高速铁路导论:主要经济技术特征

高速铁路作为现代化的交通运输方式，相比其他交通运输方式，具有极为明显的优越性，与高速公路的汽车运输和中长途的航空运输相比较，在下列技术经济指标中具有一定的优势。

（一）高速度

速度是高速铁路技术水平最主要的标志，高速铁路是迄今为止陆上运行距离最长、运行速度最快的交通运输方式，也是其主要技术经济优势所在。目前高速列车运营速度最高可达时速350 km，堪称陆地飞行器，速度超过小汽车近两倍多，达到喷气客机的1/3和短途飞机的1/2，因而使其在运距100～1 000 km范围内均能显示其节约总旅行时间的效果（总旅行时间包括途中旅行、到离车站及机场、托运和领取行李、上下车和飞机的全过程，以及小汽车驶入和驶出高速公路的总时间消费），而在1 500～2 000 km的运距范围内也能发挥其利用夜间乘车时间睡眠的有利条件。

目前日本、法国、德国和西班牙等国家和地区的高速列车普遍运营时速都超过了250 km，我国客运专线列车运行时速大部分超过300 km，其中“复兴号”运营时速达到350 km。

（二）高安全性

高速铁路必须保证行车的高度安全，否则，一旦发生事故都将是毁灭性的，而且安全始终是人们出行选择交通运输方式的首要考虑因素，从事交通运输产业的现代企业都把提高安全性能作为发展的重中之重，以提高其在运输市场中的竞争地位。

高速列车在全封闭环境中运行，采用了先进的列车运行控制系统，能保证前后两列车保持必要的安全距离，防止列车追尾及正面冲撞事故的发生。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，所有这些都保证了高速列车运行的安全性。

高速铁路已有五十多年运营的实践，据法国国营铁路资料统计，以10亿人·km计，航空伤亡人数为0.26，高速铁路0.18，公路16，高速铁路事故率及人员伤亡率都远远低于其他现代交通运输方式。因此，高速铁路可称得上是当今世界上最安全的现代高速交通运输方式。

自高铁正式运营以来，总共才发生了4次典型安全事故，德国1998年6月3日发生脱轨事故（死亡101人）；日本2004年10月23日在新瀉（xie）地震中首次发生运行中的新干线列车脱轨的严重事故（无人员死亡）；2011年7月23日在甬温线浙江省温州市境内，由北京南站开往福州站的D301次列车与杭州站开往福州南站的D3115次列车发生动车组列车追尾事故，法国2015年11月14日，一辆TGV（法国高铁）试验车在通过东北部与德国接壤的重镇斯特拉斯堡时（Strasbourg）发生脱轨，该事故造成5人死亡，7人受伤。

（三）高舒适度性

随着人们物质生活水平的不断提高，舒适性已成为人们出行交通运输方式选择的重要条件之一。高速铁路线路平顺、稳定、曲线半径大，列车运行平稳，震动和摆动幅度都很小，车内内饰豪华，工作、生活设施先进，装备齐全，减震、隔音效果很好，旅客乘坐高铁出行几乎无任何不适之感，旅客在途中舒适的乘车环境及占有的活动空间大等都是飞机和汽车无法比拟的。

（四）运能大

高速铁路继承了铁路作为大众运输工具运能大的基本特征，高速铁路旅客列车的最小行车间隔可达3 min，列车密度可达20列/h，如采用动力分散方式及双层客车，其列车定员可达1 200～16 00人/列，理论上每小时的输送能力可以达到2×24 000～2×32 000人。而四车道的高速公路每小时的输送能力约为2×4 800人，2条跑道的机场每小时的吞吐能力约为2×6 000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无法比拟的。

京沪高速铁路，列车追踪间隔时间按3 min设计，长编组高速列车定员为1 200人/列，每年可完成2×6 500万人的输送任务，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2×5 500万人/年以上，这是其他现代交通运输方式难以胜任的。

（五）高正点率

正点率是高速铁路系统设备可靠性和运输组织水平的综合反映，是运输服务质量的核心，也是高速铁路深受旅客欢迎的原因之一。只有列车始发、运行和终到正点，旅客才能有效安排自己的时间，世界各国都十分重视高速列车正点率问题，并以此作为与其他交通运输方式竞争的重要手段，西班牙规定高速列车晚点超过5 min要退还旅客的全额车票费，自投入运营以来，列车正点率高达99.6% 以上，很少发生赔付事件（退款只占总收入的0.2%）；日本规定到发超过1 min就算晚点，晚点超过2 h就要退还旅客的加快费，日本东海道新干线列车平均误点时间只有0.3 min。在列车正点率方面对旅客有所承诺，不但在市场竞争中赢得了旅客，同时也强化了自身的管理工作。

（六）能耗低

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：若以普通铁路每人千米消耗的能源为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。

高速铁路的单位能耗最低且使用二次能源—电能，而汽车、飞机使用的是不可再生的一次能源—石油。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，尤其是在当今石油能源紧张的情况下，选择发展高速铁路具有更广阔的前景。(www.xing528.com)

（七）污染轻

环境保护是当今关系人类生存的全球性紧迫问题，交通运输与生态环境问题密切相关，当前，交通运输对环境的污染主要是废气和噪声。从环境保护的角度看，公路和航空这两种运输方式使用的是汽油柴油等燃料，不仅会产生各种废气和有害固体颗粒，而且释放后加剧了全球温室效应。据统计，在旅客运输中，各种交通运输工具的一氧化碳等有害物质的换算排放量，公路每人·km为0.902 kg，铁路为0.109 kg，客机为每小时635 kg（另还有二氧化碳46.8 kg，三氧化硫15 kg），这些有害物质在大气中一般要停留2年以上，是当今造成大面积酸雨，使植被生态遭到破坏和建筑物遭受侵蚀的主要原因。由于高速铁路实现了电气化，基本消除了粉尘、油烟和其他废气污染，对于环境基本上是零污染。

高速铁路对环境的负面影响主要是振动、噪声和电磁波，其影响范围在沿线一定宽度地带之内。为此高速铁路采取了一系列减振、降噪措施，如采用超区间长的无缝钢轨和通过维修养护保持轨面良好的平顺性，桥面和轨道结构设置减振垫层等车和路相协调的措施，以减少车、桥、路的振动和振动所产生的噪声，对于车体高速运动与空气摩擦产生的空气运力噪声，除了设置各类型隔声屏障、路边种植树木、线路设计在路堑内等措施外，还能像法国大西洋干线进入巴黎市区段一样采用人工隧道。

（八）占地少

交通运输尤其是陆上交通运输，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 m，而4车道的高速公路路基面宽达26 m，双线铁路连同两侧排水沟用地在内，每千米用地约70亩，而采用高架等工程，占用土地将更少，4车道的高速公路每千米用地要105亩，一条双向四车道高速公路占地面积是双线高速铁路的1.3～1.6倍，此外，高速公路除路幅宽、填土地段多，还有众多占地很大的互通立交等设施，用地量大，而高速铁路桥梁比例大、车站数量少，规模小，占地少，与高速公路相比，修建高速铁路可以节约大约1/3～1/2的土地资源。据统计，每1 000 km的线路，高速铁路将比高速公路少用地20 000亩以上，如果按单位运输量的当量用地而论，高速铁路节省用地的意义更大。

目前，我国高速铁路多采取高架形式，故可以大大减少对耕地的占用和环境的负面影响，而且高速铁路也不像航空运输一样需要大型机场，一个大型飞机场，包括跑道、滑行道、停机坪、候机大楼及其设施，面积大，又多为市郊良田。法国TGV500 km的高速铁路仅占用相当于一个大型机场的用地。

（九）工程投资低

工程投资在一定程度上是制约某种交通运输方式能否得到迅速发展的重要因素。高速铁路的工程造价虽然大大高于普通铁路，但并不比高速公路高，据法国资料，法国高速铁路基础设施造价和四车道的高速公路相比节约了17%，TGV高速列车平均每座席的造价仅相当于短途飞机每座席造价的1/10，这些都说明，高速铁路工程投资在高速交通中是比较低的。

（十）效益好

高速铁路使铁路所固有的技术经济优势得以充分发挥，尽管建设投资高于普通铁路，但建成后能吸引和诱发大量的客流，在能源利用、环境保护、国土开发与利用、安全、准时、舒适等方面优于航空和高速公路，尤其是社会成本远低于其他现代交通运输方式。国外高速铁路，尤其是日本的东海道和山阳新干线社会经济效益都非常好，据统计，日本东海道新干线总投资为3 800亿日元，由于投入运营后客流迅速增长，正式投入运营的第7年便全部收回投资，1985年以后，每年纯利润达2 000亿日元；德国ICE城市间高速列车每年纯利润达10.7亿马克、法国TGV东南线全线通车后的第二年（1984年）就有盈利，内部收益率达到了15%，10年就全部收回了投资，TGV大西洋线内部收益率达到了12%。各国都十分看重高速铁路带来的效益，所以许多国家和地区，其中也不乏发展中的国家，都有进一步发展高速铁路的计划。

根据国家科委和中国科技促进发展研究中心的研究，高速铁路可以把经济区域在800～1 000 km范围内孤立的、分散的经济区连接形成一条经济带或经济走廊，使这一带的经济社会活动联系变得更加紧密，发展速度更快，由此而产生的社会经济效益是十分重大、难以估价的。据研究，京沪高速铁路建成后，每年对国民经济贡献的净效益平均在160亿元以上，每年节省的社会成本平均在200亿元以上。

高速铁路除有很好的经济效益外，还有显著的社会效益，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并带动地方财政收入的增长。

（十一）高质量服务

高质量服务主要是指服务设施和运营组织工作的高质量，减少换乘是提高服务质量的重要方面，国外高速铁路为减少换乘给旅客带来的不便，法国采取了高速列车下高速线运输的模式，日本将线路改成标准轨或增设第三轨。京沪高速铁路衔接20余条干、支线，40% 以上客流系跨线客流，为减少旅客换乘，主要采取将速度在160 km/h及其以上的跨线列车上、下高速线运行的方式。

高质量服务必须要有完善的客运服务系统作保证。客运服务系统是指直接面向旅客，为其在旅行过程中提供方便、周到的服务而设置的设施及系统。它可以分为三类：一是车站旅客服务系统；二是车上旅客服务系统；三是车站广场城市配套系统。这三个系统包括：站房站台服务系统、客票发售和预订系统、旅客向导系统、旅客查询系统、列车到发通告系统、自动检票系统、自动广播系统、餐饮服务系统、车上客运服务系统以及城市交通配套系统等。在运营管理工作中要充分利用各种服务设施，使旅客随时随地都能购到满意的车次的车票，并组织旅客有序乘降。在车上适时供应餐茶及提供各种途中服务。

（十二）受气候影响小和全天候运行

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，除可能危及行车安全的自然灾害外，几乎不受大气和气候条件的影响，且24 h内都可安全正常地运行。近年来，交通运输业发展的经验还表明，当发生大雾、大雪、暴雨等恶劣天气时，相对于其他交通运输工具，铁路是最可靠的交通运输方式，因为铁路运输具有全天候的技术特征。

高速铁路的出现是世界交通运输史上革命性的突破，它打破了传统的时空概念，高速铁路以高速度、高效益、安全环保和高质量服务等技术优势而得到了全世界的公认，已成为世界各国发展交通运输的首选方式，21世纪将是高速铁路大发展的世纪。