欧洲经济委员会于1985年5月对铁路最高运行速度的定义：高速客运专线是300千米/时，高速客货共线为250千米/时，既有线提速改造为160～200千米/时。国际铁路联盟高速部，在“速度200～300千米/时的新线设计科技发展动态（第一部分）”（2001年10月25日版本）资料中提出：新建高速铁路的速度目标值是300千米/时。中国对高速铁路的定义：新建设计开行250千米/时（含预留）及以上动车组列车，初期运营速度不小于200千米/时的客运专线铁路。

1964年，日本建成世界上第一条客运高速铁路—东海道新干线（东京—大阪），全长515千米，最小曲线半径2500米，最大坡度20‰，最高运营速度210千米/时；1981年9月，欧洲第一条高速铁路法国巴黎东南线（巴黎—里昂）南段（圣弗洛朗坦—萨托内营）投入运用，全长275千米，最高运营速度270千米/时；1991年，德国建成第一条高速铁路—汉诺威—维尔茨堡，全长327千米，最小曲线半径7000米，最大坡度12.5‰，最高运营速度280千米/时。意大利、西班牙、比利时、韩国等国家也相继建成各具特色的高速铁路。至20世纪末，世界上形成了“日本新干线”“法国TGV”“德国ICE”“欧洲可倾式车体”四大高速铁路模式（图1、图2、图3、图4、图5）。在试验技术上，2007年4月，法国TGV在东线创造了高速列车最高试验速度574.8千米/时的纪录。

图1 日本500系高速列车

据国际铁路联盟统计，截至2022年9月，世界高速铁路总营业里程为58839千米，在建高速铁路19710千米，规划建设高速铁路19643千米。

图2 法国TGV‐2N双层高速列车

图3 德国ICE3高速列车

图4 意大利ETR500高速列车图5 瑞典X2000可倾式列车

2002年12月，中国建成秦皇岛—沈阳客运专线，是中国自行研究、设计、建造的第一条高速客运专线，设计速度为200千米/时，基础设施预留250千米/时提速条件，其中还建设了数十千米长度的试验段，为进行300千米/时列车运行试验提供了条件。中国自主研制的“中华之星”电动车组，在秦沈客运专线上创造了当时“中国铁路第一速度”——321.5千米/时。2008年8月1日，中国第一条设计速度350千米/时的京津城际铁路开通运营（图6），随后京沪（图7）、京广等数十条高速铁路陆续建成通车，形成了中国高速铁路运输网。2010年12月3日，CRH380AL型动车组，在京沪高速铁路枣庄—蚌埠的试验段，创造了486.1千米/时的运营列车试验速度世界新纪录（图8）。2016年7月15日，中国标准动车组在郑徐高速铁路创造了最高交会速度420/420千米/时的世界纪录（图9）。

图6 京津城际铁路

图7 京沪高速铁路

图8 中国CRH380AL型运营列车在京沪高速铁路线上试验

图9 郑徐高速铁路列车运行交会试验

截至2022年年底，中国已投入运营的高速铁路总里程超过4.2万千米。

经过建设实践，中国已掌握了复杂路基处理、长大桥梁工程、大断面隧道工程、轨道工程、牵引供电、通信信号、客运枢纽等高速铁路建设技术和运营管理维修技术，形成了完善的中国高速铁路技术体系。

高速铁路具有安全、快捷、舒适、运输能力大、能耗低、占地少、环保好、与既有线兼容、社会经济效益好等特点。高速铁路技术是在广泛吸收与应用了变流与控制技术、信息技术、计算机技术、高强轻型材料技术、减阻降噪技术、高速受流技术以及安全与自诊断等高新技术成果的基础上发展起来的多学科、多专业的综合技术。其技术优势：①机车牵引动力装置采用“交-直-交”电传动方式，新型变流技术及逆变器元件（IGBT高压绝缘双极晶体管和IPM智能功率模块）使高速列车实现了大功率、重量轻、少维修、利于轮轨黏着和能量再生。②复合材料及轻合金材料为列车轻量化、高速化提供了条件，减少对线路的动力作用，降低了运营成本。③列车自动控制和综合指挥调度系统是以信息技术为核心，融计算机技术、通信信号技术于一体。④采用现代化维修管理技术。

高速运行的列车要求线路具有高平顺性、高稳定性、高精度、小残变、少维修以及良好的环境保护等特点。高平顺性是设计、建设高速铁路的控制性条件，也是高速铁路有别于中低速铁路的最主要特点。

高速铁路与普速铁路在路基和桥梁的设计与施工、轨道结构的全套技术标准和施工工艺方面不同：①普速铁路是以“强度”控制路基和桥梁的设计与施工，而高速铁路是以“变形”控制路基的设计与施工，以“刚度”和“整体性与耐久性”控制桥梁的设计与施工。②高速铁路不再使用普速铁路轨道结构的全套技术标准和施工工艺，从钢轨的材质到几何公差，从道砟的材质到各项标准，从道床的结构形式到施工工艺，从无缝线路的焊接到铺设以及大号码道岔的设计与运铺等，都以保证高平顺、高稳定的轨道结构为目标，采取多种多样适应高速要求的技术。

高速铁路要求线路的空间曲线平滑，也就是线路的平纵断面变化尽可能平缓。高速铁路要求两铁路线间的距离足够宽、线路两侧全封闭，给高速列车提供一个宽大、独行的线路空间；要求建立严格的线路状态检测和保障轨道持久高平顺的科学管理系统；要求运营中实行严密的防灾安全监控等。