快速軌道交通

軌道交通(5張)

磁懸浮、高速鐵路等屬於城市間（城際）軌道交通，而地鐵、輕軌、有軌電車等屬於城市內軌道交通。按照運載客流量大小，軌道交通分為大運量、中運量和小運量。大運量單向每小時可運送3—6萬人次，如地鐵和城郊鐵路客運交通等。中運量單向每小時可運送1—3萬人，如輕軌、單軌、磁懸浮等。小運量單向每小時可運送1萬人左右，有軌電車就屬於此類。懸掛式單軌列車在空中行駛。對於大城市交通擁堵的難題，公共汽車等無軌交通工具越來越顯得無能為力，為解決城市交通問題，英國倫敦於1863年率先建成世界第一條用蒸汽機牽引的城市軌道交通———地下鐵道，此後，各種城市軌道交通應運而生。根據國外的經驗，大中城市的交通結構應以地鐵與輕軌等快速軌道交通為主，公共汽車為輔。美國華盛頓的軌道交通在全市公交中的比重為99.5%，巴黎為70.5%，東京為83.5%，我國發展快速交通還處於初始階段。

有軌電車受技術條件的限制，行駛速度慢、噪聲大，在城市中行駛存在着許多隱患，雖然歐洲一些城市的有軌電車採用了一些現代技術，但系統的基本特徵並未改變。

地鐵儘管造價昂貴，但它確實具有其它運輸方式不可取代的優勢。地鐵的運量比輕軌大1倍，由於地鐵主要在地下運行，不受天氣等因素的影響，安全、準點，而且對城市居民基本無干擾，基本不佔用城市土地。 市郊鐵路也叫城鐵，如北京城鐵就是，實際是利用原本的國鐵改造而成，軌距和國鐵軌道都是一個標準，牽引使用改造後的電力機車，污染小，城鐵車廂比一般的火車列車車廂舒適，裝有空調。主要使用於市郊稍微遠一點的市內運輸。

輕軌與地鐵的主要區別是載客量不同。中等載客量的輕軌車廂，額定載客量是202人/輛（超員為224人/輛），而大載客量的地鐵車廂，一般的額定載客量為310人/輛（超員為410人/輛）。輕軌的線路設施、車輛設備和信號系統都沒有固定模式，設計標準也不要求統一化，因而形式多種多樣。

中運量的軌道交通工具有輕軌列車和單軌列車。輕軌列車的線路大部分為地上線，也有一部分是地下線。單軌列車可分為跨坐式和懸掛式兩種。跨坐式車體位於軌道上方，車輛跨坐在軌道上行駛。懸掛式車體位於軌道下方，車輛懸掛在軌道上，在距離地面5—12米的空中運行，因此也稱為“空中巴士”。它能大量節省佔地面積，不過懸掛式單軌列車的零件跌落或者車上乘客向窗外扔廢棄物都有可能影響道路上的車輛行人安全。

行駛於城市之間的新型軌道交通工具主要有磁懸浮、高速鐵路等。磁懸浮列車的主要特徵是不使用車輪，而是依靠電磁作用力使車輛懸浮在軌道上方。德國、日本、英國、韓國、俄羅斯和中國都已研製成功磁懸浮列車。磁懸浮列車有超導式和常導式兩種。超導式磁浮列車時速高達517公里，常導式磁浮列車時速可達41公里。磁懸浮列車雖然速度快，但是如果超過一定運載量，就可能“浮”不起來了。

高速鐵路是指運營時速在200公里以上的鐵路。其單向輸送能力是航空的10倍左右，而運輸成本只有航空的1/5。法國、德國和日本的高速鐵路技術代表着當今世界鐵軌運輸技術的最高水平，它們的技術特點有所不同。日本“新幹線”列車採用電力型車輛，即靠沿線架設供電線來保證列車的運行，近40年沒有出過任何事故。法國TGV（法語“高速鐵路”的簡稱）1972年以後一直牢牢佔據高速鐵路的速度桂冠，紀錄是515.3公里/小時。德國ICE（城際高速鐵路的簡稱）的制式與法國TGV有很大相似之處。二者均採用機車型車輛，即一輛高速機車頭拉着幾節車廂跑，沿途不架設供電線。法國與德國的技術相比，法國的控制技術比較先進，而德國的傳動技術更為領先。重慶應該叫跨座式單軌系統

世界時速最快、運營里程最長的京滬高鐵已於2011年通車。據悉，我國在建高鐵達1萬公里。可您知道除了在建的時速350公里的高鐵外，我國還在研製跑得更快的、時速可達1000公里甚至2萬公里的真空磁懸浮列車嗎。從北京到廣州2300公里的路程，不用坐飛機、乘坐地面交通，同樣可以用2個半小時甚至1個小時達到。這就是我國正在積極研發試驗的真空管道高速交通。

未來兩三年內，實驗室將推出時速600-1000公里的真空管道高速列車小比例模型。而根據理論研究，這種真空磁懸浮列車時速可達到2萬千米。

西南交大牽引動力國家重點實驗室成員、兩院院士沈志雲接受法晚記者採訪時説，任何一種地面交通工具，商業運營速度都不宜超過每小時400公里，否則能耗大、噪音超標，難以被市場接受。

沈志雲介紹，真空管道高速交通，就是建造一條與外部空氣隔絕的管道，將管內抽為真空後，在其中運行磁懸浮列車，由於沒有空氣摩擦的阻礙，列車將運行至令人瞠目結舌的高速見如來。而且管道是密封的，可以在海底及氣候惡劣地區運行而不受任何影響。

該課題組成員張耀平做了一個比喻：“管道就像排污管道一樣，連接緊密，是一個完全密閉的空間。”

張耀平介紹，真空磁懸浮列車只是列車在真空環境下運行，而車廂內並非真空的，乘客乘坐這種高速的列車也不會有眩暈等異樣的感覺。

從造價上來看，普通鐵路造價每公里1.5億，其隧道斷面大概在6米到8米之間，而真空磁懸浮管道斷面只有4米到5米之間，可省去很多鋼材費用，所以費用比普通鐵路更便宜。

對於票價，張耀平猜測，如果該技術剛剛投入運行時，其票價應該要比高鐵的價格高，但是隨着技術不斷地成熟更新，其價格也會逐漸降低。

張耀平在接受法晚記者採訪時説，美國佛羅里達州機械工程師戴睿·奧斯特於1999 年將真空管道磁懸浮運輸概念落實到圖紙並在美申請發明專利。

2001年，與戴睿相識併成為密友的張耀平將這項技術首次引進中國。

張耀平説：“當時我在中外運工作，感到我國物流運輸能力趕不上經濟的快速發展，要解決的運輸物流最關鍵問題是交通要快捷安全，我就在網上找快速交通類的資料，於是就發現了戴睿的資料，這樣我們通過網絡認識了。”

2002年初，張耀平聯繫到軌道交通領域兩位專家——西南交大機車車輛動力學專家沈志雲和磁懸浮專家王家素，他們均對此表現出極大的興趣，覺得能夠進行試驗研究。

當年11月，張耀平放棄了在國企每月拿5000多元工資的工作，毅然到西南交大和這些專家一起進行真空管道交通研究，當了一名拿着1500元薪水的博士後。

2002年下半年，戴睿和妻子來到中國，幫助張耀平和同事在西南交通大學組建了“真空管道運輸研究所”。

張耀平介紹，當時申請國家自然科學基金時，共申請了3次，2006年終於申請下26萬元的項目基金。

2006年底，帶着項目資金，包括研究生、教授在內的共有10多位人員開始了研究。

1.無需車載電源

2.安全性高

3.能靜止懸浮，啓動耗能很少

4.運行噪聲小

5.車體輕，適合高頻率發車，大大降低路基和軌道成本

沈志雲介紹，美國和瑞士也在研究真空管道技術。美國搞的是高真空管道交通，大氣壓甚至只有外界的百萬分之一，但成本很高，難度很大，所以很難投入實際營運。

瑞士則把真空管放在地下隧道中，這同樣增加了很大的成本，最終也難以進入實際應用。

“而我們的方案相對於他們更優，管道內只要降到0.5個大氣壓，就可以大大減少空氣對於機車的阻力，這樣，就大大降低了成本。”沈志雲介紹。

沈志雲估算，在現有的高速鐵路上，每公里只需要增加一兩千萬就可以建造成這個管道了，而增加的成本將在後來的運行成本中節約出來。這種方案，機車運行速度可以超過600公里/小時。

張耀平介紹，世界上共有美國、瑞士、中國3個國家正在研究真空管道磁懸浮技術，我已經開始着手試驗了，美國和瑞士還在理論階段。