摘要: 高速輪軌交通從20 世紀60 年代開始建設(shè)， 到2001 年世界已建成的高速鐵路有5 214 km ; 正在建設(shè)的新線有4 730 km ， 正在研究和準備立項的有8 604 km 。從德國、日本建成磁懸浮試驗線后， 世界有5 個國家啟動磁懸浮線路研究， 中國上海成為世界第一個高速常導(dǎo)磁懸浮商用試驗線建設(shè)的地區(qū)。世界輪軌高速鐵路的發(fā)展沒有因為磁浮技術(shù)的發(fā)展而停滯， 隨著速度目標值的提高， 高速輪軌技術(shù)仍然在不斷創(chuàng)新。磁懸浮的研究與試驗和輪軌高速鐵路的建設(shè)與發(fā)展在世界上并存。

關(guān)鍵詞: 高速鐵路; 輪軌高速; 磁懸浮; 綜述

1 引言 20 世紀60 年代， 世界上第一條運營速度超過200 km·H-1 的高速鐵路率先在日本建成。此后， 日本、法國、德國、意大利、西班牙等發(fā)達國家開始了大規(guī)模的建設(shè)。90 年代， 輪軌高速鐵路技術(shù)在西歐國家普及， 泛歐高速鐵路網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)得到了歐洲議會和歐共體的支持。與此同時， 該技術(shù)也在亞洲得到進一步發(fā)展: 韓國、臺灣等地區(qū)先后開始建設(shè)， 并重新進行路網(wǎng)規(guī)劃。 60 年代初輪軌高速鐵路技術(shù)的最高商業(yè)運營速度為200 km·h-1， 隨著技術(shù)的進步， 90 年代末達到了320 km·h-1 。當時， 世界上一些從事交通運輸?shù)膶＜艺J為， 輪軌接觸型技術(shù)最高運營速度僅能達到300 km·h-1 左右， 要想超過這一極限， 只能借助于非接觸類技術(shù)， 磁懸浮技術(shù)將作為新一代地面交通運輸技術(shù)， 成為21 世紀的城市間主要交通運輸工具。 60 年代初， 日本開始投入資金、建設(shè)試驗段對磁懸浮高速列車技術(shù)進行研發(fā); 隨后， 德國、法國、美國、英國、加拿大等國家也先后開始對這項技術(shù)的應(yīng)用進行研究。截止到90 年代初， 日本、德國持續(xù)進行研發(fā)的投資均已超過10 億美元， 并先后研制出常導(dǎo)和超導(dǎo)類型的車輛并進行早期試運行， 而其他國家大都終止了高速領(lǐng)域研究試驗。90 年代， 德國通過了對TR07 磁懸浮車輛的認證， 并擬于漢堡—柏林間建設(shè)世界上第一條商用磁懸浮線路， 日本也在山梨試驗段上實現(xiàn)了超導(dǎo)磁浮列車試驗速度達到了550 km·h-1 的最高運行速度。高速磁懸浮技術(shù)取得的成就， 重新喚起了各國對其市場應(yīng)用的關(guān)注與興趣。當今， 對采用輪軌/ 磁懸浮技術(shù)建設(shè)地面高速交通運輸體系的爭論， 已經(jīng)成為世界范圍的熱門話題: (1) 90 年代初， 韓國政府批準建設(shè)京釜高速鐵路， 在國內(nèi)鐵路界引發(fā)輪軌/ 磁懸浮高速技術(shù)的爭論和比較， 最后選定采用輪軌技術(shù)建設(shè)高速鐵路。 (2) 1998 年， 澳大利亞批準悉尼—堪培拉高速鐵路的可行性研究， 第一個討論的議題是輪軌/ 磁懸浮高速技術(shù)比較， 最后選定了輪軌高速鐵路。 (3) 1998 年至2000 年， 德國漢堡—柏林鐵路選擇磁懸浮/ ICE 技術(shù)(輪軌) 問題， 引起全國范圍的爭論; 2000 年2 月5 日， 宣布漢堡—柏林磁懸浮線下馬。 (4) 近年來， 美國加利福尼亞州在進行洛衫磯 3. —舊金山高速鐵路規(guī)劃研究時， 就采用輪軌/ 磁懸浮技術(shù)爭執(zhí)不下， 目前主要的建議意見是: 修建50 km～60 km 的磁懸浮試驗線， 舊金山—圣地亞哥之間600 余公里的線路采用高速輪軌技術(shù)。 (5) 1998 年， 荷蘭政府計劃建設(shè)阿姆斯特丹國際機場—北部城市格羅寧根之間的高速通道， 由于無法確定采用磁懸浮、還是采用輪軌技術(shù)， 目前仍在進行比較研究。 2 高速鐵路輪軌系統(tǒng)建設(shè)持續(xù)增長 截止到1999 年底對高速鐵路新建線的統(tǒng)計表明， 世界上六個國家已建成并投入運營線路的總長為4 61615 km ; 正在建設(shè)的新線有3 326 km ， 涉及到11 個國家; 正在進行研究和準備立項的新建線分布在12 個國家、共31 條線路， 總長達到7 888 km 。 國際鐵路聯(lián)盟所提供的數(shù)據(jù)和各國鐵路公布資料的統(tǒng)計見圖1 ， 圖2 。

圖1 世界高速輪軌鐵路發(fā)展

圖2 日本和歐洲高速鐵路旅客運輸?shù)脑鲩L 近兩年來， 由于法國TGV 地中海線和日本北陸新干線的繼續(xù)修建與開通， 2001 年底投入運營的線路增加到5 214 km ， 在建新線為4 730 km ， 已經(jīng)進行研究和準備立項的新建線總長為8 604 km 。高速鐵路新建線路的增加， 主要源于一些國家政府對建設(shè)高速鐵路的重視和政策傾斜， 如西班牙政府實施了鐵路重建計劃， 全國新開工建設(shè)340 km 高速鐵路新線， 另外作出530 km 新線的規(guī)劃。2002 年， 德國的科隆—法蘭克福高速線， 西班牙馬德里—巴塞羅那新建線路中的一部分也將陸續(xù)開通， 投入商業(yè)運營。隨著高速鐵路新線的陸續(xù)建成， 高速旅客運輸出現(xiàn)了日益增長的勢頭。為各國帶來了良好的社會效益和企業(yè)經(jīng)濟利益。 3 高速磁懸浮線路建設(shè)和研究的推進 20 世紀90 年代以來， 共有五個國家的政府建立專門項目， 從事高速磁懸浮工程前期研究或建設(shè)。這些國家磁懸浮項目近期進展情況如下所列。 德國政府于1992 年將建設(shè)柏林—漢堡300 km 高速磁懸浮線路項目列入聯(lián)邦運輸計劃。1997 年， 鐵路公司決定采用常導(dǎo)磁懸浮技術(shù)。世界上很多國家非常關(guān)注這一技術(shù)實際應(yīng)用的進展。其中， 美國和我國政府針對該項技術(shù)的應(yīng)用， 進行了深入研究， 并開始啟動試驗計劃。 德國交通部2000 年2 月宣布， 由于多種原因， 柏林—漢堡磁懸浮項目未能實施， 此后， 國際磁懸浮公司將注意力從城市間移向城市中心—機場線路， 并開始選取合理的應(yīng)用項目。6 月， 政府簽署協(xié)議， 支持對慕尼黑37 km 長以及多特蒙德—杜塞爾多夫80 km 長兩條線路開展可行性研究工作。2002 年元月， 聯(lián)邦運輸部宣布， 經(jīng)過研究， 聯(lián)接慕尼黑市中心車站—慕尼黑機場， 杜塞爾多夫市中心車站—多特蒙德市中心車站的兩個磁懸浮運輸項目， 在技術(shù)、運營和經(jīng)濟上都是可行的。 慕尼黑中心車站—慕尼黑機場間的磁懸浮線路是一條3618 km 長的線路， 建設(shè)費用約為16 億歐元。杜塞爾多夫市中心車站和多特蒙德市中心車站的快速線則長7819 km ， 預(yù)計將耗資32 億歐元。宏觀經(jīng)濟評估表明， 這兩個項目均為投資收益型。運輸部將對項目的研究做出評估， 并與兩個州政府商談項目， 聯(lián)邦政府可提供23 億歐元， 作為磁懸浮運輸系統(tǒng)的建設(shè)資金。今年6 月30 日， 國際鐵路雜志(IRJ) 通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布了一條消息， 德國北萊茵地區(qū)威斯特伐利亞州政府拒絕在杜塞爾多夫市—多特蒙德市中心的交通項目中采用磁懸浮技術(shù)， 州政府傾向在這個項目中采用傳統(tǒng)的S2Bahn 輕軌鐵路技術(shù)。對此， 施羅德總理表示接受州政府的決定。至此， 磁懸浮在德國僅剩慕尼黑一個項目。 我國是世界上第一個進行高速常導(dǎo)磁懸浮商用試驗線建設(shè)的國家。1999 年11 月， 科技部與德國國際磁懸浮公司， 就在中國境內(nèi)選擇適當線路作為磁懸浮試驗場地簽署了意向書。2000 年6 月， 上海市與國際磁懸浮公司簽署了合作開展陸家咀—浦東國際機場磁懸浮線路可行性研究的協(xié)議。2002 年12 月， 上海城市—浦東國際機場的高速磁懸浮系統(tǒng)正式投入試運行。 美國早在1990 年就開始了“ 國家磁懸浮啟動” 的研究工作(National Maglev Initiative ， 簡稱NMI) ， 歷時三年。研究認為， 作為一種21 世紀具有潛力的交通運輸工具， 美國有能力研究和制造， 并希望政府給予支持。國會于1998 年6 月通過了21 世紀運輸平衡法案， 制訂了在美國推廣磁懸浮的法律條款， 規(guī)定1999 —2001 財政年度中由聯(lián)邦政府撥款1015 億美元， 用于開展磁懸浮示范工程項目可行性研究及部分工程建設(shè)費用。同年10 月， 國際磁懸浮美國公司成立。2000 年10 月， 德美兩國交通部長達成協(xié)議， 為在美國應(yīng)用磁懸浮技術(shù)， 合作開發(fā)安全與環(huán)境保護標準。 經(jīng)過一年多可行性研究及技術(shù)準備， 美國交通部于2001 年元月選擇了匹茲堡和華盛頓—巴爾的摩兩條線路， 撥款1 400 萬美元， 用于這兩條線路的技術(shù)設(shè)計和環(huán)境分析研究， 以便為最終確定美國的第一條磁懸浮試驗線提供足夠的依據(jù)。預(yù)計最終選定磁懸浮試驗線， 將在2003 年的下半年。 目前在美國的兩個磁懸浮候選項目的大體情況是: 賓夕法尼亞州的匹茲堡: 線路全長76 km (47 英里)， 將匹茲堡機場到匹茲堡， 以及城市的東郊連接起來。該項目經(jīng)過地區(qū)道路崎嶇， 一年四季氣候多變， 在機場、市中心和郊區(qū)都設(shè)有車站， 以此展示在各種環(huán)境下磁懸浮技術(shù)提供商業(yè)服務(wù)的潛力。 馬里蘭州的巴爾的摩城到華盛頓DC : 線路全長64 km (40 英里)， 將巴爾的摩的卡姆登綜合中心、巴爾的摩華盛頓國際機場與華盛頓的聯(lián)合車站連接在一起。前期研究表明: 即便在通道中已經(jīng)具備Amtrak 高速列車， 該項目的建成仍可以提供20 000 人次·日-1 ～40 000 人次·日-1 的旅客運輸能力。建設(shè)該項目將有助于華盛頓巴爾的摩地區(qū)爭取2012 年奧林匹克運動會。 日本政府在完成了1997～1999 財政年度山梨線磁懸浮試驗計劃以后， 2000 年又批準了五年計劃， 進行高速超導(dǎo)磁懸浮系統(tǒng)的耐久性試驗和新型材料開發(fā)研制工作。早期規(guī)劃東京—大阪磁懸浮中央新干線的建設(shè)， 將于試驗結(jié)束后再確定。 日本運輸省和日本東海鐵路公司于2003 年4 月組成了專門委員會， 對500 km 長的東京至大阪磁懸浮新干線作出初步預(yù)算， 委員會預(yù)計， 該線路的建設(shè)成本每公里1142 億至115 億美元。線路有100 km 的隧道， 東京和大阪地區(qū)的線路要建在40 m 深的地下。預(yù)計全線需要7 年～10 年才能建成。按照每小時20 趟列車計算， 總共需要800 節(jié)～900 節(jié)磁懸浮車。車輛的成本在50 億～58 億美元。因此， 線路建設(shè)的總成本預(yù)計將達到692 億美元到825 億美元。

表1 五國高速輪軌/ 磁懸浮在建和計劃項目

對以上國家高速鐵路建設(shè)中采用的技術(shù)進行了解和統(tǒng)計以后， 我們得到如下啟示: (1) 早期建設(shè)輪軌高速鐵路的國家， 正在不斷完善其路網(wǎng)結(jié)構(gòu)， 爭取最佳經(jīng)濟和社會效益， 輪軌高速鐵路仍在建設(shè)。 (2) 新建高速鐵路的國家(如美國與荷蘭) 并沒有因為磁懸浮技術(shù)放棄輪軌系統(tǒng)， 而是根據(jù)社會發(fā)展和運輸市場的需求， 根據(jù)技術(shù)先進性、成熟性和運輸線路的實際情況確定自己的選擇， 輪軌高速鐵路在這些國家正在起步建設(shè)。 (3) 希望采用高速磁懸浮技術(shù)的國家正在謹慎地推進工程應(yīng)用試驗。他們主要考慮的因素有以下幾點: a1 常導(dǎo)磁懸浮技術(shù)的成熟性尚未得到商業(yè)應(yīng)用的檢驗， 與其他交通運輸工具相比的競爭能力有待于驗證。 b1 理論上分析， 磁懸浮技術(shù)有一定的優(yōu)點， 但由于尚未投入實用， 其優(yōu)點尚未得到驗證， 投入運營的風(fēng)險來自于不可預(yù)見的因素?；谶@兩點， 目前磁懸浮試驗段建設(shè)的長度均不會大大超過德國阿姆斯蘭試驗段的長度。 c1 常導(dǎo)磁懸浮系統(tǒng)的最高試驗速度是450 h km·-1， 與輪軌系統(tǒng)最高運營速度的差距僅120 h km·-1; 超導(dǎo)磁懸浮系統(tǒng)的試驗速度達到550 km· h-1， 與輪軌系統(tǒng)最高運營速度的差距為220 km· h-1 (尚未進入工程試用階段) 。在這兩種技術(shù)中， 那一個系統(tǒng)更具發(fā)展?jié)摿Γ?未來高速磁懸浮的主導(dǎo)技術(shù)應(yīng)該選用哪一種并未明確。 (4) 在一些國家目前建設(shè)和研究待定的五條磁懸浮線路中， 有四條用于聯(lián)接城市中心與機場的短途線路， 這使得磁懸浮低噪音和占地面積小等優(yōu)勢得以發(fā)揮， 但由于距離較短， 且受環(huán)境條件的制約， 其高速的優(yōu)勢將難以實現(xiàn); 高速磁懸浮系統(tǒng)在這一領(lǐng)域的應(yīng)用、與其他交通工具的競爭能力有待于在試驗運營中得到驗證。 6 結(jié)語 綜上所述， 不論是科學(xué)技術(shù)發(fā)達的美國、德國和西歐各工業(yè)國家， 還是東歐、亞洲等地的發(fā)展中國家和地區(qū)， 均首先選用了輪軌高速鐵路系統(tǒng)作為建設(shè)高速鐵路的技術(shù)體系。在2002 年國際鐵盟公布的2010 年～2020 年全歐洲境內(nèi)高速鐵路網(wǎng)的規(guī)劃中， 完全采用了輪軌高速鐵路技術(shù)， 建設(shè)近30 000 km 的高速鐵路網(wǎng)。本文希望通過世界鐵路發(fā)展的現(xiàn)實使人們了解， 磁懸浮的研究與試驗和輪軌高速鐵路的建設(shè)與發(fā)展在世界上并存， 兩者通過競爭取得的勝負要由運輸市場裁決。

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