速車系統概論

前言

第1章 緒論

第2章 真空管道交通的特點與應用定位

第3章 承載-密封分置真空邊界

第4章 速 車

第5章 速車的支撐、驅動與導向

第6章 速車線路

第7章 速車車站

第8章 速車系統運行

第9章 速車應急救援

第10章 速車系統的開發與應用展望

將真空環境應用於交通運輸是人們由來已久的理想。多年來，將真空環境應用於交通運輸這一新穎的構想在世界範圍內受到了眾多的關注，其在節能、環保等諸多方面的優勢得到了比較充分的探討和論證。然而，迄今為止，對於這一具有極大應用潛力的交通運輸方式的研究還不夠深入、系統，相關技術的開發還沒有取得顯著的進展。

幾年來，經過反覆的思索、研究與探討，我們認識到，對於交通運輸而言，真空環境不但具有不可替代的優勢，同時也面臨不可迴避的挑戰。如果對其缺少充分的認識，則很難實現將真空環境用於交通運輸從設想到實際應用的跨越。

在對真空作為交通環境的特點（包括優勢與弱點）作了深入探討之後，我們發現，真空環境在交通運輸中具有市場價值的應用應當着眼於長途的、超高速的旅客運輸。至少在起步階段，真空管道交通應當作如此定位。

作為真空環境應用於長距離高速客運的前提，大容積、具有恰當真空度的真空管道應當能夠通過現有的工程材料與作業技術來完成施工與建造。為此，我們提出了一種稱為“承載一密封分置”的真空邊界方案，從而將大規模、具有較高標準的真空管道建設工程轉化為基於鋼筋混凝土技術與塑料（或者橡膠）薄膜密封技術的、與現代土木工程中的建築與裝修相類似的工程，從而大幅度降低這類大型真空系統的造價。

如果“承載-密封分置”的目標是處理用於交通的真空管道“做得起”的問題，根據真空環境特點提出另一個稱為“有速乘客交換”的設想之目標則在於使真空管道交通“用得起”。也就是説，真空管道交通應當具有恰當的性能-價格比，從而在商業競爭中能夠生存與發展。“有速乘客交換”對在真空管道中運行的車輛的設計提出了一些具體要求。比較幸運的是，在具有適當真空度的真空環境中，這些要求基本上都可以得到滿足。

為了方便起見，我們將在“承載-密封分置”真空管道中能夠作“有速乘客交換”的高速長途客運車輛稱之為“速車”。

為了實現速車的運行，除了真空管道以外，還必須設置軌道與驅動、車站與應急救援等設施。速車、以及這些所有保證速車能夠正常運行的設施則構成“速車系統”。這也是本書的基本內容。

速車的軌道與驅動技術應當視為已經得到開發與應用的技術，尤其可以視為磁浮列車技術的推廣與延伸。因此，本書對磁浮列車及其驅動等技術作了一個簡短的綜述，並且對延伸到用於高速運行的速車的可能性以及相關問題進行了初步探討。

速車的軌道和驅動技術與現有的軌道交通技術具有較高的兼容度。然而，速車的車站與現有的列車車站在概念上則具有很大的差異。書中提到的“氣閘站”概念可以看成是空間飛船“氣閘艙”的合理延伸；而“渡機-渡口”的概念則是為了避免速車系統中出現複雜的“道岔”問題而提出的，它是用於速車進入（退出）真空環境和速車軌道的簡捷方案。

包括機械製造、計算機與電信等技術在內的現代技術為速車系統的實現提供了充分的技術可能性，這種技術在19世紀甚至在20世紀上半葉是難以想象的。

為了討論與表達方便，本書在提出速車系統概念的同時，也為建立與“速車系統”概念相適應的術語系統進行了初步的嘗試。

我們將“速車系統”的概念通過本書表達出來的一個重要目的在於“拋磚引玉”。希望讀者在讀完本書後，對於真空管道交通的概念、技術、以及工程前景有所認識和啓發，從而一起推動真空管道交通的研究與開發工作。

感謝張耀平、葛同勳、魏樂漢、王懷玉、張衞華、高仕斌、張勇、林國斌、何明旗、趙立明、張家鋁、鄒逸平、王正、王瓊、劉溪清、凌厚庥、徐國友、楊華芬、陳董康等同志對於速車系統以及本書的寫作給予的幫助或提出的寶貴意見。此外，我們感謝微軟等公司為我們提供了物超所值的文字與圖片處理技術，使我們得以在不是很長的時間內完成寫作任務。

作 者

2009年4月