世界高速铁路现状与发展

世界高速铁路现状与发展 世界高速铁路现状与发展 1 高速铁路的定义 界定高速铁路有以下几种 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 : — 1970年日本政府第71号法令中的定义为:列车在主要区间能以200km/h以上速度运行的干线铁路。 — 1985年欧洲委员会将高速铁路的最高速度规定为:客运专线300km/h，客货混运线250km/h。 — UIC提出的高速铁路的定义是:最高速度至少应达到250km/h的专线，或最高速度达到200km/h的既有线。 1964年日本东海道新干线开通，这是一条客运专线，线路设计允许最高速度240km/h，列车实际运行最高速度210km/h。按照日本的定义，这是一条高速铁路，也是日本及世界第一条高速铁路。东海道新干线通车以后，在夜间停运做线路养护的情况下，东京与新大阪之间日均客流量达30万人，年运量稳定在1.2亿人左右。加上后来几年陆续建成的山阳、东北、上越新干线，四条新干线共长1900多公里，约占日本国铁(JR)铁路总里程9%，完成了30%的铁路总旅客周转量，在经济和社会方面取得明显效益。从此以后，这种新型的铁路形式在世界各地，尤其是在欧洲和日本飞速发展。 20世纪60年代后期，欧洲的法国、德国、意大利等国家借鉴日本经验，分别开始研究高速铁路问题，并于70年代初开始建设高速铁路。80年代初陆续建成各自早期的高速铁路。 2 各个国家和地区的高速铁路与高速列车 下面按国别介绍高速铁路和高速列车的现状及其发展情况。 2.1 日本 2.1.1 日本高速铁路现状 从日本(也是全世界)第一条高速铁路——东海道新干线于1964年建成算起，日本的高速铁路已经走过了将近40年的历史。 1 日本高速铁路的建设可以划分为三个阶段: 第一阶段(1964,1975年)，在人口稠密的地区修建高速铁路，如东海道新干线和山阳新干线等。 第二阶段(1983,1985年)，以开发沿线地区经济为目的，在人口较少的地区修建东北和上越新干线。高速铁路的功能从简单的缓解运输紧张发展到拉动国民经济的阶段，并初步形成新干线网。 第三阶段(1990年到现在)，高速铁路建设以满足舒适、快捷、安全、节能、环保和低噪声要求为目的，在均衡开发国土和可持续发展方面发挥积极作用。在这个阶段，不仅要提高既有线和新干线的速度，还要通过建设隧道和大桥，用铁路网把四岛连接起来，形成由既有线和新干线组成的高速铁路网。 到2002年12月，随着日本东北新干线上盛冈-八户97km长的延长线的建成，目前日本高速铁路网的规模已经达到2051.4km，雄居世界第一。目前，日本已经建设成5条主要的新干线，它们组成日本的高速铁路网。 表1 日本运营中的高速铁路 长度 最高速度 开始建设线路名称 起讫地点 完成时间 (km) (km/h) 时间 515.4 270 1959.4 1964.7 东海道新干线 东京,新大阪 554 300 1967.3 1974.8 山阳新干线 新大阪,博多 东京,盛冈 1991.6(盛冈,594 275 1971.11 东北新干线 ,八户 八户2002.12) 270 275 1975.11 1982.11 上越新干线 东京,新泻 北陆新干线 高崎,长野 118 260 1989 1997.10 表2 日本新干线的主要几何参数 线路 最小曲线半径(m) 最大坡度 线间距(m) 2500 4.20 东海道新干线 15‰ 4000 4.30 山阳新干线 15‰ 4000 4.30 东北新干线 15‰ 4000 4.30 上越新干线 15‰ 日本的既有线都是窄轨铁路，而新干线是准轨铁路。为了实现新干线与既有线之间的直通运行，日本对一些既有线进行改造，改为准轨铁路或增加一条第三轨，成为准轨铁路。这些铁路允许速度不高，仅130-140km/h，不属于高速铁路范畴。但是在日本称为迷你(mini)新干线，例如秋田和山形新干线。 2 2.1.2 日本正在建设中的高速铁路 日本正在建设中的高速铁路总长度约500余公里，包括: (1)东北新干线盛冈—青森延长线的八户到青森段，长82km。1998年开工，预定2013年全部完工。 (2)北陆新干线的长野—富山段，长度170km。 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 于2015年前后完工。 (3)九州新干线，伯方岛—鹿儿岛，长度257km。第1期工程从八代—鹿儿岛，长127km，正在建设中，将于2003年完工。伯方岛—八代段长130km，于1998年开工，计划于2013年完工。 2.1.3 日本规划中的高速铁路 日本计划中准备要建设的新干线总长度约885km。包括: 1)北海道新干线，由青森到扎幌，长度360km。 ( (2)北陆新干线中剩下的三段:上越—丝鱼川(41km);鱼津—富山—石动(69km);金津—敦贺—大阪(254km)。 (3)九州新干线的长崎—福冈(119km);福冈—船小屋(42km)。 从长远规划来看，日本还要建设12条高速铁路，总长约3510km。 图 1 日本高速铁路网(2001年) 日本高速铁路成就辉煌，从1964年第一条高速铁路——东海道新干线正式通车运营以来，日本高速铁路没有发生一起由于高速铁路的行车而造成的重大人身伤亡事故。新干线成为支持日本经济起飞的重要基础设施，被誉为“经济起飞的脊梁骨”。尤其是东海道新干线，它通车运营以后，从航空运输业吸引了大量 3 客流，甚至东京—大阪之间的飞机航班不得不缩减。该线运输成本只有飞机的1/5，正式投入运营仅7年，就收回全部投资。2000年，东海道新干线的旅客发送量达1.28亿人次，营业收入达9140亿日元(86.21亿美元)，获得了巨大的社会和经济效益。东海道新干线可以算是世界上运营最成功的一条高速铁路。 2.1.4 日本运营中的高速列车 目前，日本运行的高速列车共有11种，是高速列车种类最多的国家。从表3可以看出，日本高速列车的特点是全部为动力分散型，即整个列车全部是动车(如0系和500系)，或者一半或一半以上的车辆是动车(如300系和700系)。由于动轴多，列车总功率都很大，牵引力大、粘着性能好，所以列车的启动、加速快，制动性能也好，制动距离短。适合车站较多，起停频繁的线路。此外，列车定员也很多。动力分散形式还有个优点是列车的最大轴重较轻，日本的高速列车的最大轴重可以做到仅11t左右，这样对线路、桥梁的破坏作用较小。动力分散形式的缺点是车辆结构较复杂，维修较麻烦，客车内噪声较大。 表3 日本的高速列车 最高速度总功率列车型号 长度(m) 定员(人) 编组形式 开始运营年份 (km/h) (kW) 0系 210 11840 400.3 1340 16动 1964 220 12960 402.1 1321 1985 100系 12动4拖 275 11040 400.3 200系 14动2拖 270 12000 402.1 1323 300系 10动6拖 400系 240 5040 148.7 379 6动1拖 1992 300 18240 404 1324 1997 500系 16动 285 13200 404.7 1323 700系 12动4拖 240 9840 302.7 1235 E1系 6动6拖 275 7200 201.4 630 1997 E2系 6动2拖 E3系 275 4800 107.7 270 4动1拖 240 6720 200.1 817 1997 E4系 4动4拖 0系和100系等高速列车是日本的第一代高速列车，采用直流传动，其他指标也比较落后，正在逐渐淘汰。300系可以算是第二代的高速列车，而500系、700系等是第三代最新的高速列车。500系列车是目前日本铁路上运行速度最高的高速列车，运营速度可以达到300km/h。而700系列车是日本目前最先进的高 4 速列车，也是世界上第一种采用IGBT变流器的高速列车。我国台湾高速铁路所用的高速列车就是以700系为蓝本而引进的技术。 图 2 日本500系高速列车 图3 日本700系高速列车 2.2 法国 法国铁路在历史上对高速行车一直是情有独钟，并且还占有相当明显的优势。据统计，从1890年到1990年的一百年间，世界铁路共创造了17次铁路行车最高记录，其中有9次是由法国铁路创造和保持的。1955年，法国利用普通的电力机车牵引一节客车和一节试验车所创造的331km/h当时世界记录，直到20世纪70 年代才由它自己的TGV-01试验型电动车组以380km/h的速度打破。法国铁路于1990年5月用TGV大西洋电动车组所创造的515.3km/h的世界记录一直保持至今，无人能望其项背。 法国TGV大西洋高速列车的300km/h运营速度也长期保持了世界最高运营速度的记录。在国际市场上，法国TGV系列列车也是最成功的，西班牙、韩国 5 等都引进了TGV技术。 2.2.1 法国运营中的高速铁路 20 世纪60年代，法国巴黎—里昂既有铁路线的客货运量已经饱和,急需修建一条新线。自1967年起, 法国国营铁路公司就开始着手研究高速铁路的有关概念及其定义。1970年，在建议修建巴黎—里昂东南线这条新线时, 这些思路具体化为以下的三条原则: —高速铁路新线客运专用; —高速铁路新线与既有铁路网兼容; —多车次少中转的运营系统。 1976年和1978年，东南线分别从南段和北段开始施工，并分别于1981年9月和1983年9月竣工通车。东南线从巴黎到里昂全长417km, 其中新建线为389km，通车后最高行车速度为270km/h。 由于设计原则定位在与既有铁路网兼容这一点，东南线建成以后，TGV所承担的高速客运是一个逐步发展和延伸的过程。高速列车不但可以进入城市中心, 而且可以逐步扩大其通行区域。东南线的高速新线建成以后，法国国营铁路公司通过对旧线的改造，使得TGV不断地向东南方向延伸，扩大了高速铁路的服务范围。在东南方向的路网结构上，东南线高速新线长度仅为417km，向阿尔卑斯山延长线37km，但高速列车通行网络已经达到2700km。 TGV巴黎东南线通车后，以后几年，法国接着修建了TGV大西洋线、TGV北方线和TGV地中海线等高速线。 表4 法国运营中的高速铁路 长度最高速度线路名称 起讫地点 通车时间 (km) (km/h) TGV巴黎东南线 巴黎,里昂 427 270 1981/1983 TGV大西洋线 巴黎,勒芒/图尔 282 330* 1989/1990 TGV东南延长线 里昂,瓦朗斯 117 330/350** 1994 TGV北方线 巴黎,里尔,加莱/比法边境 350 330* 1993 TGV巴黎联络线 104 1995 TGV里昂联络线 38 270 1992 TGV地中海线 瓦朗斯-马赛 250 330* 2001 注:* 列车实际最高运营速度300km/h **以梅希耶隧道为界，北段最高速度为330km/h，南段为350km/h。 6 表5 法国高速铁路的主要几何参数 最小曲线半径(m) 线间距(m) 线路 最大坡度 TGV巴黎-东南线 4000(3200) 35‰ 4.20 TGV大西洋线 4000(3200) 25‰ 4.20 TGV-地中海线 7000 35‰ TGV东部线 7200 (括号中数字为困难区段的参数) 目前，法国运营中的高速铁路新线总长为1568km。除此之外，法国还有经过改造运营速度可以达到或超过200km/h的既有线近约400km。因此，法国目前共有高速铁路线约2000公里。 需要指出的是，为了扩大高速列车的服务范围以吸引客流，TGV高速列车不但在高速铁路新线上行驶，还行驶到既有线上，包括经过改造、允许速度达到和超过200km/h以及未经改造、允许速度低于200km/h的既有线。新线加上这些既有线统称TGV线路，总长约7000km。2002年前5个月，TGV运输运量占法国国营铁路总运量的63%之多。 TGV东南线的高速铁路自1981年投入商业运营以来，运量增长了90%。到1996年底，该线完成了2.6亿多人次的客运量。1984年，TGV东南高速铁路完全开通的第一年，经营结果即出现盈余。1991年，高速线客运收入为50亿法郎，纯利润高达19.44亿法郎。该年年底，东南线经营的财政收入偿还了包括高速列车购置费用的全部债务。 TGV大西洋高速线完全开通的第一年(1991年)经营也获利，当年的客运收入为36.52亿法郎，纯利润达到7.94亿法郎。自1989年部分线路开通以来，客运量持续增长。根据1996年统计，客运量比开通时增长了30%，该线路共完成客运量达到1.38亿人次。截止到2000年，东南和大西洋两条TGV线路运营收入的赢余，已经全部偿还了这两条线路的建设和车辆购置费用。在铁路运输，特别是铁路客运方面非常不景气的欧洲，这是非常难能可贵的。 TGV北方高速线的开通具有很重要的政治意义。这条线路是涉及五个国家(法国、英国、比利时、荷兰和德国)，连接巴黎,伦敦,布鲁塞尔,阿姆斯特丹,科隆的法国境内重要通道，运量成倍增长，经济效益显著。里尔大约有20万平方米的建筑面积已经被开发用作各种服务设施、办公及商业区等。由于里尔的特殊地位，这些建筑设施为来自欧洲其他国家和地区的旅客中转换乘提供服务。正是由于高速铁路，使得处于里尔附近的夕阳工业地带正在逐渐地变成新兴产业 7 地区，高速铁路为这个地区带来了显著的社会经济效益。 高速列车运营线路的开通以及所带来的效应，改变了铁路公司干线长途旅客运输的结构，SNCF利用20%的线路、25%的车辆装备开行高速列车，即获得了52%的营业收入，TGV已成为法国铁路运输业的主要经济支柱。TGV带来的发展机会是明显的，每投资10亿法朗，即创造出3500个就业机会。除此以外，由于高速铁路缩短了旅行时间，从而为人们创造了新的动态观念，使人们可以重新对周围的环境与地域概念进行设计，距离将不再以公里计算，而是以时间计算。 2.2.2 法国建设中的高速铁路 1989年时，法国铁路制定长远发展规划，要在今后20年内把高速铁路新线扩大到4800km，高速列车的通车里程达到11000km。计划包括16个项目，有的项目目前已经完成。总投资达540亿法郎(1994年价格)，其中基础设施投资200亿法郎，机车车辆340亿法郎。 图4 法国高速铁路网(2001年) 8 目前，法国正在建设中的高速铁路新线总长约1900km，主要包括: (1)TGV东部线，从巴黎到法国东部的斯特拉斯堡，全长450km，设计最高速度350km/h，计划于2006年通车。 (2)TGV阿基坦线，从图尔到波尔多，全长361km，计划2005年通车。远期将与西班牙高速铁路接轨。 (3)TGV莱因河,罗讷河线，长度425km，目的是把TGV东欧线与TGV巴黎东南线连接起来，并且通向瑞士/法国边境，把里昂与斯特拉斯堡连接起来。 (4)从里昂通向意大利都灵，长度为250km的高速线。计划于2005年完工。 (5)从蒙彼利埃到巴赛罗那的高速线，长度340km。计划2005年完工。 另外，已列入规划，将来计划要修建的高速铁路线总共还有10条左右。 2.2.3 法国运营中的高速列车 法国运营中的高速列车主要有5种(见表6)，其中TGV-P为第1代高速列车，TGV-A, TGV-R,EuroStar等是第2代列车，TGV-D双层列车是第3代列车。 表6 法国铁路运营中的高速列车 功率最高速度长度开始运营型号 编组 定员(人) (kW) (km/h) (m) 时间 TGV-P 6500 270 2动8拖 368 1981 TGV-A 8800 300 2动10拖 237.6 485 1989 TGV-R 8800 300 2动8拖 200.2 377 1993 TGV-D 8800 300 2动8拖 200.2 545 1996 EuroStar 12200 300 2动18拖 393.7 794 1994 图5 法国第3代高速列车——TGV-D双层高速列车 9 另外，法国阿尔斯通公司与法国铁路合作正在研制、开发一种新的第4代高速列车，这将是第一列采用铰接式转向架的动力分散式高速列车。AGV放弃了TGV系列高速列车传统的交流同步传动技术，而采用符合世界潮流的交流异步传动技术，变流器则采用比GTO更先进的IGBT半导体变流器。 AGV的主要参数是:最高速度350km/h;列车功率7600kW;列车总重 336t;最大轴重17t;列车定员359人。 法国铁路运营中的高速列车都是采用动力集中方式的，与动力分散形式相比，这种方式的列车的最大轴重较大，客车的结构相对比较简单，技术上也相对比较容易制造。法国高速列车的一个特点是全部采用铰接式转向架，即相邻的两节车辆共用一个转向架，两节车厢在转向架上连接。这种连接方式的优点是列车的整体性较好。曾经有一列高速列车在运行中脱轨，但是没有发生颠覆事故，这与绞接式车体连接方式有很大关系。另外，铰接连接方式的列车转向架数量较少，因而列车总重较轻。但是因为轴数也少，所以平均轴重较重。采取铰接方式，列车解编比较麻烦。 法国高速列车的另外一个特点是，除第一代TGV-P高速列车采用传统的直流牵引电动机外，其他高速列车都采用交流无换向器同步电动机作为牵引电动机。与直流电动机相比，这种电动机功率大，重量轻。与交流异步电动机相比，它的控制电路相对比较简单。 在高速列车的国际市场上，法国的高速列车是最成功的。西班牙、韩国高速铁路的高速列车都是引进法国TGV高速列车的技术。澳大利亚曾经计划建设的高速铁路原定也要引进法国TGV技术。据分析其主要原因是法国的TGV大西洋高速列车早在1989年就达到515.3km/h这个惊人的世界铁路速度记录，并在世界上最早实现了300km/h的运营速度。而其竞争对手，日本的高速铁路虽然诞生最早，但是其高速列车中唯一运营速度能够达到300km/h的是500系，1996年才正式投入运营。另外一个竞争对手，德国ICE高速列车直到1991年才投入运营，并且其最高设计速度为280km/h，实际运营速度仅250km/h。因此，法国TGV系列高速列车抢得了先机。另外，TGV高速列车比较早就开始批量生产，成本也较低。 2.3 德国 德国铁路也有高速行车的传统。早在1903年，德国铁路一辆电动车就曾经在试验中达到 210km/h的速度。到20世纪60年代，德国旅客列车的最高速度 10 普遍达到160km/h，有些列车甚至达到200km/h。 德国铁路工业比较发达，技术先进。早在20世纪60年代，就开始研究先进的交-直-交电传动方式，并在70年代研究成功，并试制成采用交-直-交电传动的电力机车和内燃机车。德国铁路和德国联邦政府还一直重视轮轨动力学方面的理论研究，从20 世纪70年代起就开始从事这方面的研究和试验，为后来开发高速列车奠定了基础。 2.3.1 德国运营中的高速铁路 1971年，德国开工建设第一条高速铁路新线——汉诺威—维尔茨堡高速线(327km)，之后又开始修建第二条高速新线——曼海姆—斯图加特高速线(99km)。这二条高速新线于1991年同时通车运营。1998年，264km的柏林—汉诺威和180km长的科隆—莱因/美因(法兰克福)高速线建成通车。这样，德国高速铁路总长目前达到900km左右。 与日本和法国的高速铁路不同，德国高速铁路是按客货车混跑的原则而设计的。德国高速铁路新线的几何参数如下: 最小曲线半径:7000(5100)m 最大坡度:12.5‰(科隆-法兰克福/美因线为40‰) 线间距:4.50,4.70m 设计速度:280,300km/h 除了近900km设计速度280-300km/h的高速新线外，德国还有约700km 最高允许速度达到200km/h的经过改造的既有线。因此，德国的高速铁路包括新线和速度达到200km/h的既有线，总长1570km左右。这里需要指出的是，与法国一样，ICE高速列车不但在高速新线上行驶，也在经改造的和未经改造的既有线上行驶(速度达到或未达到200km/h)，这些行驶ICE高速列车的线路都可以称做ICE线路，总长达3200km。 表7 德国运营中的高速铁路 最高速度线 路 长度(km) 开始运营时间 开行列车 (km/h) 汉诺威,维尔茨堡 327 1991 280 ICE1,ICE2 曼海姆,斯图加特 99 1991 280 ICE1 柏林,汉诺威 264 1998 280 ICE1,ICE2 科隆,莱因/美因(法兰克福) 180 2002 300 ICE3 11 2.3.2 德国建设中的高速铁路 德国目前正在建设的高速铁路线共有600多km(见表8)。另外，德国铁路远景规划还要建设三条高速新线，长度约200km。德国高速铁路网见图6。 表8 德国建设中的高速铁路 线路 长度( km) 计划开通时间 纽伦堡-因戈尔施塔特 90 2004 卡尔斯鲁厄-奥芬堡 70 2005 莱比锡-里希特费尔 190 2005 汉堡-柏林(改造线) 286 2005 图6 德国高速铁路网 2.3.3 德国运营中的高速列车 如同法国铁路的高速列车都是TGV系列一样，德国铁路的高速列车都是ICE系列。ICE试验型列车诞生于1985年，曾经于1988年5月达到406.9km/h的试验速度，是世界铁路上首次突破400km/h速度的高速列车。1989年12月，又以480km/h的速度打破了法国TGV高速列车当时创造的世界列车最高速度记录。 ICE1高速列车于1991年正式投入运营。由于德国早在20世纪60年代就开始研制开发新型的三相交流异步传动技术，并在20世纪70年代研究成功，在交 12 流异步传动方面具有技术优势。ICE系列列车一开始就都采用了这种先进的传动技术。第一代ICE1和第二代ICE2都采用了动力集中方式，它们的最高设计速度都是280km/h，但是实际运营中考虑到环境保护(主要是噪声)的需要，速度都限制在250km/h。只有当列车晚点需要赶点时，才把速度提高到280km/h。第三代ICE3高速列车则改为动力分散型式，最高运营速度也提高到330km/h。 ICE3于2000年春季在汉诺威世界博览会上开始商业运行。同年11月，开始在法兰克福,科隆,阿姆斯特丹线上进行商业运行。科隆,法兰克福/美因线通车后，ICE3也在该线上运营。德国高速列车主要技术参数见表9。 图7 德国ICE3 高速列车 表9 德国高速列车主要参数 最高速度列车名称 功率(kW) 编组 定员(人) 开始运营时间 (km/h) ICE1 9600 280 2动12/14拖 669/759 1991 ICE2 4800 280 1动7拖 393 1997 ICE3 8000 330 4动4拖 404 2000 2.4 意大利 2.4.1 意大利运营中的高速铁路 意大利是欧洲最早建设高速铁路的国家之一，早在20 世纪60年代就研究修建高速铁路。1970年正式开工建设罗马—佛罗伦萨(Direttissima)高速铁 13 路，长度262km，设计速度250km/h。虽然长度不算很长，但由于种种原因(例如政府更替太频繁，建设资金经常不到位，环境保护者反对的呼声强烈等)，一直拖到1992年才全部完工正式通车，整整花费22年时间，成了典型的胡子工程。目前，意大利运营中的高速铁路就此一条。 罗马—佛罗伦萨高速铁路的主要几何参数: 最小曲线半径: 3000m 最大坡度: 8‰ (困难区段可以增加到8.5‰) 线间距: 4.00 , 4.30m 由于这条线路是在20世纪60年代开始设计，是欧洲第一条高速铁路，世界上也只有日本的东海道新干线可以借鉴。而东海道新干线的设计标准也不高，线路设计速度只有240km/h(列车实际运营速度只有210km/h)。所以罗马—佛罗伦萨高速铁路的技术标准不高，允许最高速度只有250km/h。目前正在改造之中，要把最高速度提高到300km/h，与第二代高速铁路匹配。 2.4.2 意大利建设中和计划中的高速铁路 1986年，意大利铁路制定高速铁路发展规划，要把从米兰到那不勒斯的南北大干线和从都灵到威尼斯的东西大干线建设成高速铁路，再加上米兰到热那亚的高速铁路，共建成总长超过1200km的高速铁路网。 意大利政府于20世纪90年代初批准了这个规划。为了规划的实施，意大利铁路专门成立了高速铁路公司(TAV)。政府同意提供高速铁路建设资金的40%(其余由TAV公司自行设法筹集)，批准建设以下高速铁路，见表10。如果把已经建成的罗马-佛罗伦萨高速铁路称为第一代高速铁路，那么这些高速铁路可以称为第二代高速铁路。 表10 意大利正在建设和计划要建设的第二代高速铁路 线 路 长度(km) 开工时间 计划完成时间 罗马,那不勒斯线 204 1994 2003 佛罗伦萨,博洛尼亚线 92 1996 2007 博洛尼亚,米兰线 182 2000 2006 米兰,都灵线 125 2001 2006 米兰,维罗纳线 148 2000年批准 帕多瓦,威尼斯线 2000年批准 米兰,热那亚线 已制定计划 14 除个别区段外，这些建设中和计划要建设的高速铁路的设计允许最高速度都是300km/h，总长度约1130km。这样，到2015年前后，当所有的高速铁路线都建成以后，意大利高速铁路网总的规模可以达到近1400km。 意大利第二代高速铁路的主要几何参数: 最小曲线半径: 7000m(困难区段可以到5450m) 最大坡度: 18‰ 线间距: 5.0m 意大利第二代高速铁路为客货混运型，高速旅客列车的最高速度可以达到300km/h，货物列车速度可以达到160km/h，线路允许轴重为18t。 图8 意大利高速铁路网(2002年) 2.4.3 意大利运营中的高速列车 (1)Pendolino摆式列车 20世纪60年代中期，英国、法国、德国、意大利、瑞典、加拿大等国先后开始研究摆式列车技术。目的是不对线路设施进行重大改造，而仅对机车车辆进行改造，以提高列车行车速度，以期大幅度降低改造费用。 摆式列车的原理是列车在通过曲线区段时，车体自动向曲线内侧倾斜，以补 15 偿一部分欠超高，减少乘客的不舒适度，从而可以提高列车通过曲线的速度，进而提高列车的旅行速度。在曲线区段越多的线路上，摆式列车的提速效果越好。 根据车体倾摆原理的不同，摆式列车有主动式和被动式两种。主动式是通过安装在头车前转向架上的传感器发出即将进入曲线区段的信号，车载计算机进行计算、处理控制液压或电动机构使车体倾斜。而被动式摆式车体则是使车体的摆动支点远远高于其重心，因而列车通过曲线时，车体下部向外摆，而上部则向内摆。主动式摆式车体技术较复杂，但是提速效果较好，可以提高曲线通过速度30%以上，因此列车的平均旅行速度能得到提高。 由于技术难度较大，英国、法国、德国等纷纷放弃这项研究。而意大利、瑞典、加拿大、西班牙等国终于获得成功。 主动式摆式列车以意大利的Pendolino(ETR 450、ETR 460等)、瑞典的X2000为代表。被动式以西班牙的Talgo Pendular为代表。 意大利经过十多年努力，于1975年试制出第一列ETR401列车——意大利第一代Pendolino摆式列车。经线路试验，提速效果不错。德国、芬兰、捷克、波兰等欧洲国家，都纷纷引进意大利的Pendolino技术。 1988年，第二代Pendolino——ETR450投入使用，这是第一种正式生产的摆式列车。1994年，第三代Pendolino——ETR460投入运营，它采用了GTO控制的交流异步电传动技术。 图9 正在通过弯道的ETR 460摆式列车 ETR460的主要技术参数: 最高速度: 250km/h 功率: 6000kw 16 编组形式: 6动3拖 列车长度: 236.6m 定员: 458人 这两种摆式列车在意大利的干线铁路，包括罗马,佛罗伦萨高速铁路线上开行，行车速度可以达到250km/h。 意大利Pendolino摆式列车在速度200km/h以上的国际摆式列车市场上，占据了70%的份额，德国、芬兰、瑞士、法国、西班牙、美国、英国都引进了这种列车。此外，意大利还生产了用于国际运输的ETR470和ETR480摆式列车。 (2)ETR 500高速列车 20世纪80年代中期，意大利在决定建设T字形高速铁路网的同时，开始研制在高速专线上行驶、最高速度可以达到300km/h的非摆式车体的高速列车。经过近十年努力，1995年第一列ETR 500高速列车试制成功并投入使用。 与德国的ICE高速列车一样，ETR 500采用了GTO控制的交流异步电传动技术和普通的车钩连接技术、动力集中编组形式、客车采用铝合金车体结构。ETR 500最高设计速度300km/h，试验速度达到了319km/h。由于意大利既有的高速铁路——罗马-佛罗伦萨线的最高允许速度只有250km/h，所以，ETR500目前在运营中最高速度只达到250km/h。目前，意大利铁路的ETR500、ETR 460和ETR470等列车，提供了被冠以“意大利欧洲之星(EuroStar Italia)”这个品牌的优质优价服务。 图10 意大利ETR 500高速列车 17 ETR500的主要技术参数: 列车功率: 8800kW 最高速度: 300km/h 编组形式: 2动11/14拖 列车长度: 327.6m/404m 定员: 594人 ETR500的技术指标不算低，但因为它问世较晚，又没有很多机会在实践中经受考验，所以，到目前为止在国际市场上还没有打开局面。 2.5 西班牙 2.5.1 西班牙运营中的高速铁路 西班牙的铁路工业技术水平在西欧国家中不算太出众。1984年，国际展览局决定1992年的世界博览会在西班牙的塞维利亚举行。西班牙即计划要建设首都马德里到塞维利亚的高速铁路。1987年正式动工，1991年底建成。1992年4月随塞维利亚世博会开幕而通车。 这条高速铁路长度为417km，采用标准轨距(西班牙既有铁路都是宽轨铁路)，按高中速列车混跑、客货车混运的原则设计，主要开行AVE高速列车(速度300km/h)和TALGO200摆式列车(速度160/200km/h )以及少量140km/h的货物列车。 马德里—塞维利亚高速铁路的主要几何参数: 最小曲线半径: 4000m(困难区段可以为3250m) 最大坡度: 12.5‰ 线间距: 4.30m 马德里—塞维利亚高速铁路的造价是730万美元/公里，是20世纪80年代欧洲造价最低的高速铁路(法国TGV大西洋铁路是850万美元/ 公里，德国两条高速铁路高达2770万美元/公里)。 为了最大程度地提高服务质量，以吸引客流。自1994年9月11日起，西班牙国家铁路公司(RENFE)决定实行延误补偿的承诺——只要是因公司原因造成AVE高速列车延误超过5分钟，将票价的全部金额返还给乘客。 这一措施是为保证AVE列车的正点率而制定的。AVE列车自1992年4月投入运营以来，其准时率已达99%。1997年上半年，马德里—塞维利亚运行的5671 18 列高速列车，准时率达到99.51%(以3分钟误差范围为界)。 因此，这条高速铁路吸引了很多客流。1994—1997年期间，高速铁路的运输量增长了22.6%，而同期其他运输方式的增长仅为10.7%。这一期间，AVE、Talgo200列车旅客运输量的年平均增长率达到了7%。1996年，高速铁路运量占RENFE长途旅客运量21%的份额，1997年占RENFE旅客总运量9%的份额。1997年起(正式运营仅5年)，马德里,塞维利亚高速铁路开始盈利，比计划整整提前1年，获得了很好的社会和经济效益。为此，西班牙国营铁路获得了1998年欧洲质量管理基金优秀奖。 2.5.2 西班牙建设和计划中的高速铁路 1994年，西班牙又决定修建第二条高速铁路——马德里—巴塞罗那高速铁路。1995年正式动工，目前正在建设中。同时，巴塞罗那—巴伦西亚—阿利坎特高速铁路也在建设中。2000年，西班牙政府制订了2002-2007年国家交通运输基础设施规划。政府提出了关于铁路建设的指导性 意见 文理分科指导河道管理范围浙江建筑工程概算定额教材专家评审意见党员教师互相批评意见 ，即建设高速铁路网，对现有路网进行改造并完成地区铁路网建设。根据这一指导性意见，西班牙国家铁路公司RENFE、路网公司(GIF)会同西班牙公共事务及运输部，制订了2000-2007年西班牙国家铁路建设投资规划。规划要达到的目标是缩短乘客旅行时间，具体目标如下: ——从首都马德里到任何其他省会城市的时间不超过4小时; ——从巴塞罗那到任何其他省会城市的时间不超过6小时30分钟; ——在运输市场上，将铁路所占的市场份额提高到30%。 为将来与整个欧洲路网连接的方便，在建和计划修建的高速线，都采用统一的标准轨距(1435mm)，形成全国“Y”型高速铁路网。西班牙运营、在建和规划中的高速铁路见表11，高速路网见图11。 表11 西班牙的高速铁路 线路 长度(km) 最高速度(km) 开工时间 通车时间 马德里—塞维利亚 471 300 1987 1992 马德里—巴赛罗那—760 350 1995 2004(计划) 西法边境 巴赛罗那—巴伦西亚523 220 2004(计划) —阿利坎特* 萨拉戈萨—毕尔巴鄂 规划中 —法国边境 19 雷阿尔—里斯本 规划中 巴伦西亚—马德里— 规划中 瓦利阿多里德* 塞维利亚—韦尔瓦* 规划中 塞维利亚—加的斯* 规划中 塞维利亚—马拉加 规划中 注:* 为经过改造的允许行车速度达到200km/h的既有线 图 11 西班牙的高速铁路网 2.5.3 西班牙运营中的高速列车 (1) 马德里—塞维利亚线的高速列车 按照西班牙的科技和工业实力，很难在短短几年内独立开发出自己的高速列车，只能走引进国外铁路先进技术的道路。西班牙政府通过宏观调控和干预，采取技贸合作、技术转让、合资建厂、组建跨国集团公司等多种形式，改造和重建机车车辆工厂，从国外引进先进技术为己所用。同时，又对本国的民族工业加以扶持和保护。经过招标，1998年3月，西班牙国家铁路公司与法国阿尔斯通公司为首的集团签订了购买24列AVE高速列车的 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 。阿尔斯通购买了西班牙Meinfesa、MTM和ATEINSA三家公司的股份，组成一个新的国际集团。在这个集团公司中，阿尔斯通占55%股份，三家西班牙公司各占15%的股份。 20 AVE高速列车是由新成立的阿尔斯通国际集团在法国TGV-A列车的基础上，按西班牙铁路的条件和要求进行改进设计而成。原先的三家西班牙公司进行现代化改造，但仍保留各自的生产特点和产品范围，成为阿尔斯通集团公司在西班牙的机车车辆生产基地。根据它们各自的专长，MTM主要分工生产AVE的动车(包括牵引设备和转向架)，Meinfesa生产一部分牵引设备，ATEINSA和一家西班牙独资公司CAF则负责生产AVE的客车。 按协议，24列车的前4列和后4列的8节动车在法国制造。其他动车及客车将由阿尔斯通国际集团和 CAF公司在西班牙制造。AVE高速列车的主要技术参数如下: 最高速度: 300km/h 列车功率: 8800kW 编组形式: 2动8拖 动力配置: 两端集中 连接方式: 铰接式 定员: 329人 图12 西班牙AVE高速列车 在供电设备和通信信号系统方面，马德里—塞维利亚高速铁路则引进了德国的技术。供电系统包括接触网由德国西门子公司负责设计、提供和安装。接触网为德国Re-250改进型，适应列车速度300km/h。 21 信号系统采用德国的调度集中、LZB列车自动控制以及电子联锁设备，对高速列车实行自动化管理。系统由西门子公司总承包，Alcatel-SEL公司提供部分设备及参与系统集成。 因为马德里—塞维利亚高速铁路的设计原则是客货混运和中、高速列车混运型，除了AVE高速列车，还要开行跨线行驶的Talgo摆式列车，所以，西班牙铁路还同时向以西门子为首的德国-瑞士-西班牙跨国集团订购了75台S252三相交流传动电力机车。这种机车的持续功率5600 kW，最高速度220km/h。参加S252机车项目的有德国的Krass-Maffei, Thyssen-Henschel, ABB, 西班牙的CAF以及已经并入阿尔斯通的西班牙Macosa公司等。15台机车在德国制造，60台在西班牙制造，其中Macosa 负责制造45台，CAF制造15台。 西班牙马德里—塞维利亚高速铁路从1992年通车运营以来，开行的高速列车从最初的每天6对增加到1999年的每天19对，并从1997年起开始盈利。 (2) 引进世界上技术最先进的高速列车 为了把西班牙的高速铁路融入欧洲高速铁路网，从上世纪90年代以来，西班牙又在积极建设马德里—巴塞罗那—西法边境的高速铁路，长度达760km，设计最高速度可达350km/h。 为了在马德里—巴塞罗那—西法边境的高速铁路上开行高速列车，西班牙铁路决定通过国际招标，购买26,40列高速列车。经过剧烈竞争，结果于2000年决定由德国西门子公司和西班牙Talgo-Adtranz集团(西班牙Talgo公司与德国Adtranz公司在1998年签订协议进行合作，以便参与投标。后来Adtranz被Bombardier收购，Talgo-Adtranz集团改称为Talgo-Bombardier集团)各提供16列高速列车。Talgo-Bombardier集团以Talgo为首，负责设计制造高速列车的客车。西班牙Talgo公司在独立车轮铰接式走行装置及被动式摆式车体客车方面具有独特的经验。而动车则由庞巴迪公司负责。这家总部在加拿大的公司，本来专长只是制造铁路客车，现在通过并购Adtranz公司，对设计制造三相交流传动的动车，可以说是轻车熟路。庞巴迪公司负责提供动车、IGBT逆变器控制的三相交流异步传动设备、列车控制及通信设备等。 新列车命名为Talgo350，列车两端各有一节4000kW 的动力车，中间最多可以有12节客车。大型挤压铝合金焊接车体及制动系统、部分机械部件等由德国Krauss-Maffei公司负责提供。Talgo350的客车沿袭了Talgo客车的传统:采用独立车轮的单轴走行装置，被动式摆式车体。按照Talgo与庞巴迪公司之间的协 22 议，16列Talgo 350列车将分别在西班牙Talgo工厂和德国的庞巴迪工厂制造。32节动车中，前4节动力车完全在德国制造，接下来的6节动力车将在德国和西班牙之间分别制造，但西班牙参与制造的比例逐渐增加。其余22节动力车则基本上完全在西班牙的Talgo工厂内制造。至于客车则全部由西班牙的Talgo工厂制造。 另外，西班牙国营铁路与德国的西门子公司签订合同，为马德里—巴塞罗那—西法边境高速铁路提供16列Velaro E高速列车。这种列车是以德国铁路的ICE 3高速列车为原型，经过适当改进而成。列车编组形式为4节动车加4节拖车，共有8根动轴和8根从轴。 除此之外，西班牙的CAF公司还与阿尔斯通公司合作为马德里—巴塞罗那—西法边境高速铁路提供I-250高速列车,用于该线路的短途区段。 通过两次技术引进，以及消化吸收。西班牙Talgo公司的有关负责人声称，“我们正在走向一个非常重要的阶段，西班牙将有能力设计、制造可以与法国TGV、德国ICE和意大利ETR相媲美的高速列车。” 图13 西班牙订购的两种新型高速列车 (左图为Valero E,右图为Talgo 350) 西班牙马德里—巴塞罗那—西法边境高速铁路订购的高速列车的主要参数，见表12。 表12 西班牙订购的高速列车 型 号 Talgo 350 Velaro E I-250 制造厂商 Talgo-Bombardier 西门子 CAF-Alstom 轨距 ( mm) 1 435 1 435 1 435 电流制 25 kV，50Hz 25kV，50Hz 25kV，50Hz 传动方式 三相交流异步 三相交流异步 三相交流异步 传动控制 IGBT逆变器 GTO逆变器 GTO逆变器 23 列车总功率(kW) 8 000 8 800 4 000 最高速度(km/h) 350 350 270 编组 1M+12T+1M M+T+M+T+T+M+T+M 4M 列车全长(m) 200.0 200.2 101.7 定员 318 404 237 最大轴重(t) 17 不详 17 2.6 欧洲高速铁路网 除了上述几个欧洲国家外，其他一些欧洲国家也有高速铁路。英国633km的东海岸干线中303km长的伦敦,约克段，IC225列车的最高速度可以达到200 km长的西海岸干线(伦敦,格拉斯哥)正在改km/h，可以认为是高速铁路。850 造，将行驶最高速度225km/h的摆式列车。 瑞典发展高速铁路主要是改造既有线，开行自主开发的X2000摆式列车。这种摆式列车的最高速度可以达到210km/h。开行X2000摆式列车的既有线线路总长达到2700多km，其中最高速度达到200km/h的有斯德哥尔摩—马尔默和斯德哥尔摩—哥德堡两条线路，总长为1080km。除此之外，荷兰、比利时也有少许高速铁路，与法国、英国、德国的高速铁路联成PBKA高速铁路网开行Thalys国际高速列车。 欧盟为了实现欧洲一体化，正在致力于建设一个统一的欧洲高速铁路网。 km，预计到2010年将增加到6000km，2002年底，欧洲高速铁路新线总计有3260 到2020年将达到约10000km。2003年、2010年、2020年的欧洲高速铁路网分别见图14、图15和图16。 2002年时，欧洲几个国家高速铁路新线情况如下: 法国: 1520km 德国: 796km 西班牙: 471km 意大利: 246km 比利时: 142km 法国/英国: 52km 丹麦/瑞典: 18km 丹麦: 15km 总计: 3260km 24 图14 2003年的欧洲高速铁路网(2003年1月) (—高速新线 —改造的既有线 —2020年的高速路网) 图15 2010年的欧洲高速铁路网 (—高速新线 —改造的既有线 —2020年的高速路网) 25 图16 2020年的欧洲高速铁路网 (—高速新线 —改造的既有线) 2.7 其他国家和地区的高速铁路 2.7.1 韩国 (1)韩国建设高速铁路的背景 韩国是个半岛国家，地形以山区为主、少许为山间丘陵或平原。首都汉城是全国第一大城市，位于南北走向半岛的西北部。国内第二大城市釜山位于半岛东南部，是韩国最大的港口城市，南部地区的经济和贸易中心。由汉城经大田和大丘至釜山的交通走廊是韩国人口密集、经济最为发达的地区，沿线集中了韩国人口的71,，国民生产总值占全国的75,。客运量占全国的86,，货运量占全国的70,。 汉城—釜山既有通道的交通方式，有内燃牵引的双线铁路、双向四车道的高速公路以及航空运输。随着经济的迅猛发展，1989年整个通道的客货总运量比运能高出37%。既有铁路线上运行的列车对数已达138对，再无潜力可挖。且既不能满足客运量的需求，也使货物运输处于紧张状态。 26 汉城—釜山高速公路每日正常的车辆通过能力为4.8万辆。截至1996年，部分区段的车辆通过量已达到7.5万辆,11万辆，丧失了高速公路的机能。 由于交通拥挤，给国民带来了极大的不便，同时物流费用上涨，其费用已占销售额的17.3%和GNP的14.3%，为世界发达国家的1.5倍，大大削弱了出口主导型的韩国产业的对外竞争力。如不尽快采取措施，解决该通道内的交通难的问题，韩国经济的持续发展将会受到严重的影响。 为了解决汉城—釜山通道的交通难问题，政府委托国内外研究部门进行了大量的现场考察和技术探讨。通过对高速铁路、一般铁路、高速公路建设方案的比较，从运输能力、速度、安全、能源消耗等方面进行综合考虑，做出了修建高速铁路是解决交通难问题的最佳方案的结论。1990年，政府决定修建汉城—釜山高速铁路，实现运输通道扩能。 ,2,汉城—釜山高速铁路 为建设412km的汉城—釜山高速铁路，韩国专门成立了高速铁路建设管理局(KHRC)，全权负责该高速铁路的建设。土木工程和轨道建设主要由韩国的建筑集团承担。 1992年6月，以天安,大田间57km的线路作为试验段先期开工。目前，高速铁路正在积极施工之中。第一段工程，汉城,大丘段预定于2003年底完工。第二段工程，大丘,釜山段已经于2002年开工，按计划应该在2008年完工。届时，汉城,釜山高速铁路可以全线通车，高速列车从汉城到釜山只需要1小时56分。韩国高速铁路网见图17。 图17 韩国高速铁路网(2002年) 27 汉城—釜山高速铁路的主要技术数据: 最大坡度 15‰,25‰ 最高设计速度 350km/h 最高运营速度 300km/h 轨距 1435mm 线间距 5m 最小曲线半径 7000m 钢轨 60kg/m(焊接长钢轨) 25kV，AC 供电制式 最大轴重 20t ，韩国还规划修建两条高速铁路:一条是由大田经光州到木浦的湖南高此外 速铁路;另一条是汉城到江陵的东西高速铁路。 (3)高速列车 韩国的机车车辆工业直到20世纪70年代才初步建立起来，到80年代也只能生产一般水平的机车车辆。高速机车车辆及通信信号等系统按韩国的科技和制造业实力，很难独立自主地完成，于是决定引进国际先进技术，在国际上进行招标。KHRC决定签订一份单独的合同，覆盖所有最重要的机械和电气系统，其中包括机车车辆、牵引供电系统以及列车控制系统，统一称作核心系统。 韩国深知，预算150亿美元的汉城—釜山高速铁路是韩国有史以来最大的一项工程。如果采取正确的策略，不但可以打破法、德、日等国在高速铁路上的技术垄断，获得高速铁路成套技术，还可以大大压低投资。于是，韩国政府各部门协调行动，由KHRC具体操作。 1989年7月，韩国政府组织了以交通开发研究院为主、由有关国家和国内技术部门参加的“京釜高速铁路技术调查小组”，开展调查研究工作，并在此基础上制定符合韩国国情、价格合理的车辆引进招标方案。1990年8月，又组织了由产业界、学术界、研究部门、金融界及法律部门的专家参加的“高速铁路咨询委员会”，对招标方案进行了研究。 1991年5月，韩国邀请了与高速铁路技术输出国无任何关系、但对国际大型工程有丰富经验的美国Bechtel公司进行咨询。1991年8月1日，召开了第5次促进委员会会议，批准了“高速铁路车辆引进”招标计划。8月6日，召开了与招标内容有关部门的局长会议，补充了国产化计划等内容。8月14日，制订 28 了国库支援、财政融资、发行债券等资金筹措法案。8月20日，美国Bechtel公司对招标书的最后内容进行了综合性的研究与审议，并于8月26日把招标 通知 关于发布提成方案的通知关于xx通知关于成立公司筹建组的通知关于红头文件的使用公开通知关于计发全勤奖的通知 书发给了高速铁路三大保有国。1992年1月31日，法国阿尔斯通公司、德国西门子(西门子)公司、日本三菱(Mitsubishi)公司均参加了投标。 1991年1月31日三国公司投标时，均对招标书外附加条款提出了意见。考虑到招标内容的不完善，6月16日与三国公司协商修改了评估办法，不过其内容仍不能使各方满意。 1992年2月,1993年8月19日期间，标书内容经过了6次修改和18次的补充，随着条款的修改，引起了三国公司之间的竞争。1993年6月15日，向法国和德国公司发送了第6次(最后一次)招标书，引起了他们之间的竞争并使大幅度降价。最后，1993年8月20日，法国公司以最低价格和合适条件被选中。 韩国高速铁路建设公团于1993年8月20日公布法国阿尔斯通公司为中标者。然后经8个月的谈判，于1994年4月14日达成协议，6月14日正式签订了车辆购置合同。 在车辆的招标采购期间，韩国高速铁路建设公团始终把维护国家利益作为签订合同的基本出发点，在谈判期间一直没有排除同德国西门子公司进行谈判的可能性，把主动权始终掌握在自己手里，从而取得了技术转让及国产化、提高车辆性能、降低车辆价格等方面的成果。车辆购置合同的要点如下: ?价格 法国阿尔斯通公司最初报的最高价格为36.8亿美元。经过激烈的谈判，当第6次报价时，把价格降到23.3亿美元。在谈判过程中，阿尔斯通公司以提高车辆性能及技术转让为理由，要求提价，但适得其反，最后又降低价格2.684亿美元，以21.16亿美元达成了协议。这比德国公司提出要降10%的价格还低。 ?技术 法方将协助担任国产化任务的韩国企业取得国际质量标准体系(ISO9000系列)许可证，严格按国际铁路联盟(UIC)等国际规范进行长时间的列车试运行，直到列车正常运行。 阿尔斯通公司还将根据韩国的要求，对车辆进行必要的改进。 ?技术转让及国产化 技术转让合同是根据总合同条款，由韩国国内企业与法国阿尔斯通公司个别签订的合同。合同规定，阿尔斯通公司拥有的TGV全部技术转让给韩国。在具 29 体执行过程中，其中的设计、制造、试验和施工方面的技术转让给韩国企业，各系统间的衔接及工程技术、营运、维护等方面的技术转让给公团。 根据两国企业之间的技术转让合同，阿尔斯通公司应确保韩国企业的制造和销售权，韩国企业事后可以打入国内外高速铁路市场。今后，韩国企业对国内工程享有独占销售权。另外，除了阿尔斯通公司与特定公司因技术合作而享有独占权的北美、欧洲地区之外，在世界其他市场上享有(该公司)高速铁路系统的销售权。即使在北美、欧洲地区也可视合同规定产品及条件，经协商允许打入。 与此同时，合同还规定，允许韩国参与法国正在进行的新时代高速铁路的研究开发项目。允许从与阿尔斯通公司有关的研究部门及大学取得高速铁路的基础技术和新技术，并把它应用于韩国新型高速铁路的研究与开发中。 日本集团首先被排除的原因，一方面是其报价太高，不但高于法国TGV，甚至高于德国的ICE。其次，日本不愿意转让核心技术。此外，这里还掺杂了政治上的因素——韩国与日本两个民族在历史上的恩恩怨怨。因此，真正的竞争实际上是在法国和德国的两大集团间展开。 德国虽然表示愿意向韩国转让ICE技术，并可以联合向第三国出口高速列车，还可以向韩国提供贷款。但是ICE的技术指标不如TGV，其设计速度280km/h，实际运行速度只有250km/h。而TGV-A和TGV-N已经达到300km/h;其二，ICE的定员只有770人，而韩国要求在1000人左右;其三，ICE高速列车在运行中曾发生过车门脱落事故，并有1/4 的列车发生过晚点。 由于以上原因，特别是法国愿意向韩国提供更加优惠的财政援助和技术转让条件，加上在外交、舆论及公关方面的工作做得比较到位，使得法国最终获得了胜利。1993年8月20日，韩国运输部长宣布已经选定以GEC-Alsthom为首的法国集团作为最终的谈判对象。 韩国方面充分发挥了谈判技巧，利用法、德两家之间的竞争和矛盾，大大压低法、德两个集团的要价，最终选择了法国TGV技术作为引进对象，使法国的报价从最初的37亿美元，最后压低到21亿美元。经过艰苦谈判，1994年6月，KHRC与韩国的公司和法国TGV集团的有关公司组成的韩国TGV联合体(KTGVC)签订了核心合同。该联合体由专门成立的Eukorail(欧韩铁路联合)公司领导，联合体内共有两家法国公司和7家韩国公司，它们是法国的CSEE Transport(负责TVM430列车自动控制系统)和GEC-Alsthom公司的7个分部(分别负责高速列车、调度集中、接触网等)。韩国方面的合作伙伴是大宇、现 30 代和韩进(Hanjin)(负责高速列车，1999年这3家公司把它们铁路领域的业务合并成一家公司，称作韩国机车车辆公司——Koros)，Goldstar(金星，负责调度集中、列车自动控制)，三星(负责调度集中)，LG电缆和Iljing(负责接触网)，LG工业系统和三星(负责信号及列车自动控制设备)。 所有这些系统都以TGV技术为基础，保证了设计的一致性。法国GEC-Alsthom Transport公司及其法国伙伴Cegelech和CS Transport公司提供必要的技术及经验。 韩国TGV联合体提供的高速列车的机械和电气部分沿袭了法国TGV-N的技术，并根据韩国的具体条件做了适当改进。例如，编组由10辆增加到20辆，2节动车和18节中间拖车，定员近1000人。总功率从8800kW加大到13200kW。新车在韩国称做KTX。 按照合同，韩国TGV联合体总共将提供46列KTX高速列车，其中2列样车完全在法国制造，10列采用部分部件韩国制造、由法国组装的方式，34列完全在韩国由大宇重工、现代精工、韩进重工等公司负责制造。到2002年初，在法国制造的12列高速列车已经全部完成。韩国制造的34列高速列车中的第1列已经在4月交付给KHRC。按计划，全部46列高速列车将在2003年8月以前进行一系列试运行。试验内容包括三大类(静态、动态和全试运行)的183项。只有在通过10000,40000km的全试运行以后，列车才能被KHRC所接收。 机车车辆、列车控制系统、接触网领域的核心技术正在由法国的核心承包者向韩国的合作伙伴转让。技术转让的内容不仅仅是如图纸、技术说明书、软件等技术资料，还包括在法国对韩国的技术人员进行培训以及法国公司对韩国公司进行的技术支持。 按照合同，法国允许韩国今后可以以法-韩合资企业的形式，向欧洲以外的第三国出口韩国生产的KTX列车及其技术，韩国的工程师还可以参与法国的下一代高速列车的开发项目，这为韩国将来独立开发自己的高速列车提供了可能。据最新报道，韩国已经试制出拥有自主知识产权，而不采用法国技术的全新设计的高速列车。 汉城—釜山高速铁路的总投资(包括基础设施建设、高速列车、通信信号设备、供电设备、线路、车站等)预计为18.4358万亿韩元(139亿美元)。基础设施建设所需的资金(包括征购土地费用)，45%来自政府的补贴和贷款，其中35%以政府补贴的形式，10%来自政府贷款。其余55%的资金由KHRC负责筹集， 31 其中24%来自外国的债券和贷款(例如根据合同，法国Indosuez银行提供贷款23.4亿美元)，29%来自国内的债券，2%通过私人资本。 KTX高速列车的主要技术数据: 最高运营速度 300km/h 编组形式 2L18T 动力配置方式 两端集中 车体连接方式 铰接式 列车长度 387.43m 定员 935人 列车总重 841t 总功率 13200kW 传动方式 交流同步 主电路控制 可控硅他励 制动方式 动轴:空气踏面、再生、电阻制动 从轴:空气盘形制动 图18 引进法国TGV技术的韩国KTX高速列车 2.7.2 中国台湾台北,高雄高速铁路 台北,高雄高速铁路设计采用标准轨距，全长344km，设计速度350km/h。从台北到高雄的旅行时间为1小时3分钟。 为筹建高速铁路，1997年在台湾交通部下成立了“高速铁路局”，负责对高速铁路的项目投标者进行资格预审。1997年2月，高速铁路局选定“中华开发公司 (CDC)”和“台湾高速铁路集团 (THSRC)”作为两个投标候选人。台湾高 32 速铁路集团以台湾建工集团和陆上工程公司为首，另有29个包括法国的阿尔斯通和德国的西门子两大公司(后来退出)在内的成员单位。 高速铁路局与这两家投标者进行了有关投资条件、条款、款目，有关各方的权利和义务等内容的讨论。还就土建工程、线路工程、电气、机械系统、站段、运营及环保等问题进行了讨论。台湾的工业和技术实力显然无法自行研制开发具有自主知识产权的高速列车，需要从国外引进。引进目标仍然是法国、德国和日本三家。这次法国和德国吸取了在韩国高速铁路上竞争的教训，首次联手组成一个集团，与日本对抗。 中华开发公司主张采取日本模式，引进日本新干线技术。它的合作伙伴是JR东海客运公司、三菱重工、台湾BES工程公司等。台湾高速铁路集团倾向于引进欧洲的TGV-ICE技术。作为其成员的法国阿尔斯通和德国西门子两大公司已经提交了关于提供资金、建设铁路工程、提供高速列车的建议。高速列车是将ICE的动车技术和TGV的双层客车技术相结合的方案。 法德两家联手，对于买方来说是喜忧参半。喜的是将来所引进的高速列车可以兼收世界上最著名的两种高速列车的长处，忧的是减少了象韩国那样利用这两家之间的竞争而压低要价的机会。对于法德联盟来说，它们面对一个很不利的非技术因素，即中华开发公司获得台湾岛内行政当局的支持。 然而，台湾交通部还是选择由台湾高速铁路集团来负责高速铁路的建设，并于1998年7月与高速铁路集团签订了为期35年的高速铁路建设、经营、转让(BOT)合同。合同总金额4316亿新台币(130.3亿美元)，其中高速铁路集团出资3259亿新台币，台湾当局提供余下1057亿新台币。2000年2月，台湾高速铁路集团从一家跨国银行获得3230亿新台币(98亿美元)的信贷资金。同时，台湾当局、台湾高速铁路集团和借款银行签订了三方协议。按照该协议，在一定情况下，当局有权买回该高速铁路项目。 早在1997年底，台湾高速铁路集团曾经对由法国阿尔斯通和德国西门子组成的欧洲列车集团(Eurotrain)和台湾日本新干线联盟(TSC)进行比选，最终选定欧洲列车集团作为台湾高速铁路的优先竞标者。Eurotrain高速列车，每列车由2节功率各为4600kW的ICE2动车和12节TGV客车组成，定员870人，最高速度300km/h，计划订购45列。 不幸的是，1999年9月，台湾发生大地震。当年12月，台湾高速铁路集团突然宣布选择台湾日本新干线联盟(TSC)作为台湾高速铁路核心系统(机电部 33 分)及其维修服务的优先竞标者，即拟引进日本的新干线高速铁路技术。台湾高速铁路集团公开宣布的变卦原因是:在经济方面，日本的贷款条件更加优惠;在技术方面，日本的新干线技术更加适合台湾的实际情况。台湾和日本同为地震多发地区，尤其是1999年台湾大地震以后，日本在抗地震方面的丰富经验显得更加重要了。不过，据国外媒体分析，不能排除台湾与欧洲和日本之间的微妙关系这个因素。 2000年6月，台湾高速铁路集团与台湾日本新干线联盟(TSC)就价值950亿新台币的台北,高雄高速铁路的电气和核心机械系统合同签订了谅解备忘录。电气和核心机械系统包括速度达300km/h的高速列车、通信和信号系统以及线路旁的设备。高速列车将以日本700系列车为原型，转向架改用500系列车的。因为700系列车的最高速度只有285km/h，而500系高速列车的最高速度达到300km/h。谅解备忘录的签订表明，台湾高速铁路集团已经正式放弃由西门子和阿尔斯通组成的Eurotrain集团提供这类核心设备。 台湾高速铁路集团以三菱重工为主，包括住友、川崎重工、东芝电气以及丸红和三井贸易公司等机构。按照备忘录，台湾日本新干线联盟(TSC)可能获得台湾高速铁路集团10%的股份。日本的经济合作和开发组织将向台湾日本新干线联盟(TSC)提供相当于合同金额85%的贷款。 2000年1,5月，所有重大线路工程方面的合同都已正式签订。由三菱重工、川崎重工和东芝电气等公司组成的集团获得了价值8.96亿美元的线路南段176km的土木工程合同。而由Leighton Asia, Barclay Mowlem, Hsin Lung, Heitkamp 及Fu Tsu等公司组成的合资企业则获得了线路北段价值1.01亿美元的16km双线铁路的建设合同。2000年12月，川崎、三菱、东芝等组成的集团与台湾高速铁路集团正式签订机械核心设备的供应和安装合同。 台北—高雄高速铁路的设计最高速度是350km/h，但是列车的运营速度限制在300km/h。路面宽度一般为18m，高架桥宽度通常为13m。双线铁路的线间距 2为4.5m，车站侧线与干线的线间距为6.6m。隧道截面90m。最小曲线半径6250m。最大超高160mm。最大坡度25‰(有一处为35‰)。线路将安装新干线的机车信号系统，以及ATP设备。信号系统的设计行车间隔可以达到2分钟45秒。同时，还将安装一些自然灾害的报警设备，例如地震、台风、暴雨、山石滚落、以及热轴警告系统等。列车编组为9节动车3节拖车。运营初期需要30列车，保证当线路通车时，每天可开行88对列车。到2018年将逐渐增加到51列车。 34 台北—高雄高速铁路全线将安排三个列车维修段。线路运营的前三年，日本制造商将参与核心机械部分的维修工作。日本方面还负责对台湾高速铁路集团的人员进行技术培训。 2.7.3 美国 美国730km 的华盛顿,纽约,波士顿东北走廊，是既有线经过改造后的高速铁路，其最高速度可以达到240km/h。 美国虽然经济和科学技术都非常发达，但是其铁路技术，尤其是高速列车技术却不如日、德、法。华盛顿,波士顿东北走廊改造成高速铁路后，所需要的高速列车只能从国外引进。通过国际招标，并对几个集团的投标进行评估后，最终选定由法国阿尔斯通和加拿大庞巴迪公司组成的集团所提供的高速列车。列车命名为Acela Express，由2节动车和6节拖车组成，总功率9200kW。动车轴重22t，最高运行速度240km/h。其中，动车由阿尔斯通公司设计并负责提供交流同步牵引传动装置及电气电子设备等，由庞巴迪公司在美国的工厂组装。采用摆式车体技术的全部客车也由庞巴迪公司在美国的工厂生产。 除华盛顿,纽约,波士顿东北走廊外，美国铁路客运公司还与各地政府合作，面向5个地区市场制定了高速铁路规划: ——东北高速铁路系统:包括华盛顿,波士顿东北高速铁路走廊、费城,哈里斯堡的吉斯通走廊、纽约,奥尔巴尼/布法罗的帝国走廊、波士顿,缅因州以及波士顿,蒙特利尔的新英格兰高速走廊。 ——东南及墨西哥湾高速走廊:从华盛顿到里士漫、夏洛特、亚特兰大、新奥尔良以及从华盛顿到杰克逊维尔、坦帕和迈阿密。 ——中西部地区铁路启动项目:包括总长度4800km、涉及到9个州的“枢纽-辐射式系统”，把芝加哥与中西部主要城市连接起来。 ——加利福尼亚高速系统。 ——喀斯喀特高速走廊。 2.7.4 规划修建高速铁路的国家 ,1,俄罗斯 20世纪80年代末，前苏联曾经制定“不污染生态环境的高速运输科技发展纲要”，研究以列宁格勒,莫斯科为中心，在南北、东西主要运输通道上修建中央,南方，莫斯科,西方高速客运专线的规划设想。 35 俄罗斯联邦成立后，也提出了要修建高速铁路，但规模有所缩小。首先重点考虑修建莫斯科,圣彼得堡高速客运专线。1991年成立俄罗斯高速铁路股份公司，负责高速铁路的筹建、经营以及高速列车的研制、生产等。 莫斯科,圣彼得堡高速客运专线全长654km，沿线覆盖人口约3000万。线路设计速度350km/h，最大坡度9‰，最小曲线半径7000m。列车最高行车速度250-300km/h。 在规划、设计莫斯科,圣彼得堡高速客运专线的同时，俄罗斯还研制了新一代的神鹰号高速电动车组。这种高速列车编组12辆，采3kV、DC和25kV、AC两种供电制式，牵引功率10800kW，设计速度250km/h。第一批样车已经在试验。 莫斯科,圣彼得堡高速客运专线原定1998/2000年全面开工，到2005年可以完工。但是，由于近年来俄罗斯经济状况不佳，资金不足，加上铁路运量也持续下降，运能紧张的形势已大大缓解。因而，这条线路的建设将推迟进行。 按照长远规划，俄罗斯还将选择一些主要路线建设高速铁路，如莫斯科,圣彼得堡,赫尔辛基，莫斯科,斯摩棱斯克,明斯克,布列斯特，乃至更远到华沙、柏林、巴黎等，与欧洲高速铁路网联网。当然，这些长远规划的实现首先取决于莫斯科,圣彼得堡高速铁路的建成。 ,2,澳大利亚 澳大利亚于1987年对全长850km的墨尔本,堪培拉,悉尼高速铁路进行了可行性研究。设计最高速度350km/h，全程运行时间3小时。曾经决定分二期实施，第一期先进行悉尼到堪培拉270km的线路。经过比选，政府宣布决定采用TGV技术。但是到最后时刻，由于要修建悉尼第二机场，高速铁路项目暂时搁置。 ,3,印度 印度铁路也有建设高速铁路的长远规划，按照这个规划，将分别从新德里、孟买、加尔格达和马德拉斯修建到各地的高速铁路，并选定首先对新德里,阿格拉、新德里-堪普尔、新德里,昌迪加尔、孟买,艾哈迈达巴德等路线进行可行性研究。 ,4,埃及 埃及铁路计划从地中海沿岸的亚历山大港沿尼罗河溯江而上直到阿斯旺，建设一条长达1000km的高速铁路，工程分两期进行。亚历山大,开罗为第一期工 36 程，长度200km。埃及铁路已经与西班牙的一家咨询公司签订合同，对这段线路进行可行性研究。 3 结论 高速铁路已成为世界铁路发展的重要趋势。自20世纪60年代世界上第一条高速铁路开通运营以来，已有近10个国家各种类型的高速铁路投入运营。多数国家的高速铁路都取得了良好的社会和经济效益。在铁路运输业，尤其是铁路客运业很不景气的之际，为铁路注入新的活力。 据不完全统计，到2002年底，全世界运营中的200km/h以上的高速铁路新线约5307km，其中日本2047km，欧洲3260km。全世界正在建设的高速铁路(包括新线和改造线)还有几千公里。到2010年，欧洲高速铁路网将增加到6000km，到2020年将达到10000km的规模。 已建成的高速铁路，设计允许速度最高的是德国的科隆,美因/莱茵线和法国的TGV北方线和TGV地中海线，最高允许速度可达330km/h。世界各地建设中的高速铁路以西班牙马德里,巴塞罗那高速铁路线的设计速度最高，达到350km/h。此外，法国TGV东南延长线的南段，允许速度也可以达到350km/h，还有两条建设中的高速铁路，允许速度可达330km/h。韩国和我国台湾的高速铁路的允许速度也都可以达到350km/h，但是它们高速列车的最高运营速度都只有300km/h。350km/h是线路预留速度，这一点是很有必要的。意大利罗马—佛罗伦萨高速铁路原先设计的标准太低，最高速度只有250km/h。因而刚通车就要进行改造，工作量很大，这对其他国家也是可以借鉴的一个教训。 另外，意大利在修建第一条高速铁路时，没有同时考虑开发与其相应的高速列车。因此，通车以后只能先开行ETR450和460摆式列车，后来ETR500高速列车投入运营后，在这条线路上也只能以250km/h的速度运行。因此，对其他国家有借鉴意义的另一个教训是在设计高速铁路的同时就要考虑并开始研制高速列车。 日本由于既有线是窄轨铁路而高速铁路是准轨铁路，所以高速铁路上只开行高速列车，高速列车也只能在高速铁路上运行。德国的高速铁路是客货车混跑、快慢车混跑的线路，ICE高速列车除了在高速铁路上开行外，还开行到既有线上以扩大服务范围，提高服务效率。法国高速铁路虽然是客运专线，高速铁路上只开行高速列车，但是为了改进高速列车的服务效益，扩大高速列车的服务范围，TGV高速列车也开行到既有线上去。西班牙的高速铁路是准轨铁路，而既有铁 37 路是宽轨铁路，高速列车不能在既有线上开行。但是采用了西班牙铁路独特的变轨距技术，在高速铁路上行驶的Talgo200列车也可以行驶到既有线上。 在高速列车方面，德国的ICE3最高速度可以达到330km/h(目前由于涡流制动机技术方面的原因，实际运营时最高速度不超过250km/h)。最高速度350km/h的高速列车已经试制出来，但还没有投入运营。采用交流异步传动是高速列车的发展趋势，大多数列车采用GTO变流器，有些列车已经采用更加先进的IGBT变流器。动力分散的编组形式也已成为高速列车的一个发展趋势，法国、德国新一代高速列车都采用了动力分散形式。铰接式连接列车虽然具有不少优点，但是由于构造比较复杂，列车解编不方便，除法国TGV采用外，日本曾经也试验过，但是没有推广。 高速铁路是一项系统工程，汇集了各种高新技术，尤其是高速列车技术是关键中的关键。世界上除了日、法、德、意等少数国家是自主研制开发自己的高速列车外，多数国家是从它们引进技术，通过联合设计、合作生产，消化吸收所引进的技术，达到国产化的目标，从而能在较短的时间内迅速掌握高速列车领域的世界先进技术。这一方面，韩国的技术引进工作是比较成功的。它花费较小的代价，在短短几年间已从一个铁路工业及技术平平的国家，变成即将掌握世界最先进高速列车技术的国家。 我国在高速铁路领域的技术储备较少，更缺乏建设和运营经验。应组织力量，系统研究国外高速铁路建设与运营的经验和教训，为我国发展高速铁路、提高高速铁路建设和运营的质量提供借鉴。 38