- 高速鐵路概論(第四版)
- 佟立本
- 3037字
- 2020-06-19 09:13:13
第二節 高速鐵路技術經濟優勢
高速鐵路之所以受到各國政府的普遍重視決非偶然,由于高速鐵路克服了普通鐵路速度較低的不足,是解決大量旅客快速輸送問題的最有效途徑,已成為世界各國鐵路普遍發展的趨勢。高速鐵路是高新技術在鐵路上的集中反映,它使交通運輸結構發生了新的重大變化,與高速公路的汽車運輸和長途航空運輸比較,在各項技術經濟指標中具有明顯的優勢,主要表現在以下幾方面:
1.輸送能力大
目前各國高速鐵路幾乎都能滿足最小行車間隔時間4min及其以下(日本可達3min)的要求,扣除維修時間4h,則每天可開行的旅客列車約為280對,如每列車平均乘坐800人,年均單向輸送能力將達到82000萬人,如果采用重聯列車或改用雙層客車,載客高達1.65億人。4車道高速公路客運專線,單向每小時可通過小轎車1250輛,全天工作20h,可通過25000輛。如大轎車占20%,每車平均乘坐40人;小轎車占80%,每車乘坐2人,年均單向輸送能力為8760萬人。航空運輸主要受機場容量限制,如一條專用跑道的年起降能力為12萬架次,采用大型客機單向輸送能力只能達到1500萬~1800萬人。可見,高速鐵路運能遠大于航空運輸,而且一般也大于高速公路,這是顯而易見的。
2.速度快,旅行時間短
中長途旅客選乘交通運輸工具首要考慮的是消耗的旅行總時間,即旅客從甲地到乙地的“門到門”時間。假設由居民點到火車站或長途汽車站平均需0.5h,到機場需1h。檢票、托運貨物、提取行李以及等候所需時間,鐵路為0.5h,長途汽車為0.25h,飛機為1.5h。從途中運輸來看,目前高速列車的運行時速,法國、日本、德國、西班牙和意大利分別達到了320km、300km、280km、270km和250km,如果作進一步改善,運行時速可以達到350~400km。由于速度高,可以大大縮短全程旅行時間。以北京至上海為例,在正常天氣情況下,乘飛機的全程旅行時間(含市區至機場、候檢等全部時間)為5h左右,如果乘高速鐵路的直達列車,全程旅行時間則為5~6h,與飛機相當。
3.安全性好
安全和舒適也是旅客最為關心的因素。有資料表明,從各國交通運輸中,鐵路、公路、民航運輸的事故率(每百萬人公里的傷亡人數)之比大致為1∶24∶0.8。高速鐵路由于在全封閉環境中自動化運行,又有一系列完善的安全保障體系,如采用先進的ATC列車速度控制系統,它能自動控制列車運行速度、調整列車運行間隔,按照允許行車速度的要求,自動使列車制動減速或停車,所以其安全程度是任何交通工具無法比擬的。
4.氣候變化影響小,正點率高
高速鐵路全部采用自動化控制,可以全天候運營,即使在日本較為惡劣的自然條件下,由于有先進的設備作保障,如,最為完善的地震和臺風預警系統,即使在大風情況下,高速列車只需減速行駛,而無需停運。根據日本新干線風速限制的規范,若裝設擋風墻,風速達到25~30m/s時,列車限速160km/h;風速30~35km/h時(相當于11~12級大風),列車限速在70km/h,照常運行。而機場和高速公路在濃霧、暴雨和冰雪等惡劣天氣情況下,則必須關閉停運。
正點率高也是高速鐵路深受旅客歡迎的原因之一。所有旅客都希望正點抵達目的地,只有列車始發、運行和終到正點,旅客才能有效安排自己的時間。由于高速鐵路系統的可靠性和較高的運輸組織水平,可以做到旅客列車極高的正點率。西班牙規定高速列車晚點超過5min就要退還旅客的全額票費;日本規定到發超過1min就算晚點,晚點超過2h就要退還旅客的加快票費。1997年東海道新干線列車平均晚點只有0.3min。高速列車極高的準時性深得旅客信賴。
5.旅行方便、舒適
方便、舒適也是旅客極為關心的因素。高速鐵路一般每4min發出一列車,日本在旅客高峰時每3.5min發出一列客車,旅客基本上可以做到隨到隨走,不需要候車。為方便旅客乘車,高速列車可以達到運行規律化,站臺按車次固定化等。此外,高速鐵路列車內裝飾豪華,工作、生活設施齊全,車廂寬敞、座席舒適,每一旅客所占有的活動空間比其他運輸工具都大得多,高速列車運行平穩,振動搖擺幅度很小。乘坐高速列車旅行無疑是一種十分方便而又愉快的享受。
6.能源消耗低
根據有關方面的統計,各種交通運輸工具平均每人公里的能耗,高速鐵路571.2J,普通鐵路403.2J,高速公路公共汽車583.8J,小轎車3309.6J,飛機2998.8J。如以普通鐵路每人公里的能耗為1.0,則高速鐵路為1.42,公共汽車為1.45,小汽車為8.2,飛機為7.44。這也是在當今石油能源緊張的情況下,選擇發展高速鐵路的原因之一。況且高速列車利用電力牽引,不消耗寶貴的石油等液體燃料,可利用多種形式的能源。
7.對環境污染小
在旅客運輸中,各種交通工具有害物質的換算排放量,一氧化碳公路每人公里為0.902kg,鐵路為0.109kg;一架噴氣式客機平均每小時排放46.8kg二氧化碳、635kg一氧化碳、15kg三氧化硫,這些物質在大氣中要停留約2年以上,是造成大面積酸雨、使植被生態遭到破壞和建筑物遭到侵蝕的主要原因。高速鐵路電氣化后,鐵路基本上消除了粉塵、油煙和其他廢氣污染;而噪聲污染鐵路也是最低的,日本以航空運輸每千人公里產生的噪聲為1,大轎車為0.2,高速鐵路僅為0.1,高速鐵路比高速公路低5~10dB。現在的交通運輸,特別是汽車運輸造成的環境污染日益嚴重,汽車排出的廢氣及噪聲對生態環境和人民健康的影響越來越大,長期生活在噪聲環境中,會使人聽覺器官受損害,甚至耳聾。因此,法、日等國都在高速鐵路兩側修建隔音墻,以防影響人們的安寧。人們認為,為防止地球上臭氧層被破壞而造成的氣候異常現象,除應力爭使汽車排放的廢氣減少25%和控制高速公路無計劃發展外,還應力爭以高速鐵路網逐步代替國內和國際大城市間的航空運輸。
8.效率高效益好
高速公路的交通堵塞和事故給國民經濟帶來了巨大的損失,歐共體國家用于解決公路堵塞的費用約占國民生產總值的2.6%~3.1%,總金額在900億~1100億美元之間,相當于整個歐洲高速鐵路網的全部投資;用于處理公路事故的費用也占國民生產總值的2.5%。
高速鐵路不僅有縮短旅行時間、運輸量大、準確率高、占用土地少、能源消耗低、對環境污染小、外部運輸成本低、安全可靠等優點,社會經濟效益良好更是一個突出的特點,也是高速鐵路蓬勃發展的主要原因。如法國3條高速鐵路每年輸送旅客2千多萬人次,均取得贏利,17年運營(1980~1996年)高速列車客運量增長了90%,占法國鐵路干線總運量55%。1994年法國投入運營的高速線,客運周轉量204億人·公里,最后所得純利潤為26.96億法郎。由于北部高速線的興建使里爾車站近20萬m2的地區發展成商業辦公中心,里爾附近夕陽工業地帶正逐漸形成新興的產業地區,TGV帶來的社會發展機會是明顯的。統計資料表明:每投資10億法郎,即可創造出3500人·年的就業機會。日本4條高速鐵路僅東海道新干線年運量已達1.3億人,營業收入達到9330億日元,自開業以來客流量增加6倍多,取得非常好的經濟效益。若將產生的旅行時間的縮短換算成貨幣價值的方法與原有的運輸手段進行比較,則一目了然。例如,東京—大阪間,1960年東海道新干線修建前,旅行時間為7h19min,而東海道新干線投入運營后,旅行時間縮短到3h10min,現在僅需要2h30min,一天可往返1000多km,給人們帶來了方便,提高了辦事效率,創造了社會時間價值。從各條新干線圖定時間差上可以算出每年節約旅行時間為4億h,以國民生產總值計算,4億h的價值約為5千億日元。如此算來,每年節省的時間效益相當于當時修建東海道新干線所需全部費用的1.3倍多,僅計算東海道新干線從開通至1996年,累計節約的時間價值高達1.7×104億日元,說明新干線的社會效益是相當驚人的。其他國家高速鐵路也同樣取得了滿意的社會效益和經濟效益。
高速鐵路是用高新技術改造、更新傳統鐵路的一項創新工程體系,在世界運輸市場激烈的競爭中取得了較好的市場份額,推動了國民經濟的發展與國土的開發,客運高速化已是當今世界鐵路發展的共同趨勢。