目前,高速铁路技术在世界上已经成熟,客运高速化已经成为当今世界铁路发展的共同趋势。
1.各国高速铁路的技术特点
高速铁路技术集中地体现出牵引动力、车辆、线路与轨道结构、通信信号、行车组织及运营模式等领域的科技进步,由于各国的自然条件、经济状况、工业基础、技术传统、国际合作程度、发展年代及运行模式的不同,各国在高速铁路发展中采用了不同的技术路线,高速技术各具特色。
速度目标值是衡量高速铁路技术水平的最主要标志,也是高速铁路总体设计的决定性参数,其取值的高低将影响到投资额度、新技术的采用、运营成本和经济效益。速度目标值的确定取决于一系列因素,主要有:① 要满足快速安全、平稳舒适、票价适中、准确便利的要求,在中长距离旅客运输市场激烈的竞争中处于有利地位,能吸引大量的客流;② 技术上的先进性与可行性,采用系统工程的方法寻求线路与机车车辆间的最佳总体配合,以降低工程造价和运营支出;③ 经济上的合理性,建设高速铁路需要大量资金投入,从而要求能够获得稳定而较好的直接经济效益、为广大旅客节省旅行时间带来巨大的时间效益,以及促进相关工业与沿线地区经济发展所带来的巨大间接经济效益和社会效益;④ 要适应本国国情和所处地区的具体条件。综合考虑各项因素及不同修建与运营模式,高速铁路的速度目标值主要有三种选择:
(1)新建高速客运专线(如法国),最高速度宜取300~350 km/h;
(2)新建客货共用、分时运行的高速线(如德国),最高速度宜取250~280 km/h;
(3)在客货混运的既有线上采用摆式车体开行高速列车(如瑞典X2000 列车),最高速度宜取200~240 km/h。
高速列车是高速铁路的关键技术,各国由于国情和基本条件不同,客运专线上运行的高速列车采用了不同的模式。其中,具有代表性的有以下几种:
(1)以日本为代表的动力分散型高速列车;
(2)以法国、德国为代表的动力集中型高速列车;
(3)以瑞典为代表的摆式列车;
(4)以我国为代表的磁浮列车。
纵观铁路的发展历史也是行车速度不断提高的历史。高速铁路集中体现铁路所有的尖端技术,是铁路现代化程度的一种重要标志。
2.高速铁路的优越性及修建条件
高速铁路之所以受到世界各国的青睐,其原因主要是它与其他交通运输方式相比具有多方面的优势。(www.daowen.com)
(1)送达速度快。
(2)运输能力大。以日本东海道新干线为例,高速列车每列平均载客1 000~1 300 人,日开行300 列左右,年均可输送旅客1.1~1.4 亿人。高速铁路的运能远大于其他运输方式是显而易见的。
(3)能源消耗低。
(4)占用土地少。一般4 车道高速公路的路基面宽度为26 m,而同等能力的双线电气化铁路的路基面宽度仅14 m,即高速铁路比高速公路少占地1/2 左右。航空运输的一个大型机场一般需占地20 km2,在1 000 km 航线上至少要有两个大型机场,其总的占地面积约为铁路的2~3 倍。
(5)综合投资省。同等运能各种交通运输设施的综合造价(包括用于固定设备和移动设备的全部投资),高速铁路与高速公路相当而显著低于航空运输。
(6)环境污染轻,电气化高速铁路线路清洁,列车不排放废气,不存在环境污染问题,由牵引电机所产生的有害物质在采用现代化过滤技术后可以明显减少。
(7)安全舒适。
(8)准确便利。高速铁路是全天候行车,线路为全封闭式、设有先进的列车运行与调度指挥自动化控制系统,能确保列车运行安全正点。
(9)票价适中。
应予指出,修建高速铁路需要大量的基建投资,而以最高的安全性、准确性和服务水平稳定地运营这一系统也需要相当大的支出。因此,经济上、技术上的可行性将是修建高速铁路需要认真考虑的关键因素。
高速铁路线的财政情况在很大程度上取决于该线所输送的客流量。由此可见,两大城市间的客流量及其在各种交通运输方式间的分配是随众多影响因素而变化的动态数值。在研究修建高速客运专线的经济效果时,为使计算工作简化,可选用高速铁路建成后的第5年运营稳定时的远景预测运量为依据,估算基建与运营换算总费用。
在选择高速铁路修建方案时必须考虑诸如:线路走向、最高容许速度、平均运行速度、线路构造、牵引动力配置、列车编成、列车总重、车辆类型、座席总数及利用率,以及各种技术装备的运用、保养、维修组织等因素的最佳匹配。为此,应拟订几种可能的组配方案进行测算,以便从中选择最佳方案。
根据换算总费用对比,可从社会经济发展角度初步确定从远期某一年度起以高速铁路输送客流最为有利,这就为制定高速铁路发展规划提供了依据。下一步骤则是要从铁路部门经济角度研究高速铁路修建的财务评价问题,重点是研究资金的筹措、随客流量变化的单位可变成本和固定成本的估算,以及确定合理的运价水平,以保证在全面经济核算自负盈亏的条件下高速铁路能够正常运营。制订高速铁路的运价必须考虑居民的承受能力,以及中近程对高速公路、远程对航空运输有竞争能力。在速度目标值和运营模式已定的前提下,投资规模已知,固定资产折旧和设备维修保养费水平也就基本确定,此项支出一般约占总成本的70%左右,由此可以估算出保本运价水平和其所对应的保本运量水平的所在年度,进行按该年度预计人均收入水平检査所吸引旅客对该票价的承受能力,如果能够接受则可据以推定此高速铁路线的最早开始修建年度,否则应将修建年度适当推迟,而在此期间组织力量做好充分的技术准备工作。
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