高速鐵路

高速铁路，简称高铁，是一种比普通铁路速度更快，使用特别机车车辆与专用轨道的铁路运输系统；一般而言速度约为普通铁路的两至三倍，或最高运营时速200公里/小时以上。广义的高速铁路是指使用固定轨道或管道的高速运输系统，所以诸如磁悬浮列车等也是高速铁路的一种。除非特别说明，一般专指其中的高速轮轨运输系统。高速铁路是综合概念，包括路轨、供电网、高速列车、通信、班车调度等等。目前世界上拥有高速铁路的国家和地区包括比利时、中华民国、中华人民共和国、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、香港、意大利、日本、摩洛哥、荷兰、挪威、波兰、俄罗斯、沙特阿拉伯、韩国、西班牙、瑞典、英国、美国以及乌兹别克斯坦。

定义

对于“高速铁路”一词，现时世界上并没有统一的定义，所以不同的组织或国家均对“高速铁路”有各异的标准。但近年各地的标准均趋于接近，国际铁路联盟的建议是指透过改造原有线路使其设计速度达到200公里/小时，或新建线路的设计速度达到250公里/小时以上。不过，由于许多国家的传统铁路，也进行高速化，一旦速度提升达到200公里/小时的范围，会使得高速铁路的定义趋于模糊。“狭义”上的高速铁路，是指传统的轮轨式高速铁路，这也是最普遍的一种理解；而“广义”上的高速铁路则包含使用磁悬浮技术的高速轨道运输系统。于1964年开通的日本东海道新干线，是世界上第一个商业运营速度达到时速200公里以上的高速铁路系统。

历史

火车是人类发明的首项公共交通工具，在19世纪初期便在英国出现。直至20世纪初发明汽车，火车一向是陆上运输的主力。二次大战以后，汽车技术得到改进、高速公路亦大量建成，加上民航的普及，使铁路运输慢慢走向下坡。特别在美国，由于地广人稀、政府的投资主要放在公路建设上，不少城市内的公共交通曾一度被遗弃。如此的思维也影响不少地区，例如战后时期的台湾及美占时期的琉球。
世界上首条投入商业运作的高速铁路是日本的东海道新干线，于1964年东京奥运前夕正式运营。第一代新干线列车0系主要由川崎重工业建造，行驶在东京－名古屋－京都－新大阪的东海道新干线，运营速度超过每小时200公里。

特点及影响

无论是高速公路或机场车站都得面对交通堵塞的问题。高速铁路的优点是载客量非常高，因此得以大量运输乘客。倘若旅程非以特大城市中心或过于偏远地方为出发及目的地的话，使用高速铁路加上换乘的时间可能只跟驾驶汽车相若。但高速铁路毋须自行驾车会较为舒适。且高速铁路班次可以较为频密，亦可过站停车，总载客量亦高于民航，只是其噪音对住宅区的滋扰可能会影响晚间的行车班次。
虽然高速铁路的速度不如飞机，但在搭乘时间短（3小时以内）或里程稍短的行程（500至1000公里），高速铁路因无需到一般较为遥远的机场登机，亦减省了提早划位、安检、等待登机之程序，因而仍较为方便省时。此外，高速铁路与航空等运输方式相比，较不易受到当地大雨、浓雾等气候因素影响。与之相反，沿路地形、土木建设成本与环境影响反而成为考量。日本、韩国、欧洲、台湾都出现高速铁路取代部分短程航班的现象。而在运输需求庞大的中国大陆，短程航班在高速铁路的出现后纷纷减价，与高速铁路成竞争形势，对于长途客车而言有更强烈的打击。还有对于搭乘者来说，人数密集的火车有可能会发生恐怖袭击或意外，所以还需要有简单的安检并应多加提防自身安全。
高速铁路以电力推动，废气排放集中在发电厂，污染控制相对容易，所以比其他交通工具环保。然而运作所消耗的能量较大，票价也比较昂贵。另一方面，大部分高速铁路都是无法达到收支平衡。
世界各国的高速铁路发展都是连接人口密集的大城市：例如日本的新干线东京至大阪（东海道新干线）；台湾的台北至高雄左营（台湾高速铁路）；韩国的KTX首尔至釜山（京釜高速线）；中国大陆的CRH北京至天津（京津城际铁路）、北京至上海（京沪高速铁路）；德国的ICE科隆至法兰克福（科隆－法兰克福高速铁路）；西班牙的AVE马德里至塞维利亚（马德里－塞维利亚高速铁路）、马德里至巴塞罗那（马德里－巴塞罗那高速铁路）；法国的TGV巴黎至里昂（东南线）；美国的波士顿至纽约和华盛顿（阿西乐特快）。这样可以减少投资，需要时亦可以将原有的路轨改良后使用。
高速铁路的顾客对象多数以商务旅客为主。旅游游客是第二主要客户。以法国高速铁路为例，它连接了海岸的度假区，并且在长程线路上减价并设置商务舱以跟飞机竞争。因为高速铁路的出现，不少以离巴黎现在低于一小时车程的地区开始成为通勤的住宅区。不少高速铁路的兴建，本来是使偏远的地区亦得到较快的发展。台湾、韩国、西班牙及荷兰的高速铁路亦是希望得到这种效果。不过规划铁路线的过程中也引起了周边住民的异音。

 日本 （1964）

日本是全世界首个将高铁投入运营的国家。日本首条也是全球首条高铁路线东海道新干线在1959年动工，并于1964年通车，0系列车亦同时投入服务。经过近50年的发展，路网已经扩展至2764.5公里（不含迷你新干线），并以50年来零死亡的名义推广新干线予其他国家，同时还有极短发车间距、高准点率的JR品牌印象。
在磁悬浮列车上也取得显著成果，在2015年山梨磁悬浮实验线上驶出极速每小时603公里并提出申请吉尼斯世界纪錄，为目前地面交通工具中最快者。目前日本尚未将磁悬浮列车正式用于商业运营的高铁路线上，但正在建设中的中央新干线预计将于2027年先行投入东京到名古屋之间的运行。

 法国 （1981）

法国是全世界第二个拥有完整高铁系统的国家。法国亦是欧洲首条高铁东南线于1981年部分通车，TGV-PSE亦于1981年投入服务。法国亦屡次刷新高铁速度纪录，在2007年4月3日经过改装的TGV-V150列车在东线驶出轮轨高铁极速每小时574.8公里，截至目前为止，尚未有轮轨列车在线路上打破此纪录。
2015年11月14日LGV东线发生严重意外事故。

 意大利 （1988）

意大利是欧洲首个进行铁路高速化的国家，但其采用倾斜列车模式提速。虽然意大利首条高铁罗马－佛罗伦萨高速铁路在1970年动工，1977年首段通车，但是全线却在1992年才通车。其首种高铁列车为ETR401型，目前已退出高铁路线，改行城际铁路。

 瑞典 （1990）

瑞典是欧洲首个引进采用不锈钢车体以及采用动力集中式设计高速列车的国家，瑞士ASEA公司、AdTranz公司、ABB公司自1989年至1998年研发和生产X2000列车，最高运营速度达200-210 km/h，属于摆式列车，能够在经过轨道曲线时由车载电脑控制对每节客车作出精确的倾摆（最多左右8度），以提高通过速度。每组标准编组的X2000列车只有一台电力机车，及五节无动力的客车。其中只有客车部分才有车体倾摆功能，而机车部分是没有的。然而其倾摆功能并非每次通过轨道曲线均会产生作用，如果列车运行速度低于70km/h，摆式系统将会自动锁定，因低速运行时倾摆反而会对旅客产生倾斜的不适感。X 2000的另一项重要技术是径向转向架。配备的自导向径向转向架容许各个轮对自由独立运动，大大减低轮对对轨道曲线产生的作用力，令X2000在通过弯道时的速度可以最多提升50%。配合摆式列车技术，列车在大部分线路上的运行时间平均更可减少30%，此外也能提高旅客的舒适程度，减少离心力对舒适性的影响。在1993年的一次试验中，一列带有两台机车的X2000列车达到了276 km/h的最高速度。
X 2000配备了三套可独立运作的制动系统，分别为盘式制动、再生制动和磁道制动。在控制系统方面，X 2000列车采用了列车自动控制系统（ATC），能持续向司机提供前方线路的信号信息。如果司机没有作出即时反应，ATC会自动取代司机进行控制。

 德国 （1991）

德国的高铁路线建设始于1973年，线路为汉诺威－维尔茨堡。由于德国对高铁上采用磁悬浮或轮轨的争议，加上德国于1990年末才告统一，因此德国的高铁起步较慢。在1991年，德国推出ICE-1列车，是德国第一代高铁，德国以及法国等欧洲列车相似，以平稳性出名。
在1998年6月，发生艾雪德列车出轨事故，令德国高铁信誉蒙受打击，不过此事件后未再出现事故。
在2000年，推出ICE-3列车，时速可达320公里，成为多国高铁的样版，如中国的CRH3、西班牙的AVE S/103及俄罗斯的Velaro RUS等。

 西班牙 （1992）

西班牙高铁首条线路马德里－塞维利亚高速铁路于1992年通车，采用法国TGV技术开发S/100列车，另外又从德国及意大利引入技术，再开发自主Talgo品牌，发展方向与中国类似。西班牙高铁已可连接法国，计划建设超过10000公里高铁，届时全国各地来往马德里只需4小时。然而，西班牙高铁在2013年8月发生脱轨事故，令西班牙高铁建设速度减缓。

 英国 （1994）

英国是全世界第一个拥有铁路的国家，也曾进行许多铁路高速化试验。英国于1970年代起进行APT计划，同时研发出IC125列车。然而因为APT多次事故，英国放弃了APT计划。
1994年英法海底隧道通车令英国出现了欧洲之星列车，2007年1号高速铁路通车后英国才有高铁在陆上高速行驶。现在英国政府推动2号高速铁路的建设计划，从伦敦至曼彻斯特及利兹等地，但当地有许多反对声音。

 比利时、 荷兰 （1997）

比利时的高速铁路线路共有4条，分别是HSL 1至4。HSL 1于1997年通车，由大力士高速列车及欧洲之星行驶。然而直至2012年V-250上路前，比利时和荷兰一直没有自行研发的高铁列车。荷兰高速铁路线路只有一条，就是荷兰高速铁路南线，连接至比利时边境。荷兰曾经考虑建设荷兰高速铁路东线，连接至德国边境，但因各种原因作罢。

 美国 （2000）

美国因为人口密度低、廉价航空业发达、汽车拥有率高、铁路以货运为主等原因，高铁所能获利甚微，因而比起其他发达国家发展得较迟。美国现时的高铁阿西乐特快在2000年才开始上路，采用改良自TGV的倾斜式列车，运营时速可达250公里，而且是改善线路轨道而非新建线路，因此按较严格的标准而言美国并没有高铁。正在商议中的加利福尼亚高速铁路（旧金山至洛杉矶）及佛罗里达高速铁路（坦帕至奥兰多）都遇上不少反对声音，但如果建设完成将为美国首条严格定义下的高铁。

 韩国 （2004）

韩国高铁KTX-I列车于2004年推出，配合京釜高速线部分通车。现时韩国可高速行驶网络达346.4公里，另湖南高速线亦于2014年通车。

台湾 （2007）

台湾高速铁路从1999年开工，在2007年通车，全长348.5公里，最高运营时速300公里。使用列车为700T列车，是JR东海、JR西日本共同设计的新干线700系列车改良而成，由日本川崎重工引进技术。
于2007年1月5日通车后逐渐成为台湾西部重要的长途运输工具之一，亦为台湾轨道工业指标。目前南北双向每日共有130至162班次，平均日载客量达175,000人次，周末与连续假期更有每天290,000至300,000人次的水准。

 中国大陆 （2008）

中国大陆于1998年从瑞典引入一列时速200公里的X2000运营于广深线，并在之后的数年里先后研制出蓝箭、中华之星、先锋号、奥星、天梭和长白山等用于探索高速铁路技术的列车，其中蓝箭和中华之星分别于2001年和2005年在广深线和秦沈客运专线上投入试验性商业运营。秦沈客运专线于1999年开工建设，2003年通车，设计时速200km/h，运营时速160km/h，基础设施预留了提速至250km/h的条件。2007年铁道部第六次列车大提速后，通过购买技术转让研制的，可大规模实用化的和谐号动车组开始正式投入运营。2008年，中国第一条高速铁路专用线路京津城际铁路开通运营。经过8年的高速铁路新线建设和对既有铁路的高速化改造，截至2016年9月，中国大陆已经拥有世界上最大规模（约20000公里）高速铁路网，另有既有线提速近3,000公里。中国大陆的高铁控制及供电系统以其他拥有高铁先进技术的国家进行技术转让进行建设，因此在中国大陆可以看到不同国家技术制造的高铁列车。
中国大陆正在兴建和即将兴建的高速铁路客运专线和城际铁路里程达到17,000公里。根据中长期铁路网规划方案，至2012年年底将会建成42条高速铁路客运专线，基本上建成以“四纵四横”为骨架的全国快速客运网，总里程达13,000公里；到2020年中国大陆时速在200公里以上的高速铁路里程将会达到50,000公里。
2007年和谐号开进北京天津车站测试，初期运行的动车组刚上路时有350及250公里两种速度，但在2008年8月正式开通启动的京津城际铁路、沪宁城际铁路、沪杭客运专线、郑西客运专线等均为设计时速350公里的线路，另有时速250公里的列车在同一线路上行驶；合宁铁路、合武铁路、甬台温铁路及温福铁路等均为设计时速250公里的铁路。此外有部分既有线经高速化改造，部分路段可达时速200公里以上。
在2011年7月发生温州高铁追撞意外。受追撞事件的影响和新任铁道部部长盛光祖的政策的影响下，全数铁路大降速，既有线降回至时速200公里，新建线路降至300公里（G字头、C字头列车）或200公里（D字头列车，部分为250公里）。在此之前，中国大陆高速铁路的速度已达世界级水平，CRH380BL型经改装开出时速487公里的极速。直到2017年才开始恢复时速350公里的复兴号高速列车班次。
在磁悬浮列车上，上海磁浮示范运营线引入德国技术Transrapid08，于2003年通车，以时速430公里运送乘客来往浦东机场和龙阳路，极速可达505公里。
2011年12月，由中国南车研制的更高速度试验列车在中国南车四方股份公司落成，设计速度500公里，在高速列车国家工程实验室滚动试验台上创造了605公里的最高轮轨试验速度。

 香港 （2018）

香港的高速铁路规划由1990年代开始。当时此线路被称为区域快线，列车可迅速地来往香港市区及粤港边境。到2000年代，香港特区政府向中国中央政府提出建设区域快线，中央政府于是将其调整为广深港高速铁路的一部分。此线路于2009年末被提出时，因造价过高而引起香港社会广大回响。香港立法会在2010年通过广深港高铁的拨款，原预计2015年通车。然而后来因超支、地质、管理不善等问题延后至2018年9月23日通车。

 土耳其 （2009）

土耳其首条高铁路线为安卡拉－伊斯坦布尔高速铁路。2009年首段通车，2016年全线通车，全长533公里，采用HT65000列车，由西班牙引进。另有新一代高铁列车研制中，与韩国合资企业研发。

 俄罗斯 （2009）

俄罗斯在前苏联时代就已开始进行列车高速化试验。莫斯科－圣彼得堡走廊是俄国的人口集中地，因此铁路高速化亦主要该处进行。1984年，俄罗斯推出ER200列车，最高时速达200公里。2009年，俄罗斯引入德国Velaro技术，开行Velaro RUS列车，名为Sapsan（即游隼），以时速250公里穿梭两地。俄罗斯更计划建设第二条莫斯科－圣彼得堡高速铁路，时速达400公里。然而两者皆使用俄罗斯寛轨，难以与国际接轨。

 乌兹别克斯坦 （2011）

乌兹别克的首条高铁塔什干－萨马尔罕高速铁路线路长344公里，正常的列车运营速度为每小时250公里。

 摩洛哥（2018）

卡萨布兰卡－丹吉尔高速铁路是当前摩洛哥国内正在兴建中的高速铁路运输系统，信号与行车线路维护系统是由安萨尔多STS以及 Cofely Ineo 进行安装，列车行驶最高速将可到达每小时320公里。

 马来西亚、 新加坡

2010年，马来西亚首相纳吉布·阿卜杜勒·拉扎克启动经济转型执行方案后，当局决定要修建一条连接吉隆坡和新加坡的高铁。两国领导人在2013年1月举行的会晤中都同意修建这条高速铁路线。根据2016年12月两国签订的双边协议，这条铁路线在2017年招标，2018年动工；预计在2026年落成之后，乘客乘搭高铁来往吉隆坡和新加坡，只需1小时30分钟。但是在希望联盟于2018年大选上台后，以财政困难为由，宣布延展该项目两年，并赔付新加坡政府4500万令吉。该决定造成很大争议。

建造技术

与车辆一样，高速铁路线路的建造也有特定的要求。
一般的列车路轨会使用道砟去把枕木固定，当列车以高速通过，所引起的气流有机会把石子溅起（也就是飞砟现象），有机会对列车构成危险，因此也出现了供高速铁路使用的无砟轨道。这类轨道除了比有砟轨道安全及耐用外，还有数十年免维护等优点。其缺点是无砟轨道不可维护，一旦结构被破坏，轻则降低等级使用，重则无法通行。
无砟技术源于德国，但德国的高速铁路过去以有砟轨道为主，直到近几年几条新开通的线路才开始使用无砟技术，日本的新干线情况相同使用了有砟及无砟轨道，而法国则通过精心安排道砟的铺设层次和堆高解决道砟飞溅的问题，而在东线上有一段2公里的无砟试验段。中国高铁300km/h以上级别使用全部无砟轨道。

世界高速列车技术

目前世界上高速列车技术仅为少数系统集成商掌握，主要有日立、川崎重工、西门子、庞巴迪、阿尔斯通、Talgo、现代Rotem、以及中国中车。

德国艾雪德高速列车出轨事故

1998年6月3日在艾雪德发生的艾雪德列车出轨事故是德国乃至世界高速铁路史上最严重的一次，也是全球首起的高速铁路死亡事故。一列时速约200公里的ICE-1列车在下萨克森州脱轨，并撞击桥梁，前段车厢完全解体，造成101个人死亡，88重伤。事故原因在于设计不良的车轮，ICE-1列车的车轮原本均以单铸铁制造一体成型，但因车身震动与噪音问题，所以后来在车轮外层包覆20毫米厚的橡胶，外面再套上一层相对较薄的金属车轮。然而在高速行驶下外层金属车轮产生金属疲劳并在肇事地点前6公里发生断裂并出轨，后面的车厢被300吨重的惯性力抛出轨道并彻底毁坏，最终整列列车翻车并扭曲变形。

中国甬温线列车追尾事故

2011年7月23日，中国浙江省温州市甬台温铁路发生了一次高速列车追尾事故。一列从北京南站前往福州站的D301次高速动车CRH2-139E与一列从杭州站始发前往福州南站的D3115次高速动车CRH1-046B，行至浙江省温州市方向双屿路段下岙路时，D3115次因信号系统遭雷击故障而减速进入时速20公里目视驾驶模式，其后方D301次列车驾驶因信号系统故障获得错误信息下接近D3115次列车，虽然D301次列车驾驶采取了紧急制动措施紧急减速，但撞击时时速仍有99公里，造成追撞事故。事故造成D3115次动车第15同第16节两车厢脱轨，D301次动车第1到第4节车厢脱轨坠桥。此次事故导致两列车1630名乘客中有40人死亡，210人受伤，是全球高速铁路自运营以来第二起死亡事故，但由于中国对高速铁路的定义与国际普遍的定义不同，将之视为动车事故，依照官方说词，中国高铁依旧保持零事故纪录。

西班牙圣地亚哥-德孔波斯特拉高速列车出轨事故

2013年7月24日，一列从西班牙马德里往圣地亚哥-德孔波斯特拉的西班牙高速铁道AVE Talgo 250动车组(编号Alvia 151)，在当地时间20:41，将要进入加利西亚自治区首府圣地亚哥-德孔波斯特拉车站之前，在一个限速80公里的弯道因超速发生出轨事故。该列车载有222人，包括218位乘客与4名组员，许多人被困在车厢内。该列车的司机向警方表示，火车通过弯道时的时速达190公里。该处弯道是在经过了80公里长将近笔直的路线后的第一个弯道。事故发生后，在现场找到73具尸体，另有7人在医院死亡。这是西班牙1944年以来最严重的铁路事故和第一起高铁事故，全球高速铁路第三起严重死亡事故。

法国TGV埃克韦尔桑出轨事故

2015年11月14日，为了测试刚完工LGV东欧线二期工程，一辆特制的高铁测试车搭载着法国国家铁路公司的49名技术人员、贵宾与4名儿童进行试车，但在法东阿尔萨斯地区的马恩-莱茵河运河在时速352公里中进行减速过弯时，列车2到7节出轨并部分落入河中，导致11人死亡、38名成年伤者中22人重伤，违规搭乘试验列车的4名无关未成年乘客也受轻伤。此事故原先被怀疑与11月13日恐怖攻击中的目标之一，因为先前有发生乘客携带枪支上车后来袭击未遂的事件，但后来警方认为这是一起无关联的意外。这是法国高铁第一次出现人员伤亡，全球第四次的高铁死亡事故。

土耳其高铁对撞事故

2018年12月13日，土耳其周四早上发生致命意外，在安卡拉省附近驶向科尼亚时，一列搭载了206名乘客的高速列车与与一辆执行轨道检查任务后返回途中的排障机车迎头相撞，以每小时80-90公里的速度撞击后，再撞向一道行人天桥，高速列车的三节车厢脱轨，一座横跨轨道的人行天桥塌落在两节车厢上。总计9人遇难，遇难者中有一名德国公民。事发时的闭路电视片段则被公开，照片显示，涉事的是土耳其国家铁路E68000型电力机车编号68041号，以及西门子承造的HT80000型高速电力动车组的客运列车，后者的最高速度可达300公里每小时。全球高速铁路第五起的死亡事故。