1、高速铁路是指最高运行时速在 200 公里以上的铁路,一般采用动车组,是未来铁路客运的发展趋势。1964 年日本建成东海道高速铁路新干线,这是世界上第一条高速铁路。与其它运输方式相比,高速铁路有明显优势: (1)速度快。高速铁路的试验速度已经超过 500 公里/小时, 最高运行时速 300公里,今后将更快。 (2)客运量大。一条高速公路一年最大客运量不会超过 1000 万人次。日本的一条高速铁路一年客运量已达到 1.5 亿人次。 (3)全天候。高速铁路由计算机控制运行,风雨雪雾等恶劣天气,对它没有影响。列车按规定时刻到发与运行,规律性很强。这是飞机、汽车及其他交通工具所不及的。 (4)安全可靠。
2、日本 1985 年统计,每 10 亿人公里死亡人数,铁路为 1.971 人,汽车 18.929 人,飞机为 16.006 人。日本新干线建成运营三十多年,运输旅客 35 亿人次,法国巴黎到里昂的 1100 多公里高速铁路, 每年运输几千万人次,至今没有发生一起人员伤害事故。 (5)能耗低。研究表明:若以普通铁路每人公里消耗能源为 1 单位,则公共汽车为 1.5,小汽车为 8.8,飞机为 9.8 而高速铁路仅为 1.3。 (6)污染轻。高速铁路没有粉尘、煤烟和其他废气污染,噪音比公路要小 5-10分贝。 (7)占地少。与四车道的高速公路相比,高速铁路的用地只有高速公路的一半。(8)舒适。高速铁路
3、运行车辆空间大,旅客卧、坐、行都比其它交通方式更加舒适。 (9)效益高。日本东海道新干线总投资为 3800 亿日元, 由于投入运营后客流量迅速增长, 而运输成本只有飞机的 1/5, 因此正式投入运营的第七年便全部收回了投资。 1985 年以来, 每年创利都在 2000 亿日元以上。 (一)实现客货分线针对目前我国主要铁路干线能力十分紧张,除秦沈客运专线外,均为客货混跑模式,客运快速与货运重载难以兼顾,无法满足客货运输的需求,并影响旅客运输质量提高的实际情况,中长期铁路网规划提出,实施客货分线,专门建设客运专线,在建设较高技术标准 “四纵四横”客运专线的同时,为满足经济发达的城市密集群的城际间旅
4、客运输日益增长的需求,规划以环渤海地区、长江三角洲地区、珠江三角洲地区为重点,建设城际快速客运系统。(二)完善路网布局长期以来,我国铁路网布局一直呈现着不合理态势,特别是在广大西部地区,运网稀疏,运能严重不足,与东中部的联络能力差。为此,中长期铁路网规划提出,2020 年前,以西部地区为重点,新建一批完善路网布局和西部开发性新线,全面提高对地区经济发展的适应能力。西部地区在加快青藏铁路等新线建设的同时,集中力量加强东西部之间通道的建设,在西北至华北及华东、西南至中南及华东间形成若干条便捷、高效的通道,形成路网骨架,满足东西部地区客货交流的需要。东中部地区新建一批必要的联络线,增强铁路运输机动灵
5、活性。新建和改扩建新疆通往中亚,东北通往俄罗斯,云南通往越南、老挝等东南亚国家的出境铁路通道,为扩大对外交流服务。(三)提升既有能力根据我国资源分布、工业布局的实际,结合国民经济和社会发展的需要,中长期铁路网规划提出,在建设客运专线和其他铁路线路的同时,加强既有铁路技术改造,扩大运输能力,提高路网质量。第一,以京哈、京沪、京九、京广、陆桥、沪汉蓉、沪昆等七条既有干线为重点,增建二线和电气化改造,扩大既有主干线的运输能力。第二,根据煤炭行业发展规划,结合铁路煤炭运输径路的实际,通过建设客运专线实现客货分线和对既有煤运通道进行扩能改造,形成铁路煤运通道 18 亿吨的运输能力。第三,在加快新线建设和
6、既有线改造的同时,系统安排枢纽建设,强化重点客站,并与其他交通运输方式有机衔接;调整主要编组站,建设机车车辆检修基地,完善枢纽结构,使铁路点线能力协调发展,系统提高运输能力、运输质量和运输效率,最大限度地发挥路网整体作用。第四,在北京、上海、广州等省会城市及港口城市布局并建设 18 个集装箱中心站和 40 个左右靠近省会城市、大型港口和主要内陆口岸的集装箱办理站,发展双层集装箱运输通道,使中心站间具备开行双层集装箱列车的条件。(四)推进技术创新由于对国外高新技术的跟踪、研究、推广应用力度不够,关键技术的自主研发能力、引进技术的消化吸收能力和国产化水平不高,使得目前我国铁路技术装备水平总体上仅相
7、当于发达国家八十年代水平,高速动车组的技术尚处于研发阶段。中长期铁路网规划提出,要把提高装备国产化水平作为“十一五”和今后铁路建设一项重要内容来抓。以客运高速和货运重载为重点,坚持引进先进技术与自主创新相结合,快速提升铁路装备水平,早日达到或接近发达国家水平。时速 200 公里以上的机车车辆及动力组,充分整合国内资源,采取国际合作,科研攻关等措施尽快实现国产化。重载货运机车、车辆系统引进关键技术,提升设计制造水平。适应客运高速、快速和货运重载的要求,提高线桥隧涵、牵引供电、通信信号技术水平。广泛应用信息网络技术,实现铁路信息化。装备水平的提升要与铁路体制的改革相结合,提高劳动生产率、资源使用效
8、率和运输效益。高速铁路的巨大优势让航空和公路运输自叹弗如,已经成为许多国家交通运输的必建项目,成为百姓出行的首选旅行方式。从上个世纪 60 年代以来,世界兴起了三次高速铁路建设高潮,高速铁路的发展,缩小了地域、民族、国家间的距离,有利于世界经济、政治的整合与发展。中国从上个世纪 90 年代开始着手高速铁路建设的研究、试验,在急起直追中,中国铁路运营速度已排列到世界第 11 位,而京沪高速铁路建设将使中国的旅客运输跻身世界鳌头区域。百年发展速度为先世界铁路运输发展史,从根本上讲就是以提高速度为主要目标的技术开发史。自 1825 年世界第一条铁路诞生的 100 多年以来,各国铁路始终以提高火车速度
9、为追求。早在 19 世纪末,美国丹尼尔的纽约铁路公司就创下了蒸汽机车 181 公里的试验时速。如果列车运行速度每小时超过 200 公里就称为高速列车的话,1936 年 5 月德意志铁路公司在汉堡至柏林的试验中,用电力机车牵引就达到了 200.4 公里的时速。1939 年 6 月,德国人的流线型内燃机车时速高达 215 公里。1954 年法国用电力机车牵引试验,速度达到每小时 243 公里。19 世纪后半叶和 20 世纪前半叶,铁路得到了大发展,井促进了整个社会经济的进步。第二次世界大战后,发达资本主义国家中高速公路异军突起,航空运输日新月异,铁路受到严峻挑战,一度被讽为“夕阳产业” 。在这种形
10、势下,高速铁路应运而生。经过半个多世纪的探索与试验,高速行车技术首先在日本取得了重大突破。1964 年 10 月1 日最高时速 210 公里的东海道新干线开通,标志着高速铁路技术已进入实用阶段,揭开了发展高速铁路的序幕。19 年后法国又建成了最高时速 270 公里的东南新干线,它以低造价,旅行速度超过 200 公里/小时的世界纪录,将高速铁路技术推向了个新的发展阶段。这两条新干线不但是高速铁路不同发展阶段的标志,还以其明显的社会经济效益,先进的技术装备及优良的客运服务,享誉全世界。高速铁路为繁重的旅客运输开辟了新途径,已成为世界旅客运输发展的共同趋势。高速铁路的技术开发方兴未艾,到了 20 世
11、纪 80、90 年代法、德、日的电力机车牵引速度轮番创新,最高试验速度纪录扶摇直上,1990 年 5 月 18 日法国将其推到了 515.3 公里/小时的高峰,迄今已保持了 12 年之久。也就是在这一年,中国开始了修建高速铁路的可行性研究。一年后,京沪高速铁路工程立项。再一年,铁道部科学院拿出了京沪高速铁路可行性研究报告 。1993 年这一课题由国家立项,又一年京沪高速铁路重大技术经济问题前期研究总报告提出。1997 年铁道部向国家计委提交了兴建京沪高速铁路建议书 ,1998 年 9 月国家计委委托中国国际工程咨询公司评估该项目。也就是在 1997 年、1998 年我国电力机车牵引试验速度达到
12、每小时 212.6 和 240 公里。到去年的 10 月份,我国既有铁路已经四次提速。中国已经跃跃欲试扬鞭待驰了。高速铁路发展趋势自 1964 年日本建成世界第一条高速铁路以来,全球已建、在建和研究将建高速铁路的国家和地区达 20 来个。可以说,21 世纪全球性的高速铁路建设时期已经到来。据国外学者分析研究,将 1964 年以来的高速铁路建设分成三个高潮时期。1964 年至 1990 年是世界高速铁路的发轫期。在此期间建设并投入运营的高速铁路有日本的东海道、山阳、东北和上越新干线;法国的东南线和大西洋线;意大利的罗马至佛罗伦萨线和德国汉诺威至维尔茨堡高速新线。这期间,日本建成了全国高速铁路网的
13、主体结构,世界经济和科技最发达的法、德、日、意推动了高速铁路建设的第一次高潮。高速铁路所取得的经济社会效益有目共睹,80 年代末,许多国家关注、研究高速铁路,促使第二次高速铁路建设高潮在 90 年代的欧洲形成:法、德、意、比、荷、英、西班牙、瑞典等纷纷加盟。1991 年瑞典开通了 X2000 摆式列车,以适应其山地地形;1992 年西班牙引进法、德技术建成了马德里至塞维利亚的高速铁路;1994 年英吉利海峡隧道建成,把欧洲和英国从陆路连通;1997 年,欧洲之星列车将法国、德国、比利时和荷兰连接起来。法、德、日则在修建高速新线的同时,对既有线强化改造,为既有线提速探出了一条新路。此时,法、德、
14、意、日对发展高速铁路作出了全面规划,欧洲议会批准了泛欧高速铁路网的规划。规划新建线路12500 公里,改造既有线 14000 公里,形成连接所有欧洲主要城市的高速铁路网。这一时期的建设研究表现出的特征为泛化、一体化和交流沟通的强化:已建成高速铁路的国家进入网路规划和建设时期;建设高速铁路网成为地区之间政治经济联系的需求,高速铁路建设已经不仅仅是铁路部门的事了;能源和环境要求发展无污染的高速铁路;全国和跨越国境的高速铁路开始出现。90 年代中期形成了高速铁路建设的第三次高潮,亚洲、北美、澳洲以及欧洲形成了一场中兴铁路的运动。俄罗斯、韩国、中国台湾、澳大利亚、英国、荷兰等国家和地区先后开始建设高速
15、铁路新线;为配合欧洲高速铁路网的建设,处于欧洲东部、中部的捷克、波兰、匈牙利、奥地利、希腊、罗马尼亚等也开始进行干线铁路改造,至今建设与研究方兴未艾、如火如荼地进行着。第三次高速铁路建设高潮显现以下几个特征:多数国家在建设初期即拟订全国性的规划;各国政府确认了高速铁路经济、社会、能源节约、环境污染少等方面的优势,尽管建设资金需求巨大,仍大力开发无怨无悔;许多国家呼吁在建设中携手打破边界束缚,促进地区之间的交往和平衡发展;资金筹措从国家公益投资转向多种融资方式进行建设;高速铁路的技术创新正向相关领域辐射、发展。高速铁路十大优势高速铁路是当代世界铁路的一项重大技术成就,它使铁路固有的技术经济优势得
16、以有效发挥。与其他交通运输方式相比,具有以下明显的十大优势:、全天候。高速铁路不受恶劣气候条件限制,列车按规定时刻到发与运行,这是飞机、汽车及其他交通运输工具所不及的。二、运能大。输送能力大是高速铁路的主要技术优势之一,目前各国高速铁路几乎都能满足最小行车间隔 4 分钟及其以下(日本可达 3 分钟)的要求。日本东海道新干线高峰期发车间隔为 3 分半,每天通过的列车达 283 列,每列车可载客 12001300 人,年均输送旅客达 1.3 亿人次。三、速度快。以北京至上海为例,在正常天气情况下,乘飞机的旅行全程时间(含市区至机场、候检等全部时间)为 5 小时左右,如果乘高速铁路的直达列车,全程旅
17、行时间则为 56 小时,与飞机相当;如果乘既有铁路列车,则需要 1516 小时。四、安全系数高。高速铁路由于在全封闭环境中自动化运行,又有一系列完善的安全保障系统,所以其安全程度是任何交通工具无法比拟的。五、能耗低。研究表明:若以普通铁路每人公里消耗能源为 1 单位,则高速铁路为 1.3,公共汽车为 1.5,小汽车为 8.8,飞机为 9.8。六、污染轻。电气化高速铁路基本上消除了粉尘、煤烟和其他废气污染;噪音比高速公路低 510 分贝。一架喷气式飞机平均每小时消耗 15 吨燃料,排放 46.8 公斤二氧化碳,635 公斤一氧化碳,15 公斤二氧化硫,这些物质在大气中将存留 2 年以上。七、土地
18、利用率高。在相同运量条件下,一条高速铁路相当于一条 6 车道高速公路,其土地利用率比公路高 40%。从巴黎到里昂高速铁路的占地(420 公顷)小于巴黎戴高乐机场的占地面积。八、正点率高。西班牙规定高速列车晚点超过 5 分钟就要退还旅客的全额车票费;日本规定到发超过 1 分钟就算晚点,晚点超过 2 小时就要退还旅客的加快费。九、舒适、方便。高速铁路列车车内布置非常豪华,工作、生活设施齐全,座席宽敞舒适,走行性能好,运行非常平稳。减震、隔音的效果好,车内很安静。乘坐高速列车旅行几乎无不便之感,无异于愉快的享受。十、效益好。高速铁路投入运行以来,备受旅客青睐,其经济效益也十分可观。日本东海道新干线开
19、通后仅 7 年就收回了全部建设资金,自 1985 年以后,每年纯利润达 2000 亿日元。德国 ICE 城市间高速列车每年纯利润达 10.7 亿马克。法国 TGV 年纯利润达 19.44 亿法郎。社会效益、经济效益有目共睹。我国高速铁路蓄势我国交通运输业长期落后于国民经济发展的需要,运输紧张的焦点集中,京沪铁路为最。京沪运输大通道沿线地区包括北京、天津、上海、河北、山东、安徽、江苏等四省三市。该地区土地面积占全国的 6.4%,人口数量约占全国的四分之一,人口稠密,除京、津、沪三大直辖市外,人口超过百万的城市就有 7 个,名胜古迹、旅游资源驰名中外,是我国经济、社会最发达的地区,也是最早实行对外
20、开放的地区之一。随着改革开放的进步深入与扩大,社会主义市场经济体制的建立,浦东新区的开发,外向型经济的发展,以及我国经济持续快速运行,这个地区成为我国东部带动中、西部地区经济发展的龙头,也是我国与世界经济体系接轨的前沿地带,对于我国经济的可持续发展,具有举足轻重的作用。该地区是我国交通运输网比较发达的地区之一,又是当前我国交通运输能力最紧张的一个地区。京沪运输大通道连接京、津、唐环渤海经济带和沪、宁、杭长江三角洲经济带,是东北、华北通往华东的必经之路。长期以来,由于通道运输能力严重不足,旅客滞留,货物堵塞,乘车难、运货难已成为严重的社会问题,成为制约本地区经济发展的最主要“瓶颈” 。90 年代
21、初铁道部就会同国家有关部委,组织了科研、设计、高校等近百家单位,数千名专家,围绕京沪高速铁路建设的可行性、必要性、紧迫性、建设方案、社会效益等方面进行了大量的研究工作,通过研究达成了共识:建设京沪高速铁路是迫切需要的,在技术上是可行的,经济上是合理的,国力是能够承受的。中国高速铁路的特点:目前高速铁路在世界上已是成熟技术,这就为我国修建高速铁路提供了很好的技术条件。我们可以博采众长,提高起点,引进技术与科研攻关相结合,逐步形成有我国自己特色的高速铁路技术体系。速度目标值:速度目标值是反映高速铁路技术的主要指标,也是制定系统规划、进行总体设计的重要参数。选择速度目标值要先进,在高速铁路建成后的一
22、段时间不落后。速度目标值的选择应充分发挥铁路在中、长距离快速客运中的骨干作用,取得最佳的经济、社会效益。在综合考虑了运输组织模式、我国技术装备的国产化能力以及借鉴国际先进成熟的经验等因素的基础上,我国高速铁路的速度目标值初步定为:最高运行速度每小时 300 公里,对于建成后难以变更的基础设施,要能满足每小时 350 公里的要求。线路方案:力求线路顺直,缩短线路长度,减少工程投资。在不影响线路大的走向的前提下,尽量靠近较大的城市。尽量利用既有铁路设施,便利旅客乘降。为了节省用地,提高抗洪水和不良地质条件干扰的能力,高速铁路大量采用了以桥代路的结构形式,全线桥梁的比例约占线路总长的三分之一。技术条
23、件:高速铁路的线路是保证列车安全、平稳、高速运行的基础,与普通铁路不同,它是全立交、全封闭、高质量、高精度、高平顺性的线路。具体体现在:对路基较既有铁路的要求更高;对轨道的高低、水平、扭曲和轨距有更高的要求,最大误差不超过 2 毫米;线路中心距较既有铁路要大,为 5 米;桥梁的设计是按照车-线-桥动态耦合理论进行,要求桥梁竖横向刚度更大,变形更小;隧道断面及其洞口形式充分考虑高速行车时产生的空气动力学效应,隧道的静空面积为 100 平方米(这段介绍的专业性较强,表述的意思是我国高速铁路的设计建设以科学、先进、舒适、方便为原则)。高速列车:高速列车采用电力牵引,并采用电动车组的形式。在列车的动力
24、配置上目前有两种不同方式。种是动力分散式,列车由带动力的动车和不带动力的拖车组成,只在列车两端设司机室,日本高速铁路采用这种方式。另一种是动力集中式,牵引动力设在列车两端的动力车上,欧洲各国主要采用这种方式。实践证明,这两种方式都能满足高速列车的运行要求,各有千秋。我国正进行深入研究、抉择。为了最大限度减轻自重和减少空气阻力,车体外壳采用铝合金或不锈钢做成轻型整体结构,并特别注意列车的流线型化问题。高速客车除了具备必须的最小自重,优良的空气动力学性能,可靠的相互连接和完善的制动性能之外,还要提供舒适、方便的旅行生活条件,不断提高服务质量。还将利用飞机航空技术,解决好高速行驶时的车体密封、污物处
25、理等一系列问题。高速铁路在世界许多地方已经布线成网,如日中天;中国高速铁路蓄势已久,争论亦多,企望日切;厚积多日的中国高速铁路“勃”发之日当不会太久了!我国高速铁路的发展模式与现状: 1)既有线的提速建设为了探索我国高速铁路的发展模式,1994 年 12 月 22 日,中国的第一条时速160km 的准高速铁路广深准高速铁路正式建成通车。时速 160km 是准高速的起点,是通往 200km 及其以上高速的桥梁,是传统技术的延伸与新技术发展的接续点。实现 160km 的行车速度,符合我国现有机车车辆,线路,通信信号等设备的实际情况,广深准高速铁路从 1994 年建成通车至 1997 年间的运营也充
26、分说明了这一点,并为我国铁路向高速发展及既有线提速提供了宝贵的经验。我国铁路自 1997 年至 2004 年间进行了五次大面积提速,基本形成了京沪,京哈,京广,京九铁路组成的“四纵”以及陇海加兰新,沪杭加浙赣铁路组成的“两横”的快速铁路网络,快速线路达 1.6 万公里。经过五次大提速,全路旅客列车平均旅行速度达 67.5km/h,直达特快列车旅行速度达 129.2km/h,特快列车旅行速度达 92.8km/h,全路时速 120km 以上的线路里程达 16500 公里,其中时速 160km 及以上提速线路 7700 公里,时速 200km 的线路里程达 1960 公里。2007 年 4 月 18
27、 日零时起,我国铁路正式实施第六次大面积提速和新的列车运行图,最高时速达到 250km/h,这已是既有线上的最高速度。第六次提速共涉及京哈,京沪,京广,陇海,兰新等 18 条线路,旅客列车最高运行速度达到120km/h 及以上的线路延展里程达到 2.2 万公里,比“五提”增加了 6000 公里。经过六次大面积提速,不仅实现了中国铁路百年发展历史上的时速 200km 的动车组,时速 120km,5000t 货物重载列车零的突破,而且创造了世界铁路既有线整体性,系统性提速改造客货共线的运行的新模式,极大地推动了我国铁路运输生产力的发展。十年大提速的实践成果,已经验证了一个事实:我国铁路既有线提速已
28、经达到世界先进水平,铁路运输能力得到了较快扩充,技术装备水平得到了快速提高,对国民经济的“瓶颈”制约得到了明显缓解。2)高速铁路的建设高速铁路是以客运为主的快速铁路,时速 200km/h 至 350km/h 的铁路统称为客运专线,曲线半径一般在 2200m 以上。客运专线运量大,效能高,社会经济效益显著。客运专线列车最小行车间隔可达 3min,列车密度可达 20 列/h,列车定员可达 16001800 人/列,理论上每小时最大运输能力可达 2*320002*36000人,能够实现大量,快速和高密度运输。“客专”采用了先进的列车运行控制系统,能够保证前后两列车必要的安全距离,有效防止列车追尾及正
29、面冲撞的事故。信息化程度很高的行车设施诊断,监测,预警设备和科学的养护维修,构成了客运专线现代化的,完善的安全保障系统。根据中长期铁路网规划到 2020 年,主要的繁忙干线实现高速客运和货运分线,复线率和电气化率均达到百分之五十。在建设高技术标准的“四纵四横”客运专线基础上,高速客车速度目标值将达到 300km/h 及以上。1999 年 8 月 16 日秦沈客运专线全面开工,2003 年 10 月 12 日正式运营。秦沈客运专线是中国铁路步入高速化的起点,通过秦沈客运专线的设计、施工、运营,能够为建设京沪高速铁路提供大量的数据及资料。可以说,秦沈客运专线是中国铁路里程碑式的建筑。它是中国自己研
30、究、设计、施工的时速 200 公里的第一条快速客运专线。他的建设和投入运营,将带动中国铁路综合技术水平的大幅提高,并将进一步加快中国客运高速化的进程。2005 年 7 月,中国第一条时速 300km 的高速铁路京津城际客运专线开工,2008 年北京奥运会前正式通车并投入运营。京津城际铁路首次大面积使用无砟轨道技术,首次采用 500m长钢轨工地焊接施工工艺,跨区间进行长大无缝线路的铺设,主要结构均采用高性能混凝土,线下结构与无砟轨道系统实现了高精度的对接。2008 年 4 月 18日,京沪高速铁路全面开工建设,将于 2010 年投入运营,届时北京到上海只需要 5h。京沪高速铁路从北京南站到上海虹
31、桥站,全长 1318 公里,全线共设北京,天津,济南,蚌埠,南京,无锡,苏州,上海等 21 个客运车站,属于双线客运专线,总投资 2209.4 亿元,是目前世界上一次建成线路最长,标准最高的高速铁路,也是新中国成立以来一次投资规模最大的建设项目。京沪高速铁路主要依靠自主创新技术:第一,首次实现全线无砟轨道,避免了可能存在的路基下沉问题,保证铁路线长时间安全运行,第二,首次全线以桥代路,既保证了运行效率,又节约了土地。第三,采用全程智能化操作。高速铁路技术经济优势1 输送能力大 输送能力大是高速铁路的主要技术优势之一。目前各国高速铁路几乎都能满足最小行车间隔 4 分钟及其以下(日本可达 3 分钟)的要求。日本东海道新干线高峰期发车间隔为 3 分半,平均每小时发车达 11 列,在东京与新大阪间的两个半小时的运行路程中,开行“希望”号 1 列、只停大站的“光”号 7 列以及各站都停的“回声”号 3 列,每天通过的列车达 283 列,每列车可载客 12001300人,年均输送旅客达 1.2 亿人次,待品川站建成后,东京站每小时可发车 15 列。东海道新干线目前每天旅客发送人数是开通之初的 6 倍多,最高达到 37 万人/日(在 1991 年)。其他国家由于铁路客运量比日本要少,高速铁路日行车量一般在 100 对以内。