高速鐵路

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法國AGV
ETR600-610意大利
山梨實驗線上的磁懸浮列車

高速鐵路(High Speed Rail)通常簡稱為高鐵,是一种营运速度比普通铁路高的鐵路運輸系統。截至2014年,世界上主要运行的高铁系統的最高營運时速大约都設定在300公里,少部分系統擁有比較高的時速。

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,鐵路車輛轨道訊號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,例如法國郵政就拥有少量郵件運送用途的高鐵列車“TGV郵務快車”(SNCF TGV La Poste),利用法国高速铁路的路網提供快运服务。

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。

联合国欧洲经济委员会[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

但國際鐵路聯盟仅为提供建议,对“高速铁路”并无固定的定义。國際鐵路聯盟认为,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[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。
  •  美國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。
  •  中國: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。目前除秦瀋客專、胶济客专、石太客专和高速鐵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。[來源請求]在2013年2月1日新实行的《铁路主要技术政策》中,既有线提速线路从高速铁路中移除,高速铁路仅仅指新建设计开行250km/h(含预留)及以上动车组列车,初期运营速度不小于200km/h的客运专线铁路。[4]

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美占時期沖繩

世界上首條投入商業運作的高速鐵路是日本東海道新幹線,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東海道新幹線,營運速度超過每小時200公里。

特點及影響[编辑]

無論是高速公路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。而在中國大陸,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。

世界各國的高速鐵路發展都是首先連接人口密集的大城市:例如日本新幹線東京大阪東海道新幹線);台灣的台北高雄左營台灣高速鐵路);韓國的KTX首爾釜山京釜高速線);中國大陸的CRH北京天津京津城际铁路)、北京至上海京沪高速铁路);德國ICE科隆法蘭克福科隆-法蘭克福高速鐵路);西班牙AVE馬德里西維爾馬德里-西維爾高速鐵路)、馬德里巴塞隆納馬德里-巴塞隆納高速鐵路);法國TGV巴黎里昂東南線);美國波士顿紐約華盛頓阿西樂特快)。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。

建造國家或地区[编辑]

 日本 (1964)[编辑]

日本是全世界首個發展高鐵的國家。日本首條也是全球首條高鐵路線東海道新幹線在1959年動工,並於1964年通車。0系列車亦於1964年投入服務。經過近50年的發展,可高速行駛網絡已經擴展至2387.7公里,從1964年起至2009年左右為止是全球高鐵里程最長的國家,現時排列第三,僅次於中國及西班牙,並以50年來零事故的名義推廣新幹線予其他國家。

在磁浮列車上也取得顯著成果,在2003年山梨磁浮實驗線上駛出極速每小時581公里,為現時地面交通工具中最快者。但仍沒有正式商業營運的磁浮列車。

 法国 (1981)[编辑]

法國是全世界第二個擁有完整高鐵系統的國家。法國亦是歐洲首條高鐵東南線於1981年部分通車,TGV-PSE亦於1981年投入服務。法國亦屢次刷新高鐵速度紀錄,在2007年4月3日經過改裝的TGV-V150列車在東線駛出輪軌高鐵極速每小時574.8公里,截至目前為止,尚未有輪軌列車在路線上打破此紀錄。

 義大利 (1988)[编辑]

意大利是歐洲首個進行鐵路高速化的國家,但其採用傾斜列車模式提速。雖然意大利首條高鐵羅馬-佛羅倫薩高速鐵路在1970年動工,1977年首段通車,但是全線卻在1992年才通車。其首種高鐵列車為ETR450型,目前已退出高鐵路線,改行城際鐵路。

 德國 (1991)[编辑]

德國的高鐵路線建設始於1979年,路線為漢諾威-維爾茨堡。 由於德國对高鐵上採用磁浮或輪軌的爭議,加上德國於1990年末才告統一,因此德國的高鐵起步較慢。在1991年,德國推出ICE-1列車,是德國第一代高鐵。

在1998年6月,發生艾雪德列車出軌事故,令德國高鐵信譽蒙受打擊。

在2000年,推出ICE-3列車,時速可達320公里,成為多國高鐵的樣版,如中國的CRH3、西班牙的AVE S/103及俄羅斯的Velaro RUS等。

 西班牙 (1992)[编辑]

西班牙高鐵首條路線馬德里-西維爾高速鐵路於1992年通車,採用法國TGV技術開發S/100列車,另外又從德國及意大利引入技術,再開發自主Talgo品牌,與中國類似。西班牙高鐵已可連接法國,計劃建設超過10000公里高鐵,屆時全國各地來往馬德里只需4小時。然而,西班牙高鐵在2013年8月發生脫軌事故,令西班牙高鐵建設速度減緩。

 英國 (1994)[编辑]

英國是全世界第一個擁有鐵路的國家,也曾進行許多鐵路高速化試驗。英國於1970年代起進行APT計劃,同時研發出IC125列車。然而因為APT多次事故,英國放棄了APT計劃。 1994年英法海底隧道通車令英國出現了歐洲之星列車,2007年1號高速鐵路通車後英國才有高鐵在陸上高速行駛。現在英國政府推動2號高速鐵路的建設計劃,從倫敦至曼徹斯特及利茲等地,但當地有許多反對聲音。

 比利时 荷蘭 (1997)[编辑]

比利時的高速鐵路路線共有4條,分別是HSL 1至4。HSL 1於1997年通車,由大力士高速列車及歐洲之星行駛。然而直至2012年V-250上路前,比利時和荷蘭一直沒有自行研發的高鐵列車。荷蘭高速鐵路路線只有一條,就是荷蘭高速鐵路南線,連接至比利時邊境。荷蘭曾經考慮建設荷蘭高速鐵路東線,連接至德國邊境,但因各種原因作罷。

 美國 (2000)[编辑]

美國的高鐵比起其他發達國家發展得較遲。美國現時唯一的高鐵acela在2000年才開始上路,採用改良自TGV的傾斜式列車,營運時速可達240公里,而且是改善路線軌道而非新建路線,因此按較嚴格的標準而言美國並沒有高鐵。正在商議中的加利福尼亞高速鐵路舊金山洛杉磯)及佛羅里達高速鐵路坦帕奧蘭多)都遇上不少反對聲音,但如果建設完成將為美國首條嚴格定義下的高鐵。

 韩国 (2004)[编辑]

韓國高鐵KTX-I列車於2004年推出,配合京釜高速線部分通車。現時韓國可高速行駛網絡達346.4公里,另在建湖南高速線

 中華民國 (2007)[编辑]

台灣高鐵從2000年開工,並在2007年通車,全長345公里(實際營運里程為339公里)。台灣計劃將台灣高鐵從現時8站(台北板橋桃園新竹台中嘉義台南左營)增加至12站(再增加南港苗栗彰化雲林),大致在2015年年中完成。使用列車為700T列車,是JR西日本設計的新幹線700系列車改良而成,由日本川崎重工引進技術。

 中国大陆 (2007)[编辑]

中國大陸高速铁路的路線建设始於1999年兴建的秦沈客运专线,並在2003年開通,設計時速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,中國大陸已经拥有世界上最大规模(約12500公里)高速铁路网,另有既有线提速近3,000公里。中國大陸的高鐵控制及供電系統皆以國際標準建設,因此在中國大陸可以看到不同國家的高鐵列車。中國大陸的第一代和諧號列車為CRH2,由日本引進E2系1000番台的技術。

中國大陸正在興建和即將興建的高速鐵路客運專線城際鐵路里程達到17,000公里。根據中長期鐵路網規劃方案,至2012年年底将會建成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年中國大陸時速在200公里以上的高速鐵路里程將會達到50,000公里。

在2007年和諧號動車組剛上路時有350及250 km/h两種速度運行,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運專線等均為設計時速350公里的路線,另有時速250公里的列車在同一路線上行駛;合寧鐵路合武鐵路甬台温鐵路温福鐵路等均为設計時速250公里的鐵路。此外有部分既有线经高速化改造,部分路段可达時速200公里以上。

在2011年7月發生温州高鐵追撞意外,意外的新聞發佈會和救援等工作都被外界質疑,例如假消息和比還有生還的乘客的車廂活埋在土內以令意外不會被人發現,因此中國大陸以低價向外國推銷高鐵時頗為困難。

温州高鐵追撞意外的影响和新任铁道部部长盛光祖的保守政策的影響下,全數鐵路大降速,既有綫降回至時速160公里,新建路線降至300公里(G字頭、C字頭列車)或200公里(D字頭列車,部分為250公里)。在此之前,中國大陸高速铁路的速度已達世界級水平。CRH380BL型经改装駛出487km/h的极速。

在磁浮列車上,上海磁浮實驗線引入德國技術Transrapid08,於2003年通車,以時速430公里運送乘客來往浦東機場和龍陽路,極速可達505公里。

 土耳其 (2009)[编辑]

土耳其首條高鐵路線為安卡拉-伊斯坦堡高速鐵路。2009年首段通車,預計2014年全線通車,全長533公里,採用HT65000列車,由西班牙引進。另有新一代高鐵列車研制中,與韓國合資企業研發。

 俄羅斯 (2009)[编辑]

俄羅斯在前蘇聯時代就已開始進行列車高速化試驗。莫斯科-聖彼得堡走廊是俄國的人口集中地,因此鐵路高速化亦主要該處進行。1984年,俄羅斯推出ER200列車,最高時速達200公里。2009年,俄羅斯引入德國Velaro技術,開行Velaro RUS列車,名為Sapsan(即游隼),以時速250公里穿梭兩地。俄羅斯更計劃建設第二條莫斯科-聖彼得堡高速鐵路,時速達400公里。然而兩者皆使用俄羅斯寛軌,難以與國際接軌。

 香港 (預計2017)[编辑]

香港的高速鐵路規劃由1990年代開始。當時此路線被稱為區域快線,列車可迅速地來往市區及邊境。到2000年代,香港向中國中央政府提出建設區域快線,中央政府於是將其改變為廣深港高速鐵路。此路線於2009年末被提出時引起香港社會廣大迴響。香港立法會在2010年通過廣深港高鐵的撥款,原預計2015年通車。然而後來因超支、地質、管理不善等問題延後预计至2017年末通車。


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砟軌道為主,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砟及無砟軌道,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,而在東線上有一段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]

營業最高速度(現時)[编辑]

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、以及日立川崎重工

輪軌高速系統[编辑]

动力集中式[编辑]

动力分散式[编辑]

磁浮列車[编辑]

電磁懸浮[编辑]

電動懸浮[编辑]

世界各地的高鐵路線[编辑]

歐洲營運中高速鐵路
東亞營運中高速鐵路
  時速高於300公里   時速低於300公里   時速低於260公里
  時速低於240公里   建設中路線   其他鐵路

營運中(新建路線)[编辑]

亞洲[编辑]

歐洲[编辑]

既有線改造(營運中)[编辑]

擴建路網路線(建設中)[编辑]

現時未有高鐵但計劃中[编辑]

圖片集[编辑]

磁浮式[编辑]

鋼輪式高速鐵路[编辑]

亞洲[编辑]

日本[编辑]
台灣[编辑]
韓國[编辑]
中國大陸[编辑]

歐洲[编辑]

重大事故[编辑]

德國艾雪德高速列車出軌事故[编辑]

在艾雪德(Eschede)發生的嚴重事故,照片是事故之後的ICE 884

在艾雪德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。

中國大陸杭深線動車追撞事故[编辑]

2011年7月23日,发生在中国大陸浙江省温州市杭深线高速列車追撞事故。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时速20公里目视驾驶模式,其後方D301次列車駕駛因號誌系統故障获得錯誤信息下接近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。

西班牙圣地亚哥-德孔波斯特拉高速列车出轨事故[编辑]

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。

相關條目[编辑]

参考资料[编辑]

  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. ^ 铁路主要技术政策(铁道部令第34号)
  5. ^ 法定路線為高崎-大阪,敦賀-大阪路線未定,因此未能確定何時全線通車。
  6. ^ 此處以通車至南港為準。
  7. ^ 此處以大田大邱市區部通車為準。
  8. ^ 此處以合肥南站啟用為準。
  9. ^ 濟南-濟南西段只屬聯絡線性質,故不計入路線。
  10. ^ 以新石家莊站啟用為準。
  11. ^ 以路線開通為準,而非高速列車開行為準。
  12. ^ 此處以通車至廣州南站為準
  13. ^ 此處以通車至鄭州東站為準。
  14. ^ 此處以通車至杭州東站為準。
  15. ^ 此處以通車至菲格雷斯為準。

外部链接[编辑]