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全面解析磁悬浮列车优缺点 未来高铁技术哪家强?

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  • 2019-03-13
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全面解析磁悬浮列车优缺点 未来高铁技术哪家强?  日本超导磁悬浮列车16日在运行试验中创下载人行驶每小时590公里的世界最高速度纪录…

原标题:全面解析磁悬浮列车优缺点 未来高铁技术哪家强?

  日本超导磁悬浮列车16日在运行试验中创下载人行驶每小时590公里的世界最高速度纪录。世界第一条城际超导磁悬浮高速铁也已于2014年底在日本正式动工建设。

  日本新干线、法国TGV、常导磁悬浮……人们对列车时速的追求似乎是永无止境的。那么,磁悬浮能代表未来高速铁发展的方向么?还有哪些高铁技术能和磁悬浮叫板?

  直到2003年世界首条商用磁悬浮线在上海投入运营,磁悬浮才逐渐被国人所熟知,其实磁悬浮的历史要久得多。日本从1962年开始研究磁悬浮高速列车,1972年成功实现列车的超导悬浮行驶。也从20世纪70年代起正式研发磁悬浮技术,80年代建成首条试验线。

  作为目前最快速的地面交通方式,磁悬浮技术有着其他地面交通无法比拟的优势。

  磁悬浮高速铁利用磁悬浮力使列车处于无接触悬浮的平衡状态,和轨道之间无摩擦,因此具有速度高、能耗低的特点。常导磁悬浮列车的时速可达400至500公里,超导磁悬浮可达500至600公里。在同为500公里的时速下,磁悬浮列车每个座位每公里的能耗仅为飞机的三分之一。在同为300公里的时速下,磁悬浮列车的能耗比高速轮轨列车低三分之一。另外,磁悬浮列车噪音和震动小,乘坐舒适;安全性好,启动停车快,爬坡能力强;无需燃油,几乎无污染;维修少,日常管理费用低。

  磁悬浮有如此多的优点,现在问题来了,为何日本在实现列车悬浮行驶40多年后才开工建设第一条城际磁悬浮线?为何的磁悬浮研发也处于近乎停滞的状态?

  问题出在磁悬浮高昂的建设成本上。磁悬浮的机车、轨道和信号控制系统与现在的铁系统完全不同,需要重起炉灶。日本正在建设中的磁悬浮中央新干线预计包括车辆建造费在内的总成本达9万亿日元(约合758亿美元),折合每公里成本1.7亿美元,而目前已普及的高速轮轨线亿美元,中国高铁的造价建设成本每公里才0.14亿至0.2亿美元。这样高昂的建设费用是许多国家无力承担的。而且许多国家都有比较成熟的铁网,要摆脱这些铁网,建造全新的磁悬浮系统,可以说是一种巨大的浪费。

  美国特斯拉汽车公司和太空探索技术公司创办人埃隆马斯克似乎一刻没有停止人们既有观念的脚步,他于2013年提出超级高铁Hyperloop的初始设计方案,被不少人视作天方夜谭,而今这项计划已逐步接近现实。

  Hyperloop是一种性的交通系统。这种时速超过1200公里的未来高铁系统采用真空管道连接,依靠管道内运行的气垫式密封舱运送旅客,从到600多公里的旅程仅需30分钟。

  Hyperloop运输技术公司今年2月已与一家开发商签订协议,在5号州际公附近建设长约8公里的Hyperloop超级高铁试验线年完工。

  无独有偶,中国西南交通大学也正在研发类似的真空管超高速磁悬浮列车。这种列车在实验中有望达到的理论最高时速为3000公里。不过,西南交大方面曾表示,真空管超高速磁悬浮列车的相关技术尚处于试验阶段,该校已搭建了全球首个真空管超高速磁悬浮列车原型测试平台,但并没有开始研制能够实际使用的列车。

  真空管超级高铁的造价方面,根据马斯克最早公布的Hyperloop Alpha方案,从到海沃德570多公里的线亿美元,后来评估增加到160亿美元。按这个造价计算,真空管超级高铁的造价与现在的高速轮轨不相上下甚至可能更便宜,但它的缺点和磁悬浮一样,也不能利用现有的铁网,而且何时能实用还是未知数。

  磁悬浮和真空管超级高铁面临的浪费现有铁网的问题被摆式列车完美解决了。摆式列车是一种能在原有轨道上运行的新型列车,它通过采用新的悬挂系统、转向仪和加速仪,能实现在弯曲段高速行驶而无需减速,因此,采用摆式列车可使列车运行速度提高三分之一。

  摆式列车不算是一种新技术,它出现于20世纪80年代,但技术上存在不少缺陷,试验时乘客也感到不舒适。目前相关技术已经有了长足的发展,现在的摆式列车能通过信号系统掌握前方轨的弧度,准确改变每一节车厢的侧倾程度,乘客已很少会晕车。

  摆式列车虽然知名度没有磁悬浮列车高,但它却有磁悬浮无法比拟的成本优势。把传统列车线改成摆式列车线,成本只有建造磁悬浮列车线%左右,同时,摆式列车本身的价格也只有传统列车的三分之一多一点。

  摆式列车不但不需要另外新建轨道,对现有轨道的损害也较小。因为没有额外的施工建设,不仅省钱,而且对的影响也小。无怪乎,摆式列车被认为未来最有可能在高速铁的竞争上与高速轮轨和磁悬浮分庭抗礼。

  无论是基于全新技术的磁悬浮,还是基于现有铁系统的摆式列车,抑或是还不成熟的真空管高铁,根据铁沿线地质、经济实力、市场需求等要素选择适合本国本地区的高铁技术才是最好用的。(完)

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