2009/01/19

德國高鐵 ICE(2012修訂版)

世界三大原創高速鐵路之一的德國高鐵ICE(InterCity Express),意即比傳統特快車如IC(InterCity)更快速的列車。德國的ICE系統原創的構想,是在人口與都市分布平均的德國境內,在連結各主要城市(德國中型都市以上)的主要幹線上,提供一個可以更高速行駛的鐵路服務系統(平均時速超過200kph)。班次安排可每半小時、一小時或兩小時一班不等,與傳統鐵路特快車IC、區域列車一併排班,屬於德鐵(DB)路網的最高級列車等級。(下圖)

因為是連結德國各主要都市間的德國鐵路網,列車僅求在高速路線上的兩個節點間達到高速(超過200kph)營運速率的概念,而非如TGV系統求取點對點的最短行車時間的概念,或是日本新幹線在人口稠密都會區之間密集通勤運輸概念。簡單而言,就是將傳統的標準軌距鐵路網,提升等級達到可以高速行駛的規格,包含截彎取直、改善路軌品質、提升營運效率等等。這就是世界三大原創高鐵的三個不同設計概念,德國是其中一種,其他後續發展高速鐵路的國家,可視為這三種原創概念的技術移轉或混合設計。

德國自1986年開始研發第一代實驗型城際特快列車以來,最早投入商業運輸的是於1989年推出的第一代ICE401型列車(簡稱ICE1)(上圖)。最初路網由漢堡經漢諾威、法蘭克福、司徒加特,至慕尼黑。1997年推出ICE402型(簡稱ICE2),與ICE1一樣都是推拉式的列車,不同的是ICE1列車編組前後都是動力機關車(沒有配置座椅),而ICE2列車編組是一頭為全動力機關車,另一頭為配置座椅的半動力機關車。(下圖)

當時為了要補充ICE1型列車數量不足,並增加可彈性調度的列車編組需求下,ICE402型(簡稱ICE2)列車於1997年孕育而生。ICE2列車不同於ICE1的14節車廂(含前後兩機車頭)編組,車廂數減少一半為七至八節,且另一端的動力機車頭,改為附駕駛艙的動力客車廂,車頭部份改裝為可自動開啟的聯結器,方便兩輛列車進行快速的並聯或分離。

(上圖)為延續ICE2可自動並聯或分離的高效率列車編組,後續第三代ICE403型(ICE3)及ICE406型(ICE3M)就改為動力分散式列車。另,西門子公司運用第三代ICE列車基礎,研發出Velaro高速列車系列,作為行銷歐洲及世界各國高鐵工程的車種。此車系最大的特色是首次採用動力分散式,在相同的耗能下大大提升列車的穩定性、動力效率與爬坡能力,在某些路段最高營運速度也提高至300kph以上。不過,由於德國鐵路網並非所有路段都可高速行駛,尤其是前東德的鐵路路線,很多尚無法提升時速至200kph以上,因此ICE高速列車並無法完全在全國各地發揮極限,也讓ICE高鐵的全程時速一直無法提升,這是ICE高鐵系統在德國營運的最大缺點。

目前,全德國鐵路網分為300Kph以上、250Kph、200-230Kph及200Kph以下等不同速度路段,加上德國境內都市密集,列車停站點多,即使高速列車也很難全程高速行駛。在有些限速及無電力路網區間,就必須採用以 ICE3技術為基礎,發展出的傾斜式列車,分為ICE-T(電力驅動)及ICE-TD(柴油驅動)兩款。這些路段通常是在多山多崎嶇、轉彎多的鐵路路段,讓列車可以維持較高速行駛。動力分散式的ICE-T列車有七節的411型(上圖)及五節的415型兩款,ICE-TD是編號605型。ICE-T搖擺式列車大部分運用於較老舊的鐵路路網(如舊東德地區)或鐵路坡度、曲度較大,無法高速行駛的路段,柴油驅動的ICE-TD則用於非電氣化的路網。搭過自法蘭克福經萊比錫到德勒斯登的ICE-T列車,全程平均時速在130kph,最高時速僅達200Kph,且僅持續幾分鐘速度又下降了,與台灣的太魯閣號類似。

德國高鐵列車有趣的是每輛列車車身都會漆上一個列車命名,通常是以德國各地都市名稱加上市徽,秀在列車車頭上方(上圖),這也是ICE列車具有值得多拍幾張照片的趣味性。德國高鐵車輛,除了部分老舊的ICE1、ICE2仍使用外,目前最普遍使用的是八輛車廂編組的ICE3型或七輛車的ICET型,路程較遠或終點分為不同方向的列車,則由兩組ICE3型連結共十六輛車廂行駛,在某一車站作列車分離動作,兩組列車分別開往不同目的地。車型簡化的目的之一,就是可以方便的運用歐洲大陸廣大且相連的鐵路網,將ICE列車推向鄰國達到ICE網絡的雄心大志。而簡短一組車廂數量,以兩列聯結方式,可以更機動性的提高列車排班效率。(下圖)

ICE的路網可以直通在法蘭克福國際機場,來自各國的旅客可以從法蘭克福機場搭乘ICE連結到德國境內各大主要都市地區。ICE法蘭克福機場車站有兩座島式月台,月台上顯示停靠的列車班次、時間、中途停靠主要車站及列車編組圖示等,讓乘客一目了然。兩輛相連的列車分別到不同目的地,也會顯示在圖表上(下圖)。

雖然利用傳統鐵路網行駛的ICE有速限上的缺點,卻是讓ICE列車可以更便利的跨國運行,如ICE3M型列車就是改良為適應多國電壓的升級版,可以最省錢的方式將ICE列車開往一些沒有高速鐵路的鄰國,例如奧地利、荷蘭、瑞士。甚至奧地利及荷蘭該國的國鐵如OBB、NS則直接在ICE列車上塗上該國鐵的標誌,而不需要在該國重新籌資建構新車,或是砸下重資興建高速鐵路網,這可是ICE系統運用傳統相容的鐵路網就能輕輕鬆鬆跨國輸出的優勢。下圖為法蘭克福機場車站開往奧地利維也納的跨國ICE列車,塗上德鐵DB及奧地利國鐵ÖBB字樣,以及荷蘭國鐵(NS)使用的ICE3M型列車,則直接拿掉車頭紅色的DB Logo,改塗上荷蘭國鐵的藍色雙箭頭Logo。

除了利用歐洲鐵路網輸出外,ICE列車其他完整輸出的例子有,西班牙高鐵AVE的西門子Velaro E型列車,還有中國高鐵的加寬版ICE列車的CHR3型,以及俄羅斯寬軌版ICE Velaro RUS型列車。世界三大原創高速鐵路,列車設備及裝潢最先進與前衛的首推ICE,尤其是頭等艙,與飛機不相上下,有關ICE先進的列車內部介紹,請連結ICE-T列車頭等艙之旅一文。

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