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(xué)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(hào)法令中規(guī)定：列車(chē)在主要區(qū)間以大于200km/h速度運(yùn)行的干線鐵路稱(chēng)為高速鐵路聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員對(duì)高速鐵路列車(chē)運(yùn)行速度的規(guī)定為：客運(yùn)列車(chē)專(zhuān)線運(yùn)行速度達(dá)到300km/h以上，客貨混線運(yùn)行速度達(dá)到250km/h以上國(guó)際鐵路聯(lián)盟（UIC）對(duì)高速鐵路列車(chē)運(yùn)行速度的規(guī)定為：新建線路的列車(chē)運(yùn)行速度達(dá)到250km/h以上，舊線路改造的列車(chē)運(yùn)行速度達(dá)到200km/h以上1970年1985年1996年1、國(guó)外高速鐵路的定義：一、高速鐵路的基本概念2、我國(guó)高速鐵路的定義：《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10621-2014），中國(guó)高速鐵路是設(shè)計(jì)速度每小時(shí)250千米（含預(yù)留）以上、列車(chē)初期運(yùn)營(yíng)速度每小時(shí)200千米以上的客運(yùn)專(zhuān)線鐵路?！吨虚L(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃（2016年）》，中國(guó)高速鐵路網(wǎng)由所有設(shè)計(jì)速度每小時(shí)250千米以上新線和部分經(jīng)改造后設(shè)計(jì)速度達(dá)標(biāo)每小時(shí)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(guó)際上普遍認(rèn)為列車(chē)最高運(yùn)行速度達(dá)到200km/h及以上的鐵路為高速鐵路。高速是一個(gè)相對(duì)的概念。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，列車(chē)的運(yùn)行速度將會(huì)不斷提高，高速鐵路的定義也會(huì)不斷更新。知識(shí)角世界上常用的鐵路列車(chē)運(yùn)行速度等級(jí)劃分為：100～120km/h為常速；120～160km/h為中速；160～200km/h為準(zhǔn)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(guó)籌建Pueblo高速列車(chē)試驗(yàn)基地探索期1960年代日本建新干線，實(shí)踐新理念，但起點(diǎn)低1980年代初法國(guó)起點(diǎn)高，后來(lái)達(dá)到320km/h1980年代末德國(guó)發(fā)展，列車(chē)最高運(yùn)行速度達(dá)280km/h成熟期1980年代醞釀準(zhǔn)備：建立高速列車(chē)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(chē)2000年代十年實(shí)戰(zhàn)：引進(jìn)（全球探索的經(jīng)驗(yàn)）2013-2020創(chuàng)造輝煌：成功開(kāi)發(fā)350km/h的復(fù)興號(hào)列車(chē)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(kāi)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(zhǎng)515.4km。當(dāng)時(shí)在該線路上，高速列車(chē)的最高運(yùn)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(chē)最高運(yùn)行速度提至210km/h，使旅行時(shí)間由原先的4h縮減為3h10min。山陽(yáng)新干線上越新干線東北新干線北陸（長(zhǎng)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(guó)高速鐵路法國(guó)是世界上研究提高列車(chē)速度比較早的國(guó)家，于1983年全線建成并開(kāi)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(zhǎng)417km。在該線路上，高速列車(chē)最高運(yùn)行速度達(dá)270km/h，從巴黎到里昂只需要2h，比過(guò)去普通列車(chē)的運(yùn)行時(shí)間縮短了將近一半。1990年，法國(guó)修建的大西洋線全部投入運(yùn)營(yíng)，該線全長(zhǎng)282km，列車(chē)最高運(yùn)行速度可達(dá)300km/h。1993年，法國(guó)的第三條高速鐵路TGV北方線（也稱(chēng)北歐線）全線開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。此后，法國(guó)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(guó)的高速鐵路雖然開(kāi)通晚于日本，但發(fā)展迅猛，在一些技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上超過(guò)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(guó)高速鐵路1991年，德國(guó)開(kāi)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(zhǎng)327km；另一條由曼海姆通往斯圖加特。這兩條線路上開(kāi)行ICE型高速列車(chē)，列車(chē)最高運(yùn)行速度達(dá)280km/h。此后，德國(guó)大力發(fā)展高速鐵路，在1998年、2002年、2006年和2007年又分別開(kāi)通了4條高速鐵路。一是客貨混運(yùn)，即高速線路上既可以運(yùn)行ICE型高速列車(chē)，也可以運(yùn)行貨物列車(chē)；二是新舊線聯(lián)運(yùn)，即新建高速線路和部分既有線路混合運(yùn)行，列車(chē)在新建高速線路上按高速運(yùn)行，在既有線路上按普通鐵路行車(chē)速度運(yùn)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(jìn)法、德兩國(guó)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(zhǎng)471km。該線路上主要開(kāi)行AVE高速列車(chē)（運(yùn)行速度250～270km/h），和由機(jī)車(chē)牽引的中、高速Talgo擺式車(chē)體列車(chē)（運(yùn)行速度160～200km/h）。在第一條高速鐵路運(yùn)營(yíng)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(guó)高速鐵路發(fā)展概況從世界范圍來(lái)看，一些發(fā)達(dá)國(guó)家，如美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、日本、俄羅斯等，在長(zhǎng)期的歷史積淀基礎(chǔ)上，通過(guò)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(guó)家相比，我國(guó)鐵路在多個(gè)方面已經(jīng)走在世界前列。

1、發(fā)展現(xiàn)狀三、中國(guó)高速鐵路發(fā)展概況一是規(guī)模優(yōu)勢(shì)。截至2020年底，我國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程達(dá)到14.6萬(wàn)公里，僅次于美國(guó)，位居世界第二；我國(guó)高速鐵路營(yíng)業(yè)里程達(dá)3.8萬(wàn)公里，占世界高鐵營(yíng)業(yè)里程的66%以上，位居世界第一。1、發(fā)展現(xiàn)狀三、中國(guó)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(wú)砟軌道、CTCS-3列控系統(tǒng)、復(fù)興號(hào)動(dòng)車(chē)組為代表的一大批自主技術(shù)裝備得到廣泛運(yùn)用，各類(lèi)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(jìn)水平。1、發(fā)展現(xiàn)狀三、中國(guó)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(hào)動(dòng)車(chē)組的成功研制，自主創(chuàng)新能力實(shí)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(yùn)營(yíng)，還將帶來(lái)云計(jì)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(jìn)一步提升鐵路關(guān)鍵技術(shù)水平。

1、發(fā)展現(xiàn)狀三、中國(guó)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(jìn)。我國(guó)鐵路運(yùn)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(guó)鐵路交通事故死亡率為0.199人/10億換算噸公里，遠(yuǎn)低于美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)和日本，這些國(guó)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(guó)高速鐵路發(fā)展概況2、發(fā)展歷程（1）我國(guó)高速鐵路初期發(fā)展階段我國(guó)高速鐵路的發(fā)展是從既有線路提速開(kāi)始的。20世紀(jì)90年代，我國(guó)鐵路面臨著與高速公路和航空運(yùn)輸?shù)母?jìng)爭(zhēng)，為了吸引客流量，提速勢(shì)在必行。1991年，我國(guó)對(duì)廣深（廣州—深圳）鐵路進(jìn)行技術(shù)改造，于1994年完工。改造后的廣深鐵路成為中國(guó)第一條準(zhǔn)高速鐵路，該線路上開(kāi)行了我國(guó)首列高速旅客列車(chē)，其運(yùn)行速度在120～160km/h之間。1234561997年1998年2000年2001年2004年2007年三、中國(guó)高速鐵路發(fā)展概況2、發(fā)展歷程（1）我國(guó)高速鐵路初期發(fā)展階段在2004年進(jìn)行第五次大提速后，幾條干線的線路基本能滿足列車(chē)運(yùn)行速度為200km/h的要求，達(dá)到了國(guó)際上高速鐵路的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)；在2007年進(jìn)行第六次提速后，白色的“和諧號(hào)”動(dòng)車(chē)開(kāi)始進(jìn)入中國(guó)人民的生活，其在既有線路上的最高運(yùn)行速度可達(dá)250km/h，這也是既有線路提速能達(dá)到的最高速度。1999年，我國(guó)第一條客運(yùn)專(zhuān)線——秦沈（秦皇島—沈陽(yáng)）客運(yùn)專(zhuān)線開(kāi)工建設(shè)，于2003年正式開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。該線路設(shè)計(jì)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(yáng)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(jìn)行300km/h的試驗(yàn)。秦沈客運(yùn)專(zhuān)線是我國(guó)第一條真正意義上的高速鐵路。三、中國(guó)高速鐵路發(fā)展概況2、發(fā)展歷程（2）我國(guó)高速鐵路高速發(fā)展階段2003年，中國(guó)高速鐵路確立“市場(chǎng)換技術(shù)”基本思路，通過(guò)與外國(guó)企業(yè)合作建設(shè)發(fā)展中國(guó)高鐵技術(shù)。2004年1月21日，中國(guó)國(guó)務(wù)院審議通過(guò)《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，規(guī)劃建設(shè)“四橫四縱”客運(yùn)專(zhuān)線，設(shè)計(jì)速度指標(biāo)200千米/小時(shí)以上。2005年6月11日，石太高速鐵路開(kāi)工建設(shè)，中國(guó)正式進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)高速客運(yùn)專(zhuān)線鐵路階段；此后，一大批干線高速鐵路和城際高速鐵路項(xiàng)目相繼啟動(dòng)，當(dāng)時(shí)的中國(guó)高鐵工程以“客運(yùn)專(zhuān)線”或“城際軌道交通”名義立項(xiàng)。2008年8月1日，京津城際鐵路開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，成為中國(guó)內(nèi)地第一條設(shè)計(jì)速度350千米/小時(shí)級(jí)別高速鐵路。三、中國(guó)高速鐵路發(fā)展概況2、發(fā)展歷程（2）我國(guó)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(kāi)通運(yùn)營(yíng)，列車(chē)最高運(yùn)營(yíng)速度350千米/小時(shí)，首次打破中國(guó)鐵路春運(yùn)瓶頸，高鐵運(yùn)輸在干線鐵路上占據(jù)重要地位，為中國(guó)正式進(jìn)入高鐵時(shí)代標(biāo)志。2017年12月28日，石濟(jì)高速鐵路開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，至此，中國(guó)鐵路“四橫四縱”快速通道全部建成通車(chē)。2010年至2019年期間，中國(guó)已在長(zhǎng)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(guó)高速鐵路發(fā)展概況3、中國(guó)高速鐵路的未來(lái)規(guī)劃（1）“四橫四縱”客運(yùn)專(zhuān)線2004年經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，通過(guò)了國(guó)家《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，提出了未來(lái)10年中國(guó)鐵路網(wǎng)的發(fā)展藍(lán)圖；2008年10月又批準(zhǔn)了《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)調(diào)整規(guī)劃》，進(jìn)一步加大了鐵路建設(shè)力度。三、中國(guó)高速鐵路發(fā)展概況3、中國(guó)高速鐵路的未來(lái)規(guī)劃（2）中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃2016年7月，國(guó)家發(fā)展改革委、交通運(yùn)輸部、中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司聯(lián)合發(fā)布了《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，勾畫(huà)了新時(shí)期“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)的宏大藍(lán)圖。四、高速鐵路技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征1、列車(chē)運(yùn)行速度快列車(chē)運(yùn)行速度快是高速鐵路最主要的標(biāo)志，也是其最顯著的優(yōu)勢(shì)，各個(gè)國(guó)家都在不斷提高列車(chē)的運(yùn)行速度。目前，很多國(guó)家的高速列車(chē)運(yùn)行速度達(dá)到了300km/h。四、高速鐵路技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征2、列車(chē)運(yùn)行準(zhǔn)點(diǎn)率高在高速線上運(yùn)行的列車(chē)普遍具有很高的正點(diǎn)率，終到誤差時(shí)間小于5min的概率都在90%以上。其中，中國(guó)高鐵出發(fā)和到站的準(zhǔn)點(diǎn)率分別為98%和95%，“復(fù)興號(hào)”兩項(xiàng)數(shù)據(jù)更是高達(dá)99%和98%。四、高速鐵路技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征3、運(yùn)輸能力大高速鐵路運(yùn)用了先進(jìn)的通信信號(hào)和列車(chē)運(yùn)行控制技術(shù)，可以采用高密度、公交化開(kāi)行方式，具有非常大的運(yùn)輸能力。四、高速鐵路技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征4、舒適性好高速列車(chē)運(yùn)行平穩(wěn)，座位寬敞，設(shè)施先進(jìn)，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(gè)安靜、舒適的乘車(chē)環(huán)境。四、高速鐵路技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征5、安全性好高速鐵路是在全封閉環(huán)境中自動(dòng)化運(yùn)營(yíng)，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(guó)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(yùn)營(yíng)前，從源頭質(zhì)量上保障高速鐵路安全；在高速鐵路投入運(yùn)營(yíng)后，從運(yùn)營(yíng)管理上保障高速鐵路安全。四、高速鐵路技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征6、環(huán)境污染少環(huán)境保護(hù)是全球性的緊迫問(wèn)題。在旅客運(yùn)輸中，汽車(chē)、飛機(jī)等交通工具會(huì)排放大量的廢氣（如二氧化碳、一氧化碳等），對(duì)環(huán)境造成污染，而多數(shù)高速列車(chē)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(duì)于高速公路、航空運(yùn)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(gè)龐大的系統(tǒng)，涉及路基、橋涵、隧道和軌道等專(zhuān)業(yè)工程，還涉及路基與橋梁的過(guò)渡、路基與隧道的過(guò)渡、橋梁與隧道的過(guò)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(jì)和施工控制標(biāo)準(zhǔn)高。一、基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)高速列車(chē)是高速鐵路的核心技術(shù)裝備和實(shí)現(xiàn)載體，是當(dāng)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(jī)械制造、自動(dòng)控制等多學(xué)科、多專(zhuān)業(yè)，是世界各國(guó)科學(xué)技術(shù)和制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力、綜合國(guó)力及國(guó)家現(xiàn)代化程度的集中體現(xiàn)與重要標(biāo)志之一。二、高速列車(chē)系統(tǒng)高速列車(chē)不僅包含傳統(tǒng)軌道列車(chē)車(chē)輛的車(chē)體、轉(zhuǎn)向架和制造技術(shù)，還具有復(fù)雜的牽引傳動(dòng)與控制、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制、車(chē)載運(yùn)行控制等關(guān)鍵技術(shù)。二、高速列車(chē)系統(tǒng)