中國研制出“貼地飛行”交通系統(tǒng)

本報記者劉揚萬琳●任重

編者按：7月20日，由中國中車研制、具有完全自主知識產權的我國時速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)在青島成功下線，這是世界首套設計時速達600公里的高速磁浮交通系統(tǒng)，標志著我國掌握了高速磁浮成套技術和工程化能力。高速磁浮技術有哪些優(yōu)勢？600公里時速又意味著什么呢？

600公里時速磁懸浮列車有多快

20日，當5輛編組工程化列車鳴響汽笛亮相時，人們紛紛用手機記錄這一注定寫進全球交通發(fā)展史的一刻。

據高速磁浮項目技術總師、中車四方股份公司副總工程師丁叁叁介紹，此次下線的高速磁浮，是世界首套時速600公里速度級的高速磁浮交通系統(tǒng)。采用成熟可靠的常導技術，其基本原理，是利用電磁吸力使列車懸浮于軌道，實現無接觸運行。具有高效快捷、安全可靠、運能強大、編組靈活、準點舒適、維護便利、綠色環(huán)保等技術優(yōu)勢。

據介紹，時速600公里高速磁浮是當前可實現的速度最快的地面交通工具。按“門到門”實際旅行時間計算，是1500公里運程范圍內最快捷的交通模式。目前，高鐵最高運營時速為350公里，飛機巡航時速為800-900公里。時速600公里的高速磁浮恰好可以填補高鐵和航空之間的這段速度空白，可以助力形成航空、高鐵、高速磁浮和城市交通多維立體交通構架，豐富我國交通運輸速度譜系。

那中國有了高鐵為何還要發(fā)展高速磁浮技術呢？據《環(huán)球時報》記者了解，高速磁浮用于長途運輸，可在大型樞紐城市之間或城市群與城市群之間形成高速“走廊”。按實際旅行時間計算，在1500公里運程范圍內，以北京至上海為例，加上旅途準備時間，乘飛機需要約4.5小時，高鐵需要約5.5小時，而高速磁懸浮僅需2.5小時左右。

這么高速運行如何保證車輛安全行駛呢？據介紹，高速磁浮交通系統(tǒng)采用“車抱軌”的運行結構，安全可靠。牽引供電系統(tǒng)布置在地面，隨列車位置分段供電，相鄰分區(qū)只有一列車運行，基本沒有追尾風險。實現GOA3級全自動運行控制，系統(tǒng)安全防護滿足SIL4最高安全等級要求?？臻g寬敞，乘坐舒適。單節(jié)載客量可超過百人，并可在2到10輛范圍內靈活編組，滿足不同載客量需求。同時由于車輛行駛中不與軌道發(fā)生接觸，無輪軌磨耗，維護量少，因此具備大修周期長，全壽命周期經濟性好等優(yōu)點?！?/p>

高速磁浮技術有多牛

在20日中車集團官方發(fā)布的新聞通稿中，除了600公里時速，高速磁浮技術也是一大關鍵詞。那什么是高速磁浮技術，這個技術在全球以及中國發(fā)展的狀況如何呢？

清華大學交通研究所所長陸化普接受《環(huán)球時報》記者采訪時表示，磁浮列車是一種靠磁懸浮力來推動的列車，它通過電磁力實現列車與軌道之間的無接觸的懸浮和導向，再利用直線電機產生的電磁力牽引列車運行。高速磁浮列車的速度可達每小時400公里以上，中低速磁懸浮則多數在100-200公里/小時。

作為國際尖端技術，高速磁浮是世界軌道交通領域的一大“制高點”，是全球交通科技競爭的戰(zhàn)略高地。多國沿用不同技術路線進行了長期持續(xù)研發(fā)，并建成或規(guī)劃了試驗及運營線路。

同濟大學鐵道與城市軌道交通研究院院長、（國家）磁浮交通工程技術研究中心主任陳小鴻教授之前接受媒體采訪時表示，高速磁浮交通系統(tǒng)可分解為4個子系統(tǒng)：一是線路軌道系統(tǒng)；二是車輛系統(tǒng)；三是牽引及控制系統(tǒng)；四是運行控制系統(tǒng)。據她介紹，現在全世界面向應用的高速磁浮系統(tǒng)有三大類，一類是發(fā)源于德國、落地在上海的常導長定子系統(tǒng)，現在我國正在研發(fā)的時速600公里高速磁浮系統(tǒng)也屬于這一類系統(tǒng)；第二類是日本的低溫超導系統(tǒng)，日本正在建設的東京到大阪設計時速500公里的高速磁浮便屬于這類；第三類是管道式磁浮，目前美國、英國正在研發(fā)，這類系統(tǒng)設計速度更高，比如膠囊列車。

據報道，1922年，德國科學家赫爾曼·肯佩爾第一次提出“電磁懸浮鐵路”的設想，打破了“車”必有“輪”的常規(guī)概念。經過近半個世紀的等待，20世紀70年代初，德國研制出世界上第一輛磁浮原理樣車，建成了一條長660米的試驗線，證明了磁浮列車的可行性。日本、美國、俄羅斯等國家緊隨其后，相繼開始了磁浮交通技術的研發(fā)工作。中國進入磁浮交通研究領域始于上世紀80年代，起初開展的是中低速磁浮交通技術研究。

2002年12月31日，世界第一條商業(yè)化運營的高速磁浮交通示范線在上海建成通車。這是我國引進德國技術建造的第一條磁浮交通商業(yè)運營線，也是世界上第一段投入商業(yè)運行的高速磁浮交通線路。該線路以430公里時速刷新人類地面交通的速度紀錄。此后在2005年，日本開通世界第一條中低速磁浮線路。2016、2017年中國相繼在長沙、北京開通2條中低速磁浮線路。

中國工程院副院長何華武表示：“經過近20年的持續(xù)研究和技術積累，我國基本實現了高速磁浮交通全系統(tǒng)的自主研制能力，形成了成套工程化技術，實現了自主可控的產業(yè)配套能力，我國高速磁浮已從研發(fā)階段進入高速試驗階段，將逐步過渡到示范運營、產業(yè)化發(fā)展階段。時速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)成功下線，標志著已具備了推進線路試驗和工程化示范的條件?！薄?/p>

有哪些重大意義

既然高速磁浮技術有著那么多優(yōu)點，為何目前在全球并沒有大范圍實際商用呢？對于高速磁浮的成本問題應該怎么看待呢？這一技術發(fā)展對于中國有哪些重大意義呢？

對于高速磁浮與傳統(tǒng)輪軌列車之間經濟性的對比，陳小鴻認為，從經濟角度來說，高速磁浮的造價不會比輪軌高很多，且成本不僅包括建設成本，還包括長期的運行維護成本，需要同線路同等條件下來進行比較才有意義。她舉例稱，東京到大阪的磁浮新干線在建設前做過仔細研究，整體來講磁浮成本比輪軌高10%多，“從這點來說，高速磁浮的確不能算是一個很昂貴的不能接受的系統(tǒng)，雖然整個建設運營成本會高一些，但往返時間縮短也有社會經濟價值。以京滬為例，若未來京滬間使用磁浮運行，時間可以縮短到三小時。”

丁叁叁透露，下一步的計劃是修建一條實際的線路進行測試，線路長度至少需要50公里。“正在積極與各地聯系，會結合地方政府和國家部委的情況統(tǒng)籌考慮，選擇線路在何處落地?！?/p>

目前，《交通強國建設綱要》中明確提出“合理統(tǒng)籌安排時速600公里級高速磁懸浮系統(tǒng)”。廣東、海南、安徽、成都多省市政府都提出高速磁懸浮規(guī)劃。

陸化普認為，發(fā)展600公里級高速磁浮系統(tǒng)有多個重大意義。一是有助于實現“交通強國”建設123交通圈的目標，支撐實現“交通強國建設綱要”主要城市間“3小時交通圈”的目標及城市群2小時交通圈的發(fā)展目標的實現。二是有助于實現交通服務世界一流。時速600公里磁浮交通系統(tǒng)，能大大提升人們遠途旅行的快速性、舒適性、便捷性，改變經濟地理區(qū)位特點、區(qū)域競爭力和生活方式。三是有利于鞏固我國高速鐵路技術等新技術裝備的領先地位，對推動我國科學研究與尖端工程技術引領、帶動相關產業(yè)發(fā)展升級有重要意義?！?/p>