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地铁是在城市中修建的快速、大运量、用电力牵引的轨道交通。列车在全封闭的线路上运行，位于中心城区的线路基本设在地下隧道内，中心城区以外的线路一般设在高架桥或地面上。地铁是涵盖了城市地区各种地下与地上的路权专有、高密度、高运量的城市轨道交通系统（Metro），中国台湾地铁称之为“捷运”（Rapid transit）。

除了地下铁以外，也包括高架铁路（Elevated railway）或路面上铺设的铁路。因此，地铁是路权专有的、无平交，这也是地铁区别于轻轨交通系统的根本性的标志。世界上最早的（也是第一条）地铁是英国伦敦的大都会地铁，始建于1863年。

组成构件

隧道：很多地下铁路行走的隧道，都比在主要干线上的为小；所以一般而言地下铁路的列车体积一般比较小。有时隧道甚至能影响列车的形状设计，例如伦敦地铁的部分列车便是。

动力：大部分的城市轨道系统都是使用动力分布式（即动车组列车），而不使用动力集中式。如果使用动力集中式，经常会用推拉运作。

系统：部分较为先进的系统已开始引入列车自动操作系统。伦敦、巴黎、新加坡、广州、中国台湾和香港等地车长都毋需控制列车。更先进的轨道交通系统能够做到无人操控。例如世界上最长的自动化LRT（light rapid transit system）系统—温哥华Skytrain，整个LRT所有的车站及列车均为“无人管理”。广州地铁APM线与上海地铁10号线均为无人驾驶，司机仅仅进行监控。

车辆：最初的城市轨道系统车辆是木制的，后来改为钢制以减少一旦发生火灾造成的危险。自1953年开通的多伦多的地下铁路，车辆开始再改良为铝制，有效减少维修成本和重量。

主要功能

客运：绝大多数的城市轨道交通系统都是用来运载市内通勤的乘客，而在很多场合下城市轨道交通系统都会被当成城市交通的骨干。通常，城市轨道交通系统是许多都市用以解决交通堵塞问题的方法。地铁在许多城市交通中已担负起主要的乘客运输任务，莫斯科地铁是世界上最繁忙的地铁之一，800万莫斯科市民平均每天每人要乘一次地铁，地铁担负了该市客运总量的44%。东京地铁的营运里程和客运量与莫斯科地铁十分接近。巴黎地铁的日客运量已经超过1000万人次。纽约的地铁营运路线总长居世界第五，日客运总量已达到2000万人次，占该市各种交通工具运量的60%。香港地铁总长虽然只有43.2公里，但它的日客运量高达220万人次，最高时达到280万人次。

货运：美国的芝加哥曾有用来运载货物的地下铁路；英国伦敦亦有专门运载邮件的地下铁路。但两条铁路已先后在1959年及2003年停用。

人防：在战争（如第二次世界大战）时，地下铁路亦会被用作工厂或防空洞。不少国家（如韩国）的地铁系统，在设计时都有把战争可能计算在设计内，所以无论是铁路的深度、人群控制方面，都同时兼顾日常交通及国防的需要。

避寒：有些地方的地下铁路建筑在地下为的不单是避开地面的繁忙交通及房屋，还有为避免铁路系统受到户外的恶劣天气的破坏，负面教材有莫斯科地铁地面线4号及L1号线，受到极端寒冷天气的肆虐导致维修费用已经远远高过地下线的建造及维修费用。

摆设：城市轨道交通系统亦被用作展示国家在经济、社会以及技术上高人一等的指标。例如前苏联的地下铁路系统便以车站装饰华丽出名，而朝鲜首都平壤的地下铁路系统亦有堂皇的装饰。

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