第一章世界高速铁路格局

第一章世界高速铁路格局西南交通大学赵丽平lpzhao@问题中国在世界高速铁路格局中又处于一个什么样的位置？21世界高速铁路的格局如何？1.1.1“夕阳产业”论调的终结

20世纪50年代，以美国为代表，汽车工业大力发展，高速公路快速修建，走进寻常百姓家的汽车让人们体会到门到门的便利服务是何等惬意。60年代，大型民航客机出现，飞机以无可争议速度优势，广受人们青睐。在勃勃生机的新生交通工具面前，曾为人类带来20世纪文明的铁路，日益面临“门前冷落鞍马稀”尴尬处境。便利方面不如汽车；速度方面比不过飞机。似乎真的走进了垂暮，人们发出无力感叹：铁路已是夕阳产业！然而，日本的高速铁路——新干线的诞生改变了世界铁路的命运。

1.1日欧高速铁路格局的演变1.1.1“夕阳产业”论调的终结

1964年10月1日；日本东海道新干线东京站。

0系“光”号新干线动车组启动的一瞬间，世界上第一条全长515公里、最高速度210km/h高速铁路——东海道新干线——商业运行正式开始！，新干线（Shinkansen）成为专有名词，也成为日本高速铁路的代名词。新干线开通后，以高速、正点、安全、大运量、全天候的独特优势，广受欢迎。对世界铁路界，在夕阳产业的悲观论调中，以技术和经营上的成功给予最否定回答！振奋了世界对铁路运输的信心，引发了英、德、法等欧洲国家建设高速铁路的热潮，从此拉开欧洲和日本高速铁路竞争的序幕……1.1日欧高速铁路格局的演变世界高速列车元老0系动车组1.1日欧高速铁路格局的演变世界高速列车元老0系动车组

1.1.2日本新干线一枝独秀的时代（1964年-1980年）

“一举成名天下知”，新干线奠定日本在世界铁路界的先驱者地位。新干线开通后，英、法、德、美、前苏联等国很快做出反应，开始研发自己的高速列车。当时欧美等国列车最高运行速度为160km/h。

1965年6月，距离新干线开通不到一年，原联邦德国在慕尼黑召开国际运输展览会期间，每天开行200km/h的E03型电力机车牵引列车运送客人。

1967年5月，法国的CC-6500型高速电力机车牵引的列车，在既有线上线路条件好、长约80km的区间也实现了200km/h运行。紧随新干线之后真正下大力气研发高速列车的英国、美国和前苏联。最早成功的1976年由英国人开发的HST（HighSpeedTrain）动车组。HST动车组为2M7T的9辆编组，前后各配一辆功率1680kW电传动内燃机车。列车前后各配置一辆机车，列车在终点站省去调换车头的麻烦，后来法、德等动力集中方式高速动车组也采用。从10月4日起，HST的IC125型列车在英国东海岸线既有线开始200km/h商业运行，获得巨大成功。1.1日欧高速铁路格局的演变大获成功的英国HST动车组

1.1日欧高速铁路格局的演变世界高速列车元老0系动车组

追随新干线的失败者主要有两种方式。一种设计目标过高，采用新技术的可靠性无法得到保证，代表英国研发APT(AdvancedPassengerTrain)动车组。采用燃气涡轮机为动力装置、油压控制的车体倾斜技术、流体动力制动装置等，最高运行时速250km，高40km。由于设计目标过高，未经技术太多，列车故障频发，失败告终。另一种前期技术储备不够，直接仿造动力分散方式新干线列车。代表美国和前苏联。属二流水准，模仿新干线制造动力分散式高速列车并投入运行。在高速方面没有什么积累，复制列车故障频发，轨道损坏过大。德、法、英宣称本国已拥有高速铁路，终竟底气不足。理由：联邦德国在国际运输展览会的200km/h运行，昙花一现，只能算展览会间一道亮丽风景线；而法国和英国，还没有逃脱既有线上提速的范畴。法国人最先建设高速，1965年底，拟定高速铁路构想定为“TGV”

；1966年设立主要研究高速铁路技术研究局；1967年7月TGV正式启动；1968年6月维也纳国际研讨会，称建巴黎至里昂之间约500km长TGV高速铁路。

1980年前，世界只有日本才有高速铁路，完全属于日本新干线时代。1.1日欧高速铁路格局的演变1.1.3欧洲的反超（1981年—1991年）

1981年9月27日，一列前后各一辆电力机车、中间8辆客车构成列车，从巴黎向里昂方向飞驰而去。车头形状，就像欧洲美男子的脸庞一样轮廓分明，最高速度达260km/h。这就是法国人的TGV—PSE！东海道新干线把日本最大两座城市—东京和大阪—连接在一起。法国的高速新线东南线，也连接法国最大的两座城市——巴黎和里昂。TGV-PSE那260km/h速度。这个速度比当时新干线列车快40km/h！在高速运行方面，朝气蓬勃的TGV一开始远远把新干线甩在了后面。两年后东南线全线开通时，TGV—PSE列车最高速度提高到270km/h！而新干线的最高时速依旧在220km/h徘徊不前。

TGV的优势不仅仅是速度。TGV和新干线，这是两条形神迥异的高速铁路。法国人充分调研日本新干线优缺点后，然后根据自身的技术优势和特点研发，虽比新干线晚出17年，但从TGV上几乎看不到新干线的影子。

1.1日欧高速铁路格局的演变TGV开通时和新干线的主要不同点

比较项目新干线TGV车辆动力方式动力分散动力集中受电弓数量多少转向架独立式铰接式车体尺寸大小线路最大坡道值小15‰大（35‰）隧道多无列车利用既有线进入城市中心不可（需建设新线）可运输组织既有线的直通不可可列车编组固定不固定（可两编组相挂运行）票价固定可变列车运行班次固定根据需要，可临时增发时刻表上没有的列车法国人分析的新干线缺点及其相应的改善方法

新干线的缺点原因TGV的改善方法对后来日本新干线的影响受电弓受流不良接触线事故多发电磁干扰多发受电弓数量过多在高速运行区间只使用1台受电弓受电弓数量逐渐减少，形成日本独自2台受电弓受流方式运输力调整欠弹性固定编组固定列车运行图固定票价制2个编组相挂运行临时增发列车变动票价制东北、上越、山阳新干线采用多种编组区分使用的方法东北新干线引入临时列车增发方式运输繁忙期和闲散期票价略有不同和既有线必须换乘无法和既有线直通运行和既有线直通导入山形新干线方式（小型新干线）现在是研发可实现不同轨距直通的技术来应对维护管理费用过高；车内乘坐舒适度欠佳动力分散方式列车动力集中方式列车采用铰接式转向架日、欧见解不一致的地方很多造价昂贵小坡道；隧道多；桥梁多无碴轨道都市中心建新线大坡道；不要隧道筑堤；有碴轨道利用都市中心既有线直通北陆新干线采用30‰的大坡道后来开通TGV线路有些区间也有隧道根据地质的不同采用不同的工法同上日本难以实现世界上首开300km/h高速运行先河的TGV-A列车

1.1日欧高速铁路格局的演变世界高速列车元老0系动车组

日本早就有新干线，邻国法国TGV又如耀眼的新星迅速升起。TGV的成功开通，给原联邦德国政府泼了一盆冷水，必须立即加快建设的步伐！1982年高速试验列车研制工作展开，1985年7月动力集中方式的ICE(InterCityExperimental)试验列车研制成功，德国铁路创始150周年。1988年4月28日，ICE首次突破人类铁道史400km/h速度大关，2天后的5月1日，406.9km/h新世界纪录。半年后，实力强劲法国TGV以482.4km/h的速度跃居速度榜首。

1991年6月2日，全长327km汉诺威——维尔茨堡线和107km（其中新线99km）的曼海姆——斯图加特线全线开通，最高速度280km/h的ICE1型列车闪亮登场，世人开始关注这个本该早到却迟来的竞争者——ICE。

对比：日本以高速铁路鼻祖自居，法国TGV已经成为世界新霸主。在高速运行方面，当时ICE不如TGV但优于新干线。ICE靠什么作为“卖点”呢？更宽敞、舒适的乘车环境。1.1日欧高速铁路格局的演变德国ICE1列车

1.1日欧高速铁路格局的演变

ICE1和TGV一样属动力集中式，前后各配一辆动力车，根据客流量中间附挂7～14节拖车，按照空气动力学设计的车头外形美观，空气阻力小。ICE1最高速度280km/h，比当时新干线高60km/h，比TGV—A低20km/h。速度不是卖点，乘坐环境。乘客平均占地1.32m2/人，是200系1.4倍(0.933m2/人)和TGV—A的1.26倍(1.041m2/人)。车内装潢设计美观、明亮而大方。分头等车、二等车和餐车。敞开式，包间式客室，带会议桌包间。工作所需一应俱全，堪称一流的餐车。像一座移动的高级宾馆。有得必有失，ICE1付出列车重量增大的代价。ICE1轴重到19t，比100系新干线重3t，比TGV重2t。从1981年到1991年，法国TGV开通，德国ICE开通，意大利高速客专接近尾声，欧洲高速铁路界热闹而富有朝气，日本新干线充满沉闷之气。

1982年，日本东北和上越两条开通。为严寒多雪定身制造的200系动车组，比TGV-PSE动车组晚一年，210km/h最高速度无法和TGV260km/h相提并论，防雪装置使轴重变得和动力集中式TGV-PSE相等，都是17t，其出现越加凸显TGV的绝对优势。1985年10月1日，东海道新干线迎来一位新伙伴—100系动车组，最高速度230km/h，技术上导入双层车外无突破。1.1日欧高速铁路格局的演变1.1.4日欧双雄并行的时代(1992年～现在)

1987年，日本国铁实现民营化。JR东海、JR西日本、JR东日本加大高铁研发的力度，新干线卷土重来了！

1992年3月14日，300系“希望”号新干线动车组首先出场。

最高运行速度，不能和TGV和ICE抗衡。法国在3年前，大西洋线TGV-A最高速度300km/h了，一年投运ICE1最高速度280km/h。动力分散式列车的优点在它身上真正显示出来了。首先是300系轻量化技术取得了骄人成绩。TGV-PSE和TGV-A动车组的轴重为17t，300系轴重只有11.3t！ICE1的轴重19t，单位地板面积重量。TGV-PSE和TGV-A分别为1.041t/m2和0.937t/m2，而300系为0.584t/m2——只相当于TGV-PSE和TGV-A的56%和62%！其次，显著弱点是机器数量太多，机器的维护保养费事费钱。在直流传动的时代，动力分散方式的这个缺点的确比较明显。300系采用交流传动技术后，电传动系统维护保养工作大大减小。1.1日欧高速铁路格局的演变300系再生制动技术的采用，使分散在各车厢下部的牵引电机在列车制动时可作为制动装置使用，不但对系统节能发挥作用，还大大减小机械制动装置的负担。即，新干线列车在正常制动时，列车一般30km/h以上使用再生制动，30km/h以下切换成机械制动。动力集中方式下车，各拖车制动力得机械制动装置来承担，维护保养工作很大。300系动车组只使用2台受电弓。

500系：1997年3月，JR西日本公司，最高速度300km/h，速度落后TGV列车16年后，终于打成平手。在旅行速度和平均速度方面，超过TGV。500系动车组为16M全动车方式，造价高。由于太过追求速度，列车的断面积小，乘客的乘坐舒适度受到影响。

700系：1999年3月投运。吸收300和500系优点，集速度、经济性和乘坐舒适度于一身，代表日本高速列车研制最高水平。从1992年至现在：世界第一列全部双层客车E1系“MAX”号问世；新干线和既有线直通运行小型新干线列车的运行；部分线路区间数字ATC信号系统的采用；新干线在台湾高铁建设国际招标中中标；车体可倾斜式N700系2007年投入运营；360km/h新一代新干线超高速动车组研发等。1.1日欧高速铁路格局的演变开一代新风的300系

1.1日欧高速铁路格局的演变世界高速列车元老0系动车组

1.1日欧高速铁路格局的演变法国人让TGV走向世界。1992年4月，西班牙马德里—塞维利亚长约471km高速新线开通。运行AVE(AltaVelocidadEspanola)型，法国购置TGV-A型基础上设计制造。AVE列车2L8T的10辆编组，最高速度300km/h。1993.8.20，韩国首尔—釜山高速铁路高速列车竞标，法、德、日经过激烈争夺。韩国引进46列法国TGV-R型高速列车。TGV实现进军亚洲。1994年11月，从法国巴黎出发，穿过英吉利海峡海底隧道，到达英国伦敦的高铁开通。“Eurostar（欧洲之星）”高速列车飞驰在该线路上，“Eurostar”根据TGV技术研制而成。1996年6月2日，根据TGV研制的高速动车组“Thalys”，在法国巴黎—比利时布鲁塞尔—荷兰阿姆斯特丹之间运行。第二年12月10日，“Thalys”的足迹又延伸到德国的科隆。在法国国内：1993年5月23日，北方线开通；2001年6月10日，地中海线开通。高速列车技术方面，对应3种不同供电方式（交流25kV/50Hz，直流1500V和3000V）TGV-R列车，1996年投入运行TGV-Duplex双层列车，为实现东部线350km/h运行研制AGV型动力分散式列车等都取得巨大成功。1.1日欧高速铁路格局的演变德国1991年ICE1列车投入运行，第二年研制高速动车组ICE2。

ICE2动车组长度只有ICE1一半长，在技术上没什么新突破，基本技术参数和ICE1完全相同。把ICE1从中间一分为二，变成2列ICE2动车组。ICE2只有1辆电力机车，为了在终点站用换车头就能双向运行，在列车另一端的先头车辆也设有驾驶台。为什么专门研制短动车组？ICE1是作干线运输的动车组，如果到支线上直通运行，显得运输力过剩。由于ICE2动车组可相挂运行，这样就可以根据运输量的要求，让动车组单独或相挂运行。

ICE1和ICE2在乘坐环境方面堪称一流。但19t的轴重给德国带来了烦恼。原因？按欧洲铁路运输规范，国际直通列车轴重必须在17t以下，因此无法TGV那样走出国门，实现国际直通运行。

ICE3：动力分散方式高速动车组，达到减轻轴重。另外，1995年动工的科隆——法兰克福高速新线最大坡度40‰，最高运行速度300km/h。ICE3开欧洲动力分散方式高速动车组先河。2000年投于商业运行，4M4T的8辆编组，最高运行速度可达330km/h，实际商业运行300km/h。

德国的动力分散方式高速列车ICE3

1.1日欧高速铁路格局的演变世界高速列车元老0系动车组

1.1.5亚欧时代整个20世纪，日本与欧洲几乎占尽了世界高速铁路的所有风光。进入21世纪，亚洲的高速铁路建设显得生机勃勃：2005年，韩国首尔～釜山高速铁路开通，全长426km，高速动车组KTX最高运行速度达300km/h；2006年，中国台湾省全长345km的台北～高雄高速铁路投入运营，从日本引进的高速动车组T700的最高运行时速为300km；2007年4月18日，中国铁路实施第六次大面积提速。推出三种时速200km及以上的高速动车组CRH，时速200km及以上线路里程一次达6003km，其中时速250km的线路长度达到846km；2008年7月，时速300km的北京～天津高速客运专线开通；多条高速客运专线如火如荼地建设；将在2020年前建成世界最大高速铁路网……世界高速铁路今后将进入——亚欧时代！

1.1日欧高速铁路格局的演变

速度纪录、高速运行、乘客运输组织及乘客服务，欧洲优于日本；列车轻量化技术、大量运输及列车定时运行，日本又优于欧洲；进军国际市场方面，两者各有胜负，总体看，欧洲好于日本。日欧是高速铁路的佼佼者，在技术和管理上，各有千秋，难分伯仲。从纯技术的角度讲，动力分散方式和动力集中方式的竞争。目前动力集中方式占据世界主流。如没ICE3的话，动力分散的新干线孤军奋战。动力分散成为今后高速列车的主流可能性似乎更大。客观看，德国开发成功ICE3后，法国于1999年6月研制时速300-360km/h的AGV型动力分散方式列车。原因，动力分散方式除了有列车轴重轻，更重要，动力分散方式列车制动时，牵引电机可变为发电机，把列车动能变为电能反馈回电网。既可减少依赖摩擦的机械制动装置维修保养，又可节约能源，提高列车制动性能。即使将来动力分散方式列车成为主流，不意味日本会一统世界高速。1.2日、法、德三强技术体系比较

1.3.1中国既有线200km/h运行现状1.3中国在世界高速铁路格局中的位置

中国铁路高速运行从2007年4月18日开始的。继1997年至2004年先后五次大提速后，这一天实施了第六次大提速。最大亮点是：既有线上速度200km/h动车组开行！既有线提速到200km/h，部分区间达250km/h，标志着在既有线提速方面质的飞跃，达到既有线提速国际水平。提速后，全国铁路速度160km/h及以上线路里程达1.4万km，速度200km/h及以上线路里程达6003km。6003km！只是既有线提速的里程，并非客运专线。就实现200km/h及以上运行的线路里程来看，和国外比，中国一跃成为世界高速运行的大国。目前世界上已有10多个国家铁路通过既有线改造，旅客列车最高运营速度达到200km/h，线路总里程约为8000km。即，中国既有线200km/h运行的线路里程是其他国家总和的75%！日、法、德三国高速铁路里程分别约为2300km、1580km和815km（加上法、德高速列车在既有线上的运营里程），从都是干线铁路都以时速200km及以上的速度运行的观点来看，中国运营里程已超越了世界高速铁路技术最强的三国！1.3中国在世界高速铁路格局中的位置

第六次大提速后200km/h及以上运行线路图（线路总里程：6003km）1.3.2世界最大的高速铁路网建设计划

2007年，全国铁路旅客和货物运输需求分别为15亿人、25亿t。据预测，到2020年，将达到40亿人、40亿t，年平均增长7%和4%。不继续快速发展，“瓶颈”制约矛盾将越来越突出。网络化时代的今天，人们生活节奏日渐加快。尽管2007年动车组的登场将大城市之间的旅行时间大大压缩了，然而，北京至上海需9h59min。可惜，目前，中国除了投入使用的秦沈客运专线外，其他是客货混跑，处于客运快速与货运重载难以兼顾的尴尬局面。中国铁路，运能不足，竞争力需进一步提高，加以中国面临的环保和节能问题，这些都呼唤着中