英国高速铁路：技术发展纵横

1．英国高速铁路的发展

英国的铁路技术在百余年里称霸全球，并向世界各地延伸，19世纪30前后进入欧洲其他各国，19世纪50年代进入印度半岛，19世纪60年代进入非洲大陆，19世纪70年代进入日本列岛和中国长江三角洲，19世纪80年代进入越南和中国台湾。

然而，第二次世界大战之后，英国逐渐丧失了其铁路大国的地位，影响力不断下降，在高铁研发群雄逐鹿的激烈竞争中，一直处于下风，在走了很多弯路之后，终于柳暗花明，研发成功了一款能够商业运营的高速列车。不幸的是，这款颇有前途的动车组却困在 201 km/h 以下不能提速。就在日本、法国、德国、中国等国家大力开展高铁技术的研发之时，本来并不落后的英国高铁技术却被别人越落越远。

1967 年，英国启动了APT-E高速列车计划。这是一种迥然不同的高速列车，采用燃气轮机作为动力装置，最高时速 250 km；采用主动摆式构架，列车过弯时通过油压控制使车体倾斜，以提高过弯速度。APT-E 车体采用铝合金材料，以实现轻量化，而当时日本新干线的0系列车，使用的还是笨重的碳钢材料。

英国人意识到，要研发融合这么多先进技术的列车，肯定需要很长时间。急于实现时速200 km运行的英国人，决定在内燃机车的基础上，另行研发一种高速内燃机车——HST。1972年，英国研制出4节编组的APT-E试验车，四节编组，采用燃气轮机作为动力，并在1975年8月10日达到试验时速245 km。与此同时，1974 年爆发第一次世界石油危机，APT-E计划遭到沉重打击，英国决定放弃用燃气轮机牵引，改为电力牵引，新的高速列车被命名为APT-P，如图4.4 所示。

图4.4　APT-P

1979 年，虽然8节编组（2动6拖）的APT-P试验列车达到时速 257 km。但不幸的是，由于采用众多不成熟的新技术，导致列车故障频发，原计划于1980年5月开通的商业运行，也因当年4月的脱轨事故而被迫延期。1981年12月好不容易开始运行了，但各种故障还是不断。1982年后，伤痕累累的APT-P几乎处于休息状态。到1986年，被APT-P折腾得身心俱疲的英国人，最终放弃了APT计划。

虽然APT的厄运不断，但原本没有重点培养的HST却取得巨大成功。1973年6月11日，HST样车以时速 230 km 创下了当时内燃机车的世界纪录。从1976年10月4日起，HST的IC125型列车在英国东部开始了时速 200 km的商业运行，每天开行车次从40对猛增至80对。IC125为9节编组（2动7拖）动力集中式列车，前后各配置一台牵引功率 1 680 kW 的内燃机车，中间为7节钢制车厢。后来法、德等国的动力集中式高速列车，也都采用了这一配置形式。

然而如今，英国的 Intercity系列动车组依然没有突破 201 km/h，40 多年的时间，英国高铁技术就在原地踏步，而法国、日本和德国的高铁新技术花样翻新，层出不穷，高速动车组早已经突破了 300 km/h 的速度，并发展成了家族系列。那么，难道英国本土之上就没有速度超过200 km/h 的高铁列车吗？实际上有两个：一个是跨越欧洲多国的“欧洲之星”高铁列车，这是唯一一个为英国提供速度超过 255 km/h 客运服务的高铁列车；还有一个是运营于英国东南高速铁路线上的动车组，这是英国唯一一家提供速度超过200 km/h 客运服务的高铁动车组。也就是说，整个英国的高铁列车，大部分在速度 200 km/h 及以下，只有区区两台动车组速度超过了200 km/h，而速度超过 300 km/h 的客运服务只是奢望和纸上规划。(www.xing528.com)

总结起来主要原因有两个：第一个原因是英国国家铁路部门长时间只重视机车和动车组的研发，而忽视了高铁线路建设。而英国很多铁路历史非常悠久，路况条件很差，即使是时速 300 km的高铁列车，在很多路段也必须限速在 160 km/h 以下，所谓的高铁服务被大打折扣，造成了资源的巨大浪费。第二个原因就是信号设备技术落后，与动车组的高速度无法匹配，高铁行车存在巨大的安全隐患。比如在 19 世纪 80 年代中期，英国自主研发的Intercity225高铁列车就能在既有铁路上跑出 225 km/h 的高速度，但是采用的仍然是设置在地面的传统色灯信号机来显示信号，Intercity225列车即使创造了这么高的速度也被坚决叫停，限速到了 200 km/h 以下。原因就是，一旦火车的速度超过了 160 km/h，普通的地面信号现实就失去了意义，因为司机根本来不及瞭望，给行车安全造成了隐患。此时，必须在司机室里安装机载信号设备，将原来显示在地面信号机的信号，显示在司机室里，这样安全性就大大提高了。

英国铁路因为线路陈旧，配套设备技术落后，使得先进的动车组无法跑出更高的速度，也无法提供更加优质的服务。英国政府尝试解决过这个问题，并在 2004 年制订了西海岸铁路主干线改造计划，提升线路等级和信号设施，使之能够满足高铁列车运营，但是因为预算不足，改造工程并没有多大进展。

海峡隧道铁路连接线（CTRL）是英国近一个世纪以来修建的一条重要的新线，也是英国第一条高速铁路。它从伦敦中部通向英吉利海峡隧道，将英国铁路直接与欧洲高速铁路网相连，全长 109 km，最高运营时速 300 km，23% 的线路在隧道内，沿线设高速铁路 11 个新站。

实际上，英国的铁路网早在 100 多年前就已经较为完善。2009年英国铁路对重要既有线进行了升级改造，包括东海岸、西海岸干线的升级改造工程。东海岸干线连接伦敦和爱丁堡，长632 km，其改造工程还涉及邻近的米德兰干线和国王十字车站。西海岸干线是英国重要的铁路线路，全长 880 km，连接伦敦与伯明翰、曼彻斯特、利物浦、格拉斯哥等人口密集城市，承担了40%以上的全国铁路货运量。西海岸干线改造工程对整个线路进行了彻底改造，包括线路、桥梁、牵引供电系统、信号设备等各方面。工程完工后可运行最高速度 200～250 km/h 的摆式列车。工程分为两个阶段，第一阶段于2004年9月完成并通车，第二阶段于2008年年底完成，2009年1月投入使用。

2.高铁建设

2009年，英国开始规划建设高速铁路 2 号线，并于 2009 年 1 月成立有限公司，公司由运输部直接领导，负责对 2 号线进行可行性研究。规划的 2号线从伦敦到伯明翰，然后分别通往曼彻斯特和利兹，形成“Y形”高速铁路网，全长约 540 km，计划总投资327亿英镑，分两阶段开展建设。第一阶段线路从伦敦到伯明翰，全长约 190 km，第二阶段线路从伯明翰向北继续延伸到曼彻斯特和利兹。

目前，英国国内铁路客运市场由24家客运公司分享。各公司通过招标获取线路特许经营权，部分线路由2家以上的客运公司运营，即只要经过铁路监管办公室和铁路公司同意，客运公司可以在其他运输公司特许经营的线路上运营。近 10 年来，受原价格上涨、国家对生态环境保护要求更加严格及其他许多因素影响，公路运输快速增长的势头有所缓解。多家英国铁路公司正在实施新的战略规划，力图在激烈的市场竞争继续保持和扩大自己的竞争优势。

2020 年 2 月，英国首相鲍里斯·约翰逊正式宣布，连接伦敦和英国中北部地区的高铁2号线（HS2）项目将重新启动。值得注意的是，这条线路虽然叫英国高铁2号线，但却是英国境内第一条连接主要大城市的高铁线路。目前英国境内唯一一条高铁线是连接伦敦和巴黎的“欧洲之星”，即所谓的英国高铁 1 号线，由英法两国共同建设，当前英国各大城市之间并无高铁连接。英国高铁2号线（HS2）总长 531 km，共包括三部分，分别是伦敦—伯明翰段、伯明翰—曼彻斯特段、伯明翰—利兹段。最新的预算建造成本为 1 060亿英镑，约 9 540 亿元人民币，每千米建造成本高达 2 亿英镑。从时间上看，连接伦敦和伯明翰的第一阶段将于 2033 年通车，整条线路预计于 2040 年通车。英国高铁设计速度约 402.3 km/h，预计建成后平均每天载客量为30万人。HS2 建成后，从伦敦到伯明翰的乘车时间将从目前的 82 min 减至45 min，而伦敦至曼彻斯特的乘车时间也将缩短至 1 h。