1873年春天，蘇格蘭華人學者理雅各離開上海前往北京，旅程花了兩週時間。他先搭船到達天津，然後騎騾子到達中國首都。如今，同樣1200公里的路程，乘坐高鐵只需四個多小時。兩個城市之間的飛行需要 20 小時 分鐘。至於歐洲，從米蘭到羅馬有高速Frecciarossa列車，不到三小時即可到達目的地，從東京到大阪有高速新幹線列車，兩個半小時即可到達目的地。
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新幹線
人們的旅行從未像今天這樣快速、輕鬆。但這種便利性是有代價的：交通運輸佔全球二氧化碳排放量的 20%，而且在過去三十年中，交通運輸二氧化碳排放量的成長速度比其他任何來源都快。這尤其正確 航空運輸，其排放量成長速度快於鐵路或公路運輸。就此而言，問題就出現了：是否有可能在不毀滅地球的情況下進行高速旅行？如果是這樣，怎麼辦？
鐵路更快、更清潔、更環保且配備先進技術，是目前唯一有可能成為滿足我們未來出行需求的基礎的交通方式。隨著 200 年第一條客運鐵路開通 2025 週年的臨近，在面臨氣候變遷、城市化進程加快和人口增長挑戰的世界中，火車對於確保永續交通來說比以往任何時候都更加重要。世界城市人口以每秒兩人的速度成長，每天新增 172800 名城市居民。儘管歐洲和日本等世界某些地區的人口正在下降，但預計 90% 的人口成長將發生在發展中國家的城市和特大城市。
為了讓這些快速發展的城市、地區和大都市實現出行，高效的公共交通不僅是可取的，而且是必要的。
高速列車能時速多快？
隨著歐洲和亞洲線路網路的不斷發展，法國、德國、西班牙、印度、日本等國家計劃或已經建設新線路，時尚的新型「高速列車」經常成為頭條新聞。 2025年，高速網路將達到50000萬公里。
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HS2
當由於預算超支和脆弱的景觀而備受爭議的高速 2030 (HS2) 線在 2 年代初竣工時，英國將擁有世界上最快的普通列車，通常行駛速度為 362 公里/小時，但可以發展高達至400 公里/小時。
價值 2 億美元的 HS2,5 車隊將日本高速列車技術與英國設計相結合，將徹底改變倫敦與英國中部地區和北部城市之間的長途旅行。將長途服務轉移到 HS2 也將釋放現有鐵路急需的運力，以承載更多本地乘客和貨物。
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HS2
然而，經過幾十年的運營，法國、日本和中國等國家得出結論，以 320 公里/小時以上的速度運營高速列車的好處超過了其所產生的顯著更高的維護和能源成本。現在，日本和中國公認的高速列車領導者不再局限於「鋼對鋼」技術，而是正在開發時速高達 600 公里的列車。
50多年來，利用磁浮技術在特殊軌道上運行的高速列車概念一直被譽為“旅行的未來”，但除了幾條實驗線路和一條連接上海市中心和機場的中國線路外，大多數情況下它仍然是理論上的。
但不長久。日本正在向中央新幹線項目投資 72 億美元，這將是 40 多年來磁浮發展的頂峰。這條 286 公里的路線將在 40 分鐘內連接東京和那賀，並最終延伸至大阪，將從首都 500 公里的旅程縮短至 67 分鐘。施工於 2014 年開始，原本預計於 2027 年完工（名古屋至大阪線在十年後開通），但由於部分線路的許可問題，目前尚不清楚開通日期。延誤和巨大的成本超支導致許多人質疑該項目的經濟價值。
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中央新幹線
這種困難在中國不太可能出現，中國也在建造磁力交通線，作為短途航空旅行的替代方案，並在人口稠密的城市地區提供閃電般的快速旅行。中國計劃在主要城市周圍打造“三小時交通圈”，將城市群轉變為經濟強國。
超過120億人生活在世界人口最多國家的南部地區，即包括香港、廣州和深圳的珠江三角洲地區。中國規劃者希望合併該地區的九個城市，打造一個26000平方公里的城市群。如果成功的話，上海-杭州和成都-重慶航線以及許多其他航線預計將開通磁墊航線。
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中央新幹線
在世界其他國家，龐大的成本以及缺乏與現有鐵路的整合可能會成為磁浮技術進一步推廣的障礙。中國人口稠密的城市已經面臨擁擠和污染問題，光是 2021 年 29 月就開通了 582 條新地鐵線路，總長 公里。許多其他城市不斷發展的國家如果不想被淹沒，很快也將不得不跟進。
然而，為了滿足這些期望，鐵路業需要在幾個方向上迅速採取行動，以提供顯著更大的運力、更高的效率、可靠性和可負擔性。
無人列車
自動化交通已經存在了幾十年——倫敦地鐵維多利亞線自 1967 年開通以來就部分採用這種方式運行——但通常僅限於以固定間隔運行相同列車的自動化線路。
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倫敦地鐵維多利亞線
近年來，中國在無人駕駛鐵路領域處於領先地位，特別是引進了世界上唯一的高速自動列車，在北京至 300 年冬奧會期間運行時速高達 2022 公里/小時。日本也正在試驗“子彈列車”，可以自動從航站樓行駛到車站進行維護，從而使司機能夠騰出時間來運營更有利可圖的火車。
然而，在自主線路上運行無人駕駛列車是一回事。確保其在傳統混合用途鐵路上的安全運行要困難得多，因為傳統混合用途鐵路上混合了特性、速度和重量截然不同的客運和貨運列車。
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日本鐵路
大數據和所謂的物聯網將使交通方式能夠相互交互以及與環境交互，為更一體化的多式聯運旅行鋪平道路。智慧機器人將在隧道、橋樑等基礎設施檢查以及老化結構的有效維護中發揮更大作用。
對環境的影響
儘管與航空相比，鐵路已被證明對環境友好，但要減少柴油引擎本身的碳排放和污染，鐵路仍有很長的路要走。根據聯合國氣候變遷目標，許多國家已承諾在2050年甚至更早之前逐步淘汰柴油列車。
在歐洲和亞洲許多地區，大多數最繁忙的線路已經實現電氣化，但情況各不相同，從瑞士的幾乎 100% 電氣化到英國的不到 50%，在一些發展中國家幾乎為零。北美以柴油為主，尤其是在主導的貨運鐵路上，而歐洲和亞洲對電氣化的興趣則不同。
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Coradia iLint
電池技術似乎將在擺脫「骯髒的柴油引擎」方面發揮重要作用，無論是重型運輸還是安靜的客運路線，在這些路線上完全電氣化是不合理的。許多電池供電的原型目前正在測試或開發中，隨著技術的進步，鐵路對柴油的依賴應該會在本世紀末之前開始減少。
對其他人來說，氫是鐵路運輸脫碳的巨大希望。使用再生電力在特殊工廠中產生的綠色氫可用於為驅動電動馬達的燃料電池提供動力。
法國火車製造商阿爾斯通憑藉其 Coradia iLint 氫電動火車處於領先地位，該火車於 2018 年搭載了第一批乘客，為目前正在為多個歐洲國家建造的生產版本鋪平了道路。
世界各地的鐵路也面臨與自然災害相關的挑戰。新建和改建鐵路的設計越來越多地考慮到氣候變遷：改善排水、環境保護和自然景觀恢復在提高鐵路的安全性和可靠性方面發揮作用。
同時，人們對航空旅行造成的環境破壞的認識已經導致歐洲夜間鐵路旅行的復興。
超級高鐵：未來的火車。或不？
談論未來的列車，當然應該談論超級高鐵技術。使用真空以每小時 1000 公里以上的速度行駛 - 這就是我們所說的。許多人認為，它將徹底改變我們的出行方式。但也有合理的懷疑。簡單來說，這就是地鐵裡的火車。它的工作原理是消除兩個使車輛減速的因素：空氣和摩擦。超級高鐵系統由兩個主要元素組成：管道和膠囊。管道幾乎是真空的。太空艙是在管內移動的加壓車輛。這個想法是在車輛上使用永久磁鐵。
與軌道車一樣，吊艙也以車隊形式行駛。當火車車廂相互連接時，超級高鐵膠囊可以前往不同的目的地。就像在高速公路上行駛時一樣，他們每個人都可以離開道路並改變行駛方向。他們可以加入縱隊或離開縱隊，這取決於他們前進的方向。超級高鐵運輸系統是全電動的。除了馬達之外，還使用一組磁鐵將膠囊每公里推動一次。幾乎完全沒有空氣阻力和摩擦意味著不需要永久的推進系統。因此，需要較少的能量。
2013 年，馬斯克發表了一份技術文件，其中描述了真空管運輸系統的功能。從那時起，世界各地的多個團隊開始研究這個移動概念。
超級高鐵仍然是一個巨大的工程挑戰。儘管在紙面上已被證明是可行的，但在實踐中仍存在更多挑戰。除了大量的啟動成本之外，管道密封還需要大量的維護成本。超級高鐵軌道由鋼製成，會根據外部溫度而膨脹和收縮。這會導致關節鬆動。這可能會導致巨大的維護成本。還有一點就是土地的徵收。此外，安全的許多方面仍然需要解決——如果發生故障，旅行可能會更加危險。如此高的速度可能會導致乘客頭暈，在旅途中移動的空間也有限。
歐洲和世界各地的多個團體正在研究超級高鐵應用。然而，需要克服的挑戰——資金、安全和土地——仍然是超級高鐵部署的主要障礙。在這些問題得到解決之前，乘坐地鐵旅行的想法仍將是一個夢想。
結論
預計到2050年，客運和貨運鐵路將成為交通網絡的骨幹，多式聯運樞紐之間的長途路線將成為地方網路的一部分。在必要的政治和技術支援下，鐵路也將在國際運輸中發揮越來越大的作用，為公路運輸和短途航空旅行提供高品質的替代方案。
在可預見的未來，全球投資仍將主要基於傳統的鋼對鋼鐵路。毫無疑問，它將在未來幾十年繼續定義鐵路運輸的未來——就像近 200 年來一樣。
好吧，這些都是我們有一天可以在不損害環境的情況下出行的所有方式。但就目前而言，未來已經到來：高鐵提供了一種快速、低碳的城市間出行方式。如果理雅各今天去北京，他不需要船，當然也不需要騾子。他只要上火車就可以了。
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