對高速鐵路和磁懸浮鐵路的比較

摘 要：高速鐵路和磁懸浮由于快速、安全、舒適等特點成為大眾出行的首選交通運輸工具。高速鐵路和磁懸浮是鐵路的重大技術成就，集中體現了一個國家的科學技術和工業水平，不僅推動了國民經濟的快速發展，同時又取得了良好的社會經濟效益。兩者既有相似的共同點，又存在一些區別，現根據最新的高速鐵路和磁懸浮的數據及運用經驗，主要對高速鐵路和磁懸浮在旅行時間、兼容性、成本和其他方面的因素進行比較討論。

關鍵詞：高速鐵路；磁懸浮；交通運輸工具

引言：

高速鐵路是新建或是在既有線基礎上進行改造的一項創新工程體系，在高速鐵路上運行的列車是以輪軌作為運行導向，由動車提供列車前行的動力而運行的[1]。然而，在磁懸浮鐵路上運行的列車是利用電磁系統產生的排斥力將車輛托起，使整個列車懸浮在導軌上，并利用電磁力進行導向、利用直線電機將電能直接轉換成推進力而運行的[2]。這兩種運輸工具的運行方式不同，但在世界運輸市場中都取得了較好的市場份額，社會經濟效益十分顯著[3]。本文通過最新的高速鐵路和磁懸浮的運行情況，對高速鐵路和磁懸浮的幾個方面進行比較討論。

1 最高速度及旅行時間

國外一些國家的高鐵和磁懸浮的最高試驗速度也有所差別，日本磁懸浮是551km/h，法國TGV是515km/h，德國“運捷”磁浮是450km/h。我國高鐵“復興號”在京滬線的運營速度達到了350km/h，上海浦東磁懸浮線路的運營速度在430km/h，這兩者的最高運營速度存在差距。

從現場運行情況來看，當磁懸浮的運行速度從350km/h運行到430km/h時，運行100km的區段只能減少1min左右的運行時間。因此，磁懸浮和高速鐵路在旅行時間上的差別不大。

2聯合運輸的兼容性

2.1網絡互聯

在道岔使用方面，磁懸浮比高速鐵路要復雜得多，磁懸浮在不同支線的網絡線運行就受到束縛。因此，磁懸浮主要在長距離的單線上進行往返運行，而不是網絡互聯的運行方式。高速鐵路的道岔相對于磁懸浮而言是比較簡單的，除了日本新干線之外，世界上其他的高速鐵路都允許列車運行在既有線或新造的鐵路線路網絡里。這種運營方式能夠提高高速鐵路運營線路的廣度，為高速鐵路網的互聯互通提供了便利，方便旅客出行，使之有更大的社會效益和經濟效益。

2.2既有設施利用

高速鐵路既可以在既有線路的基礎上進行延伸或改造，也可以為高速運營修建新的線路、配備先進的設備設施。這種對現有設施的有效集成及利用能力，不僅降低了高鐵的建設成本、建設周期等方面，而且極大地方便了旅客的出行，有效降低了旅客的中轉次數。以此來抵消高速鐵路相對于磁懸浮的時間增加。

綜合網絡互聯和既有設施利用兩個方面，高速鐵路在整個鐵路運輸網絡方面的兼容性明顯比磁懸浮具有優勢。

3投資成本、運營成本和能量消耗

3.1投資成本

高速鐵路的新造建設成本主要取決于建設規模、高速鐵路線路的等級、車站的類型及規模、高架線路及隧道的規模等多個因素。磁懸浮鐵路運行的線路與既有線路是完全分離的，磁懸浮鐵路線路的橫截面積也很大，而且使用的車體也是完全不同的，尤其在磁懸浮鐵路線路的終端區域及地下，更是需要很高的投資，其投資成本保守估算都比高速鐵路高10%-20%。因此，新造高速鐵路的投資成本顯然低于磁懸浮，如果是利用既有線改造高速鐵路，其投資成本更低。

3.2運營及維護成本

磁懸浮最大的特點就是與鋼軌沒有物理接觸，解決了傳統鐵路車輪和鋼軌之間的磨損問題，是又一技術的突破。但這種方式所使用的設備是非常復雜的，且精密度要求很高，特別是導軌和列車上使用的電子設備，這都使得運營及維護成本 變得非常昂貴。有相關人士專門對美國7個擬建磁懸浮項目每公里維護費用進行了估算，其運營及維護成本的估算至少是高速鐵路的六倍，成本非常高[4]。

3.3能源消耗

磁懸浮在運行的過程中是懸浮起來的，雖然沒有輪軌接觸消耗的摩擦力和阻力，但將磁懸浮列車持續懸浮運行所需要消耗的能量要比輪軌滾動阻力消耗的能量還要大。此外，磁懸浮使用的直線電機更是消耗能量。就拿溫哥華的Skytrain和多倫多的Scarborough輪軌車輛使用直線電機牽引車輛的能耗來說，要比采用普通旋轉電機驅動的類似車輛多20-30%。如果加上懸浮消耗的能量，則磁懸浮運行所需的能量遠遠對于高鐵運行所消耗的能量。

Hanstein曾對運捷磁懸浮高速列車與德國ICE-3在單位面積上所需要消耗的能量進行了分析。分析結果表明：在相似的運行條件下，高速鐵路消耗的能量比磁懸浮要少的多。

4其他因素

4.1乘坐舒適程度

日本新干線、法國TGV、德國ICE以及我國運營時速高達350km/h的京滬線、國內外的磁懸浮，不管是從運行的平穩性，還是乘客的舒適度體驗來講，都非常良好。

4.2對周圍環境的影響

磁懸浮由于與軌道沒有物理接觸，它比高速鐵路產生的噪音和震動更小。在人口密集地區，磁懸浮需要修建隧道，高速鐵路需要設防噪墻。

5 結論

本文對高速鐵路和磁懸浮的相似點和不同點進行了討論。在最高速度及旅行時間方面，磁懸浮有更高的速度，但在實際旅行時間上兩者相差不大；在兼容性方面，高速鐵路優于磁懸??；在成本方面，高速鐵路的建造成本、運營及維護成本低于高磁懸浮。通過這些比較可知，磁懸浮相對于高速鐵路的優勢并不是很明顯，特別是在鐵路線路的兼容性和使用成本方面。

參考文獻：

[1]佟立本.高速鐵道概論[M].北京：中國鐵道出版社，2018：9-17.

[2]佟立本.鐵路概論[M].北京：中國鐵道出版社，2012：63-79.

[3]魏慶朝，孔永健，時瑾.磁浮鐵路系統與技術[M]. 中國科學技術出版社，2010：14-22.

[4]Vnkan R.Vuehic.對高速磁浮技術的評估以及它與高速鐵路的比較. http：//www.360doc.com/content/16/0731/11/32920254_579739047.shtml

作者簡介：

楊軍霞（1989-）女，漢，碩士，重慶交通職業學院，研究方向：交通信息工程及控制.