贴地飞行:中国自主创新发展磁浮交通纪实
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

优势很明显,缺点也不少

磁浮列车利用电磁力支撑车体,采用直线电机牵引,实现了由接触摩擦力向非接触电磁力的飞跃,与普通轮轨列车相比,具有许多独特优势。

噪声低、振动小。列体与轨道之间不接触、无摩擦,因而阻力小、噪声低。列车平稳舒适,轨道附近也感觉不到振动,不会对沿线居民带来干扰。据测试,轨道10米内噪声小于64分贝,普通轮轨列车噪声一般在90分贝左右。振动小、无噪声、不扰民,乘坐平稳舒适,是它的一个显著特点。

转弯半径小、爬坡能力强。磁浮列车的转弯半径最小可达50米,而轮轨列车一般在200米左右。摆脱了轮轨黏着系数的制约,爬坡能力可达70‰,而轮轨列车最多能爬30‰的坡度。因此,磁浮列车选线灵活、适应性强,更适合于起伏大的线路,可减少拆迁和开凿隧道、山谷架桥等费用。

无磨损、使用寿命长。没有轮轨接触的磨损,也就没有摩擦对轮轨的磨耗,大大减少了系统维护工作量,维护费用低。检测可由电脑系统对电力和电子设备进行检测,而轮轨列车必须由人工对机械等进行例行检修。据测算,磁浮列车年运行维修费仅为总投资的1.2%,而轮轨列车高达4.4%。磁浮列车的路轨寿命可达80年,列车寿命为35年,而普通轮轨列车路轨寿命只有60年,车辆寿命为20至25年。显然,没有轮轨接触磨损的磁浮交通使用寿命更长。

结构相对简单、综合性价比高。没有车轮,也就取消了传动机构,降低了车辆结构件的精度要求。轮轨车辆传动齿轮的加工精度要达到微米量级,要求是相当高的,而磁浮列车直接省去这一块东西。至于建造成本,磁浮交通明显低于地铁。不计拆迁费用,磁浮交通每千米造价为2亿至3亿元,而地铁每千米造价需要6亿至7亿元,造价与城市轻轨相当,但它没有噪声,维修维护费用低,其综合性价比要高于轻轨。同时,以电作能源的磁浮列车,不会产生空气污染,真正实现绿色出行,是适合城市和旅游区的交通工具。

分布力均衡、对车辆和轨道的冲击力小。磁浮列车的悬浮力和牵引力平均分布于整个车辆长度,分布力产生的压强是轮轨集中力压强的几百分之一,大大降低了轨道硬度和耐磨的要求,降低了轨道的造价。同时,分布力均匀作用于车辆和轨道结构,减小了冲击系数,大大提高了车辆和轨道冲击疲劳寿命,降低了对桥梁的刚度要求。

安全性能高、加速性能好。磁浮列车车体和钢轨是一个整体,车体是“抱”在轨道上运行,车体两侧像钳子一样卡住轨道,不存在脱轨问题,其安全性很高。无轮轨黏着制约,短距离就可以达到较高的运行速度,且速度调节范围宽,可适用于不同距离和其他不同要求,特别适合于城市轨道交通的短站间距。

“磁浮列车是自斯蒂芬森的‘火箭’号蒸汽机车问世以来,铁路技术的一次根本性突破。”有人如此评价,认为磁浮列车一举打破了人们对“车”的传统概念,将成为一种超凡脱俗的新型交通工具。

如果把城市轨道交通中的地铁、轻轨和磁浮列车从单程运力、速度、建设成本、对周边环境的影响几个方面做一个对比,可以得出以下结论——

论运力,地铁的单程运力最高,磁浮的运力与轻轨相当;从速度上看,磁浮速度最快,轻轨最慢;从对周边环境的影响上看,地铁在地下运行,影响最小,磁浮无振动、无噪声、无污染,低碳环保,而轻轨噪声较大,对沿线居民有干扰;从建设成本上来看,地铁的成本最高,磁浮远低于地铁,略高于轻轨。

有关专家指出,一个城市要解决交通出行的问题,地铁、公交、轻轨、磁浮一样都不能少,各种交通工具都有自己的长处和短处,城市交通的多样性需求决定了各种交通装备不可简单地互相代替。

综合几种城市轨道交通的优劣可以发现,中低速磁浮列车适应性更强,优点相对较多,既适合于在城市轨道交通,也适合城际间的交通连接。

任何事物都是一分为二的,磁浮交通优势十分明显,也存在一些不足,这是它推广应用难的一个重要原因。

不能与传统轮轨列车轨道兼容。轮轨列车借助道岔,可以十分便捷地从一条铁轨进入另一条铁轨,纵横驰骋于铁路网。磁浮列车因其特殊结构,不能在轮轨列车轨道上行驶,只能是一个独立和单一的交通体系,必须为磁浮列车建设专用的磁浮交通轨道。

没有轮轨接触,不能像轮轨列车一样利用轮轨摩擦制动。磁浮列车制动只能依靠直线电机反向驱动力,或是采用滑动摩擦能力制动。由于超出人们习惯思维,让人对磁浮列车制动能力产生担忧,特别是一旦断电,直线电机反向驱动力就没了。

是否存在电磁辐射,没有权威测试。有人认为,磁浮交通在车辆上铺设有交流线圈(即电磁铁),在通电后可能会产生电磁辐射,危害人体健康,对生态环境造成不良影响。

对于人们担心的这些问题,在磁浮交通技术专家看来,无论从技术上还是工程建设中,都可以得到较好的解决。对一些专家和民众提出的电磁辐射问题,也完全没有必要担心。

磁浮技术专家指出,采用吸力型电磁悬浮技术的磁浮列车,轨道与列车底部的电磁铁之间形成的是异性相吸的封闭磁场,几乎不会在磁场外面产生辐射,且这种辐射为非电离辐射,完全不同于CT这样的电离辐射,特别是中低速磁浮交通,电磁铁只分布在列车上,轨道上只有导电铝板,磁场与一般家电相当,不会对人体和环境造成危害。国外为何没有应用,自然有其客观原因,并不代表不能用或今后就不发展磁浮交通了。

专家们的观点,似乎无懈可击,但问题却不如他们想象的简单,人们接受新生事物总是有一个认识到接受的过程。