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时间:2021-08-11 来源: 作者:

北京新闻广播:鲁放:解读时速600公里高速磁悬浮

近日,北京交通大学运输学院硕士生导师、博士、中国城轨协会专家学术委副秘书长鲁放做客北京新闻广播,与主持人段玉龙就时速600公里的高速磁悬浮等话题进行了探讨。

播出时间:2021年7月28日 北京新闻广播“照亮新闻深处”

主持人:段玉龙,北京广播电视台

专家:鲁放,北京交通大学运输学院硕士生导师、博士、中国城轨协会专家学术委副秘书长


主持人:

日前,我国600公里的高速磁悬浮系统在山东青岛正式下线,据报道这个项目开发了新的车头形状以及启动方案,并且研制了轻质的高强度车体。600公里时速的高速磁悬浮列车,时速介于高铁和民航飞机之间,是能够很好的补充两者之间的空白,但是高速磁悬浮系统也有缺点,最突出的缺点之一就是造价高昂。目前除了上海的磁悬浮线路,并没有其他的时速超过300公里磁悬浮线路在使用当中。今天我们就说一说时速600公里的高速磁悬浮线路的技术亮点在哪里,未来的应用空间又是如何。本期节目的嘉宾,北京交通大学运输学院硕士生导师、博士、中国城轨协会专家学术委副秘书长鲁放。鲁老师,您好。

鲁老师:

您好,段老师。

主持人:

欢迎您作客我们的节目。刚才和各位听众朋友简单介绍了一下时速600公里的高速磁悬浮的交通系统。其实很多媒体在报道这个新闻的时候都非常的激动,毕竟达到600公里,这个数字听起来就很让人振奋。那么在您看来,这个600公里的时速如果从全世界的技术水平来比,咱们算是领先吗?还是说在某种程度上是和别人处在一个齐平的状态?

鲁老师:

600公里我们要辩证的来看待这个数字。首先呢,在全世界并没有实际运营速度达到600公里的磁悬浮线路,但是国外曾经有过600公里时速以上的试验线路,就是在瞬间600公里以上。所以从这个角度来讲,我们的600公里时速并不是一个特别突出的事情。但是呢,我们注意到,新闻里面提到我们这个600公里的时速是设计速度,也就是说我们能让它稳定的跑到600公里,那么跟国外的瞬间跑600公里是不一样的。但是很可惜的是我们这次也没有实际跑到600公里,设计600公里,但是现在由于条件的限制,没有这么长的线路让它跑600公里。所以新闻里面提到只是设计速度而已。

主持人:

这个设计速度600公里和最后真的能跑到600公里还有什么样的差距?是指我们只要把线路修的足够长,这个600公里就能立刻展现在大家的眼前吗?

鲁老师:

就是这次我们中车研究的这个600公里线路,他只是克服了其中的主要的关键技术问题,但是离真正的产品化和实用化还有相当长的距离要走。就像我们说飞机可以飞到这么快,但是他真正的是否飞的有这么快,这是两个不同的问题。所以说,600公里只是技术上的突破,但是离真正的实用化,我估计还是需要一些时间。

主持人:

但即便如此,600公里这个设计时速听起来也让大家非常激动了。那接下来呢,我就要问这个速度是咱们怎么实现的?因为在此之前我也接触过一些新闻了,说目前的高速磁悬浮,只有上海有一条,就是到浦东机场的那条,而且那条线路还是引进德国的技术。咱们是怎么用超过了德国的技术当中的速度,现在竟然达到了600公里,在这个中间我们的技术亮点和突破在哪里?

鲁老师:

因为高速磁悬浮应该是在工程界是顶尖的技术,我们实现600公里的高速磁悬浮技术的核心本身是一件值得庆祝和庆幸的事情。但是,600公里的磁悬浮在技术上能够得到突破,但最终能否运用到实际工程中,还要许多需要继续攻关的问题。比如说刚刚您提到,是不是我们只要有足够长的线路就可以开行600公里的磁悬浮列车。这个还真不是,因为列车跑的越快,启动时间和减速时间就越长,在我们铁路领域就把启动加速和减速时间叫做启停附加时分。我们知道,高速铁路现在大概是300公里左右,250-350之间,它的启停附加时分差不多在7分钟左右。也就是把它停一下,再开起来,大概要耗费7分钟的时间。那么我们如果开行600公里的磁悬浮列车的话,启停附加时分至少应该达到十几分钟以上。我们可以做一个简单的数学计算,600公里的磁悬浮,按15分钟算就能开到150公里,那么启停附加时分加速时候和减速时候就算是匀速的,它是一个二分之一的概念,也就是说平均速度是300公里,300乘以15分钟是75公里。就是停一下加一下,需要的路线长度就是75公里,600公里的磁悬浮列车的站间距一定不能太短,如果太短的话,还没有加速到600公里就开始刹车了,这样就很不合适了。就像我们开一辆非常贵的跑车去参加一个百米比赛一样,这样是没有意义的,所以我们虽然攻克了关键技术,但是不等于能在实际中得到应用,这是两个层面的问题。

主持人:

所以您还是比较看重在实际应用当中我们需要去解决的问题,因为好的装备造出来就是为了服务老百姓的生活,服务国民经济。那么我们再来说一下有关高速磁悬浮列车的造价非常昂贵,当年上海的去浦东机场的磁悬浮列车造价就很贵。今天在成本上有没有下降,包括国产以后,我们是不是可以在自主知识产权可控的情况之下大幅降低高速磁悬浮的成本?

鲁老师:

这个是没问题的。不光是高速磁悬浮,比如我们大家熟悉的普通的地铁列车和普通的高速铁路列车,以前在我们没有掌握自主知识产权技术的时候,国外卖给我们的价格是非常非常昂贵的,在我们获得自主知识产权之后,价格差不多能达到国外进口的三分之一。未来在高速磁悬浮领域同样如此,这个技术被我们掌握后,造价肯定会比国外进口便宜很多,至少是便宜一半以上。但是即便如此,仍然是一个非常可怕的成本数字。作为一种交通运输工具,它的本质是为群众提供交通出行的服务,如果造价太高,摊到每位乘客身上的运营成本必然就很高,所以这样乘客不一定能够接受和负担这样的价格。举个例子,如果开600公里,北京到上海大概1300公里,600公里再加上停车启动时间,两个小时多一点就能到,现在高铁最快是三个多小时,接近四个小时差不多。高铁票价大概500到600之间,如果用600公里磁悬浮的话,票价可能就好几千了,普通老百姓愿不愿意从4个小时减少到2.5个小时多花两倍到三倍的票价,这是很值得商榷的问题。

主持人:

所以在您看来,除了技术以外制约高速磁悬浮大范围推广的很重要原因还是经济的成本,也就是造价以及投资能不能收得回来。那么在这个基础之上,您觉得高速磁悬浮真正应用的空间或者环境到底是在哪里?

鲁老师:

我们知道每一种交通方式都有它的特点,就是它的优势和劣势,不可能有一种交通方式有所有的优势。高速磁悬浮的主要应用场景应该是点对点的、大规模的商务客流廊道。第一是点对点,因为它的速度太快了,一旦中间有停站,对时间的损失非常大;第二必须有足够的客流量支持,否则成本永远收不回来;第三是票价肯定不会太低,只有高端商务客流才能负担。符合多个条件才可能具备开行高速磁悬浮列车的基本条件。这是从实际应用层面讲,从工程技术上讲,我们自己掌握了高速磁悬浮核心技术,对整个技术体系的发展和技术储备是一件非常有意义的事情。比如说航空航天工程成本也比较高,目前老百姓也不可能亲自去体验,但是它对我们国家综合国力的提高和科技水平的进步是非常有意义的。超高速磁悬浮列车技术上的意义肯定是有的,在应用和经济上的意义,让我们拭目以待,慢慢观察。

主持人:

据您了解,在世界上的其他国家,高速磁悬浮列车有一些什么样已经落地的应用?这些应用能够给我们带来什么样的经验呢?

鲁老师:

现在基本上都没有。德国人搞出了世界第一条商用的高速磁悬浮线路,居然是在上海,所以很搞笑的是,德国人如果有科普想去参观的话,需要来上海开,全世界仅此一条。

主持人:

那您怎么来解释这个现象?

鲁老师:

这说明超高速磁悬浮列车的成本确实比较高,连西方国家也不一定有胆量投入,正好中国的经济发展比较快,咱们对创新和新事物的接受程度也比较高,所以他们正好到中国做了一下试验线。既是我们对创新追求的认可,同时也证明我们国家在经济实力上的条件,这是件好事。但是为什么过了这么多年以后世界上仍然没有大规模发展高速磁悬浮列车,一定是因为有某些技术经济因素的制约,这些问题是值得我们好好分析和了解的。今天我们中国有了自主知识产权的高速磁悬浮技术,那么我们下一步应该继续研究怎么让它市场化、应用化,这是另外一个话题。

主持人:

这中间有没有可能因为这个高速磁悬浮列车的速度还不够快,虽然已经到600公里了,但是我们已经不能把它和简单的轮轨列车相比了,应该把它和飞机进行相比,但是它又没有飞机那么快。比如未来它真的能达到1000公里以上,北京到上海的时间就会非常非常短,有这个需要的人哪怕多花一些钱也愿意坐高速磁悬浮列车。在您看来这种可能性有多大?

鲁老师:

我认为不管是不是磁悬浮,超高速的轨道交通是没有必要的。不管磁悬浮还是高铁,它的特点是轨道,速度越高,轨道的平顺度的要求就越高,曲线半径就必须大。因为速度太高了,有曲线的话就飞出去了。飞机在空落的时候是没有固定的轨道约束的,它可以以比较灵活的方式飞行,但是不管磁悬浮还是轮轨系统,都需要有轨道对它进行约束。一旦速度超高,有曲线的时候,离心力非常大,对线路的平顺度要求非常高。举个例子,我们不可能在北京和上海之间建一个近乎于直线的磁悬浮线路,这个太难了,拆迁、土地等等因素都无法克服。所以我个人认为没有必要发展1000公里以上的超高速磁悬浮线路。

主持人:

那再来说另一个问题,就是我们以现有的600公里来做一个建设基础和起点,在它建设的过程中是不是所有的配套设备,包括土建、相关硬件都得另起炉灶,与现有的高铁还是传统的轮轨交通是没有办法兼容的?

鲁老师:

这个肯定是这样的,因为在很久以前在发展道路交通就有磁悬浮和轮轨系统两种路线之争。但最后我们选择了轮轨系统,现在的轮轨系统已经能达到380公里的商用运营速度,极限速度可以达到400以上都不会有安全问题。在这种情况下,我们再去试图用600公里或更高速度的磁悬浮代替它,替代成本会非常高,而且从能耗上考虑,因为我们现在都在讲节能和碳中和,所以能耗也是一个需要考虑的问题。从物理角度讲,速度提高一倍,能耗提高绝对不止一倍,因为它的阻力是呈几何增长的,所以这种情况下,用超高速的线路在旅行时间的节省并不明显,所有的成本和运营成本会非常高。所以说,所谓的高速和低速的合理性是相对的,例如我们高速铁路曾经把350公里降到300公里,会发现成本差距非常大。对乘客来说就是3个小时变成2个小时40分钟的区别,差距不是那么大。所以我们想能跑到600公里,但是否有必要跑到600公里,这是两个问题。所以我想我们掌握了600公里超高速磁悬浮列车的技术,进入商用的时候肯定不一定跑到600公里,可能跑到400或350。

主持人:

那跑到400或跑到350和轮轨列车之间又有什么区别呢?

鲁老师:

这个区别就不是特别大了,可能只适用一些特殊场合。因为现在轮轨的技术也比较成熟,跟既有铁路网络兼容性也比较好,所以我觉得未来高速磁悬浮的发展还是充满坎坷的。

主持人:

那在您看来未来轮轨技术,尤其是在速度这一部分,还有没有可能提升,提升的幅度又会有多大?

鲁老师:

轮轨技术的提升应该不会太大的,因为轮轨系统相对于磁悬浮最大的缺点就是它有机械摩擦和机械滚动,当速度太高时摩擦和滚动的磨耗就会非常大,一方面对设备的损坏比较大,第二方面安全性的隐患也比较大。所以轮轨系统一定会有一个速度极限。但是高速磁悬浮系统最大的优点是它的车和轨是悬空的,基本上没有物理的接触,这样的话,速度高了对设备的磨耗和安全性各方面会更好一些,这是它很大的优点。所以高速磁悬浮列车在经济上很有可能比不过传统的轮轨系统,但是在另外一个方面很有可能会另辟蹊径,所以它很有可能在特殊场合发挥特殊作用。

主持人:

那我们暂且把高速磁悬浮列车放一放,我们说一说同样是磁悬浮列车的低速磁悬浮。无论是在北京还是其他城市,低速磁悬浮成为了城市交通的一个选项之一,您看好低速磁悬浮未来的发展吗?

鲁老师:

我认为随着中低速磁悬浮列车的技术进步,中低速磁悬浮列车部分地代替地铁这样的低速轨道交通线路是有可能的。主要原因是低速磁悬浮的平稳性和维护保养成本会低一点,现在主要的缺点是车会稍微贵一点。同时它的能耗包括牵引能耗和托举能耗,托举能耗不管车动不动都是要消耗的,所以它的能耗会比普通的轮轨系统稍微高一点。所以我认为中低速的磁悬浮还是有一定应用价值的,比超高速磁悬浮还是更好一点。

主持人:

未来在城市内部的交通,包括城际之间的交通,实际上是存在多种交通方式和多重交通工具来共同协同的,可能是一个这样的发展路径吧?

鲁老师:

对,我认为任何一种交通方式都有它独特的优点和缺点,都有它独特的适用性,我们不能说任何交通方式一定要追求是先进的、科幻的,我们一定要追求最合适的,或者是最经济合理的。

主持人:

今天我们在节目中和收音机前的听众朋友一起说了一下在不久之前下线的我国时速600公里的高速磁悬浮交通系统,为我们带来解读的是北京交通大学交通运输学院硕士生导师(博士)鲁放。谢谢鲁老师的精彩解读。


附北京新闻广播20210728期贴地飞行磁悬浮链接: https://mobile.tingtingfm.com/v3/vod/2/Oowls9GBva



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