本书由科普作家主创，资深院士主审，整体结构以问答形式呈现，内容覆盖全面，写作方法独特， 叙述深入浅出，图文相得益彰。本书从读者的兴趣和认知角度出发，共安排了120 个高铁科普知识点， 力求用精炼易懂的语言解释科技知识，辅之以丰富的插图说明，把纷繁复杂的内容分解成一个个易于阅读相对独立的小节。各节之间既独立成篇，又内在关联，共同构建了较为完整的高速列车和高速铁路的知识架构。 本书由两院院士沈志云亲自审订，引领读者走近高铁，了解高铁发展历史，探究高铁背后的科技秘密。

坐上高铁，感觉像飞一样！

中国速度，使地球变成小村庄， 窗明几净多舒畅，

一路春风一路歌。

生活在高科技时代，高速列车、高速铁路等新事物层出不穷，我们如果不经常学习新知识，更新知识结构，不用多久就会看不懂、听不懂科技新闻和科技名词，难于接受新事物，渐渐落伍于时代而边缘化。

高速列车是第三次工业革命中诞生的新型高科技陆地运输工具，具有速度快、运量大、安全舒适和清洁环保等诸多优点，汇集多种尖端科技于一体，其原理先进，结构复杂，一般读者往往会觉得高铁知识非常高深、难以理解而望而生畏。

本书特色是把复杂的高铁知识梳理得有条有理，分门别类地分解成一个个独立的小问题，对高速列车和高速铁路的知识做了既科学严谨又通俗生动的科普解读，以努力提升读者的阅读体验。

本书内容全面地覆盖了高铁领域的必要知识，120 问都是大家感兴趣并有代表性的问题，例如：

什么是动车组，动车组与传统列车有什么不一样？

动车是怎样牵引动车组列车的？

动车组的方向是怎样控制的？

动车组是怎样转弯的？

高速列车实施制动后会惯性前行多长距离？

高速列车的车头呈流线型，车身平整光滑近似圆筒形，这是为什么？

为什么高速列车不采用机车牵引车辆的方式，而采用动车组的方式？

为什么高速列车进入隧道时，有的乘客耳膜会疼痛，高速列车是密封的吗？ 动车组上的生活垃圾和便便是否都存放在车上？

高速列车司机可以离开驾驶室吗？是否随时可以上厕所？

高速铁路的行车安全手段主要有哪些？

兰新高速铁路和高速列车是怎样抗风的？高速列车会被大风吹翻吗？

雷电击中动车组怎么办，动车组有防雷措施吗？

飞机和汽车上有安全带，为什么时速超过 300 公里的高速动车组上没有安全带？ 磁悬浮列车是高速列车吗？

磁悬浮线路和列车有什么优点和缺点？

世界上速度最快的磁悬浮高速列车是什么型号，哪个国家造的？

什么是常导型磁悬浮列车？它是怎样悬浮和驱动的？

什么是超导型磁悬浮列车？它是怎样悬浮和驱动的？

磁悬浮列车悬浮在空中，怎样制动？磁悬浮列车制动时会不会掉下来？ 如果磁悬浮列车突然断电了怎么办？怎样保障磁悬浮列车的安全呢？

本书像一位循循善诱的良师益友，启发读者从不同的角度思考问题，用科学的思路去提出问题、观察现象、分析问题，从而扩展知识面，了解并深入理解包括高铁在内的现代科学技术。

本书能以现在的模样呈现于读者，创作出版团队付出的智慧和辛勤劳动厥功至伟，在此表示衷心的感谢。

本书专业顾问、德高望重的沈志云院士不辞劳苦，仔细审阅书稿，指导编写并欣然作序。铁道出版社编辑策划选题，多次来上海讨论并指正书稿内容，勉励我作为科普作家，写出一本与铁路专家写作风格有所不同，让读者一看就懂的高铁科普读物；与我反复讨论并确定编写方案、内容细节和装帧设计，提出很多重要的内容修改意见；成稿后，编辑又对书稿精心地编辑加工、修改润饰，以提升书稿质量，使得文字更妥帖优美，内容更确切完善；最后，经过美术编辑的精心设计、精心排版， 本书才得以呈现在读者面前。

什么是高速列车？

1. 列车需要开得多快，才是高速列车？

2. 什么是动车组，动车组与传统列车有什么不一样？

3. 什么是动车？动车就是动车组吗？

4. 动车组是动车和拖车的编组，什么是拖车？

5. 什么是和谐号 CRH 系列动车组？

6. 动车组列车与普通列车有什么区别？

7. 世界上第一列高速列车什么时候在哪里诞生？

8. 世界上速度最快的高速列车是什么型号，哪个国家造的？

9. 动车是怎样牵引动车组列车的？什么是动力集中式及动力分散式牵引方式？

10. 为什么高速列车进入隧道时，有的乘客耳膜会疼痛，高速列车是密封的吗？

11. 为什么高速列车不采用机车牵引车辆的方式，而采用动车组的方式？

12. 动车组上的生活垃圾和便便是否都存放在车上？

13. 高速列车司机可以离开驾驶室吗？是否随时可以上厕所？

高速列车有哪些组成部分，他们是怎样的工作的？

14. 和谐号 CRH 动车组的车体结构是怎样的，有哪些组成部分？

15. 什么是转向架？动车组的转向架起什么作用？

16. 为什么车轮与钢轨的接触面是锥形的？

17. 为什么有时候感觉列车开行时左右来回晃动？什么是“蛇行运动”？

18. 动车组的方向是怎样控制的？动车组是怎样转弯的？

19. 高速列车是用什么动力驱动的，是怎样获取动力的？什么是高速列车的牵引传动系统？

20. 高速列车实施制动后会惯性前行多长距离？什么是常用制动和紧急制动？

21. 高速列车怎样制动才能抵消巨大的前进惯性力？什么是复合制动？

22. 高速列车的空气制动是怎么回事？什么是轮盘式制动和轴盘式制动？

23. 高速列车的电制动是怎么回事？什么是电阻制动和再生制动？

24. 高速列车的非黏着制动是怎么回事？什么是盘形涡流制动、

25. 轨道涡流制动和磁轨制动？高速动车组的制动系统是由哪些部分组成的，是怎样实施制动和恢复列车运行的？

26. 高速列车的制动装置与汽车有什么不同？汽车的刹车会失灵，高速列车的制动装置可靠吗？

27. 列车起动前，车厢底部为什么会发出“嗤嗤”声？

28. 动车组列车的各节车厢是怎样连接的？自动车钩是怎样工作的？

29. 高速列车的车门与普通列车一样吗？什么是塞拉门？

30. 高速列车在运行时会受到哪些阻力，哪些阻力对车速影响比较大？

31. 高速列车的车头呈流线型，车身平整光滑近似圆筒形，这是为什么？

32. 高速列车高速行驶时，周围空气会对列车运行产生哪些影响？

33. 各种高速列车车头的造型差别很大，车头和车身是怎样设计出来的？

34. 高速列车的车体是用什么材料制造的？

35. 高速列车为什么要减轻车身重量，实现轻量化？

36. 铝合金车体材料有什么优点？

37. 用作高速列车车体材料的铝合金中空型材和铝泡沫夹层板有哪些特点？

中国高速列车有哪些种类？

38. 中国铁路运行的动车组有哪些种类？

39. CRH1 型动车组的性能怎样，有哪些车型？

40. CRH2 型动车组的性能怎样，有哪些车型？

41. 为什么 CRH2G 型高寒抗风沙动车组能适应极端的高寒高温，能抗风防沙？

42. CRH3 型动车组的性能怎样，有哪些车型？

43. CRH5 型动车组的性能怎样，有哪些车型？

44. CRH380A 型动车组的性能怎样，有哪些车型？

45. CRH380A 型动车组有哪些技术创新？

46. CRH380B 型动车组的性能怎样，有哪些车型？

47. 为什么 CRH380BG 型高寒动车组能抵抗东北地区的极端严寒，它有哪些性能特点？

48. CRH380C 型动车组的性能怎样，有哪些车型？

49. CRH380D 型动车组的性能怎样，有哪些车型？

50. 什么是复兴号动车组，它为什么叫中国标准动车组？

51. 复兴号动车组有哪些型号？

52. 复兴号动车组的技术达到什么水平，有什么特点？

什么是摆式列车？

53. 什么是摆式列车？

54. 曲线多的铁路线会降低列车的行车速度，为什么摆式列车可以？在普速铁路的曲线路段高速开行？

55. 摆式列车与一般高速列车比较，有哪些特点，结构有什么不同？

56. 什么是被动摆式列车和主动摆式列车？

57. 哪些国家研制过摆式列车？摆式列车有哪些型号？

什么是高速试验列车及高速综合检测列车？

58. 什么是高速试验列车及高速综合检测列车？

59. 国外有哪些型号的高速试验列车？

60. 中国有哪些型号的高速综合检测列车？

61. 中国的高速综合检测列车具有什么功能？配备了哪些设备？

62. 中国高速综合检测列车有哪些技术创新？

63. 中国高速综合检测列车用于进行哪些科学试验？

什么是磁悬浮列车？

64. 磁悬浮列车是高速列车吗？

65. 磁悬浮线路和列车有什么优点和缺点？

66. 世界上速度最快的磁悬浮高速列车是什么型号，哪个国家造的？

67. 什么是常导型磁悬浮列车？它是怎样悬浮和驱动的？

68. 什么是超导型磁悬浮列车？它是怎样悬浮和驱动的？

69. 磁悬浮列车悬浮在空中，它是怎样制动的？磁悬浮列车制动时会不会掉下来？

70. 如果磁悬浮列车突然断电了怎么办？怎样保障磁悬浮列车的安全呢？

什么是高速铁路？

71. 什么是高速铁路？我国对高速铁路的定义是什么？

72. 世界上第一条高速铁路什么时候在哪里诞生？

73. 世界各国高速铁路发展的情况怎样？

74. 高速铁路与普通铁路有哪些不同？

75. 钢轨是直接铺在铁路路基上面吗？什么是道床？

76. 什么是轨枕？轨枕就是枕木吗？

77. 钢轨有几种类型？每一根钢轨有多长？

78. 为什么钢轨要做成工字形？

79. 什么是轨距？国际标准轨距是多少？中国铁路的轨距是多少？

80. 高速铁路会引发哪些噪声？有什么危害？怎样解决？

81. 世界上第一条穿越高寒季节性冻土地区的高速铁路在哪里？高速列车和铁路线是怎样对抗严寒的？

82. 世界上一次性建成里程最长的高速铁路在哪里？

什么是无缝线路和无砟轨道？

83. 什么是无缝线路？

84. 乘坐高速列车时为什么听不到“哐当哐当”声？

85. 为什么高速铁路用无缝线路铺设？

86. 无缝线路怎样解决热胀冷缩的问题？ 无缝线路是怎样建造的？

87. 高速铁路的轨道与普通铁路有什么不同？什么是无砟道床？

高速铁路是怎样向高速列车输送电能呢？

88. 高速铁路的牵引供电系统是怎样向高速列车输送电能的？

89. 什么是受电弓和接触网？为什么说弓网关系是高速列车高速运行的关键制约因素？

90. 受电弓与接触网悬挂的电线长年累月高速摩擦，会损坏吗？损坏了怎么办？

高速铁路的桥梁和隧道有什么特点？

91. 为什么高速铁路要修建那么多高架桥而不是铺设在地面上？

92. 为什么高速列车进入隧道时，有的乘客会耳鸣头晕？什么是隧道空气压缩波和隧道微气压波？

93. 怎样减弱隧道空气压缩波和隧道微气压波，消除它们对高速列车和乘客的不利影响？

94. 为什么有些高速列车头型模仿鸟嘴，鸟嘴头型有什么作用？

95. 为什么高速铁路隧道口与普通铁路隧道口不一样，好像喇叭口，有的隧道口还开天窗？什么是隧道口缓冲结构？

高速铁路是怎样运行的？

96. 动车组有方向盘吗？司机是怎样变道和调头的？什么是道岔？

97. 怎样使车站里行驶或停靠的列车不会互相冲突？什么是铁路车站联锁？

98. 怎样防止列车对撞或追尾？什么是区间闭塞？

99. 防止列车对撞或追尾的前提是知道某一个闭塞区间是否已被占用，怎样才能知道呢？什么是轨道电路？

100.列车运行是怎样指挥调度的？什么是会车及让车，高速铁路需要让车和会车吗？

高速铁路的信号和控制系统有什么特点？

101.高速铁路的信号和控制系统与普通铁路的有什么不同？高速列车司机驾驶时要看地面信号机吗？

102.高速列车的列车运行控制功能集中在列车上，列车运行自动控制系统ATC 是怎样工作的？

103.什么是铁路信号？铁路信号有哪几个类型？铁路信号主要有哪一些？

104.中国的高速铁路采用什么列车运行控制系统？什么是中国列车运行控制系统 CTCS ？

高速铁路和高速列车是怎样保持行车安全的？

105.高速铁路的行车安全手段主要有哪些？

106.怎样预防车轴断裂，什么是红外线轴温探测系统 THDS ？为什么红外线能探测轴温？107.怎样监控客车的运行安全，什么是客车运行安全监控系统 TCDS ？

它是怎样运用人工智能工作的？

108.怎样检查钢轨的磨耗和内部伤损，什么是钢轨探伤车 RFIC ？为什么超声波能探测钢轨损伤？

109.高寒地区冬天轨道积雪很厚，高速铁路可以运行吗？什么是轨道除雪车？

110.为什么要进行轨道和道岔打磨？什么是钢轨打磨车？

111.怎样检查输电线路情况，防止列车断电停车，什么是接触网检测车？

112.动车组车顶闪光的是什么？什么是车载接触网运行状态检测装置？为什么激光可以用来测量弓网运行状态？

113.什么是救援列车？

114.的高速铁路线路需要进行联调联试及试运行，什么是联调联试和试运行？

115.高速铁路自然灾害怎么办？什么是高速铁路自然灾害监测报警系统？

116.物落入高速铁路线路能察觉吗？什么是异物侵限监测报警系统？

117.兰新高速列车是怎样抗风的？高速列车会被大风吹翻吗？

118.上有安全带，为什么时速超过 300 公里的高速动车组上没有安全带？

119.雷电击中动车组怎么办？动车组有防雷措施吗？

沈志云，湖南长沙人，著名机车车辆动力学专家，西南交通大学教授、博士生导师。1952年毕业于唐山铁道学院，1961年获苏联列宁格勒铁道学院技术科学副博士学位，1991年当选中国科学院院士，1994年当选中国工程院院士，获国家科学技术进步一等奖、詹天佑成就奖、何梁何利科技奖等多项荣誉。长期致力于车辆系统动力学及控制的教学和研究，在机车车辆动力学尤其是轮轨动力学、运动稳定性、曲线通过理论和随机响应等研究方面成绩卓著，创建的轮轨非线性蠕滑力模型，在国际上通称“沈氏理论”被广泛引用；主持研制成功中国第一台迫导向货车转向架，开创了无轮缘磨损新纪录；主持建立的机车车辆整车滚动振动试验台，达到国际先进水平。为中国铁路重载运输、高新技术发展和铁路高等教育作出了重大贡献。作为铁路运输工程领域唯一的双院士和中国高铁技术先驱者之一，参与、引领、推动和见证了中国高铁技术从无到有的全部发展历程，在许多重大决策、重要关头、重点项目中发挥了关键作用，对推动中国胡名正，浙江乌镇人，科普作家，编审，中国科普作家协会会员，上海科普作家协会理事，上海编辑学会理事。曾任上海科学普及出版社总编辑、《科学生活》杂志主编。
科普作品多次入选国家和上海市重点图书、国家和上海市出版基金项目，多次获得原新闻出版总署“向全国青少年推荐百种优秀出版物”、科技部“全国优秀科普作品奖”、“全国优秀畅销书”等奖项和荣誉。铁路进入高铁时代作出了重大贡献。