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高速铁路

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日本新干线E5系
法国AGV
德国ICE
欧洲之星
ETR600-610意大利
山梨实验线上的磁悬浮列车
台湾高速铁路700T型电联车
中国铁路高速和谐号CRH2型电力动车组
韩国高速铁道KTXKTX-2

高速铁路(英语:High Speed Rail)通常简称为高铁,是一种营运速度比较普通铁路高的铁路运输。截至2013年,世界上主要运行的高铁系统的最高营运时速大约都设定在300公里(包括德国日本台湾意大利英国韩国的系统),少部分系统拥有比较高的时速。

高速铁路是一个高科技的集成系统,除了需要在列车的营运速度达到一定标准外,铁路车辆轨道信号系统等方面均需要技术的配合。通常高速铁路是作为一种快捷及安全的旅客运输方式使用,但亦有少数能同时担当轻量的货运服务,例如法国邮政就拥有少量邮件运送用途的高铁列车“TGV邮务快车”(SNCF TGV La Poste),利用法国高速铁路的路网提供快运服务。

定义

对于“高速铁路”一词,现时世界上并没有统一的定义,所以不同的组织或国家均对“高速铁路”有各异的标准。但近年各地的标准均趋于接近,国际铁路联盟的建议是指透过改造原有线路使其设计速度达到200公里/小时,或新建线路的设计速度达到250公里/小时以上。不过,由于许多国家的传统铁路,也进行高速化,一旦速度提升达到200公里/小时的范围,会使得高速铁路的定义趋于模糊。因此,依据所谓的运输工具3S理论,高速铁路的列车不只是速度快(Speed),也会在乘坐空间加大舒适程度(Space),以及提升座舱的服务内容(Service),才能以较高的票价来服务。“狭义”上的高速铁路,是指传统的轮轨式高速铁路,这也是最普遍的一种理解;而“广义”上的高速铁路则包含使用磁悬浮技术的高速轨道运输系统。于1964年开通的日本东海道新干线,是世界上第一个商业营运速度达到时速200公里以上的高速铁路系统。

欧盟

为了组织建立泛欧高速铁路网英文:Trans-European high-speed rail network,简称TEN-R)体系,欧盟在1996年宣布对“高速铁路”提出新的定义,并发布了“96/48/EC号指令”(DIRECTIVE 96/48/EC),给出“高速铁路”和“高速铁道机车车辆”两方面的标准。此标准现在普遍适用于欧盟成员国。

高速铁路
  • 新建高速铁路的容许速度达到250公里/小时或以上。
  • 经升级改造的高速铁路,其容许速度达到200公里/小时。
高速铁道机车车辆
  • 在新建高速铁路上,运行速度最少达到250公里/小时,并在可能的情况下达到300公里/小时。
  • 在既有铁路上,运行速度达到200公里/小时。

联合国欧洲经济委员会

根据联合国欧洲经济委员会运输统计工作组织,和欧盟一样分别为“高速铁路”和“高速铁道机车车辆”两方面设立了标准。

高速铁路
  • 高速铁路专线在主要路段的容许速度达到250公里/小时或以上。
  • 经升级改造的高速铁路,在主要路段的容许速度达到200公里/小时。
高速铁道机车车辆
  • 在高速铁路专线上的设计运营速度最少达到250公里/小时。
  • 在经升级改造的高速铁路上,设计运营速度达到200公里/小时的高速摆式列车
  • 最高运营速度达到200公里/小时的传统高速铁道机车车辆。

国际铁路联盟

国际铁路联盟也对“高速铁路”和“高速铁道机车车辆”两方面的标准提供了建议。

高速铁路[1]
  • 新建高速铁路的设计速度达到250公里/小时以上。
  • 经升级改造(直线化、轨距标准化)的高速铁路,其设计速度达到200公里/小时,甚至达到220公里/小时。
高速铁道机车车辆[2]
  • 商业营运速度最少达到250公里/小时的高速动车组列车。
  • 商业营运速度较低(200公里/小时),但服务质量较高的列车,例如摆式列车
  • 商业营运速度达到200公里/小时的传统机辆模式(铁路机车牵引铁路车辆铁路列车

但国际铁路联盟仅为提供建议,对“高速铁路”并无固定的定义。国际铁路联盟认为,各国可以根据自身情况确定本国“高速铁路”的概念,例如在既有线上提速改造而最高速度达到200公里/小时以上;或者在一些铁路运输比较落后的国家,即使列车最高营运速度仅达到160公里/小时,但同时提供了优质的服务,也可称为“高速铁路”,因为这被视为成为真正“高速铁路”的起点。

各国定义

  •  日本:作为世界上最早开始发展高速铁路的国家,日本政府在1970年发布第71号法令,为制定全国新干线铁路发展的法律时,对高速铁路的定义是,凡一条铁路的主要区段,列车的最高运行速度达到200公里/小时或以上者,可以称为高速铁路。
  •  美国美国联邦铁路管理局对“高速铁路”的官方定义为最高营运速度高于145公里/小时(90 mph)的铁路[3]。但从社会大众的角度,“高速铁路”一词在美国通常会被用来指营运速度高于160公里/小时的铁路服务,这是因为在当地除了阿西乐快线(最高速度240公里/小时)以外并没有其他营运速度高于128公里/小时(80mph)的铁路客运服务。
  •  中国:中国中国铁路总公司对“高速铁路”的定义分为四部分:运行时速达到200~250公里/小时的客运专用线路、运行时速达到300~350公里/小时的客运专用线路、改造后运行时速达200公里既有线路。在2011年8月28日全国铁路大降速之后,由于在既有线运行的动车组列车运营时速已经全部降至160公里,所以第四种高速铁路目前在中国已经不存在。对高速铁路的命名,目前也比较混乱。归纳下来,基本有三种。一种是跟既有线路走向平行的,且在2009年12月后开通,就以“XX高速铁路”命名;另一种是没有既有线路,那么就以“XX线”命名;在2009年12月前开通,且有既有线路走向平行的,则以“XX客运专线”、“XX城际铁路”命名。2009年12月1日,铁道部发布《高速铁路设计规范》,全面使用“高速铁路”取代“客运专线”这一称谓。一些设计时速达到高铁标准但规划为客货混跑的线路,自此被定义为高铁。目前除秦沈客专、胶济客专、石太客专和高速铁路走廊还在使用客运专线这一名称外,其余建设线路只以XX线,XX城际,XX高铁命名。[来源请求]

历史

火车是人类发明的首项公共交通工具,在19世纪初期便在英国出现。直至20世纪初发明汽车,火车一向是陆上运输的主力。二次大战以后,汽车技术得到改进、高速公路亦大量建成,加上民航的普及,使铁路运输慢慢走向下坡。特别在美国,政府的投资主要放在公路建设上,不少城市内的公共交通曾一度被遗弃。如此的思维也影响不少地区,例如二次大战后的台湾美占时期冲绳

世界上首条投入商业运作的高速铁路是日本东海道新干线,于1964年东京奥运前夕正式营运。第一代新干线列车0系主要由川崎重工业建造,行驶在东京名古屋京都新大阪东海道新干线,营运速度超过每小时200公里。

特点及影响

无论是高速公路机场都得面对交通堵塞的问题。高速铁路的优点是载客量非常高,因此得以快速运输乘客。倘若旅程非以大城市中心为出发及目的地,使用高速铁路加上转乘的时间可能只跟驾驶汽车相若。但高速铁路毋须自行驾车会较为舒适。

另一方面,虽然高速铁路的速度比不上飞机,但在距离稍短的旅程(1000公里以下),高速铁路因无需到一般较为遥远的机场登机,亦减省了提早划位、安检、等待登机之程序,因而仍较为省时。且高速铁路班次可以较为频密,总载客量亦远高于民航。

此外,高速铁路与航空等运输方式相比,较不易受到大雨、浓雾等气候因素影响。

日本、韩国欧洲台湾都出现高速铁路取代短程航班的现象。而在中国,短程航班在高速铁路的出现后纷纷减价,与高速铁路成竞争形势。

高速铁路以电力推动,废气排放集中在发电厂,污染控制相对容易,所以比其他交通工具环保。

世界各国的高速铁路发展都是首先连接人口密集的大城市:例如日本的东京大阪东海道新干线);台湾的台北高雄左营台湾高速铁路);韩国的KTX首尔釜山KTX京釜高速线);中国的CRH北京天津京津城际铁路)、北京至上海京沪高速铁路);德国ICE科隆法兰克福科隆-法兰克福高速铁路);西班牙AVE马德里西维尔马德里-西维尔高速铁路)、马德里巴塞罗那马德里-巴塞罗那高速铁路);法国TGV巴黎里昂东南线);美国波士顿纽约华盛顿阿西乐特快)。这样可以减少投资,需要时亦可以将原有的路轨改良后使用。

高速铁路的顾客对象多数以商务旅客为主。旅游游客是第二主要客户。以法国高速铁路为例,它连接了海岸的度假区,并且在长程路线上减价以跟飞机竞争。因为高速铁路的出现,不少以离巴黎现在低于一小时车程的地区开始成为通勤的住宅区。不少高速铁路的兴建,本来是使偏远的地区亦得到较快的发展。台湾、韩国、西班牙及荷兰的高速铁路亦是希望得到这种效果。

建造国家或地区

 日本 (1964)

日本是全世界首个发展高铁的国家。日本首条也是全球首条高铁路线东海道新干线在1959年动工,并于1964年通车。0系列车亦于1964年投入服务。经过近50年的发展,可高速行驶网络已经扩展至2387.7公里,从1964年起至2009年左右为止是全球高铁里程最长的国家,现时排列第三,仅次于中国及西班牙,并以50年来零事故的名义推广新干线予其他国家。

在磁浮列车上也取得显著成果,在2003年山梨磁浮实验线上驶出极速每小时581公里,但仍没有正式商业营运的磁浮列车。

 法国 (1981)

法国是全世界第二个拥有完整高铁系统的国家。法国亦是欧洲首条高铁东南线于1981年部分通车,TGV-PSE亦于1981年投入服务。法国亦屡次刷新高铁速度纪录,在2007年4月3日经过改装的TGV-V150列车在东线驶出轮轨高铁极速每小时574.8公里,截至目前为止,尚未有轮轨列车在路线上打破此纪录。

 意大利 (1988)

意大利是欧洲首个进行铁路高速化的国家,但其采用倾斜列车模式提速。虽然意大利首条高铁罗马-佛罗伦萨高速铁路在1970年动工,1977年首段通车,但是全线却在1992年才通车。其首种高铁列车为ETR450型,目前已退出高铁路线,改行城际铁路。

 德国 (1991)

德国的高铁路线建设始于1979年,路线为汉诺威-维尔茨堡。 由于德国为于高铁上采用磁浮或轮轨的争议,加上德国于1990年末才告统一,因此德国的高铁起步较慢。在1991年,德国推出ICE-1列车,是德国第一代高铁。

在1998年6月,发生艾雪德列车出轨事故,令德国高铁信誉蒙受打击。

在2000年,推出ICE-3列车,时速可达320公里,成为多国高铁的样版,如中国的CRH3、西班牙的AVE S/103及俄罗斯的Velaro RUS等。

 西班牙 (1992)

西班牙高铁首条路线马德里-西维尔高速铁路于1992年通车,采用法国TGV技术开发S/100列车,另外又从德国及意大利引入技术,再开发自主Talgo品牌,与中国类似。西班牙高铁已可连接法国,计划建设超过10000公里高铁,届时全国各地来往马德里只需4小时。然而,西班牙高铁在2013年8月发生脱轨事故,令西班牙高铁建设速度减缓。

 英国 (1994)

英国是全世界第一个拥有铁路的国家,也曾进行许多铁路高速化试验。英国于1970年代起进行APT计划,同时研发出IC125列车。然而因为APT多次事故,英国放弃了APT计划。 1994年英法海底隧道通车令英国出现了欧洲之星列车,2007年1号高速铁路通车后英国才有高铁在陆上高速行驶。现在英国政府推动2号高速铁路的建设计划,从伦敦至曼彻斯特及利兹等地,但当地有许多反对声音。

 比利时 荷兰 (1997)

比利时的高速铁路路线共有4条,分别是HSL 1至4。HSL 1于1997年通车,由大力士高速列车及欧洲之星行驶。然而直至2012年V-250上路前,比利时和荷兰一直没有自行研发的高铁列车。荷兰高速铁路路线只有一条,就是荷兰高速铁路南线,连接至比利时边境。荷兰曾经考虑建设荷兰高速铁路东线,连接至德国边境,但因各种原因作罢。

 韩国 (2004)

韩国高铁KTX-I列车于2004年推出,配合京釜高速线部分通车。现时韩国可高速行驶网络达346.4公里,另在建湖南高速线

台湾 (2007)

台湾高铁从2000年开工,并在2007年通车,全长345公里(实际营运里程为339公里)。台湾计划将台湾高铁从现时8站(台北、板桥、桃园、新竹、台中、嘉义、台南、左营)增加至12站(再增加南港、苗栗、彰化、云林),大致在2015年年中完成。使用列车为700T列车,是JR西日本设计的新干线700系列车改良而成,由日本川崎重工引进技术。

中国大陆 (2007)

中国高速铁路的路线建设始于1999年兴建的秦沈客运专线,并在2003年开通,设计时速250公里。经过10多年的高速铁路新线建设和对既有铁路的高速化改造,中国已经拥有世界上最大规模(约12500公里)高速铁路网,另有既有线提速近3,000公里。中国的高铁控制及供电系统皆以国际标准建设,因此在中国可以看到不同国家的高铁列车。中国的第一代和谐号列车为CRH2,由日本引进E2系1000番台的技术。

中国正在兴建和即将兴建的高速铁路客运专线城际铁路里程达到17,000公里。根据中国中长期铁路网规划方案,至2012年年底,中国将会建成42条高速铁路客运专线,基本上建成以“四纵四横”为骨架的全国快速客运网,总里程达13,000公里;到2020年中国时速在200公里以上的高速铁路里程将会达到50,000公里。

在2007年和谐号动车组刚上路时有350及250 km/h两种速度运行,初期开通的京津城际铁路沪宁城际铁路沪杭客运专线郑西客运专线等均为设计时速350公里的路线,另有时速250公里的列车在同一路线上行驶;合宁铁路合武铁路甬台温铁路温福铁路等均为设计时速250公里的铁路。此外有部分既有线经高速化改造,部分路段可达时速200公里以上。

在2011年7月发生温州动车追撞事故,事故的新闻发布会、救援等工作都被外界质疑,令中国以低价向外国推销高铁时颇为困难。

温州动车追撞事故的影响和新任铁道部部长盛光祖的保守政策的影响下,全国铁路大降速,既有线降回至时速160公里,新建路线降至300公里(G字头、C字头列车)或200公里(D字头列车,部分为250公里)。在此之前,中国高速铁路已达世界级水平。CRH380BL型经改装驶出487km/h的极速。

在磁浮列车上,上海磁浮实验线引入德国技术Transrapid08,于2003年通车,以时速430公里运送乘客来往浦东机场和龙阳路,极速可达505公里。

 土耳其 (2009)

土耳其首条高铁路线为安卡拉-伊斯坦布尔高速铁路。2009年首段通车,预计2014年全线通车,全长533公里,采用HT65000列车,由西班牙引进。另有新一代高铁列车研制中,与韩国合资企业研发。

 俄罗斯 (2009)

俄罗斯在前苏联时代就已开始进行列车高速化试验。莫斯科-圣彼得堡走廊是俄国的人口集中地,因此铁路高速化亦主要该处进行。1984年,俄罗斯推出ER200列车,最高时速达200公里。2009年,俄罗斯引入德国Velaro技术,开行Velaro RUS列车,名为Sapsan(即老鹰),以时速250公里穿梭两地。俄罗斯更计划建设第二条莫斯科-圣彼得堡高速铁路,时速达400公里。然而两者皆使用俄罗斯寛轨,难以与国际接轨。

美国的高铁比起其他发达国家发展得较迟。美国现时唯一的高铁acela在2000年才开始上路,采用改良自TGV的倾斜式列车,营运时速可达240公里,而且是改善路线轨道而非新建路线,因此按较严格的标准而言美国并没有高铁。正在商议中的加利福尼亚高速铁路旧金山洛杉矶)及佛罗里达州高速铁路坦帕奥兰多)都遇上不少反对声音,但如果建设完成将为美国首条严格定义下的高铁。

建造技术

与车辆一样,高速铁路路线的建造也有特定的要求。

一般的列车路轨会使用道砟去把枕木固定,当列车以高速通过,所引起的气流有机会把石子溅起(也就是飞砟现象),有机会对列车构成危险,因此也出现了供高速铁路使用的无碴轨道。这类轨道除了比有砟轨道安全及耐用外,还有数十年免维护等优点。其缺点是无砟轨道不可维护,一旦结构被破坏,轻则降低等级使用,重则无法通行。

无砟技术源于德国,但德国的高速铁路过去以有砟轨道为主,直到近几年几条新开通的线路才开始使用无砟技术,日本的新干线情况相同使用了有砟及无砟轨道,而法国则通过精心安排道砟的铺设层次和堆高解决道砟飞溅的问题,而在东线上有一段2公里的无砟试验段。中国高铁300km/h以上级别使用全部无砟轨道。

最高速度

试验之最高速度

营业最高速度(现时)

世界高速列车技术

目前世界上高速列车技术仅为少数系统集成商掌握,主要有中国南车中国北车西门子庞巴迪阿尔斯通百瑞达Talgo现代Rotem、以及日立川崎重工

轮轨高速系统

动力集中式

动力分散式

电磁悬浮

电动悬浮

世界各地的高铁路线

欧洲营运中的高速铁路 (2013)
东亚营运中的高速铁路 (2013)     300 km/h+     270~300 km/h     240~260 km/h     200~230 km/h     建造中     其它铁路

营运中(新建路线)

扩建路网络线

现时未有高铁但建设中或计划中

图片集

磁浮式

钢轮式高速铁路

亚洲

日本
台湾
韩国
中国大陆

欧洲

重大事故

德国艾雪德高速列车出轨事故

在艾雪德(Eschede)发生的严重事故,照片是事故之后的ICE 884

在艾雪德发生的艾雪德列车出轨事故是德国乃至世界高速铁路史上最严重的一次。在1998年6月3日,一列时速约200公里的ICE-1列车下萨克森州脱轨,并撞击桥梁且前段车厢完全解体,造成101个人死亡,88重伤。事故原因在于设计不良的车轮,ICE-1列车的车轮原本均以单铸铁制造一体成型,但因车身震动与噪音问题,所以后来在车轮外层包覆20毫米厚的橡胶,外面再套上一层相对较薄的金属车轮。然而在高速行驶下外层金属车轮产生金属疲劳并在肇事地点前6公里发生断裂并出轨,后面的车厢被300吨重的惯性力抛出轨道并彻底毁坏,最终整列列车翻车并扭曲变形。

中国杭深线动车追撞事故

2011年7月23日,发生在中国浙江省温州市杭深线高速列车追撞事故。一列从北京南站前往福州站的D301次高速动车CRH2-139E与一列从杭州站始发前往福州南站的D3115次高速动车CRH1-046B,行至浙江省温州市方向双屿路段下岙路时,D3115次因号志系统遭雷击故障而减速进入时速20公里目视驾驶模式,其后方D301次列车驾驶因号志系统故障获得错误信息下接近D3115次列车,虽然D301次列车驾驶采取了紧急制动措施紧急减速,但撞击时时速仍有99公里,造成追撞事故。事故造成D3115次动车第15同第16节两车厢脱轨,D301次动车第1到第4节车厢脱轨坠桥。此次事故导致40人死亡,210人受伤,是全球高速铁路自运营以来第二起严重之死亡事故。

西班牙圣地亚哥-德孔波斯特拉高速列车出轨事故

2013年7月24日,一列从西班牙马德里往圣地亚哥-德孔波斯特拉的西班牙高速铁道AVE Talgo 250动车组(编号Alvia 151),在当地时间20:41,将要进入加利西亚自治区首府圣地亚哥-德孔波斯特拉车站之前,在一个限速80公里的弯道因超速发生出轨事故。该列车载有222人,包括218位乘客与4名组员,许多人被困在车厢内。该列车的司机向警方表示,火车通过弯道时的时速达190公里。该处弯道是在经过了80公里长将近笔直的路线后的第一个弯道。事故发生后,在现场找到73具尸体,另有7人在医院死亡。这是西班牙1944年以来最严重的铁路事故和第一起高铁事故,全球高速铁路第三起严重死亡事故。

韩国高铁列车碰撞事件

根据联合早报网援引中央社消息,韩国高速铁道于2013年8月31日发生3列车连环相撞意外,9辆车厢脱轨、1人受伤送医,铁路局部瘫痪。 当天上午,由釜山开往首尔的一班列车在京釜线大邱站与开往首尔的一班列车追撞,出轨的车厢又被另一班驶往釜山的高铁列车撞及。 相撞的3列火车共载有千多名乘客。由于事发在大邱站内,车速缓慢,仅有一名50多岁男子轻伤送院治疗。 肇事的“无穷花”号列车由9节车厢组成,火车头出轨,至于20节车厢的KTX列车则是2至9号车厢出轨。 虽然如此,一般不称此次事故为第四次高铁事故,因其是慢速之故。

相关条目

参考资料

  1. ^ General definitions of highspeed, UIC, 2008-6-5
  2. ^ About High Speed: In view of rolling stock, UIC, 2008-6-5
  3. ^ High-Speed Rail. 美国联邦铁路管理局. [2007年5月2日]. 
  4. ^ 法定路线为高崎- 大阪,敦贺-大阪路线未定。
  5. ^ 此处以通车至菲格雷斯为准。
  6. ^ 此处以通车至南港为准。
  7. ^ 此处以大田大邱市区部通车为准。

外部链接

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