高速鐵路

高速鐵路，簡稱高鐵，是一種比普通鐵路速度更快，使用特別機車車輛與專用軌道的鐵路運輸系統；一般而言速度約為普通鐵路的兩至三倍，或最高營運時速200公里/小時以上。廣義的高速鐵路是指使用固定軌道或管道的高速運輸系統，所以諸如磁懸浮列車等也是高速鐵路的一種。除非特別說明，一般專指其中的高速輪軌運輸系統。高速鐵路是綜合概念，包括路軌、供電網、高速列車、通信、班車調度等等。目前世界上擁有高速鐵路的國家和地區包括比利時、中華民國、中華人民共和國、丹麥、芬蘭、法國、德國、希臘、香港、義大利、日本、摩洛哥、荷蘭、挪威、波蘭、俄羅斯、沙烏地阿拉伯、韓國、西班牙、瑞典、英國、美國以及烏茲別克斯坦。

定義

對於「高速鐵路」一詞，現時世界上並沒有統一的定義，所以不同的組織或國家均對「高速鐵路」有各異的標準。但近年各地的標準均趨於接近，國際鐵路聯盟的建議是指透過改造原有線路使其設計速度達到200公里/小時，或新建路線的設計速度達到250公里/小時以上。不過，由於許多國家的傳統鐵路，也進行高速化，一旦速度提升達到200公里/小時的範圍，會使得高速鐵路的定義趨於模糊。「狹義」上的高速鐵路，是指傳統的輪軌式高速鐵路，這也是最普遍的一種理解；而「廣義」上的高速鐵路則包含使用磁懸浮技術的高速軌道運輸系統。於1964年開通的日本東海道新幹線，是世界上第一個商業營運速度達到時速200公里以上的高速鐵路系統。

歷史

火車是人類發明的首項公共運輸工具，在19世紀初期便在英國出現。直至20世紀初發明汽車，火車一向是陸上運輸的主力。二次大戰以後，汽車技術得到改進、高速公路亦大量建成，加上民航的普及，使鐵路運輸慢慢走向下坡。特別在美國，由於地廣人稀、政府的投資主要放在公路建設上，不少城市內的公共運輸曾一度被遺棄。如此的思維也影響不少地區，例如戰後時期的臺灣及美占時期的琉球。
世界上首條投入商業運作的高速鐵路是日本的東海道新幹線，於1964年東京奧運前夕正式營運。第一代新幹線列車0系主要由川崎重工業建造，行駛在東京－名古屋－京都－新大阪的東海道新幹線，營運速度超過每小時200公里。

特點及影響

無論是高速公路或機場車站都得面對交通堵塞的問題。高速鐵路的優點是載客量非常高，因此得以大量運輸乘客。倘若旅程非以特大城市中心或過於偏遠地方為出發及目的地的話，使用高速鐵路加上轉乘的時間可能只跟駕駛汽車相若。但高速鐵路毋須自行駕車會較為舒適。且高速鐵路班次可以較為頻密，亦可過站停車，總載客量亦高於民航，只是其噪音對住宅區的滋擾可能會影響晚間的行車班次。
雖然高速鐵路的速度不如飛機，但在搭乘時間短（3小時以內）或里程稍短的行程（500至1000公里），高速鐵路因無需到一般較為遙遠的機場登機，亦減省了提早劃位、安檢、等待登機之程序，因而仍較為方便省時。此外，高速鐵路與航空等運輸方式相比，較不易受到當地大雨、濃霧等氣候因素影響。與之相反，沿路地形、土木建設成本與環境影響反而成為考量。日本、韓國、歐洲、台灣都出現高速鐵路取代部分短程航班的現象。而在運輸需求龐大的中國大陸，短程航班在高速鐵路的出現後紛紛減價，與高速鐵路成競爭形勢，對於長途客運而言有更強烈的打擊。還有對於搭乘者來說，人數密集的火車有可能會發生恐怖襲擊或意外，所以還需要有簡單的安檢並應多加提防自身安全。
高速鐵路以電力推動，廢氣排放集中在發電廠，污染控制相對容易，所以比其他交通工具環保。然而運作所消耗的能量較大，票價也比較昂貴。另一方面，大部分高速鐵路都是無法達到收支平衡。
世界各國的高速鐵路發展都是連接人口密集的大城市：例如日本的新幹線東京至大阪（東海道新幹線）；台灣的臺北至高雄左營（台灣高速鐵路）；韓國的KTX首爾至釜山（京釜高速線）；中國大陸的CRH北京至天津（京津城際鐵路）、北京至上海（京滬高速鐵路）；德國的ICE科隆至法蘭克福（科隆－法蘭克福高速鐵路）；西班牙的AVE馬德里至塞維亞（馬德里－塞維亞高速鐵路）、馬德里至巴塞隆納（馬德里－巴塞隆納高速鐵路）；法國的TGV巴黎至里昂（東南線）；美國的波士頓至紐約和華盛頓（阿西樂特快）。這樣可以減少投資，需要時亦可以將原有的路軌改良後使用。
高速鐵路的顧客對象多數以商務旅客為主。旅遊遊客是第二主要客戶。以法國高速鐵路為例，它連接了海岸的度假區，並且在長程路線上減價並設置商務艙以跟飛機競爭。因為高速鐵路的出現，不少以離巴黎現在低於一小時車程的地區開始成為通勤的住宅區。不少高速鐵路的興建，本來是使偏遠的地區亦得到較快的發展。臺灣、韓國、西班牙及荷蘭的高速鐵路亦是希望得到這種效果。不過規劃鐵路線的過程中也引起了周邊住民的異音。

 日本 （1964）

日本是全世界首個將高鐵投入營運的國家。日本首條也是全球首條高鐵路線東海道新幹線在1959年動工，並於1964年通車，0系列車亦同時投入服務。經過近50年的發展，路網已經擴展至2764.5公里（不含迷你新幹線），並以50年來零死亡的名義推廣新幹線予其他國家，同時還有極短發車間距、高準點率的JR品牌印象。
在磁浮列車上也取得顯著成果，在2015年山梨磁浮實驗線上駛出極速每小時603公里並提出申請金氏世界紀錄，為目前地面交通工具中最快者。目前日本尚未將磁浮列車正式用於商業營運的高鐵路線上，但正在建設中的中央新幹線預計將於2027年先行投入東京到名古屋之間的運行。

 法國 （1981）

法國是全世界第二個擁有完整高鐵系統的國家。法國亦是歐洲首條高鐵東南線於1981年部分通車，TGV-PSE亦於1981年投入服務。法國亦屢次刷新高鐵速度紀錄，在2007年4月3日經過改裝的TGV-V150列車在東線駛出輪軌高鐵極速每小時574.8公里，截至目前為止，尚未有輪軌列車在路線上打破此紀錄。
2015年11月14日LGV東線發生嚴重意外事故。

 義大利 （1988）

義大利是歐洲首個進行鐵路高速化的國家，但其採用傾斜列車模式提速。雖然義大利首條高鐵羅馬－佛羅倫薩高速鐵路在1970年動工，1977年首段通車，但是全線卻在1992年才通車。其首種高鐵列車為ETR401型，目前已退出高鐵路線，改行城際鐵路。

 瑞典 （1990）

瑞典是歐洲首個引進採用不鏽鋼車體以及採用動力集中式設計高速列車的國家，瑞士ASEA公司、AdTranz公司、ABB公司自1989年至1998年研發和生產X2000列車，最高營運速度達200-210 km/h，屬於擺式列車，能夠在經過軌道曲線時由車載電腦控制對每節客車作出精確的傾擺（最多左右8度），以提高通過速度。每組標準編組的X2000列車只有一台電力機車，及五節無動力的客車。其中只有客車部份才有車體傾擺功能，而機車部份是沒有的。然而其傾擺功能並非每次通過軌道曲線均會產生作用，如果列車運行速度低於70km/h，擺式系統將會自動鎖定，因低速運行時傾擺反而會對旅客產生傾斜的不適感。X 2000的另一項重要技術是徑向轉向架。配備的自導向徑向轉向架容許各個輪對自由獨立運動，大大減低輪對對軌道曲線產生的作用力，令X2000在通過彎道時的速度可以最多提升50%。配合擺式列車技術，列車在大部分路線上的運行時間平均更可減少30%，此外也能提高旅客的舒適程度，減少離心力對舒適性的影響。在1993年的一次試驗中，一列帶有兩台機車的X2000列車達到了276 km/h的最高速度。
X 2000配備了三套可獨立運作的制軔系統，分別為盤式制軔、再生制軔和磁軌制軔。在控制系統方面，X 2000列車採用了列車自動控制系統（ATC），能持續向司機提供前方路線的信號信息。如果司機沒有作出即時反應，ATC會自動取代司機進行控制。

 德國 （1991）

德國的高鐵路線建設始於1973年，路線為漢諾威－維爾茨堡。由於德國對高鐵上採用磁浮或輪軌的爭議，加上德國於1990年末才告統一，因此德國的高鐵起步較慢。在1991年，德國推出ICE-1列車，是德國第一代高鐵，德國以及法國等歐洲列車相似，以平穩性出名。
在1998年6月，發生艾雪德列車出軌事故，令德國高鐵信譽蒙受打擊，不過此事件後未再出現事故。
在2000年，推出ICE-3列車，時速可達320公里，成為多國高鐵的樣版，如中國的CRH3、西班牙的AVE S/103及俄羅斯的Velaro RUS等。

 西班牙 （1992）

西班牙高鐵首條路線馬德里－塞維亞高速鐵路於1992年通車，採用法國TGV技術開發S/100列車，另外又從德國及義大利引入技術，再開發自主Talgo品牌，發展方向與中國類似。西班牙高鐵已可連接法國，計劃建設超過10000公里高鐵，屆時全國各地來往馬德里只需4小時。然而，西班牙高鐵在2013年8月發生脫軌事故，令西班牙高鐵建設速度減緩。

 英國 （1994）

英國是全世界第一個擁有鐵路的國家，也曾進行許多鐵路高速化試驗。英國於1970年代起進行APT計劃，同時研發出IC125列車。然而因為APT多次事故，英國放棄了APT計劃。
1994年英法海底隧道通車令英國出現了歐洲之星列車，2007年1號高速鐵路通車後英國才有高鐵在陸上高速行駛。現在英國政府推動2號高速鐵路的建設計劃，從倫敦至曼徹斯特及利茲等地，但當地有許多反對聲音。

 比利時、 荷蘭 （1997）

比利時的高速鐵路路線共有4條，分別是HSL 1至4。HSL 1於1997年通車，由大力士高速列車及歐洲之星行駛。然而直至2012年V-250上路前，比利時和荷蘭一直沒有自行研發的高鐵列車。荷蘭高速鐵路路線只有一條，就是荷蘭高速鐵路南線，連接至比利時邊境。荷蘭曾經考慮建設荷蘭高速鐵路東線，連接至德國邊境，但因各種原因作罷。

 美國 （2000）

美國因為人口密度低、廉價航空業發達、汽車擁有率高、鐵路以貨運為主等原因，高鐵所能獲利甚微，因而比起其他已開發國家發展得較遲。美國現時的高鐵阿西樂特快在2000年才開始上路，採用改良自TGV的傾斜式列車，營運時速可達250公里，而且是改善路線軌道而非新建路線，因此按較嚴格的標準而言美國並沒有高鐵。正在商議中的加利福尼亞高速鐵路（舊金山至洛杉磯）及佛羅里達高速鐵路（坦帕至奧蘭多）都遇上不少反對聲音，但如果建設完成將為美國首條嚴格定義下的高鐵。

 韓國 （2004）

韓國高鐵KTX-I列車於2004年推出，配合京釜高速線部分通車。現時韓國可高速行駛網絡達346.4公里，另湖南高速線亦於2014年通車。

臺灣 （2007）

台灣高速鐵路從1999年開工，在2007年通車，全長348.5公里，最高營運時速300公里。使用列車為700T列車，是JR東海、JR西日本共同設計的新幹線700系列車改良而成，由日本川崎重工引進技術。
於2007年1月5日通車後逐漸成為臺灣西部重要的長途運輸工具之一，亦為臺灣軌道工業指標。目前南北雙向每日共有130至162班次，平均日載客量達175,000人次，週末與連續假期更有每天290,000至300,000人次的水準。

 中國大陸 （2008）

中國大陸於1998年從瑞典引入一列時速200公里的X2000營運於廣深線，並在之後的數年裡先後研製出藍箭、中華之星、先鋒號、奧星、天梭和長白山等用於探索高速鐵路技術的列車，其中藍箭和中華之星分別於2001年和2005年在廣深線和秦瀋客運專線上投入試驗性商業營運。秦瀋客運專線於1999年開工建設，2003年通車，設計時速200km/h，營運時速160km/h，基礎設施預留了提速至250km/h的條件。2007年鐵道部第六次列車大提速後，通過購買技術轉讓研製的，可大規模實用化的和諧號動車組開始正式投入營運。2008年，中國第一條高速鐵路專用線路京津城際鐵路開通營運。經過8年的高速鐵路新線建設和對既有鐵路的高速化改造，截至2016年9月，中國大陸已經擁有世界上最大規模（約20000公里）高速鐵路網，另有既有線提速近3,000公里。中國大陸的高鐵控制及供電系統以其他擁有高鐵先進技術的國家進行技術轉讓進行建設，因此在中國大陸可以看到不同國家技術製造的高鐵列車。
中國大陸正在興建和即將興建的高速鐵路客運專線和城際鐵路里程達到17,000公里。根據中長期鐵路網規劃方案，至2012年年底將會建成42條高速鐵路客運專線，基本上建成以「四縱四橫」為骨架的全國快速客運網，總里程達13,000公里；到2020年中國大陸時速在200公里以上的高速鐵路里程將會達到50,000公里。
2007年和諧號開進北京天津車站測試，初期運行的動車組剛上路時有350及250公里兩種速度，但在2008年8月正式開通啟動的京津城際鐵路、滬寧城際鐵路、滬杭客運專線、鄭西客運專線等均為設計時速350公里的路線，另有時速250公里的列車在同一路線上行駛；合寧鐵路、合武鐵路、甬台溫鐵路及溫福鐵路等均為設計時速250公里的鐵路。此外有部分既有線經高速化改造，部分路段可達時速200公里以上。
在2011年7月發生溫州高鐵追撞意外。受追撞事件的影響和新任鐵道部部長盛光祖的政策的影響下，全數鐵路大降速，既有線降回至時速200公里，新建路線降至300公里（G字頭、C字頭列車）或200公里（D字頭列車，部分為250公里）。在此之前，中國大陸高速鐵路的速度已達世界級水平，CRH380BL型經改裝開出時速487公里的極速。直到2017年才開始恢復時速350公里的復興號高速列車班次。
在磁浮列車上，上海磁浮示範營運線引入德國技術Transrapid08，於2003年通車，以時速430公里運送乘客來往浦東機場和龍陽路，極速可達505公里。
2011年12月，由中國南車研製的更高速度試驗列車在中國南車四方股份公司落成，設計速度500公里，在高速列車國家工程實驗室滾動試驗台上創造了605公里的最高輪軌試驗速度。

 香港 （2018）

香港的高速鐵路規劃由1990年代開始。當時此路線被稱為區域快線，列車可迅速地來往香港市區及粵港邊境。到2000年代，香港特區政府向中國中央政府提出建設區域快線，中央政府於是將其調整為廣深港高速鐵路的一部分。此路線於2009年末被提出時，因造價過高而引起香港社會廣大迴響。香港立法會在2010年通過廣深港高鐵的撥款，原預計2015年通車。然而後來因超支、地質、管理不善等問題延後至2018年9月23日通車。

 土耳其 （2009）

土耳其首條高鐵路線為安卡拉－伊斯坦堡高速鐵路。2009年首段通車，2016年全線通車，全長533公里，採用HT65000列車，由西班牙引進。另有新一代高鐵列車研製中，與韓國合資企業研發。

 俄羅斯 （2009）

俄羅斯在前蘇聯時代就已開始進行列車高速化試驗。莫斯科－聖彼得堡走廊是俄國的人口集中地，因此鐵路高速化亦主要該處進行。1984年，俄羅斯推出ER200列車，最高時速達200公里。2009年，俄羅斯引入德國Velaro技術，開行Velaro RUS列車，名為Sapsan（即游隼），以時速250公里穿梭兩地。俄羅斯更計劃建設第二條莫斯科－聖彼得堡高速鐵路，時速達400公里。然而兩者皆使用俄羅斯寛軌，難以與國際接軌。

 烏茲別克 （2011）

烏茲別克的首條高鐵塔什干－薩馬爾罕高速鐵路路線長344公里，正常的列車營運速度為每小時250公里。

 摩洛哥（2018）

卡薩布蘭卡－丹吉爾高速鐵路是當前摩洛哥國內正在興建中的高速鐵路運輸系統，訊號與行車路線維護系統是由安薩爾多STS以及 Cofely Ineo 進行安裝，列車行駛最高速將可到達每小時320公里。

 馬來西亞、 新加坡

2010年，馬來西亞首相納吉布·阿卜杜勒·拉扎克啟動經濟轉型執行方案後，當局決定要修建一條連接吉隆坡和新加坡的高鐵。兩國領導人在2013年1月舉行的會晤中都同意修建這條高速鐵路線。根據2016年12月兩國簽訂的雙邊協議，這條鐵路線在2017年招標，2018年動工；預計在2026年落成之後，乘客乘搭高鐵來往吉隆坡和新加坡，只需1小時30分鐘。但是在希望聯盟於2018年大選上台後，以財政困難為由，宣布延展該項目兩年，並賠付新加坡政府4500萬令吉。該決定造成很大爭議。

建造技術

與車輛一樣，高速鐵路路線的建造也有特定的要求。
一般的列車路軌會使用道砟去把枕木固定，當列車以高速通過，所引起的氣流有機會把石子濺起（也就是飛砟現象），有機會對列車構成危險，因此也出現了供高速鐵路使用的無砟軌道。這類軌道除了比有砟軌道安全及耐用外，還有數十年免維護等優點。其缺點是無砟軌道不可維護，一旦結構被破壞，輕則降低等級使用，重則無法通行。
無砟技術源於德國，但德國的高速鐵路過去以有砟軌道為主，直到近幾年幾條新開通的路線才開始使用無砟技術，日本的新幹線情況相同使用了有砟及無砟軌道，而法國則通過精心安排道砟的鋪設層次和堆高解決道砟飛濺的問題，而在東線上有一段2公里的無砟試驗段。中國高鐵300km/h以上級別使用全部無砟軌道。

世界高速列車技術

目前世界上高速列車技術僅為少數系統集成商掌握，主要有日立、川崎重工、西門子、龐巴迪、阿爾斯通、Talgo、現代Rotem、以及中國中車。

德國艾雪德高速列車出軌事故

1998年6月3日在艾雪德發生的艾雪德列車出軌事故是德國乃至世界高速鐵路史上最嚴重的一次，也是全球首起的高速鐵路死亡事故。一列時速約200公里的ICE-1列車在下薩克森州脫軌，並撞擊橋樑，前段車廂完全解體，造成101個人死亡，88重傷。事故原因在於設計不良的車輪，ICE-1列車的車輪原本均以單鑄鐵製造一體成型，但因車身震動與噪音問題，所以後來在車輪外層包覆20毫米厚的橡膠，外面再套上一層相對較薄的金屬車輪。然而在高速行駛下外層金屬車輪產生金屬疲勞並在肇事地點前6公里發生斷裂並出軌，後面的車廂被300噸重的慣性力拋出軌道並徹底毀壞，最終整列列車翻車並扭曲變形。

中國甬溫線列車追尾事故

2011年7月23日，中國浙江省溫州市甬台溫鐵路發生了一次高速列車追尾事故。一列從北京南站前往福州站的D301次高速動車CRH2-139E與一列從杭州站始發前往福州南站的D3115次高速動車CRH1-046B，行至浙江省溫州市方向雙嶼路段下岙路時，D3115次因號誌系統遭雷擊故障而減速進入時速20公里目視駕駛模式，其後方D301次列車駕駛因號誌系統故障獲得錯誤信息下接近D3115次列車，雖然D301次列車駕駛採取了緊急制軔措施緊急減速，但撞擊時時速仍有99公里，造成追撞事故。事故造成D3115次動車第15同第16節兩車廂脫軌，D301次動車第1到第4節車廂脫軌墜橋。此次事故導致兩列車1630名乘客中有40人死亡，210人受傷，是全球高速鐵路自營運以來第二起死亡事故，但由於中國對高速鐵路的定義與國際普遍的定義不同，將之視為動車事故，依照官方說詞，中國高鐵依舊保持零事故紀錄。

西班牙聖地亞哥-德孔波斯特拉高速列車出軌事故

2013年7月24日，一列從西班牙馬德里往聖地亞哥-德孔波斯特拉的西班牙高速鐵道AVE Talgo 250動車組(編號Alvia 151)，在當地時間20:41，將要進入加利西亞自治區首府聖地亞哥-德孔波斯特拉車站之前，在一個限速80公里的彎道因超速發生出軌事故。該列車載有222人，包括218位乘客與4名組員，許多人被困在車廂內。該列車的司機向警方表示，火車通過彎道時的時速達190公里。該處彎道是在經過了80公里長將近筆直的路線後的第一個彎道。事故發生後，在現場找到73具屍體，另有7人在醫院死亡。這是西班牙1944年以來最嚴重的鐵路事故和第一起高鐵事故，全球高速鐵路第三起嚴重死亡事故。

法國TGV埃克韋爾桑出軌事故

2015年11月14日，為了測試剛完工LGV東歐線二期工程，一輛特製的高鐵測試車搭載著法國國家鐵路公司的49名技術人員、貴賓與4名兒童進行試車，但在法東阿爾薩斯地區的馬恩-萊茵河運河在時速352公里中進行減速過彎時，列車2到7節出軌並部分落入河中，導致11人死亡、38名成年傷者中22人重傷，違規搭乘試驗列車的4名無關未成年乘客也受輕傷。此事故原先被懷疑與11月13日恐怖攻擊中的目標之一，因為先前有發生乘客攜帶槍枝上車後來襲擊未遂的事件，但後來警方認為這是一起無關聯的意外。這是法國高鐵第一次出現人員傷亡，全球第四次的高鐵死亡事故。

土耳其高鐵對撞事故

2018年12月13日，土耳其周四早上發生致命意外，在安卡拉省附近駛向科尼亞時，一列搭載了206名乘客的高速列車與與一輛執行軌道檢查任務後返回途中的排障機車迎頭相撞，以每小時80-90公里的速度撞擊後，再撞向一道行人天橋，高速列車的三節車廂脫軌，一座橫跨軌道的人行天橋塌落在兩節車廂上。總計9人遇難，遇難者中有一名德國公民。事發時的閉路電視片段則被公開，照片顯示，涉事的是土耳其國家鐵路E68000型電力機車編號68041號，以及西門子承造的HT80000型高速電聯車的客運列車，後者的最高速度可達300公里每小時。全球高速鐵路第五起的死亡事故。