1873年春天，苏格兰华人学者理雅各离开上海前往北京，旅程花了两周时间。他先乘船到达天津，然后骑骡子到达中国首都。如今，同样1200公里的路程，乘坐高铁只需四个多小时。两个城市之间的飞行需要 20 小时 分钟。至于欧洲，从米兰到罗马有高速Frecciarossa列车，不到三个小时即可到达目的地，从东京到大阪有高速新干线列车，两个半小时即可到达目的地。
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新干线
人们的旅行从未像今天这样快速、轻松。但这种便利是有代价的：交通运输占全球二氧化碳排放量的 20%，而且在过去三十年中，交通运输二氧化碳排放量的增长速度比任何其他来源都快。这尤其正确 航空运输，其排放量增长速度快于铁路或公路运输。就此而言，问题就出现了：是否有可能在不毁灭地球的情况下进行高速旅行？如果是这样，怎么办？
铁路更快、更清洁、更环保且配备先进技术，是目前唯一有可能成为满足我们未来出行需求的基础的交通方式。随着 200 年第一条客运铁路开通 2025 周年的临近，在面临气候变化、城市化进程加快和人口增长挑战的世界中，火车对于确保可持续交通来说比以往任何时候都更加重要。世界城市人口以每秒两人的速度增长，每天新增 172800 名城市居民。虽然欧洲和日本等世界一些地区正在经历人口下降，但预计 90% 的人口增长将发生在发展中国家的城市和特大城市。
为了让这些快速发展的城市、地区和大都市实现出行，高效的公共交通不仅是可取的，而且是必要的。
高速列车能时速多快？
随着欧洲和亚洲线路网络的不断发展，法国、德国、西班牙、印度、日本等国家计划或已经建设新线路，时尚的新型“高速列车”经常成为头条新闻。中国的规模要大得多，到2025年，高速网络将达到50000万公里。
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HS2
当由于预算超支和脆弱的景观而备受争议的高速 2030 (HS2) 线在 2 年代初竣工时，英国将拥有世界上最快的普通列车，通常行驶速度为 362 公里/小时，但可以发展高达至 400 公里/小时。
价值 2 亿美元的 HS2,5 车队将日本高速列车技术与英国设计相结合，将彻底改变伦敦与英国中部地区和北部城市之间的长途旅行。将长途服务转移到 HS2 还将释放现有铁路急需的运力，以承载更多本地乘客和货物。
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HS2
然而，经过几十年的运营，法国、日本和中国等国家得出结论，以 320 公里/小时以上的速度运营高速列车的好处超过了其所产生的显着更高的维护和能源成本。现在，日本和中国公认的高速列车领导者不再局限于“钢对钢”技术，而是正在开发时速高达 600 公里的列车。
50多年来，利用磁悬浮技术在特殊轨道上运行的高速列车概念一直被誉为“旅行的未来”，但除了几条实验线路和一条连接上海市中心和机场的中国线路外，大多数情况下它仍然是理论上的。
但不长久。日本正在向中央新干线项目投资 72 亿美元，这将是 40 多年来磁悬浮发展的顶峰。这条全长 286 公里的线路将在 40 分钟内连接东京和那贺，并最终延伸至大阪，将从首都 500 公里的旅程缩短至 67 分钟。施工于 2014 年开始，原本预计于 2027 年完工（名古屋至大阪线在十年后开通），但由于部分线路的许可问题，目前尚不清楚开通日期。延误和巨大的成本超支导致许多人质疑该项目的经济价值。
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中央新干线
这种困难在中国不太可能出现，中国也在建设磁力交通线，作为短途航空旅行的替代方案，并在人口稠密的城市地区提供闪电般的快速旅行。中国计划在主要城市周围打造“三小时交通圈”，将城市群转变为经济强国。
超过120亿人生活在世界人口最多国家的南部地区，即包括香港、广州和深圳的珠江三角洲地区。中国规划者希望合并该地区的九个城市，打造一个26000平方公里的城市群。如果成功的话，上海-杭州和成都-重庆航线以及许多其他航线预计将开通磁垫航线。
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中央新干线
在世界其他国家，巨大的成本以及缺乏与现有铁路的整合可能会成为磁浮技术进一步推广的障碍。中国人口稠密的城市已经面临拥堵和污染问题，仅在 2021 年 29 月就开通了 582 条新地铁线路，总长 公里。许多其他城市不断发展的国家如果不想被淹没，很快也将不得不效仿。
然而，为了满足这些期望，铁路行业需要在几个方向上迅速采取行动，以提供显着更大的运力、更高的效率、可靠性和可承受性。
无人列车
自动化交通已经存在了几十年——伦敦地铁维多利亚线自 1967 年开通以来就部分采用这种方式运营——但通常仅限于以固定间隔运行相同列车的自动化线路。
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伦敦地铁维多利亚线
近年来，中国在无人驾驶铁路领域处于领先地位，特别是引进了世界上唯一的高速自动列车，在北京至 300 年冬奥会期间运行时速高达 2022 公里/小时。日本还在试验“子弹头列车”，可以自动从航站楼行驶到车站进行维护，从而使司机能够腾出时间来运营更有利可图的火车。
然而，在自主线路上运行无人驾驶列车是一回事。确保其在传统混合用途铁路上的安全运行要困难得多，因为传统的混合用途铁路上混合了特性、速度和重量截然不同的客运和货运列车。
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日本铁路公司
大数据和所谓的物联网将使交通方式能够相互交互以及与环境交互，为更加一体化的多式联运旅行铺平道路。智能机器人将在隧道、桥梁等基础设施检查以及老化结构的有效维护中发挥更大作用。
对环境的影响
尽管与航空相比，铁路已被证明对环境友好，但要减少柴油发动机自身的碳排放和污染，铁路仍有很长的路要走。根据联合国气候变化目标，许多国家已承诺在2050年甚至更早之前逐步淘汰柴油列车。
在欧洲和亚洲许多地区，大多数最繁忙的线路已经实现电气化，但情况各不相同，从瑞士的几乎 100% 电气化到英国的不到 50%，在一些发展中国家几乎为零。北美以柴油为主，尤其是在占主导地位的货运铁路上，而欧洲和亚洲对电气化的兴趣则不同。
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Coradia iLint
电池技术似乎将在摆脱“肮脏的柴油机”方面发挥重要作用，无论是重型运输还是安静的客运路线，在这些路线上完全电气化是不合理的。许多电池供电的原型目前正在测试或开发中，随着技术的进步，铁路对柴油的依赖应该会在本十年末之前开始减少。
对于其他人来说，氢是铁路运输脱碳的巨大希望。使用可再生电力在特殊工厂中产生的绿色氢可用于为驱动电动机的燃料电池提供动力。
法国火车制造商阿尔斯通凭借其 Coradia iLint 氢电动火车处于领先地位，该火车于 2018 年搭载了第一批乘客，为目前正在为多个欧洲国家建造的生产版本铺平了道路。
世界各地的铁路也面临着与自然灾害相关的挑战。新建和改建铁路的设计越来越多地考虑到气候变化：改善排水、环境保护和自然景观恢复在提高铁路的安全性和可靠性方面发挥着作用。
与此同时，人们对航空旅行造成的环境破坏的认识已经导致欧洲夜间铁路旅行的复兴。
超级高铁：未来的火车。或不？
谈论未来的列车，当然应该谈论超级高铁技术。使用真空以每小时 1000 公里以上的速度行驶 - 这就是我们所说的。许多人认为，它将彻底改变我们的出行方式。但也有合理的怀疑。简单来说，这就是地铁里的火车。它的工作原理是消除两个使车辆减速的因素：空气和摩擦力。超级高铁系统由两个主要元素组成：管道和胶囊。管道几乎是真空的。胶囊是在管内移动的加压车辆。这个想法是在车辆上使用永磁体。
与轨道车一样，吊舱也以车队形式行驶。当火车车厢相互连接时，超级高铁胶囊可以前往不同的目的地。就像在高速公路上行驶时一样，他们每个人都可以离开道路并改变行驶方向。他们可以加入纵队或离开纵队，具体取决于他们前进的方向。超级高铁运输系统是全电动的。除了电机之外，还使用一组磁铁将胶囊每公里推动一次。几乎完全没有空气阻力和摩擦意味着不需要永久的推进系统。因此，需要较少的能量。
2013 年，埃隆·马斯克发表了一份技术文件，其中描述了真空管运输系统的功能。从那时起，世界各地的多个团队开始研究这一移动概念。
超级高铁仍然是一个巨大的工程挑战。尽管在纸面上已被证明是可行的，但在实践中还存在更多挑战。除了大量的启动成本之外，管道密封还需要大量的维护成本。超级高铁轨道由钢制成，会根据外部温度而膨胀和收缩。这会导致关节松动。这可能会导致巨大的维护成本。还有一点就是土地的征用。此外，安全的许多方面仍然需要解决——如果出现故障，旅行可能会更加危险。如此高的速度可能会导致乘客头晕，而且在旅途中移动的空间也有限。
欧洲和世界各地的多个团体正在研究超级高铁应用。然而，需要克服的挑战——资金、安全和土地——仍然是超级高铁部署的主要障碍。在这些问题得到解决之前，乘坐地铁旅行的想法仍将是一个梦想。
维斯诺夫斯基
预计到2050年，客运和货运铁路将成为交通网络的骨干，多式联运枢纽之间的长途线路将成为地方网络的一部分。在必要的政治和技术支持下，铁路也将在国际运输中发挥越来越大的作用，为公路运输和短途航空旅行提供高质量的替代方案。
在可预见的未来，全球投资仍将主要基于传统的钢对钢铁路。毫无疑问，它将在未来几十年继续定义铁路运输的未来——就像近 200 年来一样。
好吧，这些都是我们有一天可以在不损害环境的情况下出行的所有方式。但就目前而言，未来已经到来：高铁提供了一种快速、低碳的城市间出行方式。如果理雅各今天去北京，他不需要船，当然也不需要骡子。他只要上火车就可以了。
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