美国高速铁路运输发展综述,本文主要内容关键词为:铁路运输论文,美国论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
1 美国高速铁路运输发展概况
美国的铁路运输,自1828年第1列旅客列车投入运营后,100多年来曾经为美国的经济繁荣作出过重要贡献。1956年,美国通过“州际高速公路法”(Interstate Highway Act),兴建了四通八达的高速公路网。随着汽车和飞机制造业的迅速发展,美国的铁路运输特别是客运业在逐渐萎缩。目前全国运营的客运铁路绝大部分仅限于市内的轻轨交通,城市间铁路的大部分只用于货运,而其中40%则用来运煤。但进入80年代以后,由于交通等基础设施建设跟不上经济迅速发展的需要,高速公路堵塞,机场拥挤,也由于能源、环境问题同交通运输的矛盾日益突出,迫使人们重新考虑铁路运输,高速铁路计划因此应运而生。
高速铁路运输,一般定义为最高速度200km/h以上的铁路运输。美国运输部联邦铁路管理局(FRA)1997年9月发表的《美国高速地面交通》研究报告,把速度145km/h以上都看作“高速”。根据《美国高速地面交通》定义,高速铁路运输根据所采用的技术不同,可以分为3种类型:
(1)普通高速铁路(Accelerail,以下简称ACC)。对现有铁路进行适当改造升级后,采用先进的摆式列车技术,最高速度145~240km/h。如瑞典的X2000、西班牙的Talgo、意大利的Pendolino、英国的InterCity225、华盛顿—纽约的Metroliners。
(2)新型高速铁路(New HSR以下简称NHSR)。一般需要新建线路,最高速度可达320km/h。如法国的TGV、德国的ICE和日本的新干线。
(3)磁悬浮铁路(Magnetic levitation以下简称Maglev)。需要新建线路,最高速度480~500km/h,采用全新的磁悬浮列车技术。德国和日本已进行了较长时间的试验,但目前还没有一条线路投入运营。
1998年4月28日至5月2日,美国“高速地面交通协会”(HSGTA)在传统的铁路枢纽芝加哥召开了第15届年会,来自美国联邦政府、10个州政府的有关机构,以及来自加拿大、法国、德国、日本、瑞典、瑞士、西班牙7国的高速铁路设备制造商和经营管理部门代表,欧盟、法国、德国、荷兰驻美国使馆和中国、英国驻芝加哥总领事馆的有关官员共300余人参加了这次年会。会上介绍了当前美国高速铁路的发展情况、世界高速铁路现状、高速铁路发展中的技术问题和主要困难,呼吁美国联邦政府和社会各界支持发展高速铁路运输。
2 当前美国高速铁路建设的进展
根据美国“高速地面交通协会”第15届年会和《美国高速地面交通》介绍,现有和酝酿中的美国高速铁路共有10条。其中很多已经得到所在州政府的有力支持,有些已经得到联邦政府对基础设施和列车改进等方面的资金支持。
2.1 东北线(波士顿-纽约-华盛顿)
东北线长710km,预计在1999年10月开始试运营,2000年正式投入运营。届时,运行时间:华盛顿-纽约2h30min,纽约-波士顿3h。将采用由加拿大Bombardier Transportation公司生产的18列TGV电气化摆式列车(Acc 150E),每列包括2节动车、4节公务客车、1节头等客车、1节餐饮车,最高速度240km/h。这些列车在加拿大魁北克拉波卡捷尔制造,其中108节客车在美国佛蒙特州巴里进行装配,36节动车在美国纽约州普拉茨堡进行总装和初步测试。另外,Bombardier公司还将制造运行于东北线上的15节最高速度200km/h的电力机车。
1998年下半年,Bombardier公司和GEC Alsthom公司将合作提供1列样车,并在科罗拉多州普韦布洛的交通技术中心进行为期4个月的测试,然后在东北线上试车,1999年10月投入运营。其余17列将在2000年7月投入运营。
东北线由Amtrak公司负责经营。所建造的华盛顿艾维城和波士顿南安普顿高速列车的维护保养基地已分别于1997年8月和10月破土动工,纽约森尼赛德基地1998年5月破土动工。其中艾维城基地最大,负责保养其中的大多数列车。
1997年下半年,Amtrak公司在LTK工程服务公司的协助下已经完成了东北线改造的整体设计工作,包括路面、信号和桥梁三大部分。全线改造计划分为北段(纽约-波士顿)和南段(华盛顿-纽约),耗资12亿美元,由Balfour-Beatty和Mass.Electric Construction公司组成的合资企业负责总承包。
高速铁路投入运营后,还需要一笔很高的日常维持费用,每年每公里约25000美元。预计今后15年南段(华盛顿-纽约)维持正常运营的费用将达27亿美元(每年1.8亿美元),包括路面、信号和电网系统的日常维护。
2.2 佛罗里达线(迈阿密-奥兰多-坦帕)
全线长510km。沿线将包括全州一半人口和大部分旅游区。东北线投入运营后,佛罗里达线是最有希望建成的一条线路。近10年来,佛罗里达州运输局一直在积极寻求实施高速铁路计划。建设经费由政府和私营企业共同筹建,预计总共53亿美元。1995年,佛罗里达州运输局答应每年从汽油税收里提取7000万美元(考虑物价上涨因素)用于高速铁路建设,连续40年。此后便有5个单位申请承包。1996年2月,佛罗里达州立法确定,授权由GECAlsthom、Bombardier和Fluor-Daniel公司组成的佛罗里达陆上运输快车(FOX)集团,按照新型高速铁路标准来设计、建造和运营这条高速铁路。目前,FOX集团正在对全线的环境影响进行论证并进行工程的整体设计。
按照设计规划,全线将采用TGV列车技术,其中65%线路将沿着现有线路。预计迈阿密-奥兰多段2000年破土动工,2004年投入运营,2006年延伸到坦帕,一旦全线投入运营。从迈阿密到坦帕只需要2h30min,比目前缩短1/2。佛罗里达州政府将拥有全线的基础设施权。FOX集团作为一个私营的、没有政府补贴的企业,购买和运营这条线路,并且向州政府交纳线路使用费。
高速铁路建设的投资很大,而且速度越高,投资越大。如果建设普通高速铁路,该线的初期投资约为10亿美元。如果建设磁悬浮铁路,则需要70亿美元。按照新型高速铁路要求,预计为53亿美元。佛罗里达州运输局认为,除了州政府答应的40年28亿美元外,联邦政府的财政拨款“对项目的成功至关重要”。佛罗里达州运输局已经要求联邦政府提供大约3亿美元的直接投资,并且提供贷款担保。FOX集团也已经答应以股票和贷款担保的形式,拿出将近3.5亿美元。
2.3 中西线
中西线是以芝加哥为中心呈辐射状的一个铁路网。第1期工程包括东段(芝加哥-底特律)、南段(芝加哥-圣路易斯)、北段(芝加哥-密尔沃基)。第2期工程包括东南段(芝加哥-印第安那波利斯-辛辛那提)、西北段(密尔沃基-麦迪逊基-明尼阿波利斯)。
第1期工程全长1065km,其中东段449km,南段454km,北段162km(连接芝加哥的奥海尔国际机场),计划采用普通高速铁路方案,速度178~200km/h。如果使用机车Acc 125F,东段行驶时间将减少到3h40min,南段为3h。
几年来,第1期工程涉及的几个州政府对发展高速铁路比较积极。1994年5月,伊利诺伊州运输局完成了南段的经济可行性研究报告(运行速度200km/h)。1997年5月,伊利诺伊和威斯康星州运输局又完成了北段的经济可行性研究报告。密执安、密苏里州运输局也都作了相应的论证。研究认为中西部主要城市相距都在600km以内,连接市中心的高速铁路建成后将比飞机有更强的竞争力,在经济上是可行的。1997年,中西部地区的州政府立法委员会已决定赞同发展中西线高速铁路计划,伊利诺伊、密执安、威斯康星州的多位议员也都分别联名,要求联邦政府对中西线高速铁路建设进行投资。研究报告认为,中西线的第1期工程建设,按普通高速铁路设计,需要对现有铁路进行升级改造,投资11亿美元(如采用磁悬浮列车方案,大约需要180亿美元),其中4亿美元可由票房收入偿还,3.25亿美元由有关州政府和其它来源提供,3.75亿美元建议由联邦政府进行投资。1998年3月,联邦参议院已经批准1.2亿美元用于线路的升级改造。其中东段将新建7个车站,改造22个车站。
目前,南段的改造工程已陆续开始。1998年2月,联邦铁路管理局和美国铁路协会(AAR)宣布,共同投资3500万美元用于南段芝加哥-斯普林菲尔德区间先进的信号控制系统建设。1998年3月开始,已在南段进行为期1年的高速列车制动系统试验。1998年夏季开始,将对南段进行升级改造。此外,Amtrak和密执安州运输局合作,也在东段112km的线路上安装了高速列车控制系统,并以160km/h的速度进行试验。
2.4 太平洋西北线(温哥华-西雅图-波特兰-尤金)
全线长730km。目前为一条快速铁路,速度127km/h,经过升级改造后可达177km/h,最终目标200km/h。1994年4月,华盛顿州运输局向西班牙Talgo公司租用1列Talgo摆式列车,运行在西雅图-波特兰段,后又租用第2列Talgo列车,运行在西雅图-温哥华段。实践证明,这项措施使Amtrak3年内在这条线路上的旅客数翻了1番。1996年7月,华盛顿州运输局决定再购买2列新的Talgo列车,Amtrak也决定购买1列Talgo列车。1997年3月,Talgo公司确定西雅图Pacifica MarineInc.为Talgo的分承包公司,负责Talgo列车总装。1997年10月,第1列待总装的Talgo列车已运抵西雅图。1998年5月,另外2列Talgo列车运抵西雅图。预计到1998年下半年,完成3列列车的全部总装,1998底正式投入运营。联邦铁路管理局现已批准在波特兰-布莱恩段使用Talgo列车技术。1997年8月,Talgo列车在西北线上通过了曲线高速试验,联邦机构由此批准该线最大超高从目前的7.5cm增加到15cm。1998年5月17日起,西雅图-波特兰的运行时间为3h30min。
2.5 加利福尼亚线(旧金山湾区-洛杉矶)
全线长1094km。第1期工程连接旧金山-圣何塞-弗雷斯诺-贝克斯菲尔德-洛杉矶(中段),长751km。第2期工程包括北段(旧金山-萨克拉门托,长137km)和南段(洛杉矶-圣地亚哥,长206km)。
80年代以来,加利福尼亚政府一直支持在加州发展高速铁路。1993年建立的加利福尼亚高速铁路委员会(CHSRC),为此进行了一系列的可行性研究工作,1996年12月提出的研究报告认为,在加利福尼亚建造和运营高速铁路,从技术、经费、环境、社会和政治方面论证都是可行的,并将对加利福尼亚经济发展产生积极影响。《美国高速地面交通》研究报告认为,在加利福尼亚线建设普通高速铁路,初期投资只需要13~29亿美元(Acc 90和Acc 110),其中南段的成本/效益比可以高达2.5~2.3。如果建设新型高速铁路和磁悬浮铁路,初期投资将高达158~234亿美元。新成立的加利福尼亚高速铁路局将领导加利福尼亚线的建设和将来的运营工作。1998年1月,加利福尼亚高速铁路局认为在加州建设高速铁路,可能要采取循序渐进的方式,逐步升级,所需经费来源应包括联邦政府、州政府、地方社区政府和私人企业等各个方面。州政府将通过增加税收(销售税和汽油税)筹资来资助这项基本建设。
2.6 帝国线(纽约-奥尔巴尼-尤蒂卡-锡拉丘兹-罗彻斯特-水牛城)
全线长751km。这是一条已经运营着的普通高速铁路,可以认为是东北线的自然延伸,也由Amtrak公司负责经营。1995年,纽约州运输局更新了一种速度200km/h的RTL Turboliner列车,目前速度177km/h。纽约州运输局还准备改造路面和信号系统,更新6列列车,并且在纽约-奥尔巴尼段再更新7列列车。
2.7 东南线(华盛顿-弗吉尼亚-里士满-北卡罗来纳-罗利-夏洛特)
全线长767km。北卡罗来纳州正在带头努力实现一条非电气化的高速铁路,最终把华盛顿和弗吉尼亚、北卡罗来纳的主要城市连接起来。这条线也被认为是东北线的自然延伸。北卡罗来纳州已经购买了1列5节车厢的列车,花了1亿美元用于夏洛特-罗利沿线的路面、设备和车站的改造更新,还计划延伸到里士满,计划速度200km/h。北卡罗来纳州运输局、Norfolk Southern公司和联邦铁路管理局合作,正在该州拥有的148km线路上采用一种廉价的新技术来使路面升级。
2.8 得克萨斯三角线(休斯敦-达拉斯-圣安东尼奥-休斯敦)
普通高速铁路方案(三角线)1260km,新型高速铁路或磁悬浮铁路方案(叉形线)702km。该三角区包括全州一半以上人口。1989年,得克萨斯州通过立法产生了得克萨斯高速铁路管理局,负责监管该三角线的快速铁路系统。立法还规定,该系统的建设完全由私营企业筹资。1991年,得克萨斯高速铁路管理局授予包括CEC Alsthom公司在内的得克萨斯TGV联合体50年的特许,负责建设和运营新型高速铁路。但是,该联合体在运作初期面临资金积累的巨大困难。同时,公众对于这项计划的批评和反对意见不断加剧,纷纷要求撤销这项立法。到后来,联合体内部也承认,只依靠私营企业承担不了工程的全部投资。1994年8月,铁路管理局正式取消了对联合体的特许,并结束这项计划。目前,又有单位表示对建设和经营休斯敦-达拉斯段的普通高速铁路投资,但是,州政府目前还没有资助计划。
上述8条高速铁路各种方案的预计里程、预计投资、预测效益/成本比分别见表1、表2、表3。
2.9 墨西哥海湾线
这是正在酝酿中的把现由CSXT、伊利诺伊中央、堪萨斯城南方、联合太平洋等各铁路公司分别经营的铁路进行升级改造的计划,改造后的速度为128~200km/h。南部快速铁路运输委员会和新奥尔良航空委员会设想,用一条沿着海湾线的高速铁路,把佛罗里达州彭萨科拉和得克萨斯州休斯敦连接起来,并直接和新奥尔良的国际机场连接。该计划的可行性研究报告已经向联邦铁路管理局提出。本计划将分阶段实施。
第1阶段,从休斯敦向东延伸,沿着海岸线经过巴吞鲁日、新奥尔良,到佛罗里达彭萨科拉,最终延伸到杰克逊维尔,成为南部地区的大干线。
第2阶段,从新奥尔良向北,经过密西西比Maridian到阿拉巴马塔斯卡卢萨和伯明翰,最终延伸到亚特兰大,并和东北线相连。
进一步的发展计划还包括:从新奥尔良到杰克逊,通过孟菲斯和芝加哥的中西线相连;从新奥尔良经巴吞鲁日,到路易斯安那北部城市什里夫港。远景规划还包括沿着“阳光地带”通过伯明翰、门罗、什里夫港,把亚特兰大和达拉斯连接起来。
2.10 乔治亚线
1997年,乔治亚洲运输局提出了乔治亚城市间铁路客运计划,建议连接亚特兰大-马孔-奥尔巴尼-萨凡纳-杰克逊维尔,并且连接查塔努加机场。在对原有的货运铁路线进行改造升级后,速度可达160km/h。
3 高速铁路在美国发展滞后的主要原因
纵观世界上高速铁路比较发达的国家,主要是由于有政府在政策和资金上的支持。这些国家拥有国有铁路,政府能在铁路基础设施方面作出长期投资,对运营造成的赤字进行补偿,并对客运保持一定的支持强度。高速铁路的发展促进了国家经济的繁荣,减轻了高速公路和机场的压力,反过来又使政府、立法机构、各利益集团和公众认识到发展高速铁路的好处。
美国是世界上经济和科学技术实力最雄厚的国家。它在高速铁路领域发展落后的主要原因是政治和社会的因素。首先,美国联邦政府没有对高速铁路建设提供过强大的、持续的支持,美国的立法机构抵制货运铁路的国有化,对铁路运输只授权进行有节制的零星的投资,并且过去一直给高速公路、机场、水路甚至公共交通提供投资的信托基金,而不对铁路投资。根据运输部和有关机构的拨款规定,1996年财政年度联邦铁路管理局只得到很少一点拨款,而且只能用于州政府、地方政府或由政府机构联合组成的实体,资助高速铁路的前期论证工作。
其次,出于自身利益的考虑,高速铁路计划受到了来自各方面的反对和阻挠。航空公司为了争取旅客,极力反对建设高速铁路。地方政府为了集资采取增加销售税和汽油税的办法,也会遭到公众的强烈反对。80年代初期,俄亥俄州计划建设一个连接全州13个城市和2个外州城市的密执安州底特津和宾夕法尼亚州匹兹堡的高速铁路网,所需80亿美元投资的大部分将从增加全州一分钱营业税提取,但是1982年纳税人投票抵制了这项税收,这个高速铁路计划因此也就告吹。高速铁路对远离大城市的人们并没有带来任何直接好处,农民为了保护自己的土地不被占用,也反对建设高速铁路。
美国“高速地面交通协会”第15届年会呼吁在美国发展高速铁路,认为要在美国发展高速铁路,必须做到以下几点。
(1)进一步修改已于1997年9月30日到期的“地面联运效率法”,联邦政府应该在高速铁路所需要的基础设施方面,作出实实在在的投资。
(2)州政府必须为有希望的高速铁路项目提供稳定的支持;立法部门也必须批准为高速铁路项目的经费担保,以吸引联邦政府的匹配支持。
(3)私营投资者和经营者在高速铁路建成以前和以后,都必须发挥重要作用。除了提供所需资金,企业经营者必须有一个好的经营办法,增加收入,为进一步发展提供资金,做到“以路养路”。
(4)东北线投入运营后,要能够表明它在商业上是可行的,能够从高速公路和机场吸引大量旅客并获得盈利,并能为发展地区经济起到促进作用,成为一个成功的范例,从而得到社会各界的支持。
美国联邦铁路管理局目前重点支持研究开发的高速铁路运输项目如下。
(1)先进、低成本的列车控制系统。使高速列车、短途通勤列车和货物列车共用线路时达到最大限度的运输能力。
(2)高速大功率的非电力机车。非电气化高速铁路比电气化高速铁路建设的投资少,发展非电力机车可以降低建设投资。
(3)消除平交道口造成的危险,包括设置护栏系统和闯入监测警报系统。
(4)减少噪声对沿线环境的污染。
4 关于发展高速铁路运输的几点看法
4.1 交通运输是一个大的系统工程
该系统工程包括航空、铁路、公路、水路和普通道路。高速铁路是个大系统中的一个子系统。《美国高速地面交通》研究报告认为,高速铁路主要适用于相距160~800km的大城市之间的旅客运输。我国的人口城市化比不上美国严重。在建设高速铁路提高大城市间客运速度的同时,还要考虑满足沿线中小城市和广大农村铁路客运的需要。此外,还必须规划好大城市内高速铁路客运站同市内交通的配套连接问题,以实现方便、及时地集散往返旅客。
4.2 每一条高速铁路线都有它自己的“速度-效益-成本”曲线
《美国高速地面交通》研究报告在对美国8条高速铁路线进行详细论证和分析比较后指出,多数情况下,速度145~177km/h具有最高的效益-成本比,而不是速度越高越好。中西线采用速度145~177km/h的摆式列车和加利福尼亚线南段采用速度145km/h的效益-成本比达2.5,有些线路的效益-成本比甚至小于1。因此,对于每一条准备建设的高速铁路线采用何种技术和何种速度,都要分别进行充分的论证。
4.3 高速铁路建设是一项资金密集型的基础设施建设项目,初期投资很大,可以采取循序渐进逐步升级的办法
美国佛罗里达线和加利福尼亚线采取中央联邦政府、地方州政府和私营企业共同投资的办法建设高速铁路,是一个可以借鉴的集资办法。我国建设高速铁路项目,在保证国家一定投资比重的前提下,也可通过中央政府、地方政府和企业共同投资的办法集资,项目建成后,交由参加投资的企业负责经营管理,并向其它投资方每年上缴一定费用。
4.4 高速度、高性能、高服务,最重要的是高服务
一个新的产业能否在激烈竞争的条件下生存和发展,它的高性能是基础,高服务是关键,而最主要的还是高服务。这里包括方便的订票系统和车内设施(全景窗户、电话、传真机、电视声像节目、笔记本电脑插口、行李架、手提行李存放处、大件物品存放处、家庭或团体围坐的桌子、可调座椅等),优质的车上服务(托运行李服务、快速包装服务、新鲜的当地食品和餐饮到座服务),周到的下车后服务(联系提供出租车、专车、旅馆、中转换车等)。另外,车站是旅客进出的门户,改进车站设施也是改进服务的重要内容。
4.5 要有一套严格的安全规范
安全生产是铁路运输最基本的一项指标。高速铁路比传统铁路安全,这是在满足严格的技术条件下得到的结论。美国国会要求联邦铁路管理局制定一个铁路客运装置最低安全标准“联邦铁路安全核准法”,包括传统铁路和高速铁路列车的防撞击性、内部特性、检测维护、紧急响应、运行规则和条件等。对于在一定路面上速度高于240km/h的列车,联邦铁路管理局还将制定一个“特别使用规则”(RPA),目前正在为FOX制定速度320km/h的RPA规则,包括要求用护栏全封闭铁路,没有平交道口,设有闯入监测警报系统(法国TGV高速铁路线上已采用)。此外,对于速度超过240km/h的客货混运和高速客运专线,还要制定不同的安全措施和不同的设计规格,颁布不同的安全标准。