英国高铁的决定时间到了

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在HS2成为现实之前,网络工程师面临着一些重大决定。Stuart Nathan报道。

木已成舟。英吉利海峡隧道(Channel Tunnel)铁路连接(Channel Tunnel Rail Link)的成功让英国人欢欣鼓舞,从伦敦到曼彻斯特(Manchester)要花3个小时,公众和政治舆论终于受够了。如今,公众和政治舆论都在支持为英国建设一个新的高速铁路网的概念。

这一概念还处于早期阶段,目前争论的焦点是第一条新线路——通常被称为高速2号或HS2——将采用的路线。但是,修建一条高速铁路线、安装信号和控制系统,并为其配备机车车辆,首先是一项工程挑战。如果HS2得到批准,施工可能会在2017年左右开始,但现在看看新网络将面临的技术挑战并不为时过早。

高速铁路的主要决策之一非常简单:火车的速度有多快?对于世界上大多数高速铁路来说,标准速度大约是320公里/小时(200英里/小时),但考虑到HS2(令人困惑的,也被称为HS2)的情况,该公司的目标是更快的目标——400公里/小时。HS2首席执行官艾莉森·门罗(Alison Munro)表示,这是对HS1的背离。HS1是英吉利海峡隧道连接线路,其欧洲之星列车的最大设计速度为每小时300公里。

门罗补充说:“我们将努力实现每小时400公里的最大设计速度,以确保这条线路能够跟上火车技术的进步。”这本身就暗示了这条线的设计。HS1最高速度较慢的原因之一是它是一条混合使用的线路,快速的欧洲之星列车与较慢的标枪列车共用这条线路,为肯特郡的城镇提供时速230公里的通勤服务。

门罗说,HS1可以这样运营,因为欧洲之星列车在这条线路上留下了足够的剩余容量。“如果在伦敦和西米德兰兹郡之间修建一条新的高速铁路,它也将与现有的网络连接起来,使服务可以在伯明翰北部运行。”但是,为了充分利用铁路线路,并使旅程时间效益最大化,所有列车都需要在新线路上高速运行。”

为了适应时速400公里列车的可能性,HS2正在考虑在主要路口增加减速车道等功能,以最大限度地提高线路的容量。“此外,”门罗说,“虽然我们正在确定一条基于两条轨道的可建造路线,但我们的部分职责要求我们评估将轨道数量增加到四条的潜力。”

但400公里每小时的速度并不是一个共识。专注于高速铁路的研究机构Greengauge21的吉姆•斯蒂尔认为,这可能是一个过于乐观的例子。他说:“HS2将时速400公里作为未来的保障,这可能是有道理的。”“但在我们最近关于高速网络战略的报告中,我们对320公里每小时的速度进行了分析,因为根据列车控制系统的知识,再快一点就需要一个台阶变化,而目前没有人知道如何实现。”

Steer解释说,320公里每小时的运行速度允许16列火车每小时运行。他补充说,在实际操作中,每小时应该有15列列车,以便为性能可靠性留出“喘息时间”。“但如果列车时速超过320公里,信号系统的响应时间就会出现问题,即使列车速度更快,也必须在列车之间留出更长的间隔。”

Greengauge21建议使用欧洲标准的列车轨距,即UIC(国际铁路联盟的法语首字母缩写)GC轨距,它能够承载目前最大的高速列车,即“双层”或双层列车。除了HS1外,英国铁路系统以前从未使用过UIC轨距,但阿尔斯通干线产品副总裁、英国铁路项目资深人士布鲁诺·索尔-罗兰(Bruno Sol-Rolland)解释说,改用UIC轨距可能有优势。

他说,这件事有两个方面。“如果他们想要达到UIC轨规和TSI标准(TSI是欧洲用来确保火车能在一个国家运行到另一个国家的标准),那么可能就必须在基础设施上进行重大工程,比如隧道和站台。”但在成本方面还是有优势的。例如,我们可以使用现有的火车模型,只做很小的调整,而不必为英国开发一个特定的模型。此外,如果你申请欧盟资金,你必须符合某些规范,如果你不符合TSI标准,你就得不到资金。”

就HS2而言,主要考虑的问题是,新线路是完全独立运行——也就是说,它的列车将只在新的高速线路上运行——还是它们将直接运行到现有的网络上,为其他目的地服务。如果这条线路将分阶段建成并投入运营,这一点尤其重要:你是否必须在伯明翰从高铁换乘标准列车才能继续前往格拉斯哥,或者你的列车会一直行驶,在中间减速?在后一种情况下,目前的轨距必须全程使用,列车必须有定制的设计。

当然,英国在高铁方面有丰富的经验可以借鉴。法国、德国、意大利、西班牙和日本都有高速铁路网络,处于不同的发展阶段,但由于每个国家对铁路服务的需求不同,很难进行直接比较。门罗说,在日本,第一条新干线是在人口密集的大阪和东京之间修建的,庞大的乘客数量使得服务频率很高,每三到五分钟发车一次,而且由于新干线与其他网络隔离,不包括货运,所以准点率很高。

“在法国,高速铁路网络以巴黎为枢纽,混合动力的TGV列车可以灵活地运行在经典的高速铁路网络上,让更多的城镇从主要干线沿线的高速铁路中受益。”德国的铁路网更像一张网,把主要城市连在一起,为同一条线路上的各种列车提供服务。现在确定一个全英国范围的网络将如何发展还为时过早,但它可能会从这些模式中吸取元素。”

Sol-Rolland说,就列车本身而言,与现有高速列车最大的不同可能在于乘客服务水平。他还说,对宽带互联网和电影等服务的需求很大,我们正在努力解决这些问题。“目前正在测试列车使用车载天线直接指向卫星提供互联网服务;到英国网络建成时,它们应该完全可用。”

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数据显示,第二条高速铁路将改变英国铁路

英国新的高速铁路网将大幅缩短旅行时间。最高时速320公里的火车从伦敦到伯明翰只需46分钟,从爱丁堡到格拉斯哥只需两个多小时,这使得铁路成为空中班车的真正竞争对手。

像所有大型基础设施项目一样,新网络将分阶段建设,其中第一个HS2将从伦敦延伸到西米德兰兹郡。HS2的报告还将涵盖在第二阶段进一步向北延伸的三条“战略走廊”。目前,整条线路的成本估计为340亿英镑,不过要到2017年左右才可能开工。据Greengauge21的吉姆·斯蒂尔(Jim Steer)说,一个完整的网络可能需要大约25年的时间才能完成。