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列車時速能達到200千米以上的鐵路。在列車車輛、行車調度、通信信號、軌道構造等方面都有特殊要求。具有速度快、運量大、能耗低、污染少等優點。世界上第一條高速鐵路是1964年在日本(東京至大阪間)建成的,長515千米,時速達210千米。目前有的國傢正在試驗時速在500千米以上的高速鐵路。 |
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根據uic(國際鐵道聯盟)的定義,高速鐵路是指營運速率達每小時200公裏的鐵路係統(也有250公裏的說法)。早在20世初前期,當時火車“最高速率”超過時速200公裏者比比皆是。直到1964年日本的新幹綫係統開通,是史上第一個實現“營運速率”高於時速200公裏的高速鐵路係統。高速鐵路除了在列車在營運達到速度一定標準外,車輛、路軌、操作都需要配合提升。廣義的高速鐵路包含使用磁懸浮技術的高速軌道運輸係統。 |
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鐵路是人類發明的首項公共交通工具,在 十九世紀初期便在英國出現。直至二十世紀初發明汽車,鐵路一嚮是陸上運輸的主力。二次大戰以後,汽車技術得到改進、高速公路亦大量建成,加上民航的普及,使鐵路運輸慢慢走嚮下坡。特別在美國,政府的投資主要放在公路的建設上,不少城市內的公共交通曾一度被遺棄。
世界上首條出現的高速鐵路是日本的新幹綫,於1964年正式營運。日係新幹綫列車由川崎重工建造,行駛在東京-名古屋-京都-大阪的東海道新幹綫,營運速度超過每小時200公裏。 |
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無論是高速公路或機場都面對擠塞的問題。高速鐵路的優點是載客量非常高。倘若旅程非以大城市中心為出發及目的地,使用高速鐵路加上轉乘的時間可能衹跟駕駛汽車相若。但高速鐵路毋須自行駕車會較為舒適。另一方面,雖然高速鐵路的速度比不上飛機,但在距離稍短的旅程(650公裏以下),高速鐵路因為無需到一般是頗為遙遠的機場登機,因而仍會較為省時。而且高速鐵路的班次可以較為頻密,總載客量亦遠高於民航。 |
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日本、法國及美國的高速鐵路發展都是首先連接人口密集的大城市:日本的東京至京都;法國的巴黎至裏昂;美國的波士頓至紐約、華盛頓。這樣可以減少投資,需要時亦可以將原有的路軌改良後使用。
高速鐵路的顧客對象多數以商務旅客為主。旅遊遊客是第二主要客戶。以法國高速鐵路為例,它連接了海岸的度假區,並且在長程路綫上減價以跟飛機競爭。因為高速鐵路的出現,不少以離巴黎現在低於一小時車程的地區開始成為通勤的進宅區。不少本來是偏遠的地區亦得到較快的發展。西班牙及荷蘭的高速鐵路亦是希望得到這種效果。 |
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適合高速鐵路的生存環境其實衹有兩條基本原則:第一是人口稠密和城市密集,而且生活水準較高,能夠承受高速輪軌比較昂貴的票價和多點停靠,第二是較高的社會經濟和科技基礎,能夠保證高速輪軌的施工、運行與維修需要。
就這兩點而言,以巴黎和柏林為核心的歐洲大陸和日本密集的城市帶是最適合不過的。因此世界最先進的高速輪軌技術誕生在德、法、日這3個國傢就非常合乎邏輯。
日本的高速鐵路“新幹綫”誕生於1964年。當時的東京至大阪“東海道”綫僅用8年時間就收回全部投資。近40年來,新幹綫技術不斷進步,已經構成了日本國內鐵路網的主幹部分。
雖然新幹綫的速度優勢不久之後就被法國的tgv超過,但是日本新幹綫擁有目前最為成熟的高速鐵路商業運行經驗———近40年沒有出過任何事故。而且新幹綫修建之後對於日本經濟的拉動也是引起世界高速鐵路建設狂潮原因之一。
tgv可能是目前惟一沒有任何淫逸色彩而享譽世界的法國産品。所謂tgv是train a grande vitesse(法語“高速鐵路”的)簡稱。第一條tgv是1981年的開通的巴黎至裏昂綫。此後不過幾個月,tgv就打敗法國航空擁有了這條綫路的最大客源。
1972年的試驗運行中,tgv創造了當時的318公裏的高速輪軌時速。
從此tgv一直牢牢占據高速輪軌的速度桂冠,目前的紀錄是1991年創下的515.3公裏/小時。另外法國境內的加來至馬賽綫是目前世界上惟一一條超過1000公裏的高速鐵路運營綫,在這條綫路上tgv的平均時速超過300公裏,表現也非常穩定。
法國tgv的最大優勢在於傳統輪軌領域的技術領先。1996年,歐盟各國的國有鐵路公司經聯合協商後確定采用法國技術作為全歐高速火車的技術標準。因此tgv技術被出口至韓國、西班牙和澳大利亞等國,是被運用最廣泛的高速輪軌技術。
德國的ice則是目前高速鐵路中起步最晚的項目。ice(inter city express的簡稱)的研究開始於1979年,其內部製造原理和製式與法國tgv有很大相似之處,目前的最高時速是1988年創下的409公裏。因此現在德國與法國政府正在設計進行鐵路對接,用各自的技術完成歐洲大陸上最大的兩個國傢鐵路網的貫通。
ice起步較晚和進展比較落後的一個重要原因是德國人在高速輪軌和磁懸浮的兩綫作戰。由於磁懸浮在設計理念上的先天優勢(沒有固態摩擦),德國的常導高速磁懸浮一直是其鐵路方面科研的重點。磁懸浮的設計理念與傳統意義上的輪軌完全不同,因此當法國的tgv順利投入運行,而且速度不亞於當時的磁懸浮時,德國人才開始在高速輪軌方面奮起直追,但是至今仍與法國tgv技術有不小的差距。
1971年最早的tr1型磁懸浮面世之後,至今已經有八個型號。上海磁懸浮采用的就是最新的tr8型。
日本磁懸浮研究成功是在新幹綫正式運行10年之後的1972年,而且研究方向是與德國完全不同的超導方式。目前日本磁懸浮已經在試驗中得到552公裏/小時的最高速度。但是曾經實地考察過兩國綫路的朱基總理評價日本磁懸浮的噪音和晃動都大於德國磁懸浮。日本方面也以技術尚未完全成熟為由,拒絶嚮中國提供磁懸浮技術。
高速輪軌和磁懸浮雖然在設計方法上有天壤之別,卻還有一點是共通的,那就是關註於改變列車和軌道的接觸狀況以提高速度。到目前為止,磁懸浮能夠達到的設計運行最高時速為450公裏(德國),試驗最高時速552公裏(日本)。與目前最高時速的高速輪軌tgv相比,磁懸浮的純速度領先還並不明顯,但它有明顯的速度潛力和能耗比、噪音等。與此大相徑庭的是近年在興起的,關註於改進機車牽引係統的擺式列車,很有可能是此後地面交通工具提高速度的另一個有益嘗試。
德國、意大利和瑞典是最早進行擺式列車試驗的國傢,1997年以來擺式列車因為價格便宜和製造工藝相對簡單,尤其是能夠充分利用現有綫路,不必鋪設全新的鐵路網絡的優勢,而逐漸能夠在高速列車的競爭上與高速輪軌和磁懸浮分庭抗禮。
從國際趨勢來看,擺式列車很有可能是一種在大規模成熟鐵路網基礎上完成提速,而且性價比較高的高速鐵路技術。
tgv 技術
法國:tgv
法國、英國、比利時:歐洲之星
法國、比利時、荷蘭、德國:thalys
西班牙: ave
韓國:ktx
ice 技術
德國:ice (intercity express)
德國、比利時、荷蘭、瑞士、奧地利:ice (intercity express)
中國: crh3
新幹綫技術
日本:新幹綫
臺灣:臺灣高鐵
中國:中國鐵路高速膠濟綫(2001a)
talgo技術
西班牙: talgo350
擺式列車
意大利、芬蘭、葡萄牙、捷剋、斯洛文尼亞、英國:pendolino
瑞典:x2000
瑞士: icn
意大利、瑞士: eurostar italia
美國: acela
加拿大: lrc
磁懸浮
中國上海:中國第一輛磁懸浮列車(機場快鐵) |
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適合高速鐵路的生存環境其實衹有兩條基本原則:第一是人口稠密和城市密集,而且生活水準較高,能夠承受高速輪軌比較昂貴的票價和多點停靠,第二是較高的社會經濟和科技基礎,能夠保證高速輪軌的施工、運行與維修需要。
就這兩點而言,以巴黎和柏林為核心的歐洲大陸和日本密集的城市帶是最適合不過的。因此世界最先進的高速輪軌技術誕生在德、法、日這3個國傢就非常合乎邏輯。
日本的高速鐵路“新幹綫”誕生於1964年。當時的東京至大阪“東海道”綫僅用8年時間就收回全部投資。近40年來,新幹綫技術不斷進步,已經構成了日本國內鐵路網的主幹部分。
雖然新幹綫的速度優勢不久之後就被法國的TGV超過,但是日本新幹綫擁有目前最為成熟的高速鐵路商業運行經驗———近40年沒有出過任何事故。而且新幹綫修建之後對於日本經濟的拉動也是引起世界高速鐵路建設狂潮原因之一。
TGV可能是目前惟一沒有任何淫逸色彩而享譽世界的法國産品。所謂TGV是Train a Grande Vitesse(法語“高速鐵路”的)簡稱。第一條TGV是1981年的開通的巴黎至裏昂綫。此後不過幾個月,TGV就打敗法國航空擁有了這條綫路的最大客源。
1972年的試驗運行中,TGV創造了當時的318公裏的高速輪軌時速。
從此TGV一直牢牢占據高速輪軌的速度桂冠,目前的紀錄是2007年創下的578.4 公裏/小時。另外法國境內的加來至馬賽綫是目前世界上惟一一條超過1000公裏的高速鐵路運營綫,在這條綫路上TGV的平均時速超過300公裏,表現也非常穩定。
法國TGV的最大優勢在於傳統輪軌領域的技術領先。1996年,歐盟各國的國有鐵路公司經聯合協商後確定采用法國技術作為全歐高速火車的技術標準。因此TGV技術被出口至韓國、西班牙和澳大利亞等國,是被運用最廣泛的高速輪軌技術。
德國的ICE則是目前高速鐵路中起步最晚的項目。ICE(Inter City Express的簡稱)的研究開始於1979年,其內部製造原理和製式與法國TGV有很大相似之處,目前的最高時速是1988年創下的409公裏。因此現在德國與法國政府正在設計進行鐵路對接,用各自的技術完成歐洲大陸上最大的兩個國傢鐵路網的貫通。
ICE起步較晚和進展比較落後的一個重要原因是德國人在高速輪軌和磁懸浮的兩綫作戰。由於磁懸浮在設計理念上的先天優勢(沒有固態摩擦),德國的常導高速磁懸浮一直是其鐵路方面科研的重點。磁懸浮的設計理念與傳統意義上的輪軌完全不同,因此當法國的TGV順利投入運行,而且速度不亞於當時的磁懸浮時,德國人才開始在高速輪軌方面奮起直追,但是至今仍與法國TGV技術有不小的差距。
在認識建造高速鐵路的優勢後,美國奮起直追,不僅保留了原計劃拆除的東北走廊電氣化設施,而且在引進TGV技術的基礎上,研製了具有美國特色的高速列車ACELA,該列車連接了波士頓、紐約、費城、華盛頓。是美國唯一一條高速鐵路。
1971年最早的TR1型磁懸浮面世之後,至今已經有八個型號。上海磁懸浮采用的就是最新的TR8型。
日本磁懸浮研究成功是在新幹綫正式運行10年之後的1972年,而且研究方向是與德國完全不同的超導方式。目前日本磁懸浮已經在試驗中得到552公裏/小時的最高速度。但是曾經實地考察過兩國綫路的朱鎔基總理評價日本磁懸浮的噪音和晃動都大於德國磁懸浮。日本方面也以技術尚未完全成熟為由,拒絶嚮中國提供磁懸浮技術。
高速輪軌和磁懸浮雖然在設計方法上有天壤之別,卻還有一點是共通的,那就是關註於改變列車和軌道的接觸狀況以提高速度。到目前為止,磁懸浮能夠達到的設計運行最高時速為450公裏(德國),試驗最高時速552公裏(日本)。與目前最高時速的高速輪軌TGV相比,磁懸浮的純速度領先還並不明顯,但它有明顯的速度潛力和能耗比、噪音等。與此大相徑庭的是近年在興起的,關註於改進機車牽引係統的擺式列車,很有可能是此後地面交通工具提高速度的另一個有益嘗試。
德國、意大利和瑞典是最早進行擺式列車試驗的國傢,1997年以來擺式列車因為價格便宜和製造工藝相對簡單,尤其是能夠充分利用現有綫路,不必鋪設全新的鐵路網絡的優勢,而逐漸能夠在高速列車的競爭上與高速輪軌和磁懸浮分庭抗禮。
從國際趨勢來看,擺式列車很有可能是一種在大規模成熟鐵路網基礎上完成提速,而且性價比較高的高速鐵路技術。
TGV 技術
法國:TGV
法國、英國、比利時:歐洲之星
法國、比利時、荷蘭、德國:Thalys
西班牙: AVE
韓國:KTX
美國:ACELA
ICE 技術
德國:ICE (Intercity Express)
德國、比利時、荷蘭、瑞士、奧地利:ICE (Intercity Express)
中國: CRH(China Railway High-speed)
新幹綫技術
日本:新幹綫
臺灣:臺灣高鐵
中國:CRH2(E2-1000)
Talgo技術
西班牙: Talgo350
擺式列車
意大利、芬蘭、葡萄牙、捷剋、斯洛文尼亞、英國:Pendolino
瑞典:X2000
瑞士: ICN
意大利、瑞士: Eurostar Italia
美國: Acela
加拿大: LRC
日本:800係新幹綫、N700係新幹綫
磁懸浮
中國上海:中國第一輛磁懸浮列車(機場快鐵)
日本:山梨リニア(MLX-001),中央新幹綫(東京~大阪,規劃中)
中國目前高速鐵路
哈大綫,武廣綫,鄭西綫,京石綫,漢宜綫,港深廣,京津城,京滬綫等,到2020年,計劃用6萬億修建5萬公裏高速鐵路。
總體規化四橫四縱,詳見圖。
效果圖 |
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根據《中國鐵路中長期發展規劃》,到2020年,為滿足快速增長的旅客運輸需求,建立省會城市及大中城市間的快速客運通道,規劃“四縱四橫”鐵路快速客運通道以及三個城際快速客運係統。建設客運專綫1.2萬公裏以上,客車速度目標值達到每小時200公裏及以上。
“五縱”客運專綫:北京—上海(京滬高速鐵路)、北京—武漢—廣州—深圳—香港(京港高速鐵路)、北京—瀋陽—哈爾濱(大連)、杭州—寧波—福州—深圳(沿海高速鐵路)、北京—合肥—福州—臺北(京臺高速鐵路,大陸段叫“京福高速鐵路”)。
“四橫”客運專綫:徐州—鄭州—蘭州、杭州—南昌—長沙—昆明(滬昆高速鐵路)、青島—石傢莊—太原、上海—南京—武漢—重慶—成都(滬漢蓉高速鐵路)。
三大城際客運係統:
環渤海地區:北京—天津
長江三角洲地區:南京—上海—杭州
珠江三角洲地區:廣州—深圳、廣州—珠海、廣州—佛山
中投顧問認為:中國高速鐵路建設進程正在不斷加快,目前,武漢及周邊城際圈、鄭州及周邊城際圈、長沙—株州—湘譚地區、長春—吉林等經濟集中帶或經濟據點,均將規劃修建城際鐵路。
除此之外,廣州至南寧、廣州至貴陽、成都至蘭州等重要省會之間或重大城市之間,將來隨着經濟規模的擴大和客運需求的增加,都將陸續修建200公裏及以上的客運專綫或城際鐵路。預計到2020年,中國200公裏及以上時速的高速鐵路建設里程將超過1.8萬公裏,將占世界高速鐵路總里程的一半以上。 |
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根據《中國鐵路中長期發展規劃》,到2020年,為滿足快速增長的旅客運輸需求,建立省會城市及大中城市間的快速客運通道,規劃“四縱四橫”鐵路快速客運通道以及三個城際快速客運係統。建設客運專綫1.2萬公裏以上,客車速度目標值達到每小時200公裏及以上。
“五縱”客運專綫:北京—上海(京滬高速鐵路)、北京—武漢—廣州—深圳—香港(京港高速鐵路)、北京—瀋陽—哈爾濱(大連)、杭州—寧波—福州—深圳(沿海高速鐵路)、北京—合肥—福州—臺北(京臺高速鐵路,大陸段叫“京福高速鐵路”)。
“四橫”客運專綫:徐州—鄭州—蘭州、杭州—南昌—長沙—昆明(滬昆高速鐵路)、青島—石傢莊—太原、上海—南京—武漢—重慶—成都(滬漢蓉高速鐵路)。
三大城際客運係統:
環渤海地區:北京—天津
長江三角洲地區:南京—上海—杭州
珠江三角洲地區:廣州—深圳、廣州—珠海、廣州—佛山
中投顧問認為:中國高速鐵路建設進程正在不斷加快,目前,武漢及周邊城際圈、鄭州及周邊城際圈、長沙—株州—湘譚地區、長春—吉林等經濟集中帶或經濟據點,均將規劃修建城際鐵路。
除此之外,廣州至南寧、廣州至貴陽、成都至蘭州等重要省會之間或重大城市之間,將來隨着經濟規模的擴大和客運需求的增加,都將陸續修建200公裏及以上的客運專綫或城際鐵路。預計到2020年,中國200公裏及以上時速的高速鐵路建設里程將超過1.8萬公裏,將占世界高速鐵路總里程的一半以上。
中國高鐵改變世界
2008年3月31日,時速350公裏的首列國産化CRH3高速動車組在“唐車”下綫,進入測試運行。
之前有外國宣稱試驗了500公裏的高速列車,但目前全世界投入實際運營的最高速度,仍是京津城際高鐵的350公裏。事實上,中國的高鐵速度代表了目前世界的高鐵速度。作為中國第一條真正意義上的高速鐵路,京津高鐵從一問世就站在世界前沿,創造了運營速度、運量、節能環保、舒適度四個世界第一。中國僅僅用了5年時間,就跨越了發達國傢半個世紀的高速鐵路發展歷程。 |
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gaosu tielu
高速鐵路
high-speed railways
旅客列車最高行車速度達到或超過每小時 160公裏的鐵路。也有人認為高速鐵路是指最高行車速度超過每小時200公裏的鐵路。
20世紀30年代,旅客列車的行車速度有的達到每小時100公裏,最高達140~160公裏。第二次世界大戰後,工業發達國傢開始對高速鐵路進行大量的實驗研究。1964年日本建成世界上第一條最高時速達 210公裏的東海道新幹綫。此後,法國、英國、聯邦德國分別於1967、1976、1978年相繼建成最高時速達 200公裏的高速鐵路綫。世界高速鐵路的列車速度如表。
目前,世界各國鐵路實現高速行車所采取的主要措施有:修建新綫和改造舊綫;加大列車總功率;減輕車輛自重;改進車輛設計和轉嚮架構造;采用先進的製動裝置和通信信號設備;實行新的運營方式以適應高速行車的需要。
(牟傳文)
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