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曾被認定“無望活到21世紀”的鐵路,今天如何為城市張開翅膀

作者:上觀新聞

當全新開通的中老鐵路上,流線型車體奔馳向前;當身邊越來越多人習慣搭乘高鐵,千裡相隔一日還……讓人忍不住禁上溯、探究——

從現在到未來,鐵路這一誕生于1825年的“年長”發明,這一度被看衰的“夕陽”工具,正如何為城市、為人類生活展開雙翼。

曾被認定“無望活到21世紀”的鐵路,今天如何為城市張開翅膀

2018年3月26日,寮國磨丁,中老鐵路友誼隧道施工現場。新華社圖

“夕陽論”漣漪震蕩,多國開始拆鐵路

1825年9月27日,英國制造的世界第一條鐵路斯托克頓——達林頓鐵路正式通車。據了解,它耗時三年修建成功,魚肚形的熟鐵軌,每米重13.9公斤。當時的機車隻有兩台,大小不及現代普通機車的1/20,有一對直立的汽缸和一對直徑122厘米的動輪,總重量九噸,行進速度每小時約13公裡。

經曆了一百多年的高速發展後,在新交通工具、新技術大量應用發展的背景下,鐵路在許多國家和地區進入“下坡路”。當時,普通公路和高速公路的建設開展得如火如荼,大有将鐵路取而代之的勢頭;民航客機的安全性與日俱增,乘坐費用也日趨合理,國際和國内航線數量激增。在客運和貨運兩個領域中,鐵路的地位均受到沖擊。

當時,一度有人認為“這是19世紀的過時技術”“将無望活到21世紀”;與之相伴地,有國家一口氣拆掉了十幾萬公裡鐵路,如此猛烈的動作,令“鐵路夕陽論”的漣漪震蕩擴散,英國、德國也開始拆除。

然而,鐵路這一運輸方式的不可替代性,最終激發其自身挖潛,堅持技術革新與突破,效能不斷提升,找到更廣闊的應用場景,“活”得越來越好。

列出全球五種主要運輸方式,從運輸效率、運輸成本、運輸條件、可發展性和機動性等五個次元進行比較,一目了然。以鐵路為主體的軌道運輸,運輸效率高、運輸成本低、運輸條件良好、可發展性強、機動性高;道路運輸,運輸效率中、運輸成本較高、運輸條件一般、可發展性差、機動性高;水路運輸,運輸效率高、運輸成本低、運輸條件較苛刻、機動性差;航空運輸雖然運輸機動性極高,但運輸成本高、運輸條件苛刻;管道運輸在效率和成本上占優勢,但機動性差。

再看看世界各國的鐵路網絡資料。據不完全統計,俄羅斯的營業裡程近10萬公裡,日本近3萬公裡,德國超過4萬公裡,英國近2萬公裡,法國近3萬公裡。按國土面積來算,每萬平方公裡的鐵路營業裡程,德國、英國、日本分列前三。按年客運量來看,中國、日本、德國排名靠前。年人均乘車次數來看,日本、德國、英國較高。在中國,截至2020年7月,鐵路營業裡程突破14萬公裡。

當時日本寄往歐洲的聖誕卡,有一半以上都是新幹線的照片

這是一則鮮為人知的轶聞:連接配接東京和大阪的日本新幹線第一條線路1964年通車營運後,當時的法日友好協會會長感歎道:“相當長一段時間裡,日本寄往歐洲的聖誕卡,有一半以上都是新幹線的照片,他們恨不得讓全世界都知道新幹線這個玩意。”

随着技術發展,高速鐵路的成功營運,證明鐵路是一種具有競争力的現代交通工具。由此,“競速争雄”更為激烈,在那背後,是國家之間系統工程科研能力的賽跑。

截至2020年,日本新幹線共有9條線路,其中包含2條線路較短的迷你新幹線,将日本大多數重要都市聯結起來。新幹線為同時适合快速及大量運輸的需求而設計,是以建造與營運技術均有别于傳統鐵路,例如全面采用動力分散式列車,軌道全面采用立體交叉、列車自動控制系統等,最短可以3分鐘的間隔運作。除迷你新幹線之外,列車運作最高車速超過每小時300公裡。

在法國,1971年準許修建巴黎至裡昂的TGV東南線,全長417公裡,其中建立高速鐵路線389公裡,1983年9月全線建成通車。高速列車最高運作時速270公裡,兩座城市之間通行時間由原來的3小時50分縮短到2小時,客運量迅速增長。1989年和1990年,法國又建成巴黎至勒芒、巴黎至圖爾的大西洋線,列車最高時速達到300公裡。北線也稱北歐線,由巴黎經裡爾,穿過英吉利海峽隧道通往倫敦,并與歐洲北部比利時的布魯塞爾、德國的科隆、荷蘭的阿姆斯特丹相連,是一條重要的國際通道。

在中國,去年時速250公裡CR300型複興号動車組成功研發投用,在杭深、連鎮、貴廣等多條高鐵将相繼上線營運。至此,時速160公裡至350公裡複興号系列動車組全部投用。中國高鐵通車裡程超過2萬公裡。

“鐵路建設離不開高新技術內建,相關科研和工程能力的提升包含多學科、跨學科的前沿推進,是系統性強、覆寫面廣的綜合體系。”上海應用技術大學原黨委書記祁學銀說。

例如,随着速度提升,兩輛列車交錯而過時空氣受到擠壓,其中的動力學影響對車體、車速作用如何;列車高速行進時,宛如海中巨輪破開“無形之浪”,這對周邊軟土、融凍土等不同土壤的壓力及可能産生的形變,又該怎樣應對;鐵路穿山過河,跨越數千公裡、多個氣候帶,面對零下幾十攝氏度到零上幾十攝氏度的巨大溫差環境,車體、鐵軌、路基等關鍵材料性能如何保障。

“這些基礎、應用研究領域的前瞻性探索,以及高端工程技術的轉化與創新,帶來關鍵技術叢集式增長,與鐵路發展互相促進,并形成溢出效應,惠及更廣。”祁學銀說。技術名額、裝備水準和設施建設以外,鐵路發展推進的基礎服務、社會治理等軟實力提升,同樣是重要技術儲備。

400公裡時速-700公裡時速這一檔空缺,全球研究前沿聚焦于此

競速從未停歇。目前陸上運輸需求坐标體系中,200公裡左右的時速由汽車公路覆寫;400公裡時速這一檔,高速鐵路通過技術創新不斷鞏固;700公裡以上時速由飛機來完成。剩下400公裡時速~700公裡時速這一檔空缺,全球軌道交通研究前沿也正聚焦于此。據悉,日本在建的中央新幹線,希望通過磁懸浮技術深度及大規模應用,搶占500公裡以上時速的位點。

投入巨大,僅僅為快而快嗎?顯然并非如此。某種程度上說,鐵路網絡像人的血管或神經,連接配接城區與郊區、城市與城市、城市與曠野,甚至貫通大陸、跨越海峽,其運力是肌體強健與否的決定性因素之一,相關布局被提升至國家戰略的高度。

來看看各國制定的走向未來的交通發展方案——

2011年,歐盟釋出《歐洲交通一體化路線圖——建構具有競争力和資源節約型的交通系統》并指出:到2050年,距離超過300公裡的公路運輸将有一半轉換成鐵路和水路運輸。該路線圖涵蓋的領域包括:交通基礎設施與投資,創新與内部市場等。該白皮書的目标是,使歐洲運輸充滿競争力。

日本在2014年釋出的《國土戰略規劃2050》中,提出了強化日本全球競争力的交通發展戰略。其中包括:在新的進步中實作新的有活力的城市空間集聚形式。通過中央新幹線建設完成超大型區域聯合,實作東京都市圈、大阪都市圈和名古屋都市圈的一體化。在大都市圈格局中,計劃包含有4個大型國際機場,兩個大型國際港口,東京和大阪之間的通行如同市區内連接配接。據悉,中央新幹線通車後,預計東京、大阪間車程會由約2小時縮短至1小時。大都市圈格局的目标是,通過新幹線、航空、高速道路構成的高速交通網,促進都市圈在更大範圍内産生影響,在劇烈競争的國際環境中吸引和網羅世界範圍内人、财、物以及資訊,帶動城市、區域和國家的共同發展。

中國釋出的《交通強國建設綱要》,以及美國釋出的《2045美國交通運輸:趨勢與展望》,均為包含鐵路在内的立體交通網絡發展,繪出了路線圖。

未來正來,深思“快”與“慢”

智能時代,高鐵會發生什麼變化?中車株洲電力機車研究所科學家丁榮軍院士在名為“全球科技與軌道交通技術的發展”的報告中這樣說:“軌道交通未來發展方向将不斷智能化、資訊化,要實作其跨越式發展,創新将永無止境。”在他看來,第四次工業革命已經到來,以數字化、智能化為主要特征的各項技術創新将颠覆諸多産業現有的形态、分工群組織方式。

值得一提的是,中國中車釋出的“智慧列車”已經在德國柏林國際軌道交通技術展上亮相,其智能控制系統由中車株洲所主導研發。“‘智慧列車’并不是一個簡單的概念就能夠完成的,對于一列零部件超過4萬個的高速列車而言,它需要在很多核心部分實作智能化。”他說。

“鐵路與火車,不僅是運輸方式和工具,還能帶着人看風景,本身也是一道風景。”祁學銀認為,蘊藉其中的人文傳達,與一個個站點、一座座城市緊密鑲嵌,區域曆史文化和現代技術創新交彙,形成獨特具象。

曾被認定“無望活到21世紀”的鐵路,今天如何為城市張開翅膀

火車車窗勾勒着沿路如畫風景。新華社圖

泰國曼谷以西,穿越菜市場的美功鐵道兩側,小販居民遊客各就其位,市井煙火濃郁;從倫敦到伊斯坦布爾,138歲的東方快車帶着傳奇穿行于歐洲大陸,以它為素材的電影就有近10部;阿爾卑斯山間,被稱為世界最慢快車的冰川列車以30公裡時速前行,巨大玻璃窗帶來全景觀視角,每年數十萬人領略沿途冰雪壯美……

資訊技術、人工智能等新技術爆炸式發展,帶動現代鐵路能級提升,一路飛奔,未來正來。更快一些,與且慢一慢,并不沖突。

欄目主編:龔丹韻 文字編輯:彭德倩

來源:作者:彭德倩

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