磁浮系统能够比轮轨高铁达到更高的速度,并能降低能量消耗以及减少运用周期的成本,能够吸引更多的旅客,同时具有低噪声和低震动的特点。德国的磁浮技术和轮轨高铁作了一个系统的对比。具体分析见表5.12、5.13。
表5.12 轮轨高铁和磁浮高铁对比分析(一)
表5.13 轮轨高铁和磁浮高铁的对比分析(二)
(1)时间成本。将磁浮的最大试验速度和轮轨高铁的运营速度作的对比,磁浮能够比轮轨高铁达到更高的运营速度。磁浮和轮轨高铁的最大速度差别在近些年减少了许多。二者的最高试验速度处于同一级别:日本磁浮是 603 km/h,法国 TGV 是 574.8 km/h,德国“运捷”磁浮是450 km/h。
轮轨高铁列车和磁浮的初期加速度也是能够比较的,因为加速度的大小受限于旅客的舒适程度。磁浮车在高速区段比轮轨高铁列车加速度更大,因此在较长站距的运行中具有优势。不过,在大多数情况下,加速时间在旅行时间减少中所占的比重很小。
因此,虽然磁浮车在最高速度和高速区段的加速度上面仍然有优势,但这些优势在通常的站距情况下就会变得很小。即使在100 km 的距离上,差别也只有 1 min 左右。(www.xing528.com)
图5.24 为世界各国磁浮列车试验速度。
图5.24 世界各国磁浮列车试验速度
(2)经济成本。导轨和车站的建设成本很多依赖于建设规模,主要是轨道的等级,高架线路或隧道的规模。磁浮线路需要与既有线路完全分离,这就在线路终端区域带来了很高的投资,特别是在地下。由于磁浮线路具有很大的横截面积,因此对于任何情况来说,轮轨高铁可以在小范围内利用既有线路。因此,在同一个地方轮轨高铁显然优于磁浮,但磁浮的维护费用较少。磁浮最大的优点就是它与导轨没有物理接触,但是任何精密的设备都需要非常高昂的维护成本,特别是导轨和列车上那些十分复杂的电子设备。
(3)能量消耗。磁浮没有轮轨列车的车轮阻力,但是它悬浮起来需要持续消耗能量,有可能比轮轨滚动阻力消耗的能量还要大。磁浮使用的直线电机比旋转电机消耗更多的能量:比方说温哥华的Skytrain 和多伦多的Scarborough 都是使用直线电机牵引车辆,其车辆的能耗比采用普通旋转电机驱动的类似车辆多 20%~30%(这两条线路都是使用轮轨车辆,所以就没有悬浮消耗的能量)。总之,轮轨高铁比磁浮在相同情况下消耗更少的能量。高速磁浮交通单位人公里能耗大约是飞机的1/5、汽车的1/2,相同速度下的能耗比高速轮轨更低,具有显著的低能耗、低排放优势。
(4)环境影响。磁浮由于与轨道没有物理接触,故它比轮轨高铁具有更小的噪声和震动;轮轨高铁在利用城区内既有铁路枢纽方面具有优势;在人口密集地区二者都需要修建隧道。
磁浮高铁相对于轮轨高铁的优势其实很小,远远少于轮轨高铁相对磁浮的优势——特别是在系统网络化、兼容性和投资成本等方面。但是磁浮高铁作为具有自成体系能力的新型高速轨道方式,能够填补航空与高速轮轨之间的速度空白,特别是磁浮高铁能够优化运输方式技术经济结构,丰富综合运输体系的内涵。
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