主题：高铁降速的原因是什么？ -- 悠然见南山

中国铁路客运专线网的最优化速度选择——时速200公里快速列车

李玉山

（渤海船舶重工有限责任公司，辽宁葫芦岛 125004）

技术经济分析表明，实施时速200公里的提速，技术上可行，经济上合算。

　　摘要：与一般社会公众的认识相反，高速铁路运能低下，仅仅是普通铁路的三分之一，而耗能又是普通铁路的2～3倍。这对于中国这样人口众多的大国来说，将严重制约社会经济的有效提升和发展。高速铁路安全性能系数较低，这对于中国企业相对较低的管理水平来说，无疑是灾难性的。高速铁路可以节省大量人力，这对于中国巨大的待就业人口来说无疑是雪上加霜。高速铁路的“无功”高速度、高成本、高能耗和高票价，必将严重压抑中国经济的有效成长，过高的速度选择所导致的高消费必然使中国经济出现“虚脱”——成长乏力。在可见的未来，大批农民将转化为市民，“低价”的、“大运量”的市场运输需求将迅速扩张。因此，中国客运专线路网建设的速度指标仅能选择200㎞/h 的快速铁路和兼容100～200㎞/h运行速度区间。300公里时速的高速铁路根本不符合中国现实发展与未来社会长期有效的需求。

　　由于党中央国务院2005年以来一系列新政的出台，中国经济新一轮的高速成长已经到来，这将出现一个较长时期的两位数的高速增长。铁路运输作为大运量、低成本、低价格的交通工具面临着一个大发展的新时期。据铁道部2005年3月的统计公报，2004年共完成旅客发送量111764万人。运输收入总量和增量均创历史最高记录，国家铁路完成运输收入1794.4亿元，其中完成客票收入592.9亿元。近年铁路客运收入稳定增长：2001年 461亿元；2002年496亿元；2003年476.7亿元；2004年592.9亿元。有资料表明，我国的铁路运力只能满足市场需求的35%～40%，建立铁路客运专线无疑是一个正确的发展选择。然而，关键的问题是如何选择铁路客运网的运输技术和速度指标。

一.高速铁路运能极低不符合中国社会发展要求

　　关于运输技术，我已经在2004年发表的《新京沪铁路最优化选择——时速200公里快速轮轨》[1]一文中，对应该采纳“轮轨技术”和200公里时速轮轨技术的最优化选择问题作了论证。其中对路网的兼容性等方面作了必要的讨论。实际上在较高的速度选择下，在运输市场发育早期是有意义的。但在运输市场已经高度成长起来的时候，兼容问题的表达已经有所不同。因为高低速度交叉作业将大大降低铁路运能。比如一台以120㎞/h运行的客车每小时通过120㎞长的轨道，如果后面也是一辆以120㎞/h速度行驶的列车，则可以每7分钟一列连续通过，这就是目前北京～上海的七列快速直达列车在不到一个小时的时间内通过京沪线时的运输状态。如果前面有一列7分钟以前开出的以60㎞/h速度行驶的慢车，则在约10分钟后快速列车将追上慢车，显然这是绝对不可以的。这辆慢车不可能正常发车，而只能在原地“待避”，等待快车通过后重新开车。由于慢车速度慢，一个小时后将落后快车60㎞。如果这条铁路长1200㎞，则慢车至少要经过20个小时才能到达终点。快慢交替运输无疑将大大降低铁路的通过能力，至少将降低到原来的1/2以下。由于频繁“待避”，将使慢车更慢；快车也不安全。理论上，一条铁路以7分钟通过1列车，一天24小时大约可以通过200列火车。实际上，这个运输通过能力要大打折扣。以天津到沈阳这一段本应是最繁忙的铁路，由于多种因素的影响目前每天通过的列车仅有60列左右。这些个道理，在铁路部门组织列车运输时是“众所周知”的道理。显然，兼容性仅仅是在新路开始投入使用时，所通过的列车很少时，可以利用运行空挡分流原路通过列车。实际上，由于管理复杂，易出现安全疏漏，这个工作是很难做的。因此，在很多情况下新旧路轨只能是分道扬镳——各跑各的。而兼容性则主要表现在不同速度等级的支线和干线之间的连通兼容，使列车能够在整个铁路交通网络内有效通行，实现一车直达。但过大的干支线速度差，将大大降低高速干线的通过能力，因此过高的干线速度指标是不适当的、不科学的。300㎞/h高速铁路的技术指标选择将造成极大的浪费，会使新线运输增加的能力过早的耗竭，或者选择停运全部高速列车，或者不得不过早的再修建第三条铁路。

　　应该说。目前最紧张的铁路运输线路是京沪线，新路线急待开工建设。可是由于技术与速度选择不能确定，影响了开工决策。

　　虽然，新线路的兼容问题不是最根本的影响因素，但选择轮轨技术仍然是唯一正确的选择。因为除了兼容性之外，还有一个与现有路网有机衔接的问题，更重要的是德国“磁悬浮”昂贵的造价和没有意义的高速度及相应的高成本和高票价，同时必然导致的乘客稀少，从而导致严重的经营亏损和不可避免的破产倒闭。而选择300㎞/h的高速轮轨，还是选择200㎞/h的快速轮轨，这才是一个现在需要特别深入讨论的问题。

二、.速度越高运能越低

　　与一般人的概念完全相反：列车时速越高，运能越低。对于船舶而言，速度与推进功率的三次方成正比。对于列车而言，如果时速提高一倍，运输功率就要提高到原来的4倍以上。对于一般的高速铁路所选择的提速方案，无外乎是：1.大幅度减载。一般普通列车可以挂18节客车，载客1500人～2000人，而高速铁路列车则选择挂6～8节车厢，载客600人左右。这样就使有效载荷降低到原来的近三分之一，从而使牵引功率由必须增加到原功率的近6倍，变为仅需增加到原功率的1.3～1.5倍。或者说，由必须用原来的4个车头同时牵引而增速一倍，而改为仅需用1.5个车头（即由4000马力机车更换为6000马力机车）来达到提速一倍的目的。由于在单位时间轨道线路的通过列车次数能力是不变的（比如每7分钟一列），单列车的大幅度减挂——由18节减为6节，使运能降到原来的三分之一；再由于软座车厢每排仅为4座位，与原来5座相比减少20%；而软卧则由三层铺减少为二层铺，相应减少运能三分之一。两项相乘，则高速专线运能降到原来的四分之一。显然，对于已经人满为患的中国现有铁路运能而言，实在是无所助益。而高速铁路的高票价，又必然导致一条线路无人乘坐，另一条线路人满为患。如果强行全部开高速列车，必然严重压抑中国经济长期的有效成长。因为未来中国经济有效成长的一个重要源头——是那些一年仅收入5000元～15000元的普通农民和城市中低收入者。让他们坐一次火车，就要花掉一个月的工资，那是难以想象的。由于乘车消费是一种“无功”消费，是人们尽量避免的，从而使中国社会经济流动不足，影响社会经济的有效成长。过大的“无功”消费必然导致社会市场的有效消费不足，从而压抑整个社会经济的繁荣成长。

　　能源问题更是中国经济发展的瓶颈，过高的速度选择所导致的高能耗必然使中国经济出现“虚脱”——成长乏力。显然，中国快速客运路网建设速度指标仅能选择兼容100～200㎞/h（短时间最高速度应不超过240公里）；而非兼容200～300公里时速，最高时速要达到350公里的高速铁路。而运行平均时速则应以150㎞/h为主（这个速度，北京到上海仅需9个小时，夕发朝至，最优），足亦。

　　从上所述，对于中国这个幅员辽阔、人口众多的“超级”发展中大国而言，客运路网过高的速度选择，结果将是灾难性的。

　　显然，简单的铁路“跨越”式的发展是不现实的。与中国社会经济现实发展要求不符，违背了社会经济发展的一般规律。

　　铁道部部长刘志军在2003年就高瞻远瞩地指出：“我国有13亿人口，人民生活水平还不高，中低收入者对高价旅行的承受能力有限，中长途（500公里以上）旅客运输主要依赖铁路。今后，随着城市化进程的加快推进，农业人口向城市的大量转移，居民用于旅行消费的支出的不断增长，我国将面临旅客运输需求快速增长的巨大压力，必须注重发展城市间以铁路为主的大能力运输方式。”[5]显然，高速铁路对中国占人口90%以上的中低收入者，对未来大批农民的市民化发展，是不具有“大能力”的、且是“高价”的运输方式。目睹2006年的春运，问题已经变得非常明显了。

　　如果选择高速铁路不仅运能低下，而且还要比快速铁路增加一倍以上的投资成本和运营费用，相应票价也要提高一倍以上。建设2万公里高速铁路，将要耗费2万多亿元人民币，而浪费就达1万多亿元人民币，这是整个社会所无法承受的。

结论　

　　中国人口众多、幅员辽阔，建设200㎞/h的快速铁路，并以兼容100～200㎞/h（短时间最高时速不超过240 km/h）的速度区间运行，具有不可替代的优势。科学地优化选择中国客运路网的行车速度，合理地安排在长距离的主干线、各大城市之间与各支线之间列车的速度台阶，形成最优化的网络运输速度组合，将会产生事半功倍的效果。因此，过高的干线速度指标是不适当的、不科学的，会导致大量的车没人坐、大量的人没车坐，出现社会经济的严重扭曲，不符合拥有13亿人口且多数是一般较低收入的普通市民和农民的中国的可持续发展的要求。选择300㎞/h高速铁路的技术指标将造成极大的浪费，造成巨大的社会经济损失，严重压抑中国社会经济的有效成长。

　　参考资料：

　　[1] 李玉山 《新京沪铁路最优化选择——时速200公里快速轮轨》北京 《中国工程科学》2004—12期。

　　[2] 华允璋. 京沪高速线的造价分析、建设时机和方案选择[J]. 科技导报，2003，（6）：14

　　[3] 金履忠. 轮轨技术是京沪高速铁路的必然选择——兼论日、德磁浮系统的现状[J]. 中国工程科学，2000，2（7）：22~27

　　[4] [美]米奇欧卡库. 远景——二十一世纪的科技演变[M]. 海口：海南出版社，2000

　　[5] 连俊 苏民 部长访谈《全面建设小康社会需要发达完善的铁路网——铁道部部长刘志军谈铁路的跨越式发展》北京《经济日报》2003年10月25日

　　[6] 何邦模, 黄建苒, 戴未央, 穆恩生, 马大炜， 李群仁. 修建京沪高速铁路是正确的战略抉择[J]. 中国工程科学，2000，2（5）：17