鐵路分類及其優(yōu)勢

2024/1/101鐵路分類

及優(yōu)勢范圍1、鐵路分類按管理主體劃分：國家鐵路、地方鐵路、合資鐵路、專用鐵路、鐵路專用線按服務范圍劃分：干線鐵路、城際鐵路、市郊鐵路、城市軌道交通

按運營性質劃分:客運專線、客貨共線鐵路、

貨運專線鐵路根據驅動方式劃分：黏著驅動、直線電機驅動、纜索驅動根據支承方式劃分：車輪支承、電磁支承、氣墊支承根據導向方式劃分：輪緣導向、電磁導向、導向輪導向2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍31、目前鐵路分類(p.13)

按列車運行速度劃分鐵路類型常速鐵路快速鐵路高速鐵路超高速鐵路—磁浮鐵路2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍41.1常速鐵路列車最高運行速度小于等于120km/h的鐵路稱為常速鐵路。即指通常意義上的鐵路，也稱普速鐵路、低速鐵路，簡稱為鐵路。這種鐵路大部分為客貨混線運輸的鐵路。世界上目前的絕大部分鐵路即屬于這種鐵路。我國原先的I級鐵路的設計速度也為120km/h，即在鐵路提速以前（二十世紀九十年代之前），我國的鐵路均屬于常速鐵路的范疇。2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍51.2快速鐵路列車最高運行速度在超過120km/h到但不超過200km/h的鐵路稱為快速鐵路，其中以客運為主的鐵路列車的最高運行速度不低于160km/h?？焖勹F路有時也稱中速鐵路。我國鐵路大提速的速度目標值大部分都是由常速鐵路的速度范圍提高到快速鐵路的速度范圍。目前我國的主要干線鐵路已由常速鐵路升級為快速鐵路。最近的鐵路提速將在更大范圍內將常速鐵路改造為快速鐵路。原先曾經將列車最高運行速度在160km/h至200km/h之間的鐵路稱為準高速鐵路。我國的廣深鐵路曾經被稱為廣沈準高速鐵路。我國鐵道部2000年頒布的《鐵路主要技術政策》已將準高速鐵路歸為快速鐵路。2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍61.3高速鐵路一般將新建鐵路列車最高運行速度在250km/h至400km/h之間的鐵路稱為高速鐵路。2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍7(1)高速鐵路的定義1970年日本在《全國新干線鐵路整備法》中規(guī)定：在主要區(qū)間能以200km/h以上速度運行的干線鐵道西歐:新建250-300km/h,舊線200km/h聯(lián)合國歐洲經濟委員會1985年規(guī)定：新建客運專線300km/h,客貨混線250km/h1986年國際鐵路聯(lián)盟秘書長勃萊認為，最高運行速度至少達到200km/h我國規(guī)定，新建鐵路列車最高運行速度大于250km/h的鐵路稱為高速鐵路。2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍8(2)高速鐵路發(fā)展階段第一代:V=200-250km/h,輪軌粘著制第二代:V=250-400(350)km/h,輪軌粘著制第三代:V=400(350)-550km/h,磁浮第四代:V=2000-3000km/h,磁浮第五代:V=22,500km/h,真空磁浮第一代92024/1/10高速鐵路V=200-250

km/h輪軌粘著制日本東海道新干線,1964年,

V=210km/h中國秦沈客運專線，2003年，設計速度200廣深鐵路依靠擺式列車，實現了200km/h的運營速度第二代高速鐵路102024/1/10高速鐵路V=250-400

(350)km/h輪軌粘著制上越新干線(260),北陸新干線(270)京津城際、武廣高鐵、鄭西高鐵、滬杭城際、京滬高速等(350)V=400(350)-550km/h：直線電機驅動、磁懸浮日本MLX運營速度550km/h，試驗速度581km/hMLX-01-901磁懸浮高速列車第三代高速鐵路2024/1/1012高速鐵路德國TR：上海磁浮線(430km/h)2002年12月31日建成。2003年11月創(chuàng)造了501km/h的試驗速度。V=2000-3000km/h,磁懸浮高架低真空管道,空氣10-20%,未來10年第四代高速鐵路2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍14對“未來地鐵”的原理進行的簡化-第四代管道內真空度由完全真空變?yōu)榈投日婵眨Ａ?0—20%的空氣，即將常溫時的空氣密度1.2kg/m3降為0.12-0.24kg/m3。列車時速由22500公里降低為2000-3000公里；把“地下鐵道”改成主要以高架橋為主要形式，以降低工程造價。經過了這些簡化之后，在充分利用當代科技成果的基礎上大力開展試驗研究，未來10年以后，這種超高速鐵路很可能成為現實。第五代高速鐵路第五代:V=22,500km/h,真空磁懸浮運營費比普通鐵路便宜90%，比飛機便宜95%。紐約至洛杉磯只需半小時這是一種理想型的超高速鐵路,為設想2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍16低真空管道式超高速鐵路-第五代上世紀70年代末，美國一家咨詢公司設計了一種稱為“行星號”的未來地下鐵道理論時速可達22500公里，這種超高速列車不但可以獲得極高的速度，而且其運營費比普通鐵路便宜90%，比飛機便宜95%。這是一種理想型的超高速鐵路，限于現代科技水平，“未來地鐵”還難以實現。而且在當今世界上，把列車提高到那樣高的速度也沒有這種必要性2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍171.4超高速鐵路(特高速鐵路)

磁浮鐵路列車最高運行速度超過400km/h的鐵路稱為超高速鐵路。目前一般認為輪軌接觸型鐵路的實用最高速度為400km/h左右，故欲使列車達到更高的運行速度，不能依靠傳統(tǒng)的輪軌接觸方式，而要依靠其他的牽引方式來降低列車運行阻力。為此國際上曾研制過氣墊列車等新型的鐵路運輸工具，但目前比較成熟的超高速鐵路技術仍然為磁浮鐵路技術。磁浮鐵路目前分為中低速磁浮和高速磁浮兩種類型，列車最高運行速度超過400km/h的磁浮鐵路應該成為超高速磁浮。2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍182、各種鐵路的優(yōu)勢范圍(p29)旅客總出行時間優(yōu)勢距離優(yōu)勢運行速度在中國全國范圍內實現一日往返2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍192.1旅客總出行時間旅客出行的總出行時間等于旅行時間與附加時間之和。旅客的旅行時間是指旅客在所討論的主要運輸工具上的純旅行時間。旅客出行的附加時間為旅客總出行時間與旅行時間的差值，主要包括在一次出行中花費在其它運輸工具上的時間。粗略計算，旅客出行的附加時間高速公路為零，高速鐵路為1.0h，航空為2.5小時（上飛機前1.5h，下飛機后1.0h）。2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍20不同交通工具、不同速度時乘客總旅行時間2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍21總旅行時間對比表速度距離1201602003505007002001.72.321.81.42.84003.32.532.11.83.16005.04.842.72.23.48006.76.053.32.63.610008.37.363.93.03.9120010.08.574.43.44.2140011.79.885.03.84.5160013.311.095.64.24.8180015.012.3106.14.65.1200016.713.5116.75.05.4220018.314.8127.35.45.6240020.016.0137.95.85.9260021.717.3148.46.26.2280023.318.5159.06.66.530002519.8169.67.06.82024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍222.2優(yōu)勢距離

優(yōu)勢距離小汽車的優(yōu)勢距離飛機的優(yōu)勢距離磁浮鐵路的優(yōu)勢距離高速鐵路的優(yōu)勢距離快速鐵路的優(yōu)勢距離

2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍23(1)優(yōu)勢距離

優(yōu)勢距離是指某種交通運輸方式在某一種運行速度條件下，與其他交通運輸方式或其他運行速度相比，使乘客的總旅行時間最短的運送距離。優(yōu)勢距離一般情況下是指一定的距離范圍。當小汽車、飛機的運行速度固定而列車的運行速度變化時，根據旅客總的旅行時間，可得出3種交通運輸工具優(yōu)勢距離范圍，見下圖。

2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍24優(yōu)勢距離圖

2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍25優(yōu)勢距離表(km)列車速度(km/h)小汽車(V=200km/h)鐵路飛機(V=700km/h)179.5362362200300420250230583300200788350183105040017114004501641890500158262555015438502024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍26(2)小汽車的優(yōu)勢距離

在小汽車運行速度為120km/h的條件下，當旅客旅行距離小于200km時，乘小汽車一般情況下所花費的總旅行時間最小，因此小汽車的優(yōu)勢距離一般在200km以內。2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍27(3)飛機的優(yōu)勢距離

當飛機的地面飛行速度為700km/h時，飛機的優(yōu)勢距離與高速鐵路相比約在1000km以上，與磁浮鐵路相比約在2600km以上。2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍28(4)磁浮鐵路的優(yōu)勢距離

在所討論的情況下，對于磁浮鐵路，當列車運行速度分別為400、450、500km/h，旅客旅行距離分別小于1400、1890、2625km時，乘坐磁浮列車所花費的總旅行時間最??；當運距大于上述情況時，乘坐飛機更節(jié)約時間。若磁浮列車的最高運行速度按500km/h計算，其優(yōu)勢距離范圍為158～2625km，范圍總長2467km。2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍29磁浮鐵路的優(yōu)勢距離

值得注意的是，乘飛機旅行除了已考慮的附加時間最長（2.5h）之外，還需要考慮手續(xù)繁雜、到機場乘車不方便、乘坐飛機安全性差、舒適性差等不利因素。因此，即使乘坐飛機所花費的時間和費用與磁浮鐵路相同，乘客一般會選擇乘坐磁浮列車。這樣磁浮鐵路的實際優(yōu)勢距離會超過2625km。2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍30(5)高速鐵路的優(yōu)勢距離

在大約200～1000km的旅行距離范圍內，乘坐高速鐵路所花費的總旅行時間最小，當然，速度不同時相應的優(yōu)勢距離有所不同。目前高速鐵路的最高運行速度一般為300km/h左右，其優(yōu)勢距離為200～780km。磁浮鐵路將高速鐵路的優(yōu)勢距離擴展了1870km。擴展了優(yōu)勢距離范圍，就意味著擴大了鐵路與公路尤其是航空的競爭優(yōu)勢范圍。2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍31(6)快速鐵路的優(yōu)勢距離

快速鐵路的最高運行速度為120～200km/h，按較高速度200km/h計算，快速鐵路的優(yōu)勢距離為300～420km。磁浮鐵路將快速鐵路的優(yōu)勢距離范圍延長了2347km。2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍32說明上述的優(yōu)勢距離只是根據旅客出行時間最短確定的，沒有考慮工程造價、票價等經濟因素，也沒有考慮旅客舒適程度、服務質量等方面的因素。乘客在選擇交通工具時還要考慮其他因素：配有臥鋪車廂的夕發(fā)朝至列車很受歡迎，即使列車運行時間比飛機多幾個小時，由于避免了乘飛機需要提前一天到達、另外花錢租住旅館等弊端，乘客一般會選擇火車而不選擇飛機?？紤]這些因素之后，鐵路的優(yōu)勢距離還會提高。

2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍332.3優(yōu)勢運行速度

優(yōu)勢運行速度鐵路優(yōu)勢運行速度的下限值

磁浮鐵路最高運行速度的下限值

磁浮鐵路填補了高速鐵路與航空之間的速度斷檔

2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍34(1)優(yōu)勢運行速度

優(yōu)勢運行速度是指某一種交通運輸工具在一定的運輸距離內使得總出行時間最小的運行速度。由于優(yōu)勢距離包括一定范圍，故優(yōu)勢運營速度也包括一定的范圍。例如，在所討論的情況下，乘坐磁浮鐵路旅行1400km所對應的優(yōu)勢運行速度為400～550km/h，旅行420km時為200~550km/h。2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍35(2)鐵路優(yōu)勢運行速度的下限值

在快速鐵路（120km/h至200km/h）的速度范圍內，小汽車與飛機的速度線有一個交點，所對應的旅行距離為362km、旅行時間為3.02h，此時所對應的列車的運行速度約為180km/h。該點是一個臨界點，在所討論的情況下，當列車的運行速度小于180km/h時，乘坐火車的旅客總出行時間都比小汽車長，鐵路不具有優(yōu)勢；只有列車的運行速度高于180km/h并且旅行距離大于362km時鐵路才具有優(yōu)勢。因此，在所討論的條件下，鐵路優(yōu)勢運營速度的下限值應該是180km/h。2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍36(3)磁浮鐵路最高運行速度的下限值

磁浮鐵路的優(yōu)勢速度范圍，在所討論的條件下可以擴展為180～550km/h。由于目前時速350km的高速鐵路技術已經成熟，并且磁浮鐵路在工程經濟、乘客換乘方便等方面不如高速鐵路，故對于長距離的旅客運輸而言，磁浮鐵路的最高運行速度的下限值定為400km/h比較合適。2024/1/10鐵路分類及優(yōu)勢范圍37(4)磁浮鐵路填補了高速鐵路與航空之間的速度斷檔

在350km/h的運行速度之下，公路和鐵路的運行速度是連貫的，從公路、高速公路、常速鐵路、快速鐵路到高速鐵路，之間沒有速度斷檔。飛機的地面速度取700km