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  倫敦地鐵最初的一部分:大都會鐵路,是世界上第一條市內載客地下鐵路,該條鐵路在帕丁頓(現在的帕丁頓站)和臨時的法靈頓街站(現在的法靈頓站西北)間執行。儘管鐵路計劃在1854年就被批准,但由於財政等各種原因被一再推遲。不過地鐵最終於1863年1月10日正式運作,開張當天即有4萬名乘客搭乘該條路線,列車為每10分鐘一班。到了1880年,擴充套件後的大都會鐵路每年運載4千萬名乘客。與此同時,其他路線也迅速跟進,1884年,內環線(現在的環線)竣工。由這些早期的路線均使用需要頂部通風良好的蒸汽機車,所以隧道較淺較大。隨後電力機車的使用使得新隧道可以比原本隧道建造的更深更窄,同時也使用和進一步發展了盾構技術。第一條電力執行的深層隧道-城市與南倫敦鐵路(City & South London Railways,現在北線的一部分)於1890年建成。

  20世紀早期,由於當時六個獨立的營運商經營著地鐵不同的線路,導致乘客轉乘十分不方便,有些地方想轉乘的乘客必須在地面行走一段距離才能到達另一個月臺。與此同時營運這些鐵路系統的成本也十分昂貴,為了進一步擴充套件線路到郊區,和將早期的蒸汽運作的線路電氣化,很多公司開始尋找資本家來尋求資金。這當中成果最顯著者為美國大亨查爾斯·耶基斯,他在1900到1902年間獲得了大都會區域鐵路(今區域線)和當時在建的(今北線的查令十字支線)。耶金斯後來也獲得了大北方及河岸鐵路、布朗普頓與皮卡迪利圓環鐵路,隨後合二為一為,今皮卡迪利線的核心部分)和貝克街-滑鐵盧鐵路(隨後成為今貝克盧線),耶基斯於1902年4月9日將這三條路線合併成為倫敦地下電氣鐵路公司。該公司也擁有一些有軌電車線路並於後來繼續購買了倫敦公交總公司,這一壯大的新公司當時被民間稱之為「合體」(The Combine)。1913年1月1日,倫敦地下電氣鐵路公司將另外兩條獨立的地鐵線——城市及南倫敦鐵路、中央倫敦鐵路併入,後者建立於1900年7月30日,是一條重要的城市東西貫穿線,現為中央線一部分。

  1933年,倫敦客運委員會(London Passenger Transport Board,LPTB)成立。地鐵、大都會鐵路、所有的市營巴士和獨立巴士、有軌電車線路全部被併入該委員會,該委員會的規模與先進倫敦運輸公司類似。委員會推出線路擴張的計劃(1935-40 New Work Plan),旨在擴充套件部分線路,並取得當時仍由他人運營線路的控制權。然而,第二次世界大戰的爆發迫使這一計劃終止。到了1940年代中期,德國空軍發動的倫敦大轟炸迫使很多地鐵車站充當防空洞。

  戰後,交通擁擠情況持續惡化。後來經過精心規劃的維多利亞線,呈東北-西南對角線穿越倫敦中心區,吸引了大量戰後擴張引起的過量交通,有效緩解了交通壓力。

  1970年1月1日,大倫敦議會接手地鐵事務。1975年2月發生沼澤門地鐵撞車事故,數十人死亡。1977年皮卡迪利線延伸到希斯洛機場。  1979年,朱比利線開通。它由一條從貝克街到查令十字的新隧道和部分貝克盧線路段組成。

  1984年,倫敦區域交通局成立。1994年4月,英國國鐵滑鐵盧及城市鐵路被轉交至倫敦地鐵營運,並改稱滑鐵盧及城市線。在1999年,朱比利線從綠園經碼頭區延長至斯特拉福德,同時停止服務綠園至查令十字路段。延長段車站是倫敦地鐵首批設有月臺幕門的車站。

  1987年11月18日,一場破壞性的火災在國王十字聖潘克拉斯站發生,31人身亡。大火的發生是由於一根未熄滅的火柴點燃了垃圾和電扶梯木面的油脂。事故後整個地鐵系統開始實行禁菸,木質的電扶梯被更換,以及採取了大量其他預防措施來防止此類事件再次發生。

  2000年,倫敦交通局成立。  非接觸式電子票證智慧卡蠔卡自2003年開始使用。2007年,東倫敦線停止服務,由倫敦地上鐵取代並延長。2009年12月,環線延長至漢默史密斯。2014年9月,其他型別的非接觸式電子票證智慧卡也可用於支付車資。

  2005年7月7日,一系列炸彈在倫敦地鐵車廂內爆炸,爆炸涉及到利物浦街站、羅素廣場站、國王十字站、艾奇韋爾路站與帕丁頓站。同時一輛位於塔維斯托克廣場的雙層巴士也在此次爆炸中遭到襲擊。事件導致52人身亡,700餘人受傷。2周後的7月21日,第二輪規模較小的爆炸發生在牧者叢站、華倫街站、橢圓站的地鐵車廂和和在修迪治的一輛巴士上。後來發現四顆炸彈均未被成功引爆。

  地鐵站內有售票視窗及自動售票機,可以接受信用卡、借記卡、硬幣和紙幣。倫敦地鐵站一律採用自動驗票閘門,但各站出入口均有站務員駐守提供協助。交通局鼓勵乘客使用非接觸式的電子票證牡蠣卡(Oyster card)、信用卡、籤賬金融卡,或移動支付如:Apple Pay、Google Pay及三星智付等付款方式,在地鐵站、電車、公共汽車和大部分國鐵站進行付款。如果以現金購買單程票,收費會比電子票證貴,另外公共汽車不收現金,只能使用牡蠣卡。牡蠣卡能夠儲值旅遊定期票(travelcard)及小童/學生/學徒/長者/傷殘/退伍軍人適用優惠,其他非接觸式付費則只會計算普通成人車費。  倫敦地鐵使用倫敦軌道運輸收費區計算票價,票務與倫敦地上鐵、碼頭區輕鐵、倫敦交通局鐵路(未來伊利莎伯線)和部分大倫敦內的英國國鐵通勤服務相容,即是說不論中途是否換乘了上述的任何鐵路系統都當一程計算。第一收費區大部分在市中心,其邊界剛好超過環線的環形段。第六收費區大部分在倫敦偏僻的地方,包括希斯洛機場。收費區一到六覆蓋了整個大倫敦區域。大倫敦區以外也有大都會線延伸到收費區七至九。穿梭的收費區數量越多,票價亦相應增加。如果起點或目的地車站同時位處兩個收費區,票價以穿梭最少收費區計算,例如從伯爵宮站(第一和第二收費區)往邱園站(第三和第四收費區),這段旅程當作第二區往第三區。使用隨收隨付卡乘搭收費區適用的鐵路可享有近似定期任搭票的即日車費上限,如果乘客在同一日(凌晨4:30至翌日4:29,適用於通宵地鐵時段)或星期一至星期日的車費超過一個指定上限就不會再從隨收隨付卡扣除金額。車費上限同樣按穿梭多少收費區、是否來往第一區和是否在繁忙時段有異,又牡蠣卡與其他的非接觸付費的車費上限計算有出入導致蠔卡在某些場合下會套用較昂貴的普通成人車費上限。  指定兩個或以上車站的付費區雖然不相連,但它們之間被設定了站外轉乘網路(out-of-station interchange),即是說乘客在這些指定車站之間以同一張隨收隨付卡出站再進站轉乘,整段旅程就當作一程計算。  來往第一區的票價最貴(非公眾假期週日下午4:00至7:00從其他收費區進入第一區當作非繁忙時段),以外收費區分繁忙時段(非公眾假期週日的上午6:30至9:30及下午4:00至7:00)和非繁忙時段(全部以外時段包括週末通宵服務時段),非繁忙票價較為便宜。為了鼓勵乘客轉乘地上鐵以繞過經常擠擁的第一區,交通局在第二和第三收費區的地上鐵車站內設定了粉紅驗票機讓使用隨收隨付卡的乘客確認該旅程沒有進入過第一區而收取較便宜的車費。

  

  經樓梯,電梯或電扶梯進入地下月臺,按照路線圖找到所乘線路和方向。站臺上會有電子螢幕顯示等候時間及該車終點,列車第一節車廂上方也會顯示終點。倫敦地鐵線路複雜,同一條線會有不同路線,不同終點,還有區間車,必須看清再上。  車輛到站門自動開啟,過一定時間自動關閉。到站時,大部分市中心車站會做出廣播:「Please mind the gap between the train and the platform」(請小心列車與月臺間之空隙),港鐵列車到站時也有類似的英文廣播。「Mind the Gap」(小心空隙)這一短語儼然成為倫敦地鐵的聽覺標誌。車內有該線列車路線圖以及倫敦市中心換乘圖。車在行駛當中晃動很厲害,必須抓緊坐好。根據到站站臺位置,兩側車門都有可能開啟,要注意安全。  到達目的地的車站後,尋找寫有黃字「出口」(Way out)的標誌到檢票口,由此出去即可。換乘站也都有明顯的標誌指引通向其他線的路線。

  1906年,貝克盧線啟用時,自稱最高氣溫只有16度,隧道後來卻變熱了。1938年,准許安裝通風系統,託登罕宮路站的升降機糟安裝了冷卻系統。2006年歐洲熱浪時,隧道氣溫更升至47度。  2006年6月,維多利亞站安裝了地下水冷卻系統。2012年,綠園站的月臺也安裝了地下水冷卻系統。  倫敦地鐵系統亦因列車內無通風以及空調系統為人詬病。

  深層隧道路線剛投入服務時,乘客必須利用升降機前往月臺。所有升降機均有人看守,1920年代在一些人流較少的車站內,售票處甚至就在升降機內,或將升降機設計成可由售票處職員控制。1911年,伯爵宮站安裝了倫敦地鐵的第一條扶手電梯,該梯連線區域線和皮卡迪利線的月臺。自此以後,很多深層隧道車站均由安裝升降機改為扶手電梯。1921年,倫敦地鐵錄製了一段錄音提醒乘客在扶手電梯上靠右,以騰出左面空間予其他乘客通過。1920至1930年代,很多升降機被扶手電梯取代。1987年國王十字站大火後,所有木製扶手電梯被金屬的取代,以減低引致火災的風險。2015年,所有木製扶手電梯更換完成。 整個地鐵系統共有426條扶手電梯,當中最長的在天使站,有60米長。而最短的在斯特拉特福站,垂直距離為4.1米。而升降機則有184部,數字在近年更因建設無障礙車站而不斷增加。在未來十年,將會有超過28個車站加裝升降機,屆時無障礙車站的數目將超過100個。

  2012年夏天,維珍移動在倫敦地鐵的很多站點試執行了免費的無線熱點覆蓋,但該服務無法覆蓋到隧道里。試執行的成功使得這項計劃延伸到了2012年底,並最終成為了一項提供給維珍移動以及其他使用者的付費服務。  目前,在倫敦地鐵的隧道里還無法使用行動網路。曾有計劃在2012年奧運會之前擴建行動網路,但由於經濟和技術方面的原因,這項計劃最終被放棄了。

  倫敦地鐵共有270個車站。當中,有16個車站在大倫敦外。  地鐵共有11條路線,全長402公里(250英里),是全球路線長度第四的地鐵系統。地鐵路線以淺層隧道和深層隧道興建。  環線、區域線、漢默史密斯及城市線,和大都會線為淺層隧道路線。隧道僅位於地面以下,而且體積與英國國鐵相近。漢默史密斯及城市線和環線,及大都會線和區域線分別共享大部分車站和路軌。  貝克盧線、中央線、銀禧線、北線、皮卡迪利線、維多利亞線,和滑鐵盧及城市線則為深層隧道路線。列車體積較小,並在直徑約3.56米的圓形隧道內行駛。這些路線大部分均使用獨立路段。

  地鐵在平日深夜暫停服務,但自2016年起,部分路線開始在星期五及星期六深夜提供通宵服務。列車每日約由早上5時服務至約深夜1時,而週末頭列車將較遲開出。地鐵在深夜時間將暫停服務以作日常維修,但部分路線在除夕夜或有公眾活動(如2012年夏季奧林匹克運動會)時會延長服務時間。部分路線更會定期在週末關閉以進行維修。  地鐵在平安夜只提供有限度服務(如部分路線提早暫停服務),而在聖誕節更會全線關閉。自2010年起,地鐵在聖誕節翌日亦只作有限度服務。

  原定2015年8月會有5條地鐵線提供週末通宵服務(Night Tube),但由於相關路線駕駛員所屬公會不滿意倫敦交通局提出的執勤待遇調整而發起罷工,令計劃推延到2016年8月19日實行並縮減到兩條路線投入通宵營運。參與通宵營運的路線不一定完整執行。在英國受到2019冠狀病毒病疫情肆虐期間,通宵地鐵被臨時停運。

  倫敦地鐵路線圖及其圓形標誌為經典的設計之一,為全英國乃至全球的人所熟知,且該標誌常出現在紀念品中。

  人們對倫敦地鐵圓形標誌,即早年被稱作「牛眼」(Bulls-eye)或「槍靶」(Target)的紅色環狀標誌最早的使用並不清楚。現僅知該標誌最早在倫敦交通中的使用是在19世紀,作為倫敦公交總公司的標誌,當時中間的橫槓上標有「GENERAL」字樣,即「總」的意思。在1908年,該標誌被倫敦地下電氣鐵路公司採用。標誌中間的文字很快被改成「UNDERGROUND」(即「地鐵」)作為早期的企業形象標識。後來在1919年,標誌由愛德華·約翰斯頓作了一些小的調整。  現在,倫敦地鐵所有月臺均配有圓形標誌,並在中間配以站名。在2013年,倫敦交通局更將圓形標誌配上不同顏色,並用於其它交通工具上,例如倫敦巴士、倫敦電車連線、倫敦地上鐵、碼頭區輕便鐵路等等。在2018年啟用的橫貫鐵路亦會使用圓形標誌。

  現在普遍流傳的倫敦地鐵路線圖(PDF檔案)最早由電子工程師哈利·貝克於1931年設計並向地鐵公司自薦,於1933年得到採用而發行了70萬份。該圖的設計極具創新,與一般的道路地圖不同。其特色為該圖僅顯示了地鐵站的位置、連線和線路,並不依照實際地上的地理位置所繪。因此地圖可以只採用直線及45度轉角作為基本設計元素,加上每條線路獨特的顏色,使其查詢和使用極其方便。這一設計思想是拓撲學的一個很好的例子,現在應用於全球各大城市的地鐵系統,並影響到巴士路線圖的設計。  現今為了標榜地鐵系統與其他同屬倫敦交通局的鐵路網路互通,特別是由於制定了出站免費換乘以疏導乘客,路線圖不再只標示地鐵本身的網路,而是加入了碼頭區輕便鐵路、倫敦地上鐵和橫貫鐵路伊利莎伯線。

  愛德華·約翰斯頓在1916年同時也為倫敦交通公司設計了一套無襯線體。該套字型後來新增了小寫字樣的新版本「New Johnston」至今仍然使用。該套字型的特點在於在小書寫體的「l」底部有捲曲,其他無襯線字型一般則沒有。另一特點是i和j上面的圓點,以及句點等標點符號等為菱形。倫敦交通公司聲稱擁有該字型的版權,但也有一些電腦字型如Paddington與新約翰斯頓體十分類似。
倫敦地鐵(英語:London Underground)是英國倫敦的城市軌道交通系統,於1863年1月10日通車。地鐵車輛在倫敦市中心地底執行,至郊區在地面執行,其中地面執行線路佔55%。倫敦地鐵在英文中別稱The Tube(管子),名稱來源於車輛在像管道一樣的圓形隧道里行駛。