⑴ 高速列車採用了哪些高新技術
(1)牽引動力裝置的重大突破。
高速列車要達到高速運行，必須具有大功率的牽引系統。目前普通旅客列車所需牽引功率大約為2000~3000千瓦。如果列車行車時速要達到300千米以上，牽引功率大約在10000千瓦左右。這樣大的高速列車功率，通常只有用電力牽引才能獲得。隨著近代大功率電力電子半導體元件及電子計算機控制技術的發展，出現了大功率交—直—交變流技術。
高速列車所需要的牽引調速性能，不像汽車那樣採用簡單的機械變速傳動方式，而是採用「電傳動」方式，即機車從電網獲得電能(或將機車發動機的機械能轉變成電能)，然後通過變流器調節該電能的電壓、頻率等實現電動機調速，帶動列車輪旋轉使列車前進。
電傳動系統一般分為「交—直」和「交—直—交」等類型。「交—直」電傳動是將機車從供給電能的接觸網經受電弓獲得的交流電，再經整流器將其變成電壓可調的直流電，供給直流電機牽引列車，通過改變電壓實現變速。但由於直流牽引電動機結構復雜，電刷易磨耗，維修量大，單位重量比功率小等原因，不適合高速列車。而「交—直—交」電傳動是將獲得的單相交流電，經變流器變成直流電，再經逆變器將直流電變成電壓和頻率都可調的三相交流電，供給三相交流電動機，驅動列車。當今高速列車都採用「交—直—交」電傳動方式，它具有可實現大功率、交流電機重量輕、少維修、利於輪軌粘著、易實現再生制動等優點，這些都是高速列車希望獲得的性能。如再生制動能將高速列車巨大的動能通過電動機轉變為發電機工況運行，使列車動能被利用，重新轉化為電能，反饋回電網，具有較好的經濟性。尤其是當前「交—直—交」變流及逆變器元件的迅速發展，十幾年來從可控硅晶閘管發展到大電流門極可關斷晶閘管，進而採用高壓絕緣雙極晶體管及智能功率模塊等，使逆變器性能及機車控制等得到進一步改善。
(2)動力性能優良的高速轉向架。
高速列車走行性能是極為重要的。它要求列車即使在有一定不平順的線路上運行時，列車本身的振動和線路激擾的振動都要被衰減在一定水平以下。要達到這一要求，必須有性能優良的轉向架。為此，必須對轉向架各懸掛參數進行優化設計。
(3)採用新材料使列車輕量化。
為了抵消高速所引起的動力作用，降低高速列車的軸重(即列車輕量化)非常必要。降低軸重對減輕地基的振動，減少線路的破壞和維修工作量等非常有效。同時，降低軸重還可以起到減少能耗的效果。降低軸重除了進行結構優化設計外，採用輕型材料也是非常有效的方法。目前高速列車車體採用的材料有耐候鋼、不銹鋼、鋁合金等。在輕量化上不銹鋼優於耐候鋼，鋁合金又優於不銹鋼。在車體內裝飾上，廣泛採用玻璃纖維加強塑料、聚氨酯等高分子復合材料，這些新材料的採用，大大降低了列車內裝飾的重量。流線型的高速車體外形由於高速列車的高速運行，空氣動力學問題在高速鐵路中佔有很重要的地位。由於空氣阻力與運行速度的平方成正比，當列車以時速300千米運行時，其空氣阻力約占列車全部阻力的80％，所以高速列車頭形必須進行流線化設計，並考慮車體表面平滑化等各種減阻措施。
同時，高速列車也必須考慮氣密性與氣密強度問題。高速列車的空調通風系統，不但要把車外新鮮空氣提供給車內，而且在車外空氣壓力變化時，還要具有保持車內壓力基本不變的功能。另外，列車在進入隧道後車外壓力變化很大也很突然，給高速列車換氣系統的設計製造帶來了困難。目前國外高速列車在通過隧道時，採取關閉換氣口，設板簧壓力保護裝置和有源壓力保護裝置等措施，可以滿足高速運行條件下既能換氣通風又能起到壓力保持作用。為滿足舒適度要求，不使乘客耳膜有不適感，高速列車對車廂內空氣壓力的變化幅度和變化率都有嚴格規定，也就是要求壓力變化率小於每秒300帕，最大變化幅值小於1000帕，以免乘客產生類似飛機降落時的耳膜不適。
(4)高性能的安全制動裝置。
列車運行的運動能量與速度的平方成正比，如列車自重700噸，以時速300千米運行，其具有的動能為2430兆焦耳，高速列車制動系統必須在一定時間內將這些能量轉化為熱量耗散掉，或將牽引電動機變成發電機把機械能轉化為電能反饋回電網。
利用摩擦直接將動能轉化成熱量的制動系統稱為機械制動系統，轉化成電能反饋給電網的制動系統稱為再生制動系統。高速列車的機械制動系統大多為盤形制動，它是用鍛鋼或鑄鋼製成的鋼盤安裝在車軸或車輪輻板上，利用粉末冶金閘片與制動盤摩擦產生熱量來耗散能量。高速列車制動系統需要消耗巨大的能量，單獨依靠機械制動系統很難滿足要求。目前大多數高速列車都有再生制動系統，並且在制動時優先使用再生制動。
除了機械摩擦制動和再生制動外，在高速列車上常用的還有磁軌制動與渦流制動。磁軌制動是給懸吊在轉向架上的電磁鐵通電後，使其與鋼軌間產生吸力，牢牢地吸在鋼軌上，靠電磁鐵與鋼軌間的摩擦來制動。渦流制動是依靠渦流線圈與鋼軌間相互作用產生的磁吸引力進行制動。磁軌與渦流制動可在高速下增加制動力。總之，高速列車必須採用綜合制動手段，以達到高速下的制動要求。
(5)可靠的供電受流技術。
高速列車絕大多數都是電力牽引，高速受流也就是在列車行駛中獲得穩定的供電，這是開發高速列車需要解決的問題之一。高速列車運行中需要由地面供電系統通過接觸網經受電弓獲得電能，牽引列車運行。這種受流方式只能依靠受電弓在接觸網導線上滑動獲得電流，因此，保持受電弓與接觸網導線良好的接觸，以使列車能夠連續獲得電流是至關重要的。
由於接觸網的不平順或受電弓的振動，會使得受電弓與接觸網導線瞬時離開，這種現象一般用離線率，即受電弓離線時間與整個運行時間的比來表示受流的質量。受電弓與接觸網導線離線不僅惡化受流質量，還會使受電弓與接觸網導線間產生電弧、增加雜訊、電蝕接觸網導線和受電弓滑板，從而降低接觸網導線使用壽命。在列車行駛的震動中仍能保持良好的接觸是高速列車受流所應該解決的問題。為保證受流質量，接觸網導線的波動速度至少要大於1．4倍的列車速度。這是由於接觸網導線是柔性懸鏈線，它在受電弓抬升力的作用下，導線發生變形而出現波動，這種波動會沿接觸網導線方向傳遞。提高接觸網導線的波動速度可用增加導線的張力和降低其線密度來實現。因此，高速鐵路接觸網導線必須具有高強度低重量，並具有較好的平順性。
(6)智能化的檢修技術。
高速列車要高效率地運行，必須做到能快速維修、少維修甚至無維修。如德國高速列車在回檢修基地前100千米處，就根據列車監視、故障診斷的結果，通過信息系統傳遞給檢修基地，在列車還沒有到達之前已經做好了一切檢修准備。
各國高速列車正在將維修保養方式由定期檢查逐步轉向事後處理，這就給車輛設計提出了更高的要求。一般設計師通過進行多重系統設計來解決問題，也就是設有兩套以上備用系統，緊急時備用系統投入運用。
(7)全新的環保技術。
高速列車速度高，產生較大的雜訊、振動、電磁干擾等現象。所以發展高速列車必須採取各種環保技術，制訂防止雜訊、振動和電磁兼容的對策，對列車內、外的環境條件都有明確的標准。同時，排污問題也不能採用普通列車的開放式排污方法。目前高速列車大多採用與飛機相同的集便系統，按類型有循環式、噴射式和真空式。在車輛基地有污物處理系統，使其達到國家規定的排放標准後向外排放。