高速铁路相关概念及主要技术特征（详细）

时间：2020-09-25 22:31:56 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人

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　第一节

　高速铁路概述 随着我国对外开放和高科技技术的 发展,高速电气化铁路被列为铁道部重点建设项目,对高速铁路的 技术研究和开发已成为国家科技攻关的 重要课题.在广大 科技人员的 努力下,国内几条主要干线已相继提速,广深线车速定为 200 千米/h,一些适应高速铁路的 接触网结构已在线路上使用,它将使接触网技术带入新的 领域,为此有必要了 解高速铁路的 相关知识 一、高速铁路相关的 概念

　 1970 年 5 月,日本在第 71 号法律《全国新干线铁路整备法》中规定：“列车在主要区间能以 200 千米/h 以上速度 运行的 干线铁道称为高速铁路”.这是世界上第一个以国家法律条文的 形式给高速铁路下的 定义.1985年5月,联合国欧洲经济委员会在日内瓦签署的 国际铁路干线协议规定高速铁路的 列车运行速度 为：新建客运列车专用型高速铁路时速为300千米/h;新建客货运列车混用型高速铁路时速为25千米/h.1986年1月,国际铁路联盟秘书长勃莱认为,高速列车最高运行速度 至少应达到 200 千米/h.因此,国际上目前公认列车最高运行速度 达到 200 千米/h 及其以上的 铁路叫高速铁路.

　我国学术界定义(非官方定义)：新建铁路列车最高运行时速≮250 千米,改建铁路列车最高运行时速≮200千米,可称之为高速铁路;时速160～200千米铁路称为快速铁路;高速铁路、城际轨道交通、城市客运铁路、以客为主适量兼顾货运的 铁路均为铁路客运专线. 目前世界上有三种类型的 高速铁路：一是既有线客货混运型;最高运行速度 200 千米/h,如俄罗斯、英国等;二是新建客货混运型,最高运行速度 250 千米/h,如德国、意大 利等;三是新建客运专线型,最高运行速度 可达 300 千米/h 及其以上,如日本、法国、德国、西班牙、韩国等.高速列车按动力配置方式不同可分为动力分散型和动力集中型,按转向架形式不同分为绞接式和独立式.比较典型的 如日本各系高速列车,属于动力分散型、独立转向架;法国的 TGV 高速列车,属于动力集中型、绞接式转向架;德国的 ICE 高速列车,属于动力集中型,独立转向架.

　二、高速铁路的 主要技术特征

　 1、高速铁路是当代高新技术的 集成 在世界上,高速铁路的 诞生是继航天行业之后,最庞大 复杂的 现代化系统工程.它所涉及的 学科之多、专业之广已充分反映了 系统的 综合性.20 世纪后期科学技术蓬勃发展,迅速转化为生产力的 三大 技术有：计算机及其应用;微电子技术、电力电子器件的 实用化与遥控自控技术的 成熟;新材料、复合材料的 推广.高速铁路绝非依靠单一先进技术所能成功,它正是建立在这些相关领域高新技术基础之上,综合协调,集成创新的 成果.因此,高速铁路实现了 由高质量及高稳定的 铁路基础设施、性能优越的 高速列车、先进可靠的 列车运行控制系统、高效的 运输组织与运营臂理体系等综合集成,如图 2-1-1 所示.系统协调的 科学性,则是根据铁路行业总的 要求,各子系统均围绕整体统一的 经营管理目标,彼此相容,完整结合.

　高速铁路在实施中,从规划设计开始就把各项基础设施、运载装备、通信信号、运输组织及经营管理等于系统纳入整个大 系统工程之中统筹运作.为实现总体目标,采用了 多项关键技术.虽然这些新技术分别隶属于各有关的 子系统,但其主要技术指标、性能参数是相互依存、相互制约的 ,均须经详细研究、反复论证与修订,才能保证实现大 系统综合集成特性的 要求,达到整个系统的 合理与优化.

　 图 2-1-1

　 高新技术综合集成的 高速铁路总示意图 2、高速度 是高速铁路高新技术的 核心

　 不言而喻,高速铁路的 速度 目标值是由常规铁路发展到高速铁路最主要的 区别.按照铁道部现行的 规定,列车速度 的 级别划分见表 2-1-1. 表 2-1-1

　列车速度 级别划分表 序号 列车最高运行速度 /千米·h -1

　列车级别 1 v≤120 普速列车 2 120<v≤200 快速列车 3 v>200 高速列车 列车运行速度 是属第一层次的 系统目标,只有将速度 目标值确定之后才能选定线路的 设计参数、列车总体技术条件、列车运行控制及通信信号系统：当然,运量规模、行车密度 、运输组织、成本效益等也均是第一层次系统目标,但是在各种交通运输力式中,速度 始终是技术发展的 核心,它是技术进步的 具体体现,所以速度 目标应是第一位的 .自 20 世纪后半叶以来,铁路旅客列车速度 连续跃上三大 台阶,60 年代第一代高速列车,速度 为 230 千米／h,80 年代初第二代高速列车速度 达到 270 千米／h,至 90 年代第三代高速列车速度 已达到并超过了 300千米／h.到2l世纪初,将要有350千米／h的 高速列车问世.列车最高运行速度 随着时代的 进步不断提高,它体现了 铁路的 等级及其技术发展水平.但是对社会而言,旅客出行一般并不十分关注列车的 最高速度 ,而关心旅行时间的 缩短;只有提高旅行速度 才能给旅客带来实惠.要提高旅速不是轻而易举的 ,这不仅只是列车的 性能,还要看沿线的 环境与条件,线路设计优劣,配套设施是否完善,还涉及行车组织及运营管理等,所以从整个系统来分析,列车旅速最能反映铁路的 水平.当今,世界高速铁路区段旅速与最高行车速度 之比最高的 可超过 0.8,而最低的 不及 0.6.重视提高旅速与最高速度 之比也有利于获得良好的 运营效果.所以说,高速铁路第一层次的 技术核心指标是速度 ,它不仅是最高运行速度 ,还应包括高速列车的 旅行速度 . 3、系统间相互作用发生了 质变 众所周知,常规铁路是一个庞大 的 综合系统,在长期的 实践中,铁路行业的 技术进步已获得科学的 积累,至今巳形成了 技术管理规程、系列规范、各种标准、各项规定等一整套可操作的 法规,使具有复杂综合集成特性的 铁路系统,有据可循、有序运作.在当今铁路系统中,运、机、工、电、辆各子系统的 日常工作司各司其职,正常运转.然而,高速铁路情况大 不相同,虽然它仍受铁路行业传统影响,但由于行车速度 至少提高 1 倍以上,将引发铁路行业各系统及其相互关系的 质变.过去用于常规铁路行之有效的 法规不能照搬于高速铁路.高速铁

　路从可行性研究,规划、设训、施工、制造到运营管理,都要超前、系统地进行研究才能付诸实施.随着速度 的 提高,各子系统原有的 规律和相互间关系将转化为强作用而须重新认定.系统中某项参数或标准选择不慎都将引发连锁反应.例如,线路参数、路基密实度 或桥梁刚度 选择不合理,不仅是线路质量问题,还将影响列车运行的 平稳性及可靠性,也干扰运输组织、行车指挥.反之,确定列车主要参数及性能也必须考虑线路参数与控制系统方案 ,否则最终都要制约整个系统效能的 发挥.系统之间的 关系远比常规铁路复杂.所以,在筹划高速铁路之初,必须从总体上估计到这一庞大 系统更加复杂的 综合特性,认真研究并协调各子系统主要技术参数变异的 合理范围,重视新系统的 强耦联特性. 4、系统动力学问题更加突出

　前面已经阐明了 高速铁路整体的 主要技术特征,并说明了 高速铁路与常规铁路在本质上的 差异,下面将着重从总体上分析发生本质差异的 基本原因,以便更深刻地认识对高速铁路技术系统提出的 新课题.纵观世界,凡能独立自主建设高速铁路的 国家,在筹划立项之初,对高速铁路的 重大 技术与经济问题都进行了 全面的 研究.特别是在确定基本功能与主要技术参数时,都根据各自的 条件结合其国情与路情做了 周密的 调查,进行必要的 理论研究与试验分析.其中,高速铁路系统动力学问题是这一切的 根由.

　(1)、高速铁路系统动力学问题

　 ○1

　高速列车的 振动与冲击问题

　 高速列车在线路上行驶,速度 越高,激励车一线一桥系统发生的 振动与冲击越强,致振的 敏感因素越宽.振动与冲击的 频响函数关系,主要取决于参振系统各自的 动力学特性,它包括其内在的 物理力学参量、相互间发生接触或约束的 几何参量与物理参量.很明显,相互接触的 物体其相对速度 越高,在研究动载作用时应考察的 截止频率越高,而可能发生的 强作用点就越多：一般而言,振动与冲击动力响应的 物理量(位移、速度 、加速度 )幅值是与速度 的 平方成正比的 .在频域范围内,应考察的 频率不仅取决于激励频率的 高低,还与系统的 固有频率密切相关.激扰频率与速度 成正比,与接触表面沿速度 方向上的 几何变异之波长成反比.由此可见,高速铁路的 基础设施及运载装备不但应具备优良的 固有特性,还必须在界面上彼此都要保有均匀、平顺、光滑的 特征.这是建立高速铁路各子系统都必须遵守的 共性准则. 系统振动与冲击力学分析,最主要的 日的 是协调各子系统组成部分的 特性参数,保证系统功能优化.对于高速铁路来说,最重要的 是确保列车持续、安全、平稳运行.因此,必须预见在各种速度 工况下系统的 动力响应.突出的 问题如：轮轨间接触力的 变化,将影响列车牵引与制动的 实现、轮轨的 磨损与疲劳、运行的 安全指标;车一线一桥系统的 动力反应,将影响结构功能与列车平稳运行;弓网系统的 振动,将影响授电效能及安全;所以动力响应是涉及高速行车技术深层次的 基本问题,须认真处理.

　 ○2 ．高速列车运行中的 惯性问题

　 在系统振动与冲击的 动力学分析中,主要着重于研究列车以常速在直线线路上运行的 动力反应.实际上对更为复杂的 问题,如列车起动或制动时的 变速运行工况,通过平面曲线或变坡段竖曲线上运行及高速过岔等问题,只能简化为刚体动力学或弹性联接的 多体动力学来分析.其基本点是在理想状态下分析选定系统的 固有特征及界面特性,对更复杂的 某些非稳态问题着重研究列车的 走行性能,限定在低频城内研究列车运行中的 惯性问题.预见高速列车运行中可能发生的 纵向及横向加速度 ,前者与列车的 牵引制动性能、列车的 操纵及线路纵断面有关,后者主要受线路平面设计参数制约.

　 高速列车运行中的 惯性问题直接影响旅客的 安全与舒适.对于安全性来说,列车速度 在 300 千米／h 以下时,安全条件阈值一般宽

　于舒适度 的 要求,即只要满足了 乘客舒适度 就能保证安全的 要求.但对超高速铁路来说条件就不一定总保持这样了 ,即在舒适条件范围内,超高速铁路系统中某些安全限值将超限.这是因为激扰频率增高以后,列车某些部件工作条件更不利于安全运行所致.所以,随着速度 进一步提高,安全性将可能比舒适度 有更严的 要求,这是值得注意的 .

　对于舒适度 ,人体承受振动的 能力与频率密切相关,根据试验结果(图 2-1-2),其频率在10 Hz 以下更为敏感,承受能力较低．从感到不适的 加速度 幅值来看约为 0.1g 左右.对于这种超低频振动横向加速度 的 承受能力,因人体质而异,它与姿态．年龄、性别、职业、经历

　图 2-1-2

　人体对振动反应的 示意图 等都有关.一般采取在旅途中列车上抽样调查统计分析确定,现参考国外资料列于表 2-1-2 中.

　表 2-1-2

　列车运行中旅客不同姿态舒适度 的 感受 舒适度

　立姿 坐姿 横向加速度 时变率/g·S -1

　好 0.085g 0.1g 0.03 中 0.1g 0.12g 0.045 差 0.12g 0.15g 0.07

　列车运行加速或减速时,旅客均要承受纵向惯性力的 作用,通常亦以加速度 衡量：加速时由于受到牵引功率的 限制,一般准静态(平均,以下同)加速度 值都不超过 0.05g,所以加速时在正常操纵下,不会给旅客带来不适感：但制动时为确保列车安全,整列车制动功率大 ,减速距离较短,如列车速度 为300 千米／h时,紧急制动距离小 于3 700米,其准静态减速度 低于 0.1g,考虑车辆制动时动作不一致将有冲动现象发生,但瞬时减速度 将接近 0.3g,这时旅客将感到不适,所以紧急制动只能在非常情况下使用.在一般常用制动情况下有较严格的 规定,当制动参数取 0.8 或 0.5 并操纵得当,其减速度 分别为 0.075g 及 0.05g.所以,为保证列车行驶时旅客的 舒适度 必须重视运动中的 惯性问题.这应从线路基本参数、列车性能及操纵技术予以保证. (2)．高速列车空气动力学问题 ○1 列车空气阻力问题 地面交通系统都有一个难以避免的 共性问题,这就是空气动力学问题.在地表大 气层中,交通载体所受到的 空气阻力、竖向力、横向力和压力波等与速度 平方成正比,随着速度 的 提高急剧增加,从而成为提高地面高速交通速度 主要的 制约因素.高速列车时速超过 200 千米/h, 就必须认真研究这一问题.为减缓空气动力的 影响,通过大 比例风洞模型试验及三维有限元空气动力学理论分析,筛选设计方案 ,可作出技术经济合理抉择.其主要问题如下：在一定速度 下,高速列车空气阻力及其他空气动力作用取决于列车的 外形、列车的 截面及外发面的 光滑平顺度 ：所以,在列车的 总体设计及车体没计中都必须周密处置,使整列车具有良好的 气动性能.

　○2 )列车内部空气密封问题 高速运行的 列车,由于各种气动效应影响使列车内外压差增大 .若列车密封性差．则必将引起车内气压的 变化;超过一定范围,将引起人体各种不适感.所以,对车窗、车门、车辆间连结风挡都要求具有良好的 密封性. ○3 线间距问题 两列相对行驶的 高速列车在线路上会车时各种串气动力作用比单列车行驶时强烈,并将影响列车运行的 平稳性与车内人员的 舒适感.这种影响在其他条件一定的 情况下,与高速

　铁路的 线间距成反比：高速铁路的 线间距应根据车速、车宽、列车头形系数、车体密封程度 、车窗玻璃承压能力等因素来考虑：若在高速线上有各种不同类型式列车运行,应顾及性能较差列车的 承受能力. ○4 隧道断面选择问题 对于有限界面的 隧道而言,高速铁路的 空气动力学作用将比在明线环境条件强烈,在一定速度 下,其幅值主要与隧道断面的 堵塞比密切相关.所以,列车速度 越高,隧道断面应越大 .对长隧道来说还必须考虑隧道内空气有较通畅的 导流途径以缓解具动力效应.

　2、对高速铁路主要子系统的 基本要求 (1)．高速铁路的 基础设施

　 高速铁路的 基础设施是确保高速行车的 基础.前巳论述,高速铁路与常规铁路相比最大 的 区别在于线路高平顺度 特性方面.高平顺性最终体现是在轨道上,无论轨道是在路基上或在桥梁上,也无论是何种类型的 轨道,都要求它不仅在空间要具有平缓的 线型、高精度 的 允差、高光洁度 的 轨面,而在时间上还必须具有稳固的 高保持性.由此决定了 高速铁路基础设施各主要组成部分——路基、桥梁、隧道等的 主要技术参数与技术规定,必须互相协调,使之整体上满足高速行车在运动学、动山学、空气动力学及运输质量方面各项技术指标;所有基础设施在运背管理方面还必须具备高可靠度 与可维修、少维修的 条件,以利降低成本及提高效能.

　(2).

　高速列车

　高速列车是高速铁路的 运输载休,是实现高速铁路功能的 关键.为确保高速行车主要功能指标的 落实,高速列车在车型、牵引、制动、减振、列控、检测、供电等一系列专业技术上都要取得重大 突破.建立在轮轨系基础上的 各型高速列车吸取了 当代相关高新技术,已做出为世人瞩日的 成就.为满足更高的 目标需求,仍在不断更新换代,具技术发展永无止境. (3)．高速铁路的 运行控制、行车指挥及运营管理

　高速铁路运行控制、行车指挥及运营管理各系统是确保高速铁路列车运行安全有序、发挥效率与效益的 核心体系.虽然高速铁路与常规铁路相似,其主要软硬技术都由区间轨道电路、自动闭塞、车站计算机联锁等所构成的 调度 系统支持,但由于运行速度 大 幅度 的 提高,列车密度 增加,行车组织节奏明显增快,高速铁路的 运行控制及调度 系统应更加完备,运输组织与经营管理体系应更加严密.高速铁路调度 指挥系统是以行车调度 为核心,集动车底调度 、电力调度 、综合维修调度 、客运服务调度 、防灾安全监控为一体的 综合自动化系统,该系统应能确保高速高密行车的 安全与效能.高速铁路的 经营管理从模式、体制到运作方法都要适应新的 形势,必须结合国情与路情作山切合实际的 选择,以促进高速铁路效能发挥.

　以上,从大 系统总体观点概述了 高速铁路的 基本技术特征,并对现代化的 高速铁路提出了 系统的 、原则的 新要求. 三、高速铁路的 主要技术经济优势

　 1、运行速度 高

　 速度 是高速铁路的 技术核心,也是其主要的 技术经济优势所在.1990 年 5 月 18 日法国TGV 的 试验速度 就达到了 515．3 千米／h.新世纪伊始,2001 年 5 月 26 日,TGV 高速列车从法国的 加来跑到马赛,全程 1 067．2 千米,只用了 3 h 29 米 in47 s.其中前 1 000kin 只有 3 h 9i 米 n,平均运行速度 达到了 317．,千米／h;最高运行速度 达到了 366．6 千米／h.迄今,高速铁路是陆上运行距离最长,运行速度 最高的 交通运输方式.近几年相继建成的 高速铁路,其最高运行速度 都在 300kin／h 左右,预计几年内将达到或突破 350 千米／h.

　旅客出行在途中所花费的 时间由’部分组成：一是山出发地(家)至始发站(港)的 走行(或)短途运输方式的 运行)时间及等待时间;二是所乘坐的 交通运输方式白发站(港)至到站(港)的 旅行时间干是由到站(港)至目的 地(家)的 走行(或短途运输方式运行)时间.不同的 交通运输方式,其第一和第三部分时间(以下简称附加时间)是不同的 .一般坐飞机,附加时间较长,而汽车就比较短,但对一定距离而言飞机的 飞行时间要短于汽车的 运行时问.就公路、铁路和航空而言,所谓某种交通运输力式的 优势距离,即为旅客出行花费的 总时间比其他交通运行方式都少的 距离范围.速度 越高,附加叫问越少,其优势距离范围就越大 .

　 当代大 交通系统中,高速公路、航空运输与铁路并存,且都在迅速发展.旅客选择运输工具主要出于对速度 、安全、经济及舒适度 的 综合比较.随着经济的 发展、人民生活水平的 提高、社会活动节奏的 加快,将进一步增强旅客的 时间价值观念,对交通运输下县速度 的 要求将更为迫切.如果旅客出行的 附加时间以高速公路为零,高速铁路为1 .oh,航空为2．5 h(上飞机前 1．5 h,下飞机后 1．oh),汽车平均运行速度 取 120 千米/h,飞机巡航速度 取 700千米／h,高速铁路最高运行速度 分别取 210 千米／h,250 千米/h,300 千米／h 和 350 千米/h,从旅客总的 旅行时间进行比较,具有利吸引范围为：

　 小 汽车：优势距离在 200 千米以内;

　 航

　空：优势距离在 1 000 千米以上.

　 高速列车：速度 为 210 千米／h,优势距离仅为 300-500 千米;

　 速度 为 250 千米／h,优势距离为 250—600 千米;

　 速度 为 300 千米／h 时,优势距离为 200—800 千米;

　 速度 为 350 千米／h 时,优势距离为 180—1 100 千米(图 1．3 1).

　 但旅客出行选择交通运输力式,除考虑时间节省(优势距离)外,还需综合考虑票价、舒适性、安全因素等.如果加上安全、舒适及票价等因素,高速铁路的 有利吸引范围还将有所扩展,即使速度 目标定为 300 千米／h,上限也将在 1 000 千米以上. 某种运输方式的 优势距离不等于其线路的 长度 范围：线路的 长度 指一条线两端点站间的 距离.比如高速公路的 优势距离在 200 千米以内,其线路长度 超过 200 千米者不胜枚举;航空优势距离在 1 000 千米以上,小 于 1 0130 千米的 航线和航班也有的 是;高速铁路优势距离在 200 千米—800 千米间,小 于 200 千米(如德国的 曼海姆——斯图加特 99 千米)和大 于 800 千米(如闩本的 东海道与山阳新干线计 1 069 .4 千米)都有.高速公路和高速铁路都要为沿线的 旅客服务,通过汽车和列车中途停站或开行短距离的 班车,吸引沿线客流.京沪高速铁路全长 1 300多公里,而旅客平均行程只有 400 余公里,北京——上海的 客流只占总发送量的 7％左右,其周转量也不到 20％.因此,修建京沪高速铁路的 目的 决不仅仅是为了 与航空争北京——上海的 客流,而主要的 市场是沿线各站到发的 客流.

　列车运行距离指该列车始发站至终到站间的 距离.除两站间的 直达列车外,一般列车在中途却要停车上下旅客,既为长途旅客服务,也为短途旅客服务.列车的 运行距离可小 于或大 于铁路运输的 优势距离;也可小 于或大 于(如跨线运行的 列车)某一线路的 长度 .

　弄清楚优势距离、线路长度 和列车运行距离的 概念及其相互间的 关系后,就不难理解最高运行速度 为 300 千米／h 的 高速铁路其优势距离在 200～800kn／间,而修建长达 1 300 多公里的 京沪高速铁路的 合理性了 . 2.、运输能力大

　高速铁路旅客列车最小 行车间隔可以达到 3 米 ln,列车密度 可达 20 列／h.每列车载客人数也比较多,如采用动力分散方式及双层客车,其列车定员可达1 200—1 500人／列,理论上每小 时的 输送能力可以达到 2x 24 000—2x 30 000 人.四车道的 高速公路每小 时的 输送能力约为 2x4 800 人,2 条跑道的 机场每小 时的 吞吐能力约为 2x 6000 人.可见高速铁路的 运输能力是高速公路和民用航空等现代交通运输方式不可比的 .我国拟建中的 京沪高速铁

　路,追踪列车间隔时间按 3 米 in 设计,高速列车定员初定为 1200 人／列,每年可完成 1x6 500万人的 输送任务,且还有进一步扩大 其运输能力的 空间.京沪高速铁路远期运量将达 2x 5 500 万人／年以上,这是其他现代交通运输方式难以胜任的 .

　随着经济的 发展及人民物质文化生活水平的 提高,其潜在的 客流量是很大 的 .我国需要发展高速度 、大 运量的 公共交通体系：高速铁路运输能力大 的 特点在我国将得到充分发挥. 3、安全性能好 安全是人们出行选择交通运输方式的 首要因素.尽管各种现代交通运输方式都竭力提高自身的 安全性能,但交通事故仍时有发生.日本每 10 亿人公里死亡人数既有铁路为 1．97 人,汽车为 18．9 人.欧洲铁路共同体 14 个成员国,每年因公路交通事故死亡 54 000 人,伤 170 万人,超过铁路的 125 倍.美国死于高速公路交通事故者每年约 5 万人.据铁道科学研究院承担的 “我国高速铁路的 社会成本及对社会的 贡献”课题的 研究,我国交通运输中每亿人公里交通事故死伤人数公路为死亡 10.5 人,重伤 24.88 人;民航为死亡 0.1 人,受伤 0.01 人;铁路为 0.29 人,重伤 0.72 人.每人公里交通事故造成的 损失公路为 0.064 9 元;民航为 0.000 5 元;铁路为 0.001 8 元.

　 高速铁路采用了 先进的 列车运行控制系统,能保证前后两列车必要的 安全距离,防止列车迫尾及正面冲撞事故.几乎与行车有关的 固定设施与移动设备,都有信息化程度 很高的 诊断与监测设备,并有科学的 养护维修制度 .对一些有可能危及行车安全的 自然灾害,设有预报预警装置.所有这些构成了 高速铁路现代化的 、完善的 安全保障系统.这一系统可以防止人为的 过失、设备故障及自然灾害等突发事件引起的 事故.高速铁路在国外已有近 39 年运营实践,除德国 1998 午 6 月 3 日发生的 翻车事故外,在其他国家从未发生乘客伤亡事故.其中日本39年来已安全运送近70亿人次的 旅客,每天要到发800多列高速列车,无一伤亡事故发生.这是其他仟何现代交通运输方式难以做到的 .相比之下,高速铁路是当今最安全的 现代高速交通运输方式. 4、全天候运行 高速铁路的 安全保障系统不但保证了 高速列车运行安全,也使铁路运输全天候的 优势得到了 更充分的 发挥.高速铁路系有轨交通系统,且取消了 地面信号.因而,除可能危及行车安全的 自然灾害外,几乎不受天气和气候条件的 影响,且 24 小 时都可安全地正常运行. 由于高速铁路事故率几乎为零,再加上全天候都可正常运行,因此高速列车始终是在一个十分稳定的 系统中运行,其正点率非常高.日本东海道新干线列车平均晚点不到 o.3 米 in,几乎与钟表一样的 准.这是其他任何一种现代交通运输方式都做不到的 .西班牙 AVE 高速列车晚点 5 米 in,就要向旅客退回全部票款.这也是其他任何一种现代交通运输方式不敢承诺的 . 5、能源消耗少 交通运输是能源消耗的 大 户,能耗标准是评价交通运输方式优劣的 重要技术指标.研究表明：若以普通铁路每人公里消耗的 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.高速铁路大 约是小 汽车和飞机的 1／5.高速铁路使用的 是二次能源——电力,而汽车、飞机使用的 是不可再生的 一次能能源——汽抽.因此,发展高速铁路,符合我国的 能源发展战略.随着水电和核电的 发展,高速铁路在能源消耗方面的 优势还将更加突出. 6、占用土地省 交通运输,尤其是陆上文通运筋,由于要修建道路和停车场,需要占用大 量的 土地,而且大 部分是耕地,双线高速铁路路基面宽 9.6～14 米,而 4 车道的 高速公路路基面宽达 26 米.双线铁路连同两侧排水沟用地在内,每公里用地约 70 亩;4 车道的 高速公路每公里用地要 105 亩.

　高速铁路占地只有 4 车道的 高速公路的 2／3,而每小 时可完成的 运量却是 4 车道高速公路的 4 倍以上.500 千米的 法同 TGV 高速铁路相当于一个大 型机场用地.我国人均耕地面积约1.2亩,修1 千米的 4车道的 高速公路,就将有80—90人失去土地.这一点应引起交通运输规划部门的 高度 重视. 7、工程投资低

　工程投资是制约某种现代交通运输方式能否得到迅速发展的 重要因素.高速铁路的 工程投资要高于普通铁路,但并不比高速公路高：在法国高速铁路基础设施造价要比 4 车道的 高速公路省17％.已投入运营的 西班牙马德里一塞维利业高速铁路,全长471 千米,设计速度 300 千米／h,总投资约 35 亿美元,约 743 万美元／千米,折合人民币约 6 150 万元／千米.采用BOT 形式,拟建设中的 澳大 利业堪培拉——悉尼高速铁路,全长 255 千米,设计速度 320 千米／h,总投资 21 亿美元,约 824 万美元／千米,合人民币约 6 800 万元／千米.有人估计在美国城区修建高速铁路其造价仅为高速公路的 1／4 ~ 1／5.前苏联专家预测,,沿重要干线修建高速客运专线,其造价是普通铁路的 1.5~2.0 倍.我国秦沈客运专线运行速度 可达 200—250 千米／h,工程投资约 4 000 万元／千米.这些都说明,高速铁路上程投资在高速交通中是比较低的 . 8、污染环境轻 环境保护已成为全球性的 紧迫问题,任何工程上马都要进行环境评估,交通运输工程更需如此,这里着重比较噪声及空气污染问题.高速铁路采用电力牵引,因此消除／粉尘、煤烟和其他废气污染;噪声比高速公路低 5—10dB.一架喷气式飞机平均消耗燃料 15 t／h,排放二氧化碳 46．8 1／h、一氧化碳 635 千克／h、二氧化硫 15 千克／h,这些物质在大 气中要存留 2年以上.欧洲经济共同体(EEC)每年汽车要产生1 900万吨一氧化碳和400万吨一氧化氮,造成了 严重的 环境污染.根据我国的 研究,每人公里污染治理费用,如以高速铁路为 1,则高速公路为 3．76;飞机为 5 .21. 9、乘坐舒适

　随着生活水平的 提高,乘坐舒适是人们出行选择交通运输方式的 重要条什之一：高速铁路线路平顺、稳定,高速列车运行平稳,座位宽敞,设施先进,装备齐全,乘坐非常舒适而近似于享受.乘坐过日、法、德等国家高速列车的 人深有同感,这些是飞机和汽车难以做到的 . 10、社会效益好

　日本东海道新干线总投资为 3 800 亿日元,由于投人运营后客流迅速增长,而运输成本却只有飞机的 1／5,正式投入运营的 第 7 年便全部收回投资.1964—1985 年间, 日本的 新干线创利 34000 亿日元,1985 年以来,每年创利都在 2 000 亿日元以上.民营化前(1985 年)东海道新干线的 营业系数(营业支出与营业收入之比)就达到了 0.42,山阳新干线的 营业系数为 0. 66.

　 法国 TGV 东南线全线通车后的 第二年,(1984 年)就有赢利,到 1994 年,TGV 东南线的 运量比通车时增长厂 90％,达到 1 900 万人次,周转量达到 104 72 亿人公里：毛利润率达 38％,纯利润]5．01 亿法郎,纯利润率 31％,营业收入 47,]2 亿法郎,TGV 列车平均上座率为 80％.东南线TGV的 内部收益率达到了 15％,该线的 投资10年就能全部回收.TGV大 西洋线在完全开通后第一年就有盈余,到1994年,其旅客周转量达78.20亿人公里,营业收入40.60亿法郎,毛利润 11．10 亿法郎,毛利润率 27％;纯利润 8．38 亿法郎,纯利润率 21％;列车平均上座率为70％.大 西洋线 TGV 的 内部收益率达到了 12％,其前景也很乐观.

　 高速铁路除有很好的 经济效益外,还有显著的 社会效益.据研究,京沪高速铁路的 社会成本为 0.323 9 元／人公里．而高速公路为 0.659 4 元／人公里,民航为 0.747 6 元／人公里;其比例为 1：2.036：2.308：在完成同等运量的 情况下,修建京沪高速铁路每年节省的 社

　会成本就达 223 亿元,6~7 年其总额就相当于全部建设投资.此外,高速铁路还可拉动沿线的 经济增长,提供众多的 就业机会.

　 由于高速铁路具有上述十方面的 技术经济优势,加之石油资源逐渐枯竭,公路拥挤,空难迭起,环境恶化,所以高速铁路问世不到 40 年,就形成了 一股巨大 的 潮流,高速铁路建设方兴未艾,高速铁路技术如日中天.

　国际上一些专家预言,在 20 世纪技术进步的 基础上,21 世纪将出现一个新的 铁路发展高潮,高速铁路将是 2]世纪陆上高速交通的 主要发展方向.