超级高铁的技术特性-高铁简史精要

由于真空磁悬浮列车是世界上最快的交通工具，其实超级高铁中的超级列车就是真空中的磁悬浮列车。超级高铁除了速度的优越性，真空管道系统还拥有快捷准点、运输量大、舒适安全、全天候运行、节能环保等特点。

6.4.3.1　超级高铁的安全性

无论哪种交通工具，安全是首要的，没有了生命其他都无从谈起。因此，安全可靠是旅客出行考虑的首要因素。超级高铁使用巨大、近乎真空的管道把多个城市相连接，构成一张张超级高铁网络，方便大家快速出行。但超级高铁的安全性如何呢？

（1）基于客观的安全性。从客观上来看，自然环境对各种交通工具影响较大，但对超级高铁来说，在全封闭系统中运行，不受自然环境影响。超级高铁安全性与其他交通方式对比见表6.4。

表6.4　超级高铁安全性与其他交通方式对比

（2）基于主观的安全性。从主观上来看，大多数交通事故和人有关，而超级高铁主要是智能化控制，和人关系不大。超级高铁的安全性主观表现见表6.5。

表6.5　超级高铁主观安全性

总之，无论从主观还是客观上来看，超级高铁是最安全的一种交通工具，相对于汽车、飞机、轮船和轮轨高铁等交通工具，超级高铁都是非常安全的。

6.4.3.2　超级高铁的舒适性

舒适性是大家选择超级高铁出行的另一关键原因。很多人认为超级高铁比飞机的速度快，人体无法承受，但实际上通过科学分析人体是可以承受的。这是因为：

（1）与汽车对比人体的适应性。人体通常承受的极限是在50 m/s2 左右的加速度，而汽车的百公里加速约为 10 s。如果在 1 min 至 2 min 之内，能够轻松加速到 1 000 km/h，人体承受超级高铁的运行速度完全不是问题。而且对乘客来说，尽管速度极快，但在真空环境下，乘客完全不会感觉到高强度的加速度和噪声。

（2）与飞机对比人体的适应性。超级高铁的加速度达到飞机的加速度就行了，飞机的加速度一般是 0.5g～0.6g，相当于每秒钟加速 5 m 左右，其实，人们百米跑的加速度比这大得多。这个加速度对普通人来说根本没问题。而等到列车加到一定速度后，它将匀速运动，那时，乘客对速度不会有任何感觉，就像航天员在太空中飞行一样感觉平稳。因此超级列车如果加速度过快，人还是受得了。

图 6.23 为超级高铁座椅设想图。

图6.23　超级高铁座椅设想图

超级高铁的舒适性还表现在：① 超级列车的每个乘客舱都处于加压状态，安装有氧气罩和紧急刹车系统，不会出现身体不适问题；② 超级列车在起点被弹射出去，因磁力一路前行，途中不会像飞机那样遭遇气流颠簸；③ 当超级列车发动时，乘客会感觉到加速，一旦超级列车全速前进就不会再有感觉了。因此，在超级高铁上，乘客体验很舒适，超级高铁将比轮轨高铁和飞机更舒服，更安静。特别从技术的层面看，超级高铁的舒适性还包括震动、温度、噪声、空气、光线等因素，各种交通工具舒适性对照见表6.6。

表6.6　各种交通工具舒适性对照表

6.4.3.3　超级高铁的经济性(www.xing528.com)

经济性也是建设超级高铁建设需要考虑的主要条件之一。根据马斯克的设计理念，对于距离不超过 1 500 km 的任何两个大城市而言，超级高铁都是非常经济的交通方式。例如，北京和上海之间建造超级高铁的成本为 60 亿元，如果超级高铁每 3 min 发一班，每辆超级高铁搭载 30 人，每趟运行成本大约 200 元，因此单程票价可定为每张 200 元，是非常便宜的，乘客可以接受。超级高铁与其他交通方式的造价及运营成本对比见表 6.7。

表6.7　超级高铁与其他交通方式的造价及运营成本对比

（1）基于建设成本的经济性分析。超级高铁的营运线路是管道，而管道由高架支柱支撑，远离地面，从而减少对土地资源的占用。两个城市之间的真空管道与高速铁路一样搭建在地上，凡是有道路的地方，就可以有两根管道，供两个方向行驶。而且真空管道或许还能“附着”在已经建成的高速架桥上，从而节省路线资源与基础设施的搭建成本。因此，超级高铁建设成本比其他交通工具的建设成本低。

（2）基于运营成本的经济性分析。超级列车利用太阳能使其运输成本大幅度下降，而且能够利用自身技术的进行多次储能。超级高铁系统将超级列车加速至一定速度后，超级列车能够依靠惯性在真空管道中运行，并不需要任何额外的能量。在乘客即将到站需要减速时，超级列车的现有动能又可通过电机进行能量回收和再利用，这样超级列车运输成本仅为轮轨高铁运输成本的1/10。因此，超级高铁运营成本比轮轨高铁运营成本低。

超级高铁造价见表 6.8。

表6.8　超级高铁造价

6.4.3.4　超级高铁的便捷性

便捷性是选择超级高铁出行的选择条件之一。如果超级高铁网络能够在全球建成的话，用数小时就可完成环球旅行，实现全球一日游（早出晚归，全球上班）的目的。根据马斯克的设计理念，超级高铁的便捷性见表6.9。

表6.9　超级高铁的便捷性

6.4.3.5　超级高铁的节能环保性

超级高铁除了速度的优越性，真空管道运输系统更节能，更环保。特别是超级高铁在低碳排放、节能环保方面的优势非常明显。一方面，超级列车作为运输工具不但碳排放为零，而且没有粉尘、油烟和其他废气的污染物；另一方面，真空管道运输是一种无空气、无摩擦的运输方式，比轮轨高铁和飞机更安静，无噪声。

（1）基于能耗的技术特性分析。超级高铁系统由于减少了接触摩擦和空气摩擦，真空管道运输比任何传统交通工具耗费的能源都少，超级列车每度电的运输能力是轮轨高铁的50 倍。超级高铁系统将采取太阳能供电方式，能够自行补充能量，而且该系统还有存储能量的设施，在不使用电池板的情况下也能行驶一周时间。根据现有研究成果分析，各种交通工具能耗对照见表6.10。

表6.10　各种交通工具能耗对照表

（2）基于环保的技术特性分析。超级列车比飞机飞行速度快两倍多，但能耗不到民航客机的 1/10，噪声和废气污染及事故率接近于零。特别是超级高铁管线建在地下或地面以上，对环境基本没有污染。根据现有研究成果分析，各种交通工具环保对照见表6.11。

表6.11　各种交通工具环保对照表