高铁要恢复时速350公里?
高铁若恢复350公里时速 意味着什么
2011年“7.23”动车追尾事故之后,中国高铁开始“降速运行”:设计最高时速350公里的高铁,按时速300公里开行;设计最高时速250公里的高铁,按时速200公里开行;既有线提速到时速200公里的线路按时速160公里开行。除了京沪高铁等少数高铁保持300公里的运营时速外,大多数线路均回到了2007年铁路第六次大提速前的状态。高铁降速5年当中,提速的呼声也一直不绝,不过对于是否应该恢复提速,两种观点泾渭分明,一方认为运行速度达不到设计标准是一种浪费,一方认为提速会增加安全风险,应稳妥为上。客观地看,讨论高铁要不要恢复350公里的运行时速,必须厘清几个基本问题。
速度与危险之间不能简单划等号
众所周知,2011年“7.23”动车事故是中国高铁降速运行的直接原因,而从历史角度看,在重大事故发生后对铁路降速,也早有先例,比如1998年德国高铁发生严重出轨事故(导致101人死亡)后,德国也决定将最高时速从280公里降为160公里。但必须指出的是,高铁出事故,不能简单归咎于速度。
中国工程院院士、轨道交通专家王梦恕曾指出,按照中国现有的轨道技术,即使按照385公里时速运行,也完全能够保证安全。王梦恕撰文称,当年在甬温线发生事故的列车运行时速只有100公里左右(这条铁路的设计客运时速为200公里),根本与“高铁”是两码事,事故原因也非轨道和机车,而是运行指挥系统出了问题。当年国务院调查组的报告中写道:“经调查认定,‘7.23’甬温线特别重大铁路交通事故是一起因列控中心设备存在严重设计缺陷、上道使用审查把关不严、雷击导致设备故障后应急处置不力等因素造成的责任事故。”
1998年德国高铁发生事故,也是源于人为的疏忽:一个车轮发生破损,而这一问题却未引起充分的重视。调查报告指出,101人在事故中不幸丧生,是引发事故的车轮检测不当所致。此外,配套设施不合格——在高铁上建设行人通过的高架桥,列车脱轨后车厢撞击桥墩——则是该起事故造成严重后果的重要原因。
根据国际标准,高速列车安全性能有三大指标,脱轨系数不高于0.8,轮轴横向力不高于48,轮重减载率不高于0.8。在2010年12月,京沪高铁的一次测试中,当高速动车组跑出486.1公里时速时,这三个指数为0.13、15和0.67,分别是安全极限的16%、31%和84%。仍以京沪高铁列车为例,车上所有的运动部件都装有传感器实时监测温度、速度、压力、绝缘性能等参数,一旦超出限值,可通过控制系统触发列车的紧急制动,保证行车安全。像这样的传感器,全车共有1000多个。可实现智能化自我诊断,遇到险情,随时减速停车。所以,只要符合设计规范,严格执行运营制度,高铁的安全是没有问题的。
纵观世界各国高铁发展史,除德国高铁事故和中国“7.23”动车事故外,并无其他重大伤亡事故,日本、法国等国的高铁自投入运营以来至今没有发生过重大事故以及旅客伤亡,尤其是日本新干线,运行50多年来,无一起伤亡事故,包括在地震中。
相比最高运行速度,乘客更关心平均速度
虽然各国高铁试验不断刷新速度极限,但实际运行速度并非越快越好。2011年两会期间(“7.23”动车事故之前4个月),曾参与铁道部高铁项目规划的王梦恕院士就曾表示,高铁运行速度在270公里到310公里之间,空气阻力最小,最为经济。“京沪高铁实现的时速480公里是个瞬间指标,这仅仅表明,在这个速度下,测试车轮与铁轨之间不会因为摩擦阻力而打滑,实际运行的时候绝对不会跑这么快。”
同济大学铁道与城市轨道交通研究院教授孙章也曾表示,试验的最高速度和运行的最高速度有一个比,这个比例涉及到安全系数问题。比如法国研制出的高速列车最高试验速度可达到每小时574.8公里(2007年4月3日的试验数据),但是通常最高时速只开到320-350公里。
此外,运行的平均速度和最高速度还有一个比例,即平高比。“7.23”动车事故发生之前,也即中国高铁以350公里的最高时速(当时世界第一)运行时,国内部分高铁线路在平高比这一指标上却不如国外先进水平。比如沪宁城际高铁,设计最高运行时速为350公里,平均速度为每小时240.8公里,其平高比为0.69。而日本、法国高铁的平高比分别为0.81和0.77。降速以后,沪宁线上G字头列车最高运行时速为300公里,据列车时刻数据计算,跑完全程的平均时速约为226.3公里,平高比为0.75,刚好接近法国高铁的水平。
孙章教授表示,“平高比越高,说明运用效能越高。”乘客关心的是平均速度,而不是最高运行速度。以日本高铁为例,其最高速度虽然不如中国高铁,但它的平高比要高于中国,换句话说,线路利用率(或者效能)要高于中国高铁。
提升高铁线路效能是个系统工程,而不仅仅是速度问题。2013年宁杭甬高铁即将开通时,有媒体报道,虽然运行时速从200公里恢复到了250公里,但从时刻表来看,总耗时并未明显缩短。究其原因,是动车为了避让同乡行驶的时速更高的列车,延长了中途停站时间。在采取混跑模式的高铁线路中,有些动车组车次待避高铁列车的停站时间甚至长于普速列车。
恢复350公里时速,不止是速度问题
中国铁路工程总公司高级工程师、董事长李长进曾撰文指出,列车时速从300公里提高到350公里。对信号系统、防灾安全系统、无线列调电话、无线数据传输、牵引供电系统等设备都要提出更高要求。由于中国高铁线路最高设计标准已经达到时速350公里,要恢复这一速度,从技术上来说,应该是不难的,更应综合考虑的还是运行效能问题。
2015年3月全国两会期间,全国政协委员、中铁建总裁赵广发就提出,现在不少高铁以时速200公里的速度运营是巨大浪费,建议高铁恢复350公里时速。对此,中国铁道科学研究院首席研究员黄强曾说,如今高铁面临的不是“提速”,而是“达速”,即达到设计的350公里目标速度。黄强同时指出,“达速”面临的主要问题,是运营成本较高、消耗较大。
有研究指出,当高铁速度目标值由每小时300公里提高到350公里时,90%的动力源都要消耗在克服空气阻力上。当车速超过每小时300公里,还会出现车轮空转,形成功率空耗、加快磨损。也就是说,高铁速度越快,运营成本越高,票价也会水涨船高。从这个角度看,在5年前高铁上座率还不高的情况下,降速运行其实并非完全因为安全问题,经济因素也是重要的考量。在混跑线路中,只要有相对低速(廉价)的车次,快车的速度也提不起来,350公里的时速降到300公里也就不难理解。
目前,在东部发达地区,高铁上座率不断提高,甚至运力渐趋饱和,提速也才有了现实的必要性。而在其他客流量不大或者自然条件相对较差的线路,虽然设计上达到了时速350公里的标准,仍应综合考虑效能和安全因素,不适宜“一刀切”提高速度。
据北京交通大学张星臣等人的研究,在总长度较小、运量不大的线路上运行的高速列车,其最大目标速度不宜过高,而在距离较长、运输能力尚有富余的线路上运行的高速列车,其最高目标速度值的设定不应追求全线的一致性,而应根据行车区间的长度分别确定每个区间的最高目标速度值。
目前,美国、日本、瑞士等国都在紧锣密鼓试验速度更快的高铁,所以在保证安全的前提下,提升“中国速度”也是势所必然。不过,高铁在速度、安全性和经济性之间应该追求一个平衡。日本新干线运行50多年保持零伤亡,就是一种很好的平衡。新干线从时速210公里到300公里,用了将近20年,从这一点可以看出,平衡发展肯定不是单纯求快。
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