高速鐵路概論單元高速鐵路發(fā)展概況課件

高速鐵路概論南京鐵道職業(yè)技術(shù)學院——單元1：高速鐵路發(fā)展概況一、高速鐵路的基本概念日本政府在發(fā)布的第71號法令中規(guī)定：列車在主要區(qū)間以大于200km/h速度運行的干線鐵路稱為高速鐵路聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員對高速鐵路列車運行速度的規(guī)定為：客運列車專線運行速度達到300km/h以上，客貨混線運行速度達到250km/h以上國際鐵路聯(lián)盟（UIC）對高速鐵路列車運行速度的規(guī)定為：新建線路的列車運行速度達到250km/h以上，舊線路改造的列車運行速度達到200km/h以上1970年1985年1996年1、國外高速鐵路的定義：一、高速鐵路的基本概念2、我國高速鐵路的定義：《高速鐵路設(shè)計規(guī)范》（TB10621-2014），中國高速鐵路是設(shè)計速度每小時250千米（含預(yù)留）以上、列車初期運營速度每小時200千米以上的客運專線鐵路?！吨虚L期鐵路網(wǎng)規(guī)劃（2016年）》，中國高速鐵路網(wǎng)由所有設(shè)計速度每小時250千米以上新線和部分經(jīng)改造后設(shè)計速度達標每小時200千米以上的既有線鐵路共同組成。一、高速鐵路的基本概念3、高速鐵路的定義：目前，國際上普遍認為列車最高運行速度達到200km/h及以上的鐵路為高速鐵路。高速是一個相對的概念。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，列車的運行速度將會不斷提高，高速鐵路的定義也會不斷更新。知識角世界上常用的鐵路列車運行速度等級劃分為：100～120km/h為常速；120～160km/h為中速；160～200km/h為準高速或快速；200～400km/h為高速；400km/h以上為超高速。二、世界高速鐵路發(fā)展概況年代顛覆性技術(shù)革命醞釀期1950年代美國籌建Pueblo高速列車試驗基地探索期1960年代日本建新干線，實踐新理念，但起點低1980年代初法國起點高，后來達到320km/h1980年代末德國發(fā)展，列車最高運行速度達280km/h成熟期1980年代醞釀準備：建立高速列車大系統(tǒng)理論1990年代自主探索：既有線提速，自主研發(fā)25種高速列車2000年代十年實戰(zhàn)：引進（全球探索的經(jīng)驗）2013-2020創(chuàng)造輝煌：成功開發(fā)350km/h的復(fù)興號列車二、世界高速鐵路發(fā)展概況1、日本高速鐵路日本于1964年開通了世界上第一條高速鐵路——東海道新干線。東海道新干線從東京站起始，終至新大阪站，全長515.4km。當時在該線路上，高速列車的最高運行速度為200km/h，從東京到新大阪只需要4h。1965年，該線路上高速列車最高運行速度提至210km/h，使旅行時間由原先的4h縮減為3h10min。山陽新干線上越新干線東北新干線北陸（長野）新干線東北新干線（延伸線）二、世界高速鐵路發(fā)展概況2、法國高速鐵路法國是世界上研究提高列車速度比較早的國家，于1983年全線建成并開通了第一條高速鐵路——TGV東南線。TGV東南線從巴黎站起始，終止里昂站，全長417km。在該線路上，高速列車最高運行速度達270km/h，從巴黎到里昂只需要2h，比過去普通列車的運行時間縮短了將近一半。1990年，法國修建的大西洋線全部投入運營，該線全長282km，列車最高運行速度可達300km/h。1993年，法國的第三條高速鐵路TGV北方線（也稱北歐線）全線開通運營。此后，法國還建成了東南延伸線、巴黎地區(qū)聯(lián)絡(luò)線、地中海線和歐洲東部線等。法國的高速鐵路雖然開通晚于日本，但發(fā)展迅猛，在一些技術(shù)、經(jīng)濟指標上超過了日本，處于世界較領(lǐng)先的地位。二、世界高速鐵路發(fā)展概況3、德國高速鐵路1991年，德國開通了兩條高速鐵路線路，一條由漢諾威通往維爾茨堡，全線長327km；另一條由曼海姆通往斯圖加特。這兩條線路上開行ICE型高速列車，列車最高運行速度達280km/h。此后，德國大力發(fā)展高速鐵路，在1998年、2002年、2006年和2007年又分別開通了4條高速鐵路。一是客貨混運，即高速線路上既可以運行ICE型高速列車，也可以運行貨物列車；二是新舊線聯(lián)運，即新建高速線路和部分既有線路混合運行，列車在新建高速線路上按高速運行，在既有線路上按普通鐵路行車速度運行。二、世界高速鐵路發(fā)展概況4、西班牙高速鐵路1992年，西班牙引進法、德兩國的技術(shù)，建成了從馬德里通往塞維利亞的首條高速鐵路，全線長471km。該線路上主要開行AVE高速列車（運行速度250～270km/h），和由機車牽引的中、高速Talgo擺式車體列車（運行速度160～200km/h）。在第一條高速鐵路運營成功后，西班牙繼續(xù)加快高速鐵路的發(fā)展，現(xiàn)已建成的高速鐵路以馬德里為中心，向南部、東南部、東北部、東部輻射，連接了馬德里與巴塞羅那、瓦倫西亞、塞維利亞、馬拉加等主要城市。三、中國高速鐵路發(fā)展概況從世界范圍來看，一些發(fā)達國家，如美國、德國、法國、日本、俄羅斯等，在長期的歷史積淀基礎(chǔ)上，通過持續(xù)的創(chuàng)新，形成了各具特色的鐵路系統(tǒng)和發(fā)展模式。與這些國家相比，我國鐵路在多個方面已經(jīng)走在世界前列。

1、發(fā)展現(xiàn)狀三、中國高速鐵路發(fā)展概況一是規(guī)模優(yōu)勢。截至2020年底，我國鐵路營業(yè)里程達到14.6萬公里，僅次于美國，位居世界第二；我國高速鐵路營業(yè)里程達3.8萬公里，占世界高鐵營業(yè)里程的66%以上，位居世界第一。1、發(fā)展現(xiàn)狀三、中國高速鐵路發(fā)展概況二是基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)裝備等硬件現(xiàn)代化程度高。以CRTSⅢ型板式無砟軌道、CTCS-3列控系統(tǒng)、復(fù)興號動車組為代表的一大批自主技術(shù)裝備得到廣泛運用，各類設(shè)備設(shè)施技術(shù)性能和可靠性處于世界領(lǐng)先或先進水平。1、發(fā)展現(xiàn)狀三、中國高速鐵路發(fā)展概況三是技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用領(lǐng)先。依托復(fù)興號動車組的成功研制，自主創(chuàng)新能力實現(xiàn)新的躍升，邁出從追趕到領(lǐng)跑的關(guān)鍵一步；以京張、京雄、浩吉鐵路為代表的智能鐵路建設(shè)運營，還將帶來云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G等現(xiàn)代技術(shù)和新型基礎(chǔ)設(shè)施的全面融合與應(yīng)用，進一步提升鐵路關(guān)鍵技術(shù)水平。

1、發(fā)展現(xiàn)狀三、中國高速鐵路發(fā)展概況四是鐵路安全保障和綠色發(fā)展水平總體先進。我國鐵路運輸安全持續(xù)穩(wěn)定，事故率和交通死亡率均處于較低水平。2018年，我國鐵路交通事故死亡率為0.199人/10億換算噸公里，遠低于美國、德國、法國和日本，這些國家鐵路交通事故率水平為0.36~0.57人/10億換算噸公里。

1、發(fā)展現(xiàn)狀三、中國高速鐵路發(fā)展概況2、發(fā)展歷程（1）我國高速鐵路初期發(fā)展階段我國高速鐵路的發(fā)展是從既有線路提速開始的。20世紀90年代，我國鐵路面臨著與高速公路和航空運輸?shù)母偁?，為了吸引客流量，提速勢在必行?991年，我國對廣深（廣州—深圳）鐵路進行技術(shù)改造，于1994年完工。改造后的廣深鐵路成為中國第一條準高速鐵路，該線路上開行了我國首列高速旅客列車，其運行速度在120～160km/h之間。1234561997年1998年2000年2001年2004年2007年三、中國高速鐵路發(fā)展概況2、發(fā)展歷程（1）我國高速鐵路初期發(fā)展階段在2004年進行第五次大提速后，幾條干線的線路基本能滿足列車運行速度為200km/h的要求，達到了國際上高速鐵路的運行標準；在2007年進行第六次提速后，白色的“和諧號”動車開始進入中國人民的生活，其在既有線路上的最高運行速度可達250km/h，這也是既有線路提速能達到的最高速度。1999年，我國第一條客運專線——秦沈（秦皇島—沈陽）客運專線開工建設(shè)，于2003年正式開通運營。該線路設(shè)計速度為200km/h，并預(yù)留250km/h的提速條件，其中山海關(guān)站至錦州南站一段限速200km/h，錦州南站至沈陽北站一段限速160km/h，而山海關(guān)站至綏中北站之間的線路可進行300km/h的試驗。秦沈客運專線是我國第一條真正意義上的高速鐵路。三、中國高速鐵路發(fā)展概況2、發(fā)展歷程（2）我國高速鐵路高速發(fā)展階段2003年，中國高速鐵路確立“市場換技術(shù)”基本思路，通過與外國企業(yè)合作建設(shè)發(fā)展中國高鐵技術(shù)。2004年1月21日，中國國務(wù)院審議通過《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，規(guī)劃建設(shè)“四橫四縱”客運專線，設(shè)計速度指標200千米/小時以上。2005年6月11日，石太高速鐵路開工建設(shè)，中國正式進入標準化建設(shè)高速客運專線鐵路階段；此后，一大批干線高速鐵路和城際高速鐵路項目相繼啟動，當時的中國高鐵工程以“客運專線”或“城際軌道交通”名義立項。2008年8月1日，京津城際鐵路開通運營，成為中國內(nèi)地第一條設(shè)計速度350千米/小時級別高速鐵路。三、中國高速鐵路發(fā)展概況2、發(fā)展歷程（2）我國高速鐵路高速發(fā)展階段2009年12月26日，京廣高速鐵路武廣段開通運營，列車最高運營速度350千米/小時，首次打破中國鐵路春運瓶頸，高鐵運輸在干線鐵路上占據(jù)重要地位，為中國正式進入高鐵時代標志。2017年12月28日，石濟高速鐵路開通運營，至此，中國鐵路“四橫四縱”快速通道全部建成通車。2010年至2019年期間，中國已在長三角、珠三角、環(huán)渤海等地區(qū)城市群建成高密度高鐵路網(wǎng)，東部、中部、西部和東北四大板塊區(qū)域之間完成高鐵互聯(lián)互通。三、中國高速鐵路發(fā)展概況3、中國高速鐵路的未來規(guī)劃（1）“四橫四縱”客運專線2004年經(jīng)國務(wù)院批準，通過了國家《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，提出了未來10年中國鐵路網(wǎng)的發(fā)展藍圖；2008年10月又批準了《中長期鐵路網(wǎng)調(diào)整規(guī)劃》，進一步加大了鐵路建設(shè)力度。三、中國高速鐵路發(fā)展概況3、中國高速鐵路的未來規(guī)劃（2）中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃2016年7月，國家發(fā)展改革委、交通運輸部、中國國家鐵路集團有限公司聯(lián)合發(fā)布了《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，勾畫了新時期“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)的宏大藍圖。四、高速鐵路技術(shù)經(jīng)濟特征1、列車運行速度快列車運行速度快是高速鐵路最主要的標志，也是其最顯著的優(yōu)勢，各個國家都在不斷提高列車的運行速度。目前，很多國家的高速列車運行速度達到了300km/h。四、高速鐵路技術(shù)經(jīng)濟特征2、列車運行準點率高在高速線上運行的列車普遍具有很高的正點率，終到誤差時間小于5min的概率都在90%以上。其中，中國高鐵出發(fā)和到站的準點率分別為98%和95%，“復(fù)興號”兩項數(shù)據(jù)更是高達99%和98%。四、高速鐵路技術(shù)經(jīng)濟特征3、運輸能力大高速鐵路運用了先進的通信信號和列車運行控制技術(shù)，可以采用高密度、公交化開行方式，具有非常大的運輸能力。四、高速鐵路技術(shù)經(jīng)濟特征4、舒適性好高速列車運行平穩(wěn)，座位寬敞，設(shè)施先進，裝備齊全，而且其減振性好，具有良好的隔聲效果，可以給乘客提供一個安靜、舒適的乘車環(huán)境。四、高速鐵路技術(shù)經(jīng)濟特征5、安全性好高速鐵路是在全封閉環(huán)境中自動化運營，并且有一系列完善的安全保障體系，因此，其具有非常好的安全性。例如，我國鐵路總公司建立了貫穿高速鐵路系統(tǒng)全生命周期的安全保障體系，在高速鐵路運營前，從源頭質(zhì)量上保障高速鐵路安全；在高速鐵路投入運營后，從運營管理上保障高速鐵路安全。四、高速鐵路技術(shù)經(jīng)濟特征6、環(huán)境污染少環(huán)境保護是全球性的緊迫問題。在旅客運輸中，汽車、飛機等交通工具會排放大量的廢氣（如二氧化碳、一氧化碳等），對環(huán)境造成污染，而多數(shù)高速列車采用電力牽引，基本消除了粉塵、煤煙和其他廢氣污染。另外，相對于高速公路、航空運輸，高速鐵路的噪聲污染也是最小的。一、高速鐵路系統(tǒng)的構(gòu)成基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)是一個龐大的系統(tǒng)，涉及路基、橋涵、隧道和軌道等專業(yè)工程，還涉及路基與橋梁的過渡、路基與隧道的過渡、橋梁與隧道的過渡及路基和隧道燈線下基礎(chǔ)與軌道結(jié)構(gòu)的銜接等。與普速鐵路相比，基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)采用了很多新技術(shù)和新工藝，其設(shè)計和施工控制標準高。一、基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)高速列車是高速鐵路的核心技術(shù)裝備和實現(xiàn)載體，是當代高新技術(shù)的集成，其涵蓋了信息通信、電子電力、材料化工、機械制造、自動控制等多學科、多專業(yè)，是世界各國科學技術(shù)和制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力、綜合國力及國家現(xiàn)代化程度的集中體現(xiàn)與重要標志之一。二、高速列車系統(tǒng)高速列車不僅包含傳統(tǒng)軌道列車車輛的車體、轉(zhuǎn)向架和制造技術(shù)，還具有復(fù)雜的牽引傳動與控制、計算機網(wǎng)絡(luò)控制、車載運行控制等關(guān)鍵技術(shù)。二、高速列車系統(tǒng)