试述中国的高速铁路应如何发展.docx

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试述中国的高速铁路应如何发展试述中国的高速铁路应如何发展试述中国铁路的发展趋势试述中国铁路的发展趋势在科技飞速发展的今天，我们铁路的科技含量也日趋成熟，随着铁路跨越式发展的提出，摆在我们面前的是：

中国铁路应朝哪个方向发展？

值得我们这些年轻的铁路工作者去深思。

一、高速铁路存在的优势发展高速铁路的好处是：

高速铁路具有的一系列技术经济优势得到了世界各国的高度评价，主要表现在以下几方面。

1输送能力大。

输送能力大是高速铁路的主要技术优势之一。

目前各国高速铁路几乎都能满足最小行车间隔4分钟及其以下（日本可达3分钟）的要求。

日本东海道新干线高峰期发车间隔为3分半，平均每小时发车达11列，在东京与新大阪间的两个半小时的运行路程中，开行“希望”号1列、只停大站的“光”号7列以及各站都停的“回声”号3列，每天通过的列车达283列，每列车可载客12001300人，年均输送旅客达1.2亿人次，待品川站建成后，东京站每小时可发车15列。

东海道新干线目前每天旅客发送人数是开通之初的6倍多，最高达到37万人/日（在1991年）。

其他国家由于铁路客运量比日本要少，高速铁路日行车量一般在100对以内。

2速度快。

速度是高速铁路技术水平的最主要标志，各国都在不断提高列车的运行速度。

法国、日本、德国、西班牙和意大利高速列车的最高运行时速分别达到了300公里、300公里、280公里、270公里和250公里。

如果作进一步改善，运行时速可以达到350400公里。

除最高运行速度外，旅客更关心的是旅行时间，而旅行时间是由旅行速度决定的。

日本、法国、德国、西班牙和意大利个别高速列车在有的区段上的旅行速度分别达到了每小时242.5公里、245.6公里、192.4公里、217.9公里和163.7公里。

由于速度高，可以大大缩短全程旅行时间。

以北京至上海为例，在正常天气情况下，乘飞机的旅行全程时间（含市区至机场、候检等全部时间）为5小时左右，如果乘高速铁路的直达列车，全程旅行时间则为56小时，与飞机相当；如果乘既有铁路列车，则需要1516小时；若与高速公路比较，以上海到南京为例，沪宁高速公路274公里，汽车平均时速83公里，行车时间为3.3小时，加上进出沪、宁两市区一般需1.7小时，旅行全程时间为5小时，而乘高速列车，则仅需1.15小时。

3安全性好。

高速铁路由于在全封闭环境中自动化运行，又有一系列完善的安全保障系统，所以其安全程度是任何交通工具无法比拟的。

高速铁路问世35年以来，日、德、法三国共运送了50亿人次旅客，除德国去年6月3日的事故（ice高速列车行驶在改建线上发生事故）外，各国高速铁路都未发生过重大行车事故，也没有因事故而引起人员伤亡。

这是各种现代交通运输方式所罕见的。

几个主要高速铁路国家，一天要发出上千对的高速列车，即使计入德国发生的事故，其事故率及人员伤亡率也远远低于其他现代交通运输方式。

因此，高速铁路被认为是最安全的。

与此成对比的是，据统计，全世界由于公路交通伤亡事故每年约死亡25万30万人；1994年全球民用航空交通中有47架飞机坠毁，385人丧生，死亡人数比前一年增加25，比过去10年的平均数高出20。

每10亿人公里的平均死亡数高达140人。

4受气候变化影响小，正点率高。

高速铁路全部采用自动化控制，可以全天候运营，除非发生地震。

据日本新干线风速限制的规范，若装设挡风墙，即使在大风情况下，高速列车也只要减速行驶，比如风速达到每秒2530米，列车限速在160公里/小时；风速达到每秒3035米（类似11、12级大风），列车限速在70公里/小时，而无须停运。

飞机机场和高速公路等，在浓雾、暴雨和冰雪等恶劣天气情况下，则必须关闭停运。

正点率高也是高速铁路深受旅客欢迎的原因之一。

所有旅客都希望正点抵达目的地，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。

由于高速铁路系统设备的可靠性和较高的运输组织水平，可以做到旅客列车极高的正点率。

西班牙规定高速列车晚点超过5分钟就要退还旅客的全额车票费；日本规定到发超过1分钟就算晚点，晚点超过2小时就要退还旅客的加快费，1997年东海道新干线列车平均晚点只有0.3分钟。

高速列车极高的准时性深得旅客信赖。

5舒适、方便。

高速铁路一般每4分钟发出一列车，日本在旅客高峰时每3分半钟发出一列客车，旅客基本上可以做到随到随走，不需要候车。

为方便旅客乘车，高速列车运行规律化，站台按车次固定化等。

这是其他任何一种交通工具无法比拟的。

高速铁路列车车内布置非常豪华，工作、生活设施齐全，座席宽敞舒适，走行性能好，运行非常平稳。

减震、隔音，车内很安静。

乘坐高速列车旅行几乎无不便之感，无异于愉快的享受。

6能源消耗低。

如果以“人.公里”单位能耗来进行比较的话。

高速铁路为1，则小轿车为5，大客车为2，飞机为7。

高速列车利用电力牵引，不消耗宝贵的石油等液体燃料，可利用多种形式的能源。

7环境影响轻。

当今，发达国家对新一代交通工具选择的着眼点是对环境影响小。

高速铁路符合这种要求，明显优于汽车和飞机。

铁路对环境污染小可以从以下几个指标显现出来即公路、航空、铁路对环境的污染水平CO比为1.26：

0.51：

0.003；CO2为比111：

148：

28；SO2比为0.03：

0.05：

0.10；pm比为0.01：

0.01：

0.02。

因此，铁路（包括高速铁路）对环境的污染水平远远低于公路和航空。

9经济效益好。

高速铁路投入运行以来，倍受旅客青睐，其经济效益也十分可观。

日本东海道新干线开通后仅7年就收回了全部建设资金，自1985年以后，每年纯利润达2000亿日元。

德国ice城市间高速列车每年纯利润达10.7亿马克。

法国tgv年纯润达19.44亿法郎。

此外，高速铁路的社会效益也十分显著。

实践证明，高速铁路的技术经济优势使其在一定距离范围内成为一种更为经济、有效的运输方式。

在全球范围内，必将有更多的国家修建高速铁路，这是解决交通运输所面临的一系列问题的有效途径。

二、为发展高速铁路提前做好准备工作高速铁路虽然是现代铁路的发展方向，而我国正处在高速铁路的研究和发展初期。

作为在现场工作的我们来说，要想使发达的高速铁路给我们带来更大的好处，我们就应该从它的安全性上下手，在保证速度提高的同时，又能确保铁路的运输安全，那才是高速铁路带给我们的最大财富。

由于高速铁路速度快，一旦发现障碍物突然出现在列车面前，很难采取应变措施，有效地防止事故的发生，但是我们就速度控制系统、轨道故障预防系统、自然灾害事故预防系统等方面的事故因素提出一些对策和预防措施。

1速度控制系统。

列车的运行速度是旅客和铁路职工普遍关心的事，列车速度的提高可以明显地缩短旅程时间，我国铁路系统已经在既有线上经过了几次大的提速改造。

但是，“安全第一”、“行车安全”是前提，因此，速度的提高或设计的高速或准高速铁路都要以安全第一及旅客舒适度为最高原则，否则就容易造成交通事故。

例如：

“北京一齐齐哈尔”特快列车（T72次）在会安站的翻车事故，主要原因是由于列车速度过高，在进入岔道时引起的翻车事故。

所以随着列车速度的提高，速度与安全之间的关系就更加突出。

有必要研究一套列车速度控制系统的措施以达到列车在运行中的不同区段内、不同的条件下，速度控制在规定速度内。

1.1设计速度的确定。

每一条铁路设计线路或提速后的运营线路，都有列车运行的最大设计速度。

例如：

秦沈客运专线的最大设计速度是200km/h,在没有特殊速度限制的情况下，可以达到最大设计速度，但在以下情况必须减速：

（1）接近前面列车时；

（2）进站时；（3）轨道曲线半径小时；（4）轨道保养差或轨道状况不佳时。

时速200km的“蓝箭”动车组已与2001年1月8日在广深线正式投入运营，标志着高速铁路建设在我国已经拉开了序幕。

现以车速200kmh运行为条件，进行列车速度控制系统的分析，以此时速度运行时，列车的刹车距离，在水平面上约3km，在下坡段时约为4km。

如果要让列车停车，那么停车信号必须在5km至6km前显示，还必须考虑到司机认出信号与开始刹车之间的时间差，从而决定不同的刹车距离。

如果5km至6km之外的信号，列车以慢速驶入该区域时，就会停在远离停靠点的地方。

因此，将这区域分成两部分第一个车速为150kmh的3km和余下阶段内的停车信号。

选择150kmh的速度是因为速度从200kmh降到150kmh和从150kmh到停车时的刹车距离基本是相同的。

显示停车信号的3km内，其运行步骤如下：

首先显示30kmh以下的信号；然后将车速降到30kmh以下；再在停靠前100m左右的地方显示停止信号。

这3km称为滑行区域，采用轨道电路，也就是说，将轨道每3km为一区间用作轨道电路的导体。

当列车进入该滑行区域时，铁轨被车轮和车轴短路，从而显示列车来了，并且在下一个3km内显示30kmh的信号，在前一个3km内显示150kmh。

12指示规定速度的方法。

在传统线路设计中，司机根据路边的三色路标了解规定速度：

蓝色行，黄色警告，红色停。

列车接近红灯时，驾驶台上会响警报，提醒司机刹车，如果司机没有如此，列车将启动自动停车系统。

然而，这种方法对于高速铁路是不够的。

因为，首先火车以200kmh的速度行驶时，司机几乎不可能辩明路边的信号；其次是因为有很多速度限制，因而有必要开发一套列车自动控制系统，将规定速度标明在驾驶台的仪表板上，比较实际速度和规定速度。

由于实际速度和刹车装置相通，所以实际速度减少到规定速度时，刹车也就自动解除。

运用该系统，控制中心能了解每列车的位置和车次，并可以在运行万一有误的情况下，迅速进行适当的有关处理。

每列车都配有无线电话，以便司机与调度员直接联系。

13速度控制系统。

减速控制自动化显示了ATC（列车自动控制）系统速度控制的特征，即当实际速度超越规定速度时，就会自动减速到规定速度，但加速时仅由司机控制，是惟一由火车提供的信号。

而且，ATC自动减速控制的速度变化，通常从200km/h到30km/h，停车的行动由司机操作。

为防止司机没有及时减速而超速行驶，在火车完全停靠点前50m处安置一个超速行驶保护装置。

该装置传递的停车信号被接收天线所收接，从而导致列车自动紧急制动。

2轨道故障预防系统当轨道上有障碍物出现时，列车必须停车。

挡道障碍物是前面的列车，后面的列车会通过ATC自动停车，但障碍物不是火车时，就不能被ATC显示。

按惯例司机经常地看前面的地面，一旦发现障碍物，就用紧急刹车停车，而且，地面巡道工用发信号的方式向司机报告障碍。

这些方法对高速铁路列车是不够的。

因为它们的速度很高，刹车距离长。

因此，有必要开发一套系统来查明障碍和使火车立即停车。

21轨道故障的预防。

在传统线路中，轨道障碍多数都发生在铁路与公路交叉处，下列预防措施已经或正在一些高速或准高速设计中或提速改造的线路中运用。

（1）全立交，所有铁路与公路交叉处设计全立道；

（2）设防护性栅栏，当公路在轨道下面穿过时，可避免汽车货物损坏大梁；当公路在轨道上穿过时，可避免汽车翻下来；（3）将整条线路围以栅栏，防行人入内，并禁止非法侵占轨道。

22轨道障碍发现和列车保护。

除了以上预防措施外，还要采用以下方法来处理线路障碍。

2.2.1消除故障指示仪。

为了发现闯入轨道的汽车或其他车辆，指示仪器装设在其他任何铁路或公路较近的地方。

一旦发生故障，装置自动切断电路，使ATC显示停止信号。

2.2.2巡道工发现列车危险时的紧急处置。

沿着铁路每250m都设有列车防护开关，供巡道工使用。

紧急情况下推此开关，轨道电路短路，ATC显示停车信号。

2.2.3司机对列车的保护。

装设在列车上的紧急地面开关，是由列车司机控制的。

通过切断列车运行电源，使附近所有的列车都停止行驶。

2.2.4其他方法。

在车头的前端安装了一个牢固的防护器，以便列车自己能从轨道上排除障碍，如石头等。

因此，采用防止汽车或石块落在轨道上的设施和实用方法，同时要保障基斜坡更牢固以防崩塌。

3自然灾害事故预防系统铁路建设初期的线路走向选择设计是防减铁路自然灾害的根本。

在进行线路选线时，必须收集沿线的气象历史资料，进行实地勘察，了解沿线的气候变化状况，尽量避开水害、雪害、风害、雾等较严重的多发地段，线路走向尽量选择与当地主导风向平行或小交角，若遇到自然灾害时，必须及时采用快速的、特殊的方法进行处理。

自然灾害主要包括风、雨、雪、地震、塌方、滑坡等，由于我国幅员辽阔，不同地区要考虑的自然灾害侧重点也不同。

31关于风害的对策。

在我国由于风而引起的列车事故不多，但像东南及沿海地区那样常有台风或季风发生的地区，要研究风与列车运行及事故预防的措施。

台风一般在夏末秋初，而季风则在冬末春初大气压降低的时候。

多数情况下，台风速度在20m/s到40m/s,极少情况下可达50m/s。

季风速度从15m/s到20ms不等。

预防风害有如下对策：

（1）要研究列车不会被风吹翻的风速的允许安全极限值。

而且列车行驶速度标准也建立在此原理上。

（2）要建立风速与列车速度之间的关系式，规定当风速到达一定值时，列车只能以多大的速度行使。

当风速超过允许安全极限时，列车就要停止运行。

（3）在强风或狂风可能产生的地方建立风速表，如在河床或山头等地段。

风速信息被传递给最近的车站而被自动地记录下来。

（4）当风速超过一定值时，分别发出谨慎、警告和危险的信号，并在车站和地方控制中心响警报。

控制中心工作者接到这些信号后，就指示ACT发信号到有关的区域，并通过无线电报告机车司机。

32对付暴雨和水害的措施。

在铁路自然灾害中，水害是最具破坏性的，由于下雨和洪水引发的铁路事故在我国时有发生，洪水主要发生在夏季，不同的地区均有可能发生，而且造成的危害也较大。

暴雨对铁路的破坏主要表现为：

（1）暴雨引发山洪和河水泛滥，直接冲毁路轨、桥梁、通讯电力设施、涵洞和防护工程，淹没路轨，其影响范围和程度取决于暴雨的范围、强度和持续时间。

例如：

1991年汛期，共有65条干线、支线发生水害，断道356次，中断行车13000多小时，造成经济损失12.76亿元，是我国历史上罕见的铁路灾害年；

（2）暴雨引起泥石流、滑坡、塌方等灾害，冲毁中轨、桥梁、涵洞、通讯、电力设施，掩埋路轨，造成铁路运行中断，列车颠覆等重大事故。

例如：

1981年7月，成昆铁路发生了我国铁路史上最严重的泥石流灾害。

因此，必须采取预防措施，减少自然灾害引起铁路事故的发生。

（1）在铁路设计时，将水面上的桥，设计在历史最大水位基础的适当高度，作为抵抗大雨和洪水的方法。

（2）在堤状路基地段，一定高度范围内要用混凝土墙进行保护。

（3）桥下的水面警戒线要根据上游雨量的情况来确定。

根据这些信息进行必要的轨道巡逻和列车限制运行，如控制运行速度或暂停运行等。

33对付雪灾的办法。

由于积雪、雪崩、降雪等雪害而引起的铁路事故的地段，主要集中在我国东北、华北、西北等地区。

目前正在设计的青藏铁路，尤其要注意下雪、积雪及冰土等灾害的影响，需要采取一定措施。

（1）清除轨道上的积雪以及使防害开关动作的雪融化；

（2）列车底板上的设备也要严密地封闭和更好地绝缘；（3）要将融雪装置装在下雪区域，用来化雪以及防止堆积。

在下雪的季节，根据巡逻人员和司机的雪量报告启用融雪装置。

（4）车速也要根据雪量和粘附在车身上的雪进行调整。

34地震灾害。

在我国，因地震引起的铁路事故不常见，但在地震带，系统的防震是不可缺少的。

在地震发生时，列车必须停止运行并在确认安全时方准恢复。

工程上常采取如下的防震措施：

（1）在约20km的相邻两车站内装有两种地震仪，一种是用于中等强度，另一种是用于剧烈地震；

（2）当任一种地震仪有反应，与其连接的车站电路开关就会中断列车运行的电源；（3）切断电源，紧急刹车使其自动停止运行；（4）两个地震仪任何反应都要自动地向控制中心发出指令，使其作出相应反应；（5）仅仅是中等强度的地震仪反应时，控制中心的发送器通过遥控装置接通分供电站电路开关。

35预防塌方和滑坡。

由于塌方或滑坡而引起的铁路事故在我国时有发生，主要发生地点集中在山区，尤其是我国的西南山区等地方。

有必要建立一套塌方和滑坡事故预防系统，可以采取的措施如下：

（1）在设计时，要尽量让线路避开塌方和滑坡地段。

（2）对塌方地段建立一些防护措施，如挡土墙等。

（3）对滑坡及重大塌方地段建立自动观测记录系统，并将观测的记录结果及时传送到车站的调度室内，以便调度员做出决定。

这些措施的实施将有效地减少铁路事故的发生，同时，对我国的高速铁路的设计也有重要的参考价值。

随着对高速铁路研究的进一步深入，高速铁路事故预防系统将得到完善，在我国铁路事业的安全生产中将发挥更大的作用。

三、中国发展高速铁路势在必行在中国的铁路运输中，有一个“值得骄傲”的数字：

铁路运量世界第一。

要知道中国铁路线总长度在世界排名仅100多位，平均每个人只拥有5厘米，仅是美国的1/14、德国的1/19，甚至低于印度。

中国铁路在如此可怜的线路上，何以能完成如此惊人的运量。

一位专家痛心的说：

“这个数字是在牺牲铁路货主和旅客服务质量的前提下完成的。

”一个时期以来，虽然国家加大基础设施投入，加快了铁路建设步伐，铁路部门自身提速压货、挖掘潜力，加之公路、水运、民航的分流，一定程度上缓解了铁路运输的紧张状况。

但是这种“平衡”是短暂的，每到节假日，全国各大火车站人满为患，一到春运更是上下动员，如临大敌。

如何从根本上解决问题，中国铁路从未停止过探索。

高速铁路就是其中的一个研究方向。

世界上第一条时速为210公里的高速铁路是日本于1964年建成的，此后，许多国家都竞相修建，因为实践证明，它是日趋落伍的铁路与现代科学技术相结合、与时代发展相适应的产物：

修造高速铁路投资很大，但又有适当、稳定的回报率和回报周期，既可拉动投资增长，为游资找到出路，又可以改善本国的基础设施和投资环境，激起人流、物流，刺激消费需求。

日本东海道新干线6年回收全部投资，法国里昂巴黎高速铁路也只用了10年就全部回收了投资。

拟建的京沪高速铁路全长1300公里，建成后不仅是我国第一条高速铁路，而且也将成为21世纪初世界最长的一条高速铁路。

京沪高速铁路设想为全封闭的电气化复线铁路，设计时速300公里，所用机车车辆将全部用国产产品，建成初期年运营人数估计不少于1500万人次。

铁道部8年前就成立了高速办，目前正积极投入高速铁路建设的前期准备工作。

高速铁路项目技术含量很大，对轨道平行度、坡度等均有严格的技术要求。

这是高速铁路不立即动工的主要原因。

日、德、法、意等国虽然已经建成高速铁路，但由于它们国土面积小，线路一般很短，施工难度也不及待建的京沪高速铁路大。

目前，京沪高速铁路的建设吸引了世界工业界、银行界的目光，许多国家主动表示要合作，但究竟选择哪国的技术，还需周密论证。

京沪高速铁路和京沪铁路一样，经过北京、天津、南京、上海等特大城市，连结长江三角洲、环渤海、京津唐等几大经济区。

建成后，不但可以缓解京沪方向运输的紧张状况，还会对沿线地区经济起到极大促进作用。