1.1.3 世界高速铁路发展现状
高速铁路规划建设必须以高客流密度和高度发达的经济作为支撑,才能承受高速铁路昂贵的建设、运营及维护成本,这也使得世界上最先进的高速铁路技术在人口、城市密集以及社会经济发达的日本、法国、德国以及中国大规模发展。这里将分别从技术装备、线路建设、更高速度高速铁路技术的推广应用等方面来介绍这四个典型国家的发展现状。
1.日本
日本高速铁路走独立发展之路,以成熟、稳定的新干线技术著称,目前开通的线路总里程约3443km(运营中3041km,施工中402km),全球排名第3(截至2020年2月)。日本运营的高速列车种类多达11种,是世界上列车种类最多的国家,全部采用动力分散型,使得列车总功率不再受机车功率限制,同时缓解了列车高速运行时对轨道的冲击破坏。在更高速度高速铁路技术发展方面,日本基于自身技术积累的优势,在不对既有线进行过多特殊处理的基础上开展了大量高速列车试验,从WIN350的350.4km/h,到STAR21的425km/h,再到300X的443km/h,均创造了当时世界高速列车最高试验速度纪录。另外,日本早在1962年就开始推进超导磁悬浮高速铁路技术的研究工作,以MLX01、LO等多款磁悬浮列车为代表,目前已达到了准商业运营标准。
2.法国
法国高速铁路以不断创造最高速度世界纪录而领跑全球,从1955年创造的331km/h世界纪录,到1990年创造的515.3km/h世界纪录,再到2007年创造的574.8km/h新世界纪录,法国TGV列车多次刷新了当时世界轮轨极限速度,并保持世界最高试验速度574.8km/h至今。目前法国有6条高铁线路,总运营里程2734km,居全球第4(截至2020年2月)。TGV列车技术别具一格,采用动力集中方式,相较于世界广泛应用的动力分散技术,该方式具有维护成本低、车厢内振动噪声较小等优势,已经被韩国和西班牙引进,用于满足本国高速铁路建设初期的发展需要。
3.德国
德国的高速铁路技术以城际特快列车ICE闻名全球。目前德国高速铁路运营里程位居世界第5,全长1718km(运营中1571km,施工中147km)(截至2020年2月),已经初步建设成网。德国高速铁路从1988年研发成功的ICE-V试验列车起步发展,并创造了时速406km的世界高速铁路最高速度纪录,标志着德国新型铁路发展迈向新阶段。在ICE-V基础上,通过不断改进设计,逐步形成了以ICE1、ICE2、ICE3为代表的ICE家族。德国主要发展的常导高速磁悬浮技术,一直是除轮轨系统外的一个重要研究方向,以TR08磁悬浮列车为代表,设计运营速度达到505km/h,目前已有商业化应用经验。
4.中国
自2004年起,中国高速铁路发展风雨兼程,通过引进、消化、吸收再创新到自主创新,取得了举世瞩目的成绩。我国“四纵四横”高铁网已经建成、“八纵八横”高铁网加密初步成型,50万人口以上的城市中有接近90%已开通高铁,截至2020年底,我国总运营里程达37900km,居世界第一。从2010年CRH380AL高速动车组在京沪铁路创造的486.1km/h动车速度,到2014年超速试验车CIT500创造的605km/h轮轨试验台试验速度,再到2016年实现的明线420km/h动车组交会和明洞380km/h动车组交会,标志着中国高铁技术处于世界领先水平。另外,我国对超导磁悬浮、常导磁悬浮、电动磁悬浮等多种制式的高速磁悬浮均有深入研究,且已建成西南交通大学真空管道磁悬浮试验线,在高速磁悬浮领域积极进行技术储备。