高速铁路技术(第三版)
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第四节 中国发展高速铁路的必要性和可行性

高速铁路代表了世界铁路现代化发展的大趋势,高速铁路是20世纪交通运输的重大成果,是人类的共同财富。

一、经济及社会发展的需要

2020年前中国将全面建设小康社会,这一时期经济仍将快速发展,运输需求必将高速增长。人口的增长,城市化进程的加快,人民物质文化生活水平的提高,人际间的交流频繁,这些都预示着客运需求的潜力很大,而且旅客运输需求的增长将高于货物运输。随着社会节奏的加快,时间价值观念越来越强,旅客运输的高速化,是我国经济及社会发展的必然结果。

对我国而言,土地、能源、环境方面的压力远大于其他国家。2012年底,国土面积略小于我国,人口约3.1亿的美国拥有630多万千米的公路,9.2万多千米的高速公路,公路承担了80%以上的旅客周转量。但仅高速公路就占地超过5000km2。我国人均耕地面积仅0.0008km2(约1.2亩),耕地严重短缺,加之以煤为主的能源结构,使我国不能选择美国目前客运主要依靠公路的交通运输模式。日本人口密度大,土地匮乏,国土面积小,虽短途客流多,但仍选择了节约土地及能源、运输效益高的高速铁路作为公共旅客运输的骨干,以满足经济及社会发展的需求,并取得了极好的社会及经济效益。在我国,高速铁路可以充分发挥其技术经济优势。发展高速铁路是我国经济及社会发展的需要,是我国国情的需要。

二、客流特点适宜发展高速铁路

我国未来的铁路客流有三大特点:

一是量大。这是我国人口众多决定的。今后10~15年,即使每人每年坐一次往返的火车,铁路旅客发送量将达26亿人次以上。据预测,京沪高速铁路客流密度远期将达到9000万人以上,繁忙区段接近11000万人。作为一个长1300km以上的运输通道,这样大的运量在世界上也是少有的。

二是集中。这是人口分布和工业布局主要集中在东部沿海的必然结果。我国客流主要集中在京沪、京广、京沈、哈大、陇海、浙赣等主要干线上。由于我国的城市群也主要分布在这些铁路干线沿线,客流集中的趋势还将加剧。

三是行程长。这是广阔的疆域、人们的活动范围较大所形成的。2013年,铁路旅客周转量为21亿余人次,旅客周转量为10595.62亿人·km,人均行程约783km。根据以往的统计,铁路旅客行程在100~1000km者,其周转量占总周转量的51.4%;1000km以上行程的旅客约70%是乘火车,只有30%左右乘飞机。

量大、集中、行程长正是高速铁路的优势所在,公路和民航都难以胜任。

三、客货分线为发展高速铁路创造了条件

客流集中的线路也正是货运繁忙的线路,这是我国铁路运输的基本特点。这些线路目前已是双线自动闭塞。由于今后客货运量的增长仍将集中在这些线路上,进一步的扩能只能是修建第二双线,实行客货分线运输。由于货运系统(专用线、货场等)已定型,难以挪动,一般既有线将主要承担货运任务;新建第二双线以客运为主。这样就为发展高速铁路创造了条件。

四、发展高速铁路是贯彻可持续发展战略的体现

高速铁路的社会成本远远低于公路和航空,因此国外尤其是一些发达国家,都把发展高速铁路作为在交通运输领域贯彻可持续发展战略、调整交通运输结构的重要手段。基本国情及客流特点决定了我国主要应发展大容量、低能耗、少占地、适应性强的公共交通体系。高速铁路就是这样的公共交通体系中的佼佼者,它既能适应我国客流的特点,也能较好地解决人们有限的支付能力与日益增长的旅行需求之间的矛盾,以及日益增长的客流与有限的运输能力之间的矛盾。同时由于高速铁路具有能耗低、占地少、污染轻的特点,在我国发展高速铁路同样是在交通运输领域贯彻可持续发展战略、优化交通运输结构的重要手段。

因此,在我国发展高速铁路是从国情出发的最现实的选择;是发展交通运输,优化和提升交通运输结构的重大战略决策;是我国铁路高层次、大幅度扩大旅客运输能力的新途径;是“科技兴路”发展战略最重要的组成部分;是交通运输领域贯彻可持续发展战略的具体体现。

2008年10月,国家发展和改革委员会批准了《中长期铁路网规划(2008年调整)》,明确了我国铁路网中长期建设目标:到2020年,全国铁路营业里程达到12万km以上,复线率和电化率分别达到50%和60%,主要繁忙干线实现客货分线,基本形成布局合理、结构清晰、功能完善、衔接顺畅的铁路网络,运输能力满足国民经济和社会发展需要,主要技术装备达到或接近国际先进水平。根据《中长期铁路网规划(2008年调整)》,我国建立省会城市及大中城市间的快速客运通道,规划“四纵四横”等客运专线以及经济发达和人口稠密地区城际客运系统。建设客运专线1.6万km以上。

1994年,我国广深线准高速铁路改造工程胜利告捷,带动了中国铁路的大提速,至今全国铁路干线已经历6次提速。截至2014年底,中国高速铁路运营里程达到1.6万km,高铁成为铁路客运的主力军。预计到2015年末,中国高速铁路营业里程达1.8万km以上,以高速铁路为骨架。到2015年末,包括区际快速铁路、城际铁路及既有线提速线路等构成的快速铁路网将达4万km以上,基本覆盖50万人口以上城市。中国铁路客运面貌为之一新,高速化、快速化势不可挡。

建设中国自己的高速铁路,是几代中国铁路人的梦想。我国一直密切跟踪世界高速铁路技术的发展,开展了大量的研究工作。经过高速铁路建设和对既有铁路的高速化改造,中国已经拥有全世界最大规模以及最高运营速度的高速铁路网。我国高速铁路具有三大优势:技术先进、安全可靠;价格低、性价比高;运营经验丰富,中国每建设一条铁路其标准至少保证二十年不落后。

在我国的高速铁路中,最具有代表性的就是京沪高速铁路。京沪高速铁路作为京沪快速客运通道,是中国“四纵四横”客运专线网的其中“一纵”,也是中国《中长期铁路网规划》中投资规模大、技术水平高的一项工程,是新中国成立以来一次建设里程长、投资大、标准高的高速铁路。2008年4月18日正式开工,2011年6月30日通车。

京沪高速铁路沿线三市四省是我国重要的经济发展带。该经济带土地面积仅占全国的6.5%,人口占全国的25.8%,而国内生产总值占全国的39%,其经济增长速度更高于全国平均水平,对我国经济发展具有特别重要的作用。既有京沪铁路里程仅占全国铁路的2.0%,而旅客周转量占全国铁路营业里程的11.9%,货物周转量占全国铁路的8.0%,全线最繁忙区段的换算密度高达1.26亿t·km/km,是世界上最繁忙的铁路干线。为解决京沪铁路运能不足问题,曾进行过多方案比较,包括利用京九铁路分流,既有京沪线电气化改造,再建客货混运双线等,最终认为新建京沪高速铁路是最优方案。

京沪高速铁路的线路从北京站引出,经天津、济南、徐州、蚌埠、南京到上海,全长1318km。除京沪两市外,经由大城市时既考虑了设新站直接通过,又考虑了接入既有客站。运输组织模式采用本线旅客列车和跨线旅客列车共线运行的客运专线模式。设计最高运行速度380km/h,初期运行速度300km/h。本线旅客列车采用运行速度300km/h及以上的动车组,跨线旅客列车采用运行速度200km/h及以上的动车组。主要技术标准为:

(1)正线数目:双线;

(2)正线线间距:5.0m;

(3)最小曲线半径:7000m;

(4)最大坡度:12‰,困难条件下不大于20‰;

(5)到发线有效长度:650m;

(6)牵引种类:电力;

(7)列车运行控制方式:自动控制;

(8)调度指挥方式:综合调度集中。