛。如今，我国新建的铁路线大都是采用电力牵引，只有少部分内燃牵引。而既有内燃牵引的铁路，也不断改造为电气化铁路。但是若修建电气化铁路，前期投资比蒸汽和内燃牵引要大得多，最主要的原因，就是电力机车依赖外部电力供应，需要修建配套的供电系统和牵引变电系统。同时，电力机车受外部环境影响特别大，一旦外部断电，机车就会彻底歇菜。 但是，瑕不掩瑜，电力机车的优点要远大于它的缺点，而中国的铁路需要重载和速度并行前进，电力机车终归还是时代的宠儿。 第十节：高速铁路——让火车实现陆地飞行
一百多年前的晚晴时代，从天津到北京，短短一百多公里的路程也只能乘坐马车行进，加上沿途住宿，大约需要一到两天时间。如今天津的河西务镇，就是当年的津门首驿，来往北京的旅客一般都在这里歇脚。在铁路进行六次大提速之前，相同的距离乘坐火车需要三个小时左右，铁路六次大提速之后，时间缩短到了两个小时。如今，乘坐铁路绿皮客车从天津到北京的时间是两个多小时，相当于城际大巴运行时间。到了2008年8月，中国第一条真正意义上的高铁——京津城际铁路开通，天津到北京的时间只需要30分钟。2011年6月30日，世界上第一条一次建成里程最长、标准最高的京沪高速铁路开通运营，北京到上海1318公里的距离，旅行时间可以缩短到5个小时，这在以前是不可想象的。铁路速度改变了中国，也产生了强烈的同城效应。 铁路发展的最初一百多年，火车运营速度一直徘徊在每小时40公里左右，甚至在1997年中国进行既有铁路大提速之前，客运列车的最高运行速度每小时不超过120公里，货车的最高运行速度每小时不超过80公里，极大限制了铁路运输能力的发挥。我国经过连续六次既有铁路提速改造，客车的运行速度从每小时100公里提高到了160公里，进而提高到了170公里、200公里，直到250公里。客车运行速度若超过250公里，就必须修建客运专线，也就是我们俗称的高速铁路。在国外，也有通过改造既有铁路开行高速列车的国家，但是这并不符合中国国情。我国的铁路发展战略方向就是客货分线运行，因此修建高速客专是必然的选择。 谈起我们熟悉的高铁，在2008年之前，在中国还只是梦想。但是早在20世纪60年代，日本就修建了世界上第一条高速铁路——东海道新干线，衔接东京与大阪两座现代化城市，运营速度每小时200公里，至今已经安全运行了50年。除了日本之外，德国和法国的高速铁路技术也走在世界前列。总而言之，日本、法国和德国是高速铁路研发制造的三巨头。要论铁路客车最高速度记录，其保持者一直是法国。在1990年5月18日，法国的TGV高速列车的试验速度达到515.3公里/小时，保持纪录17年后，法国终于打破了自己创造的纪录，达到了史无前例的574.8公里/小时，基本上已经接近高铁轮轨技术的极限。如果高铁的运营速度超过每小时500公里，就需要采用磁悬浮以及真空管道等新型的交通运输方式。 高铁创造试验速度是为了挑战技术极限，获取各种宝贵的数据，在真正运营之时，则不能采用试验速度，必须百分之百考虑到乘客的安全，采取最佳的速度匹配方案。如今，世界上最高的运营速度是由中国创造的，达到了350公里/小时。而法国为320公里/小时，日本和德国仅为300公里/小时。中国高铁建设虽然起步较晚，但是不鸣则已，一鸣惊人。铁路科技人员通过辛勤汗水，站在巨人的肩膀上奋发图强，并超越了自己的老师，确实应该感到由衷的骄傲和自豪。即使曾经遇见坎坷，甚至面临灭顶之灾，中国高铁还是挺了过来，继续创造自己的辉煌之路。 中国的高铁梦，终于在我们这代人手中实现了。 （本文选自山西教育出版社《铁路擎起的朝阳》一书，作者王麟，配图源自网络，作者授权发布） 【作者简介】王麟：本名王俊永，天津市作家协会会员，中国科普作家协会会员。已出版《纳米杀手》、《铁路传奇》、《铁路擎起的朝阳》、《海门开》等著作。新浪微博：@天津王麟 |
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开始于十九世纪的第二次工业革命是以运输业的重大变革为标志的，而运输业的重大变革的产物就是铁路。在此之前，几千年间运输方式的长期停滞，使得人类文明总不能突破时间和地域的限制，无法在运输速度与运输能力上取得开拓性的进步。直到1776年，英国发明家瓦特改良并制造了世界上第一台实用新型蒸汽机，这才为铁路的诞生打下了基础。又过了50年，世界上第一条铁路在英国的斯托克顿至林顿间建成，开启了一个崭新的时代，那一年是1825年。不过，运行在这条铁路上的火车，最初的车速每小时才跑4.5公里，后来提速到24公里，仅仅相当于目前自行车的速度。那时候的火车速度虽然低，但是却有一个其他运输方式无法比拟的优势，那就是运输能力成倍的提高。就拿斯托克顿至林顿这条铁路而言，火车由12节货车和22节客车组成，可以搭乘乘客450人，载货上百吨，相当于100辆马车的运输能力。铁路的这种巨大优势，给全世界带来了不可估量的影响，此后铁路不断修建，线路不断增长，构成了庞大便利的交通网络，称霸全球一百多年。
前面我们说过，1825年英国修建了世界上第一条进行商业运营的铁路，它的运输能力相当于100辆马车，换算一下，也就是能拉100吨左右的货物。如今，一辆普通汽车的净载重约为5~20吨，拉煤的卡玛斯专用汽车每辆的载重量可以达到80~100吨。相比重载铁路的运输量，还是小巫见大巫。以大同至秦皇岛运煤铁路为例，每节敞车的净载重为80吨，一列火车可以运煤1万吨到2万吨，相当于100~200辆卡玛斯汽车的载重量。可见，铁路的“多拉”是一个巨大的竞争优势，任何其他运输方式都无法望其项背。
中国重载铁路的研究是从20世纪80年代开始的，最初在既有丰台至沙城铁路上尝试开行重载组合列车，每列火车的载重量为5000~7000吨。重载列车的运输组织方式采取了“五固定”模式，即：固定机车、固定车底、固定到发站、固定运行线、固定货物品类（比如煤炭），进行循环拉运。所谓固定机车，就是重载列车的牵引机车只负责拉某个特定的列车；固定车底，就是拉煤的货车不能做他用；固定到发站很重要，必须明确列车的装车站和卸车站；固定运行线就是重载运输必须有专用线路，不能和其他类型的火车混跑；循环拉运是一种高效率的组织方式，重载列车从装车点出发，到了卸车点卸车后，原空车返回，再循环装车运输，中间不进行解体和编组作业。
世界科技进步一日千里，并未对当时夜郎自大的满清产生任何影响，常年的闭关锁国和愚民政策，让中国失去了绝好的发展机会。直到1840年第一次鸦片战争，四千多名全副武装的英军打败了曾经不可一世的天朝大国，中国的门户终于被迫打开，开始了长达一百五十多年的屈辱之路。各国列强瓜分中国，贪婪地攫取在华利益，首先就要修建铁路。第一次鸦片战争25年后，也就是1865年，一个叫杜兰德的英国商人在北京宣武门外修建了一条长约1里的小铁路，这只是一次游乐展览尝试，基本没产生任何影响，很快便被清政府派人拆除了。
1894年的甲午战争是一个转折点，千百年来一直向天朝大国俯首学习的日本，经过三十多年的明治维新，终于成为现代化强国。甲午战争彻底改变了中国的历史进程，日本打败了满清，就像曾经的绵羊打败了狮子，从此中国进入了漫长的被奴役、被欺压的半殖民地时代。从1894年至1948年，这半个多世纪的时间里，中国铁路的建设不但陷入了停滞期，而且一万多公里的铁路修建权全部被列强瓜分殆尽。
要回溯中国铁路的发展史，有一座丰碑是不可能被忘记的，那就是近代中国铁路之父詹天佑。詹天佑所做的开天辟地的贡献，使得中国的铁路建设完全走出了西方列强技术垄断的阴影，凭着自己的实力，克服重重困难，打通了一条令人振奋的自主自强的铁路建设之路。
京张铁路的修建历史已经是耳熟能详，但是，我们可以总结一下詹天佑在修建这条铁路之时创下的多个第一。京张铁路是中国第一条由中国人自主设计、自主修建、不需任何外援的一级干线铁路，全长197.1千米。京张铁路是第一条创造性采用“人”字形线路，以不大于33.3‰的坡度进行展线以顺应陡坡地形的铁路，采用的坡度之大创造了记录。京张铁路的八达岭隧道是中国第一条人工开挖的长大隧道，全长1091.18米。京张铁路的修建第一次打破了外国人垄断修建中国铁路的局面，使其成为在当时条件下经济合理的铁路线。
从1953年至1978年的25年时间，是中国铁路骨干网形成的关键时期。从1953年开始，国家开始实施国民经济发展五年计划，铁路迎来了快速发展的良机，即使十年动乱期间，铁路修建的步伐虽然放缓，但是也未曾终止。到1980年底铁路营业里程达49940公里，全国铁路网骨架基本形成。
回顾铁路历史，蒸汽机车占据了整个铁路发展史的70%的比例，影响可为深远。而蒸汽机车存在的时间越长，越表明了铁路技术的进步在很长时间内是非常缓慢的、甚至是停滞的，最主要的原因就是一枝独秀、缺乏竞争。
