中國未來軌道交通何去何從？

蘇更林

人類對交通速度的追求由來已久，然而當飛機和高鐵的速度達到一定的數值之后，進一步提高速度的夢想則需要另辟蹊徑來實現了。

“交通暢，百業興。”現在，我國以“四縱四橫”高速鐵路為主骨架的軌道交通網已經基本建成，并日益成為我國促進經濟社會發展的強大推動力。那么，在世界新技術革命的浪潮中，我國未來的軌道交通該何去何從呢？

中國高鐵

——打造不朽的“國家名片”

從2008年我國第一條設計時速350千米的高速鐵路“京津城際鐵路”開通運營以來，我國高鐵的運營里程已經達到2萬多千米，占到全世界總量的65%左右。我國已經擁有全世界最多、種類最全、覆蓋時速200千米至380千米各個速度等級的高鐵列車。

無論從發展速度還是集成能力上看，中國高鐵都處于世界領先地位，已經成為我國最重要的一張“國家名片”。面對國際上新一輪的軌道交通技術的競爭，為了繼續打造好這張“國家名片”，我們必須加強軌道交通基礎研究和前沿技術研究。

有專家認為，我國高鐵下一步發展的目標應當更高速、更安全、更節能。據悉，高鐵分流航空運量的能力決定于速度，高鐵時速為300千米時，可以分流運距800千米以內的航空運輸；高鐵時速為400千米時，則可以分流運距2 000千米以內的航空運輸。從環保的角度來看，相對于公路和航空等交通方式，高鐵的排放量也要小得多，因此環保性能更好。

為了更好地服務國家的“一帶一路”戰略，實現中國高鐵標準、技術、裝備的全面“走出去”，應當突破時速400千米以上的高鐵成套技術研發、不同軌距和不同制式的設施裝備的互聯互通、極端氣候條件下基礎設施與裝備的適應性和可靠性、復雜地質結構區域和強震帶的工程建設，以及安全運營與防災減災等一系列重大課題。

事實上，我國正在研發的下一代高速列車，已經向時速400千米以上進軍。“十三五”已經開局，我國的下一代高速列車將搶占新興軌道交通技術的制高點，并借助互聯網+、中國制造2025和“一帶一路”戰略的實施，為實現中國高鐵從“制造大國”向“制造強國”的轉變作貢獻。

磁懸浮交通

——速度是一個“制高點”

在磁懸浮交通領域，我國啟動了時速600千米高速磁懸浮交通和時速200千米中速磁浮交通研發項目，其中高速磁懸浮項目為“十三五”國家重點研發計劃的十項重點任務之一。據悉，在2021年前，高速磁懸浮項目要完成5千米的試驗線。

磁懸浮列車是一種沒有車輪的陸上無接觸式有軌交通工具，利用常導或超導電磁鐵與感應磁場之間產生的相互吸引或排斥力，使列車“懸浮”在軌道作無摩擦運行。磁懸浮列車是目前世界上技術最先進并且已進入實用階段的新型列車，其典型的特征是在工作時處于懸浮狀態，也就是通常所說的“若即若離”的狀態。

之所以選擇“懸浮”工作狀態，其主要目的就是減小列車與軌道之間的摩擦阻力，從而達到節能和省時的目的。原來，磁懸浮列車是懸浮在軌道上方運行的，由于其大幅度減少了與軌道間的摩擦阻力，使得阻礙列車前行的只有空氣的摩擦阻力了，這樣就會大大提高列車的速度。

中低速磁浮交通作為一種低噪聲無碳交通，是未來城市交通發展的重要方向之一。2016年12月25日，北京首列磁浮列車也已啟動列車調試，預計將在 2017 年實現載客運行。此前的2016年5月，在長沙開通試運營的中低速磁浮列車，是中國首條具有完全自主知識產權的磁浮列車，無論是靜止還是運動狀態，都能保持穩定懸浮的狀態，具有安全、噪聲小、轉彎半徑小、爬坡能力強等特點，多項成果達到國際領先水平。

在高鐵加速發展的今天，開展高速磁懸浮列車研究仍具有重要的戰略意義。對于我國這樣一個幅員遼闊、人口稠密的國家，長距離運輸、大城市間的交通需要更綠色、更環保、更節能的交通方式。而高速磁懸浮列車作為一種非常重要的大容量的運輸手段，完全可以成為現有軌道交通系統的有益補充。

中國要在高速交通系統上保持世界領先地位，高速磁懸浮列車是不能缺席的。同時，研發磁懸浮交通系統更大的價值還在于可以帶動我國相關產業和技術的發展。比如，磁懸浮技術的研發可以促進稀土材料、永磁材料、復合材料等多種基礎材料的進步。

真空管道列車

——面向未來的“交通革命”

真空管道列車作為一種全新的交通方式，也被稱為“超級高鐵”，有可能成為繼飛機、火車、汽車和輪船之后的第五種交通出行方式。

“超級高鐵”作為下一代高速運載工具，希望能從根本上減少或消除空氣阻力。

原來，交通工具在地面上的運行速度越快，其受到的空氣阻力就越大。并且，空氣阻力的大小與速度的平方成正比。這說明空氣阻力是影響交通工具速度的最重要因素之一。當磁懸浮列車時速達到400千米以上時，其抵消空氣阻力消耗的牽引力大約超過了83%。同時，隨著列車速度的增快，氣動噪聲和能耗都會顯著地提高。一般情況下，民航客機也是不以最高時速飛行的。比如，波音747珍寶客機的時速可以達到1 000千米左右，但它通常以時速850千米的速度飛行，其中的原因就是考慮了運行的經濟性和舒適性。“超級高鐵”采用鋪設真空管道的辦法，則可以解決一系列空氣動力學方面的問題，因此可在維持高速的同時保證列車的舒適性和能耗的經濟性。

事實上，我國科學家早就開始進行真空管道高溫超導磁浮列車系統研究了。2011年，中國研制開發了全球首個真空環形管道磁浮列車試驗系統；2016年，中國“超級高鐵系統”完成第二階段調試……據悉，在2017年前后，中國將建成首條真空管道高速（400千米/小時）試驗線。

具有中國特色的“超級高鐵”，一旦完成從試驗到商用的跨越，那么將是中國對人類的一大貢獻。屆時，搭乘時速1 120千米以上的“超級高鐵”，從北京到上海只要1個多小時就夠了。

地鐵與空鐵

——上天入地的“立體交通”

在汽車洪流涌動的今天，城市地面交通已經變得十分緊張，同時汽車尾氣也成了環境污染的一個重要因素。如何破解城市交通難題呢？在城市發展地鐵、空鐵等立體軌道交通，不失為一個高效、環保、節能、舒適、安全的方法。

地鐵的運營是我國城市交通的一個劃時代的標志性事件。我國的地鐵具有比較長的歷史，北京于1969年就開通了地鐵，之后天津和上海也建設了地鐵。如今全國百萬級人口以上的城市都正在修建或者申請修建地鐵，這將為城市居民出行帶來很大的便利。那么，在高科技日新月異的今天，地鐵交通如何在創新中提高自身服務品質呢？

2016年12月28日，我國第一條正式運營的GoA4級全自動駕駛地鐵在香港南港島正式啟用，標志著我國地鐵智能化水平提高到了一個新階段。該地鐵運行時速可達到80千米，可以實現自動喚醒、自動運營、自動故障診斷及自動清洗等自動控制功能。2017年，北京、上海、深圳也將陸續開通地鐵的自動駕駛。到2020年，北京地鐵的無人駕駛里程將達到200千米以上。

2016年11月21日，世界上首條新能源懸掛式軌道列車在成都投入試運行，這是現代城市立體化交通發展的又一個選擇。這種“空中懸掛式軌道列車”被人們形象地稱為“空鐵”。該空鐵的最高承運量為230人，時速大約為60千米，與普通地鐵的速度差不多。懸掛在空中的列車采用新能源作為牽引動力，無疑是一種綠色低碳交通工具。據悉，空鐵采用的新能源為鋰電池動力包，可以用沿途的充電裝置進行充電。

空鐵適用于二三線城市或者風景區，可作為城市軌道交通的重要補充。懸掛于空中的“空鐵”，不會與人爭地，不會與車爭路，并且占地面積小，建設成本低，施工很簡便，建設周期短。有人會問了，空鐵的安全性如何呢？這個大可放心，空鐵的轉向架和鋰電池動力包都用封閉的箱形軌道梁包裹著，因此不會出現脫軌的情況。