任何事情都具有兩麵性,因此在民眾樂於接受的同時,它也有著很多難以避免的缺點:
(1)建造成本高。
鑽挖地鐵通道時,耗資較大,因此鐵路的建造成本,比建於地麵要昂貴得多。
(2)地鐵雖然對雪災和冰雹有著很強的抵禦能力,但對於地震、水災、火災及恐怖主義襲擊等抵禦的能力卻相對較弱。
地鐵的特殊構造,往往容易導致悲劇的發生。為此,自地鐵出現以來,工程師們就不斷地研究如何提高地鐵的安全性。發生地震時,行進中的車輛容易出軌,因此地鐵的設計者將其設計成遇有地震馬上便會停駛的功能。與此同時,為了避免地鐵通道坍塌,特別堅固了地震地帶的地鐵結構。有水災發生時,由於地鐵係統要比地平線低,地上的雨水就非常容易流入地鐵內。所以在設計地鐵時,要充分規劃防水排水設施。即便如此,地鐵站淹水事件也時有發生。早期,人們對地鐵站內的防火設施並不重視。由於車站內一有火災發生,馬上便會煙霧彌漫,引發嚴重的災禍。例如英國倫敦於1987年11月18日在一個地鐵站發生的火災,其中有31人死亡。倫敦地鐵內采用了大量木質建築,這是產生火災的重要原因之一,有鑒於此,日本地鐵部門,規定在地鐵站內禁煙。
4.科技時尚化——各種特殊的列車
隨著社會的發展,人們對於列車的需求也越來越多樣化了,為了更好地滿足人們的需求,於是便研製出了各種特殊的列車。
(1)城市軌道車輛
在城市中運行於地下、地麵或高架鐵路上的公共交通運輸工具被稱為城市軌道車輛。通常情況下,城市軌道車輛是電力牽引,一般可分為:城市快速列車、地鐵車輛、輕軌車輛和有軌電車等。
世界上最早的城市軌道車輛於1832年,出現在美國紐約。當時,城市軌道車輛還是馬拉式的。18世紀後期,蒸汽或電力牽引的城市軌道車輛始出現,1965年,第一列采用鋁合金車體的輕型車輛在國際交通博覽會上展出,交流傳動技術於20世紀80年代中期,開始在城市軌道車輛上得到廣泛應用。20世紀90年代早期,獨立車輪和低地板車輛被成功研製出來了。現如今,一列車可以由一個或幾個牽引單元共同連接構成。
(2)長鋼軌車組
該車組是由各種功能、結構不同的特種車輛組成的,是專門用來運輸焊接長鋼軌的車組。由於出現了鐵路無縫線路,因此長鋼軌車組肩負裝軌、運輸長鋼軌以及卸軌和舊軌回收的重任。20世紀50年代末期,我國運輸長鋼軌時,多為平車稍加改裝而來的,而且還是人力操作。
自1964年以來,出現了多種不同類型的長鋼軌車組,這是由各鐵路局自行改裝的。現如今,其主要型號為:T11、T11A和T11B型。我們所見到的現代新型的長鋼軌車組,主要是由13種車型以及43輛車組合而成的。
如按可裝載軌型來劃分,長鋼軌車組分可分為:50千克/米、60千克/米和75千克/米長鋼軌車組;若按裝軌長度來劃分,一般分為:200米、250米、500米長鋼軌車組;如按裝車層數來分,可分為:二層、四層長鋼軌車組;如按動力性能來劃分,分為人力輸送、機械輸送、液壓輸送和微機控製自動輸送長鋼軌車組四種。
(3)自動傾翻車
該特殊列車是一種把運輸和傾翻卸貨兩個功能結合在一起的鐵路專用車。自動傾翻車用來運輸礦石、砂礫、煤塊、建材等較大密度的塊粒狀貨物,同時也用於露天煤礦、冶金礦山、石油開采等大型建築作業。
20世紀30年代,我國就開始研製自動傾翻車,按載重分類,自動傾翻車包括的車種有:60噸、65噸、70噸、100噸,如果按傾翻動力源來劃分歸類的話,主要分為兩種:壓縮空氣和液壓。
5.城際風景線——“中華之星”
我國自行設計的“中華之星”電動車組,擁有完全自主知識產權,並且是高速電動車組,時速為270千米,載客量多達726名。2003年初,該電動車組在秦沈客運專線進行正線試驗時,時速為321.5千米,因此被稱為“中國鐵路第一速”。“中華之星”號列車從外形來看,與“鴨嘴獸”極為相似,機車頭為雙拱流線型,密封性能良好。那麼,為什麼會將其車頭設計成“鴨嘴獸”呢?事實上,“中華之星”動車組的車頭外形,是根據空氣動力學原理而設計的,有利於空氣阻力的減小。自“八五”以來,我國對高速列車動力學問題進行了大量的理論和實驗探究,例如風洞實驗、彈射實驗、線路實驗等,而“中華之星”的成功研製,則集中體現了這些研究成果。
該高速列車是為京秦沈快速客運通道研製的主型列車,運行於廣深鐵路的“藍箭號”是它的前身。研究來自於鐵道部、全國機車車輛製造工廠、科研院所、高等院校,而株洲電力機車廠、大同機車車輛廠、長春客車廠和四方機車車輛廠是研製的主機廠。在研製這一高速列車時,采用了交直交傳動技術、計算機網絡控製技術等相當多的國際先進技術。這一高速列車的誕生,體現了我國機車車輛製造技術的最高水平。
目前為止,“中華之星”共有兩輛機車:由南車集團株洲電力機車廠生產的DJJ2—0001A;由北車集團大同機車廠生產的DJJ2—0001B。由於兩車使用的圖紙是同一張,所以兩車的設計是非常相似的,僅在局部出現細微差別,是因為各廠工藝條件有所差異造成的。另外,其拖車分別由四方和長客兩廠生產出來的。
“中華之星”與其前身“藍箭”號,二者的基礎都是歐洲高速鐵路技術模式,屬於動力集中型動車組。2000年,中國通過技貿結合和國際合作,將牽引變流器(國外核心技術部件)引進我國,完成了時速為200千米的“藍箭”電動車組。後來,在正線試驗中時速高達236千米。2001年,我國完成了8列動車組的生產工作,而且正式投入廣深線商業運營。8列動車組的生產工作的完成,說明我國已經掌握和具備了時速為200千米的電動車組產業化的條件及能力。專家於2000年初做了多次論證,與此同時,鐵道部也拿出270千米/時高速列車產業化項目報告,一起提交給國家計劃委員會。
就在2000年的下半年,國家計委以2458號文件正式批準立項,並將其列入國家高新技術產業化發展計劃項目之內。從此之後,此高速列車被正式命名為“中華之星”。
鐵道部於2001年4月下達“270千米/小時高速列車設計任務書”,列車的總參數便由此確定了,自此,“中華之星”自主研發的序幕便拉開了。該項目的總設計師由中國工程院院士、南車集團株洲電力機車廠高速研究所所長劉友梅所擔任。在下達的這一任務書中,對“中華之星”明確說明了其用途:京沈快速客運通道主型列車,未來高速鐵路的中短途高速列車和跨線快速列車。“中華之星”明確立項的目標為“產業化”,估計大約用兩年的時間,生產能力達到每年15列“中華之星”。
“中華之星”項目於2001年8月通過了技術設計審查,然後便進入了試製階段。在大約為一年的試製階段內,四個主機廠製造的動力車和拖車,分別在西南交通大學國家牽引動力重點實驗室的滾動試驗台上,通過了時速為330千米、400千米的模擬動力學試驗。
在北京東郊的中國鐵道科學研究院環行鐵道試驗基地,“中華之星”動車組於2002年9月,開始進行列車編組調試。試驗期間,動力車頭完成了各項功能的測試,例如牽引、製動、電空聯合製動等基本功能。後來,又完成了機車調試。
“中華之星”於2002年11月分別在北京環行鐵道試驗基地和秦沈客運專線上,進行了高速綜合性能試驗。
同年11月27日,“中華之星”在秦沈客運專線的衝刺試驗時速高達321.5千米,這是中國鐵路試驗速度的最高記錄。
2005年1月,“中華之星”完成了53.6萬千米的線路運行考核。隨後,兩節動力車和9節拖車,分別返回四大主機廠進行“解體拆檢”,並未發現任何問題,確認“中華之星”狀態良好。可是萬萬沒有想到的是,後來發生的一些事情,“中華之星”的發展不再一帆風順,也不會實現最初的產業化。
2002年11月27日,“中華之星”衝刺試驗,並創造了最高時速312.5千米的次日,時任鐵道部部長、幾位副部長親自在車上體驗一下“中華之星”的神速。
本來“中華之星”正式試驗時間是9點,但是試驗人員為了穩妥,大清早就先在線路上跑了一趟,最高時速高達285千米。然而就在快要到達基地的前17秒鍾,在“中華之星”上安裝的轉向架故障診斷係統,發出了警報。於是,列車隻好回到基地。工作人員對其進行了檢查,發現B動力車有一個根軸的托架軸承座冒煙了。
一聽出現了故障,在場的南車、北車集團領導和技術人員都非常焦急,急忙叫人上車去查看,發現軸承溫度已經高達109攝氏度,屬於一級報警,完全超標。後來,用紅外線測溫計對其進行檢查,軸承座溫度高達90多度。
由於部長們都在等著登車,應該繼續試驗?還是馬上停止?看完數據,對現場進行分析之後,總設計師找來南北車的兩位領導進行商議,認為接下來的試驗應該馬上停止。
後來,故障轉向架便被拉回大同廠解體。檢查之後,是由於進口軸承出現了質量問題。隻好與國外製造商進行協調,軸承才得以退換。劉友梅介紹,現在替換的軸承質量沒有任何問題,與此同時,證明了“中華之星”的故障診斷係統是有效的。然而,萬萬沒有想到的是,人們卻把這件事情當作“中華之星”安全性不可靠的重要依據之一。
2003年9月19日~20日,在長春召開了“高速動車組專家研討會”。“中華之星”在會上被評價為“與國外先進水平相比,在技術水平、產品成熟程度和可靠性等方麵還存在較明顯的差距”。會議上還做出了說明:要從國外引進時速為200千米的動車組和進速為300千米以上高速動車組,但專家們在“建議綜合”裏仍然強調,“中華之星”高速動車組的試驗,需要進一步完善。
鐵道部於2005年7月11日至12日,主持召開了“中華之星“階段驗收總結會,雖然鐵道部對國家自主研發的高速列車表示支持,但實質上完全否定了“中華之星”。
“中華之星”在200千米/時動車組項目采購招標中完全出局,重蹈當年大飛機項目“運十“的覆轍。自2003年4月,“中華之星”載客試運營;自2005年8月1日,首次載客運營,每天沿秦沈客運專線往返沈陽北—山海關之間,車次為L517/8次,全程400千米,僅用3個小時既可到達,然而對於“中華之星”來說,這樣的時速,僅用了一半的力氣。
“中華之星”於2006年8月2日完成了最後一次營運任務,成為遼沈大地一顆隕落的流星。
6.“新概念”——輕軌列車
對於輕軌,可能有很多人並不熟悉。事實上,它的確是一種“新概念”鐵路。在其他一些國家,輕軌鐵路被人們稱為“快速有軌電車”或“準地鐵”。
其實,“地鐵”與“輕軌”是有區別的。人們常常以地上地下來區分地鐵與輕軌,其實這是錯誤的,因為地上地下隻是從實施條件來考慮的,包括用地條件、環境要求、開發強度等等。不過,建在地上的軌道造價,相對要低得多。
在我國,有許多大中型城市已開通或正在建設地鐵和輕軌。由於人們對城市軌道交通係統認識時間短、接觸少,難免會出現一些認識上的誤區。通常情況下,有下麵幾種觀點:在地麵以下行駛的被稱為地鐵,而在地麵或高架上行駛的則是輕軌;輕軌的鋼軌重量比地鐵輕,其實這兩種認識全是錯誤的。
城市軌道交通,一般分為兩種製式:地鐵和輕軌。地鐵和輕軌都可以建在地下、地麵或高架之上。事實上,地鐵和輕軌都是1435毫米的軌距,與國際標準雙軌相符,與國鐵列車選用的軌道規格是一樣的,鋼軌重量並沒有輕重之分。這樣做,是為了增強軌道的穩定性以及乘客的安全性,增大回流斷麵和減少雜散電流,更為重要的是,降低養護和維修的費用。
城市軌道交通列車按照國際標準,可分為A、B、C三種型號,其列車寬度分別為3米、2.8米、2.6米。地鐵選用的是A型或B型列車的軌道交通線路,而編組列車采用的則是5~8節編組列車;輕軌選用的是C型列車的軌道交通線路,不僅如此,而且還采用2~4節編組列車,列車的車型和編組,是決定車軸重量和站台長度的重要因素。
上海軌道交通3號線有90%的線路建在高架之上,而且選用的是6節編組A型列車,然而按車型分類標準來劃分,仍然不屬於輕軌線路;上海軌道交通6號線大約有70%的線路鋪設在隧道內,采用的多為4節編組C型列車,如按車型分類標準來劃分,仍然不是地鐵。到目前為止,A型車是最高端的城市軌道交通列車,車體寬(寬度為3米)、編組大是其主要特點。而上海軌道交通10號線,采用的是寬度多達3.2米的阿爾斯通地鐵列車;一般說來,6節編組A型地鐵列車最多可載2460人。
現如今,地鐵已經不再僅僅出現於地下隧道中,而是泛指采用高規格電客列車在高峰小時單向運輸能力大約為3萬~7萬人的大容量城市軌道交通係統。地鐵軌道運行線路多種多樣,地麵、地下、高架三者進行有機結合。到目前為止,有許多城市已經不再稱之為“地鐵”,而換成“軌道交通”了。