2007/05/17

世界各國傾斜式列車集錦(Tilting Trains)(2013增修)

太魯閣號於2007年5月8日正式啟用,行駛於台鐵北迴及東部幹線,為台灣第一次引進傾斜式列車。因為報章媒體一直以"傾斜式"名稱來使用,讓我朋友誤以為太魯閣號因為兩端車頭的傾斜式造型,所以叫做傾斜式列車。喔!No No No,在此來個鐵路小百科。

傾斜式列車又稱為鐘擺式(搖擺式)列車或日本稱為振子列車,英文為Tilting Train,是一種列車在轉彎時可以向內側擺動的列車技術,其原理就相當於機車或自行車在高速轉彎時,駕駛人身體必須更向內彎,而不需減速來讓車子轉彎。鐵路列車的營運速度掌握在當初設計的鐵道曲度、傾斜度、軌距等因素,因此大部分的傳統列車在遇到較大的轉彎時就必須減速,加速減速之間相對降低列車的營運速度,尤其像日本、台灣等多山的地形,傳統鐵路又是窄軌鐵道,就必須建造標準軌距的高速專用鐵路,供高速列車行駛。但是鑿山洞、建高架橋等專用高速鐵路建設經費龐大,有些國家或地區顧及投資效益,且現有鐵路已採用標準軌距者,就從改良傳統鐵路,同時革新傳統列車的技術著手,如義大利、德國等,因此傾斜式列車就孕育而生。

(上圖)義大利1993年發展出的搖擺式列車(Pendolino ETR480型)

上圖是瑞典國鐵SL採用的城際型搖擺式列車(X60M型)
不同於高速鐵路列車一律使用標準軌距(1453mm)的規格,傾斜式列車可運用於不同軌距,例如日本、台灣的窄軌;義大利、德國的標準軌、或西班牙的寬軌都可使用。不過若設計的傾斜式列車車速無法超過200kph的關卡,仍不算高速鐵路列車。傾斜式列車的客車在轉彎時可以側向擺動,如同時鐘擺槌一般,當車輛向左轉時,車體向左傾擺,讓重力抵銷向右推的離心力,列車有的是靠慣性自行擺動的被動擺式,也有由電腦控制動力輔助的主動擺式。早期傾斜式列車使用傳統的馬達技術未能對轉彎時產生的轉向力即時作出反應,導致些微時間差引起列車輕微搖晃,乘客雖然不會感覺這種輕微的晃動,但仍然會感到有暈車的不適。

上圖是日本JR九州885型傾斜式列車,是台灣太魯閣號的日本原型車,也是目前最先進的窄軌(1067mm)傳統鐵路傾斜式列車。下圖是885型的前一代傾斜式列車883型。

在1980年代,歐洲之德、法等國相繼投入高速鐵路研發與建設,義大利卻專注於鐘擺式列車(義大利文稱為Pendolino就是鐘擺之意),以因應義大利國土多山而鐵路崎嶇的因素,且義大利傳統鐵路已是標準軌距,要提高速度為高速鐵路標準也比較容易。最早期開發出來的傾斜式列車,是具有復古造型的ETR450型列車,不久義大利也開發出推拉式的高速列車(ETR500型),並改善傳統 鐵路標準以提升營運速度。而今日義大利的高速鐵路就有推拉式與鐘擺式並行,鐘擺式目前有ETR450型、ETR460型、ETR470型、ETR480型。

(上圖)義大利最早期的搖擺式列車(Pendolino ETR450型)照片來自網路

(上圖)德國ICE新研發的搖擺式列車(ICE-T型)

【註】義大利高速鐵路沒有被版主列為世界三大原創高速鐵路是因為義大利國內尚有多段傳統鐵路至今尚未提升到高速鐵路規格或尚建設中,建設之初整體高鐵路網計畫也不如日、法、德等原創三國來得完善。而義大利國內鐵路網的提速與改良,最早開發的傾斜式列車最高營運時速也只有200kph左右,雖然後來也研發了推拉式高速列車ETR500型,可提升到300kph以上,整體類似德國高鐵以提速及改良的概念,並非嶄新的創新,不過,義大利的傾斜式列車卻因此開發較早,以傾斜式列車技術主題來看待,義大利就是原創技術之一。話雖如此,時至今日,義大利傾斜(鐘擺)式列車技術也有不少輸出國外的實例,如捷克、芬蘭、英國、中國等,而日本、德國等也自行研發出自己的傾斜式列車技術,表示除了正統高速鐵路系統,這種搖擺技術加入高鐵列車的技術,也逐漸受到青睞。

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