รถไฟความเร็วสูง

ไฟล์:JRE-TEC-E5 omiya.JPG|thumb|250px|รถไฟชิงกันเซ็ง รุ่น E5
TGV 2N2 ของ SNCF ซึ่งเป็นรถไฟความเร็วสูงที่พัฒนาให้มีห้องโดยสาร 2 ชั้น ขณะอยู่ที่เมืองแฟรงเฟิร์ตของเยอรมนี 
รถไฟความเร็วสูง หรือ ระบบรางความเร็วสูง (High-Speed Rail (HSR)) เป็นระบบการขนส่งทางรางที่วิ่งด้วยความเร็วสูงกว่าระบบขนส่งทางรางทั่วไปอย่างมาก โดยการใช้ระบบล้อเลื่อน (rolling stock) พิเศษรวมกับระบบรางที่ออกแบบมาให้ใช้โดยเฉพาะ ส่วนใหญ่วิ่งบนรางที่มีขนาด 1.435 เมตร (สแตนดาร์ดยูโรเปี้ยนเกจ (standard European gauge))
สถิติของรถไฟความเร็วสูงโดยใช้ล้อ สามารถทำความเร็วได้สูงถึง 574.8 กม./ชั่วโมง  สำหรับรถเตเฌเว หรือ TGV ของประเทศฝรั่งเศส โดยขณะที่รถไฟความเร็วสูงสำหรับการทดสอบแบบแม็กเลฟ สามารถทำความเร็วได้สูงถึง 581 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เป็นของ MLX01 ของประเทศญี่ปุ่น ซึ่งรถไฟที่ไม่ใช่รถไฟความเร็วสูงนั้นจะใช้ความเร็วในการเดินทางไม่เกิน 200 กม./ชั่วโมง
รถไฟความเร็วสูงส่วนใหญ่ถูกออกแบบสำหรับเป็นรถโดยสาร โดยรถไฟบางที่ได้มีการออกแบบสำหรับให้บริการขนส่งสินค้า เช่น TGV La Poste ของประเทศฝรั่งเศส

**คำนิยาม**
คำจำกัดความของรถไฟความเร็วสูง ได้มีนิยามไว้หลายอย่าง อาทิเช่น - สหรัฐอเมริกา ทางกระทรวงคมนาคม ได้นิยามว่า รถไฟความเร็วสูงคือรถไฟที่สามารถรักษาความเร็วไว้ได้มากกว่า 125 ไมล์ต่อชั่วโมง (201 กม./ชั่วโมง) ในขณะที่ ทางสหพันธ์รถไฟของสหรัฐอเมริกาให้นิยามว่ารถไฟความเร็วสูงคือรถไฟที่วิ่งได้ความเร็วอย่างน้อย 110 ไมล์ต่อชั่วโมง (177 กม./ชั่วโมง)- International Union of Railways หรือ UIC และ European Union Directive 96/48/EC, Annex 1 นิยามว่า ระบบรถไฟซึ่งมีขบวนรถไฟและโครงสร้างพื้นฐานที่ออกแบบมาให้มีความสามารถพิเศษที่สามารถเดินรถได้ในสภาวะปกติมีความเร็วสูงกว่า 250 กม./ชั่วโมงบนเส้นทางที่ก่อสร้างใหม่ หรือความเร็วที่มากกว่า 200 กม./ชั่วโมง เมื่อรถวิ่งบนเส้นทางที่มีอยู่ในปัจจุบันแต่ได้รับการ upgrade UIC ยังกล่าวอีกว่ารถที่วิ่งได้เร็วกว่านี้แต่เป็นรถลากแบบเดิมและอยู่บนโครงสร้างเดิม ไม่ถือว่าเป็นรถไฟความเร็วสูง เช่น ระบบ SNCF Intercités ของฝรั่งเศส และระบบ DB IC ของเยอรมัน

**ความเร็วในการเดินรถไฟ**
รถไฟที่ใช้ความเร็วสูง (High Speed)
ความเร็วที่ใช้อยู่ในช่วง 250 กม./ชั่วโมง ถึง 400 กม./ชั่วโมง
แม้ว่ายังไม่มีเกณฑ์กำหนดที่ชัดเจนถึงการจำแนกรถไฟความเร็วสูงออกจากรถไฟทั่วไป แต่ The Worldwide Railway Organisation (UIC) ได้ระบุว่ารถไฟความเร็วสูง(High Speed Rail-HSR) จะเป็นชื่อที่ใช้เรียกรถไฟที่มีความเร็วในการเดินรถไม่น้อยกว่า 250 กม./ชั่วโมงสำหรับเส้นทางที่ก่อสร้างใหม่ หรือไม่น้อยกว่า 200 กม./ชม. สำหรับเส้นทางที่ปรับปรุง (upgrade) จากเส้นทางเดิม รถไฟความเร็วสูงสามารถขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้าผ่านสายไฟเหนือตัวตู้รถไฟ หรืออื่น ๆ เช่น ครื่องยนต์ดีเซลในการขับเคลื่อนได้เช่นกัน ลักษณะที่เด่นชัดของรถไฟความเร็วสูง คือตัวรางที่มีการเชื่อมต่อแบบไร้รอยต่อทำให้ลดแรงสั่นสะเทือนในตัวรางรวมทั้งลดค่าความแตกต่างของระดับในช่วงขบวนรถไฟ เพื่อให้รถไฟเคลื่อนที่ไปด้วยความเร็วที่สูงกว่า  250 กม./ชั่วโมง
รถไฟความเร็วสูงมาก (Very High Speed)
ความเร็วที่ใช้อยู่ในช่วง 310 กม./ชั่วโมง ถึง 500 กม./ชั่วโมง
รถไฟความเร็วสูงมากเป็นศัพท์ทางเทคนิคที่ใช้ในการเรียกรถไฟที่ความเร็วสูงที่สุด ในปี พ.ศ. 2543 ที่ทำความเร็วได้สูงกว่า 300 กม./ชั่วโมง มีการวางแผนว่ารถไฟโดยทั่วไปจะสามารถทำความเร็วสูงถึง 350 กม./ชั่วโมง โดยรถไฟตระกูล Velaro ของ Siemens สามารถวิ่งที่ความเร็วดังกล่าวได้แล้ว
รถไฟรุ่น S-103 ของ Renfe เป็นรถไฟในตระกูล Velaro ของ Siemens ที่สามารถให้บริการด้วยความเร็วสูงสุด 350 กม./ชั่วโมง
รถไฟความเร็วสูง JR Maglev MLX01 ของประเทศญี่ปุ่น
รถไฟความเร็วสูงพิเศษ (Ultra High Speed)
ความเร็วที่ใช้อยู่ในช่วง 500 กม./ชั่วโมง ถึง 1000 กม./ชั่วโมง
จากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการดำเนินการที่รถไฟสามารถทำได้ในปัจจุบัน เป็นจุดเริ่มต้นในการสร้างรถไฟที่สามารถทำความเร็วในช่วง 500-600 กม./ชั่วโมง จากสถิติที่ได้มีการบันทึกไว้สำหรับรถไฟที่ออกแบบเพื่อใช้งานจริงที่ทำความเร็วได้สูงสุดคือ TGV POS หมายเลข 4402 (V150) เมื่อวันที่ 15 เมษายน 2007 ที่ความเร็ว 574.8 กม./ชั่วโมง อย่างไรก็ตามจากการทดลองพบว่าความเร็วที่มากกว่า 500 กม./ชั่วโมง ขึ้นไปเป็นความเร็วที่ไม่สามารถนำมาใช้ในการให้บริการได้จริง เนื่องจากจะทำให้วัสดุประกอบตัวรถเกิดความเสียหายได้อย่างรวดเร็ว แต่ในอนาคตอันใกล้นี้มีความเป็นไปได้อย่างสูงในการนำเอารถไฟที่มีความเร็วระดับสูงมากมาใช้งานจริง โดยระบบที่เรียกว่า Maglevรถไฟระบบ Maglev ที่ได้รับการยอมรับในการใช้งานปัจจุบันมีสองระบบ คือ Transrapid ที่ทำความเร็วได้ 550 กม./ชั่วโมง และ JR-Maglev MLX 01 ที่ทำความเร็วบนบกด้วยระบบรางที่ความเร็ว 581 กม./ชั่วโมง
รถไฟที่ความเร็วสูงกว่า 1000 กม./ชั่วโมง
ในการออกแบบยานพาหนะจะขึ้นอยู่กับหลักอากาศพลศาสตร์ และสภาพแวดล้อมภายนอก เทคโนโลยีรถไฟเริ่มที่จะแสดงให้เห็นความเป็นไปได้ของสภาพการไหลของอากาศที่เร็วกว่า ความเร็วเสียง ในระดับความเร็วที่ 0.8 มัค หรือเท่ากับ 988 กม./ชั่วโมง และมีความเป็นไปได้ที่จะมีความเร็วมากกว่ากว่าที่เป็นอยู่ เมื่อพิจารณาถึงศักยภาพของรถไฟรุ่นใหม่ในปัจจุบันที่ส่งผลสำคัญต่อความเร็วสูงสุดจริงของรถไฟ แต่เนื่องจากปรากฏการณ์ที่เรียกกันว่า Prandtl-Glauert SingularityหรือVapor Coneหรือ Shock Collar จะสร้างผลเสียหายอย่างมากกับยานพาหนะเมื่อคลื่นเสียงสะท้อนกับพื้นรองรางรถไฟ กลับคืนสู่ตัวรถไฟทำให้มีโอกาสเกิดการระเบิดออกได้ในอากาศ ดังนั้นรถไฟที่จะเดินทางด้วยความเร็วขนาดนี้หรือสูงกว่านี้ต้องเป็นระบบรถไฟที่เดินทางในระบบสุญญากาศ

**การให้บริการรถไฟความเร็วสูงในประเทศต่าง ๆ**
รถไฟความเร็วสูง ตามนิยามของ International Union of Railways หรือ UIC หมายถึง ระบบรถไฟซึ่งมีขบวนรถไฟและโครงสร้างพื้นฐานที่สามารถทำให้การเดินรถในสภาวะปกติมีความเร็วสูงกว่า 250 กม./ชม. บนเส้นทางที่ก่อสร้างใหม่ หรือความเร็วที่มากกว่า 200 กม./ชม. เมื่อรถวิ่งบนเส้นทางที่มีอยู่ในปัจจุบัน 
ประเทศแรกที่มีการพัฒนารถไฟความเร็วสูง คือ ญี่ปุ่น เรียกกันว่า รถไฟหัวกระสุน (Bullet Train – Shinkansen) เปิดให้บริการครั้งแรกในเส้นทางกรุงโตเกียว-นครโอซาก้า ใน ค.ศ. 1964 มีความเร็วสูงสุดที่ 210 กม./ชม. 
จากนั้นฝรั่งเศสได้พัฒนารถไฟความเร็วสูงเรียกว่า TGV ใน ค.ศ. 1981 เป็นครั้งแรกในยุโรป ก่อนที่อีกหลายประเทศจะนำรถไฟความเร็วสูงมาใช้ ได้แก่ อิตาลี เยอรมนี สเปน เบลเยียม อังกฤษ ทำให้การเดินทางในยุโรปเชื่อมโยงถึงกันได้สะดวกรวดเร็วยิ่งขึ้น
ส่วนในเอเชียนั้น ปัจจุบัน นอกจากมีญี่ปุ่นเป็นผู้บุกเบิกรถไฟความเร็วสูงแล้ว ยังมีเกาหลี ไต้หวัน และล่าสุดคือ จีน ที่ได้เปิดให้บริการรถไฟความเร็วสูงอีกด้วย

**เครือข่าย**

**แผนที่**
TGV4417Forchheim.jpg|TGV POS ของฝรั่งเศสซึ่งนำมาให้บริการระหว่างประเทศ ในเส้นทาง ฝรั่งเศส - สวิตเซอร์แลนด์(TGV Lyria) และ ปารีส - แฟรงเฟิร์ต/มิวนิก
ThalysTGVparis1.JPG|TGV Thalys PBKA (ซ้าย) และ British Rail Class 373 (ขวา) ของ Eurostar ซึ่งเป็นรถไฟที่ให้บริการระหว่างประเทศ 
ICE 3 Oberhaider-Wald-Tunnel.jpg|ICE 3 ของเยอรมนี โดยอยู่ในตระกูล Velaro ซึ่งเป็นตระกูลรถไฟที่ใช้ในหลายประเทศ  และยังนำไปให้บริการในเส้นทางระหว่างประเทศ 
FS ETR500 45 Milano Rogoredo (101).jpg|ETR 500 Frecciarossa ของอิตาลี ซึ่งวิ่งด้วยความเร็ว 300 กิโลเมตรต่อชั่วโมง โดยสามารถทำได้ถึง 362 กิโลเมตรต่อชั่วโมงในช่วงทดสอบ
Talgo 350.jpg|AVE Talgo-350 ของสเปน ซึ่งมีชื่อเล่นว่า Pato ที่หมายความว่าเป็ด
CRH380Afromshanghai.jpg|CRH380A ของจีนที่ถูกพัฒนาให้มีความเร็วที่สูงมากเมื่อไม่นานมานี้
Sm6 Allegro 7053 Helsinki.JPG| รถไฟ Allegro ที่สถานีกลางเฮลซิงกิ
KTX-Sancheon.jpg|Korea Train Express (KTX) ประเทศเกาหลีใต้
Shinkansen 700T.jpg| รถไฟซีรีส์ส 700T ของไต้หวันที่ผลิตโดยญี่ปุ่น
JRC N700 series Z28.jpg|ชิงกันเซ็งซีรีส์ส N700  ซึ่งวิ่งด้วยความเร็วสูงสุด 300 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

**เทคโนโลยี === 

**รางที่ทำให้โดยเฉพาะ ==== 
คำถามที่พบบ่อย