又一張“中國制造”走向世界的亮麗名片

劉萬明　張曉鳳

磁浮交通是一種軌道交通方式。

軌道交通自投入應用以來，以其運能大、成本低、安全可靠和節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢，在全世界得到廣泛應用。磁浮交通則是在傳統(tǒng)鐵路技術(shù)發(fā)展一百年后優(yōu)化創(chuàng)新出來的新型軌道交通方式，它徹底消除了傳統(tǒng)軌道交通可能存在的脫軌風險，確保軌道交通技術(shù)優(yōu)勢的發(fā)揮。它的另一革命性創(chuàng)新，便是沒有了車輪，消除了列車與軌道之間的磨耗，在降低運行成本的同時，減輕列車運行噪聲。

我國從上世紀八十年代開始磁浮列車的原理性研究。2000年通過引進德國歷時30年研究成功的高速磁浮系統(tǒng)，在上海建設世界首條高速磁浮示范運營線，旨在判斷高速磁浮技術(shù)的應用成熟性，研究我國發(fā)展高速磁浮交通的可能性，并由此消化吸收德國技術(shù)，在較高起點開展我國高速磁浮交通技術(shù)研發(fā)工作。經(jīng)過廣大工程技術(shù)人員和科研工作者的努力，上海高速磁浮示范線成功建設并安全運營了13年，通過引進技術(shù)和自主攻關(guān)相結(jié)合研制的時速500公里的高速磁浮列車也實現(xiàn)了商業(yè)運行。

在中低速磁浮技術(shù)方面，國防科技大學、西南交通大學等單位進行了長期的基礎(chǔ)研究和實驗列車的開發(fā)。2006年，依托上海高速磁浮示范線和上海磁浮交通發(fā)展有限公司建立的國家磁浮交通工程技術(shù)研究中心（現(xiàn)為同濟大學磁浮交通工程技術(shù)研究中心）組織國內(nèi)產(chǎn)、學、研機構(gòu)建設了國內(nèi)首條中低速磁浮工程化試驗線，并受國家住建部的委托編制我國中低速磁浮交通行業(yè)技術(shù)標準，加快了工程化開發(fā)的步伐。隨后北京控股磁浮交通發(fā)展有限公司和中國中車集團株機公司分別在唐山和株洲建設了工程化試驗線，在充分試驗的基礎(chǔ)上，先后在北京、長沙等地開工建設中低速磁浮商業(yè)運營線。

湖南省政府從發(fā)展高端制造、培育戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略高速出發(fā)，通過嚴謹?shù)募夹g(shù)經(jīng)濟認證和可行性研究，果斷決策，建設長沙磁浮示范線工程，并將其列入全省重大創(chuàng)新示范項目和產(chǎn)業(yè)化項目。政府各部門大力支持、參建各方通力合作，短短二十個月即于2015年12月26日實現(xiàn)全線通行試驗運行。

湖南在國內(nèi)率先實現(xiàn)中低速磁浮交通關(guān)鍵技術(shù)與成套設備的工程化與產(chǎn)業(yè)化，發(fā)展中低速磁浮交通設計、施工和運營技術(shù)，建立完全自主的知識產(chǎn)權(quán)和技術(shù)標準體系，形成中低速磁浮交通系統(tǒng)的工程化和產(chǎn)業(yè)化能力，不僅可以搶占市場先機，助推軌道交通產(chǎn)業(yè)建設，更能帶動機械制造、電子電氣、信息技術(shù)、材料加工等相關(guān)產(chǎn)業(yè)，加快新型工業(yè)化發(fā)展進程，為湖南省的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)及經(jīng)濟社會發(fā)展作出深遠的貢獻。

長沙磁浮工程的開通運營，在全國乃至世界交通界均會引發(fā)廣泛關(guān)注，人們將從不同角度思考磁浮交通發(fā)展的問題。

發(fā)展磁浮交通技術(shù)的必要性

磁浮交通是人類軌道交通技術(shù)不斷創(chuàng)新的體現(xiàn)。它建立在傳統(tǒng)輪軌技術(shù)發(fā)展一百年后人們對軌道交通技術(shù)的思考和總結(jié)之上。

首先，從安全上考慮，軌道交通技術(shù)優(yōu)勢的發(fā)揮，建立在沿固定軌道安全運行的基礎(chǔ)上，脫軌是軌道交通傷亡事故的主要原因。而磁浮交通技術(shù)的第一個立足點，就是消除軌道交通可能存在的脫軌風險，用車輛鉗扣軌道的形式避免脫軌。

其次，從經(jīng)濟上考慮，軌道交通車輪與鋼軌之間的磨耗，是導致車輛維修和軌道維護費用的重要因素，磁浮采用車輛與軌道無接觸運行的方式消除了車軌之間的磨損。

磁浮列車的上述革命性的設計，還帶來了軌道交通在環(huán)保、經(jīng)濟和服務方面的重大利益：首先是降低了運行噪聲，尤其在城市環(huán)境的使用，可以顯著減輕對居民生活和工作環(huán)境的影響。其次是降低了軌道交通建設項目的工程費用。磁浮列車的技術(shù)特點決定了它可以在更陡的坡道上和更小的彎道上運行，從而其線路設計可以更容易克服高程障礙和平面障礙，減少橋梁、隧道等工程數(shù)量，從而顯著降低工程投資。第三是可以使居民乘坐更方便。磁浮的選線靈活性可以讓磁浮線路更容易接近人們的工作和生活區(qū)域，方便就近乘坐。由于其造價低（不到地鐵的一半），同樣的投資可以修建更多的線路，使路網(wǎng)密度增加，居民出行更方便。

中低速磁浮鐵路與高速磁浮鐵路的區(qū)別

人類對交通工具的開發(fā)源于對交通出行的需求。我們的出行需求包括兩類，一是在城鎮(zhèn)內(nèi)部的日常交通需求，如上下班、日常生活采購、休閑娛樂等，特點是出行距離短，車站多，速度要求不高，我們稱之為城市交通需求；另一類出行距離較遠，我們要離開所居住的城市，到另一個城市，我們希望速度更快，更安全舒適且節(jié)能環(huán)保，這種需求叫城間交通需求。為滿足上述兩種交通需求，人類開發(fā)了城市軌道交通工具（地鐵、輕軌等）和城間交通工具（鐵路和高速鐵路，從綠皮車到CRH和諧號）。

同樣，磁浮交通概念問世后，科學家和工程師分別開發(fā)了用于城市交通的中低速磁?。ㄩL沙磁浮項目所用技術(shù)）和用于城市間交通的高速磁?。ㄉ虾４鸥№椖克眉夹g(shù)）。

兩種磁浮都堅持了體現(xiàn)磁浮技術(shù)優(yōu)勢的無接觸支承、導向、驅(qū)動和制動等功能，也都堅持了車輛抱軌運行的結(jié)構(gòu)模式；不同的是根據(jù)不同的速度要求開發(fā)與之對應的車輛、軌道、牽引和運行控制設備。城市磁?。ɑ蚍Q中低速磁浮）的設計速度與目前我國現(xiàn)有的城市軌道交通系統(tǒng)相同，為100km/h左右；城間磁?。ɑ蚍Q高速磁浮）速度在500km/h左右。

高速磁浮交通主要追求提高列車行駛速度，適應人們對長距離交通的速度要求；中低速磁浮交通主要追求降低工程造價，適應城市環(huán)境，減輕環(huán)境負擔。

磁浮交通的產(chǎn)業(yè)前景

在城市軌道交通領(lǐng)域，中低速磁浮技術(shù)解決了傳統(tǒng)軌道交通“建在地面環(huán)境（噪聲、拆遷）不易承受，建在地下造價較高（每公里6-8億元）”的矛盾，并具有不易脫軌、安全性高、建設工期短的優(yōu)勢，具有優(yōu)越的技術(shù)生命力。

當然，在實際工程應用中，這些優(yōu)勢能否如我們所愿得以實現(xiàn)，只有實施商業(yè)應用工程才能驗證。目前世界各國的中低速磁浮列車均采用示范性質(zhì)的小編組，因此中低速磁浮列車的運輸能力到底有多大尚沒有經(jīng)過大編組列車的驗證。此外，對于部分群眾所擔心的電磁輻射等疑慮，也只能通過實際商業(yè)運營線的測試結(jié)果來消除。我們相信，通過長沙磁浮工程以及隨后開通的北京磁浮工程的運營實踐，會增強人們對中低速磁浮交通系統(tǒng)的信心。

我國目前正處于城市軌道交通大發(fā)展時間，運營里程約3600km，每年交付運營約500km，每年的在建項目里程約4000km。盡管如此，仍不能滿足國民經(jīng)濟和社會發(fā)展對軌道交通的需要，軌道交通面臨投資規(guī)模大、建設周期長、投資回報慢、盈利水平低，資金不足等問題。長沙磁浮工程的成功建設和運營，標志著這一新型交通方式的技術(shù)已經(jīng)成熟，可為我國城市交通規(guī)劃提供新的交通方式選擇，中低速磁浮應該擁有廣闊的發(fā)展空間。

對于高速磁浮，由于目前我國尚沒有形成完全自主知識產(chǎn)權(quán)并經(jīng)商業(yè)運行考核的應用技術(shù)體系，上海磁浮示范線也只有30公里的運行管理經(jīng)驗，因此暫不具備大規(guī)模建設長距離高速磁浮線路的技術(shù)基礎(chǔ)。但隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對交通出行速度需求的日益提高，對高速磁浮這種安全環(huán)保的交通工具將產(chǎn)生巨大的需求。未來可充分利用已建成的高速鐵路土建基礎(chǔ)設施，配置高速磁浮軌道設備，實現(xiàn)地面高速客運交通系統(tǒng)的速度提升。在目前高速鐵路日趨飽和的重要通道上，正在蘊釀建設新的線路，可以考慮采用高速磁浮技術(shù)系統(tǒng)。因此，自主知識產(chǎn)權(quán)的高速磁浮交通成套技術(shù)一旦開發(fā)成熟，在國內(nèi)仍將擁有廣闊的發(fā)展空間。

磁浮技術(shù)走向世界

繼日本在世界上首次實現(xiàn)中低速磁浮列車商業(yè)運行之后，中國和韓國幾乎同時掌握了中低速磁浮交通技術(shù)并開通商業(yè)運營。目前，三個國家均尚未實現(xiàn)對外技術(shù)出口。

盡管日本、韓國有投入營運的中低速磁浮項目，但長沙磁浮工程線路最長，包含了大橋、小半徑、低置線路、穿越高鐵和公路等各種復雜的線路要素，形成的應用技術(shù)體系最全面，連接的高鐵樞紐和航空樞紐具有最好的展示效果，有利于向全世界展示中國的磁浮交通系統(tǒng)設計、建設、系統(tǒng)供貨和系統(tǒng)集成能力。

我國城市軌道交通裝備在全世界已經(jīng)具備了良好的市場基礎(chǔ)，目前中國處在中低速磁浮交通技術(shù)的第一陣營，在國際市場上競爭對手比在傳統(tǒng)軌道交通領(lǐng)域減少了很多。同時，我國提出并主導的“一帶一路”戰(zhàn)略，涉及諸多發(fā)展中國家，他們急需發(fā)展交通基礎(chǔ)設施但經(jīng)濟發(fā)展水平較低，資金緊缺，中低速磁浮的低成本優(yōu)勢必將具有極強的市場競爭力。

對于高速磁浮，我們看到，曾經(jīng)引領(lǐng)世界高速鐵路發(fā)展潮流的日本，正在其當年建設世界第一條高速鐵路的通道上修建世界第一條長距離（458公里）高速磁浮商業(yè)運營線。世界高速鐵路發(fā)展的歷史似乎正在高速磁浮上重演。我國擁有世界第一條高速磁浮商業(yè)示范運營線的建設和運營經(jīng)驗，并具備十五年的高速磁浮技術(shù)研發(fā)基礎(chǔ)，在新一輪的高速軌道交通技術(shù)賽跑中將占據(jù)有利的地位。

因此，隨著長沙磁浮工程的順利建成以及今后不斷總結(jié)提高，中國磁浮技術(shù)將秉承中國高鐵建設周期短、建設成本低的優(yōu)勢走向世界，它將成為繼中國高鐵之后，又一張“中國制造”走向世界的亮麗名片。