鐵路行車速度如何提高

2015年 普悠瑪在花東線 關山高架橋 - 台灣鐵道之美(普悠瑪主題)

鐵路行車速度如何提高 車輛與軌道的配套措施 

鐵路行車速度如何提高這是一個很常見的考題

鐵路速度提高的方法有許多,一般而言可以分成針對路線與車輛兩大部分,

以下常見的方法,未必一定用於高速鐵路,

也應用在傳統鐵路的改良與提昇。

依不同的經濟規模,由簡而繁列舉如下:

路線部分

1. 鐵路電氣化,尤其是交流電氣化有效提昇功率。當前高鐵高速新線以交流居多。

2. 提昇A路權消除平交道,鐵路地下化或高架化。當前高鐵高速新線高架段最多。

3.   軌道重軌化,以增加軌道強度。當前高鐵軌道以60 kg/m為標準。

4. 改善號誌系統,從傳統的ABSATP提昇至ATC,用音頻軌道電路使軌道「無接縫」。

5. 改善舊線或建設平直的高速新線,降低曲率半徑與路線坡度。過去高鐵曲率半徑在2500m以上,

   當前高鐵曲率半徑至少在6500m以上。

6. 裝置可動岔心轉轍器(Movable Frog Turnout),消除危險因子,提高列車通過轉轍器速度。

7. 改變軌距提高速度上限,新線改為標準軌。例如日本新幹線、台灣高鐵、西班牙AVE

 

7 動態空氣彈簧懸吊系統 - 台灣鐵道之美(普悠瑪主題)

車輛部分

1. 車輛的動力提昇,柴油動力改成電力,傳統直流改成交流。當前高鐵以VVVF交流為趨勢。

2.提昇轉向架的性能。除空氣彈簧(Air spring)與兩次懸吊系統(suspension)之外,

   當前高鐵列車皆裝置抗搖桿(Anti-Rolling Bar),以避免列車高速蛇行。

3.車體輕量化,減少高速震動對軌道的破壞。當前高鐵車輛以鋁合金製為趨勢。

4.降低行車風阻,車頭流線形化,包含高速集電弓與整流罩。尤其是時速200公里以上的高速列車。

5.在無法建設平直的高速新線前提下,發展傾斜列車(Tilting Train),以提昇過彎速度。 

   除此之外,減少不必要的停靠站,是最有效也是最簡單的提高車速方法。

   民國55年推出的柴油版光華號,比當今多數的電力版莒光號速度更快,其實是因為莒光號過多的停靠站所致。鐵路事業體為爭取更多客源,無限制地增加停靠站,使得營運速度下降,甚至落後高速公路巴士,其實是得不償失的做法。許多歐洲國家的IC城際直達車,速度不亞於高鐵而大受歡迎,便是明顯實例。 

傳統鐵路的提速 運輸路網提升的配套建設 

            發展高速鐵路一定要蓋高速新線嗎?其實高速新線的土建工程,幾乎佔高鐵總工程款項的八成,對於原本傳統路就是標準軌、或是寬軌的國家,他們就未必要蓋高速新線,也可以進行傳統路網提升的建設。

    參閱  世界高鐵的六種建設模式 

  例如德國在鐵路高速化歷程中,完全走屬於自己的路,採取全部幹線路網提升的模式。德國的鐵路網,經過幾次提速之後,即使傳統鐵路網,也有營運時速160-200公里的運輸實力。中國的幾次全國鐵路大提速,仿效的也就是德國的漸進模式,而且傳統鐵路的提速經濟效益,也可以應用於高速貨運物流系統,中國與歐洲都有其運輸實績。

    參閱  四縱四橫 中國高速鐵路的新紀元

  有趣的是,一旦傳統鐵路的列車提速,突破營運時速200公里,也就是進入高鐵的定義範圍,這就產生所謂的「平民高鐵」,不過票價會比較便宜,內裝沒那麼亮麗,也沒有行走高速新線那樣平穩,但是速度絕對是時速200公里以上。這對於傳統鐵路網是1435mm軌距國家,幫助很大。他們就不需要花大量的貸款去蓋高速新線,卻也能夠躋身於高鐵的殿堂。

中國的和諧號 CRH6A  金山鐵路 - 中國的高鐵

   中國傳統鐵路的大提速,和諧號CRH6A,最高營運時速200公里

   例如德國的城際列車IC (Inter-City)、國際列車EC(Euro-City),最高營運時速可以達到200公里。奧地利的傳統鐵路,Euro sprinter 1116型電力機車,最高營運時速200公里。中國傳統鐵路的大提速,「和諧號」CRH6A,最高營運時速200公里。歐洲最有名的莫過於Euro Sprinter的短跑選手,就是為傳統鐵路的提速配套的高速電力機車,功率6,400KW,配備Sifa, PZB, ETCS等先進的號誌系統,技術行銷世界十多國,最高營運時速230公里

   由於德國的城際列車IC與國際列車EC,也就是時速200公里的傳統鐵路高速化,早已經行之有年,頗獲好評。於是德國計畫製造新款ICX的列車,300inter-city trains,用於傳統鐵路的提速,營運時速230公里,但是價格還是維持IC等級,速度加快但是價格不變。這也就是社會主義的平均感受提升,不會只重視「富有階層」的高鐵發展,而忽略「平民階層」傳統鐵路提升,不患貧而患不均。

   這也就是現今全球高鐵發展指標,不在於該國最快的火車能跑多快,那只是一部份,而在於該國整體鐵路網平均速度的提升。原來,傳統鐵路的提速,竟然是如此地重要! 

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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