Special aspects of expansion of global high-speed railways: a study of Japan

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. The main way to improve the performance of railway systems is to increase the speed. When increasing speed, we reduce labor costs, turnaround time and increase profit. In passenger transportation, the most efficient are high-speed railways (HSR, or высокоскоростные магистрали in Russian). Over the past 60 years, the high-speed railway network has been actively developing in various countries of the world, allowing to analyze statistics on their construction and operation.

AIM. To identify the patterns of high-speed railway development that will allow optimizing high-speed transportation solutions both during the construction of the first Russian HSR (St. Petersburg–Moscow) and further development of the HSR network in Russia.

MATERIALS AND METHODS. Statistics of the International Union of Railways (UIC); statistics of national railway companies. Mathematical methods include least square method, covariance method, and Pearson correlation analysis.

RESULTS. A mathematical description of HSR expansion was developed based on a case study of Japan.

CONCLUSION. The study may be used to assess the global development of HSRs.

About the authors

Mikhail Y. Izvarin

Emperor Alexander I St. Petersburg state transport university

Author for correspondence.
Email: misha3568723@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0002-5638-3867
SPIN-code: 7753-5243

Cand. Sci. (Engineering), Docent

Russian Federation, St. Petersburg

References

  1. High Speed Lines in the World. Accessed: 01.05.2025. Available from: https://uic.org/IMG/pdf/20231001_high_speed_lines_in_the_world.pdf
  2. China remains the world leader in the pace of high-speed rail construction. World Railways. 2024. №3. С. 27-32. (In Russ.) EDN: XTPRDS
  3. Greenemeier AA, Anikin IB, Parfenenko RE, Izvarin MYu. Prospects for the development of the high-speed railway network in the world for the next decade. Bulletin of the St. Petersburg University of Railway Engineering. 2022;19(2):259-265. (In Russ.) doi: 10.20295/1815-588X-2022-2-259-265
  4. Izvarin MYu, Evstafiev AM, Evstafieva MV. Assessment of energy efficiency of high-speed and high-speed rail transport. Electronics and electrical equipment of transport. 2015;5-6:21-23. (In Russ.) doi: 10.20295/1815-588X-2022-19-2-259-265
  5. Britain is building one of the world’s most expensive railways. Many people now thinkit’s pointless. CNN 18.10.2024 Accessed: 01.05.2025. Available from: https://edition.cnn.com/travel/hs2-britain-expensive-high-speed-railway/index.html
  6. California Governor’s Budget Provides Steady Funding for High-Speed Rail. Accessed: 01.05.2025. Available from: https://www.hsrail.org/blog/newsletter-5-16-25-steady-funding-for-california-high-speed-rail/
  7. A high-speed rail bill just dropped in Congress. Here’swhyit’ sabigdeal Accessed: 01.05.2025. Available from: https://www.hsrail.org/blog/205b-american-high-speed-rail-act-introduced/
  8. Vision for high-speed rail in America. Accessed: 01.05.2025. Available from: https://railroads.dot.gov/elibrary/vision-high-speed-rail-america
  9. Yoshitaka Murono, Norikazu Tanaka, Tetsuo Santo, et al. Special Roundtable to Commemorate the 60th Anniversary of the Shinkansen’s Inauguration // Toward Railway Innovation Ascent. Railway Technical Research Institute. 2025. № 16. P. 3-16. Accessed: 01.05.2025. Available from: https://www.rtri.or.jp/eng/publish/ascent/u0ps1q0000000m3u-att/ascent16-all_0328.pdf
  10. Japan’s Shinkansen turns 60/The world’s first high-speed line has had lasting impact on the evolution of passenger rail worldwide // International Railway Journal. Accessed: 01.05.2025. Available from: https://www.railjournal.com/passenger/high-speed/japans-shinkansen-turns-60/
  11. Shinkansen (Bullettrain) routemap. Accessed: 01.05.2025. Available from: http://www.trainfrontview.net/sinkansen_map.htm
  12. Approximation of functions: guidelines for laboratory work on the discipline “Computer Science”. Volgograd: Volg GASU; 2012. (In Russ.) Accessed: 01.05.2025. Available from: https://vgasu.ru/attachments/aproximacia.pdf
  13. Palma IS, Elgort LG. Application of the correlation method in construction. Moscow: Statistika, 1971. (In Russ.)

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Increase in the length of high-speed railways

Download (211KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Annual growth of the length of the high-speed railways in logarithmic coordinates

Download (200KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Average value of growth of the length of HSR in countries, most actively developing the HSR network

Download (38KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Histogram of planned high-speed railway lines

Download (125KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Length of HSR lines in Japan

Download (90KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Approximation of the dependence of the growth of the length of the high-speed railway in Japan on time by a square polynomial function

Download (191KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Approximation of the growth of the length of the high-speed railway in Japan by exponent

Download (149KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Izvarin M.Y.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

link to the archive of the previous title

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».