轮轨系统与磁悬浮系统电磁影响的比较分析
磁浮和高速轮轨比较与改进
磁浮和高速轮轨比较与改进轮轨和磁浮的讨论由来已久，这些年随着科技的迅速进步和社会经济的发展，两者的技术都有了较大进步，人们的出行选择更多，同时对旅行时间的缩短有着更为强烈的期盼。
各界也因为磁浮的暂时搁置，轮轨进一步提速，高速铁路建设，建设运营情况的一些问题开始出现在人们视线，逐渐对两者有了新的认识和更为冷静和理性的分析。
技术先进，不见得市场讨好，市场常用的未必是技术最好，技术总是在不断发展。
人们对新事物接受和理解需要时间，并不能简单的说两者好和不好。
不讨论该不该建的问题，而是从技术特征和一些建设成本上列些一些简要对比，部分材料内容来自德国轮轨派和磁浮派之间多年来争论中的观点和对比，因此多数数据材料是德国的ICE3和TR8比较，如今，该书已经翻译成了中文，可在书店买到。
本文不是照抄原文，而是根据连同其他公开材料、论文、书籍的数据自行综合编写而成，跟原作差别较大。
德国磁浮目前是比较成熟的常导系统，日本的采用的是超导磁浮，目前也即将进入商用线阶段。
但是两者都还存在一些不足，还没有进入中短途干线运输。
虽然还有些看起来更好的技术方案，但到目前为止，只有这两者是最具备实力进入商业运行的。
更深层次的技术难题。
主要内容：1、最常见性能比较概括。
2、驱动功率与加速度，最高速度3、线路阻力爬坡能力与转弯能力4、车辆结构，舒适度与运输能力及单位能耗5、界限、占地概况，与选线经济性6、轨道道岔结构和线路建设成本7、车辆采购和运营维护成本8、资源耗费噪音以及环保相关9、电磁悬浮和超导电动悬浮特点简要比较以及改进方向10、其他磁浮系统简介一、最常见性能比较概要1、功率配备：磁浮列车因地面轨道驱动，功率储备能够比传统列车大得多，当TR 磁浮列车只有五节的时候，配备轨道驱动功率与列车自重比值最大达185kW/t。
日本磁浮属于超导电动悬浮，且车更轻的多，功率配备与车重比值更高。
2、加速能力：磁浮列车不受黏着限制，可用的加速能力远大于轮轨列车。
我国几种典型列车运行控制系统的比较与展望
我国几种典型列车运行控制系统的比较与展望摘要为了更好地研究国内轨道交通列车运行控制系统的技术发展趋势，从几种不同应用领域的轨道交通方式出发，对比分析其列控系统的结构和功能。
首先分析了几种典型列控系统的发展现状，不同的应用场景对列控系统的需求不一，也由此产生了不同风格的列控系统。
然后阐述了我国城市轨道交通、高速铁路和高速磁浮列控系统的技术路线，进而分析这三种列控系统的系统架构和功能特点，从列车的速度等级、牵引制动方式、车地传输方式、列车定位方式、速度防护方式等方面对列控系统进行对比分析。
研究结果表明，虽然城轨交通、高速铁路和高速磁浮的技术特征有较大差异，但三种列控系统的设计理念并无本质差异，在实际应用中可相互学习借鉴。
一、列车运行控制系统的发展现状轨道交通作为我国交通体系中的重要分支，在方便人们出行的同时极大地带动了经济的发展。
1.1 铁路列车运行控制系统的发展我国铁路列控系统的起步较晚，且存在信号制式不统一等特点。
自上世纪九十年代以后，传统列控系统得到迅速发展。
列车安全防护系统发展到超速防护阶段，列控铁路系统逐步向信息化和自动化方向迈进[1]。
2002年初，我国参考了欧洲ETCS 标准，制定了中国列车运行控制系统CTCS技术标准。
CTCS的提出改变了以车站联锁和自动闭塞为核心的传统铁路列车控制系统的理念和方法，是中国高速列车运行控制系统的里程碑[2]。
1.2 城市轨道交通列车运行控制系统的发展20 世纪90年代以前，我国城市轨道交通主要采用固定闭塞方式，一般按照出口速度控制方式防护列车运行安全。
20世纪90年代以后，我国逐渐开始发展准移动闭塞制式，形成目标-距离速度控制曲线。
21世纪以后，追踪间隔更小的移动闭塞系统被广泛应用，移动闭塞的制动终点为前方车辆的尾部，并留有一定的余量，大大缩小了最小行车间隔[3]。
1.3 高速磁浮列车运行控制系统的发展1935年，德国工程师赫尔曼·肯尔利用电子管放大器成功地在实验室完成了悬浮210kg重物的实验。
高速铁路轮轨与磁悬浮方案对比分析
总第204期交 通 科 技Ser ial N o.204 2004年第3期T r anspo rt atio n Science &T echno lo gy N o.3June.2004收稿日期:2004-02-22高速铁路轮轨与磁悬浮方案对比分析肖新立(铁道第四勘察设计院 武汉 430063)摘 要 从主要技术标准、客运量、输送能力、能量消耗、对环境的影响与工程投资等方面对京沪高速铁路的轮轨方案与磁悬浮方案进行对比分析,提出京沪高速铁路宜采用轮轨方案。
关键词 轮轨高速铁路 磁悬浮 技术方案1 高速铁路轮轨与磁悬浮方案的主要技术标准京沪高速铁路轮轨方案与磁悬浮方案的主要技术标准对比见表1所列[1]。
表1 磁悬浮与轮轨系统主要技术标准对比表项目轮轨系统磁悬浮系统正线数目双线双线设计速度/km ・h -1300500平面最小曲线半径/m 一般7000困难5500一般7000困难6000最小竖曲线半径/m 2500045000最大坡度/‰12100线间距/m 5.0 5.1牵引种类电力电力机车类型动车组T R 08到发线有效长度/m 650260列车运行控制方式自动控制自动控制2 京沪高速铁路轮轨与磁悬浮方案客运量对比分析2.1 两种方案的客流密度京沪高速铁路运量采用四阶段法预测,不仅可以动态分析通道上各方式的分工,而且可以分析如票价、运行速度等对旅客选择的影响,还可以通过社会总需求的预测,合理分出运量来源(诱发、转移运量),为研究客车开行方案、运营管理模式、经济效益分析等提供基础。
根据上述因素预测的京沪高速铁路磁悬浮和轮轨两种方案客流密度见表2所列[2]。
表2 京沪高速铁路两种方案客流密度表 万人区段2010年2015年2020年磁悬浮轮轨磁悬浮轮轨磁悬浮轮轨徐州-蚌埠177938872478489734065831蚌埠-南京192341382645511135726033南京-常州202544712791542837196221常州-无锡199542992764520137305897无锡-苏州208943232838518737455752苏州-上海189639512545471633015121 注:轮轨方案运量数据源自2001年6月版《京沪高速铁路运量预测研究报告》。
磁悬浮解析
位于轨道两侧的线圈里流动的 交流电能将线圈变为电磁体。由 于它与列车上的超导电磁体的相 互作用，就使列车开动起来。列 车前进是因为列车头部的电磁体 （N极）被安装在靠前一点的轨 道上的电磁体（S极）所吸引， 并且同时又被安装在轨道上稍后 一点的电磁体（N极）所排斥。 当列车前进时，在线圈里流动的 电流流向就反转过来了。其结果 就是原来那个S极线圈，现在变 为N极线圈了，反之亦然。这样， 列车由于电磁极性的转换而得以 持续向前奔驰。根据车速，通过 电能转换器调整在线圈里流动的 交流电的频率和电压。
6-3 磁悬浮
传统的轮轨粘着式铁路，是利用车轮与钢轨之 间的粘着力使列车前进的。它的粘着系数随列车速 度增加而减小，走行阻力却随列车速度的增加而增 加，当车速增至粘着系数曲线和走的行阻力曲线的 交点时，就达到了极限。据科研人员推算，普通轮 轨列车最大时速为350-400公里左右。如果考虑到 噪音、震动、车轮和钢轨磨损等因素，实际速度不 可能达到最大时速。所以，欧洲、日本现在正运行 的高速列车，在速度上已没有多大潜力。要进一步 提高速度，必须转向新的技术，这就是超常规的列 车－－磁悬浮列车。
常导磁吸式的导向系统，是在车辆侧面安装一
组专门用于导向的电磁铁。当车辆运行发生左右偏 移时，车上的导向电磁铁与导向轨的侧面相互作用， 产生一种排斥力，使车辆恢复到正常位置，和导轨 侧面之间保持一定的间隙。当车辆的运行状态发生 变化时，例如运行在曲线或坡道上时，控制系统通 过对导向磁铁中的电流进行控制，来保持这一侧向 间隙，从而达到控制列车运行方向的目的。
超导磁斥式的导向系统，一般采用以下方式：
磁悬浮列车工作原理
磁悬浮列车工作原理磁悬浮列车是一种基于磁力原理进行悬浮和推进的高速交通工具。
它通过磁力的相互作用实现列车的悬浮和推动，与传统的轮轨接触方式不同，磁悬浮列车可以减少摩擦和能量损耗，从而实现更高的运行速度和更低的能耗。
磁悬浮列车的工作原理主要包括磁悬浮和磁推进两个方面。
1. 磁悬浮原理：磁悬浮列车的悬浮系统采用了磁力的相互排斥原理。
在列车的底部安装了一组磁悬浮装置，通常由超导磁体和磁悬浮导轨组成。
超导磁体通过通电产生强大的磁场，而磁悬浮导轨则具有一定的磁导性。
当超导磁体通电后，产生的磁场与磁悬浮导轨上的磁场相互作用，产生排斥力使列车悬浮起来。
通过控制超导磁体的电流和磁场强度，可以实现列车的悬浮高度的调节。
2. 磁推进原理：磁悬浮列车的推进系统采用了磁力的相互吸引原理。
在列车的底部和轨道上分别安装了线圈和磁铁组成的推进系统。
当列车通过线圈时，线圈中通电产生的磁场与轨道上的磁铁产生相互吸引力，推动列车前进。
通过控制线圈的电流和磁场强度，可以实现列车的推进力的调节。
磁悬浮列车的工作原理可以简单概括为：通过磁悬浮系统实现列车的悬浮，通过磁推进系统实现列车的推进。
整个系统通过精确的控制和反馈机制，可以实现列车的稳定悬浮和高速运行。
磁悬浮列车相比传统的轮轨列车具有许多优势。
首先，磁悬浮列车可以减少摩擦和能量损耗，从而实现更高的运行速度和更低的能耗。
其次，磁悬浮列车的悬浮和推进系统采用了非接触式的设计，减少了噪音和振动，提高了乘坐舒适度。
此外，磁悬浮列车还具有较强的适应性，可以在各种地形和复杂环境下运行。
目前，磁悬浮列车已经在一些国家和地区得到了广泛应用。
例如，中国的上海磁浮列车已经成为上海市内的一种快速交通工具，最高时速可达到430公里。
日本的JR磁浮列车也在东京和长崎等地投入使用。
磁悬浮列车的发展前景非常广阔，可以应用于城市交通、高速铁路等领域，为人们提供更快速、高效、环保的出行方式。
总结：磁悬浮列车是一种基于磁力原理进行悬浮和推进的高速交通工具。
磁悬浮列车技术与传统轨道交通技术对比
磁悬浮列车技术与传统轨道交通技术对比悬浮列车是一种创新的交通工具，利用磁力原理悬浮在轨道上行驶。
与传统轨道交通技术相比，磁悬浮列车具有独特的优势和特点。
本文将通过比较磁悬浮列车技术与传统轨道交通技术的差异，解释其对交通系统带来的影响。
首先，磁悬浮列车采用了革命性的悬浮技术。
相比之下，传统轨道交通技术通常依赖于轮轨接触来提供支持和推动。
磁悬浮列车通过利用磁场产生的力量来悬浮在轨道上，消除了摩擦和震动，从而减少了能量损耗和噪音污染。
这意味着磁悬浮列车能够以更高的运行速度和更平稳的行驶体验进行运行，进一步提高了交通效率和乘客的舒适度。
其次，磁悬浮列车技术具有更高的速度潜力。
由于没有实体的轮轨接触，磁悬浮列车可以在高速情况下运行，而传统轨道交通技术的速度通常受到诸多限制。
事实上，一些磁悬浮列车已经成功实现了超过500公里/小时的运行速度，而传统铁路列车的最高速度则远低于此。
磁悬浮列车的高速运行将极大地缩短长距离的交通时间，为人们提供了更快捷的出行选择。
第三，磁悬浮列车技术具备更高的安全性能。
传统轨道交通技术通常依赖于车辆与轨道之间的物理接触来提供支持和稳定性。
然而，这也会导致车辆在速度较高或环境不稳定的情况下产生不稳定的摇摆和颤动。
相比之下，磁悬浮列车悬浮在轨道上，完全消除了车辆与轨道之间的物理摩擦。
这不仅提高了乘车舒适度，还减少了事故和故障的风险。
此外，磁悬浮列车技术还具备更好的适应性。
传统轨道交通技术需要大量的土地和基础设施来建造和运营轨道系统，而磁悬浮列车则可以通过悬浮在轨道上运行，大大减少了对地表的侵占。
这意味着磁悬浮列车可以更灵活地适应城市的空间布局和环境条件，减少了对土地资源的需求和对城市规划的限制。
最后，磁悬浮列车技术还具备更好的环境可持续性。
传统轨道交通技术通常依赖于燃油驱动或电力传输来提供动力，产生大量的温室气体和空气污染物。
相比之下，磁悬浮列车技术使用电磁场来提供动力，减少了对化石燃料的依赖和污染的产生。
电磁感应在交通运输中的应用 磁悬浮列车与磁浮车
电磁感应在交通运输中的应用磁悬浮列车与磁浮车电磁感应在交通运输中的应用：磁悬浮列车与磁浮车电磁感应是一种重要的物理现象，它广泛应用于各个领域，包括交通运输领域。
在交通运输中，尤其是轨道交通领域，电磁感应技术被运用于磁悬浮列车和磁浮车的运行和控制中，为人们提供了更便捷、高效、环保的出行方式。
一、磁悬浮列车的应用磁悬浮列车是一种运用磁力进行悬浮和推动的高速列车。
它利用了电磁感应产生的力与磁铁之间的相互作用，实现了列车的悬浮和运行。
首先，磁悬浮列车利用超导磁体和线圈之间的电磁感应，产生了强大的排斥力，使列车悬浮在轨道上。
这种悬浮方式相较于传统的轮轨摩擦方式，减少了能量损耗和噪音产生，提高了列车的行驶效率和乘坐舒适度。
其次，磁悬浮列车通过电磁感应的推动力，在轨道上高速行驶。
列车下方的线圈会受到轨道上的电流感应，从而形成一对磁极，与磁铁之间产生排斥力或吸引力，推动列车前进。
这种推动方式使得磁悬浮列车具有更高的速度和加速度，相较于传统的动力系统，更为高效。
磁悬浮列车的应用不仅提高了交通运输的效率和速度，还减少了对环境的污染。
其低能耗、零排放的特点，使得磁悬浮列车成为未来城市发展的重要交通工具。
二、磁浮车的应用磁浮车是一种运用磁力进行悬浮的城市公共交通工具。
它与磁悬浮列车相似，同样利用了电磁感应来实现悬浮和推动。
磁浮车的悬浮系统采用了轴承和电磁感应控制系统。
通过轴承和电磁感应力的控制，磁浮车能够稳定地悬浮在轨道上，减少了与轨道之间的摩擦，提高了行驶的平稳性和安全性。
磁浮车的推动方式与磁悬浮列车类似，利用了电磁感应产生的推动力。
磁浮车下方的线圈与轨道上的电流感应，产生了排斥力或吸引力，使车辆进行前进或制动。
这种推动方式使得磁浮车具有快速启动和制动的能力，相较于传统的有轨电车和地铁，更为灵活。
磁浮车不仅能够缓解城市交通拥堵问题，还能够提供更舒适、高效、环保的出行方式。
它的低噪音、零排放的特点满足了城市居民对交通环境的要求，为城市出行带来了革命性的改变。
高速轮轨和磁浮技术在沪杭城际间应用的比较
13沪杭城际高速轨道交通建设众所关注。
然而采用高速轮轨技术还是磁浮技术，将产生不同的社会、经济与技术影响。
高速轮轨与磁浮技术作为现代地面高速轨道交通，由于技术特点不同，其在一个地区的引入对该区域社会经济发展产生的影响将有很大不同。
１、磁浮技术作为交通历史发展的加速器，对推动社会进步有更明显的标志性效应磁浮技术作为当今人类最快速的地面交通，由于其更为先进的技术性能，以及更具时代性的创新特点，从根本上改变了地面轨道交通的既有模式，突破了人类现有地面大众公共交通运行速度框架，成为首个速度达到４００～５００公里／小时，并且仍有发展潜力的地面交通工具，成为中长距离城际之间可以与航空运输相媲美的有效交通工具。
可以说，磁浮交通技术是当今交通历史发展的加速器，磁浮技术的引入将大大加快交通历史的进步，作为高科技在交通运输领域的综合集成，它的应用必将带动尖端科学和高新技术产业的发展，极大地推动社会生产力，甚至影响人类社会的发展进程。
如果说１９世纪２０年代开始，以蒸汽机车铁路为代表的交通运输业的迅速发展，为资本主义经济的大发展创造了前提条件，那么，高速磁浮列车的应用，很可能成为开辟人类与资源、环境和谐发展新时代的火车头，进而推动社会历史的进步。
因此，就技术层面而言，由于磁浮技术对提高社会运行效率的巨大作用，磁浮技术的发展已经成为人类地面交通发展的分水岭，它的使用与推广对社会进步有重大的标志性推动效应。
比较而言，虽然高速轮轨也是先进的地面轨道交通工具，但由于高速轮轨技术发展较为成熟，自１９６４年日本首先引入高速轮轨技术建设新干线以来，在发达国家已经广为采用，对社会发展也起到了极大的推动与标志性效应作用。
然而，时过境迁，作为一项成熟的地面高速轨道交通技术，由于继续发展空间已经很小，而且在磁浮技术发展的巨大压力下，优势也不是很明显，因此在技术发展一日千里的当今时代环境，这一技术虽然仍有良好的应用价值，但要实现交通技术跨越式发展，对社会发展产生标志性的推动效应，特别是在我们这样一个发展中国家，显然难有磁浮技术那样的社会影响。
磁悬浮列车的原理与优化
磁悬浮列车的原理与优化磁悬浮列车（Maglev Train）是一种创新型的高速列车，其运行原理是利用物理学中的磁悬浮技术，即将列车悬浮在限定的轨道上，以达到高速运行的效果。
与传统的轮轨列车相比，磁悬浮列车的运行速度更高，安全性更高，且静音效果更好，是未来交通发展的趋势之一。
本文将从磁悬浮列车的运行原理和优化方面进行探讨。
首先，我们来看磁悬浮列车的运行原理。
磁悬浮列车与传统轮轨列车不同，它的基础结构是由轨道、车体和磁悬浮系统三部分组成。
磁悬浮系统是整个列车的关键，通过电磁力的作用，将列车悬浮在轨道上，达到无接触运行的效果。
与传统轮轨列车相比，磁悬浮列车运行时不需要摩擦，因此能够减少能量损失，同时还能减少噪音污染，提升安全性。
目前，磁悬浮技术主要分为两种，一种是电磁悬浮，一种是磁悬浮。
电磁悬浮技术是利用线圈产生磁场，通过电流变动来产生电磁力，以达到悬浮的目的。
磁悬浮技术则是利用超导体产生的磁场，超导体在受到低温条件下的冷却后具有超导性，由于超导体能量损失非常小，因此可以实现几乎无阻力的悬浮，使列车的速度更快，效率更高。
其次，我们来探讨磁悬浮列车的优化方面。
磁悬浮列车在使用过程中需要面临的问题比较复杂，例如强大的电磁场与轨道之间相互作用所产生的电动势，车体的稳定性和车速的控制等问题。
为了应对这些问题，磁悬浮列车需要通过优化来提高其性能和效率。
首先，列车的稳定性是关键问题之一。
由于列车在高速运行时，其稳定性和平衡性非常重要，因此需要研究改进其平衡控制系统。
该系统通过传感器检测列车的位置，然后用控制器来调整预设的悬浮高度，以达到平衡稳定的效果。
同时，还需要优化列车的车体设计，以减少空气阻力和振动，提高稳定性，减少对运行速度的影响。
另外，列车的控制系统也需要进行优化。
列车速度的控制对运行效率和安全性都非常关键。
一方面，要保证列车的最高速度不超过技术可达到的极限，以确保安全性；另一方面，要通过控制系统来提高列车的行驶平稳性，并且保证列车的加速度和减速度适中，避免乘客身体受到伤害。
轮轨系统高速列车与磁悬浮列车的主要技术经济比较
轮轨系统高速列车与磁悬浮列车的主要技术经济比较
邵丙衡;陶生桂;庄红元
【期刊名称】《机车电传动》
【年(卷),期】1997()2
【摘要】对２０世纪有轨交通领域中的两大最新成就——轮轨系统高速列车和磁悬浮列车的技术经济性能作了较全面的阐述和比较，得出这两种高速列车的优缺点和最佳的应用范围，最后展望了两者的发展前景。
【总页数】5页(P1-4)
【关键词】高速列车;磁浮列车;技术经济指标;轮轨系统
【作者】邵丙衡;陶生桂;庄红元
【作者单位】上海铁道大学
【正文语种】中文
【中图分类】U292.914;U292.917
【相关文献】
1.我国宜一步到位发展高速磁悬浮列车--先行建设宁沪杭甬高速磁悬浮列车线 [J], 王士兰
2.一种新的高速磁悬浮列车--瑞士真空管道高速磁悬浮列车方案 [J], 张瑞华;严陆光;徐善纲;武瑛
3.高速磁悬浮列车运行控制与传统轮轨列车运行控制的比较 [J], 吴丹
4.越过田野的磁悬浮列车：磁悬浮列车与传统高速列车相比具备很多优势 [J], 无
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磁悬浮辐射大吗
磁悬浮辐射大吗
磁悬浮技术主要指的是利用磁力对物体进行悬浮和运动的技术。
磁悬浮列车是其中应用最广泛的一种，它利用磁力将列车悬浮在轨道上，通过电磁力推动列车运行。
相比传统的轮轨接触方式，磁悬浮列车运行时没有物体直接接触轨道，因此摩擦和噪音都大大减小。
至于辐射问题，磁悬浮列车运行时不会产生与核能、X射线等有关的离子辐射，因为它的运行原理并不涉及这些能源。
然而，磁悬浮列车在运行过程中会产生一定的电磁辐射，这是由于列车和轨道之间的电磁相互作用引起的。
这种辐射属于低频电磁辐射，对人体健康的影响相对较小。
事实上，磁悬浮列车的电磁辐射水平通常低于国际标准限制值，对人体健康影响可以控制在安全范围内。
综上所述，磁悬浮辐射相对较小，不会对人体健康产生重大影响。
当然，在建设和运营磁悬浮系统时，还是需要遵守相应的电磁辐射标准，采取科学合理的防护措施，确保公众的安全。
磁悬浮交通系统设计及能效优化
磁悬浮交通系统设计及能效优化磁悬浮交通系统（Magnetic Levitation, Maglev）是一种使用磁力来使车辆离地行驶的交通工具。
与传统的轮轨接触方式相比，磁悬浮交通系统具有更好的平稳性、更快的速度和更低的能耗。
本文将探讨磁悬浮交通系统的设计原理及其能效的优化方法。
首先，磁悬浮交通系统的设计原理是基于磁悬浮力的运行方式。
该系统利用车辆和轨道之间产生的磁力相互作用，使车辆离地行驶。
在轨道上布置一系列的磁铁，产生恒定的磁场，而车辆则携带有相应的磁铁或电磁铁，通过与轨道上的磁场相互作用来实现悬浮。
为了使磁悬浮交通系统能够更高效地运行，对其能效进行优化是必要的。
以下是一些能效优化的方法：1. 减小空气阻力：由于磁悬浮交通系统的车辆离地行驶，空气阻力对其运行速度有较大影响。
因此，通过减小车辆前部和侧部的气动阻力来提高能效是一种常见的优化方法。
例如，通过改变车辆外形设计、布置空气动力学导流板等手段来减小阻力。
2. 降低磁悬浮力耗能：磁悬浮交通系统需要通过电磁或永磁来产生悬浮力。
为了提高能效，可以采用低能耗的永磁材料来替代传统的电磁铁。
此外，可以优化磁悬浮系统的控制算法，减少能量损耗。
3. 能量回收利用：磁悬浮交通系统在减速和制动时会产生大量的能量。
传统上将这些能量浪费在制动阻力上，但可以通过能量回收系统将其转化为电能进行再利用。
这种方式可以提高系统的能效，并减少对外部电力的依赖。
4. 路线和运行策略优化：通过对线路和运行策略进行优化，可以提高能效。
例如，避免车辆在上坡段运行，选择合适的行驶速度，确保能量的高效利用，减少能量浪费。
5. 采用清洁能源：考虑到磁悬浮交通系统的能效优化，使用清洁能源来供电是一个重要的方向。
通过使用太阳能、风能等可再生能源来为系统供电，可以降低对传统能源的依赖，减少环境污染。
综上所述，磁悬浮交通系统作为一种创新的交通方式，具有许多优势。
通过对其设计原理的理解和能效的优化，我们可以进一步提高其效能和可持续性。
中低速磁悬浮与轻轨、地铁的比较
中低速磁悬浮在城市轨道交通中的运用磁悬浮技术的研究源于德国,1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔提出了电磁悬浮原理,1934年他申请了磁悬浮列车的专利,1953年完成科学报告?电子悬浮导向的电力驱动铁路机车车辆?。
20世纪70年代以后,世界工业化国家经济实力不断加强,为提高交通运输能力以适应经济开展的需要,德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等兴旺国家相继开场对磁悬浮运输系统进展开发,并取得令人瞩目的进展。
磁悬浮列车与传统轮轨列车不同，它用电磁力将列车浮起，导向和驱动。
在运行时不与轨道发生摩擦，中低速磁悬浮列车〔时速小于200km〕在运行时发出的噪声非常低。
此外，磁悬浮列车还具有速度高，制动快，爬坡能力强，转弯半径小，振动小，舒适性好等优点。
在修建城市轨道交通线路的造价攀升的情况下，中低速磁悬浮线的性能价格比好的优势得以显示出来。
1 磁悬浮技术的种类目前，载人试验获得成功的磁浮列车系统有3种，它们的磁悬原理和系统技术完全不同，不能兼容。
〔1〕用常导磁吸式〔EMS〕进展悬浮导向，同步长定子直线电机驱动的高速磁浮列车系统。
以德国的TR〔Trans rapid〕磁浮列车系统为代表。
TR采用常规电导吸引的方式进展悬浮和导向，悬浮的气隙较小，一般为10mm 左右；由地面一次控制的直线同步电机驱动。
我国机场磁悬浮线就是引进的德国TR系统〔2〕采用超导磁斥式〔EDS)进展悬浮和导向，同步长定子直线电机驱动的高速磁浮列车系统。
高速超导磁悬浮列车以日本的ML系统为代表。
车上的超导线圈在低温下进入超导状态，通电后产生很强的磁场，列车运动时，超导磁体使线路上的导体产生感应电流，该电流也将产生磁场，并与车上的超导磁体形成斥力，使车辆悬浮〔悬浮高度较大，一般为100mm左右〕。
列车由地面一次控制的线性同步电机进展驱动，同步电机定子三相绕组铺设在地面线路两侧，无需通过弓网受电方式供电。
〔3〕采用常导磁吸式〔EMS〕进展悬浮和导向，异步短定子直线电机驱动的中低速磁浮列车系统。
中低速磁浮与轮轨交通信号系统的差异
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ＤＯＩ：１０．１３８７９／ｊ．ｉｓｓｎｌ０００—７４５８．２０１６—０６．１６１１Ｏ
中低 速磁 悬浮 是一 种新 型 的轨道 交通 ，具有 爬 坡能 力强 、转 弯半 径小 、噪 声低 等特 点 ，有 广 阔 的 市场 前景 。磁 浮交 通和 轮轨 交通 因构 造不 同 ，主要 存在 以下 差异 ：车 辆 的牵引 和制 动系 统分别 采 用 电 磁 场 和 机械 传 动原 理 ；轨 道 形式 分 别 采 用 Ｆ轨 和 工字 轨 ；受 电方式 分别 采用 接触 轨和 接触 网 ；道岔 分别 采用 钢梁 整体 转辙 方式 和工 字尖 轨转辙 方 式 。
收稿 日期 ：２０１５—０５—３０
制命令 。信号与道岔的接 口电路需作如下的考虑。 １．集 中控 制 方 式 ：道 岔 控 制 柜上 设 置专 用 开
磁悬浮列车原理
磁悬浮列车原理磁悬浮列车是一个系统，在该系统中，列车采用车上的超导体电磁铁与轨道上线圈之间产生的电磁互斥力使车体悬浮运行在导轨（与传统铁路轨道一样）上。
与传统的轮轨运输系统不同，磁悬浮列车靠无接触的电磁力而不是机械力来实现支撑、牵引、加速和制动功能。
由于几乎没有机械接触，列车可以以较小的噪音运行，但是时速却高达500公里。
磁悬浮系统依靠列车上的电磁体与导轨中的强磁性定片群之间的吸引力（使车辆运行）。
相对于传统列车来说，磁悬浮列车的推动系统不是安装在列车里，而是安装在导轨中。
长定子线群被分为断片区，各个区能独立开关，只有在列车通过该区时才有电力供应。
位于整个列车两侧的电控支撑磁铁将列车拉到安装在导轨下侧的强磁性定片群中。
位于整个车辆两侧的引导磁铁使列车水平悬浮在轨道上。
电磁系统确保（列车与导轨之间的）空隙保持不变（一般为10毫米）。
列车悬浮所需要的能量少于车内空调设施所需。
悬浮系统由列车上的电池供电，因而与推动系统无关。
列车在没有外部能量的状况下也能悬浮30分钟。
在运行时，列车上的电池可以由集成在支撑磁铁的线性发电机充电。
磁悬浮列车可以单轨或者双轨运行。
铁轨可以安装在地面，也可以用细柱上升。
导轨由钢铁或者混凝土构成，每节导轨长达62米。
为了改道，可采纳曲性道岔，这些曲性道岔由钢条组成。
这些钢条依靠机电制导装置，使其柔性弯曲。
低速道岔（长约8米），用于列车靠近站时的改道。
列车可以以100公里每小时的速度驶过道岔（在直线方向不减速运行）。
高速岔道（长约150米）用在哪些需要列车快速通过岔道的地方（道岔处时速为200公里每小时，在直线方向则不减速运行）。
磁悬浮列车不是由接触式轨道驱动，而是依靠长定子线性电机驱动，线性电机装在导轨内，运转类似于一个定子被切开然后绽开再装在导轨下方的旋转电机。
通电螺线管里的电流产生了一个移动磁场，这个移动磁场以非接触的方式驱动车辆，悬浮磁铁运动相当于励磁元件。
通过调整电流频率可掌握速度，而转变磁场方向可以以非接触的方式对车辆进行制动，由于这时已将电动机驱动转换成了发电机，制动产生的能量则以电能的方式转回电网中。
磁悬浮列车介绍及其利弊分析..
通电后，地面线 圈产生的磁场极性 与列车上的电磁体 极性总保持相同，
两者“同性 相斥”，排斥 力使列车悬浮 起来；
吸力式磁悬浮列车无论是静止 还是运动状态，都能保持稳定 悬浮状态。
电动机的“转子”布置在列车上， 将电动机的“定子”铺设在轨道上； 通过“转子”与“定子”间的相互 作用，将电能转化为前进的动能；
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列车头的电磁体（N极）被轨 道上靠前一点的电磁体（S极）所 吸引，同时被轨道上稍后一点的 电磁体（N极）所排斥；
列车前进时，线圈的电流方向就反 过来，原来S极变成N极，N极变成S 极循环交替，列车就向前奔驰；
（一般为1—10cm），因此运行 安全、平稳舒适、无噪声，可以实 现全自动化运行。
磁悬浮列车路轨的寿命是80年， 普通路轨只有60年。
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由于采用大气隙悬浮，即使车体 稍许不平衡，或车体与轨 道少许对 不准，或轨道上有冰雪之类杂物， 均不影响列车运行的安全性；
轨道上的直线同步电动机的 定子线圈实行分段供电； 只有列车经过的路段，才能接通电 源供电，杜绝了追尾撞车的可能； 在中央控制室统一操作，虽然端坐 一位司机，仅对顾客起安慰作用；
车静止时，没有磁场和铝环的切割 作用,车辆不能产生悬浮,只能像飞机 一样用轮子支撑车体.当车辆在直线 电机的驱动下前进,时速达到80公里 以上时,车辆才能悬浮起来；
磁吸型：
将列车悬起,悬浮的气隙较小,一般为 10毫米左右.常导型高速磁悬浮列车 的速度可达每小时400～500公里,适 合于城市间的长距离快速运输.
且按飞机的防火标准配置设施， 是一种高安全度的运输工具;
磁浮列车伸出两只“胳膊”，紧紧 将轨道梁抱住，实现了列车与铁轨一 体化，根除了出轨、颠覆的可能；
中国为何选择了轮轨而不是磁悬浮
中国为何选择了轮轨而不是磁悬浮？每当中国取得技术突破之际，总有人会拿外国最先进的技术与之相比较。
诚然中国目前在磁悬浮列车方面的技术成果和德国、日本依旧有一定差距，但已经取得的进步是显而易见的。
另外，就下一代轨道交替而言，磁悬浮并非唯一的选择。
12月8日，由中国铁建铁四院设计施工总承包的湖南长沙中低速磁浮铁路工程全线疏散平台铺架完毕，将于近期开通试运行。
每当中国取得技术突破之际，总有人会拿外国最先进的技术与之相比较。
诚然中国目前在磁悬浮列车方面的技术成果和德国、日本依旧有一定差距，但已经取得的进步是显而易见的。
另外，就下一代轨道交替而言，磁悬浮并非唯一的选择，长沙磁浮工程的意义更多的是技术储备和技术验证，以及积累运营经验，是国家两条腿走路的具体体现。
磁悬浮技术基本原理磁悬浮列车能抵抗地球引力，悬浮于轨道上，根据工作原理不同，可以分为常导电磁吸引式悬浮和超导推斥型悬浮。
常导电磁吸引式磁悬浮是电磁力主动控制悬浮，由车上常导电流产生的电磁吸引力，吸引轨道下方的导磁体，使列车浮起，再由直线电动机驱动前进。
具体来说，就是对置于导轨下方的悬浮电磁铁线圈提供电流产生电磁场，使之与轨道上的铁磁性导轨相互作用，利用他们之间的电磁吸力，使列车悬浮至一定的高度。
但由于电磁吸引力与气隙大小近似成平方反比的非线性关系——气隙减小会使电磁吸力增大，导致气隙进一步减小；而气隙增大则使电磁吸力减小，导致气隙进一步增大。
因此，这种悬浮系统本质上是不稳定的，加上这种列车悬浮的高度约10mm，必须通过精确快速的反馈控制，才能保证列车可靠稳定地悬浮。
德国的TR型磁悬浮列车就是电磁吸力型悬浮的典型代表。
超导推斥型磁悬浮列车是利用同性磁极之间相互排斥的原理来实现车辆悬浮的，其原理是在磁悬浮列车的车体上安装超导线圈或永磁，而在轨道上分布有按一定规则排列的8字形线圈，当列车以一定速度前进时，超导线圈产生的强磁场就在轨道的8字形线圈内产生感应电流，感应电流进而产生强大电磁场，在8字形下半环中形成推斥磁场——上半环中形成吸引磁场，使列车悬浮。
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价 术 范 （汀 ４ ９ ， 规 推 暂以 ｋ ｍ 为 区 频电 评 标 ， 技 规 》Ｈ ２１ ） 该 范“ 荐 ４ 作 居民 工 场 价 准 Ｊ 一８ ９ ／ Ｖ
推荐应用国际辐射 保护协会关于对公众全天辐射时的工频限值 ０ｍ ． Ｔ作为磁感应强度 ｌ 的评价标准” ，即 “ 高压输变电 工程在居民区 产生的工频电 场不能 超过 ４Ｖｍ ｋ ；磁感应 ／ 强度不能超过０ ｍ ， 电气化铁道的工频电场在Ｖｉ量级范围， ． Ｔ。 ｌ ， ／ ｎ 磁感应强度在１一ｍ ０ Ｔ Ｚ 量级范围，因此轮轨交流电气化铁道产生的工频电 磁场对人体无害． 我国 《 磁波卫生 环境电 标准》 Ｇ ９７一 ） 《 磁辐射防护 （Ｂ ５ ８ 及 电 １ ８ 标准》（ Ｂ７Ｚ ８ Ｇ ８ｏ一 ） ８ 规定了 环境电 磁辐射对于职业照射和公众照射的导出限值， 对正常自 然环境的电 磁波污 染及防治规定了 标准限 值，其中 对公众的照射限值规定见 表一、 表二。
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大城市交通高层学术论坛论文集
轮轨交流电 气化铁道产生的无线电噪声频谱分布在中频到甚高频范围内， 磁辐 其电 射干扰场强均在“ ｍ ／ ｖ 量级范围，显然对生存环境也无影响。 而直流城轨铁路电 压等级低， 受电时磨擦离线率低，因此该类铁路更不会对人体及 生存环境形成影 响。
【 关健词】 轮轨；磁悬浮；电 磁影响；分析
１引言 ．
目前大城市内 及城市之间可采用的地面交通工具有快速铁路、 高速公路、 城市轻轨、 地铁以 及中 低速磁悬浮铁路等，因具各自 的优势和规模在世界各国发展迅速， 除了 高速 公路外其余的 交通方式 基本以电力作牵引， 有电即有电 磁效应， 就有可能 产生电 磁骚扰． 当电 磁骚扰达到一定的程度即有可能对外界能 形成干扰和危害， 本文针对轮轨及磁悬浮 两种系统的电 磁影响作一分析。
３中低速磁悬浮系统的电磁影响 ．
中 浮系统的 低速磁悬 低噪音、 无公害、 无污染、 安全可靠、 维修费 用低、 旅行环境 舒适等优点日 益为人们所认识， 尤其适合于人口密 度高、 环境要求苛刻、 土地稀少的城 市轨道交通及短距离城际轨道交通，因此具有良 好的应用前景。中低速磁悬浮系统一般 为常导 磁悬浮列车， 其车辆驱动 及辅助 用电 通过地面直流供电 轨接触受电， 与城市地铁、 轻轨在供电系统 构成、 运行方式、 电力监控、 设备的维护与检修等多方面基本相同。 供电
的防护设计，避免杂散电流腐蚀城轨基础钢筋及扩散到系统外而变成公害。 ２２对人体及生存环境的影响 ．．
我国 气 铁道频率 交流电 化 采用的 是工频 ５Ｈ ，目 ０ｚ 前我国尚 针 无 对性的 工频电 磁场 限值。环境保护总局于 １％ 年发布了《０ｋ 超高 ９ ５Ｏ ｖ 压送变电 工程电 磁辐射环境影响评
３２对人体及生存环境的影响 ．．
磁场是列车悬浮和运行的主要动力， 在列车运行时，同时 存在着直流磁场和交流磁 场．根据技术要求，直流和交流磁场相互影响要达到最小， 使磁场全部运用在做功上， 效率才最高，因此磁场不向外扩散．德国Ｔ Ｒ型常导磁悬浮所作的测试，在客车箱内、
列车旁 上以 接靠 路的 站台 及直 近线 地方， 恒定磁 大 ０林， 磁场（一ｏＨ ） 场最 值１ Ｔ 低频 １ ｌｚ 最大 ５ 林 ， 频 值２ Ｔ 高 磁场 （ １ Ｈ ） ＞ ０ 小于１ Ｔ 但这些 ０ｚ “， 是采取了 磁屏蔽 使漏 措施 磁减
频率范围 （ ｚ Ｈ Ｍ ）
０１ ３ ．￣
电场强度 Ｖｍ ／
４ ０
磁场强度 （／ Ａｍ ）
０１ ．
功率密度 （／） Ｗｍ
４ ０
３ ３ ￣ ０
６ ７扩ｆ
１ ２
０ １／ ｆ ．７ 了
００２ ．３
１／ ２ｆ
０４ ．
３ ￣ ３０ ０ ００
３ ０ ￣ １０ ０ ００ ５０ １０ ０ ３ ０ ０ ５０ ￣ ００
表一
波 段
《 环境电磁波卫生标准》（Ｂ ７一８ 中容许的辐射强度 Ｇ９ ５８ １ ）
单 位
Ｖｍ ／
Ｖｍ ／
容许场强
＜０ １ ＜ ５
＜０ １
长、中、短波 超短波
微波
混合
网／ｍ ｃ，
Ｖｍ ／
按主要波段场强，若各波段场强分散则按复合场强加权确
定
表二 《 电磁辐射防护标准》（Ｂ７２８）中公众照射的导出限值 Ｇ８０一
２轮轨系统的电磁影响 ．
快速铁路、 城市地铁、轻轨都属于轮轨系列， 其中城际快速铁路一般采用的是单项 ５Ｖ ２ｋ 交流电 气化铁道；城市地铁、 轻轨则大多采用７０ 或巧ＯＶ直流牵引供电系统。 ５ｖ Ｏ ２１对有关设施的电磁影响 ．．
由于电 气化铁道供电电 压较高及系统的不对称性， 会通过磁性、 容性及阻性三种祸 合途径对平行接近的通信及广播线路等设施产生危险和干扰影响；同时，电 力机车或电 动车组受电弓 在运行中 随机离线 或跳跃产生的火花放电 造成的 无线电 脉冲噪声， 可能对 周边环境造成一 定程度的电 磁污染，对沿线某些电 磁敏感设备如中、短波无线收 信台、 开路电视接收 机产生干扰影响；此外，当电 力机车运行时， 钢轨回归电 流中的一部分可 能 通过油库专 用铁路线传导至油 库作业区， 使得作业区内 钢轨电 位升高， 形成了 车体与 加油鹤管之间的电 位差， 在发生点接触时 将产生电 火花， 就有可能引 起爆炸．因此在建 设交流电气化铁道同时必须对可能受影响的电 信线路、 无线电台站、 油库等设施采取有 效的防护措施。
大城市交通高层学术论坛论文集
轮轨系统与磁悬浮系统电磁影响的比 较分析
张育明
（ 铁道第四勘测设计院 湖北武汉 ４０６ ３０３ ）
【 要】本文 摘 通过分析轮轨及磁悬浮两种模式下的牵引特点， 分别从对设施的电 磁干扰及对人体 环境的电磁影响两方面作了阐述．轮轨交流电气化铁道由于系统的不对称性存在电 磁感应影响，同 时机车运行时弓网间的离线会产生电磁辐射影响；轮轨直流轨道交通由于利用走行轨作为回流轨， 漏泄入地的杂 散电流时沿线金属管道和钢筋将形成腐蚀；中低速 磁悬浮系统虽然供电系统与目 前地 铁系 统基本相同， 但是采用第三、四轨供电方式，则不会产生杂散电流。 无论是轮轨系 统还是磁悬 浮系 统，产生的电 磁场量值较小， 对人类生存环境都是安全、无害的。
等级 对 墓本不 感 响 但因 走行轨 低， 周围 产生 应影 。 利用 作 为回 流轨， 不可能完 缘于大地， 钢轨 全绝 直流城轨系统将不可 地 避免 产生杂散电 进 流， 而对沿线 地埋金属管道和结构钢筋 形成腐蚀，因 此在直流城轨设计时， 要进行杂散电 流
少到最 少后达到的目 标值， 全部小于或等于 《ｏｋ 超高 ｓｖ 压送变电 工程电 磁辐射 环境影 响评价技术规范》中 推荐值０ ｍ ，故磁悬浮系统对人体、 ．Ｔ ｌ 心脏起搏器及随身携带的 磁 卡完全没有影响。其与地球地磁、彩电、电吹风、电灶的磁场比较如下图所示，可见电 视机周围磁场的强度都比 磁悬浮列车里的磁场强度大得多；而由于供电电 压低， 低频电 场也特低，基本小于Ｉ ｍ，所以，综合评估可以认为对人体及生存环境基本无影响。 ／ ｖ
４ 页
【 作者简介】
张育明 铁道第四 勘测设计院电气化处 高级工程师 从事电 磁干扰防护设计 研究
５ ４
参考文献
１电 局 号 计 交 气 铁 的 磁 响 防 化 通 设 院 流电 化 道 电 影 及 护天 教 出 社 １ ３ 津 育 版 ，９ ９ 〔铁 ２ 道第四 测 计院 新建万 至 铁 对７ 所弱 验 地影 研究 ］ 勘 设 ， 州 宜昌 路 １ 磁实 基 响 报告， ０ ． ０ ２２ ０ １ ３ 科院 北 交 ［ 铁 、 方 大 电 化 道 电 接收 响的 报 ，９ ７ １ 气 铁 对 视 影 研究 告 １ ５ ８ ． ３ ［ 邵丙 陶 桂， 振， 磁悬 列 类 核 技 选 机车 传动 ９年 ３ １ ］ 衡， 生 倪光 论 浮 车的 型、 心 术与 型， 电 １ 第 期， － ９ ８
大城市交通高层学术论坛论文集
１０ ２ ０ １０ ００ ８ ０ ０
（１ 昌 ）Ｈ
６０ ０ ４ ０ ０ ２ ０ ０ ０
４小结 ．
４． ．无论是轮轨系统还是中 １ 低速磁悬浮系统， 对人体及生 境均不会产生有害影 存环
响
． 轮轨系统的交流电气化铁道由于供电 ４． ２ 方式的不对称及弓网间的离线会对周围有 线电 信及无线电 敏感设施产生干扰影响； 低速磁悬浮系统则不会对这些设施造成影 而中 响且也不会像城市轨道交通那样产生杂散电流。
３１对有关设施的电磁影响 ．．
中低速磁悬浮系统虽然供电系统设备与目前地铁与轻轨系统基本相同， 但是采用第
三、四 轨供电 方式，即 在导向 轨下方轨道梁侧面， 敷设两根一正一负 供电 上面通有 轨， ５ ０ ５ｖ １０Ｖ或 ７０ 直流电。城市轨道交通因 利用走行轨作为回流通道而产生的迷流，对道 床、 桥梁及地埋金属管线会造成腐蚀，中 低速磁悬浮系统则不会发生该问题。同时由于 电 压等级低且 对称性好， 不会对附近电 信线路等设备产生感应影响； 虽然采用电 受电 刷 接触供电， 于接触点位于导向轨下方轨道梁侧面， 但由 且几乎无火花产生，因此即 便有 磨擦，也不会对外界产生无线电辐射，因此附近的无线电敏感设施不会受到干扰。