高速鐵路
高速鐵路是一种营运速度较普通铁路更快的铁路运输方式。截止到2013年,世界上主要运行高铁的国家最高时速大约为300公里(中国、德国、日本、台灣、意大利、英国、韓国),310公里(西班牙)和320公里(法国、日本E5系E6系 ),上海磁浮示范运营线则最高可达431公里的时速。
高速鐵路是一个高科技的集成系统,除了需要在列車的營運速度達到一定標準外,鐵路車輛、轨道、讯号系统等方面均需要技术配合。通常高速铁路是作为一种快捷、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,例如法国邮政服务“La Poste”拥有少量高速邮政列车SNCF TGV La Poste,使用法国高速铁路网提供快运服务。
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定義 [编辑]
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,國際鐵路聯盟的建议是指透過改造原有線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。不過,由於許多國家的傳統鐵路,也進行高速化,一旦速度提升达到200公里/小时的範圍,會使得高速鐵路的定義趨於模糊。因此,依據所謂的運輸工具3S理論,高速鐵路的列車不只是速度快(Speed),也會在乘坐空間加大舒適程度(Space),以及提升座艙的服務內容(Service),才能以較高的票價來服務。「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「廣義」上的高速鐵路则包含使用磁懸浮技術的高速軌道運輸系統。于1964年开通的日本東海道新幹線,是世界上第一個商业營運速度达到時速200公里以上的高速鐵路系統。
欧盟 [编辑]
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。
聯合國欧洲经济委员会(UNECE) [编辑]
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。
國際鐵路聯盟 [编辑]
國際鐵路聯盟也对“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(直線化、軌距標準化)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UIC仅为提供建议,对“高速铁路”并无固定的定义。UIC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。
其他国家 [编辑]
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號法令,为制定全国新干线铁路发展的法律时,对高速铁路的定義是,凡一條铁路的主要區段,列車的最高運行速度達到200公里/小时或以上者,可以稱為高速鐵路。
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:中国铁道部对“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。目前除胶济客专、石太客专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。
歷史 [编辑]
火車是人類發明的首項公共交通工具,在19世纪初期便在英国出現。直至20世纪初發明汽车,火車一向是陸上運輸的主力。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,使鐵路運輸慢慢走向下坡。特別在美國,政府的投資主要放在公路建設上,不少城市內的公共交通曾一度被遺棄。如此的思維也影響不少地區,例如二次大戰後的台灣及美占時期的沖繩。
世界上首條投入商業運作的高速鐵路是日本的東海道新幹線,於1964年东京奧運前夕正式營運。第一代新幹線列車0系主要由川崎重工業建造,行駛在東京—名古屋-京都-新大阪的東海道新幹線,營運速度超過每小時200公里。
高速鐵路與汽車及民航 [编辑]
無論是高速公路或機場都得面對交通堵塞的問題。高速鐵路的優點是載客量非常高,因此得以快速運輸乘客。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只跟駕駛汽車相若。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(1000公里以下),高速鐵路因無需到一般較為遙遠的機場登機,亦減省了提早劃位、安檢、等待登機之程序,因而仍較為省時。且高速鐵路班次可以較為頻密,總載客量亦遠高於民航。
此外,高速鐵路與航空等運輸方式相比,較不易受到大雨、濃霧等氣候因素影響。
日本、韓國、歐洲、台灣都出現高速鐵路取代短程航班的現象。而在中國,短程航班在高速鐵路的出現後紛紛減價,與高速鐵路成競爭形勢。
高速鐵路以電力推動,廢氣排放集中在發電廠,污染控制相對容易,所以比其他交通工具環保。
建造國家/地区 [编辑]
世界各國及地区的高速鐵路發展都是首先連接人口密集的大城市:例如日本的東京至大阪(東海道新幹線);臺灣的臺北至高雄左營(臺灣高速鐵路);韓國的首爾至釜山(KTX);中國的北京至天津(京津城际铁路)、北京至上海(京沪高速铁路)、北京至廣州(京廣客運專線)、西安至鄭州(鄭西客運專线);法國的巴黎至里昂(TGV);美國的波士顿至紐約和華盛頓。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,並且在長程路線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住宅區。不少高速鐵路的興建,本來是使偏遠的地區亦得到較快的發展。臺灣、韓國、西班牙及荷蘭的高速鐵路亦是希望得到這種效果。
中国 [编辑]
中国高速铁路的建设始於1999年兴建的秦沈客运专线,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以及最高运营速度的高速铁路网。至2011年12月底,中国时速達200公里以上的高速铁路里程已经接近1万公里[4],其中包括既有线提速近3,000公里。连接秦皇岛及沈阳的秦沈客运专线是中国第一条高速铁路,设计时速為250公里,为中国高速铁路的前期实验路段。
中國正在興建和即將興建的高速鐵路客運專線和城際鐵路里程達到17,000公里。根據中國中長期鐵路網規劃方案,至2012年年底,中国将會建成42条高速铁路客运专线,基本上建成以“四縱四橫”為骨架的全國快速客運網,总里程達13,000公里;到2020年中國時速在200公里以上的高速鐵路里程將會達到50,000公里。
美国 [编辑]
建造技術 [编辑]
與車輛一樣,高速鐵路路線的建造也有特定的要求。
一般的列車路軌會使用道砟去把枕木固定,當列車以高速通過,所引起的氣流有機會把石子濺起(也就是飞砟现象),有機會對列車構成危險,因此也出現了供高速鐵路使用的無碴軌道。這類軌道除了比有砟軌道安全及耐用外,還有數十年免維護等優點。其缺点是無砟軌道不可维护,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,但德國的高速鐵路过去以有碴軌道為主,直到近几年几条新开通的线路才开始使用无砟技术,日本的新幹線情况相同使用了有碴及無碴軌道,而法國則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LGV Est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 [编辑]
試驗之最高速度 [编辑]
- 鋼輪式
- 磁浮式
營業最高速度 [编辑]
- 鋼輪式
- 330 km/h
- 320 km/h
- 300 km/h
- 日本:500系(16両編成) - 山陽新幹線 東海道新幹線間: 270km/h
- 日本:N700系 - 山陽新幹線 東海道新幹線間: 270km/h
- 日本:E2系 - 長野新幹線
- 中國:CRH2/CRH380A/CRH380B
- 中國:CRH3 - 武廣客運專線 -
- 中國:CRH2/CRH3 - 鄭西客運專線
- 中國:CRH2 - 滬寧城際高鐵
- 中國:CRH380A/CRH380B - 京滬高鐵
- 中國:CRH380A - 滬杭高鐵
- 中國:CRH3 - 廣深港客運專線
- 西班牙:AVE
- 義大利:TAV
- 韓國:KTX
- 台灣:台湾高速鐵路
- 歐洲之星,連接英國、法國及比利時,海底隧道段限速160km/h
- Thalys,行駛於法國、比利時、荷蘭及德國間,德國境內限速200km/h
- 285 km/h
- 250 km/h
- 240 km/h
- 210 km/h
- 200 km/h
- 磁浮式
世界高速列车技術 [编辑]
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、現代Rotem、以及日立和川崎重工。
动力集中式 [编辑]
- 法国阿尔斯通:TGV,衍生产品有欧洲之星、AVE、Acela、KTX-I(KTX)
- 意大利百瑞达:ETR500
- 德国西门子-庞巴迪:ICE1、ICE2
- 西班牙Talgo-庞巴迪:Talgo 350、Talgo 250、Talgo Avril
- 瑞典庞巴迪:X2000
- 奥地利西门子:RailJet平台
- 韓国現代Rotem: KTX-2(KTX)
动力分散式 [编辑]
- 日本新干线,衍生家族有台灣高速鐵路和中国的CRH2
- 德国西门子:ICE3,衍生家族包括Velaro平台和AVE S103
- 德国庞巴迪:Zefiro平台,衍生产品有ETR600和CRH380D
- 瑞典庞巴迪:Regina,衍生产品有CRH1
- 中国南车:CRH380A
- 意大利阿尔斯通:Pendolino家族,相关产品有ICE-T、瑞士的ICN。
- 法国AGV
- 韓国現代Rotem: HEMU-430X
磁浮列車 [编辑]
世界各地營運的高鐵 [编辑]
- 日本新幹線
- 法國TGV
- 德國ICE
- 西班牙AVE
- 瑞典X3列車
- 台灣台灣高鐵
- 韓國KTX
- 中國高速鐵路(仅列出“四纵四横”客运专线)
- 京沪客运专线:北京經天津、南京至上海,全长约1318公里。另有蚌埠至合肥的合蚌客运专线之支线。
- 京港客运专线:北京經武汉、广州至香港,由京石客運專線、石武客運專線、武廣客運專線、广深港客运专线组成,全长2440公里。
- 京哈客运专线:北京經承德至哈尔滨。由京沈客運專線、哈大客運專線、盘营客运专线组成,全长约1700公里。
- 杭福深客运专线:杭州經宁波、温州至深圳,由杭甬客運專線、甬台溫鐵路、溫福鐵路、福厦铁路及廈深鐵路组成,全长约1600公里。
- 徐兰客运专线:徐州經郑州、西安至兰州,由郑徐客运专线、郑西客运专线、西宝客运专线、宝兰客运专线组成,全长约1400公里。
- 沪昆客运专线:上海經杭州、长沙至昆明,由沪杭客运专线、杭长客运专线、长昆客运专线组成,全长2080公里。
- 青太客运专线:青岛經济南、石家庄至太原。由胶济客运专线、石济客运专线及石太客运专线组成,全长约770公里。
- 沪汉蓉客运专线:上海經武汉、重庆至成都,由合宁铁路、合武铁路、汉宜铁路、宜万铁路宜昌至利川段、渝利铁路、遂渝铁路和达成铁路成都至遂宁段构成,全长约1600公里。
- 土耳其高速鐵路
- 马新高速铁路(新隆高鐵,計划中,預計連接吉隆坡與新加坡勿蘭地區,預計2020年投入运营)
- 加利福尼亞高速鐵路(計劃中,未投入運營)
- 越南高速鐵路(計劃中,未投入運營)
圖片集 [编辑]
磁浮式 [编辑]
-
JR磁浮 – 世界現行載客試驗最高速車輛(日本)
-
Transrapid(德國)
-
上海磁浮示範運營線 - 世界營運最高速車輛(中國)
鋼輪式高速鐵路 [编辑]
亞洲 [编辑]
歐洲 [编辑]
-
TGV(法國)
-
歐洲之星(英國、法國、比利時)
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Thalys(法國、比利時、荷蘭、德國)
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ICE(德國、奧地利、荷蘭、瑞士、丹麦、比利時)
-
AVE(西班牙)
-
X2000(瑞典)
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ETR600-610(義大利)
嚴重事故 [编辑]
德國艾雪德高速列車出軌事故 [编辑]
在Eschede發生的艾雪德列車出軌事故是德國乃至世界高速鐵路史上最嚴重的一次。在1998年6月3日,一列時速約200公里的ICE-1列車在下薩克森州脫軌,並撞擊橋樑且前段車廂完全解體,造成101個人死亡,88重傷。事故原因在於設計不良的車輪,ICE-1列車的車輪原本均以單鑄鐵製造一體成型,但因車身震動與噪音問題,所以後來在車輪外層包覆20毫米厚的橡膠,外面再套上一層相對較薄的金屬車輪。然而在高速行駛下外層金屬車輪產生金屬疲勞並在肇事地點前6公里發生斷裂並出軌,後面的車廂被300噸重的慣性力拋出軌道並徹底毀壞,最終整列列車翻車並扭曲變形。
中國杭深線動車追撞事故 [编辑]
2011年7月23日,发生在中国浙江省温州市杭深线的高速列車追撞事故。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次因號誌系統遭雷击故障而减速进入目视驾驶模式,其後方D301次列車駕駛因號誌系統故障获得錯誤信息下高速撞击D3115次列车,虽然D301次列車駕駛采取了紧急制动措施紧急减速,但仍造成追撞事故。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节车厢脱轨墜橋。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。
相關條目 [编辑]
注释 [编辑]
- ^ General definitions of highspeed, UIC, 2008-6-5
- ^ About High Speed: In view of rolling stock, UIC, 2008-6-5
- ^ High-Speed Rail. 美国联邦铁路管理局. [2007年5月2日].
- ^ 今年我国高速铁路初步成网 确保安全成首要任务. 中国政府网.
参考资料 [编辑]
- 黃國倫,〈軌道運輸與環境控制〉,《土木水利,第34卷第3期》,2007年6月。
- 黃國倫,〈列車進入長隧道之微波噪音分析〉,《中興工程第97期》,2007年10月。
- 蘇昭旭,《高速鐵路新時代》,人人出版,2007年5月。 ISBN 9789867112385
- 蘇昭旭,《 世界高速鐵路百科》,人人出版,2012年1月。 ISBN 9789866435812
外部链接 [编辑]
| 维基共享资源中相关的多媒体资源:高速鐵路 |
- 新马将建高速快铁 亚洲新闻网
- 马新批准“子弹火车”计划 联合早报 引 《新海峡时报》
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