磁悬浮列车研究及应用
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磁悬浮列车研究及应用
磁悬浮列车:未来城市交通理想的模式
世界各国的实践证明:要想依靠无限制地扩大城市道路供给系统来解决城市汽车交通问题往往事倍功半,未来的理想交通模式在哪里呢?磁悬浮列车技术的研制成功令人眼界大开,这种集约型的、与环境协调的城市公交系统不愧为人类智慧的结晶。现在就看这个世界上哪个城市能够先走一步了。
列车悬浮在轨道上
磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的高速列车系统,时速可达500千米以上,是当今速度最快的地面客运交通系统。磁悬浮列车具有速度高、能耗低、噪音小、启动速度快、安全舒适、低污染、维护少等一系列优点。实验证实,磁悬浮列车在时速500千米速度下,每座位的能耗仅为飞机的1/3至1/2、汽车的70%;安全性是飞机的20倍,轮轨列车的250倍,公路系统的700倍。
日本、德国自60年代以来,已对磁悬浮列车进行了大量的研究和试验,耗资数十亿美元,总体技术已趋成熟。可是日德迄今迟迟未能投入商业营运。
日本德国抓紧试验
德国于1980年建设31.5千米长的试验线,1987年开始载人试验,总共安全运行38万千米。
日本在80年代后期拟定了从东京至大阪长500千米、时速500千米的磁悬浮列车运营线计划,后建成了长18.4千米的山梨试验线,无人行驶时,时速为550千米,有人行驶时,时速达531千米,效果良好。
在东京以西一条长18千米的试验轨道上,磁悬浮列车每天都在行驶。它的名字叫作Maglevs,即Magnetic Levitation(磁悬浮列车)的简称。磁悬浮列车集先进电脑控制、低温学及超导磁铁的技术于一身,以求达致超高速的旅程。
在一次示范行驶中,由日本铁道技术研究学院开设的山梨试验中心总经理鹤贺齐说,该中心消耗将近40年时间、投入3000亿日元(约合28亿美元)政府资助金及进行了10万千米试验路程作为有关技术的研究,现已证实利用磁悬浮列车技术作为商业客运工具是可行的。现在,他们更有应用和发展的机会:日本政府正考虑开设往来东京和大阪的第二条铁路,以应付日本最繁忙行车线的需求,因为每天穿梭上述两大城市的新干线火车已经到达饱和的状态。
昂贵是唯一弱点
鉴于磁悬浮列车依靠尖端科技,它的唯一弱点就是:非常昂贵。根据日本有关部门最保
守的评估,兴建磁悬浮列车铁路的成本较新干线高出两成,而新干线列车每千米轨道相当于1亿美元,即新干线的总成本为600亿美元起。经营磁悬浮列车的成本将为新干线的两倍。
经营东京-大阪路线的日本中央铁道公司表示,假如政府支持该项计划并拨款资助兴建,他们便会采用磁悬浮技术操作第二条铁路线。这家由国家部分持有股权的公司认为,磁悬浮列车是有赚钱潜力的计划。迄今为止,东京-大阪路线是日本最赚钱的铁路线,日本中央铁道公司相信,以其450千米时速的惊人条件及较短的路程,磁悬浮列车可以高价推出。日本中央铁道公司承认,政府的资助是兴建磁悬浮列车行车线的关键。
德日为何没有商业运营
到目前为止,日本与德国还没有一条正式的商业运营线路。既然技术成熟,为什么这两个国家都不上商业运营线呢?一些专家说,主要不是磁悬浮列车本身的技术原因,而是其它非技术因素,比如,政府与企业如何协调、投资方式与渠道等。
德国高速运输干线财团在开发已经告吹的汉堡-柏林铁路线时,便采用了较为传统的磁悬浮列车技术——利用通过列车上和路轨旁边的线圈的电流产生电磁场推动。然而,利用这种方法需要通过电力接驳器不断为列车提供电力,并倾向限制列车有可能达到的最高车速。虽然这种技术已经是比较精简,成本也相对较低,但对德国政府而言,仍是不堪负荷。由于成本过高的原因,这个计划今年年初被取消了。
日本自1962年就展开对直线电机悬浮方式列车的研制工作,之后,又根据日本多地震、多台风、多雨雪等自然特点开始研制功率更大、速度更快、抗环境干扰更强、悬浮高度为10厘米的超导磁悬浮列车。至1999年4月,随着在日本山梨县进行的5节车辆时速552千米、荷重270人分编组运行试验成功,日本超导磁悬浮列车的基本研制计划已接近尾声,具备了转入商业性营运线路开发建设的基本条件。然而,日本兴建第二条连接东京和大阪的高速铁路计划仍然悬而未决。尽管日本政府已成立了一个专责工作小组去研究兴建磁悬浮列车的需要和可行性,但土地需求这一棘手问题仍旧未能解决,当地政府仍受到不少压力,一些地区势力并不认同兴建磁悬浮列车的价值。
中国先吃“螃蟹”
2003年磁悬浮列车驶进上海
德国磁悬浮高速国际有限(TRI)公司为上海兴建了连接陆家嘴龙阳路至浦东国际机场35千米磁悬浮高速列车。
据德国一份商业周刊消息透露,德国提出的建议方案,是全列车由3节车厢组成,造价在8.9亿欧元,磁悬浮路轨本身造价在5.1亿欧元,设计速度每小时500千米,全路段只须7分钟。
2003年,上海建成中国乃至世界上第一条商业化运营的磁悬浮列车。
上海确定,首列磁悬浮列车示范运营线定于浦东国际机场至市区龙阳路之间,总长35千米。1876年,中国第一条铁路——淞沪铁路在上海诞生;2000年,中国第一条城市高架轻轨——明珠线在上海建成;2003年初,中国第一条磁悬浮列车又在浦东飞驰。历史又一次选择了上海。1989年,上海市修订城市发展总体规划,确定了城市轨道交通网络方案。
磁悬浮列车的建设,为这一交通网络增加了新的形式。
先引进再攻关
我国专家从1996年起就对磁悬浮列车的应用开展了研究。结论是,在经济发达地区,可以打破常规,跨越轮轨高速铁路的发展阶段,直接建设与应用磁悬浮列车系统,以缩短我国与国外现代交通技术的差距。具体来讲,可首先在加强与外国技术合作的基础上,争取外援,先建一段试验示范线,开展引进、吸收与消化,然后组织自主攻关,掌握整个系统的规划、设计、建设与运营管理。
据有关专家介绍,上海浦东高速磁悬浮列车示范运营线包括:一条从浦东国际机场到市区龙阳路长约35千米的双线、高架磁悬浮铁路,与穿越黄浦江的地铁二号线衔接;初期引进德国高速、常导型的最新磁悬浮列车3列,每列为3辆。加上其它一些设施,投资60亿元。投资来源采用政府、社会、海外三方合作的办法解决。