miniatura|La línia d'alta velocitat Tōkaidō Shinkansen al Japó, amb el mont Fuji al fons. El Tokaido Shinkansen, que connecta les ciutats de Tòquio i Osaka, va ser la primera línia ferroviària d'alta velocitat del món. L'alta velocitat ferroviària és un tipus de sistema ferroviari que funciona significativament més ràpid que el ferrocarril tradicional, utilitzant un sistema integrat de material rodant especialitzat i vies dedicades. Tot i que no hi ha cap estàndard únic que s'apliqui a tot el món, les línies construïdes per manejar velocitats superiors a o línies actualitzades de més de es consideren majoritàriament d'alta velocitat. El primer sistema ferroviari d'alta velocitat, el Tōkaidō Shinkansen, va començar a operar al Japó el 1964 i va ser conegut com el tren bala.
El ferrocarril d'alta velocitat (transport) o tren d'alta velocitat (TAV) és un ferrocarril que circula a velocitats mitjanes superiors a 200 km/h per línies d'alta velocitat. Actualment, tant el material mòbil com les línies més modernes permeten que el ferrocarril d'alta velocitat arribi fins a 350 o 400 km/h amb gran seguretat.
Els trens d'alta velocitat operen majoritàriament en vies d'ample normal de via soldada contínua en drets de pas separats per nivells amb grans radis per les corves. No obstant això, certes regions amb vies més amples, com Rússia i Uzbekistan, han intentat desenvolupar una xarxa ferroviària d'alta velocitat en ample rus. No hi ha trens d'alta velocitat de via estreta; el més ràpid és el Cape Gauge Spirit of Queensland a 160 km/h (99 mph).
Molts països han desenvolupat, o estan construint actualment, infraestructura ferroviària d'alta velocitat per connectar les principals ciutats, com Àustria, Bèlgica, Xina, Dinamarca, Finlàndia, França, Alemanya, Índia, Indonèsia, Iran, Itàlia, Japó, Laos, el Marroc, etc. Països Baixos, Noruega, Polònia, Portugal, Rússia, Aràbia Saudita, Sèrbia, Corea del Sud, Espanya, Suècia, Suïssa, Taiwan, Turquia, Regne Unit, Estats Units i Uzbekistan. Només a Europa i Àsia el ferrocarril d'alta velocitat travessa les fronteres internacionals. miniatura|Un Frecciarossa 1000 a Itàlia fa la línia de Florència a Roma. Aquesta va ser la primera línia d'alta velocitat d'Europa. El ferrocarril d'alta velocitat és el mètode de transport comercial terrestre més ràpid i eficaç, però, a causa de la rectitud necessària de la via i la complexitat tecnològica general, el ferrocarril d'alta velocitat és més costós que el ferrocarril tradicional, sovint poc finançat fora de les zones denses malgrat els seus beneficis. Una excepció notable a aquest obstacle és la Xina, que ha construït més de de ferrocarril d'alta velocitat, que representen més de dos terços del total mundial. A més, la Xina té el ferrocarril d'alta velocitat convencional més ràpid en funcionament regular, amb el ferrocarril d'alta velocitat Beijing-Xangai que arriba fins a 350 km/h (217 mph). El govern xinès ha utilitzat la construcció del ferrocarril d'alta velocitat com a projecte d'obres públiques, amb la majoria de línies fora de les principals rutes costaneres. Així, la Xina està superant àmpliament la resta del món en el ferrocarril d'alta velocitat, malgrat la càrrega econòmica sense retorn que suposa.
Molts operadors de ferrocarril d'alta velocitat opten per abandonar completament l'aspecte de "rails", optant per la tecnologia maglev. Per exemple, el tren maglev de Xangai, inaugurat el 2004, és el maglev comercial de passatgers més ràpid en funcionament, amb 431 km/h (268 mph). No obstant això, el ferrocarril tradicional és físicament capaç d'assolir aquestes velocitats. L'any 2007, un tren TGV Euroduplex va batre un rècord de 574.8 km/h (357,2 mph), el que el converteix en el tren de rodes convencional més ràpid del món. El Chuo Shinkansen al Japó és una línia maglev en construcció des de Tòquio fins a Osaka a velocitats comercials de 505 km/h (314 mph), amb operacions previstes per començar el 2027. El 2020, la Xina va començar a provar un prototip de tren maglev que circula a 600 km/h i va planificar una data de llançament el 2025. L'ús de la suspensió magnètica per als trens ofereix beneficis d'eficiència considerables a alta velocitat sense fricció de les rodes de gir. La tecnologia és altament eficient quan la velocitat és l'únic objectiu, però el cost de la creació d'un nou tipus d'infraestructura acostuma a aturar els desenvolupaments.
Trens més ràpids del món El rècord mundial de velocitat en ferrocarril va ser establert el 21 d'abril del 2015 pel tren bala japonès Shinkansen Sèrie L0, que va aconseguir una velocitat màxima de 603 km/h. A Europa, el rècord està en mans de la companyia francesa SNCF, el tren TGV del qual va registrar una velocitat de 574 km/h. Aquests són els trens més ràpids del món circulant actualment:
Shanghai Maglev (Xina): 430 km/h TGV (França): 320 km/h ICE 3 (Alemanya): 320km/h E5 y E6 Shinkansen (Japó): 320 km/h Ave (Espanya): 310 km/h Frecciarossa (Italia): 300 km/h
Definicions A tot el món s'utilitzen múltiples definicions de ferrocarril d'alta velocitat.
La Directiva de la Unió Europea 96/48/CE, annex 1 (vegeu també Xarxa ferroviària transeuropea d'alta velocitat) defineix el ferrocarril d'alta velocitat en termes de:
Infraestructura via construïda especialment per a viatges a gran velocitat o especialment actualitzada per a viatges a gran velocitat. Límit de velocitat mínima Velocitat mínima de en línies especialment construïdes per a alta velocitat i d'uns a les línies existents que s'han millorat especialment. Això s'ha d'aplicar com a mínim a un tram de la línia. El material mòbil ha de poder assolir una velocitat d'almenys 200 km/h per considerar-se alta velocitat. Condicions de funcionament El material mòbil s'ha de dissenyar juntament amb la seva infraestructura per a una completa compatibilitat, seguretat i qualitat de servei.
La Unió Internacional de Ferrocarrils (UIC) identifica tres categories de ferrocarril d'alta velocitat:
Categoria I Nous traçats especialment construïts per a altes velocitats, que permeten una velocitat màxima de circulació d'almenys . Categoria II Pistes existents especialment millorades per a altes velocitats, que permeten una velocitat màxima de circulació d'almenys . Categoria III Pistes existents especialment millorades per a altes velocitats, que permeten una velocitat màxima de circulació d'almenys 200 km/h, però amb alguns trams amb una velocitat permesa inferior (per exemple per limitacions topogràfiques, o pas per zones urbanes).
Una tercera definició de ferrocarril d'alta i molt alta velocitat (Demiridis & Pyrgidis 2012An Overview of High-Speed Railway Systems in Revenue Service Around the World at the End of 2010 and New Links Envisaged, Rail Engineering International (REI), 2012) requereix el compliment simultani de les dues condicions següents:
Velocitat de carrera màxima assolible superior a o per a molt alta velocitat, Velocitat mitjana de marxa pel corredor superior a o per a una velocitat molt alta.
La UIC prefereix utilitzar "definicions" (plural) perquè considera que no hi ha una definició estàndard única de ferrocarril d'alta velocitat, ni tan sols un ús estàndard dels termes ("alta velocitat", o "molt alta velocitat"). Fan ús de la Directiva Europea CE 96/48, que estableix que l'alta velocitat és una combinació de tots els elements que constitueixen el sistema: infraestructura, material mòbil i condicions d'explotació. La Unió Internacional de Ferrocarrils afirma que el ferrocarril d'alta velocitat és un conjunt de característiques úniques, no només un tren que viatja per sobre d'una velocitat determinada. Molts trens de tracció convencional poden arribar als en servei comercial, però no es consideren trens d'alta velocitat. Aquests inclouen els francesos SNCF Intercités i alemanys DB IC.
El criteri de respon a diversos motius; per sobre d'aquesta velocitat, els impactes dels defectes geomètrics s'intensifiquen, es redueix l'adhesió a la via, la resistència aerodinàmica augmenta molt, les fluctuacions de pressió dins dels túnels causen molèsties als passatgers i es fa difícil per als conductors identificar la senyalització de la pista. L'equip de senyalització estàndard sovint es limita a velocitats inferiors a , amb els límits tradicionals de 127 km/h (79 mph) als EUA, 160 km/h (99 mph) a Alemanya i 125 mph (201 km/h) a Gran Bretanya. Per sobre d'aquestes velocitats, el control positiu del tren o el sistema europeu de control de trens esdevenen necessaris o legalment obligatoris.
Els estàndards nacionals poden variar dels internacionals.
Requisits tècnics Article principal: Línia d'alta velocitat
Les infraestructures per on han de circular els ferrocarrils d'alta velocitat han de tenir uns paràmetres de qualitat estrictes, com són:
amplis radis de corba situats entre 4.000 i 7.000 metres rampes màximes que no superin 12,5 mil·lèsimes túnels de gran secció per a reduir els efectes aerodinàmics gran separació entre les vies (entrevia de 4,7 a 5 metres) construcció estanca de les caixes del vehicle per a evitar molèsties als viatgers a causa de les variacions brusques de pressió que es produeixen a l'entrada dels túnels i en encreuar-se dos trens.
El ferrocarril d'alta velocitat combina molts elements diferents que constitueixen un “sistema total i integrat”:
una infraestructura per a noves línies dissenyada per a velocitats de 250 km/h i més; línies actuals actualitzades per a velocitats de fins a 200 o fins i tot 220 km/h, incloses les línies d'interconnexió entre trams d'alta velocitat; el material rodant, especialment dissenyat específicament per a conjunts de trens; telecomunicacions, senyalització, condicions d'operació i equips.
S'espera que la tecnologia tingui una gran influència en el desenvolupament de les infraestructures de gran velocitat durant els propers 20 anys.
Transport alternatiu i competitiu El tren d'alta velocitat és un mitjà de transport alternatiu i molt competitiu respecte de l'avió, especialment per a distàncies de 300 a 900 km. La Comissió Europea i la Unió Internacional de Ferrocarrils (UIC), per les sigles en francès) classifiquen com a trens d'alta velocitat aquells que arriben o superen els 250 km/h. Tot i que els trens més ràpids del món circulen al Japó, Europa compta amb el 60% de les línies ferroviàries d'alta velocitat de tot el món. El 40% restant se'l reparteixen entre Àsia (30%), Amèrica i Àfrica (10%). Amb 3.152 quilòmetres de vies, Espanya és, sens dubte, el país amb la xarxa d'alta velocitat més gran del continent europeu.
Sostenibilitat ambiental La creixent consciència mediambiental ha donat lloc a un canvi en els hàbits de mobilitat dels clients i ha revifat la demanda d'alternatives de transport baixes en carboni, com ara els viatges en tren de llarga distància. Amb més passatgers que opten per viatjar de manera sostenible. El tren d'alta velocitat sovint es descriu com el mode de transport del futur per moltes raons.[…] La tendència evolutiva actual de la xarxa mundial de trens d'alta velocitat mostra un augment molt brusc de la longitud de la xarxa als països asiàtics. El desenvolupament i la implementació de línies d'alta velocitat s'està estudiant a totes les regions del món.
Com que molts trens d'alta velocitat també són compatibles amb la xarxa convencional, el terme "trànsit d'alta velocitat" també s'utilitza freqüentment per als moviments d'aquests trens en línies convencionals, però a velocitats inferiors a les permeses en les infraestructures d'alta velocitat.
Més de tres mil milions de passatgers viatgen en trens d'alta velocitat cada any. El ferrocarril d'alta velocitat continua desenvolupant-se arreu del món; ara hi ha gairebé 56.000 km de línies en funcionament a tot el món. En 30 anys, aquesta xifra s'haurà duplicat almenys.
Passatgers