高速磁悬浮铁路的争议

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京沪高速铁路项目的前期准备新世纪之初的1月1日，经济日报列举我国6项世纪工程：京沪高速铁路是其中之一。

修建京沪高速铁路，是沿线社会、经济发展的迫切需要。

这一项目的前期研究工作已进行了近10年。

国家有关机构和科研院所以及世界银行，对京沪高速铁路的可行性、主要技术方案及成本效益，组织过多项专题研究。

围绕项目开设的近3 00项攻关课题多已取得成果，为设计、评估和立项提供了科学依据。

与此同时，铁道部开展了勘测设计工作，并已完成初步设计。

我国在高速铁路方面，已有较充分的技术储备和潜力，只需进一步引进、消化吸收少量国外高速铁路的设备、技术和部分关键零部件，就具备了建设具有大量自主知识产权装备的京沪高速铁路条件。

1996年和1997年，铁道部先后向国务院和国家计委上报了预可行性研究情况报告和项目建议书。

计划2000年立项，2008年建成。

据测算，京沪高速铁路工程总造价将达到1000亿元人民币，设计平均时速为250公里(最高时速350公里)，列车间隔设定为4分钟，每天110-120对，一列车可载客1000-1200人，每天运送22万人次。

全线票价将为飞机票价的50%到60％。

如果中途不停靠，运行时间将从原来的14个小时缩短到5个小时，与乘飞机相去不远。

加上高速列车的安全性有口皆碑，因此应该说“新干线”具有相当的竞争力。

铁路部门当时估计，京沪“新干线”将在1 5年内收回全部投资。

自1998年9月起，中国国际工程咨询公司受国家计委委托，对京沪高速铁路项目进行了评估，并对可行性报告作了肯定的评价。

京沪线的“轮轨”方案和“磁悬浮”方案之争
就在项目等待最后拍板的时侯，1998年6月，中科院何祚庥、徐冠华和严陆光三位院士对京沪高速铁路项目提出了截然不同的观点，主张以时速500公里左右的“磁悬浮”列车取代“轮轨”列车，认为中国目前还没有建设高速铁路，航空客运和高速公路也处于初期发展阶段，交通结构调整的代价远比发达国家小，因而可以“实现技术跨越”，将高速磁悬浮列车系统作为中国有轨交通首选方案。

一场持续两年的大辩论由此展开。

为此，中国工程院，中国国际咨询公司都组织了论证，并去德国和日本考察，共同的结论是：高速磁悬浮系统目前尚不具备工程的可行性，也不适应京沪线的客流特点，京沪高速铁路宜采用轮轨技术系统。

但是磁悬浮方案并没有就此搁置。

经国务院有关部门同意，在上海先建设一条高速磁悬浮示范运营线。

“2000年3月，科技部高新技术发展与产业化司和德
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国柏林磁悬浮高速列车国际股份有限公司就磁悬浮列车技术合作事宜签署了意向书。

这表明，时速可达5 00公里的德国Transrapid 高速磁悬浮列车正在启动驶向中国”(新浪网2000.3.3 )。

但就在这一意向书签字前的一个月(2000.2.5)，德国政府及有关方面正式宣布放弃论证了7年之久的柏林-汉堡高速磁悬浮铁路运营线计划。

我国领导人去年在访问德国和日本时，也对高速铁路问题表示了关心，尤其对德国磁浮列车技术表示出极大兴趣，认为是“成熟的，可以应用的”(新浪网2000.7.7 ChinaByte)。

但在和日本的谈判中，日方公开表示，日本在自己的磁悬浮技术还不成熟时，不会向国外提供这项技术。

同时，日本一直对中国的京沪高速铁路感兴趣。

19 99年已故小渊惠三首相访华，表示日本愿意出售最先进的(轮轨)新干线技术，提供建设资金，希望拿到京沪高速铁路项目。

高速列车和磁悬浮列车
一般称最高商业运行速度大于200 世界上第一条高速铁路是日本的东海道新干线，于1964年10月1日正式通车，速度210公里/小时。

日本新干线的成功刺激了欧洲高速铁路的发展。

欧洲的科技界在当时有一种观点，认为轮轨列车其极限为270公里/小时左右，超过该速度，轮轨之间将失去牵引力，必须寻求替代的驱动原理。

日、德、法、美、加等国，曾相继开展过轨道车辆的喷气推动，直线电机推动(即电磁力推动)研究。

于是，1922年由德国人赫尔曼·肯佩尔提出的，利用电磁悬浮原理与直线电机驱动相结合形成车辆的设想，开始受到关注。

德国在其“高运力快速铁路研究”项目计划中，同时考虑并开展了轮轨高速铁路和磁悬浮技术的研究。

法国于1972年用TGV001号燃气轮驱动的机车，创造了运行速度达318公里/小时的世界记录，而且未见失去轮轨粘着牵引力的迹象。

于是法国退出了与德国合作研究磁悬浮列车计划。

接着，美国、加拿大、前苏联和英国等都相继放弃了磁悬浮技术的研究开发工作。

德国于1985年将轮轨式试验型ICE 列车交付联邦铁路；在新建高速线上最高运行速度达到317公里/小时。

德国于1971年造出第一辆常导磁悬浮原理车TRO1，日本于1972年造出第一辆超导磁悬浮原理车M L100以来，经过30年的改进研制、开发，同样得益于电子和计算机控制技术的发展，磁悬浮列车终于在近期向实用化迈进的道路上，得到比过去较快的发展。

但是，德国和日本各自花费以十亿美元计的金钱，分别发展了不同类型的高速磁悬浮系统。

德国发展了常导型(TR 系列)；日本发展了超导型(ML 、MLU 、MLX 系列)。

它们的悬浮原理和系统技术完全不同，绝对不能兼容并存。

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一位日本专家说：“如果在当时轮轨高速铁路达到了现在这样程度，恐怕日本就不会有人去研究高速磁悬浮技术了。

”一位德国西门子公司高层管理人员说：“西门子20年来既成功开发了I CE 高速列车和高速铁路运营指挥系统，又同时开发了高速磁悬浮列车和控制系统，但也正因为这个原因，使德国的高速铁路进展比法国晚了10年。

”(本节引用臧其吉, 人民铁道报2000.7.12 )
磁悬浮列车技术和经济的可行性
世界上磁悬浮列车的商业运营，只有英国伯明翰市内一条不足1公里的低速磁浮线。

由于故障率高，不便保证安全运行，已于1996年关闭。

因此，当前磁悬浮铁路的论证还没有工程应用的实例供借鉴，已有文献所引用数据，基本上来自于德国柏林—汉堡磁浮线计划的预测数据。

德国政府于1992年7月决定将柏林—汉堡线作为磁悬浮列车第一条应用线纳入交通计划；该线全长292公里，预测运量1450万人，计划投资98亿马克，(后又追加30亿马克)，1 998年开工。

经过长达7年的争论和反复，2000年德国最终放弃了这一计划。

根本原因是工程技术不成熟，投资太大，风险太高。

德国曾花费巨资建成30公里磁浮试验线，现仅能供展示之用。

德国有人对此评论道：“这是一个奢侈的游戏”，“从实验样车阶段便可直接送入博物馆”。

1998年8月，在全程270公里的悉尼—堪培拉线竞标中，德国提出的磁悬浮方案，投标价格比法国的ＴＧＶ高速轮轨还要低，但澳大利亚出于对风险的考虑，最后还是选择了ＴＧＶ高速轮轨技术。

磁悬浮技术的“优点”
那么，磁悬浮列车在技术上有什么优点？“支持派”的意见一般认为，由于轮轨高速列车受轮轨支承和受电弓供电的限制，提速潜力有限，而磁浮列车是与地面无接触、不带燃料的地面飞行，提速潜力大。

所以磁浮列车有以下优越性：
速度快：轮轨高速列车最高时速300-350公里，常导磁浮列车时速可达400-500公里，可与民航竞争。

因为300公里/小时的轮轨列车，在700公里内具有对民航的竞争优势，而5 00公里/小时的磁浮列车，在1500公里内具有对民航的竞争优势。

加速减速快，爬坡能力强。

能耗低：德国TR 磁悬浮列车时速500公里时，座公里能耗为飞机的1/3至1/2，比汽车小30%。

时速300公里时，座公里能耗与ICE ３高速轮轨相同速度时相当
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(另一说节省2 8%)。

维修省：磁浮列车维修集中在电子技术方面，不需大量体力劳动。

舒适性好，震动小。

污染小。

噪音小。

支持磁浮方案的严陆光院士也承认，磁悬浮列车有以下问题：
兼容性差：磁浮车与轮轨铁路间要出站换乘，不方便。

运量比轮轨列车小，但这是任何一种新技术与传统技术比较时通常遇到的情况。

投资大：高速磁悬浮线路的投资，比高速轮轨铁路高1.2-1.5倍。

但前者的速度却比后者要高出50-70%，“这样比较，其实是一个优点”。

而且，高速磁悬浮铁路体系的发展将带动当前众多高新技术前沿的发展。

这些高新技术本身又将形成新兴产业，对经济发展发挥重要的作用。

(参见严陆光2000)
反对磁浮方案的专家们对以上各项“优点”，几乎逐项作了反驳。

关于速度优势问题：首先，磁浮列车并非唯一能达到时速500公里的地面交通工具。

例如法国轮轨高速列车试验运行的时速曾达到515.3公里，没有出现失去牵引力的现象，运动力学指标安全，即还有提高速度的可能。

一些专家指出：地面交通时速不宜超过400公里，这应是一个基本的概念。

喷气客机的起飞速度是每小时350公里。

地面列车时速一旦达到500公里，有93 000)
关于能耗低：这完全是“假说”。

据德国发表的文献分析，计算磁悬浮列车能耗是相同速度轮轨能耗的1.24倍以上。

而且，德国ICE 轮轨列车的座公里能耗，比日本高速轮轨列车高4 3%。

轮轨列车机械摩擦阻力为已知，一般大约为每吨重量1公斤左右，而磁悬浮列车尽管没有机械摩擦阻力，也存在悬浮和导向耗能、导磁涡流产生的磁摩擦阻力、线性电机的行车阻力耗能和气隙损耗等等，这些都还有待测定。

关于维修省：磁悬浮系统虽然没有轮轨接触，但车、线之间配合关系非常严格，可以说是一个非常精密的系统。

实际运营线要比试验线情况复杂得多，维修技术应比轮轨系统复杂得多。

所以，德方提供的维修工作量和维修费用比例，根据明显不足。

关于舒适性，也要打个问号。

比如，磁浮线弯道超高，架设支承梁要用混凝土浇灌定位，无法调整。

运营中如果要改变行车速度，旅客乘坐的舒适度无法保证。

特别是当两列磁悬浮列车各以5 00公里的时速会车时，相对速度接近音速，会出现极大的气压波，如何保证车体的平稳性和旅客的舒适度，如何规定会车时速，都是有待研究的问题。

日本专家提出磁悬浮不能实用化的原因之一是舒适性问题，特别是纵向加减速度超过了舒适性标准的要求。

关于噪音小。

从德方提供数据可知，时速200公里以下时，磁浮车的噪声比轮轨车低，在300公里时二者相同，到500公里时，噪声达到100分贝，属于不能允许范围.。

如果为控制噪声把时速控制在300公里以下(特别是在人口稠密的城镇
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地区)，那么磁浮列车“速度高”的优越性，已经大大地打了折扣。

磁悬浮列车投资大，维护成本高
磁悬浮列车的工作原理，是一个展开成数十百公里的巨大的电机系统。

它要求“定子”(路轨)和“转子”(列车)之间的配合十分精密，控制系统十分复杂(沿线每400 但是，力主上磁浮列车的何祚庥院士对此却有独到的见解。

他认为，磁悬浮列车在经济和工程两方面“有无可比拟的优越性”：
投资省：据德国柏林—汉堡设计方案，“双线轮轨式高速列车公里造价是3400-5000万马克(依地面的不同复杂程度)；而双线磁浮列车是2900万马克”。

(注)
车轨寿命长：“磁浮列车路轨寿命80年，轮轨列车轨道、地基寿命60年；磁浮列车车辆寿命35年，轮轨列车20-25年”。

维护费低：磁浮列车的年运行维修费仅为总投资的 1.2%，而轮轨列车高达
4.4%。

磁浮列车和轮轨列车有等同的客运能力。

将上述优点综合，磁浮列车的运行、维修成本大约是轮轨高速列车的1/4。

所以，“二者每座成本之比为1∶2.8。

(一般来说，路轨和土建费用约占了总投资的60％)”。

(何祚庥 2000)
但是，何院士所引用有关投资的数据完全是“笔误”。

据德方提供数据，柏林—汉堡线如按轮轨高速方案，每公里固定设施造价是2540万马克；而原计划的柏林—汉堡磁浮线原9 8亿马克的投资中，89亿是线路、车站和运行设备等固定设施建设费，平均每公里造价是3100万马克，再加上拟追加的30亿，每公里造价将达到4100万马克。

关于维护费：据法国实际统计数据，高速轮轨铁路的线路维修费为每公里每年6万法郎，为建设投资的0.24%，不到德国专家所报的磁悬浮铁路维修费(1.2%)的1/5。

把投资和维护两方面费用相加，所谓磁浮和轮轨“二者座成本之比为1 ∶2.8”之说是根本不成立的。

日本山梨磁浮试验线及车辆的造价都是新干线的3倍左右(马大炜，2000访问山梨试验线日本专家介绍)。

有专家指出：构成磁浮线路的桥梁是普通路基的4-5倍；磁悬浮的承载轨道是长定子铁芯，驱动装置是沿线路铺设的长定子绕组，还要加上导向钢轨和迫降轨道；庞大的道岔及复杂的转辙装置，复杂的供电设备，所以它的总造价约是轮轨铁路的2 -3倍，而且难以降低。

至于“磁悬浮列车占地省”
“运力和轮轨一样”等说法，也都是似是而非的。

磁悬浮在工程上的先天不足 有专家进一步指出，磁浮系统自身的结构，决定了它缺乏工程可行性和实用价值：
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磁悬浮列车不能形成一个通用的运输系统。

不兼容，无法调整。

磁悬浮列车相当于“电机”的转子，它必须与它的“定子”——展开铺成道路的电磁绕组构成一个固定形式、固定功率和能力的运输系统。

它不但不能与其他运输系统兼容，一种磁浮列车也不能与另一条磁浮线路兼容。

这样一来，一条磁悬浮系统设计建成，它的车辆载重、列车长度、行车密度和运行速度从而运输能力便不能扩大或改变，否则，整个造价昂贵的…电磁道路‟将拆去重建。

这使它只能适用于点对点的直通客流。

磁悬浮线路道岔结构庞大而复杂，可靠性不能保证。

轮轨铁路通过钢轨道岔实现列车的转辙。

磁悬浮列车的轨道由钢梁或混凝土梁构成，道岔只能移动整梁，实践中用8台液压千斤顶，以约50吨的转辙力使数百吨重的梁移动数米行程，而且转辙后锁定困难，可靠性差。

而运输组织必须要采用大量道岔，因而不但工程造价高，运输可靠性更难以 此外，磁悬浮列车车站的设计、与现有铁路系统交叉对铁路运输的影响，以及磁悬浮列车将如何组织运输，如何计算它的运能等这些交通运输的基本问题，日本和德国人尚未考虑。

磁悬浮列车实际运营的安全可靠性尚未得到验证
安全是高速运输工具的前提条件。

轮轨高速铁路的安全性是得到保证的，磁浮列车如何呢？有人说磁浮列车的安全性“分别比飞机、火车和汽车高20倍、250倍和700倍”，这是不负责任的说法。

专家指出，日、德两国在磁浮试验列车安全方面的研究，还没有达到工程上可靠的程度。

日本的超导磁浮列车，刚完成其计划中的技术可行性验证，其中关键是安全问题，包括高速制动、耐久性。

他们计划继续 5 年试验，才能进行是否实用化的评估。

而德方对磁悬浮系统的导向控制系统与列车的横向动力稳定性的关系，缺乏说明。

为解决常导磁浮列车的安全可靠性，只能靠一个线圈失灵了，另一个顶上的“冗余设计”来保证安全。

此外，只有单线试验经验，没有进行会车的复线试验条件。

双线会车情况怎样，一旦发生故障，如何组织运输等等问题，还不能回答。

“令人吃惊的是，在日本因为超导磁悬浮技术还不完全成熟而不敢投入实际运用的情况下，德国竟然将其更不成熟的常导磁悬浮技术推销到中国来”(马大炜，人民铁道报2000. 7.12)，同时德国又在国内大力发展轮轨高速列车。

日本不愿意向我转让超导磁浮列车技术，主要还是他们不认为自己的技术已经成熟(拟建的东京—大阪磁浮运营线，是高速干线的补充而非主流)，说他们是技术“保守”，还缺乏根据。

磁浮运输在中国的经营风险有多大？京沪间“点对点”直达磁浮铁路能满足沿线巨大客运需求吗？
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由于拟议中的柏林-汉堡磁浮线存在造价高、运量小的问题(磁悬浮运输是“点到点”方式，运量势必不足：轮轨式高速铁路沿线停站多，与普通铁路兼容，吸引客流方便)，其必然的结果是经营风险过高。

预计柏林—汉堡线每年将亏损7 000万马克至1亿马克。

在预计连年亏损的情况下，偿还近130亿马克巨额投资更是无从谈起。

“造价高和运量不足必将导致票价提高，磁悬浮列车运营时的实际票价将是航空票价的1.8-2.4倍，与高速列车相比则要高出3-4倍，这样将大大影响旅客的承受能力。

…由于政府修不起，经营者赔不起和老百姓坐不起而使其经济活力降为零”。

(吴玉树2 000)
“支持派”提出这样的理由：德国不用磁悬浮这项新技术而要向中国推销，是因为德国地盘小，客流量少，而中国地广人稠，磁浮列车可以显示其经济性。

比如用在京沪高速铁路上就会有效益。

但也有专家指出：中国的运输市场需求根本就不是几个大城市间的客流，例如京沪两地的直达旅客，只占京沪线旅客量总数的5%(不到周转量的20%), 高速磁浮铁路的“点对点”运输无法吸引中途旅客，能解决京沪沿线日益增大的客运压力吗？如果只为满足京沪两地旅客的快捷直达旅行要求，岂不违反了“适应沿线社会经济发展需要”的初衷？所以，说“磁浮铁路能适应中国客运市场”，也是有很大问题的。

况且，磁浮和传统轮轨两种运输系统的交叉，还可能影响原有铁路系统运力，综合评价，是否合算？
日本向我国京沪高速线推荐轮轨技术时，理由也说得很清楚：高速磁悬浮系统的造价是高速轮轨铁路的2倍(京沪高速轮轨铁路每公里预算约1亿人民币)，能力是轮轨铁路的一半，而票价是轮轨的3 -4倍。

上海浦东磁浮试验运营线存在的问题
2001年1月23日，上海磁悬浮快速列车工程设备供货及服务合同签字仪式在上海举行，上海磁悬浮交通发展有限公司、德国西门子公司、蒂森高速列车公司代表分别在合同上签字。

上海磁悬浮快速列车工程将正式启动。

这条线路西起地铁2 号线龙阳路站，东至浦东国际机场，全长33公里(实为30公里--编者)，设计最大时速430公里，单向运行时间8分钟。

预计2003年初建成试通车。

它又是一条旅游观光和示范运行线。

(新民晚报2 001.1.23 杨俊)
按设计，远期(2020年)列车编组8辆，每列载客860人，高峰小时可发6对列车，运输2×5160人。

按每天运行十八小时计算，最大年运量7500万人次。

上海磁浮线是为京沪磁浮高速铁路作准备的试验线。

它“可为我国尽早建设长距离实用线路打下坚实基础。

从德方看其意义就更为明显。

据透露，上海磁悬
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浮项目签订后，将使德国企业有机会争取到价值 3 00亿美元的和约(同)。

” (2001.1.5 北京晨报 张晓莉)
但是，这条线路无论从上海市区交通角度还是京沪线“示范”角度，都有很大的问题。

专家指出，对于解决上海地区交通问题，30公里长的线路，没有必要取430公里的时速，显然在技术经济上是不合理的。

在工程上，由于赶施工期，可能会面临不少问题。

例如上海是典型的软土地区。

而德国人没有在软土地基上建设磁浮线的经验。

磁浮轨道要求高度的“平顺性”，就要求严格控制地基的沉降及其沉降速率。

城市交通的特点之一是站点多。

而高速磁悬浮的“点对点”特性，使可行性分析中对“大客流量”的预测成为“一厢情愿”。

费用问题。

上海市原计划投资总额是52亿人民币，其中含购买德国设备费用3.2亿马克。

据透露，德国方面的设备报价为24亿马克。

经过反复讨价还价，后来“砍”到12.9 亿马克。

但降价的条件是降低技术水平。

原来设想时速达到505公里(弄个“世界第一”，其实505公里也不会是世界第一)，结果时速降为430公里。

于是，上海磁浮线的总造价从52亿，增加到92亿。

这还没有包括沿线拆迁费和浦东机场车站的建设费。

专家们认为，算总帐可能要120亿。

这样，平均每公里造价达到4亿，等于京沪高速轮轨方案每公里投资的3 -4倍。

单程票价预定为50元。

按上海预计的客流量，收回投资应该是没有问题的。

但中国国际工程咨询公司对此并不乐观。

如果不能达到预期客流量，势必出现亏损。

要抬高票价，一旦比“打的”还贵，就更缺乏竞争力。

这个世界上第一条高速磁悬浮商业运营线，将是上海一道新的“亮丽的风景线”，还是最终成为一场“奢侈的游戏”，“直接进入博物馆”？尚待实践检验。

尽管代价昂贵，它是否能为京沪线的磁浮方案提供“试验”？有专家认为：30公里的长度，不足以解决长距离干线采用高速磁浮技术的可行性问题，因为它不具备长大干线运营试验的条件。

比如：不同种类列车的越行问题，时速5 00公里时列车交会问题(双线间距、列车密封性、外形等等)，道岔及所有轨道部件疲劳寿命问题，多列车运行组织、调度指挥、事故故障处理等等一系列问题。

“磁悬浮”方案的意见归纳如下：
高速磁悬浮技术与高速轮轨技术相比，前者在技术上和工程实用性上还不成
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熟，安全可靠性问题尚待解决；造价和维修昂贵；应用范围只限于大城市“点”与“点”之间客运；作为飞机和火车之间的新技术，速度赶不上飞机，运量赶不上火车，市场适应面狭窄，运营风险高。

总之，技术不成熟和经济性差，注定了它在与航空、铁路竞争中只能处于劣势。

更重要的是，用这种不成熟的“点对点”运输方式，无法缓解京沪沿线巨大的客流压力。

花费比轮轨铁路高数倍的巨大投资，却难以得到需要的经济社会效益。

面对世界高速铁路发展的主流，面对我国高速磁悬浮研究一片空白的情况，我们应保持清醒的头脑，不要贸然让磁悬浮列车驶向中国京沪高速铁路。

已经进行近10年论证研究、正在等待立项审批的京沪高速铁路建设项目，不能无限期地受到“轮轨”与“磁浮”之争的干扰。

这样大的项目，从立项到开工准备时间起码需要两年，时间就是金钱，耽误不起。

因为立项越晚，铁路选线越难，造价越高。

98年评估选线时，就涉及大量与高速公路选线冲突的谈判。

这样耽误下去，不仅好的线路被占用，而且沿线地价逐步升高，所需拆迁费用也将不断上升。

“轮轨”与“磁浮”之争，不仅是专家们之间的学术之争，而且是关系到21世纪中国高速交通运输战略的重大问题，是对国计民生影响深远的重大问题，有必要说清楚。

(高梁整理)
注： 何祚庥院士对“为什么磁悬浮列车反而投资省”的解释是：
“轮轨列车是由电动机产生旋转动能，通过机械传递转化为车轮的动能，由轮轨间的摩擦力转化为列车前进动力。

磁浮是通过直线电动机，直接将电能转化为列车前进的动能”；
“轮轨机车上的“点接触”带来了巨大的持续的冲击压力，…磁浮列车…却是定子和转子间的“面作用”，两者的冲击压力比是5000∶1！…前者的钢轮钢轨，…要求极高的安全系数，磁浮高速列车中，这一冲击应力负荷问题，可以轻松过关。

” 而且“由于磁浮列车的脉冲冲击压较小、自重较轻，所以更便于高架运行”。

(何祚庥 2000)
第一点解释不是工程的解释。

关于第二点解释，有专家指出：这是用来“骇人听闻”的违反科学的宣传。