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世界最密、最长的高速铁路网
我国已建成四通八达、密如蛛网的“四纵四横”高速铁路网,其运营总里程达2.5万千米，比其他国家建成的高铁里程总和还多，居世界第一位。
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世界运营速度最快的高铁列车
2017年9月中旬开始，京沪高铁由“复兴号”动车组牵引，将列车运营时速提高到350千米，使其成为世界上运营速度最快的高铁列车。实际上早在2010年12月3日，京沪高铁枣庄至蚌埠试验段上，“和谐号”380A新一代高速动车组就创造了时速486.1千米的世界高铁运行第一速。这表明，我国高铁进一步提高运营速度还有很大潜力。
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世界建造标准最高的高铁
京沪高铁是世界上一次建成线路最长、标准等级和技术含量最高的高铁，其设计时速400千米，全长1318千米。以线路施工来说，京沪高铁的路基沉降的最大值未超过2毫米，桥梁墩台沉降未超过1毫米，大大低于15毫米和5毫米的规定标准；从运行安全性来说，创新设置有故障自我诊断、自动报警和处置等智能系统，保证了列车高速行驶时的顺利通畅。
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运营里程最长的高铁
2012年12月26日，京广高铁全线开通运营，其运营里程长达2298千米，成为世界上运营里程最长的高速铁路。
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世界首条高寒地区最长高铁
哈尔滨至大连高速铁路于2012年12月1日正式通车运营，全程921千米，运行时速350千米。这是世界上第一条高寒高速铁路，也是高寒地区运营里程最长的高铁。哈大高铁线冬季极端最低温度达-40℃左右，最大积雪厚度30厘米，沿线土壤最大冻结深度达205厘米，这对高铁建造、施工和运营带来极大挑战。我国采用先进成熟的适应高寒地区高速铁路的成套技术和经验，成功地解决了这些难题。
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荣获多项世界第一的高铁动车组我国自主创新研制的高铁动车组，以其优异的性能和特点获得速度、运送量、车体平稳舒适、节能环保等多项世界第一。动车组的运营时速达350千米，为世界最高运营时速，而其试验时速达486.1千米，可与飞机媲美。在高铁列车国家实验室的测试中，创造了605千米的运行时速，堪称世界之最。由于动车组的流线型阻力小，加之车体宽，容量大等，使单位时间列车运送旅客量居世界首位。
动车组车体的振动和冲动小，温度和湿度可调，刹车平稳，因而乘客舒适度位列全球之首。动车组采用电力牵引，零排放，而且刹车制动能量回收率达90%以上，使其成为节能环保领先者。
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世界最大的高铁火车站
北京南站是世界规模最大的高铁火车站，在高铁建设上引领世界高铁发展的新潮流。它突出了绿色环保和节能等新理念，是世界上最先采用太阳能发电的高铁站，发电总功率350千瓦，主要用于补充车站用电需要。
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世界第一条商业化运营的磁浮高铁
2002年12月31日，世界首条商业化运营的磁浮高铁在上海开通运行，时速达430千米。随后，我国研制成拥有完全自主知识产权的国产第一列磁浮高铁列车，时速高达500千米。磁浮高铁与轮轨高铁相比，其优点是运营时速可达450～500千米，而且启动快、爬坡能力强，且不产生车轮和轨道间摩擦阻力与噪声。
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全球最长的高铁大桥
京沪高铁线路丹阳至昆山段的丹昆特大高铁桥，全长164.85千米，为世界最长高铁桥，也是全球第一长桥，由4000多孔900吨箱梁构成，于2011年6月30日投入使用。因地质原因和出于节省土地的考虑，该桥全部采用高架桥梁。它的长度是前世界第一长桥美国庞恰特雷湖桥的4倍多。
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正在研制世界首列自动驾驶智能高铁列车
我国已在积极研制和试验高铁动车组自动驾驶系统，并全面展开“高铁智能关键技术综合试验”，目前28项试验或测试项目已完成13项，主要包括时速350千米“复兴号”长编组动车组专项试验、高铁动车组自主化主动控制受电弓试验、新型铁路金属声屏障试验等项目，并取得重要成果。2019年底通车的京张高铁、北京至雄安新区的城际高铁将采用智能高铁列车，成为世界率先实行自动驾驶的智能化高铁。