第三节　高速铁路主要技术经济优势

高速铁路之所以受到各国政府的普遍重视决非偶然，它克服了普通铁路速度较低的不足，与高速公路的汽车运输和中长途航空运输相比较，在下列各项技术经济指标中具有一定优势。

一、速度快

速度是高速铁路的技术核心，也是其主要的技术经济优势所在。迄今，高速铁路是陆上运行距离最长、运行速度最高的交通运输方式。近几年相继建成的高速铁路，其最高运行速度都在300km/h左右。

旅客出行在途中所花费的时间由三部分组成：一是由出发地（家）至始发站（港）的走行（或短途运输方式的运行）时间及等待时间；二是所乘坐的交通运输方式由发站（港）至到站（港）的旅行时间；三是由到站（港）至目的地（家）的走行（或短途运输方式运行）时间。不同的交通运输方式，其第一和第三部分时间（以下简称附加时间）是不同的。一般坐飞机，附加时间较长，而汽车就比较短，但对一定距离而言飞机的飞行时间要短于汽车的运行时间。就公路、铁路和航空而言，所谓某种交通运输方式的优势距离，即为旅客出行花费的总时间比其他交通运行方式都少的距离范围。速度越高，附加时间越少，其优势距离范围就越大。

当代大交通系统中，高速公路、航空运输与铁路并存，且都在迅速发展。旅客选择运输工具主要出于对速度、安全、经济及舒适度的综合比较。随着经济的发展，生活水平的提高和社会活动节奏的加快，人们将进一步增强旅行的时间价值观念，对交通运输工具速度的要求将更为迫切。如果旅客出行的附加时间以高速公路为零，高速铁路为1.0h，航空为2.5h（上飞机前1.5h，下飞机后1.0h），汽车平均运行速度取120km/h，飞机飞行速度取700km/h，高速铁路最高运行速度分别取210km/h、250km/h、300km/h和350km/h，从旅客总的旅行时间进行比较，其有利吸引范围为：

小汽车：优势距离在200km以内。

航　空：优势距离在1000km以上。

高速列车：速度为210km/h，优势距离仅为300～500km；

速度为250km/h，优势距离为250～600km；

速度为300km/h时，优势距离为200～800km；

速度为350km/h时，优势距离为180～1100km（图1-5）。

旅客出行选择交通运输方式，除考虑时间节省（优势距离）外，还需综合考虑票价、舒适性、安全因素等。如果加上安全、舒适及票价等因素，高速铁路的有利吸引范围还将有所扩展，即使速度目标定为300km/h，上限也将在1000km以上。

二、运能大

高速铁路旅客列车最小行车间隔可达到3min，列车密度可达20列/h，每列车载客人数也比较多，如采用动力分散方式及双层客车，其列车定员可达1200～1500人/列，理论上每小时的输送能力可以达到2×24000～2×30000人。四车道的高速公路每小时的输送能力约为2×4800人，2条跑道的机场每小时的吞吐能力约为2×6000人。可见高速铁路的运输能力是高速公路和民用航空等现代交通运输方式不可比的。我国的京沪高速铁路，追踪列车间隔时间按3.5min设计，长编组高速列车定员为1061人/列，2014年运送旅客超过1亿人次，且还有进一步扩大其运输能力的空间。这是其他现代交通运输方式难以胜任的。

三、安全性高

安全是人们出行选择交通运输方式最关心的因素。尽管各种现代交通运输方式都竭力提高自身的安全性能，但交通事故仍时有发生。日本每10亿人·km死亡人数既有铁路为1.97人，汽车为18.9人。欧洲铁路共同体14个成员国，每年因公路交通事故死亡54000人，伤170万人，超过铁路的125倍。美国死于高速公路交通事故者每年约5万人，死伤人数则高达200多万人。据研究，我国交通运输中每1亿人·km交通事故死伤人数公路为死亡10.5人，重伤24.88人；民航为死亡0.1人，受伤0.01人；铁路为0.29人，重伤0.72人。每1人·km交通事故造成的损失公路为0.0649元；民航为0.0005元；铁路为0.0018元。

高速铁路采用了先进的列车运行控制系统，能保证前后两列车有必要的安全距离，防止列车追尾及正面冲撞事故。几乎与行车有关的固定设施与移动设备，都有信息化程度很高的诊断与监测设备，并有科学的养护维修制度。对一些有可能危及行车安全的自然灾害，设有预报预警装置。所有这些构成了高速铁路现代化的、完善的安全保障系统。这一系统可以防止人为的过失、设备故障及自然灾害等突发事件引起的事故。高速铁路在国外已有近44年运营实践，除德国1998年6月3日发生的翻车事故（死亡101人）和日本2004年10月23日在新瀉地震中首次出现了运行中的新干线列车发生脱轨的严重事故（无人员死亡）外，未发生其他乘客伤亡事故。相比之下，高速铁路是当今最安全的现代高速交通运输方式。

四、正点率高

高速铁路的安全保障系统不但保证了高速列车运行安全，也使铁路运输全天候的优势得到了更充分的发挥。除可能危及行车安全的自然灾害外，几乎不受大气和气候条件的影响，内都可安全地正常运行。

随着生活节奏的加快，人们除了时间价值观念日益增强外，还对交通运输的准确性提出了更高的要求。航空运输受气候影响，航班很难做到准点，有时还会停航。国外高速公路经常发生堵塞，行车延误在所难免。由于高速铁路事故率几乎为零，再加上全天候都可正常运行，因此高速列车始终是在一个十分稳定的系统中运行，其正点率非常高。日本东海道新干线列车平均晚点不到0.3min，几乎与钟表一样的准。这是其他任何一种现代交通运输方式都做不到的。西班牙AVE高速列车晚点5min，就要向旅客退回全部票款。这也是其他任何一种现代交通运输方式不敢承诺的。

五、能耗少

交通运输是能源消耗的大户，能耗标准是评价交通运输方式优劣的重要技术指标。研究表明：若以普通铁路每人公里消耗的能源为1单位，则高速铁路为1.3，公共汽车为1.5，小汽车为8.8，飞机为9.8。高速铁路大约是小汽车和飞机的1/5。高速铁路使用的是二次能源——电力，而汽车、飞机使用的是不可再生的一次能源——汽油。随着水电和核电的发展，高速铁路在能源消耗方面的优势还将更加突出。这也是在当今石油能源紧张的情况下，选择发展高速铁路的原因之一。

六、占地少

交通运输，尤其是陆上交通运输，由于要修建道路和停车场，需要占用大量的土地，而且大部分是耕地。双线高速铁路路基面宽9.6～14m，而4车道的高速公路路基面宽达26m。双线铁路连同两侧排水沟用地在内，每千米用地约70亩；4车道的高速公路每千米用地要105亩。高速铁路占地只有4车道的高速公路的2/3，而每小时可完成的运量却是4车道高速公路的4倍以上。一个大型飞机场，包括跑道、滑行道、停机坪、候机大楼及其他设施，面积大，又多为市郊良田。的法国高速铁路相当于一个大型机场用地。

七、工程投资低

工程投资是制约某种现代交通运输方式能否得到迅速发展的重要因素。高速铁路的工程投资要高于普通铁路，但并不比高速公路高。例如，法国高速铁路基础设施造价要比4车道的高速公路节约17％。有人估计在美国城区修建高速铁路其造价仅为高速公路的1/5～1/4。这些都说明，高速铁路工程投资在高速交通中是比较低的。

八、污染环境轻

环境保护已成为全球性的紧迫问题，发展交通运输应注意环境生态问题，交通运输污染环境主要是废气和噪声。在旅客运输中，各种交通工具有害物质的换算排放量，公路每1人·km排放CO为0.902kg，铁路为0.109kg，公路为铁路的8倍。铁路的噪声污染也是最低的，日本以航空运输每1000人·km产生的噪声为1，则小轿车为1，大轿车为0.2，高速铁路仅为0.1。高速电气化铁路基本上消除了粉尘、油烟和其他废气污染，噪声比高速公路低5～10dB（A）。一架喷气式客机平均每小时排放46.8kg的CO2、635kg的CO、15kg的SO3，这些物质在大气中要停留约2年以上，是造成大面积酸雨，使植被生态遭到破坏和建筑物遭受侵蚀的主要原因。根据我国的研究，每1人·km污染治理费用，如以高速铁路为1，则高速公路为3.76，飞机为5.21。有识之士建议，为防止地球上臭氧层被破坏而造成的气候异常现象，除应力争使汽车排放的废气减少25％和控制高速公路的发展之外，还应力争以高速铁路网部分替代国内和国际大城市间的航空运输。

九、舒适度高

随着生活水平的提高，乘坐舒适是人们出行选择交通运输方式的重要条件之一。高速铁路线路平顺、稳定，列车运行平稳，震动和摆动幅度很小。每一旅客所占有的活动空间，高速铁路比汽车和飞机都大得多，座位宽敞，设施先进，装备齐全，乘坐非常舒适而近似于享受，这些是飞机和汽车难以做到的。

十、效益好

高速公路的交通堵塞和事故给国民经济带来了巨大损失，欧共体国家用于解决高速公路堵塞的费用约占国民生产总值的2.6％～3.1％，总金额在900亿～1100亿美元之间，相当于整个欧洲高速铁路网的全部投资；用于处理公路事故的费用也占国民生产总值的2.5％。

修建高速铁路的直接经济效益是很好的。据统计，日本东海道新干线总投资为3800亿日元，由于投入运营后客流迅速增长，而运输成本只有飞机的1/5，正式投入运营的第7年便全部收回投资，其直接经济效益在20世纪末，已是投资额的13.5倍。1964～1985年间，日本的东海道新干线的营业系数（营业支出与营业收入之比）就达到了0.42，山阳新干线的营业系数为0.66。法国TGV高速线运营情况也很好，20世纪90年代中期，TGV东南线和大西洋线净赢利率就分别达到31％及21％，运营11年或12年就能偿还投资。

高速铁路除有很好的经济效益外，还有显著的社会效益。据研究，京沪高速铁路的社会成本为0.3239元/（人·km），而高速公路为0.6594元/（人·km），民航为0.7476元/（人·km）；其比例为1∶2.036∶2.308。在完成同等运量的情况下，修建京沪高速铁路每年节省的社会成本就达223亿元，6～7年其总额就相当于全部建设投资。此外，高速铁路还可拉动沿线的经济增长，提供众多的就业机会。

由于高速铁路具有诸多方面的技术经济优势，加之当今世界石油资源日益匮乏，生态环境日益恶化，道路严重堵塞与事故频发，空难迭起，所以高速铁路问世50多年来，就形成了一股巨大的潮流，高速铁路建设方兴未艾，高速铁路技术如日中天。国际上一些专家预言，在20世纪技术进步的基础上，21世纪将出现一个新的铁路发展高潮，高速铁路将是21世纪陆上高速交通的主要发展方向。