中低速磁悬浮到底哪家强?带你走近中低速磁悬浮交通

来源:公众号“轨道城市”
2020-11-13
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城轨交通系统制式技术特征(一)


带你走近中低速磁悬浮交通



序章


城市经济发展和技术进步是相伴相生的,随着城市的发展,技术也在进步,轨道交通制式的多样性使得从业者在进行城市轨道交通规划、设计、建设时,经常面临一个问题:该线选择何种系统制式较为合适?系统制式决定了一条线路最基本的技术特征,是城轨线路最重要的前置技术标准之一,进而影响其他各土建、设备系统的方案。


应该说,每一种系统制式从发明、制造到最终运用,皆有其存在的合理性。经济学认为:需求与供给相互作用。一个城市的某条线路存在某种特殊需求,而某种系统制式恰好可以满足这种特殊需求,或者恰好某供应商具备发明创造这种系统制式的能力,便产生了这种供给匹配需求的制式。就算是某个城市的大领导“拍脑袋”选定的系统制式,往往也是社会充分选择的最终结果,只不过这种需求没有更侧重于运营商的需求、乘客的需求罢了。这种特定的需求可能是城市产业的发展需求,可能是追求“科技制高点”新制式的需求,可能是短期内见效快的政绩需求,也可能是某个供应商产业化的需求。


不能武断判定以上需求均不合理,但若与运营的经济性、建设的可持续发展性、乘客乘坐使用的便捷性、时效性等需求相比,这些需求就显得有些“舍本逐末”了。


截止2018年,世界城轨交通行业已经走过了150多年的发展历程(1863-2018),中国也经历了近50年(1969-2018)的发展,但在系统制式选择的问题上仍存在诸多迷思。例如,目前已投入商业运营的有哪些系统制式?这些系统制式各存在何种技术特征?如何结合不同城市的不同线路的不同需求,科学合理地选定适宜的系统制式?笔者试图尝试从技术的角度来回答以上问题。在解答问题之前,首先将对系统制式的产生与技术特征进行阐述,供业内人士一同交流讨论。


根据轨道城市统计数据[1],截止2017年12月31日,中国内地(不含港澳台)运营城市轨道交通(国家批复线路,不含北京S2线、上海金山铁路、有轨电车等)的城市达到31座,通车线路139条,总通车里程达到4452.9km。


从运营线路制式分布看,已开通城轨交通包括地铁、轻轨、单轨、磁浮交通、APM等多种制式。其中,中低速磁浮交通2条,占比约1.4%,总里程规模约28.8km,占比约0.6%。


国内城市轨道交通车辆制式分布图(线路条数)

国内城市轨道交通车辆制式分布图(线路里程)


根据宾夕法尼亚大学交通学科维奇克教授总结提出的RTS(路权、技术、运营)理论[2]交通三要素任一项变化将导出新一种制式。从技术出发,可将城轨交通制式分为钢轮钢轨制式(含城轨协会统计的地铁、轻轨、有轨电车、市域快轨)、磁浮制式、胶轮导轨制式三大类,本篇是磁浮制式的技术特征专论,轨道城市后续还将推出钢轮钢轨制式专篇、胶轮导轨制式专篇,敬请期待。


将轨道交通制式的分类如下图所示。

什么是磁浮列车?


顾名思义,“磁浮列车”就是利用电磁力进行支撑、导向和牵引的列车。注意,这三个力非常重要,再说一遍“支撑力、导向力、牵引力”,分别对应“垂向力、横向力、纵向力”。

中低速磁悬浮原理

(图片来源:北控磁浮)

                                 

常规钢轮钢轨列车(包含地铁A型车、B型车、C型车、有轨电车、市域快轨列车等各种制式),其支撑、导向均利用钢轮和钢轨的接触产生,支撑力很容易理解,这里重点介绍一下导向力。


导向力常常被人们所轻视,实际上轨道交通与其他交通工具最大的一个区别,就是轨道交通的导向力是自适应的,换句话说,驾驶轨道交通的司机是不用打方向盘的。



常规钢轮钢轨系统的轮对,是圆锥型的,这是钢轮钢轨系统实现导向的关键技术之一:在直线段运行时,内侧、外侧两车轮与钢轨的接触点半径是一致的,在曲线段运行时,内侧轮与轨的接触点半径小,外侧轮与轨的接触点半径大,这就实现了内、外两轮转速一致但运行距离不一致,和纸杯转动弯曲的原理一致[3]



相对于其他轨道交通制式来说,钢轮钢轨系统的导向实现是最简单的,因为轮对既提供垂向支撑力,也提供横向导向力。地铁系统运行安全的两个最重要的指标是脱轨系数≤0.8和轮重减载率≤0.6[4],其中脱轨系数就是列车横向力和垂向力的比值。


其余轨道交通系统,垂向支撑力和横向导向力是分开实现的,因此为了实现列车的导向,除了支撑轮以外均需要增加额外的设备。跨座式单轨列车的导向是通过水平布置的导向胶轮与轨道梁接触实现,西门子最新研制的APM列车导向是通过中间布置V字形钢轮与轨道接触实现的。


对比常规钢轮钢轨B型车和重庆跨座式单轨列车,同样是双轴转向架,前者用4个轮子完成了支撑和导向,而后者除了4个支撑轮,另外设置了4个导向轮+2个稳定轮,总共10个轮子。



下面来看一下磁浮列车的导向。


目前已经成功商业运营或在试验线上经过成熟试验的磁浮列车主要包括:


  • 日本、韩国和中国的中低速磁浮列车;

  • 德国的高速磁浮列车;

  • 日本的高速磁浮列车。


之所以如此区分,是因为这三者的牵引、导向、支撑原理有所不同,这里统一进行介绍。


第1种和第2种车辆和轨道的结构非常类似,均属于“跨座式”的结构。


长沙中低速磁浮车-轨结构示意图

(图片来源:长沙磁浮宣传册)


德国高速常导磁悬浮车-轨结构示意图

(图片来源:西门子官网)


1、悬浮力


由上图可以看出,两者车-轨结构非常类似,这也导致了两者支撑力(即悬浮力)的实现方式基本类似——均采用了电磁吸引力以保持列车悬浮(学术上叫电磁悬浮,Electromagnetic suspension)。以长沙中低速磁浮列车为例,车上悬浮架上设置可控制磁场强度的电磁铁,轨道上铺设导磁性能卓越的钢材料(F型轨),车载电磁铁和F型轨钢材形成闭合磁回路,类似于我们小时候玩磁铁那样,N-S极产生电磁吸引力克服列车重力以使列车悬浮。电磁吸引力的大小与通过电磁铁的电流呈正比,改变电流大小即改变了电磁吸引力的大小,不过这种电磁吸引力需要进行精准、快速的闭环控制。控制的对象是车载悬浮架电磁铁与轨面之间的气隙,常导电磁悬浮的气隙大小一般为8~10mm,目前德国高速磁浮、长沙、北京S1线额定气隙均为8mm。通过气隙传感器不断精准地采集气隙值的大小,以持续控制列车稳定悬浮。


悬浮力控制示意图

(图片来源:于西南交大胡基士教授讲稿)


日本HSST磁浮示意图

(右图文字:气隙控制重复每秒钟4000次以控制气隙维持0.3英寸)


原理说起来简单,但目前能掌握这种电磁悬浮控制技术的机构不多,国外是德国西门子、日本HSST发展有限公司、韩国机械与材料研究院,国内是国防科技大学、西南交通大学和同济大学。磁浮列车的关键技术之一,就是实现列车的悬浮(支撑力)。列车悬浮实现需要经过理论分析、实验室验证、实际列车检验等,需对多个关键控制参数进行反复调节。目前在长沙S1线运行的列车包含了国防科技大学、西南交通大学、同济大学三个机构调试的列车,据说这三者控制的悬浮参数相互保密,实际运行效果也是略有区别,感兴趣的读者可以去实际乘坐感受一下,笔者感受过,在此不多评论。


列车悬浮传感器(北京磁浮)


实现悬浮的意义的是非常重大的,因为颠覆了轮对-钢轨的接触支撑!


另外,电磁悬浮力的控制精度和响应速度反过来会制约一个非常重要的参数:桥梁的刚度。下表是已经开通运营的4条中低速磁浮线路的桥梁刚度要求。



桥梁刚度问题的本质是对轨道平顺性的要求,分母越大说明对轨道平顺性要求越高,从上表调研数据可以看出,日本对中低速磁浮列车与轨道的匹配性(车-轨耦合)的研究最为深刻,其列车对桥梁刚度要求最低,也从侧面说明我国磁浮列车的气隙控制、磁浮车轨耦合研究还存在进一步优化的空间。


2、导向力


下面说一下磁浮列车的导向。中低速磁浮列车的导向是通过垂向悬浮力在横向的分力实现,而高速磁浮是通过单独控制水平电磁力来实现。


中低速磁浮列车导向原理示意图(a)、(b)、(c)


导向力是为了克服列车过曲线时产生的离心力,列车运行速度越快,离心力越大。对于中低速磁浮列车,将车载悬浮电磁铁与F型轨进行一个横向偏置(如上图a),产生的电磁吸引力自动生成一个水平力,如上图b所示,这时电磁吸引力是垂向悬浮力和水平导向力的合力。在转弯的时候,列车在离心力的作用下,这个横向偏移有扩大的趋势,而横向偏移扩大意味着导向力分量增加,说明此时列车导向力是被动控制的。同时,导向力增加,意味着悬浮力减小,上图c说明了随着水平偏置位移的增加,导向力和垂向力的变化趋势。


这种被动控制的中低速磁浮列车导向原理,和钢轮钢轨的导向原理很接近,因此是一种简单、经济的方式。


中高速磁浮导向原理示意图[5]


在低速的时候,导向力可以被动实现,但在高速的时候,一方面侧向离心力大大增加,另一方面水平偏置会导致悬浮力控制变化和不精准。因此,高速磁悬浮采用了侧部增加电磁铁,来单独控制导向力。单独控制意味着控制的复杂性和造价增加,目前德国高速磁浮Transrapid和韩国拟研发的200km/h磁浮列车均采用了单独悬浮力、导向力控制。目前我国中车株洲电力机车有限公司也在进行类似的研发工作。


3、牵引力


尽管车-轨结构类似,但德国高速常导磁浮列车最高运行速度可达500km/h,而北京S1线和长沙中低速磁浮列车最高运行速度均为120km/h。差别这么大的主要原因是什么?在于牵引力实现的方式不同。


这里需要简单介绍一下交流电机的原理。目前轨道交通使用最多的三相交流电机(包括异步电机和同步电机),常规三相交流电机是旋转电机,由定子和转子构成。定子通入三相交流电,产生与通电频率成正比的旋转磁场。


如果将定子和转子的半径做到无限大,类似于站在地球表面,你看不到圆弧,你只看到平面一样,这时定子产生的就是直线方向运行的磁场。没错,这就是直线电机。直线电机包括短定子、长定子两种,中低速磁浮列车采用短定子直线感应电机(Linear Induction Motor: LIM)驱动(与首都机场线、广州4、5号线采用的直线电机原理一致),而高速磁浮列车采用长定子直线同步电机驱动。区别短定子和长定子的关键,是看定子是装在车上(短),还是铺在轨道上(长)。


短定子直线感应电机示意图

(图片来源于网络)


长定子直线同步电机示意图

(图片来源于网络)


定子(初级)是通入三相交流电的媒介,是整列车牵引动力最直接的来源,短定子意味着定子装在列车的悬浮架上、转子(次级)铺设在轨道上。悬浮架的空间就这么多,列车的长度就这么长,因此短定子直线电机的功率有限。目前长沙磁浮和北京S1线均采用了一辆车配置5个悬浮架、10台LIM的模式,几乎已经把车下空间全部利用了。每台LIM额定牵引力为3kN,每辆车就是30kN。全列3辆车全部为动车,合计牵引力约90kN。


长沙磁浮列车编组示意图

(图片由株机公司提供)


而高速磁浮列车采用长定子直线电机,意味着整个轨道全部铺设了三相铜绕组,将转子放在列车悬浮架上。这导致了牵引功率成倍地增加,同时轨道造价、控制要求和维护难度也成倍增加。目前中低速磁浮列车最高运行速度为120km/h,适当增加电机的功率,理论可以跑到140km/h,但再更进一步就很困难了。如果需要将列车速度提至160-200km/h,乃至更高,需要将短定子结构改为长定子结构,即向上海目前运行的高速磁浮列车技术靠拢。


4、日本超导高速磁浮列车简介


(电磁悬浮,Electromagnetic suspension)对应的,是日本超导高速磁悬浮的(电动悬浮,Electrodynamic suspension)技术。


日本人在高速磁悬浮中应用了两项关键技术:8字型电磁铁和超导电磁铁。


日本高速磁浮悬浮、导向、牵引原理示意

(图片来源维基百科)


在导向轨和走行轨上面,全部铺满了“8字型”电磁铁,与车载超导体电磁铁相互作用,实现列车牵引、导向和悬浮。为什么要用超导体?因为日本的高速磁浮在开发之初就考虑了日本是一个多地震国家,如果像德国高速磁浮那样,维持8~10mm的气隙,地震下高速列车与轨道碰撞导致的灾难是无法想象的,因此日本需要成倍的增加电流大小以增加悬浮力,目前日本的悬浮气隙控制在100mm,是德国高速和其他中低速磁浮列车气隙的10倍以上。


日本高速磁浮超导转向架


国内外已经商业运营的磁浮线路有哪些?


尽管磁浮列车从发明至今经历了很长时间,但目前全世界已经投入商业运营的中低速磁浮线路仅有4条、高速磁浮线路1条。


1、高速磁浮列车的应用


实际上,高速磁浮的研发早于中低速磁浮,甚至研究磁浮的初衷就是为了实现高速运行。


本文将高速磁浮的应用简单梳理如下,供大家参考。主要包括德国常导高速磁浮和日本超导高速磁浮两条技术路线。目前德国常导磁浮已经在上海得到了实际应用,日本高速磁浮已经在山梨试验线创造了603km/h的最高试验速度,打破了法国TGV在2007年创造的574.8km/h的地面轨道交通最高速度记录。日本计划于2027年建成东京-名古屋的高速磁浮线投入商业运营;另一方面,由于2006年发生了磁浮列车与一列检修列车碰撞的事故,导致了23人丧生,德国Transrapid在Emsland的试验线(全长约31.5km)已经于2011年开始拆除。


高速磁浮的下一代是什么?超导真空管道高铁,没错就是马斯克的Hyperloop,国内西南交大、航天科工集团等也在进行类似的研发工作。




2、中低速磁浮列车的应用




上图是已投入商业运营或曾经商业运营过的中低速磁浮线路,总共6条。前两条由于各种原因已经关闭运营,因此目前仍在运营的是4条。这些线路从客流效益上来看,运营相对较好的是长沙磁浮。长沙磁浮线仅设置3个站,定位为连接机场与高铁站的专线,单程票价20元,2017年平均客流达到8299人。而对比北京S1线在设置9座车站、平均票价4元的基础上,日均客流仅仅3000人显得十分可怜。主要原因是目前北京S1线断在了金安桥站,没有和北京市轨道交通线网任何一条线路进行换乘,2018年年底地铁6号线西延开通后、2021年苹果园换乘枢纽建成之后,会有何改观?让我们拭目以待。


日本Linimo日均客流统计(2014-2016年)


长沙磁浮与北京S1线磁浮的对比



目前我国已经成为唯一一个具有3条磁浮线路投入商业运营的国家,其中最高速度在120km/h以下的中低速磁浮线路两条。长沙、北京两线存在很多共同之处,同时也有部分差异,业内形成了“南”、“北”两派,下面对两者的主要异同进行描述。



1、车辆主要技术特征维持一致


从上表可以看出,两者关键技术特征,例如供电制式、牵引、悬浮、导向的实现方式均一致,可以说,两者从技术特征来说,并无本质区别。两者车辆设计最高运行速度均为120km/h,但受制于实际站间距情况及从运营经济性出发,长沙磁浮目前实际运营最高速度为100km/h,北京S1线目前实际最高速度为80km/h。


第三轨(北京磁浮)


实际上,北京S1线磁浮是国内中低速磁浮工程化应用研发的先驱,早在2006年北控磁浮就联合唐山厂、国防科大等单位攻关了十一五国家科技支撑计划项目,2010年北京S1线环评报告进行公示并征求意见,2011年2月开工建设(环评、政府审批手续等原因并未实质开工),2017年年底通车试运营。反观长沙磁浮于2014年5月正式开工,2016年5月就已经通车试运营。


应该说,两者核心技术一致,北京磁浮研发在前,长沙磁浮实际进入工程应用后来居上。当然,不可忽视的是,北京磁浮研发借鉴了日本磁浮的大量经验,而长沙磁浮主要技术基本借鉴了韩国磁浮(实质韩国磁浮关键技术也是学习了日本技术)。



技术特征一致,导致了两者的优点、缺点、适应范围一致,例如爬坡能力强、转弯半径小、振动噪声小、主要适宜采用高架敷设方式等。也就是说,两者本质是一种制式。


2、轨距不同,导致系统互不兼容


不知出于何种原因(也许是出于技术专利的规避、规范的采用等),尽管长沙磁浮在建设之前,北控磁浮已经发布了多项行业标准,但长沙磁浮建设的时候采用了不同的轨距(1860mm和2000mm)、不同的车宽(2800mm和3000mm)。这就像国内地铁A型车、B型车一样,尽管核心技术和技术特征一致,但两者相互独立成系统。


轨道结构(北京磁浮)


也许是长沙磁浮客流需求小,采用了更窄(2.8m)的车,但这无法解释长沙车体长度反比北京磁浮长1m(15600mm和14600mm)的原因。与地铁A型车、B型车完全代表了两种运量等级的车辆不同(A型车单节载客量在310人,B型车为230人),这两者尽管车宽不一致,但运能其实是非常接近的。上表列出的长沙磁浮载客量计算是按照站立4人/m2、80kg/人,如果折算为6人/m2,并按照60kg/人计算,载客量与北京磁浮是相当的。


3、车长、车宽不同,载客量存在一定差异


在前面已经提到,长沙磁浮尽管设站少、票价高(单程20元)、编组短(3辆),但目前全日平均客流达到8299人,但北京S1线目前是北京市轨网中的孤线,导致其尽管设站多、票价低、编组长(6辆),目前全日平均客流仅仅只有可怜的3000人,造成了运力较大的浪费。


对比功能定位类似的北京房山线(连接9号线换乘)和亦庄线(连接5号线换乘),S1线只有期待6号线西延尽快通车,才能缓解目前尴尬的境地。


按照北京磁浮单节车的载客量来看,15m长磁浮车辆载客量约为19m长B型车载客量的60%,按照6辆编组B型车单向运能4.3万人/h计算,6辆编组磁浮列车运能约为2.6万人/h(按照最小2min间隔),如果受制于道岔折返时间,最小发车间隔按照3min、2.5min计算,则磁浮列车的运能约为1.8万人/h、2.2万人/h;这充分体现了磁浮列车中运量的特点。


(上图来自北京地铁运营公司官网;这里为北京地铁运营公司点赞,每天各线客流数据都会在官网第一时间得到更新)


中低速磁浮列车与类似系统制式相比有何优缺点?


很多人在提到磁浮时,首先想到的是高速磁浮。的确,磁浮在高速时可发挥出普通轮轨系统不具备的巨大优势(例如没有轮轨摩擦、没有弓网磨耗,而这两项通常是制约轮轨提速的关键),无论是马斯克的“超级高铁”(Hyperloop),还是西南交大实验室搭建的真空高温超导磁悬浮,均让人类对未来无限期待。


然而,为何还会有中低速磁浮这种产物?一般来说,主要是磁浮的以下几种优势使然。


1、低噪声、低振动


磁浮最大的优势是轮轨无接触,在列车低速运行时(≤100km/h),列车运行最大的噪声就来源于轮轨摩擦噪声。长沙和北京实际的测试数据均表明了这一点:在距离列车轨道中心线7.5m的测量数据为68dB,而通常地铁轮轨系统是80dB;这一数据也写进了目前的行业标准《中低速磁浮交通车辆通用技术条件》(CJT375-2011)中。


另一方面,老百姓最担心的电磁辐射问题,也得到了相应的数据测试[6]:经过测试,磁浮列车经过时的辐射量,距离1米左右10微特,完全小于微波炉,距离3米左右1微特,完全小于电吹风,距离5米左右更低至0.3微特,磁浮列车的电磁辐射则是普通手机接通时的1/13,完全符合国家标准要求。


2、爬坡能力强、转弯半径小、非黏着驱动、无轮轨维护工作量


爬坡能力达到70‰,转弯半径正线一般100m,辅助线75m;这和一般的中低运量系统特点维持了一致。其和普通轮轨系统相比还有一个优势就是非黏着驱动,间接导致磁浮在雨雪天气下也完全不怕打滑。(长沙磁浮快线2018年1月26日因为冻雨天气停运,原因是接触轨受冻雨影响,导致受流故障)


另外,尽管目前磁浮列车采用的检修周期表与地铁并无区别,但至少减少了齿轮箱、轮轴、轮对等的检修工作量。经过与长沙磁浮公司车辆维护工作人员初步沟通,认为其检修工作量确实低于常规地铁,但由于目前仅开通运营2年,列车尚未进入大修周期,详细运营后的数据可能需要进一步观测并作出准确科学地评估。


除上述优点外,磁浮也有以下缺点受到业内外人士的关注。


3、高架敷设为主


高架敷设可以是优点,但也可以是缺点。中低速磁浮地下隧道断面受到轨道梁的高度影响,原则会高于普通轮轨,这和单轨系统非常类似。目前长沙磁浮、韩国磁浮均为高架敷设,北京磁浮有一小段为隧道,日本磁浮地下段1.3km,剩余均为地面或高架敷设。


4、道岔相对复杂,占地面积大,较难成网运营


这也是和跨座式单轨交通类似的特点。目前一组中低速磁浮双开道岔价格大约为200万/组,远高于轮轨道岔。






(图片来源于网络)


车辆段内道岔(北京磁浮)


5、可选择的成熟供货商相对受限


目前长沙磁浮和北京磁浮的顺利开通为后续磁浮线路的建设铺平了道路,然而,目前磁浮市场相对于常规轮轨系统来说,仍是九牛一毛,因此可供选择的供货商仍然受限。


6、运行能耗高于常规轮轨系统


根据长沙磁浮和北京磁浮测试的相关数据,磁浮系统尽管没有轮轨摩擦,但悬浮本身就需要源源不断的能量,加之直线感应电机牵引的先天劣势,80km/h运行的磁浮列车运行能耗(含悬浮、牵引、辅助等)约为同等运力轮轨系统的130%左右。


新建磁浮线路应重视哪些问题?


1、磁浮线路的功能定位问题


线路在城市中的位置和走向决定了其最终的功能定位,而系统制式的选择需要匹配这种功能定位。磁浮系统在推广应用的时候应当注意其线路位置的选择及其系统制式确实能匹配功能定位,并回应公众关切的问题。


2、磁浮列车线路的工程造价



单从上述4条线的单公里造价指标来看,中低速磁浮列车线路与常规高架轨道交通线路接近,工程造价受工程实际情况影响较为明显。


例如,长沙磁浮线路由于位于高铁站和机场之间,线路全部高架敷设,且拆迁较少,18.7km全线仅设置3座车站,列车编组3辆编组,初期配车数仅5列,且其初期仅建设了占地面积约5.8公顷的停车场,故其工程投资相对较低;而北京S1线磁浮10.2km设置了8座车站,列车6辆编组,初期配车数为10列,设置了具备厂、架修功能的车辆基地,加之北京沿线拆迁费用较高,且有部分路段为隧道敷设,故工程造价较高。


不针对具体工程情况分析讨论,单就某条线路的实际工程造价推导得出该系统制式的工程造价指标的结论,都是不够准确的。


3、磁浮列车与既有轨网的衔接问题


如前所述,磁浮列车一般采用高架敷设,且采用特殊的轨道型式,导致其很难与既有轨网(通常是钢轮钢轨系统)兼容。


兼容的含义有多种:


第一个是轨道无法互联互通实现跨线运营,这点即使是同为钢轮钢轨的不同线路,也很少可以实现,例如上海3、4号线那样,虽然是两条线,但是在某些区段完成了互联互通。重庆目前制定了相同系统制式互联互通的相关技术标准,用以将4、5、10号线等线路完全互联互通,但目前仍处于测试的阶段,主要攻克的难点是在相同的轨道、车辆、供电型式基础上,需要采用相互兼容的信号制式。


另一个兼容是指维修资源的共享。即使无法互联互通运营,但设置联络线的不同线路,可以使得部分检修资源的共享:例如大型养护维修的工程车(一辆进口高精度的轨道铣磨车可能价值1个亿)的资源共享,车辆高级别修程检修设备(通常也是上亿元的投资,这还不包括一批专业化维修工人的工资支出)的资源共享等。


还有一个兼容,虽然可能并不能归类为兼容,但笔者认为也应当引起足够重视:即换乘车站充分考虑乘客便捷性的兼容。换乘车站的换乘便捷性可以作为一个专题进行讨论,尤其是高架车站与地下车站进行换乘时,垂直竖向的联系如何考虑等问题。知乎上https://www.zhihu.com/question/271309973 “有哪些换乘方便的高架-地下地铁换乘站”列举了不少案例,其中“子安”列举的上海轨交3/8号线虹口足球场站,充分说明了这一点。


4、充分发挥磁浮制式的优点


诚然,磁浮制式在我国已经开始进入实际工程应用阶段,这在国际上也是值得欢欣鼓舞的事情。德国的技术人员花了不少心血创造的高速磁悬浮,首次商业运营是在中国上海,而自家的试验线却要面临被拆除的尴尬境地,也许这也是国人“以市场换技术”理念能够自豪的原因之一:没有我们的财大气粗,没有我们对新技术的大力推广,新技术不照样只能是烂在实验室么?


如开篇所讲那样,任一系统制式均有其存在的合理性,均有其特殊的适应性。磁浮的适应性在哪?也许是高速真空管道中无轨道摩擦、无空气阻力的下一代超级高铁,也许是城市高架、中运量、低噪声的外围联络线。


如果我们都怀着对技术的敬畏之心,怀着对科技发明的尊崇之心,磁浮必能找到最适应其存在的场合,结出便于运营、利于乘客的丰硕果实。


参考文献:


[1] 轨道城市,2017年统计报告,https://mp.weixin.qq.com/s/EzKA8F9o5WLm8dZrGDf-wAm=content&c=index&a=show&catid=18&id=13532

[2] Vukan.R.Vuchic, Urban Transit, Systems and Technology[M], 2007 John Wiley & Sons, Inc.

[3] 川边谦一, 铁道的科学[M], 晨星出版社, 林芳儿 译.

[4] 地铁车辆通用技术条件GB7928-2003.

[5] Design and Control of Levitation and Guidance Systems for a Semi-High-Speed Maglev Train[J],J Electr Eng Technol.2016; 11: 1921-1929.

[6] 潇湘晨报 http://www.xxcb.cn/event/changsha/2015-12-21/9037612.html


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