城市軌道交通系統是指在城市中使用車輛在固定導軌上執行並主要用於城市客運的交通系統。在中國國家標準《城市公共交通常用名詞術語》中，將城市軌道交通定義為"通常以電能為動力，採取輪軌運輸方式的快速大運量公共交通的總稱"。

一般包括地鐵和輕軌，以及現代有軌電車。

一、有軌電車

有軌電車(Tram或Streetcar)是使用電車牽引、輕軌導向、1～3輛編組執行在城市路面線路上的低運量軌道交通系統。

有軌電車是最早發展的城市軌道交通之一，一般設在城市中心穿街走巷執行，具有上下車方便的特點。

有軌電車起源於城市公共馬車，為了多載客，人們把馬車放在鐵軌上。隨著電動機的發明和牽引電力網的出現，世界上第一條有軌電車線於1888年5月在美國弗吉尼亞州里士滿市開通。到20世紀20年代，美國的有軌電車總長達2.5萬km。到20世紀30年代，歐洲、日本、印度和中國的有軌電車有了很大發展。1906年，中國第一條有軌電車線在天津北大關至老龍頭火車站(今天津站)建成通車，隨後上海、北京、撫順、大連、長春、鞍山等城市相繼修建了有軌電車或電鐵客車，在當時的城市公共交通中發揮了重要作用。

舊式的有軌電車單向運輸能力一般在1萬人次/小時以下，通常採用地面路線，與其他車輛混合執行，執行速度一般在10～20km/h之間。舊式有軌電車由於運能、擠佔道路、噪聲等問題，在20世紀五六十年代世界上各大城市紛紛拆除有軌電車線路，改建運量大的地鐵或輕軌道交通通。中國的有軌電車在20世紀50年代末已拆得所剩無幾，僅大連、長春兩城市保留。大連還對有軌電車進行了改造，使其成為城市的一張名片。

舊式的有軌電車已停止了發展，基本上完成了它的歷史使命。經改造後的現代有軌電車與效能較差的輕軌道交通通已很接近，只是車輛尺寸稍小一些，運營速度接近20km/h，單向運能可達2萬人次/小時。

二、

簡稱地鐵(Metro或UndergroundRailway或Subway或Tube)，是城市快速軌道交通的先驅。地鐵是由電力牽引、輪軌導向、軸重相對較重、具有一定規模運量、按執行圖行車、車輛編組執行在地下隧道內，或根據城市的具體條件，執行在地面或高架線路上的快速軌道交通系統。地鐵的運能，單向在3萬人次/小時，最高可達6～8萬人次/小時。最高速度可達90km/h，旅行速度可達40km/h以上，可4～10輛編組，車輛執行最小間隔可低於1.5min。驅動方式有直流電機、、等。地鐵造價昂貴，每公里投資在3～6億元人民幣。地鐵有建設成本高，建設週期長的弊端，但同時又具有運量大、建設快、安全、準時、節省能源、不汙染環境、節省城市用地的優點。地鐵適用於出行距離較長、客運量需求大的城市中心區域。

三、輕軌交通

輕軌(Light Rail Transit，簡稱LRT)是在有軌電車的基礎上改造發展起來的城市軌道交通系統。輕軌是反應在軌道上的荷載相對於鐵路和地鐵的荷載較輕的一種交通系統。輕軌是個比較廣泛的概念，公共交通國際聯會(UITP)關於輕軌運營系統的解釋檔案中提到：輕軌是一種使用電力牽引、介於標準有軌電車和快運交通系統(包括地鐵和)，用於城市旅客運輸的軌道交通系統。

輕軌原來的定義是指採用輕型軌道的城市交通系統。(古老定義)當初使用的是輕型鋼軌，現在輕軌已採用與地鐵相同質量的鋼軌。所以，目前國內外都以客運量或車輛軸重的大小來區分地鐵和輕軌。輕軌是指運量或車輛軸重稍小於地鐵的快速軌道交通。在中國《城市軌道交通工程專案建設標準》(試行本)中，把每小時單向客流量為0.6萬～3萬人次的軌道交通定義為中運量軌道交通，即輕軌。(現代定義)

輕軌一般採用地面和高架相結合的方法建設，路線可以從市區通往近郊。列車編組採用3～6輛，鉸接式車體。由於輕軌採用了線路隔離、自動化訊號、排程指揮系統和高新技術車輛等措施，最高速度可達60km/h，克服了有軌電車運能低、噪聲大等問題。

由於輕軌具有投資少(每公里造價在0.6億～1.8億元人民幣)、建設週期短、運能高、靈活等優點，因此發展很快。目前，無論是發達國家，還是發展中國家，輕軌方興未艾。各國紛紛根據自已的國情，制定相應的輕軌發展戰略和模式。縱觀各國情況，大致有以下三類發展模式：一是改造舊式有軌電車為現代化的輕軌。這種模式以德國、前蘇聯及東歐各國為典型代表。二是利用廢棄鐵路線路改建成輕軌路線。這種方式以美國聖迭戈輕軌為代表，歐洲也有類似的情況，如瑞典的哥德堡、德國的州也都採用這一方式。中國上海五號線、一期工程也屬於這種方式。三是建設輕軌新線路的方式。對有些城市而言，修建輕軌比修建地鐵更經濟實惠，因此，諸如馬尼拉、鹿特丹、中國香港等城市都相繼新修了輕軌線路。

經過100多年的發展，輕軌已形成3種主要型別：鋼輪鋼軌系統、線性電機牽引系統和橡膠輪輕軌系統。

鋼輪鋼軌系統即新型有軌電車，是應用地鐵先進技術對老式有軌電車進行改造的成果。

線性電機牽引系統(Linear Motor Car)是曲線性電機牽引、輪軌導向、車輛編組執行在小斷面隧道及地面和高架專用線路上的中運量軌道交通系統。20世紀80年代，加拿大成功地開發了線性電機驅動的新型軌道交通車輛。它採用線性電機牽引、徑向轉向架和自動控制等高新技術，綜合造價節約近20%。它與輪軌系統相容，便於維護救援，具有較大的爬坡能力。線性電機技術在加拿大、日本、美國都取得了較大的成功，由此研製的線性電機列車也投入了使用。線性電機列車在中國的廣州和北京也有應用。由於線性電機列車具有車身矮、重量輕、噪聲低、透過小半徑曲線和爬坡能力強等優點，可以輕便地鑽入地下，爬上高架，是地下與高架接軌的理想車型。以線性電機作動力，其意義還在於它引起了軌道車輛牽引動力的變革。

橡膠輪輕軌系統採用全高架執行，不佔用地面道路，具有振動小、噪聲低、爬坡能力強、轉彎半徑小、投資較少等優點。

四、市郊鐵路

所謂市郊鐵路，指的是建在城市內部或內外結合部，線路設施與幹線鐵路基本相同，服務物件以城市公共交通客流，即短途、通勤旅客為主。

城市鐵路通常是分成城市快速鐵路和市郊鐵路兩部分。城市快速鐵路是指運營在城市中心，包括近郊城市化地區的軌道系統，其線路採用電氣化，與地面交通大多采用立體交叉。市郊鐵路是指建在城市郊區，把市區與郊區，尤其是與遠郊聯絡起來的鐵路。市郊鐵路一般和幹線鐵路設有聯絡線，設各與幹線鐵路相同，線路大多建在地面，部分建在地下或高架。其執行特點接近於幹線鐵路，只是服務物件不同。

市郊鐵路是城市鐵路的主要形式。市郊鐵路是伴隨著城市規模的擴大、衛星城的建設而發展起來的，通常使用電力牽引和內燃牽引，列車編組多在4～10輛，最高速度可達100～120km/h。市郊鐵路運能與地鐵相同，但由於站距較地鐵長，執行速度超過地鐵，可達80 km/h以上。

五、單軌交通

單軌也稱作獨軌(Monorail)，是指透過單一軌道梁支撐車廂並提供導引作用而執行的軌道交通系統，其最大特點是車體比承載軌道要寬。以支撐方式的不同，單軌通常分為跨座式和懸掛式兩種：跨座式是車輛跨座在軌道樑上行駛；懸掛式是車輛懸掛在軌道梁下方行駛。

單軌是採用一條大斷面軌道並全部為高架線路的軌道交通。跨座式軌道由預應力混凝土製作，車輛執行時走行輪在軌道上平面滾動，導向輪在軌道側面滾動導向。懸掛式軌道大多由箱形斷面鋼樑製作，車輛執行時走形輪沿軌道走形面滾動，導向輪沿軌道導向面滾動導向。

單軌的車輛採用橡膠輪，電氣牽引，最高速度可達80 km/h，旅行速度30～35 km/h，列車可4～6輛編組，單向運送能力為(1～2.5)萬人次/小時。

單軌道交通通曆史悠久，早在1821年英華人

P.H.Dalmer

就開發了單軌鐵路，並因此獲得發明專利。1888年，法華人在愛爾蘭鋪設了約15 km的跨座式單軌鐵路，採用蒸汽機車牽引，從此有動力的單軌走向實用化階段，但因為車廂搖擺、噪聲大等原因，1942年這條線路停止運營。1893年，德華人Langen發明了懸掛式單軌車輛，1901年在伍珀塔爾開始運營，線路長13.3 km，其中10 km跨河架設，成為利用街道上空建設獨軌鐵路的先驅。這條線路至今仍在使用，成為該市的一個歷史景觀。

隨著科學技術的進步，單軌技術日臻成熟，軌道、車輛和通訊訊號都有了很大發展，再加上單軌可以利用道路和河流的上方空間，單軌技術受到一定的重視。特別是1958年研製出跨座式、混凝土軌道和橡膠充氣輪胎的單軌制式，即目前所稱的ALWEG型。美國、日本、義大利等許多國家都建設了這種形式的單軌道交通通，其中日本建成多條單軌系統，是使用單軌最多的國家。

中國首條跨座式單軌線路是在有“山城”之稱的重慶修建的。重慶軌道交通2號線(較新線)一期工程於2004年建成，全線於2006年開通，單軌客車技術從日本引進，經中國被車集團長春軌道客車股份有限公司的技術人員消化、吸收、再創新，終於在長客製造成功。跨座式單軌道交通通十分適合重慶市道路坡陡、彎急、路窄的地形特點，同時由於結構輕巧、簡潔、易融于山城景色取得較好的景觀效果。

與輪軌相比單軌有很多突出的優點。由於單軌客車的走行輪採用特製的橡膠車輪，所以振動和噪聲大為減少；兩側裝有導向輪和穩定輪，控制列車轉彎，執行穩定可靠。高架單軌因軌道梁僅為85 cm寬，不需要很大空間，可適應複雜地形的要求，同時對日照和城市景觀影響小。單軌道交通通佔地少、造價低、建設工期短，它的工程建築費用僅為地鐵的1/3。

當然，單軌也存在橡膠輪與軌道梁摩擦產生橡膠粉塵的現象，對環境有輕度汙染，列車執行在此區間發生事故時救援比較困難。

六、新交通系統

新交通系統(Automated Guideway Transit，簡稱AGT)是一個模糊的概念，不同國家和城市對此都有不同的理解，目前還沒有統一和嚴格的定義。廣義上認為，AGT是那些所有現代化新型公共交通方式的總稱。狹義上新交通系統則定義為：由電氣牽引，具有特殊導向、操作和轉向方式膠輪車輛，單車或數輛編組執行在專用軌道樑上的中小運量軌道運輸系統。

在新交通系統中車輛線上路上可無人駕駛自動執行，車站無人管理，完全由中央控制室的計算機集中控制，自動化水平高。新交通系統與獨軌道交通通有許多相同之處，最大的區別在於該系統除有走行軌外，還設有導向軌，故新交通系統也稱為自動導軌道交通通。新交通系統的導向系統可分為中央導向方式和側面導向方式，每種方式又可分為單用型和兩用型。所謂單用型是指車輛只能在導軌上執行，兩用型則指車輛既可在導軌上執行，又可以在一般道路上行駛。

新交通系統最早出現在美國，當初多為一種穿梭式往返運輸乘客的短距離交通工具，曾被稱為“水平電梯”或稱為“空中巴士”、“快速交通”。在逐漸發展成一種城市客運交通工具後，一般稱為“客運系統”(People Mover System)。後來日本和法國又作了進一步的技術改造和發展，並使其成為城市中的一種中運量客運交通系統。日本稱為新交通系統(意指含有高度自動化新技術的交通系統)，以區別於其他各種交通運輸工具。法國稱為VAL系統，名稱來源於輕型自動化車輛(Vehicle Automatique Leger)的法文字母字頭的拼音，也有一種說法VAL一詞的來歷是線路起始地名字頭縮寫而得名。

新交通系統自1963年美國西尼電氣公司研發面世後，在世界許多地方被逐漸推廣採用，尤以日本和法國無論是技術還是規模都處於領先的地位。目前，世界各地己有幾十條規模不等，用途不同，具體構造也有所不同的新交通系統線路。日本有10條線路，日本將高架獨軌和新交通系統看做現代化的象徵，故從1976年起做出規定，新交通系統可使用國家的財政資助，因而促進了新交通系統的發展。

目前，中國內地的新交通系統目前處在起步階段，天津市於2007年在濱海新區開通了全長7.6公里的亞洲首條膠輪導軌線路，北京市於2008年奧運會前開通了服務於首都機場T3航站樓的新交通系統，上海市也於2009年開通了膠輪導軌電車。中國臺灣地區的臺北市1994年建成，1996年3月投入運營的木柵線(中山中學至木柵動物園)，線路全長10.8 km，其中高架線10 km、地下線0.8 km，採用VAL制式，屬中運量新交通系統。中國香港20世紀90年代後期建設的新機場從登機廳到機場主樓，為接運旅客也建成了一條長約1 km採用VAL制式的新交通系統。

城市軌道交通經過較長時間的發展，不同運量等級的線路，有不同形式的交通系統適應，在同一等級線路上，有多種可供選擇的交通形式。表1.6列出了上述六種軌道交通系統的主要特徵。

七、磁懸浮交通

磁懸浮交通(Magnific Levitation for Transportation)是一種非輪軌黏著傳動，懸浮於地面的交通運輸系統。磁懸浮列車是利用常導磁鐵或超導磁鐵產生的吸力或斥力使車輛浮起，用以上的複合技術產生導向力，用直線電機產生牽引動力，使其成為高速、安全、舒適、節能、環保、維護簡單、佔地少的新一代交通運輸工具。