鐵道的科學 (電子書)

鐵道的科學 (電子書) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

川邊謙一
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具體描述

  「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,颱鐵便當、永保安康套票,著名的阿裏山小火車等,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?為瞭成就更舒適、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?
  ◎ 鐵道科學還瞭包含心理學?
  ◎ 讓列車安全行使的秘訣是什麼?
  ◎ 除瞭運送乘客、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,又隻能在陸上使用,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,讓你一目瞭然!
  * 鐵道科學特快車,化繁為簡一本就通!

鐵軌之上的文明史詩:探尋現代世界的基石 一 本書並非聚焦於鐵路技術本身,而是將視野投嚮一個更宏大、更富有人文關懷的領域:一柄名為“鐵軌”的巨大齒輪,是如何驅動並重塑瞭現代文明的方方麵麵? 這是一部關於連接、速度、工業浪潮與社會劇變的史詩,它深入剖析瞭鐵路網絡在地理、經濟、政治乃至文化心理層麵上産生的深遠影響。 我們不談論蒸汽機如何改進鍋爐的效率,也不贅述信號係統如何演化至電子化;相反,我們將目光聚焦於那些無形的、卻決定瞭人類生活形態的巨大變革。鐵路的齣現,不僅僅是交通工具的革新,它更像是地球上鋪設的一張巨大的神經網,以前所未有的速度和密度,將原本疏離的地域和社群編織在一起。 二 速度的革命與空間的重構 在鐵路齣現之前,人類對“距離”的感知是基於馬匹和帆船的物理極限。一個月的行程,意味著一個地區與外界幾乎處於時間上的隔絕。鐵路的到來,首先帶來的是“時間的壓縮”。歐洲和北美大陸上的商業周期、信息傳遞速度、乃至軍隊的調動效率,都被拉入瞭一個全新的時間尺度。 本書將詳細考察這種速度革命如何導緻瞭“空間收縮”的現象。原本被崇山峻嶺、廣袤荒漠所分割的疆域,突然之間變得觸手可及。這不僅是地理概念的改變,更是人類認知邊界的擴張。我們探討瞭“時區”概念的誕生——一個為瞭統一調度和準點運行而強加於混亂時間之上的秩序,它如何從技術需求轉變為全球通用的社會規範。鐵路,無形中成為瞭現代時間觀的塑造者。 三 工業熔爐與資本的脈絡 鐵路建設是人類曆史上最大規模的單一工程項目之一,它催生瞭龐大的工業需求,成為第二次工業革命的真正“火車頭”。本書將深入剖析鐵路經濟學。 它如何帶動瞭鋼鐵、煤炭、機械製造等重工業的爆炸式增長?鐵路公司作為當時最大的資本聚集體和投資者,它們的融資模式、股票市場的發展,以及對銀行體係的早期影響,構築瞭現代資本主義早期擴張的核心框架。我們不隻是描述工廠的煙囪,而是探究資本如何在鐵軌的走嚮中被精確地分配、投資和積纍。這種對資源和勞動的宏觀調度能力,是前所未有的。 此外,鐵路也深刻地改變瞭勞動力市場。數百萬的移民和工人被導嚮特定地點,為瞭維護和運營這些龐大的係統而聚集起來,形成瞭新型的産業工人階級。他們的生活、居住條件,以及由此産生的勞工運動和工會組織,都是理解現代社會結構轉型不可或缺的一環。 四 帝國的延伸與邊界的重塑 在廣闊的疆域上,尤其是在北美西部、西伯利亞和殖民地,鐵路是國傢權力投射的最直接、最有效的工具。它不僅僅是運輸貨物,更是將中央政府的意誌、法律和文化符號,以一種無法抗拒的物理形式,植入到邊陲之地。 本書將對比研究不同國傢如何利用鐵路實現“國傢統一”的進程。例如,美國橫貫大陸鐵路如何成為“昭昭天命”的物質載體,以及沙皇俄國修建西伯利亞大鐵路在戰略和人口布局上扮演的角色。這種對地理的“馴服”過程,往往伴隨著對原住民社區的衝擊和傳統生活方式的瓦解。鐵路綫所到之處,新的城鎮拔地而起,舊有的文化生態被不可逆轉地改變。 五 社會圖景的變遷與文化意象 鐵路對日常生活的滲透是全方位的。它創造瞭新的社會階層——列車職員、調度員、乘務員,他們構成瞭新的職業共同體。鐵路旅行本身也成為一種新的文化體驗。 對於上層社會而言,豪華臥鋪車廂成為瞭流動的沙龍,象徵著現代化的精緻與品味;而對於普通民眾,火車則意味著離開故土、奔赴新生活的希望與艱辛。我們將探討鐵路文學、繪畫中對這種“鐵與火”意象的迷戀與恐懼。它既是進步的象徵,也代錶著對自然失控的隱憂。 六 持續的遺産:今日之形塑 即便是到瞭航空和高速公路主導的時代,鐵路的遺産依然深刻地塑造著我們今天的世界。它確立瞭物流、城市布局、乃至國際貿易協定的基本邏輯。理解鐵路如何連接瞭工業化初期的人類社會,纔能更好地洞察我們當前所依賴的全球化體係是如何一步步建立起來的。 本書緻力於提供一個多維度的視角,將鐵路視為一個復雜的社會、經濟、政治和文化係統,而非僅僅是一串軌道和機器的集閤。它是一部關於人類如何通過工程學壯舉,重新定義自身與世界關係的宏大敘事。

著者信息

作者簡介

川邊謙一


  鐵道技術作傢。1970年齣生於三重縣。東北大學工學係畢、東北大學研究所工學係結業。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》(學研齣版)、《鐵路大比較》(中文版‧颱灣東販)、《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


  颱中市人,銘傳商專大傳係畢,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。

圖書目錄

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鐵道工學是綜閤性工學? 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 車體與颱車 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「門麵」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增加瞭第1列車的輸送力 102
4-08 Dr. Yellow 104
4-09鼕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 都市的鐵道與山嶽的鐵道  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山嶽的鐵道1 132
5-11山嶽的鐵道2 134
5-12山嶽的鐵道3 136
5-13山嶽的鐵道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

圖書序言

  • ISBN:9789861778570
  • 規格:普通級 / 初版
  • 齣版地:颱灣
  • 檔案格式:EPUB固定版型
  • 建議閱讀裝置:平闆
  • TTS語音朗讀功能:無
  • 檔案大小:122.2MB

圖書試讀

前言

  鐵道是很隨處可見的交通工具。除瞭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,是一個能強烈錶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瞭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,為瞭要讓乘客在車內度過一定的時間,會反映齣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。因此火車車廂為瞭因應地域或時代,製造齣瞭各種樣式。這就是為何運行的火車車廂會依國傢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,但即使記住瞭它的種類、也無法理解鐵道。還不如先瞭解瞭鐵道的根源、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,為瞭讓大傢能投入鐵道的畫麵並加以瞭解,書中也刊載瞭各種國內外的鐵道照片。隻要大緻瀏覽過一遍,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瞭。

  日本是應用瞭從歐美學習而來的鐵道技術,配閤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,創造齣瞭全世界罕見的鐵道係統。它是隻配閤日本特殊的環境所開發齣來的,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,日本製的電車不隻是中國或印度等新興國傢,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,這並不代錶日本的技術都很優秀,現在日本也正嚮海外學習技術當中。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。

川邊謙一

用戶評價

评分

我對這類跨學科的硬核科普或專業書籍,嚮來抱持著既期待又有點卻步的態度。期待的是能接觸到最新的學術突破,畢竟鐵道技術持續在進步,特別是感測器技術與大數據分析的結閤,讓預測性維護成為可能。我希望書裡有專章討論如何利用車載感測器收集到的即時數據流,去建構列車健康監測係統(Condition Monitoring System)。另一方麵,也會擔心作者的寫作風格是否過於學術化。颱灣的讀者群對於「本土案例」的連結性需求很強,如果能多引用一些與颱灣氣候(如颱風、豪雨、高溫)相關的營運案例,並分析這些極端條件下,現有設計的極限在哪裡,讀起來纔會格外有共鳴。總之,這本書顯然是想在理論深度上站穩腳跟,希望它能成功地將晦澀的科學原理,轉譯成工程師可以理解並應用於解決實際問題的工具集。

评分

老實說,對於一般對火車有興趣的「鐵道迷」來說,這本書的書名聽起來就帶著一股學院派的嚴謹勁兒,可能不太像我們常在坊間看到那種充滿懷舊情懷、或是專門介紹車種歷史的輕鬆讀物。我預期裡頭的篇幅大概會花很多篇幅在探討「平穩性」與「舒適度」的數學模型建構。畢竟,現代旅客對乘坐體驗的要求越來越高,不隻是速度快就好,如何讓列車在彎道或通過縫隙時,乘客感覺不到太大的晃動,這背後的阻尼設計、懸吊係統的調校,絕對是科學的結晶。颱灣高鐵在營運一段時間後,難免會齣現一些因為使用強度增加而產生的微小振動問題,這本書若能提供一套係統性的診斷工具或分析框架,或許能給颱鐵或高鐵的運維團隊一些啟發。我個人比較好奇的是,它會不會深入探討無人駕駛或自動化調度背後的演算法與控製理論,這部分在智慧交通的趨勢下,應該是不可或缺的章節纔是。

评分

這本《鐵道的科學》聽說在學術界討論度還蠻高的,尤其對於土木、機械背景的同好來說,應該是本可以深入研究的參考書吧。畢竟鐵路工程牽涉到的物理學、材料學、結構力學,哪一項不深奧?我猜內容肯定會涵蓋到軌道動力學、列車轉嚮架的設計原理,還有煞車係統的熱力學分析。颱灣的鐵路建設雖然歷史悠久,但麵對現代化高速鐵路的挑戰,許多基礎理論的重新檢視是必要的。特別是橋樑設計,在地震帶的考量下,如何優化結構的韌性與耐久度,想必是書中會著墨的重點。如果這本書能將歐美日韓等先進鐵道國傢的最新研究成果融入,並用颱灣的氣候與地質條件來做案例對照,那對我們工程師來說,價值就會非常高瞭。希望能看到一些深入淺齣的圖錶和實際測量數據,光是理論推導的公式堆砌,對實務工作者來說還是有點距離感,畢竟「科學」的展現,最終還是要迴歸到工程的應用性上。

评分

從齣版社的選書品味來看,他們似乎偏愛這種知識密度較高的專業書籍,通常這類書的編排都會非常緊湊,不太會有太多留白。翻開來大概率是要準備好筆記本和計算機的。我猜測它可能涵蓋瞭從材料科學到訊號處理的廣泛領域。例如,鋼軌與車輪的摩擦理論,探討磨耗率與壽命預估,這在維護成本控製上至關重要。再者,電力係統的部分,交流電傳輸的效率優化、電氣設備的電磁相容性(EMC)設計,這些都是讓火車順暢運行的無聲英雄。如果作者能把複雜的傅立葉分析、有限元素分析(FEA)等工具,用最精簡的方式呈現其在鐵道工程中的應用場景,那這本書的實用價值就會被極大化。總之,這不是一本可以讓你窩在沙發上輕鬆翻閱的休閒讀物,更像是需要坐到書桌前,仔細啃讀的參考寶典。

评分

這本書的厚度光是用看的就知道份量十足,感覺可以當作大學部高年級的教科書來使用。我比較關注的是,它在「環境影響」這一塊著墨多少?現代工程的評估標準,光是結構穩固和營運效率已經不夠,還必須考慮綠色運輸的目標。例如,列車運行時產生的噪音汙染,如何透過空氣動力學設計來降低風切聲?或者在電氣化區段,如何管理龐大的電力迴流以減少對周邊電氣設備的乾擾?颱灣的城鎮發展越來越密集,鐵路廊帶的環境整閤是個大課題。如果書中能提供一套綜閤評估鐵路建設對生態、聲學、視覺景觀的影響模型,並且提齣科學化的減輕方案,那會讓這本書的層次從純粹的工程學提升到社會工程學的範疇,這對決策者來說,會是更全麵的參考。

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