上海高速磁浮列车运营示范线开通以来，受到国内外各界人士广泛关注。广大科技工作者对于高速磁浮交通技术的技术经济特征和磁浮技术在综合交通技术发展中的意义也非常关心。为此，作者根据上海高速磁浮列车运营示范线的建设和运营实践，结合“十五”８６３计划高速磁浮交通技
术重大专项的研究情况，就大家关心的问题作一些介绍，尤其为关心我国交通技术发展的科技及规划研究人员提供参考。
本文简要介绍上海磁浮系统的建设、试验与运营情况，同时也对各种悬浮列车技术的比较以及我国磁浮技术发展等问题进行一些讨论。
１．１ 建设成本
磁浮交通系统的建设成本主要由线路土建工程、牵引供电与运行控制设备、车辆购置等三大部分费用构成。
与一般轨道交通工程类似，磁浮系统的线路建设成本在系统总投资中所占比重最高。磁浮系统车辆的高速度和车轨之间的小间隙特征，使人们对线路土建工程产生技术精度很高的
想象。实际上，磁浮线路中精度要求很高的不是土建结构整体，而是车辆与线路的界面，我们称之为功能面。由于高速列车飞行的惯性，时速４００～５００ｋｍ／ｈ的高速磁浮线路，其功能面的精度要求与时速３００ｋｍ／ｈ左右的高速轮轨铁路钢轨的精度要求并没有本质上的差别。磁浮列车高速飞行时要求车、轨之间功能面不能接触；而３００ｋｍ／ｈ左右的高速列车运行时要求其轮、轨之间保持足够压力的接触。表１为目前典型的高速铁路与磁浮轨道精度指标。
由于磁浮线路的功能面与承重的轨道梁连为一体，客观上对轨道梁（上海线为钢筋混凝土结构）的尺寸稳定性有较高要求，需要对混凝土梁的收缩、徐变、温度和动载变形加以控制。其技术关键是预应力钢筋混凝土梁的设计和施工方案，一旦从技术方案上得以解决，并不一定会增加制作成本。上海线建设中已成功解决了这一问题，取得了一批自主知识产权，
并研究了更经济的结构设计方案。另一方面，由于磁浮列车对线路的作用力基本上是均布荷载，尽管列车速度很高，动力冲击不大，这也有利于改善线路结构的经济性。
根据一年多的运行观察和测试，磁浮轨道的平顺性指标，即使因某种原因产生了某些偏离，也因为其悬浮导向的主动控制作用，除影响一点局部舒适度外，仍能保证列车的安全运行。此点，对于没有主动控制的轮轨列车来说，恐怕是难以接受的。
目前，磁浮交通系统的车辆、牵引供电和运行控制等设备在国际上尚未形成规模生产能力，因而成本还相对高一些。以车辆为例，上海线磁浮车辆的购置单价大约是德国ＩＣＥ高速车辆的３倍。由于这个原因，使上海线的上述３项设备的费用占系统总成本的近５０％（一般成熟的轨道交通系统，这个比例应当在２０％～３０％）。通过规模化生产，尤其是实现本地化和国产化生产后，设备费用应有显著的
上海高速磁浮列车 及磁浮技术发展刍议
□ 吴祥明
常文森 刘万明表１
高速磁浮与高速轮轨线路的轨道精度要求
降低。
在包含线路技术开发成本和设备规模因素的情况下，上海磁浮示范线的总造价大约是每公里３亿元，与上海地区的城市高架轻轨相近，约为地铁造价的一半。当然，后两者存在拆迁量多、车站密度大等因素，有一定的不可比性； 近期在建的高速铁路造价情况是：台湾省的台北—高雄线（用日本新干线技术）每公里造价折合人民币４．１亿元，韩国汉城—大丘线（用法国ＴＧＶ技术）每公里造价折合人民币３．１亿元。
在进行建设成本分析的同时，我们应该注意到，磁浮交通建设成本的分析基础是４００～５００公里的时速，比高速铁路高５０％左右，而且旅客享受到的旅行速度大约比高速轮轨铁路高出１倍。
１．２ 速度和噪声水平
交通工具的高速化必然引起人们对空气阻力和气动噪音问题的关注。有观点认为，高速运行的车辆受到的气动阻力与速度平方成比例、能耗与速度３次方成比例、噪声正比于速度的５～８次方，因此认为在地面发展时速４００公里以上的磁浮交通是不经济的。
笔者认为，有关空气动力学的各种数学模型（诸如几次方关系）均有一定的适用范围。车辆与空气的相对速度确实是一个重要因素。但是不同外形车辆的空气阻力的数学模型是不一样的，简单地用一种几次方关系来分析汽车、火车和飞机的空气动力学问题是不严密的。
空气动力学上的任何数学模型均来自科学实验，也应该受科学试验的检验。为了有助于实事求是地分析和评价高速磁浮列车的空气动力学特征，图１给出了上海示范线的噪声测
可以看出，磁浮列车以４００～４５０ｋｍ／ｈ速度运行时，其平均每座公里的牵引耗电量与ＩＣＥ高速列车３００ｋｍ／ｈ运行时相当。上海线的实测结果与德国对ＴＲ列车的测算值相近。
从２０世纪六、七十年代开始，德
注：ＩＣＥ轮轨列车按两个动车头、８节中间车、定员４０２人计算；ＴＲ磁浮
列车按５节编组、
定员４０８人计算；上海线磁浮列车按５节编组、
实际定员４６２人计算。
表２ 上海线牵引能耗数据及德国测算数据 单位：Ｗｈ／座位?公里
图１ 上海线实测噪声值
图２上海线实测的速度和供电功率曲线
龙阳路站
浦东机场站
试结果及曲线拟合结果。１．３ 能量消耗
磁浮列车的速度较高，联系到飞机实行高空飞行以降低空气阻力及能耗的事实，许多人担心磁浮交通系统４００ｋｍ／ｈ以上的地面速度是否会导致很大的能耗。有学者根据气动阻力与速度平方成比例，来说明能耗与速度３次方成比例。我们认为，这在物理概念上是不正确的。因为能耗取决于功，而不是功率。虽然功率是速度的３次方，但速度快了，同样运输距离所需的时间就少了。
图２给出上海线运行试验中实测的功率曲线。可以看出，最大功率消耗主要用于列车的加速，在以最高速度匀速运行时，所需的功率是较小的，约为最大功率的４０％左右。
根据不同最高运行速度的试验运行测试，可以得到磁浮列车在不同速度下匀速运行时的单位牵引能耗（Ｗｈ／座位?公里）。
表２给出了上海线的实测数据。
为便于说明问题，
补充了德国测算的
ＩＣＥ
列车和
ＴＲ磁浮列车相关测算数据。
国、美国、日本先后展开了各种类
型的列车悬浮技术研究。经过３０多
年的研究与开发，一些技术被淘
汰，一些技术得到了发展并走向应
用。下面简要介绍德国、美国和日
本磁浮列车技术的发展情况。
２．１ 德国经过１０多年研究后选择了
常导高速磁浮列车技术
早在１９２２年德国工程师就提出
了常导磁浮列车的概念，但是由于当
时技术水平的限制，一直没有明显进
展。以电力电子技术为核心的大功
率控制技术的迅猛发展，为磁浮列
车的实现提供了现实的技术可行性。
德国１９７０年启动了Ｔｒａｎｓｒａｐｉｄ（缩
写ＴＲ）计划，研究了气垫车（ＴＲ０３）、
低温超导磁浮列车（ＥＥＴ）、常导短定
子牵引的磁浮列车（ＴＲ０２、ＴＲ０４）、常
导长定子牵引的磁浮列车等技术。
经过比较，１９７３年放弃了气垫车技
术；１９７５年放弃短定子磁浮技术 （其
后由日本将该技术发展成为中低速
磁浮列车ＨＳＳＴ系列）； １９７６年西门子
等公司引进美国技术，开始低温超
导磁浮列车的研究，最高试验时速
曾达２００公里。由于多种技术原因，
德国还是停止了低温超导磁浮技术
的试验研究，转而集中力量发展常
导高速磁浮技术。先后经过多个型
号近２０年的试验，已经使常导高速
磁浮列车技术成熟并走向应用。上
海磁浮列车系统是中德合作建成的
世界第一条常导高速磁浮列车商业
运营示范线。
２．２ 美国在磁浮新线规划中已决定
选用德国ＴＲ技术
早在１９６３年，美国的科学家就提
出了低温超导“磁浮交通”的概念。在
２０世纪７０年代中期，美国对该技术
的研究达到了高潮，并被日本和德
国引进。但是由于铁路在与高速公
路的竞争中失利，美国开始放弃铁
路而修建高速公路，有关轨道交通
（包括磁浮）的研究计划被搁置了，
从此美国磁浮列车技术的研究陷入
了低谷。
１９９１年１２月，美国国会鉴于当
时“飞机＋汽车”交通模式产生的能
源供应、环境保护、交通阻塞和交通
安全问题，通过了《综合地面运输方
式联运效率法》，提出重新建设地面
交通基础设施，以更为方便的交通方
式引导人们自愿减少对飞机和汽车的
依赖。经过近７年的研究，对比法国
的ＴＧＶ（轮轨）、德国的ＴＲ（常导、
ＥＭＳ）、日本ＭＬＵ（超导、ＥＤＳ）以及美
国正在开发研究的４种磁浮系统：
Ｂｅｃｈｔｅ（超导、ＥＭＳ）、Ｆｏｓｔｅｒ－Ｍｉｌｌｅｒ
（超导、ＥＤＳ）、Ｇｒｕｍｍａｎ（常导、ＥＭＳ，
列车磁体为超导线圈）、Ｍａｇｐｌａｎｅ（超
导、ＥＤＳ）等７种方案。１９９８年６月公
布的《２１世纪交通运输平衡法》，根
据美国国土广阔的特点，确定未来的
高速客运系统的时速应高于２４０英里
（３８６公里），并最终确定德国的ＴＲ系
统作为美国２１世纪交通的发展方向。
２．３ 日本超导磁浮列车技术尚未进
入工程应用，也没有国际推广计划
日本引进美国低温超导技术以
后，先后修建了宫崎和山梨试验线，
其发展速度远比发明这项技术的美国
快。但日本政府至今未宣布该技术可
以应用，并认为在造价以及承载能力
方面没有同日本新干线竞争的能力。
日本政府多次表示没有在国外试验和
发展低温超导磁浮列车的计划。
２．４ 常导、超导高速磁浮列车技术
的比较
目前，只有德国常导技术和日本
低温超导技术具有应用可比性。
日本的超导磁浮列车在单车试验
速度和两车交汇速度方面均高于德国
常导高速磁浮列车。日本低温超导磁
浮列车系统是基于排斥原理的自稳定
系统，不需进行主动控制，悬浮间隙
可达１００毫米，是ＴＲ系统的１０倍。
因此，难免有观点认为，常导高速磁
浮技术的悬浮控制不是自稳定系统，
因而安全风险大。
实际上，自动控制技术在航天、
航空、水陆交通、
工业自动化等领域
已经发挥了巨大作用，使人类社会的
生产、生活产生了巨大变化。其中许
多进展都是应用自动控制取代原有的
自稳定系统而形成的。例如，过去的
航空炸弹都是靠尾翼自稳定的，而
今天的制导炸弹不再是自稳定系统，
而是靠自动控技术来稳定和引导炸弹飞向目标。这样的例子在现代技术中不胜枚举。因此，常导高速磁浮系统能够通过自动控制技术在很高速度下实现悬浮和导向间隙的微小调整，保证列车平稳运行。这一事实，正好说明了常导高速磁浮系统的整体技术先进性和可靠性。
日本超导磁浮系统的造价显著高于常导高速磁浮系统，而承载能力又远低于常导高速磁浮系统。日本山梨县线路平均造价为１３０．４亿日元／公里（折合人民币９亿多／公里，美元约１．１亿／公里），大约是日本新干线造价的２倍、上海高速磁浮列车示范线的３倍。
日本超导高速磁浮车辆长２５ｍ，额定乘员７０人； 上海常导磁浮车辆长２５ｍ，额定乘员１２０人。显然在运载能力方面，两者的差别是很大的。
德国和美国均发展常导高速磁浮技术而不发展低温超导磁浮列车技术的事实，也可以证明以上观点。２．５ 世界各国家正在开展多项悬浮新概念的研究
除已经成熟的德国常导高速和比较成熟的日本低温超导技术以外，世界各国（包括我国在内）的专家们也正在研究悬浮列车的许多新概念，如永磁型悬浮、混和控制型悬浮、管道列车、四极低温超导悬浮、高温超导悬浮、飞行列车、气膜列车技术等等。但这些技术仍处于概念研究阶段，还要经过实验室初试、试验场中试、应用试验等多个环节，才能进入应用研究阶段。它们和已经成熟的技术不是处在同一个起跑线上，并不具备可比性。
美国是悬浮列车新概念研究最活跃的国家之一，美国国会通过的ＴＥＡ－２１发展计划，已经对某些新磁浮
概念的研究给予了支持，在许多磁浮新概念方面，美国居世界领先地位。但这并没有影响他们对德国常导高速磁浮技术的选择。
３ 高速磁浮交通技术国产化
和工程化研究具有重大的国民经济意义
“十五”８６３计划第一阶段的研究表明，磁浮列车是技术成熟的、安全可靠的高速客运交通系统，是目前惟一能够安全、经济地以４００～５００公里时速运营的地面大容量客运交通工具，可以补充航空与铁路、公路之间的速度空白。发展高速磁浮交通适合我国幅员辽阔、人口众多、石油资源短缺的国情，有利于完善综合交通体系，满足公众日益提高的快速交通需求。高速磁浮交通系统以电能作为能源，符合国家能源安全和可持续发展的战略需要。
常导高速磁浮系统中的硬件设备与传统机电设备的技术水平比较接近，但比我国现有的行业水平略高。因此，通过高速磁浮列车技术的国产化，既可以充分利用我国现有的工业基础，又可以促进我国现有工业的提升；同时，常导高速磁浮技术最大的特点，是应用现代信息、控制技术把上述传统技术融合
为一体，形成一整套联系紧密、安全可靠、超高速运行的先进的轨道交通系统。通过现代信息技术改造和提升传统产业水平，促进整个社会经济水平提高，正是当前信息革命的一项重要内容。
我国目前几乎所有的交通产业（航空、铁路、公路、水运）都处于跟踪国外技术发展的状态。现在我们已经掌握了高速磁浮线路建设技术，在高速磁浮交通工程应用领域已处于领先地位。通过上海线的引进和８６３的攻关，我们已经基本掌握了常导高速磁浮系统的技术内涵，找到了国产化的技术途径，并正在德国技术的基础上开展系统改进与优化研究。如果我们抓住时机，通过国际合作，促进高速磁浮技术国产化的进程，我国有可能建立起国际领先的高速磁浮产业体系。
因此，尽快开展高速磁浮交通
技术的国产化和工程应用技术研究，将有利于建设合理的综合交通运输体系，提高旅客运输质量水平，改善我国客运交通能源结构，保障国家能源战略安全，在发展的同时不断改善环境状
况和交通安全状况，并推动和建立国际领先的磁浮交通工业体系，提
升我国在交通运输领域的国际竞争力，促进国民经济的健康发展。
我们应抓住目前拥有世界惟一高速磁浮交通运营线的良好机遇，充分总结和利用上海线的工程建设和运营维护技术资源，尽快把我国高速磁浮技术的国产化推向前进。
上海磁悬浮列车 磁悬浮列车是一种利用磁极吸引力和排斥力的高科技交通工具。简单地说，排斥力使列车悬起来、吸引力让列车开动。磁悬浮列车上装有电磁体，铁路底部则安装线圈。通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同，两者“同性相斥”，排斥力使列车悬浮起来。铁轨两侧也装有线圈，交流电使线圈变为电磁体。它与列车上的电磁体相互作用，使列车前进。列车头的电磁体（N极）被轨道上靠前一点的电磁体（S极）所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体（N极）所排斥——结果是一“推”一“拉”。磁悬浮列车运行时与轨道保持一定的间隙（一般为1—10cm），因此运行安全、平稳舒适、无噪声，可以实现全自动化运行。磁悬浮列车的使用寿命可达35年，而普通轮轨列车只有20—25年。磁悬浮列车路轨的寿命是80年，普通路轨只有60年。此外，磁悬浮列车启动后39秒内即达到最高速度，目前的最高时速是552公里。据德国科学家预测，到2014年，磁悬浮列车采用新技术后，时速将达1000公里。而一般轮轨列车的最高时速为350公里。 “常导型”磁悬浮列车 世界第一条磁悬浮列车示范运营线——上海磁悬浮列车，建成后，从浦东龙阳路站到浦东国际机场，三十多公里只需6～7分钟。上海磁悬浮列车是“常导磁吸型”（简称“常导型”）磁悬浮列车。是利用“异性相吸”原理设计，是一种吸力悬浮系统，利用安装在列车两侧转向架上的悬浮电磁铁，和铺设在轨道上的磁铁，在磁场作用下产生的吸力是车辆浮起来。 列车底部及两侧转向架的顶部安装电磁铁，在“工”字轨的上方和上臂部分的下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流使电磁铁和轨道间保持1厘米的间隙，让转向架和列车间的吸引力与列车重力相互平衡，利用磁铁吸引力将列车浮起1厘米左右，使列车悬浮在轨道上运行。这必须精确控制电磁铁的电流。 悬浮列车的驱动和同步直线电动机原理一模一样。通俗说，在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电，能将线圈变成电磁体，由于它于列车上的电磁体的相互作用，使列车开动。 列车头部的电磁体N极被安装在靠前一点的轨道上的电磁体S极所吸引，同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体N极所排斥。列车前进时，线圈里流动的电流方向就反过来，即原来的S极变成N 极，N极变成S极。循环交替，列车就向前奔驰。 稳定性由导向系统来控制。“常导型磁吸式”导向系统，是在列车侧面安装一组专门用于导向的电磁铁。列车发生左右偏移时，列车上的导向电磁铁与导向轨的侧面相互作用，产生排斥力，使车辆恢复正常位置。列车如运行在曲线或坡道上时，控制系统通过对导向磁铁中的电流进行控制，达到控制运行目的。 “常导型”磁悬浮列车的构想由德国工程师赫尔曼?肯佩尔于1922年提出。 “常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同。只是把电动机的“转子”布置在列车上，将电动机的“定子”铺设在轨道上。通过“转子”，“定子”间的相互作用，将电能转化为前进的动能。我们知道，电动机的“定子”通电时，通过电磁感应就可以推动“转子”转动。当向轨道这个“定子”输电时，通过电磁感应作用，列车就像电动机的“转子”一样被推动着做直线运动。 上海磁悬浮列车时速430公里，一个供电区内只能允许一辆列车运行，轨道两侧25米处有隔离网，上下两侧也有防护设备。转弯处半径达8000米，肉眼观察几乎是一条直线；最小的半径也达1300米。
内容摘要： 摘要：高速磁浮交通技术是利用电磁理论，采用直线电机牵引和列车自动控制等高科技技术，具有高速、安全、环保等特点，在中长距离城际客运交通领域具有比较优势，有一定的前景。本文简要地阐述磁浮的理论基础、技术进展和应用前景，并针对沪杭磁浮项目提出了建设性意见：要开拓创新，进一步消化吸收上海示范线的磁浮关键技术；通过技术谈判和交流合作，力争掌握核心技术，同时坚定不移走机电设备国产化道路，降低工程造价，提高市场竞争力。在目前沪杭磁浮工程可行性阶段，一定要进行多方案比选（高速轮轨与高速磁浮系统），并开展相应的专题研究，广泛征求意见和建议，采取多元化投资策略，充分利用中央、省市地方资源，创新体制机制，举全社会力量，大力推进磁浮项目的进程。 前言 1 理论基础 在长期的生产实践中，人们发现了天然的磁性物质（如磁铁矿或磁铁等），由于特有的排斥或吸引特性，中国古代发明了“指南针”，并应用于航海。在漫长的岁月里，人们对电磁一直处于感性认识，直到1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流能够产生磁场，奠定了电磁科学基础。随后，法拉第发明了电磁感应定律，定量描述了感应电动势与磁通量（磁场强度）的变化关系。19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦（1831-1879）建立了完整的电磁理论并提出了电磁波的猜想。20年以后，赫兹通过实验验证了电磁波的存在，为现代通讯和控制技术的应用奠定了基础。 从基础理论科学走向实践应用，同样经历了艰辛的探索，而且与当时的社会经济条件和科学进步水平密切相关。1922年，德国科学家赫尔曼.肯佩尔（hermann kemper）发明了电磁浮铁路原理，并于1934年8月获得了世界上第一项磁浮技术专利。 磁浮技术从悬浮方式上可以分为电磁磁浮（ems）和电动磁浮（eds）两大类[1]。 电磁磁浮技术是一种常导下的吸引式磁浮系统，即对车载的、置于导轨下方的悬浮电磁铁通电励磁而产生电场，磁铁与轨道上的铁磁构件相互吸引，将列车向上吸起悬浮于轨道上，磁铁与铁磁轨道之间的悬浮间隙一般为8-12mm。列车通过控制悬浮磁铁的励磁电流来保证稳定的悬浮间隙，通过直线电机来牵引列车走行。电磁式磁浮列车以德国transrapid（简称tr）型和日本的hsst型为代表，结构原理见图1。 电动磁浮技术是一种超导下排斥式电动磁浮系统，即当列车运动时，车载磁体（一般为低温超导线圈或永久磁铁）的运动磁场，在安装与线路上的悬浮线圈中产生感应电流，两者相互作用，产生一个向上的磁力将列车悬浮于路面一定高度（一般为100-150mm）。通过直线电机来牵引列车走行。与电磁式相比，电动式悬浮系统在静止条件下不能悬浮，必须达到一定速度（约150km/h）后才能悬浮。由于间隙大，一般无须主动控制。电动式磁浮列车以日本mlx 型超导列车为代表。 2 磁浮技术进展 1969年，在工业界和德国联邦铁路公司的大力推动下，开始了大运量高速铁路研究（hsbstudien），随后生产了第一代磁浮列车transrapid-01，简称tr-01，车重5.86吨，4个座位，在试验线（660m）上进行了试验，最大车速90km/h。根据试验，对列车进行了不断改进，研制了tr-02（1971）、tr-03（1972）、tr-04（1973）、hmb2（1976）、tr-05（1979）、tr-06（1984）、tr-07（1989）、tr-08（1999）。1999年研制的tr-08型列车，净重92吨，长51米，最大速度500km/h，并在埃姆斯兰（emsland，tve）双环形试验线（31.5km）运行。
1 引言 近些年来，磁浮列车以其高速、节能、安全、舒适、环保等优点日益受到人们越来越多的关注。目前德国和日本是世界上磁浮列车研究最多的国家：德国已经研制了tr系列吸力型磁浮列车，并在埃姆斯兰建造了大型试验用的tve试验线;日本也研制了mlu系列斥力型磁浮列车和hsst系列吸力型磁浮列车，并修建了山梨试验线。我国也在积极开展这方面的研究工作，上海已从德国引进了tr08型磁浮列车，并已投入了商业运行，同时也拉开了消化吸收其先进技术的序幕。在磁浮列车运行系统中，合理有效的牵引供电系统是实现磁浮列车高速可靠运行的关键之一，故而成为本文的主要研究对象。 2 磁浮列车牵引供电系统概况 磁浮列车按照动力源（直线电动机）定子的长短相应可分为短定子直线电动机驱动的磁浮列车和长定子直线电动机驱动的磁浮列车。短定子直线电动机是将定子绕组安装在车体的底部，通过向磁浮列车提供变压变频的电源，由车上的短定子产生行波磁场; 轨道上安置结构较为简单的长转子，这种结构多用于直线异步牵引电动机的驱动系统。由于列车通过受流器供电，而高速受流困难使列车运行速度、异步电机的功率因数及效率均受到限制，因此该系统仅用于低速小功率短距离的电力牵引。长定子直线同步电动机驱动的磁浮列车的底部安置有直线电机的转子，整条轨道上安装同步电机的长定子绕组。磁浮列车内部对转子的供电简单，没有高速受流的困难。采用这种直线同步电动机驱动，适合于高速、大功率、长距离的电力牵引。德国和日本均采用这种系统。德国研制了常导吸浮式磁浮列车：由车上常导电流产生的电磁吸引力吸引轨道下方的导磁体，使列车浮起。常导电流比较容易获得，通常由蓄电池或感应式发电线圈等设备产生电流，供给同步直线电动机的转子。但常导系统电磁吸引力相对较小，列车悬浮高度约10mm，故对控制精度的要求很高。日本研制的超导斥浮型磁浮列车是由车上强大的超导电流产生极强的电磁场，该电磁场相对线路侧墙上的8字形导电环高速移动，使导电环感应出强大的环流，在8字形下半环中形成推斥磁场，而上半环中则形成吸力磁场，使列车悬浮。该悬浮系统是一个无需反馈控制的稳定系统，而且悬浮高度可在10cm左右，从而使控制相对简单。 3 上海高速磁浮列车的牵引供电系统［1］ 上海运营的高速磁浮列车是从德国引进的tr08型磁浮列车，采用长定子直线同步电动机和常导吸浮式系统。其牵引供电系统如图1所示，由高压变压器（110kv/20kv）、输入变压器、输入变流器、逆变器和输出变压器等主要部件构成。 磁悬浮列车牵引供电系统从110kv网压经高压变压器变为20kv，再由输入变压器和输入变流器变为±2500v的直流电压。从直流环节来的直流电压，由三相三点式逆变器产生可变频率（0～300hz）、可变幅值（0～×4.3kv）、可调相角（0～360°）的三相交流电。磁悬浮列车的牵引变流器有两种工作模式：
说明文阅读《高速磁悬浮列车》 （1）近日，随着国家重点研发计划“先进轨道交通”重点专项“磁浮交通系统关键技术”项目启动，我国时速600公里高速磁浮研发正式拉开序幕。 （2）2016年10月21号，我国轨道交通设备制造商中国中车股份有限公司宣布，将启动时速600公里高速磁浮项目的研发。近日，科技部认证微博再次发文称，该项目由中车青岛四方机车车辆股份有限公司牵头组织实施，将建成一条长度不少于5公里高速磁浮的试验线，研制一列设计时速600公里高速磁浮试验列车。与国外同类高速磁浮相比，悬浮能耗降低35%、电磁铁温升降低40℃、单位有效载荷车辆减重6%以上，最终建成具有影响力的高速磁浮运输系统协同创新与集成化试验平台。形成国际领先的标准规范体系和综合评估及评价方法。 （3）据了解，目前世界上在磁浮方面领先的是日本和德国。日本采用超导磁浮，最高试验时速603公里;德国采用常导磁浮，最高试验时速505公里。上海的磁浮线路采用德国技术，运营时速430公里。据中国之声《央广新闻》报道，科技部表示，这个项目的实施，将使磁浮交通运营的速度达到一个新高度，更进一步提升磁浮交通的舒适度，降低运行能耗，为后高铁时代做好前沿技术的储备。 （4）尽管中国铁路网尤其是高铁网的运营和再建规模、系统很大，但地域广、人口多、中东部地区城市密集的特点，使得中国的点对点大容量高速旅客的运输需求很大，比如上海到北京，成都和重庆之间。北京交通大学教授贾利民认为，磁悬浮技术是一种点对点大容量的运输技术，可以作为现在高速和城际铁路路网系统的有益补充。 1、（2分）与外国同类高速磁浮相比，我国研发的高速磁浮项目的优点是什么？ 2、（4分）高速磁浮项目的实施有哪些益处？ 3、（2分）指出下列句子所使用的说明方法。（一个括号内只能填写一种说明方法） 与国外同类高速磁浮相比，悬浮能耗降低35%、电磁铁温升降低40℃、单位有效载荷车辆减重6%以上。（）（） 4、（3分）是什么“使得中国的点对点大容量高速旅客的运输需求很大”？
来，认识磁悬浮列车 认识磁悬浮列车 我国人口众多，资源的人均占有量远远低于世界平均水平。所以在考虑发展我国交通运输系统时，应结合我国国情。发展高速、节能、少污染、占地少的公共交通系统，而磁悬浮列车正是能满足这样要求的较为现实的新型交通工具。它的发展将会大大促进我国高新技术的发展，也可带动一批新兴企业的成长。 磁悬浮列车是一种利用电磁磁极间产生吸引力、排斥 力的作用原理，以直线电机作为推动力前进的新型交通工具。简单地说，排斥力使列车悬起来，吸引力让列车开动起来。 尽管我们还将磁悬浮列车的轨道称为“铁路”，但这两个字已经不够贴切了。就拿铁轨来说，实际上它已不复存在——轨道只剩下一条，而且也不能称其为“轨道”了，因为轮子并没有从上面滚过——事实上连轮子也没有了。它运行时并不接触轨道，只是在离轨道上10厘米的高度“飞行”。 上海磁悬浮列车 世界上第一条以商业运营为目的的磁悬浮列车试验线，将于两年后在上海浦东建成通车。这一消息一经公布，“磁悬浮列车”立刻成了上海最引人注目，同时又是最令上海人骄傲的一个新名词。因为两年后，从浦东龙阳路起始站乘上磁 悬浮列车，只需6分钟就能到达浦东国际机场。而同样的路程，如果乘出租车，在道路通畅的情况下，至少需要30分钟。 磁悬浮列车是一种利用电磁磁极间产生吸引力、排斥力的作用原理，以直线电机作为推动力前进的新型交通工具。简单地说，排斥力使列车悬起来，吸引力让列车开动起来。 尽管我们还将磁悬浮列车的轨道称为“铁路”，但这两个字已经不够贴切了。就拿铁轨来说，实际上它已不复存在——轨道只剩下一条，而且也不能称其为“轨道”了，因为轮子并没有从上面滚过——事实上连轮子也没有了。它运行时并不接触轨道，只是在离轨道上10厘米的高度“飞行”。
磁悬浮列车发展史 磁悬浮列车 2003-12-31 磁悬浮列车是自大约200年前斯蒂芬森的“火箭”号蒸气机车问世以来铁路技术最根本的突破。磁悬浮列车在今天看似乎还是一个新鲜事物，其实它的理论准备已有很长的历史。磁悬浮技术的研究源于德国，早在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理，并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。进入70年代以后，随着世界工业化国家经济实力的不断加强，为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要，德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。而美国和前苏联则分别在七八十年代放弃了这项研究计划，目前只有德国和日本仍在继续进行磁悬浮系统的研究，并均取得了令世人瞩目的进展。下面把各主要国家对磁浮铁路的研究情况作一简要介绍。 日本于1962年开始研究常导磁浮铁路。此后由于超导技术的迅速发展，从70年代初开始转而研究超导磁浮铁路。1972年首次成功地进行了2.2吨重的超导磁浮列车实验，其速度达到每小时50公里。1977年12月在宫崎磁浮铁路试验线上，最高速度达到了每小时204公里，到1979年12月又进一步提高到517公里。1982年11月，磁浮列车的载人试验获得成功。1995年，载人磁浮列车试验时的最高时速达到411公里。为了进行东京至大阪间修建磁浮铁路的可行性研究，于1990年又着手建设山梨磁悬浮铁路试验线，首期18.4公里长的试验线已于1996年全部建设完成。 德国对磁浮铁路的研究始于1968年（当时的联邦德国）。研究初期，常导和超导并重，到1977年，先后分别研制出常导电磁铁吸引式和超导电磁铁相斥式试验车辆，试验时的最高时速达到400公里。后来经过分析比较认为，超导磁浮铁路所需的技术水平太高，短期内难以取得较大进展，遂决定以后只集中力量发展常导磁浮铁路。1978年，决定在埃姆斯兰德修建全长31.5公里的试验线，并于1980年开工兴建，1982年开始进行不载人试验。列车的最高试验速度在1983年底达到每小时300公里，1984年又进一步增至400公里。目前，德国在常导磁浮铁路研究方面的技术已趋成熟。 与日本和德国相比，英国对磁浮铁路的研究起步较晚，从1973年才开始。但是，英国则是最早将磁浮铁路投入商业运营的国家之一。1984年4月，伯明翰机场至英特纳雄纳尔车站之间一条600米长的磁浮铁路正式通车营业。旅客乘坐磁浮列车从伯明翰机场到英特纳雄纳尔火车站仅需90秒钟。令人遗憾的是，在1995年，这趟一度是世界上唯一从事商业运营的磁浮列车在运行了
上海磁悬浮（高速）列车 Shanghai Maglev (Rapid) Train 上海磁浮示范运营线，是“十五”期间上海市交通发展的重大 项目，也是世界上第一条投入商业化运营的磁浮示范线，具有交通、 展示、旅游观光等多重功能。 上海磁浮示范运营线，西起上海地铁2号线龙阳路站，东到浦 东国际机场，主要解决连接浦东机场和市区的大运量高速交通需求。 线路正线全长约30公里，双线上下折返运行，设计最高运行速度为 每小时430公里，单线运行时间约8分钟。 从2004年3月29日起，磁浮列车调整了运行时间，由“工作 日半天运行、双休日全天运行”调整为每天早8：30至下午5：30全天运行，每20分钟一班，全天双向对开共54班。 同时，为了充分体现磁浮列车的交通优势，凡是搭乘飞机的旅客都可凭其本人当日机票以八折的价格购买磁浮单程票一张，即普通席40元或贵宾席80元。 对荣誉军人、离休干部、残疾人等特殊人群，上海磁浮交通发展有限公司也推出了凭证八折购票的优惠措施。同时，身高120cm 以下的儿童在成人陪同下免票。 车票为当日当班次有效，过期作废。每张车票票面均印有发车 时间，在发车前20分钟开始进站检票，发车前5分钟停止检票，为 了确保您的乘车，请至少在发车前20分钟到达乘车地点的检票口。 地点 ： 龙阳路磁悬浮站 票价 ： 单程 ： 普通席50元，贵宾席100元； 往返程 ： 普通席80元，贵宾席160元。 订票热线 ： 8008204800、63600688 Maglev Demonstration Line - from Pudong International Airport to Longyang Road Metro Station - the 30-kilometer trip will take only eight minutes. It is the world's first commercial magnetic levitation line.From March 29 2004, It was put into use formally and operates everyday from 8:30am to 17:30pm. The operation interval is 20 minutes . The round trip ticket cost 80 yuan and the one way ticket cost 50 yuan. Passengers with current day flight ticket can buy a one way ticket of Maglev Train at 20% discount. Add : Maglev Train Station of Longyang Rd Price(RMB) : One Way Ticket : 50, 100(VIP)
高速磁悬浮列车车载电源系统 李健鸣(株洲南车时代电气股份有限公司技术中心，湖南株洲412001) 摘要：上海高速磁悬浮列车是世界上第一条商业运行的高速磁悬浮列车。简述了高速磁悬浮列车车载电源系统的结构及功能，并详细阐述其系统的各个基本组件、部件的结构及功能。 关键词：高速磁悬浮；车载电源；升压斩波器；配电；磁悬浮列车 0 引言 我国在本世纪之初引进德国技术，在上海建设世界第一条高速磁悬浮列车商业运行线。上海引进的常导高速磁浮车辆是整个高速磁悬浮交通的核心技术之一，而车载电源系统又是车辆的核心技术之一。经多年运行，显示出该技术的优越性。本文介绍该车载电源系统的结构和功能。 1 车载电源系统结构和功能 上海磁悬浮列车采用了如下的供电方案：列车在速度小于20 km/h时完全由供电轨供电；列车速度在约20～100 km/h时由地面的供电轨与列车自带的直线发电机联合对车辆供电；在列车速度大于100 km/h时完全由直线发电机供电；车载蓄电池作为列车紧急或故障运行情况下的电源；在使用涡流制动器紧急制动时，高速运行段（速度大于约150 km/h）电能由直线发电机提供，当较低速度时直线发电机电能不能满足涡流制动需要，此时由蓄电池与直线发电机联合提供电能，紧急制动过程中不使用供电轨向列车供电。 每一节车的车载电源包括以下几部分： ①4套相互独立的440 V直流电源，每套最大容量为128 kW； ②4套相互独立的24 V直流电源，每套容量为1.6 kW； ③2套相互独立的230 V三相交流电源，每套容量约为5.5 kW； ④1套外部440 V直流供电电源。440 V电源是车上的主电源，24 V电源与230 V电源都是通过相应的变流设备从440 V电源变换得到的。24 V电源是车上的控制电源，主要向控制设备供电。每套440 V电源与24 V电源上都接有一组蓄电池作为备用电源。440 V电源与24 V电源都有较大的冗余，当部分供电设备出现故障时不会影响对车辆的供电。230 V电源则主要向车上与安全无关的用电设备供电，它在每节车上没有冗余。 1.1 基本组件及结构 整个车载电源主要包括如下组件： ①440 V直流车载电源基本组件。它包括的部件为：440 V车载电源开关箱；440 V蓄电池箱；蓄电池通风机；升压斩波器。 ②24 V直流车载电源基本组件。它包括的部件为：24 V蓄电池箱；蓄电池通风机；DC-DC 变流器；24 V车载电源配电柜；24 V车载电源开关箱。 ③230 V交流车载电源基本组件。它包括的部件为：230 V车载电源开关箱；230 V车载逆变器及230 V车载电源配电柜。 ④外部供电基本组件。它包括的部件为：外部供电车载电源；开关箱受流器；受流器的气动控制组件。 车载电源供电部件的关系结构如图1所示。
高速磁悬浮列车动力学研究 摘要：随着物流行业的崛起，同时面临交通发展的瓶颈。经济发展离不开交通基建与交通工具的进步，目前高铁建设的竞赛已经趋于稳定阶段，我国的高铁总里程数超过2.5万公里，现在世界各国竞相开展对磁悬浮列车的研究，准备下一场交通技术的迭代更新，因此对于磁悬浮列车的进行研究很有必要，其中磁悬列车动力学研究尤为关键，它对施工、运行的平稳性有密切关系，本文以我国某市磁悬浮列车为研究对象，通过建立列车动力学模型来研究磁悬浮列车运行稳定性的关键因素。 1.1磁悬浮列车技术发展现状 交通史的发展就是人类历史文明交流的急先锋，从丝绸之路兴起和大航海时代，从工业革命的蒸汽火车到飞机的发展，目前形成飞机、火车、轮船和汽车运输的三位一体的陆海空的运输行业，尤其是近些年高铁的发展，中国的高铁总里程数达到2.5万公里，居世界之首。但是轨道交通未来的发展趋势更趋向于超高速发展模式，即磁悬浮列车。从1970年起外国已经开始了对磁悬浮列车的研发试运行，并取得较好的成果。两千年后我国也开始研制自己的磁悬浮列车，并成功的投入实际运营中。目前世界上最快的磁悬浮列车是日本研制的它的时速超过580Km/h。 1.1.1国外现状 磁悬浮列车是在普通高速列车的基础上提出的新型轨道交通，对于磁悬浮列车最早提出是德国人赫尔曼肯佩尔，他认为磁悬浮的技术主要是两个动力系统，首先是让磁悬浮列车飘起来电磁力，另一个动力是牵引列车运行系统。 1.1.2国内现状 我国是从上世纪八十年代开始进行对磁悬浮列车进行研究的，九十年代初我国的一些科研单位和高校进行合作研究。之后磁悬浮列车技术被列入国家重要科研项目。到九五年是我国正真的突破磁悬浮列车的关键技术，掌握制造中低速列车的能力。 2.1磁悬浮列车的介绍 我国某市的高度磁悬浮列车全称三十公里，车辆的构成见下图2-1，本磁悬浮列车一部分技术是从德国引进，一部分是我国自行研发的。 2.1.1基本运行原理 列车的上浮系统是利用电励磁产生电磁场，电磁场利用和磁悬浮列车的轨道的磁铁之间的引力使得磁悬浮列车上浮一定的高度，这样一来列车就没有了与常规列车与轨道间的摩擦力，这是实现超高度的前提，另一方面是利用电磁场产生牵引力牵引磁悬浮列车前进，这是磁悬浮另一个重要动力系统，是实现磁悬浮列车高速行驶的主要动力。 2.1.2车辆系统 磁悬浮列车中最重要的组成部分就是车辆，是否能实现磁悬浮列车悬浮和高速行驶车辆是重中之重。本文研究的示范磁悬浮列车是参考德国的技术。磁悬浮列车的车厢是三段式组成，主要是由铝构成的，外形进行了风动实验后得到的最佳的空气动力学的外形，磁悬浮列车在行驶中最主要的阻力就是空气阻力，因此减小空气阻力是提升磁悬浮列车高速运行和保证列车安全运行的重要因素。 2.1.3路线系统 本文研究的研究的磁悬浮列车的轨道的曲线主要有六段，占总长的百分之六
专业知识分享版 使命：加速中国职业化进程 在1500公里旅行距离内，磁浮磁悬浮火车好还是乘飞机好？ --中国将建造全长8000公里的高速客运专用网磁浮磁悬浮火车技术能入选吗？ --磁浮磁悬浮火车技术已近成熟，中国如何发挥後发优势，实现技术跨越？ 整个人类客运交通发展的历史是一个速度不断提高的历史。每一种新型交通工具的出现和重大技术的突破都伴随 速度的显著提高。二十世纪在这方面尤为突出，飞机、汽车与火车均在不断刷新 其速度的纪录磁浮磁悬浮火车发展尤为令人瞩目。 传统轮轨铁路的运营速度经过100多年的发展，达到了300-350公里／小时，其进一步提高受到了用轮轨支承和受电弓供电的限制磁浮磁悬浮火车用电磁力将火车浮起而取消轮轨，采用长定子同步直流电机将电供至地面线圈，驱动火车高速行驶，从而取消了受电弓，实现了与地面没有接触、不带燃料的地面飞行，克服了传统轮轨铁路的主要困难。从六十年代起，日本、德国作为强大的国家研究发展计划，投入了数十亿美元的资金，经过持续努力，使整个技术已经成熟到可以建造实用运营 ，最高试验运营速度已达550公里／小时。从而，人类地面客运的速度可望在21世纪前、中期达到500公里／小时的新水平，使高速地面交通的发展继续长足前进。 作为目前最快速的地面交通磁浮磁悬浮火车技术的确有 其他地面交通技术无法比拟的优势。 首先，它克服了传统轮轨铁路提高速度的主要障碍，发展前景广阔。 第一条轮轨铁路出现在1825年，经过140年努力，其运营速度才突破200公里／小时，由200公里／小时到300公里／小时又花了近30年，虽然技术还在完善与发展，继续提高速度的余地已不大，而困难很大。还应注意到，轮轨铁路提高速度的代价是很高的，300公里／小时高速铁路的造价比200公里／小时的准高速铁路高近两倍，比120公里／小时的普通铁路高三至八倍，继续提高速度，其造价还将急剧上升。世界磁浮磁悬浮火车小型模型是1969年在德国出现的，日本是1972年造出的。可仅仅十年後的19磁浮磁悬浮火车技术就创造了517公里／小时的速度纪录。目前技术已经成熟，可进入500公里／小时实用运营 的建造阶段。 磁浮磁悬浮火车是当今唯一能达到运营速度500公里／小时的地面客运交通工具，具有不可取代的优越性，火车时刻表将因此改写。
加快发展磁浮交通，助力国家战略 ——高速磁浮交通技术及产业发展战略研讨会在京举行本报讯，8月6日，中国工程院“高速磁浮技术与产业发展战略研究”课题组与由北京科技协作中心共同主办的“高速磁浮技术与产业发展战略研讨会”，在北京京仪大厦隆重举行。 来自中国工程院、科研院所、政府部门和国内铁路勘察设计、高速列车制造、铁路工程建设、城市轨道交通领域的骨干企业的专家出席会议。部分地方政府交通建设管理机构、科技创新企业和国外磁浮技术开发企业代表参加了会议。 会议由国家轨道交通电气化与自动化工程技术研究中心主任高仕斌教授主持，“高速磁浮技术与产业发展战略研究”课题组组长、中国工程院钱清泉院士首先介绍了中国工程院设立“高速磁浮技术与产业发展战略研究”重大咨询课题的背景。田红旗、乐嘉陵、刘大响、顾国彪等院士从空气动力、电磁控制等角度提出了高速磁浮交通技术工程化发展战略的建议。与会专家认为，我国于2002年率先建成世界上首条高速磁浮示范线，已安全稳定运行近13年，共计超过1400万公里，证明了高速磁浮交通的安全性与实用性。我国科研院所在车辆悬浮和驱动技术上进行了30多年的探索，进行了几代样车的试制，已具备高速磁浮技术工程化的各种能力，后期应尽快建设一条具有商业应用前景的中等长度（150-200km)工程试验线，形成我国高速磁浮交通系统产业链。同时，自2013年美国Elon Musk公布了一份关于
真空管道列车Hyperloop的方案以后，包括美国Hyperloop-one等公司在内的多家企业已经开始高速真空管道列车的开发竞赛。2014年，日本东京至大阪的高速磁浮应用线路已经开工建设。我们国家的高速磁浮技术工程化不能再次落后于世界。 国家科技支撑计划重大项目“高速磁浮交通关键技术研究”负责人、中国中车青岛四方车辆有限公司丁叁叁副总工程师介绍了高速磁浮交通技术的先进性和国家科技支撑项目设置的必要性，阐述了“十三五”计划期间高速磁浮交通技术开发的国家目标：将全面掌握自主设计、制造、调试和试验评估方法，研制时速600公里工程化常导磁浮交通系统；建立完善的高速磁浮系统研发、制造、试验平台，形成自主研发创新能力；建立具有国际适应性的中国高速磁浮系统核心技术和标准规范体系；初步搭建全链条自主化产业平台；在“十四五”期间争取示范工程，实现新型高速磁浮系统的产业化目标，打造完整的国产化产业链，促进规模化效应，具备国际竞争能力。 “我们计划在5年内建成中国的跨海真空列车项目。”北京九州动脉隧道技术有限公司董事长刘子忠告诉记者。据介绍，该公司提出的跨海隧道技术方案与传统盾构隧道相比，投资显著节省，列车运行速度将来可以超过1000公里每小时。重要的是这种列车完全对天气免疫。他们也考察了舟山群岛、长山列岛、崇明岛、平潭岛、海南岛周围的一些目标地，计划把海岛交通、旅游和海岛综合开发结合起来。其中舟山市表现出了巨大兴趣，双方正在就舟山到桃花岛项目进行前期论证。
原理上海磁悬浮列车是“常导磁吸型”（简称“常导型”）磁悬浮列车。是利用“异性相吸”原理设计，是一种吸力悬浮系统，利用安装在列车两侧转向架上的悬浮电磁铁，和铺设在轨道上的磁铁，在磁场作用下产生的吸力是车辆浮起来。 世界第一条磁悬浮列车示范运营线——上海磁悬浮列车，建成后试运行了一段时间。 磁悬浮有哪些优缺点？为什么引起如此大的争议？ 磁悬浮列车有许多优点：列车在铁轨上方悬浮运行，铁轨与车辆不接触，不但运行速度快，能超过500 千米/小时，而且运行平稳、舒适，易于实现自动控制；不排出有害的废气，有利于环境保护；可节省建设经费；运营、维护和耗能费用低。 磁悬浮列车的缺点：磁悬浮列车突然情况下的制动能力不可靠，不如轮轨列车。在陆地上的交通工具没有轮子是很危险的。因为列车要从动量很大降到静止，要克服很大的惯性，只有通过轮子与轨道的制动力来克服。 磁悬浮列车需要高架，高架梁的绕度必须小于1毫米，因此，高架桥跨一般要小于25米，桥墩基础要深30米以上。比如在上海到杭州的地面上要形成一道200多公里的挡墙。此外，由于运行动力学的影响，轨道两侧各100米内是不允许有其他建筑物的。修建沪杭磁悬浮，占地多，对环境影响比较大。 北京有关磁悬浮的《公示》说明电磁环境影响：主要发生在地面高架桥段，高架线磁悬浮列车运行时可能会对开放式电视接收用户产生电磁干扰以及对人体健康的影响。 磁悬浮列车是连接上海机场和经济新区浦东以及老市中心的主要交通工具。然而这条线路，并没有把机场和浦东中心、老市中心以及上海火车站直接连接起来，只把机场和浦东龙阳 路２号地铁站连接起来，旅客们必须在此中转。这样，上海市的一般旅客，要先乘坐公共 汽车或地铁，再换乘２号地铁，最后再换乘世界上最先进的磁悬浮列车到机场。根据德国 公共交通的经验，一次换乘，旅客尚能接受；二次换乘，部分旅客将不优先选用公共交通 工具；三次换乘，只剩下不得不采用公共交通的顾客。从公共交通运输网的组成来看，选 用最高时速４５０公里的磁悬浮列车来连接相距３３公里的两地，并非合理的选择，因为 磁悬浮列车的速度快、时间短的优点并显示不出来，而换车等车的时间和麻烦，超过选用磁悬浮列车所能节约的时间和舒适 有人算了一笔账，按照目前的设计水平，磁悬浮列车９节车箱可坐９５９人，每小时 可发车１２列，双向运量可达２, ３万人，按每天运行１８小时计算，最大年运量可达
0.磁悬浮技术与高速轮轨技术相比优势何在？ 速度高 常导磁悬浮可达４００—５００公里／小时，超导磁悬浮可达５００—６００公里／小时。轮轨高速的最高运营速度一般认为不宜超过４００公里／小时。磁悬浮的高速度使其在１０００至１５００公里的距离范围可与航空竞争。 能耗低 据德国资料，在３００公里／小时的速度下，磁悬浮比ＩＣＥ３高速轮轨能耗少２８％。 维修少 磁悬浮列车属于无磨损运行，要维修的主要是电气设备。随着电子工业的发展，器件可靠性将不断提高。 无污染 采用电力驱动，无需燃油，无有害气体排放。此外还有噪音小（在速度较低时极明显）、乘坐舒适、爬坡能力强、通过的曲线半径小、加速减速快等优点。 1.TR05、06、07、08有什么不同，各有什么进步？解决了什么问题？ 1979年, 世界第一列准许载客的长定子动力装置磁悬浮列车TR05在汉堡国际运输展览会运行。在为期三周的展览会中,TR05客超过50000人。 1980年, 在Emsland的Transrapid测试中心开始建筑导轨和TR06试验车。该车有2节, 长54m, 重102t , 有192个座位, 利用电磁悬浮和制导系统,动力装置使用同步长定子线性感应电机, 设计速度为400km/h。1988年1月, TR06创下载人时速为412.6km/h的记录。 1987年,TVE建成了耗资7.8亿马克,可以在与实际应用相似的条件下, 用于长期运行的有两个环、总长31.5km 的闭合轨道;并开始研究设计目标最高速度为500km/h的应用车TR07 。TR07由两节构成,总长51m ; , 车重92t, 利用电磁悬浮和导向系统, 使用同步长定子线性感应电动机作动力装置, 额定气隙10mm;, 运行速度在300-500km/h。1993年6月10日, 在普通的运行条件下,TR07在TVE创下了速度达450km/h的新世界记录。 1997年4 月, 在汉诺威博览会上展出了transrapid的最新产品—设计速度为550km/h、有6节客车的.TR08, 它就是将在柏林一汉堡的路线上运行的磁悬浮列车原型。它比.TR07更轻, 更符合空气动力学, 噪声更小, 更经济。 2。在气温不同的长大干线上，如果车辆过长会遇到什么问题？如何解决？利用电机学中学过的方法加以分析
新一代高速动车组车体结构创新设计 发表时间：2019-01-03T17:10:43.290Z 来源：《基层建设》2018年第34期作者：惠美玲王鹏石守东 [导读] 摘要：为满足固速度提升带来的车体评价标准改变，新一代高速动车组车体在CRHs型动车组成熟结构基础上进行结构优化设计。 中车唐山机车车辆有限公司河北唐山 063035 摘要：为满足固速度提升带来的车体评价标准改变，新一代高速动车组车体在CRHs型动车组成熟结构基础上进行结构优化设计。仿真和试验结果表明，新一代高速动车组车体结构在轻量化、强度、振动模态、空气动力学和动应力测试等方面具有优异的性能，结构安全可靠。 关键词：高速动车组;车体结构;轻量化;振动模态;空气动力学 1车体结构优化设计 车体由司机室(仅头车)、底架、侧墙、车顶和端墙组成。司机室采用接近旋转抛物体特征的流线形造型，车体表面进行平顺化设计，具有空气动力学性能;底架为边梁承载的无中梁形式铝合金焊接结构，车下设备采用横梁滑槽吊挂方式，便于设备安装;侧墙和车顶为大型超薄中空铝合金型材的通长拼焊结构;端邮牵枕缓使用高强度铝合金型材烨接结构，强化局部承载能力，根据车内设备布置的需求，端墙分为固定式和活动式两种。 1.1司机室结构 司机室结构由头部骨架、气密隔墙及焊件、窗骨架及电线支架和焊件组成。头部骨架由纵骨架和横骨架相互插接组焊而成，外部焊接蒙皮。为提高成型精度，所有铝合金板梁均采用数控加工，外敷蒙皮采用分幅模压和涨拉成型工艺。车窗、车门三维骨架由铝合金挤压型材经模具加工后制成，保证门窗安装精度和承载强度。 为满足因速度提升带来的气密载荷值增加，司机室结构主要改动如下: (1)增加司机室蒙皮板厚; (2)改进气密隔墙，板梁结构改为双层中空型材。为更好的提升车体空气动力学性能，对司机室轮廓进行了截面优化，为旋转抛物体特征的楔形结构，纵断面双拱形、水平断面扁梭形。 1.2底架 底架结构主要由牵引梁、枕梁、缓冲梁、边梁、横梁和双层中空地板等结构组成。边梁及地板由长大铝合金型材纵向焊缝整体拼接而成;中部与端部地板保留高度差，为空调风道，内装、转向架及车下设备保留设计空间;车下安装设备采用特殊螺栓吊挂方式，保证运用安全和安装方便。 为满足EN 12663中纵向压缩力( 1 500kN)的要求，底架部位的优化设计主要在于: (1)增加牵引梁刀把位置上下翼面的寬度和补板; (2)在高低地板处连接部位增加纵向梁，使该部位有更大的传力截面，降低该部位因高低差导致的应力集中; (3)底架边梁结构由原来的口字形结构改为桁架结构，增加边梁的承载刚度。 1.3侧墙结构 侧墙结构主要分为头车侧墙和中间车侧墙。由于头车同机室车头造型的需要，头车侧墙长度要比中间车侧墙短些。头车和中间车侧墙上设有侧门开口和窗开口，不同的是侧门开口位置及窗开口的大小和位置有所不同。为了满足运背需要，侧墙上还设有车号显示开口、目的地显示开口等。 为了满足高速列车士6kPa的气密载荷要求，侧墙结构主要改动如下: (1)侧墙门袋处门口两侧结构由单板凸筋加补结构改为中空型材; (2)侧墙和边梁连接部位的侧墙型材轮廓线改为圆滑过渡，增加该部位型材的刚度，同时提高车体菱形模态频率。 为了提高车体模态和局部模态，底架地板由原来的单板凸筋结构改为双层中空型材;提高局部模态频率，型材内壁敷热熔性减振材料，衰减车体振动和嵘声，提升采客乘坐舒适度。 1.4 车顶结构 车顶结构主要由7块大型通长中空挤压型材焊接而成。通长挤乐型材上适当位置设通长的T形槽或焊接铆接连接骨架，用于顶板等内装部件的安装。侧顶处的两块型材为变截面设计。在车项工作的人员每隔750 mm施加100 kg集中载荷时，车顶结构具有足够强度，以支撑该载荷而不会产生永久性变形。 为满足气密载荷值的提升，车顶结构主要改动如下: (1)车填结构型材中部改为变截面，增加了车顶刚度，控制车顶垂向变形; (2)侧顶圆甄处改为变截面设计，增加该部位刚度，显著提升侧墙和车项刚度，控制其在气害载荷作用下的变形量。 1.5 端墙结构 端墙结构分为带活门的端墙结构和固定端壙结构，主要由门框、端角柱、嘴顶弯梁和端壩板(中空型材)等组成。端角柱和门框为型材焊接结构，端顶弯梁为拼焊结构。中空铝型材之间相互插接，端角柱和门口立柱采用搭接结构，侧顶圆弧处端角柱采用拼焊结构。 端墙上设蹬车扶梯。端墙设搬运卫生问模块的开口和可拆卸的结构盖板;开口处采用板梁和中空型材连接结构，结构盖板和固定端墙间采用螺栓连接并作气衡处理。 为满足气密载荷值提升及强度标准规定的端部载荷要求，端墙结构优化改进如下: (1)端部结构由板梁结构改为中空梨材; (2)优化改进端角柱结构。 2车体结构性能评估 车体强度方面，车体设计除了首先要满足静强度设计准则外，还委满足疲劳强度标准。车体刚度是在载荷作用下抵抗弹性变形的能力，相同载荷下刚度越大变形量越小，产生共振时所需变形能越大。考虑转向架振动特性，整备状态F的车体振动模态须大于10Hz,保证车体和转向架的重向主顿共振峰错开。车体空气动力学方面，车体轮廓线及同机室有很好的气动外形，降低气动阻力。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910193665.1 (22)申请日 2019.03.14 (71)申请人 北京交通大学 地址 100044 北京市海淀区西直门外上园 村3号 (72)发明人 刘湘黔 徐洪泽 张文静 岳强 杨光 仲维锋 (74)专利代理机构 北京市商泰律师事务所 11255 代理人 黄晓军 (51)Int.Cl. H04W 4/42(2018.01) H04W 4/44(2018.01) H04W 76/10(2018.01) H04B 10/25(2013.01) (54)发明名称 一种中高速磁浮列车的车地无线通信系统 (57)摘要 本发明提供了一种中高速磁浮列车的车地 无线通信系统。包括：车载无线电系统，以及设置 在轨道沿线的分区中的分区无线电控制单元、无 线电基站和中央无线电控制单元。车载无线电系 统通过38G无线电与无线电基站连接和通信，无 线电基站将接收到的列车信号通过光纤网络传 送至分区无线电控制单元，分区无线电控制单元 将接收到的列车信号传输给分区安全计算机、牵 引控制系统和中央无线电控制单元，实现车地信 息传输。本发明的系统通过采用通信分区与运控 分区交错布置，车地通信的跨分区交接和运控系 统的跨分区交接分开执行，降低了因通信连接失 败而导致的运控分区交接失败率，从而降低了牵 引切断和紧急制动次数，提高了线路准点率以及 乘客舒适度。权利要求书1页 说明书5页 附图1页CN 110049468 A 2019.07.23 C N 110049468 A
一、前言 衣食住行，人之必需。自古以来人类最大苦恼之一是人与货物的运输：横渡河流、穿越高山、遥远距离的行程等，想尽办法以节省时间和气力，让旅程更舒服。从步行手提、肩挑到用力拖拉，直至现代复杂的交通系统。 牛顿发现万有引力定律之前，人类就感知到地球引力的存在，人们发现，拖着重物比肩扛着省力。6千多年前人类建造了第一组轮子：木质实心的两个轮子、一根固定的穿过轮子中心的轴及架在其上的平台，车造出来，更省力了。繁体汉字“車”形象地表征了车的架构。车的出现极大地方便了人类的出行。 1825年世界上第一条铁路诞生，20世纪初飞机出现，人类可以陆海空立体交通出行。随着科技的进步，各种交通工具的速度、便捷、舒适度都大为提高。 1. 总旅行时间 人们出行总希望用最短的时间到达目的地，即旅行时间最短。所谓旅行时间等于主旅行时间与附加时间之和，通俗讲就是从（家）门到（目的地住处）门的时间。其中主旅行时间是旅客在旅途中所乘座的主要交通工具花费的时间，附加时间为旅途中花费在其他辅助交通工具上的时间，粗略统计结果附加时间：小汽车为零，高速铁路为1小时，飞机为2.5小时。图1给出不同速度下，旅行时间与旅行距离的关系。 从图旅行距离中可见，在2600 km 距离内乘坐时速500 km 的列车的旅行时间和乘时速700 km 民航飞机（国内民用飞机常规速度）相当。如果再考虑到方便性、安全性、舒适性及节能、环保性，列车被选择的可能性会更高。 迄今轮轨列车最高运营速度为350 km/h ，这样从 磁悬浮列车 金能强 速度连贯性考虑350 km/h 和500 km/h 间有个断档，用什么交通工具填充？ 2. 轮轨列车的局限 轮轨列车是一种靠黏着力牵引的车辆，在速度上有局限性。首先，轮轨之间的黏着力制约了列车的高速运行，图2表示轮轨列车基本运行原理。钢轮架在铁轨上，支撑着车辆，凸起轮沿卡在铁轨间起导向作用，原动机（电动机、内燃机、蒸汽机）驱动轮轴转动、与其一体的轮子随之转动，列车依轮子在轨道上滚动而前行，靠的是轮子表面与铁轨表面的黏着力。黏着力不但随轮轨表面状况（如材料、表面光滑度、附着的雨、雪等）而变化，而且如图3所示，会随着速度增加而减小，与此同时列车的空气阻力却随着速度显著增加，当列车速度达到一定值时，牵引力与阻力相等，列车不可能再加速了。如冬天汽车在冰面上难以高速行驶一样，无论你如何加大油门，车轮老是打滑，车速快不起来。这一速度就是列车的最高运行速度，轮轨高速列车难以突破400 km/h 的运营速度。 其次，当今高速轮轨列车几乎全靠电力牵引，以 图1 不同速度下旅行时间与旅行距离的关系 Edited by Foxit Reader Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008For Evaluation Only.