创新基础设施:高铁

高速铁路系统的方法

建设高铁系统有两种方法。第一个选择是改进现有的铁路轨道和信号技术，这将使高铁列车以177公里/小时的速度运行。有了这种选择，高铁列车通常会与速度慢得多的货运列车共享轨道。第二个选择,构建全新的轨道专门为高速客运铁路服务的使用,将使列车旅行速度更快——220英里每小时(354公里/小时)——因为火车就不会与慢分享跟踪货运列车或遇到优先权问题。第一种方法的建设成本自然要比第二种方法低得多(升级轨道的成本大约为每英里700万美元，而建造新轨道的成本可能高达每英里3500万美元，根据该报告国会研究服务）．

虽然升级现有轨道比建造新轨道便宜，但现有轨道对实现安全的最高速度存在一些障碍，如地理弯道和在平地上的道路十字路口。美铁(Amtrak)的阿西乐(Acela)列车运行在东北走廊(美国唯一的高铁客运系统)，并使用倾斜技术，使列车能够在不大幅减速的情况下处理弯道，这反过来有助于减少整体旅行时间。然而，系统中列车位置相当接近的区域限制了该技术的使用。东北走廊上的火车时速不是150- 200英里(241- 322公里/小时)，而是平均70英里/小时(113公里/小时)(尽管有短暂的时间速度确实达到150英里/小时(241公里/小时))。

高速铁路技术

HSR列车利用传统的钢轮或钢铁轨技术，以及成熟的标准规格轨道技术，在大多数情况下使用架空电气化来推动火车。由于没有必要携带燃料，这项技术使火车能够显着提高速度。HSR列车的重量减轻也使他们能够快速停止并开始。美国大部分现有的铁路都没有电气化，这可能导致额外的成本，即使改造了HSR使用的现有轨道。

HSR列车也是空气动力学设计的，采用动态增力转换技术，并使用空气制动器和再生制动，这有助于收回制动期间的一些能量。HSR系统需要直，扁平轨道，曲率非常小或高度变化。由于曲目随着添加曲线而变得更加复杂，因此高度变化或带有其他列车的交叉区，必须减少速度以适应火车的需求。专为HSR使用而设计的曲目可在一次不损害速度或安全性的情况下立即容纳多个列车。

高速铁路通信技术

与传统列车一样，HSR列车在固定轨道上运行，这意味着火车操作员可能难以避免碰撞，如果轨道受阻。HSR列车的高速使得在紧急情况下，越来越难以在障碍物的视线距离内停止。HSR列车采用正面列车控制技术，显示火车速度，可以轻松控制速度，并提供更改轨道和信号条件的数据。据此，阳性火车控制技术提供了系统的系统，介绍了火车分离（碰撞），临时速度限制，线路速度执行，以及轨道工人的安全性。美国铁路工程和维护协会(AREMA)。随着美国高铁基础设施的扩张，高铁技术也可能随之改变。据预测，未来高铁列车将变得更加数字化，这意味着目前旨在帮助列车运营商预测铁路状况变化和列车性能的技术将能够在很少人参与的情况下进行调整。