世界高鐵的六種建設模式

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世界高鐵的六種建設模式




延續前一篇  高速鐵路與傳統鐵路有何差別

許多國家蓋高鐵,未必須要蓋高速新線,也可以在傳統鐵路基礎上發展高鐵


1.
既有路線+高速專用列車 成本低 速度中 拓展高鐵服務的路網
()  TGV ICE Acela 400 E3 走原有平面的路線 120km/h左右
2.既有路線+高速傾斜列車 成本低 速度中 經濟有效的提速作法
() ICET ETR470 Acela Pendolino   走原有的平面路線   120-160km/h 
3.舊線強化+高速專用列車 成本中 速度快 速成儉約的高鐵路線
() TGV ICE KTX CRH IC225     走改良的路線   可達160-180km/h
4.舊線強化+高速傾斜列車 成本中 速度快 實現高鐵的速成捷徑
() ICET ETR470 Acela Talgo Pendolino   走改良的路線 可達180-230km/h
5.高速新線+高速專用列車 成本高 速度高 高鐵建設的標準模式
()台灣高鐵700T 日本的新幹線700 可達300km/h
6.高速新線+高速傾斜列車 成本高 速度高  現有高鐵的再次提速

()日本的新幹線N700 行車時間不變 停靠站更多 可達300km/h

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1.既有路線+高速專用列車 拓展高鐵服務的路網 

   在高速鐵路的建設過程中,最昂貴的成本,不是購入新車,而是建設高速新線。由於高速新線幾乎都拉得很直,不是橋樑就是隧道,龐大的土建成本,幾乎占高鐵建設80%以上,造成財政負擔。因此,這樣的模式未必一開始就要採行。

   例如德國高鐵1991年一開始就不採取這種模式,等到ICE服務一段時間,產生優良的營運實績,再次提升時,就積極建設高速新線並改善原有鐵路,以擴大高速鐵路的營運路網。例如2002年通車的科隆至法蘭克福全長177公里,含135公里的高速新線,曲線半徑降低至3500公尺,坡度千分之40,並配合新推出的ICE3時速可達320公里,便是一條猶如日本新幹線的傑作。

   因此既有路線也可以行駛高鐵,只是速度較慢,尤其是傳統鐵路是1435mm標準軌距,有現成的路線可以使用,包含法國TGV韓國KTX都有這樣的路段。至於日本E3系行走山形新幹線,則是既有路線拓寬軌距得來,雖然速度不快,但是可以拓展高鐵服務的路網,讓火車從新庄直達東京。

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2.既有路線+高速傾斜列車 經濟有效的提速作法 

   雖然既有路線也可以行駛高鐵,尤其是傳統鐵路是1435mm標準軌距的國家,有現成的路線可以使用,不過速度很慢,最大的瓶頸在彎道。這就好比高級跑車開進巷子裡,性能再好也發揮不出來,因此,若是既有路線+高速傾斜列車,改成開一台摩托車,利用摩托車高速過彎傾斜的能力,至少可以節省不少時間。在不用支付路線改善成本的前提下,這是經濟有效的提速作法

   最經典的實例是西班牙的Talgo,還有瑞典的X2000、義大利的ETR傾斜列車行,駛於傳統鐵路區間,都是既有路線+高速傾斜列車模式,經濟有效的提速作法。而傳統鐵路是窄軌的國家,既有路線+高速傾斜列車,往往是窄軌國家傳統路線高速化的捷徑,例如台灣的太魯閣號列車,日本的四國2000系南風,時速可達130公里。即使是柴油版的傾斜列車,也可以有極佳的提速表現。 

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3.舊線強化+高速專用列車 速成儉約的高鐵路線  

   所謂的舊線強化,包含鐵路複線化+重軌化,以及裝置高鐵專用號誌系統,以提高行車安全。還有鐵路電氣化,原有直流電,提升為25KV交流電。如此搭配高速專用列車運行,時速達到200公里,即可進入高鐵的門檻。節省下興蓋高速新線的錢,是速成儉約的高鐵路線。例如韓國高鐵KTX進入首爾近郊,是強化的舊線,雖然速度較慢,但高鐵可以直接運行,不必另建高速新線。

又如德國鐵路網,均為標準軌1435mm,營運時速原本已經達到200公里因此德國發展高速鐵路的模式,
基本上並不另建新的專用線,而是對原有較佳的路線進行改造或強化,必要時才建新線,與日本
法國的作法不同。ICE行駛的強化路線上,還可以看見ICS-Bahn等次級車種,甚至貨物列車一起跑,這正是德國高鐵「客貨兩用」的奇特之處。而日本法國的高鐵則是「客運專用」,看不到這種怪現象。

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4.舊線強化+高速傾斜列車 高鐵實現的速成捷徑 

   透過舊線強化,可以節省下興蓋高速新線的錢,是速成儉約的高鐵路線,不過終究鐵路高速化,必須提昇路線與火車雙管齊下,才能事半功倍。因此如果還能加入高速傾斜列車,便可實現高鐵的速成捷徑,讓高速火車更加暢行無阻。例如德國高鐵研發傾斜列車ICET,服務舊東德的路段,即是這個道理。

   例如2000年開始運行的美國高鐵Acela,會選擇傾斜列車的原因,是因為美國東北走廊暫時不蓋高速新線,只能做部份路段的強化。而投資開發傾斜列車的錢很少,是改善路線成本的二十分之ㄧ,時速便可達240公里。又如義大利的傾斜列車Pendolino,營運時速可達250公里,外銷賣得非常地好。多少也是看中了一個關鍵,許多國家願意舊線強化+高速傾斜列車,變成進入高鐵門檻的投資捷徑,於是包含斯洛維尼亞、捷克、波蘭、芬蘭,全都加入這個俱樂部。

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5.高速新線+高速專用列車 高鐵建設的標準模式 

建設高速新線+高速專用列車,堪稱是高鐵建設的標準模式。這種模式最大的優點是列車速度最快,而且新線的標準優良,全線高架化,也比較安全。但是缺點是耗資龐大,非常地花錢。包含日本新幹線、台灣高鐵、法國TGV都是屬於這種建設的模式。

對於傳統鐵路是窄軌的國家,這是建設高鐵最佳的方式。例如日本新幹線,傳統的窄軌在來線1067mm軌距,在地面上運行,行車速度受限。因此日本採行最標準的模式,興建高速新線1435mm軌距,搭配高速專用列車營運。台灣高鐵也是比照新幹線,興建高架高速新線,搭配高速專用列車營運。而中國雖然傳統鐵路已經是1435mm軌距,舊線強化之後,行駛高速D車次動車組,速度約在250 km/h,新建的高速新線,則是行駛高速G車次動車組,時速可達350 km/h 

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6.高速新線+高速傾斜列車 現有高鐵的再次提速    

這樣的實例目前很少,目前全球大概只有日本與西班牙兩個國家,有這樣的營運計畫實現。高速新線+高速傾斜列車,係利用現有的高速新線,在不改變路線的前提下,加入高速傾斜列車,讓高速列車速度再次地提升。例如日本東海道新幹線,搭配N700系新幹線,早年東海道新幹線因為標準較差,彎道比較多,N700系新幹線在彎道不減速,直線加速的性能,讓東海道新幹線節省約半小時的時間。

   而日本東北新幹線,搭配E5系新幹線,未來最高時速可以達到320公里。即是高速新線+高速傾斜列車,讓現有的高鐵列車再次地「向上提速」。西班牙高鐵AVE,搭配Talgo 350高速傾斜列車,突破既有的路線彎道,可以現有的高鐵列車,又再次地往上提速。未來最高時速,可望達到350公里的目標。 

資料來源    

   世界高速鐵路百科I        世界高速鐵路百科II

   ISBN 9789866435812   ISBN 9789864610471

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