说起瑞士的皮拉图斯山的齿轨铁路,还要从山顶上的两座饭店说起。1860年,雪山顶上建起了两座高山饭店,当游客在蓝天白云下品尝着美味佳肴、欣赏着大自然的鬼斧神工时,不免有一丝遗憾:如果有一条从山底直通山顶的铁路,就可免受爬山之苦了。
皮拉图斯铁路(Pilatus railway)是一条山地齿轨铁路,盘旋于2千公尺高的山区。其最大倾斜度达48%,因而成为世界上最陡峭的齿轨铁路。这条铁路连接琉森湖(Lake Lucerne)畔的阿尔卑纳赫施塔德(Alpnachstad)与皮拉图斯峰(Mount Pilatus)山顶附近的终点站,全长仅4.6公里,但攀越的斜坡超过1.6公里,使其平均倾斜度达35%。
铁路全长4.27公里,起点的海拔高度为441米,终点为2070米,攀越高度为1629米。该铁路最大的难度是路线陡峭,全程最大的坡度是48度,平均坡度也在42度左右。换句话说,也就是铁路每前进两米,就要升高一米。
该铁路的兴建计划于1873年提出,原来设计的铁路长度较长,最大倾斜度只有25%。但因为该计划不具商业价值,后来有工程师洛赫尔(Eduard Locher)将铁路的最大倾斜度增至48%,以便将长度缩短一半,同时开发其专用的齿轨,才使铁路成功兴建完成。
由于当时的传统铁路系统无法爬越这么高的倾斜度,洛赫尔在两条铁轨之间加上水平的双排齿条,使其与火车下方垂直轴的两个齿轮啮合,这种设计可减少爬坡时齿轮出轨与火车翻覆的可能性,即使遭遇当地常见的强劲侧风也没问题。
1868年,到此游览的英国女王也颇有同感。于是,一条每前进2米就要升高1米的世界上最陡峭的齿轨铁路诞生了。该铁路的轨距是0.8米,两条轨道中间铺有一条齿轨,齿轨的齿形与机车底部的齿轮一致。开车时,机车底部的2只水平转动的齿轮相啮合行驶。
由于铁路过于陡峭,为了防止火车脱轨和车轮上扬,齿轮下面装有2只大于齿轮直径的导向轮,与齿轨底部的凹处接触导向。同时,列车还采用了三种不同的刹车装置,以确保行车的安全。
皮拉图斯铁路于1889年开始营运,使用蒸汽火车头,之后在1937年电气化,改以电力提供火车动力。原先的蒸汽火车可坐乘客32人,平均车速为每小时3至4公里,登顶时间约1小时;现在的电气火车则可坐乘客40人,平均车速增至每小时9公里,行驶时间因而缩短为大约半小时。
这条铁路在冬天时会被大雪覆盖,所以只能在5月至11月间行驶,其班次为每天每隔45分钟开出一班。在冬天时,欲前往皮拉图斯峰的游客可搭乘缆车。该铁路的轨距是800毫米,在两条轨道中间铺有一条齿轨,齿轨的齿形与机车底部的齿轮一致。开车时,机车底部的两只水平转动的齿轮相啮合后行驶。
齿轨铁路,就像一条细线蜿蜒在皮拉图斯山体上。截止到2017年1月,该铁路运行120年零事故。这条铁路的修建历尽千辛万苦,克服了种种难以想像的困难。钢轨及齿轨全部被牢牢固定在花岗岩石板上,路基是由花岗岩碎石铺成的。当时没有更先进的运输工具,只能是靠马拉人扛。
历时16年,这条世界最陡峭的齿轨铁路终于修建成功,成为世界铁路史上的又一大奇迹。在这条铁路上运营的电力机车为橘红色,设施更为完善舒适,可以同时搭载40名旅客。列车行进时,就好像一条红色的巨龙游弋在群峰之中,蔚为壮观。当旅客兴致勃勃地从山底的绿色草场攀升到白雪皑皑的雪山峰顶后,无不为这雪山美景叫好,更为这高山齿轨铁路叫绝。