高速磁悬浮铁路的争议
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对高速铁路和磁悬浮铁路的比较作者:杨军霞来源:《科学与财富》2018年第28期摘要:高速铁路和磁悬浮由于快速、安全、舒适等特点成为大众出行的首选交通运输工具。
高速铁路和磁悬浮是铁路的重大技术成就,集中体现了一个国家的科学技术和工业水平,不仅推动了国民经济的快速发展,同时又取得了良好的社会经济效益。
两者既有相似的共同点,又存在一些区别,现根据最新的高速铁路和磁悬浮的数据及运用经验,主要对高速铁路和磁悬浮在旅行时间、兼容性、成本和其他方面的因素进行比较讨论。
关键词:高速铁路;磁悬浮;交通运输工具引言:高速铁路是新建或是在既有线基础上进行改造的一项创新工程体系,在高速铁路上运行的列车是以轮轨作为运行导向,由动车提供列车前行的动力而运行的[1]。
然而,在磁悬浮铁路上运行的列车是利用电磁系统产生的排斥力将车辆托起,使整个列车悬浮在导轨上,并利用电磁力进行导向、利用直线电机将电能直接转换成推进力而运行的[2]。
这两种运输工具的运行方式不同,但在世界运输市场中都取得了较好的市场份额,社会经济效益十分显著[3]。
本文通过最新的高速铁路和磁悬浮的运行情况,对高速铁路和磁悬浮的几个方面进行比较讨论。
1 最高速度及旅行时间国外一些国家的高铁和磁悬浮的最高试验速度也有所差别,日本磁悬浮是551km/h,法国TGV是515km/h,德国“运捷”磁浮是450km/h。
我国高铁“复兴号”在京沪线的运营速度达到了350km/h,上海浦东磁悬浮线路的运营速度在430km/h,这两者的最高运营速度存在差距。
从现场运行情况来看,当磁悬浮的运行速度从350km/h运行到430km/h时,运行100km 的区段只能减少1min左右的运行时间。
因此,磁悬浮和高速铁路在旅行时间上的差别不大。
2联合运输的兼容性2.1网络互联在道岔使用方面,磁悬浮比高速铁路要复杂得多,磁悬浮在不同支线的网络线运行就受到束缚。
因此,磁悬浮主要在长距离的单线上进行往返运行,而不是网络互联的运行方式。
磁悬浮列车到底是利用排斥力还是吸引力使它浮起来的?一、磁性悬浮原理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,人们称之为磁悬浮之父,并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。
大家知道:把两块磁铁相同的一极靠近,它们就相互吸引,反之,把相反的一极靠近,它们就相互吸引。
托起物体的悬浮力,其实就是这两种力。
斥力使物体悬浮不难理解(图1)。
吸引力使物体悬浮是当物体向下的重力与向上电磁吸引力平衡时,物体便处于悬浮状态(图2)。
但是,利用一般的磁铁并不能把物体稳定地浮起。
要是你将两块磁铁的N极相对,你会发现无法使一块磁铁稳定地浮在另一块上。
所以,要把物体浮起并不如想像般简单。
二、磁悬浮技术的应用磁悬浮技术主要应用在运载技术上。
它不仅能够用于地面运载,也可以用于海上运载,还能用于垂直发射,美国就在试验用磁悬浮技术发射火箭。
磁悬浮技术在直线驱动、低温超导、电力电子、计算机控制与信息技术、医疗等多个领域都有极重要的价值。
概括地说,它是一种能带动众多高新技术发展的基础科学,又是一种具有极广泛前景的应用技术。
近几年,随着铁路高速化成为世界的热点和重点,铁路在各国交通运输格局中占有举足轻重的地位。
法国、日本、俄国、美国等国家列车时速由200千米向300千米飞速发展。
20世纪末,德国、日本、法国等国家的高速铁路运营时速达到360千米。
要使列车在如此高的速度下持续行驶,传统的车轮加钢轨组成的系统已经无能为力了。
所以,欧洲、日本现在正运行的高速列车,在速度上已没有多大潜力。
要进一步提高速度,必须转向新的技术,这就是超常规的列车——磁悬浮列车。
三、磁悬浮列车是什么磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的磁悬浮高速列车系统。
应用准确的定义来说,磁悬浮列车实际上是依靠电磁吸力或电动斥力将列车车厢托起悬浮于空中并进行导向,实现列车与地面轨道间的无机械接触,从根本上克服传统列车轮轨粘着限制、机械噪声和磨损等问题,只是在离轨道10mm或100mm的高度快速“飞行”。
磁悬浮研究现状摘要在如今追求客运高速化发展的形势下,由于轮轨车辆运行受轮轨条件约束,提速空间受到限制,磁悬浮列车成了今后高速铁路发展的一大趋势。
磁悬浮运行不同于传统的轮轨接触运行,不同速度下以及在通过不同曲线的情况下,车桥耦合系统动力学响应不同于轮轨车辆。
因此对于磁浮车桥耦合系统动力学的研究很有必要。
关键词:磁悬浮;车辆;磁浮铁路1.1磁悬浮特点、类型及原理1.1.1磁悬浮列车特点中低速磁浮车辆与轮轨车辆相比,其优点有提速空间大,可高于轮轨极限速度、噪声小,乘坐舒适平稳、无轮轨直接接触,运行阻力较小、爬坡能力较强;缺点有磁浮车辆由于其是抱轨运行,过道岔困难,故适用于点对点的简单线路运输。
还有便是造价高昂,运行维护较为困难。
1.1.2磁悬浮类型磁悬浮列车按其采用的电磁铁种类可以分为永久磁铁同极相斥型、常导电磁铁吸引型和超导磁斥型三大类。
(1)永久磁铁同极相斥型利用永久磁铁同极间的斥力,一般产生的斥力为0.1MPa, 其能克服常导悬浮磁铁温度过高、功耗较大的问题,但缺陷为横向位移的不稳定因素和成本过高、维护困难,适合于低速运输。
(2)常导电磁铁吸引型以德国高速常导磁浮列车为例,利用电磁铁吸附原理进行悬浮,悬浮的气隙较小,一般为10毫米左右。
常导型高速磁悬浮列车的速度可达每小时400~500公里,适合于城际及市郊的长距离快速运输。
(3)超导磁斥型以日本高速超导磁浮车辆为例,它使用超导体的悬浮原理,使电磁铁与钢轨之间产生斥力,使列车悬浮运行,这种磁悬浮列车的悬浮气隙较大,一般为100毫米左右,速度可达每小时500公里以上,有“陆地飞机”之称。
1.1.3磁悬浮原理磁悬浮最主要原理为电磁感应原理,磁悬浮后两种类型的悬浮原理如下图1.1所示图1.1磁浮车辆悬浮原理1.2磁悬浮列车组成磁悬浮列车主要由悬浮系统、导向系统、推进系统三部分组成。
其中高速磁浮列车的导向系统由专门的导向电磁铁提供导向力,而中低速磁浮列车一般不设置专门的导向电磁铁,其导向系统中最主要的一部分为迫导向机构,迫导向机构不与轨道接触。
高速列车磁悬浮技术的研究与应用近年来,高速列车成为了城市发展的一个重要标志,也是人们追求快速出行的必备工具。
在高速铁路建设中,磁悬浮技术逐渐得到应用,并成为了发展重点。
下面,本文从历史背景、技术原理以及发展前景三个方面,对高速列车磁悬浮技术进行阐述。
一、历史背景高速列车磁悬浮历史可以追溯到20世纪60年代初,当时美国的磁悬浮技术已经成熟,并开始应用于城市轨道交通领域。
但由于技术难度大、投入巨大等问题影响,磁悬浮技术的研究和应用在60年代至90年代几乎停滞不前。
1997年,上海开始投资建设磁悬浮列车,中国磁悬浮技术得以重新崛起。
随着技术的进步和改善,2002年,上海成功研制出了时速430公里的世界上最快的商业化磁悬浮列车——磁浮列车。
此后,中国开始加快高速铁路的发展速度,磁悬浮技术也逐渐得到完善和推广,至今,中国已成为全球磁悬浮列车的技术和资产的拥有国家。
二、技术原理磁悬浮列车是一种磁悬浮式铁路交通方式,是利用高强度电磁场驱动列车行驶的交通工具。
其技术原理是利用列车和轨道间的磁力排斥和吸引,使列车悬浮在轨道上行驶。
具体来说,磁悬浮列车的轨道上铺设有一系列电磁铁,同时在列车底部也装有电磁铁。
通过对轨道上的电磁铁和列车底部的电磁铁电流的控制,可使车体既悬浮在轨道上,又向前滑行。
磁悬浮列车的行驶速度可以达到每小时600公里以上,能够替代飞机在500公里以内的航程,运营成本低,环保减排,占用土地面积小等优势,逐渐成为人们出行的首选方式。
三、发展前景随着技术的不断改善和全球高铁的发展趋势,磁悬浮列车将有望在未来得到广泛应用。
目前,中国已在上海、长沙、青岛等城市建设了磁悬浮列车,而自主研发的长兴岛磁浮列车不仅速度快,同时在环保降噪方面也具备卓越的表现。
在未来,磁悬浮列车将成为城际快速轨道交通的重要组成部分,有望在世界范围内推广。
随着更多国家和地区参与到高速铁路建设中来,磁悬浮技术的发展势头将会越来越强劲,未来必将成为高速铁路建设的重要趋势,为乘客提供更加高效、快捷、安全、舒适的出行方式。
高速列车的磁悬浮工作原理高速列车的磁悬浮技术是一种利用磁力原理使列车与轨道脱离物理接触的运输技术。
这种技术的出现将会大大提高列车的速度和安全性。
下面将详细介绍高速列车的磁悬浮工作原理。
一、磁悬浮技术概述磁悬浮技术是一种利用磁力原理实现列车悬浮并进行驱动的技术。
磁悬浮列车主要由车辆和轨道两部分组成,车辆上装有用于悬浮和驱动的磁力装置,轨道上则埋设有磁力导向和供电装置。
磁悬浮列车可以在无轨道的情况下进行高速行驶,具有速度快、运行平稳、噪音低等优点。
二、磁悬浮的悬浮原理1. 电磁悬浮原理磁悬浮列车的悬浮原理主要是利用电磁力。
车辆装有电磁悬浮装置,该装置由电磁铁组成,通过电流激励,产生磁场。
当车辆接近轨道时,轨道上的电磁感应装置会感应到车辆电磁铁的磁场,并产生反向磁场,进而产生排斥力使车辆悬浮在空中。
2. 超导磁悬浮原理除了电磁悬浮,还有一种更先进的磁悬浮技术——超导磁悬浮。
超导磁悬浮利用超导材料的特殊性质,电阻为零,在低温下可以形成强大的磁场。
超导磁悬浮的车辆底部采用超导材料,与轨道上的超导磁体产生强磁场,从而实现悬浮。
三、磁悬浮的驱动原理1. 线性感应电机驱动磁悬浮列车的驱动原理主要有线性感应电机驱动和直线电动机驱动两种。
线性感应电机驱动是指在轨道上布置线圈,当车辆通过这些线圈时,会感应到电流,并在车辆和轨道之间产生磁场相互作用,推动车辆前进。
2. 直线电动机驱动直线电动机驱动是将电动机放置在轨道上,由车辆上的电磁铁和和轨道上的电动机磁体相互作用来驱动列车。
车辆的电磁铁通过在轨道上的电动机磁体上的换相器供电,并与轨道上的电动机磁体相互作用,产生电流,使列车前进。
四、磁悬浮的辅助系统1. 磁力导向系统高速列车磁悬浮中的磁力导向系统主要是利用轨道上的电磁感应装置松弛产生的磁场,与车辆上的电磁铁产生交互作用,控制车辆的运动方向。
通过改变磁场的方向和强度来控制列车的运动轨迹,确保列车行驶的稳定性和安全性。
2. 供电与制动系统磁悬浮列车的供电系统一般采用无接触供电方式,即通过空中的感应电流为车辆提供动力。
超导磁悬浮列车的研究现状与应用前景近年来,超导磁悬浮列车技术已经成为高速铁路交通领域的重要研究方向。
其优异的性能和发展前景,吸引了众多工程技术专家的关注。
本文将就超导磁悬浮列车的研究现状与应用前景进行探讨。
一、超导磁悬浮列车的原理与结构超导磁悬浮列车的英文名为Superconducting Maglev train,是一种基于超导材料的高速列车。
该列车由于采用了超导技术,可以令列车在轨道上悬浮,极大地减少了与轨道之间的摩擦阻力,增加了列车行驶的速度和平稳度。
同时,该列车利用磁性物质在超导状态下展示的理想永磁效应而悬浮在轨道上。
被称为“非接触式” 的超导磁悬浮技术,在列车行驶中消耗的能量也非常小,具有良好的能源利用效率。
超导磁悬浮列车的结构与普通火车类似。
其由列车头、车身及车尾三个部分构成,其车头上安装了用于控制列车速度和方向的电子设备,车身上则装有乘客区、技术区等区域,车尾部分则是用来收集列车废弃物等杂物的储藏室。
总体来说,该列车的结构非常安全,可以满足乘客和物品的运输需求。
二、超导磁悬浮列车的现状从2003年开始,中国开始着手开发高速磁悬浮列车。
在2004年底,中日两国政府在京都签订了一项合作协议,中方的重点是开发基于自主知识产权的超导磁悬浮列车。
2014年,中国成功研制出最新型号的高速磁悬浮列车“复兴号”,其最高速度可高达430公里/小时,成为当时全球最先进,最快的高速列车。
此外,日本也开发了世界上第一条真正意义上的商业化磁悬浮列车——JR联络快车。
其最高时速达到了 580公里/小时,是目前世界上行车速度最快的列车。
三、超导磁悬浮列车的应用前景1. 交通运输方面目前,高速公路、高速铁路和民航等运输方式已经难以满足现代社会快速发展的需求。
超导磁悬浮列车的特有优势将开启人们更加高效便捷的新时代。
该列车采用了超导技术,可以大幅度提高列车行驶速度。
据统计,常规的磁悬浮列车可以达到500公里/小时,超导磁悬浮列车的时速则可以达到1000公里/小时以上。
高速列车超导磁悬浮技术研究及应用超导磁悬浮是一种创新性的运输技术,它应用了超导体和磁悬浮原理,使列车脱离轨道直接悬浮在磁场中行驶。
这项技术已经得到了广泛的研究和开发,以提高交通运输的速度和效率。
特别是在高速列车中,超导磁悬浮技术的应用将会给人们带来许多便利和经济效益。
超导磁悬浮技术是如何实现的?超导磁悬浮技术利用超导材料和磁体产生磁场来悬浮列车。
首先,超导体被放置在列车底部的磁体中,这些超导体被冷却到低于其临界温度,这就是“超导”现象。
这样,磁体中的电流不再受到超导体的电阻,产生的磁场力将列车与轨道分离。
这种技术可以消除从轨道表面产生的摩擦,从而提高列车的速度和效率。
在超导磁悬浮技术中,列车是通过组合磁悬浮和线性电机技术来推进的。
在磁悬浮技术中,列车被固定在一个磁极上,并被电磁力控制。
在线性电机技术中,磁场会产生一个电流,从而在列车内部产生一个电流,这会产生一个反向磁场,使列车向前加速。
超导磁悬浮技术的应用超导磁悬浮技术有着广泛的应用领域。
它可以用于高速铁路、城市轨道交通、货运和代步车辆等。
在高速列车运输领域中,超导磁悬浮技术将大大减少运输时耗费的时间和费用,从而为人们带来更快捷和便利的交通系统。
超导磁悬浮列车理论上可以达到超过1000公里/小时的速度,这比传统的高速列车快了数倍。
由于它不会产生震动和噪音,所以它也是一种更加环保的交通方式。
超导磁悬浮技术虽然看起来非常有前途,但是它也存在一些挑战和难点。
例如,超导体的制造和维护成本非常高,生产这种技术需要非常高的技术和设备。
此外,目前的超导磁悬浮技术还没有达到其理论上的最高速度,需要更多的研究和开发来提高性能。
总的来说,超导磁悬浮技术是一项极具前景的技术,它将会给我们带来更高效、更快捷、更环保的交通方式。
虽然它目前还存在许多挑战,但我们相信通过持续的研究和创新,能够克服这些难点,让超导磁悬浮技术更好地为人类服务。
什么是磁悬浮列车?和高铁有什么不同?磁悬浮列车,是一种靠磁悬浮力来推动的列车。
那什么又是磁悬浮力呢?磁悬浮力是指磁的排斥力和吸引力。
这是20世纪的一项技术发明。
德国是最早研究这项技术的国家,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。
高铁:就是高速铁路,是指通过改造原有线路(直线化、轨距标准化),使营运速率达到每小时200公里以上,或者专门修建新的“高速新线”,使营运速率达到每小时250公里以上的铁路系统。
磁悬浮:其实是高铁的一个类型。
磁悬浮列车利用“同性相斥,异性相吸”的原理,让磁铁具有抗拒地心引力的能力,使车体完全脱离轨道,悬浮在距离轨道约1厘米处,腾空行驶,创造了近乎“零高度”空间飞行的奇迹。
磁悬浮列车的工作原理是利用的磁铁“同性相斥,异性相吸”的性质,让磁铁与地心引力对抗,从而使得车辆悬浮起来(一般情况下,不超过一厘米),然后利用磁力引导,推动列车前行。
时速可达到几百公里以上。
磁浮列车是利用电磁力让车体悬浮在轨道之上,并通过电磁力推动车辆运行的交通工具。
磁浮列车在运行过程中不与地面接触,消除了轮轨系统才有的摩擦阻力,可以达到很高的速度。
磁浮列车的速度差异很大,时速小于120公里的属于低速(常速)磁浮;时速大于120公里但是小于200公里的中速磁浮;时速大于200公里但是小于350公里属于高速磁浮;当时速大于350公里的时候就划归到超高速磁悬浮范畴。
一般在城市轨道交通领域,中低速磁悬浮技术是最佳的选择。
磁悬浮列车时速这么高,那么为什么没有被普遍推广呢?其原因主要由以下几点:第一,磁悬浮线路造价非常高,上海浦东机场这条线的磁悬浮列车,总投资为人民币几十亿元。
第二,磁悬浮列车上很难推互联网。
而高铁便相对容易很多。
第三,高铁的轮轨技术实现突破之后,磁悬浮的优势不是那么明显了,因为高铁的时速已经可达380公里。
高铁是高速轮轨,基本所有火车都能上线运行。
磁悬浮列车vs传统高铁:安全性和速度的比较随着我国高速铁路的不断发展,磁悬浮列车作为一种新型高铁交通方式,逐渐得到人们的关注。
与传统的高速铁路相比,磁悬浮列车在安全性和速度方面都有一定的优势。
本文主要从这两个方面进行比较,探究磁悬浮列车和传统高铁之间的差异。
1.安全性方面的比较高铁作为一种高速运输方式,其安全性一直备受人们关注。
在国内外的高铁事故中,多数是由于突发状况所导致。
磁悬浮列车作为一种新型交通方式,其安全性在很大程度上是得到了保障的。
首先,磁悬浮列车具有更高的悬浮高度。
一般在磁悬浮列车的轨道和车体之间留有一定的空隙,可以减少列车对道床的冲击,同时也可以减少因轨道变形等问题带来的安全隐患。
其次,磁悬浮列车具有更多的安全保护措施。
例如,车辆采用了多重制动系统,包括电磁制动、气动制动、惯性制动等,具有更高的防抱死能力。
同时,车辆还装备了紧急制动装置、列车前部碰撞防护装置等安全措施,可以更好地保障乘客的出行安全。
而普通高速列车在安全性方面也有很多的保障措施,例如:对于普通高速列车,火车在运行时必须遵循一定的安全速度,避免出现超速开车的情况,因此,在同样的速度下,普通高速列车的安全性也不会逊色于磁悬浮列车。
总的来说,磁悬浮列车在安全性方面还是具有更好的保障措施的,这也是磁悬浮列车在很多场合下可以得到广泛应用的原因。
2.速度方面的比较磁悬浮列车与普通高速列车相比,其速度方面的差异是非常明显的。
磁悬浮列车的运行速度在400km/h以上,而普通高速列车在350km/h以下,因此磁悬浮列车大大缩短了人们的出行时间。
顾名思义,磁悬浮列车是基于磁力悬浮原理运行的,完全没有机械的接触,因此也就没有摩擦和震动,能够达到更高的运行速度。
而普通高速列车是通过机械轮轨的摩擦来达到力量传递,因此在运行时会产生比较明显的震动和噪音,同时也会受到机械的限制,因此其速度也不能达到磁悬浮列车那样高。
不过,随着人们对于高速列车技术的不断突破,普通高速列车也正在不断提高运行速度,例如在沪宁高铁等线路上,已经采用了动车组列车,最高时速可达到400km/h,这也代表着普通高速列车在速度方面将会迎头赶上磁悬浮列车。
课程磁悬浮技术基础专业机械电子工程班级机电研0401班教师胡业发姓名戴迎宏2005 年12 月29日磁悬浮列车的原理及发展现状摘要:本文介绍了磁悬浮列车的背景、特点、分类及国外两种代表性的磁悬浮列车:德国的常导磁悬浮列车和日本的超导磁悬浮列车的工作原理, 并介绍日本山梨试验线研究现状,还提到了目前存在的技术以及我国磁悬浮列车的研究和发展现状。
关键词:磁悬浮列车工作原理发展现状0、引言众所周知, 传统的铁路列车都是依靠诸如蒸汽、燃油、电力等各种类型机车作为牵引动力, 车轮和钢轨之间的相互作用作为运行导向, 由铁路线路承受压力, 借助于车轮沿着钢轨滚动前进的。
而磁悬浮列车则是一种依靠电磁场特有的“同性相斥、异性相吸”的特性将车辆托起, 使整个列车悬浮在线路上, 利用电磁力进行导向, 并利用直线电机将电能直接转换成推进力来推动列车前进的最新颖的第五代交通运输工具。
1、磁悬浮列车的特点与传统铁路相比, 磁悬浮列车有以下优点:(1) 适于高速运行磁悬浮列车最大特点在于它没有通常的轮轨系统, 由于消除了与轮轨之间的接触, 不存在由于轮轨摩擦及粘着所造成的诸如极限速度等影响列车运行的问题, 速度可达500 km/h 以上;(2) 稳定安全列车运行平稳, 能提高旅客舒适度, 由于磁悬浮系统采用导轨结构, 不会发生脱轨和颠覆事故, 提高了列车运行的安全性和可靠性;(3) 污染小, 易维护悬浮列车在运行中既不产生机械噪声, 也不排放任何废气、废物, 对周边环境的污染极小, 有利于环境保护, 加上磁悬浮列车由于没有钢轨、车轮、接触导线等摩擦组件,可以省去大量维修工作和维修费用;(4) 能充分利用能源、获得较高的运输效率。
另外, 磁悬浮列车可以实现全自动化控制, 因此, 将成为未来最具有竞争力的一种交通工具。
2、磁悬浮列车的分类2.1 按电磁铁种类磁悬浮列车根据所采用的电磁铁种类可以分为常导吸引型和超导排斥型两大类。
(1) 常导吸引型常导吸引型磁悬浮列车是以常导磁铁和导轨作为导磁体, 用气隙传感器来调节列车与线路之间的悬浮间隙大小, 在一般情况下, 其悬浮间隙大小在10mm 左右, 这种磁悬浮列车的运行速度通常在300~500 km/h 范围内, 适合于城际及市郊的交通运输。
2023年高速磁悬浮列车行业市场分析现状高速磁悬浮列车是一种利用磁悬浮技术来实现高速运输的列车。
与传统的轨道交通相比,磁悬浮列车具有更高的速度、更低的摩擦阻力和更好的运行平稳性。
目前,高速磁悬浮列车行业市场正处于快速发展阶段,下面将对其现状进行分析。
首先,高速磁悬浮列车的技术成熟度较高。
磁悬浮技术作为一种新兴的交通运输技术,经过近几十年的研发和应用,已经在一些国家和地区得到了广泛应用,并取得了显著的成果。
例如,中国的上海磁悬浮示范运营线已经成为世界上第一条商业化运营的磁悬浮线路,其运营速度可达到每小时430公里。
这些成功经验为其他国家和地区在高速磁悬浮列车领域的发展提供了宝贵的借鉴。
其次,高速磁悬浮列车的市场需求不断增加。
随着国家经济的快速发展和城市化进程的加快,人们对交通出行的需求也日益增加。
传统的轨道交通系统,如地铁和高铁,已经出现了一定程度的拥挤和运力瓶颈。
而高速磁悬浮列车作为一种新型的交通运输方式,具有高速、低噪音、低能耗等优势,能够满足人们对出行速度和舒适性的要求,因此受到了越来越多城市的关注和需求。
再次,高速磁悬浮列车行业的政策和投资力度逐渐加大。
为了促进高速磁悬浮列车行业的发展,各个国家和地区纷纷制定了相应的政策和规划。
例如,中国政府已经将高速磁悬浮列车列入“中国制造2025”重点领域,并计划到2020年建成8至10条磁悬浮示范线;德国政府将高速磁悬浮列车视为发展交通运输系统的重要组成部分,并投入大量资金进行研发和建设。
这些政策和投资的增加将进一步推动高速磁悬浮列车行业的发展。
然而,高速磁悬浮列车行业也面临一些挑战。
首先,高速磁悬浮列车的建设和运营成本较高。
由于磁悬浮列车的技术相对较新且复杂,其建设和运营的成本都较高。
这使得一些国家和地区在考虑引入高速磁悬浮列车时需要进行充分的经济评估和投资考量。
其次,高速磁悬浮列车的标准和规范还不完善。
由于高速磁悬浮列车属于一种新型的交通运输方式,其标准和规范尚不完善,这给行业的推广和应用带来了一定的困难。
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”?议论文阅读《做老实人,不做“老练人”》(1)一次聚会,有人介绍朋友说:“他一向老实……”谁知话音未落,众人哄然大笑,被介绍的朋友也勃然大怒。
磁悬浮列车原理与发展趋势磁悬浮列车,简称磁浮列车,是一种运用磁力原理悬浮在轨道上并利用电磁力推进的高速列车。
与传统的轮轨列车相比,磁浮列车具有更高的速度、更平稳的运行、更低的能耗和更小的噪音等优点,广泛应用于城市交通和高速铁路建设。
本文将从磁浮列车的原理、发展历程和未来发展趋势三个方面展开分析,旨在加深对该技术的了解。
磁悬浮列车的原理磁悬浮列车的运行利用了“磁力浮”和“磁力推”的原理。
列车底部安装有线圈,通过将列车电磁线圈内产生的磁场与轨道下方的电磁线圈产生的磁场相互作用,实现列车与轨道之间的悬浮,使列车悬空行驶。
而磁力推则是通过利用电磁力在轨道上给列车提供推进力,使列车运行。
总之,磁悬浮列车的原理主要是基于电磁原理实现的。
磁悬浮列车的发展历程磁悬浮列车的发展历程可以追溯到20世纪60年代初期。
当时,日本学者已开始对磁浮技术进行深入研究,并将其应用于地铁系统中。
1981年,德国的磁浮列车项目也开始展开,1984年,德国的磁浮列车成功进行了首次试运行。
之后,日本、中国、法国等国也相继参与了磁浮列车的研究和开发。
到了21世纪初,磁悬浮列车已经成为了高速铁路建设领域的一个热门话题。
中国成为了磁浮技术的主要研究和发展国家,2003年中国磁浮列车完成首次试运行,而后成功运行了上海磁浮列车示范运营线。
此外,德国和日本的磁悬浮列车也相继投入了运营,成为了世界磁浮列车技术领域的重要发展国家。
磁悬浮列车的未来发展趋势从目前的发展趋势来看,磁悬浮列车将在未来的城市交通和高速铁路建设中发挥越来越重要的作用。
那么,未来磁悬浮列车的发展方向和趋势有哪些呢?第一,提高车速和运营距离。
目前,磁悬浮列车的运营速度一般在400-500公里/小时之间,而且运营距离相较于传统高速铁路较短。
未来,磁悬浮列车将加大研究力度,提升列车速度和运营距离性能,从而更好地满足城市交通和高速铁路建设的需求。
第二,提高能耗效率。
虽然磁悬浮列车比传统高速铁路省能耗,但仍需要占用大量的电力资源,这也成为了磁浮技术的主要瓶颈之一。
专业知识分享版使命:加速中国职业化进程京沪高速铁路项目的前期准备新世纪之初的1月1日,经济日报列举我国6项世纪工程:京沪高速铁路是其中之一。
修建京沪高速铁路,是沿线社会、经济发展的迫切需要。
这一项目的前期研究工作已进行了近10年。
国家有关机构和科研院所以及世界银行,对京沪高速铁路的可行性、主要技术方案及成本效益,组织过多项专题研究。
围绕项目开设的近3 00项攻关课题多已取得成果,为设计、评估和立项提供了科学依据。
与此同时,铁道部开展了勘测设计工作,并已完成初步设计。
我国在高速铁路方面,已有较充分的技术储备和潜力,只需进一步引进、消化吸收少量国外高速铁路的设备、技术和部分关键零部件,就具备了建设具有大量自主知识产权装备的京沪高速铁路条件。
1996年和1997年,铁道部先后向国务院和国家计委上报了预可行性研究情况报告和项目建议书。
计划2000年立项,2008年建成。
据测算,京沪高速铁路工程总造价将达到1000亿元人民币,设计平均时速为250公里(最高时速350公里),列车间隔设定为4分钟,每天110-120对,一列车可载客1000-1200人,每天运送22万人次。
全线票价将为飞机票价的50%到60%。
如果中途不停靠,运行时间将从原来的14个小时缩短到5个小时,与乘飞机相去不远。
加上高速列车的安全性有口皆碑,因此应该说“新干线”具有相当的竞争力。
铁路部门当时估计,京沪“新干线”将在1 5年内收回全部投资。
自1998年9月起,中国国际工程咨询公司受国家计委委托,对京沪高速铁路项目进行了评估,并对可行性报告作了肯定的评价。
京沪线的“轮轨”方案和“磁悬浮”方案之争就在项目等待最后拍板的时侯,1998年6月,中科院何祚庥、徐冠华和严陆光三位院士对京沪高速铁路项目提出了截然不同的观点,主张以时速500公里左右的“磁悬浮”列车取代“轮轨”列车,认为中国目前还没有建设高速铁路,航空客运和高速公路也处于初期发展阶段,交通结构调整的代价远比发达国家小,因而可以“实现技术跨越”,将高速磁悬浮列车系统作为中国有轨交通首选方案。
一场持续两年的大辩论由此展开。
为此,中国工程院,中国国际咨询公司都组织了论证,并去德国和日本考察,共同的结论是:高速磁悬浮系统目前尚不具备工程的可行性,也不适应京沪线的客流特点,京沪高速铁路宜采用轮轨技术系统。
但是磁悬浮方案并没有就此搁置。
经国务院有关部门同意,在上海先建设一条高速磁悬浮示范运营线。
“2000年3月,科技部高新技术发展与产业化司和德专业知识分享版使命:加速中国职业化进程国柏林磁悬浮高速列车国际股份有限公司就磁悬浮列车技术合作事宜签署了意向书。
这表明,时速可达5 00公里的德国Transrapid 高速磁悬浮列车正在启动驶向中国”(新浪网2000.3.3 )。
但就在这一意向书签字前的一个月(2000.2.5),德国政府及有关方面正式宣布放弃论证了7年之久的柏林-汉堡高速磁悬浮铁路运营线计划。
我国领导人去年在访问德国和日本时,也对高速铁路问题表示了关心,尤其对德国磁浮列车技术表示出极大兴趣,认为是“成熟的,可以应用的”(新浪网2000.7.7 ChinaByte)。
但在和日本的谈判中,日方公开表示,日本在自己的磁悬浮技术还不成熟时,不会向国外提供这项技术。
同时,日本一直对中国的京沪高速铁路感兴趣。
19 99年已故小渊惠三首相访华,表示日本愿意出售最先进的(轮轨)新干线技术,提供建设资金,希望拿到京沪高速铁路项目。
高速列车和磁悬浮列车一般称最高商业运行速度大于200 世界上第一条高速铁路是日本的东海道新干线,于1964年10月1日正式通车,速度210公里/小时。
日本新干线的成功刺激了欧洲高速铁路的发展。
欧洲的科技界在当时有一种观点,认为轮轨列车其极限为270公里/小时左右,超过该速度,轮轨之间将失去牵引力,必须寻求替代的驱动原理。
日、德、法、美、加等国,曾相继开展过轨道车辆的喷气推动,直线电机推动(即电磁力推动)研究。
于是,1922年由德国人赫尔曼·肯佩尔提出的,利用电磁悬浮原理与直线电机驱动相结合形成车辆的设想,开始受到关注。
德国在其“高运力快速铁路研究”项目计划中,同时考虑并开展了轮轨高速铁路和磁悬浮技术的研究。
法国于1972年用TGV001号燃气轮驱动的机车,创造了运行速度达318公里/小时的世界记录,而且未见失去轮轨粘着牵引力的迹象。
于是法国退出了与德国合作研究磁悬浮列车计划。
接着,美国、加拿大、前苏联和英国等都相继放弃了磁悬浮技术的研究开发工作。
德国于1985年将轮轨式试验型ICE 列车交付联邦铁路;在新建高速线上最高运行速度达到317公里/小时。
德国于1971年造出第一辆常导磁悬浮原理车TRO1,日本于1972年造出第一辆超导磁悬浮原理车M L100以来,经过30年的改进研制、开发,同样得益于电子和计算机控制技术的发展,磁悬浮列车终于在近期向实用化迈进的道路上,得到比过去较快的发展。
但是,德国和日本各自花费以十亿美元计的金钱,分别发展了不同类型的高速磁悬浮系统。
德国发展了常导型(TR 系列);日本发展了超导型(ML 、MLU 、MLX 系列)。
它们的悬浮原理和系统技术完全不同,绝对不能兼容并存。
专业知识分享版使命:加速中国职业化进程一位日本专家说:“如果在当时轮轨高速铁路达到了现在这样程度,恐怕日本就不会有人去研究高速磁悬浮技术了。
”一位德国西门子公司高层管理人员说:“西门子20年来既成功开发了I CE 高速列车和高速铁路运营指挥系统,又同时开发了高速磁悬浮列车和控制系统,但也正因为这个原因,使德国的高速铁路进展比法国晚了10年。
”(本节引用臧其吉, 人民铁道报2000.7.12 )磁悬浮列车技术和经济的可行性世界上磁悬浮列车的商业运营,只有英国伯明翰市内一条不足1公里的低速磁浮线。
由于故障率高,不便保证安全运行,已于1996年关闭。
因此,当前磁悬浮铁路的论证还没有工程应用的实例供借鉴,已有文献所引用数据,基本上来自于德国柏林—汉堡磁浮线计划的预测数据。
德国政府于1992年7月决定将柏林—汉堡线作为磁悬浮列车第一条应用线纳入交通计划;该线全长292公里,预测运量1450万人,计划投资98亿马克,(后又追加30亿马克),1 998年开工。
经过长达7年的争论和反复,2000年德国最终放弃了这一计划。
根本原因是工程技术不成熟,投资太大,风险太高。
德国曾花费巨资建成30公里磁浮试验线,现仅能供展示之用。
德国有人对此评论道:“这是一个奢侈的游戏”,“从实验样车阶段便可直接送入博物馆”。
1998年8月,在全程270公里的悉尼—堪培拉线竞标中,德国提出的磁悬浮方案,投标价格比法国的TGV高速轮轨还要低,但澳大利亚出于对风险的考虑,最后还是选择了TGV高速轮轨技术。
磁悬浮技术的“优点”那么,磁悬浮列车在技术上有什么优点?“支持派”的意见一般认为,由于轮轨高速列车受轮轨支承和受电弓供电的限制,提速潜力有限,而磁浮列车是与地面无接触、不带燃料的地面飞行,提速潜力大。
所以磁浮列车有以下优越性:速度快:轮轨高速列车最高时速300-350公里,常导磁浮列车时速可达400-500公里,可与民航竞争。
因为300公里/小时的轮轨列车,在700公里内具有对民航的竞争优势,而5 00公里/小时的磁浮列车,在1500公里内具有对民航的竞争优势。
加速减速快,爬坡能力强。
能耗低:德国TR 磁悬浮列车时速500公里时,座公里能耗为飞机的1/3至1/2,比汽车小30%。
时速300公里时,座公里能耗与ICE 3高速轮轨相同速度时相当专业知识分享版使命:加速中国职业化进程(另一说节省2 8%)。
维修省:磁浮列车维修集中在电子技术方面,不需大量体力劳动。
舒适性好,震动小。
污染小。
噪音小。
支持磁浮方案的严陆光院士也承认,磁悬浮列车有以下问题:兼容性差:磁浮车与轮轨铁路间要出站换乘,不方便。
运量比轮轨列车小,但这是任何一种新技术与传统技术比较时通常遇到的情况。
投资大:高速磁悬浮线路的投资,比高速轮轨铁路高1.2-1.5倍。
但前者的速度却比后者要高出50-70%,“这样比较,其实是一个优点”。
而且,高速磁悬浮铁路体系的发展将带动当前众多高新技术前沿的发展。
这些高新技术本身又将形成新兴产业,对经济发展发挥重要的作用。
(参见严陆光2000)反对磁浮方案的专家们对以上各项“优点”,几乎逐项作了反驳。
关于速度优势问题:首先,磁浮列车并非唯一能达到时速500公里的地面交通工具。
例如法国轮轨高速列车试验运行的时速曾达到515.3公里,没有出现失去牵引力的现象,运动力学指标安全,即还有提高速度的可能。
一些专家指出:地面交通时速不宜超过400公里,这应是一个基本的概念。
喷气客机的起飞速度是每小时350公里。
地面列车时速一旦达到500公里,有93 000)关于能耗低:这完全是“假说”。
据德国发表的文献分析,计算磁悬浮列车能耗是相同速度轮轨能耗的1.24倍以上。
而且,德国ICE 轮轨列车的座公里能耗,比日本高速轮轨列车高4 3%。
轮轨列车机械摩擦阻力为已知,一般大约为每吨重量1公斤左右,而磁悬浮列车尽管没有机械摩擦阻力,也存在悬浮和导向耗能、导磁涡流产生的磁摩擦阻力、线性电机的行车阻力耗能和气隙损耗等等,这些都还有待测定。
关于维修省:磁悬浮系统虽然没有轮轨接触,但车、线之间配合关系非常严格,可以说是一个非常精密的系统。
实际运营线要比试验线情况复杂得多,维修技术应比轮轨系统复杂得多。
所以,德方提供的维修工作量和维修费用比例,根据明显不足。
关于舒适性,也要打个问号。
比如,磁浮线弯道超高,架设支承梁要用混凝土浇灌定位,无法调整。
运营中如果要改变行车速度,旅客乘坐的舒适度无法保证。
特别是当两列磁悬浮列车各以5 00公里的时速会车时,相对速度接近音速,会出现极大的气压波,如何保证车体的平稳性和旅客的舒适度,如何规定会车时速,都是有待研究的问题。
日本专家提出磁悬浮不能实用化的原因之一是舒适性问题,特别是纵向加减速度超过了舒适性标准的要求。
关于噪音小。
从德方提供数据可知,时速200公里以下时,磁浮车的噪声比轮轨车低,在300公里时二者相同,到500公里时,噪声达到100分贝,属于不能允许范围.。
如果为控制噪声把时速控制在300公里以下(特别是在人口稠密的城镇专业知识分享版使命:加速中国职业化进程地区),那么磁浮列车“速度高”的优越性,已经大大地打了折扣。
磁悬浮列车投资大,维护成本高磁悬浮列车的工作原理,是一个展开成数十百公里的巨大的电机系统。
它要求“定子”(路轨)和“转子”(列车)之间的配合十分精密,控制系统十分复杂(沿线每400 但是,力主上磁浮列车的何祚庥院士对此却有独到的见解。
他认为,磁悬浮列车在经济和工程两方面“有无可比拟的优越性”:投资省:据德国柏林—汉堡设计方案,“双线轮轨式高速列车公里造价是3400-5000万马克(依地面的不同复杂程度);而双线磁浮列车是2900万马克”。