，，

(1.同濟大學隧道與地下工程研究所，上海 200092；2.中國科學院技術科學學部工程二組，北京 100864；3.上海市隧道股份公司院士工作研究室，上海 200032；4.北京九州動脈隧道技術有限公司，北京 100080)

0 引言

當前業(yè)界議論最多的列車過海方式普遍傾向于用高速列車鐵路隧道過海。由于受到運營通風和防災等方面條件的制約，采用長大公路隧道過海困難會比較多。筆者之前建議采用鐵路平板車背馱汽車，車內(nèi)人員坐進火車車廂過海，這是英法海峽隧道一種獨特的運營模式，并已獲得巨大成功[1]；但這種方式的交通客運量不足。而且在高速公路特長隧道(如臺海隧道主體部分全長130 km或以上)的通風和防災問題上還需進一步研究。

高溫超導磁懸浮列車技術在小型管道中通行車輛的小比例尺試驗專線近年已在西南交通大學獲得初步成功；中速磁懸浮列車則已在上海浦東機場線上安全運營了 14 年，技術已經(jīng)成熟。將水底隧道(或采用水中橋)的密閉空間抽吸成真空，可以大大減小列車正面的氣動阻力并有效降低噪聲，按照真空的理念，隧道截面可以更??；如果改為在水中建橋，隨著橋梁工業(yè)預制化、標準化和自動化水平的提高，以及水下橋施工工藝的進一步優(yōu)化，加之水浮力作用，則可大大節(jié)約樁基費用，進而大幅降低工程建設成本。

這一真空橋隧管道的概念早在20世紀 20 年代在歐洲就有人提出過。今天，如果按抽取到1%真空度的要求，已經(jīng)沒有任何重大困難；而對于真空管道和車廂的密閉處理，據(jù)初步調(diào)查，經(jīng)過努力也是可以實現(xiàn)的。這樣，一幅“真空磁懸浮超高速列車”的藍圖已擺在我們面前。在國家號召創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的今天，作為志存高遠的橋隧人，面對這樣吸引人的美好愿景，我們充滿期待。

1 制約高速鐵路進一步提速的原因

現(xiàn)代交通運輸事業(yè)的進步，總是伴隨著對交通工具“高速度”的執(zhí)著追求，卻又受到各方面的制約。從普通列車發(fā)展到高鐵，其運行速度由 80 km/h 猛增3.4倍，可達到 350 km/h或更高；而高速公路上飛馳的汽車，其安全速度也可達到 130～140 km/h。所以，交通運輸?shù)倪M步總是離不開交通工具運行速度的快速提高。但為什么不能再快些呢？問題的主要癥結在于：速度快了，車輛前方和側(cè)面處于稠密大氣層環(huán)境中的氣動阻力以及輪軌間的摩擦和因軌面不平順造成的行進阻力也都會隨著運行速度的加快而成倍加大，由此產(chǎn)生的氣動和輪軌摩擦噪聲也會隨著運行速度的加快而呈高次方急劇增大，使乘客難以忍受。超級高鐵和飛行器降噪已成為當務之急。

所以，更高的運行速度被認為是很不經(jīng)濟合理的。其中，稠密大氣是制約最高經(jīng)濟運行速度的主要因素。如能在我國興建世界首座“真空高溫超導磁浮高速列車海上管道(橋梁/隧道)”，則從技術層面可大大突破已困惑人們多年的這一瓶頸。

2 建設真空磁懸浮隧道/水中長橋的關鍵技術

2.1 工程興建方案

2.1.1 工程位置

視建設任務需要，真空磁懸浮隧道/水中長橋工程可以是全部修筑在陸地高架上的預制管道(試設定每節(jié)長約 60 m，并沿其縱向施加預應力)或是建造在深水之下的暗挖隧道或淺水中的水中長橋(immersed /subwater bridge)。由于水浮力的作用，水中橋可以采用很經(jīng)濟、輕巧的排樁做基座，甚至改用懸浮式隧道(floating tunnel)，下面用鋼纜將其固定于穩(wěn)定堅實的海床之上，也可另打設剛性長樁固定。

2.1.2 列車車廂布置和運客方式

在列車車廂布置和運客方式方面，可暫先考慮配置每列車4節(jié)，采用在管道內(nèi)運行直徑3.2 m的圓形膠囊列車(見圖1(a))，多通道管道橫截面內(nèi)景見圖1(b)和圖1(c)。之前還曾考慮過用相應斷面大小的類矩形管(見圖2)，圖2(b)所示為圓弧形截面，其主體尺寸稍大。其實，車廂外為真空狀態(tài)而車內(nèi)為標準大氣壓狀態(tài)，因而在車皮外殼和管道分別需抗受 1.0 個大氣內(nèi)壓和若干外水頭壓力(視水深而定)的條件下，圓弧形管道內(nèi)壁結構的受壓能力將更好些。以每節(jié)可乘坐 50～60 人計，在有大客運量要求的情況下，應組織好多列列車組連續(xù)運行。當然，由此產(chǎn)生的復雜的列車運行信號管制與運行安全保證等問題亟需研究。為了建設這類特長海峽隧道/水中長橋，每 10 km 需建造一座豎井，井內(nèi)設置全套抽真空設備及其附加設施，井筒設置也是為了滿足敷設各類管線、工程材料以及工作人員出入等的需要。

① —管片襯砌(直徑6 m)的內(nèi)表面，需在內(nèi)壁面上噴涂密封材料；②— 真空空間；③— 膠囊式列車車廂外殼(直徑3.2 m)；④ —磁浮列車車廂；⑤ —無道碴整體道床；⑥ —乘客出入和應急疏散通道；⑦ —水電管線；⑧ —密閉門；⑨ —乘客在車廂內(nèi)的座位線；⑩ —車廂內(nèi)的一側(cè)走道。

(a)

(b)

(c)

(a)

(b)

2.1.3 橋隧方案比選

在橋、隧兩者的比選方面，由于橋基只為輕型排樁，又是預制安裝，便于大范圍平行施工作業(yè)，如圖3所示。這樣，橋梁施工的造價一般較暗挖隧道(視巖土屬性，可選用盾構或 TBM 掘進，并同步拼裝管片襯砌)可能會少很多，而工期也將更短。但如遇航道上有巨輪通行，因受水下凈空條件的制約，而需要先在水下深挖基槽作放坡開挖(見圖4)、再做施工期的護坡貼面，待橋梁樁基打設和管道吊裝就位后進行回填，則其造價會劇增、工期會延長。因此，在橋、隧選擇方面需作詳細、全面地比較分析論證，并應結合工程實際看何者更具優(yōu)勢。

2.2 真空與密封技術

2.2.1 抽真空系統(tǒng)

將管道內(nèi)部抽吸成 103～104Pa 的低氣壓準真空狀態(tài)，以極大程度地減小列車運行中的風動阻力，滿足管道內(nèi)的膠囊密閉型列車運輸系統(tǒng)達到超高速運行的要求。理論上，可以減少 90% 以上的空氣阻力，在真空環(huán)境下，磁浮列車的運行速度理論上有望達到 2 000 km/h 或以上；可以想像，由于沒有了空氣介質(zhì)來傳播聲波，在真空環(huán)境內(nèi)超速運行的磁懸浮列車的噪聲也會極低。

圖3 水下橋局部縱斷面示意圖Fig.3 Sketch of local longitudinal profile of subwater bridge

圖4 水下橋基槽開挖橫斷面示意圖Fig.4 Sketch of cross-section of foundation trench excavation of subwater bridge

經(jīng)估算，真空度可暫選用 1 000 Pa，即1%個大氣壓；此處擬暫選用羅茨泵+水環(huán)泵抽真空機組。視隧道全線長度不同，可在特長隧道沿線各豎井內(nèi)布置一系列真空機組，其真空維持功率約為 66.5 kW。抽真空系統(tǒng)設備及原理分別如圖 5和圖6所示。

圖5 抽真空系統(tǒng)設備Fig.5 Vacuating equipment

2.2.2 管道氣密性和水密性

以圖1所示的圓形管段型預應力混凝土襯砌結構管道(直徑6 m)為例進行說明。

內(nèi)部處于準真空狀態(tài)下的管道，如采用盾構管片，保證其管片結構(含眾多管段接頭和縱向、環(huán)向接縫，盾構管片屬多縫結構)的氣密性和水密性能起到維持持久的密閉而不漏氣、漏水，是以往罕有的難題。

圖6 抽真空系統(tǒng)原理Fig.6 Principle of vacuating system

以水下隧道埋置在 50 m 水下為例，日后將承受 6.0 個大氣壓(合 0.6 MPa ，含 0.5 MPa 的靜水水壓)；在管道內(nèi)部抽取真空的情況下，這樣大的深水靜水頭壓力下鋼筋混凝土管片結構及其眾多管片接縫和接頭應有的密閉性應如何保證？如果內(nèi)貼一層鋼板，盡管密閉問題解決了，但由于管片接頭將不再能自由轉(zhuǎn)動而變成了封閉式的圓環(huán)型剛性襯砌，對直徑6 m 左右管片的力學屬性而言，其受力和變形性能的不利改變是不容忽視的。

這方面，目前國內(nèi)外已成功研發(fā)出多種密封閉性能良好的材料以及水密和氣密性都較好的高等級預制混凝土構件(混凝土中摻加多種密封材料添加劑)。在材料和工藝方面，可作比選的方案也比較多。管片接縫的水密性可考慮采用雙層遇水膨脹橡膠來解決。

假設水下預應力混凝土管段位于深水 50 m 處，則真空隧道的管段要承受6.0個大氣壓，即 0.6 MPa 的外水頭壓力，那么混凝土的抗?jié)B等級就要求達到 P10 以上。利用目前國內(nèi)現(xiàn)有技術，這并不難做到。所謂的抗?jié)B混凝土(impermeable concrete)是指抗?jié)B等級等于或大于 P6 的混凝土。抗?jié)B混凝土按抗?jié)B壓力不同分為 P6、P8、P10 和 P12 等抗?jié)B級別?？?jié)B混凝土通過提高混凝土的密實度，改善其孔隙結構，從而減少地下水在混凝土管段內(nèi)的滲透通道，提高管段結構的抗?jié)B性。

2.2.3 膠囊列車的密閉與氣壓問題

上文提到的“膠囊列車”是指在真空管道內(nèi)超速運行列車的車體材料和形狀，暫命名為“膠囊”。其初步構思是：列車在真空管道內(nèi)行進，其車廂內(nèi)是標準氣壓，而膠囊列車與管道內(nèi)壁之間的空間則呈真空狀態(tài)，這時列車外殼要承受車廂內(nèi)0.1 MPa大氣內(nèi)壓產(chǎn)生的拉應力作用。設想采用一種以碳素纖維為主料的復合材料(類膠布狀物)作貼合面、在其內(nèi)外再各噴涂一層密閉性能上佳的涂料，將其鋪敷、繃緊和綁扎在以輕型合金質(zhì)構架為主骨的圓形網(wǎng)狀結構外側(cè)龍架上(直徑3.2 m；其中，車廂座位和一側(cè)走道處的全寬應不小于2.5 m)，這樣成為一體的膠囊型車皮外殼，也許是合適可行的。

所謂的碳素纖維，是采用將碳纖維復合材料預浸入苯乙烯基聚脂樹脂經(jīng)加熱固化拉擠(纏繞)而成。在制作過程中，可以通過不同的模具生產(chǎn)出各種型材，如不同規(guī)格的碳纖維圓管，也可以是不同規(guī)格的方管、不同規(guī)格的片材以及其他型材；在制作過程中還可以內(nèi)外噴涂各種密封性好的涂料、包3K進行表面包裝美化等。這種碳纖維材料的特點是：抗拉強度極高，據(jù)測定，碳纖維的抗拉強度約是鋼材的 6～8倍，可達到 3 000 MPa以上；密度小而質(zhì)量輕，不到鋼材的 1/10 。此外，還具有堅實性好、耐腐蝕和耐久等優(yōu)點。

這里簡單介紹了擬采用碳素纖維作為真空隧道內(nèi)高速列車車皮材料的設想，除了其在車內(nèi)為1個標準大氣壓而車外為真空狀態(tài)下的抗拉強度能夠滿足要求外，對需承受并滿足0.1 MPa 車內(nèi)外空氣壓差的碳素材料的氣密性，正在進行試驗研究。

2.3 疏散逃生

管道改為圖 1 所示的圓形管道(直徑 6 m)結構后，它與圖 2 所示的矩形管道不同，為乘客出入和必要時逃生疏散所用的橫向通道將設置在管道內(nèi)部用不銹鋼架支撐的平臺上，平臺下面可敷設各種水電管線，這些都不難做到。在突發(fā)事件發(fā)生時，可在數(shù)分鐘內(nèi)完成災變車段充氣，使管道內(nèi)立刻恢復標準氣壓，便于人員疏散逃生。

2.4 磁浮列車技術

目前具有超高速運行列車實踐的磁懸浮技術有低溫超導磁懸浮技術、高溫超導磁懸浮技術以及永磁被動磁懸浮技術等3種。因超導材料目前國內(nèi)還沒有大規(guī)模應用，而永磁材料容易購得且價格較低，所以過去多傾向于選用永磁被動式磁懸浮技術。它具有無電磁輻射、無需施加主動控制、運行結構性能穩(wěn)定、運行能耗較低等優(yōu)點?，F(xiàn)在見到的一般的磁浮列車結構見圖7(如在真空環(huán)境行車，列車車廂則需改為密閉型的)，而在真空環(huán)境中運行采用膠囊列車時，列車外型和車廂外殼方面需做必要的改變。

圖7 正常運行的磁浮系統(tǒng)結構示意圖Fig.7 Sketch of structure of maglev system

這種被動式磁懸浮列車，在剛啟動和停車前呈低速運行狀態(tài)時，仍為輪軌支撐；達到一定速度(≥15 km/h)后，懸浮模塊(永磁體)與鋁制軌道之間由于渦流感應，產(chǎn)生巨大的向上浮托力，使列車脫離軌道而浮起，其懸浮高度為50～150 mm。

因為沒有空氣介質(zhì)和輪軌阻力，上述真空磁浮列車理論上的運行速度可望達到 2 000 km/h，而其實際運行速度(計入剛運行時的起速和停車前的減速)也應在 1 200 km/h或以上。同時，車外噪音也將大幅度降低。

3 有待研究的問題

真空磁浮超高速列車交通運輸是繼公路、水運、鐵道、航空之后，具有革命性的“第五代交通方式”，但在實際中尚存在以下困難和問題。

3.1 技術和管理問題

在技術和管理層面上，如：深海高水頭壓力下(超過 5～7個大氣壓以上)襯砌管道和膠囊列車車皮外殼的抗受性能，其要求達到的真空密閉性的保證及安全掌控問題；列車連續(xù)運行時的嚴格信號管理與安全監(jiān)控以及開通運營后超高速列車的調(diào)度和組織管理機制等問題，都相當復雜而又無先例可循。

“真空超高速磁浮技術”雖然已有一定的理論依據(jù)和技術基礎，并已經(jīng)得到有關領域?qū)＜业脑u議和認可，但目前國內(nèi)外均嚴重缺乏有關的實驗論證，特別是現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)。現(xiàn)場測試主要內(nèi)容包括：

1)在確保超高速運行的情況下，保證真空磁浮列車行進中的動力學穩(wěn)定性而不“跑偏”及對“跑偏”需作控制的允許偏差；

2)保證列車超高速運行時與之相匹配的電機直線驅(qū)動、牽引效率；

3)低成本獲得有確切保證的準真空和高氣密性超長管道(真空由中間豎井分段施行，暫定每隔 10 km 為一個節(jié)段)及其后期的維養(yǎng)管理問題；

4)高速磁浮列車的長定子直線電機在工程應用中的同步、永磁、超導等關鍵技術。目前時速 600 km以上的還在前期研究中，可能還需 5～8 年才能應用于特長大線路中；

5)需要建立必要的監(jiān)管、應急處理措施與對策預案等，來應對有相當烈度的地震、火警、停電、追尾、管道移位、脫軌等突發(fā)事故。

關于此類工程創(chuàng)新科技，在相關的政策法規(guī)、工程風險評估、投資模式等方面仍需要進一步研究與探索。

3.2 工程建設的造價和運營費用問題

本文未討論“真空磁浮超高速列車”工程建設的造價和運營費用問題。這是因為：一是限于文章篇幅，且筆者對這方面又不熟悉；更重要的是在今后列車運行速度較現(xiàn)在呈數(shù)倍增長提速的大原則面前，“時間就是金錢”，其他經(jīng)濟層面的問題應退居第二位來考慮。

現(xiàn)在高鐵的開通運營，其車票票價比以往高了2～3倍，但節(jié)約了人們的寶貴時間。當然，在盡量滿足大客運量要求、兼顧貨運、施工造價和長期運營維護費用等方面應該是相關專業(yè)專家們予以重點關注和解決的問題。

3.3 線路選擇問題

這種真空磁浮超高速列車今后有望在下述鐵道線上開通運行，但應限于應用在長度在 150～200 km以上的中遠程線路，這樣才更能顯示其優(yōu)越性。

1)沿線為大中城市間作超高速陸地運輸。由于現(xiàn)在高鐵在我國的蓬勃發(fā)展，這些地域普遍已建或即將通行高速鐵路，短時間再建這種超高速交通無此必要，可在二三十年之后再作考慮。

2)過江、過海水下隧道或水中長橋或建造水下橋、隧兩者相組合的工程。就過江隧、橋而言，其線路總長一般不會超過二三十km，距離短時改用超高速后節(jié)約的時間很有限。因此，超高速過江交通不宜作為當前的重點來發(fā)展。

3)最適宜且最具優(yōu)勢采用超高速的領域是跨海水下工程(如渤海海峽、瓊州海峽和臺灣海峽等)，它們的線路總長均在一二百km或以上(以渤海隧道為例，全程長約 150 km，真空超高速運行后歷時12～16 min即可直達彼岸)，且海峽隧道多是兩岸一站直達、不?？恐虚g站的直達車，利用在真空環(huán)境中行車，乘客上下車的出入口均布置在真空主區(qū)段的口外正常氣壓部位，這在調(diào)度上將更顯便捷和無礙通行。因此，海峽橋隧應當作為首選考慮的對象。

3.4 其他問題

1)水下簡支式預制橋梁管道在遇海上風浪、臺風氣流和強大水流沖擊力的猛烈作用下，橋身安全穩(wěn)定性的切實保證問題；

2)現(xiàn)行高速運行列車在大氣中將產(chǎn)生車外氣流壓力和車溫度一定程度的升高(如飛機速度﹥1.0 馬赫后)，但真空狀態(tài)下，這種現(xiàn)象是否會消失？本文介紹的碳素纖維車皮，能有效抗受車外一定程度的溫度和壓力升高，其定量分析尚有待測試驗證；

3)在突發(fā)火情等災害情況下，一般并不需要先重新在隧道內(nèi)恢復供氣、車內(nèi)人員匆忙從逃生通道中緊急疏散，因為列車行進速度極快，幾分鐘后即可安全抵達終點，大多數(shù)情況可在車中安靜等待，同時開啟車內(nèi)的泡沫消防栓滅火，在到達終點站后再安全撤離。這樣，隧道中臨時恢復供氣情況僅在列車運行發(fā)生嚴重機電故障而被迫較長時間停駛時，才不得已地施行。這種極小概率事件，估計罕有出現(xiàn)。

4 對當前如何先啟動試驗線建設方面的思考

本文主標題說“超高速是交通運輸戰(zhàn)線上的一場革命”，干創(chuàng)新就避不開冒風險。這樣，此事就得一步一個腳印踏實地去實現(xiàn)，決不能希望一蹴而就。該項工程建設決然快不得，也是欲速則不達的。

為了今后能在海峽通道工程建設上大試身手，目前只能在一些較小的、較短的、工程量也比較小的相關工程中先嘗試，摸索經(jīng)驗，再從小及大，最終實現(xiàn)壯舉?；驹O想是先把水上旅游通道作為試點，稱作“海底真空旅游飛行巴士”，簡稱“海底飛巴”，它將對廣大游客產(chǎn)生新奇感和吸引力。

現(xiàn)在擬初步選擇 2～3 處海港旅游的熱點城市，以海島生態(tài)游工程為依托先行本項目的試驗線建設，在得到地方支持并審批后進行試點。旅游線開通后，由于線路短(例如10 km或更長些)，可以只運行低速列車，在滿足旅游需要之余，重點是兼具磁浮提速試驗和有關各項必要的技術性試驗(如真空度測試、密閉材料選用及其持續(xù)耐久性能檢測等，高溫超導磁浮是其技術關鍵，需另建試驗專線作研究)功能，以從試驗線實踐中求得檢驗并不斷積累經(jīng)驗，逐個完善并解決技術上的難點問題。這些工作正在逐步推行之中。

5 國內(nèi)外在相關超高速高鐵方面的一些探索

目前，受“粘著”“弓網(wǎng)”和“噪聲”等因素制約，輪軌交通時速的臨界值約為 600 km，而真空管道內(nèi)高溫超導高速磁懸浮軌道交通必將成為未來軌道交通技術的主要發(fā)展方向。

5.1 中國超級高鐵[2]

“中國版的超級高鐵將采用‘高溫超導磁懸浮+真空管道’技術，目前已在著手探討時速 1 500 km的可行性。”近日，西南交通大學張衛(wèi)華教授透露，時速最快的真空高溫超導磁懸浮比例模型車的試驗線正在成都搭建，實驗車車底布滿特制的高溫超導材料，將在準真空、超低氣壓環(huán)境中測試運行，依靠液氮形成的低溫，達到超導和磁懸浮效果，預計2018年年底、2019年年初建成并投入試驗測試。

由西南交通大學承擔的“多態(tài)耦合軌道交通動模試驗平臺”是在長1 500 m可模擬不同低氣壓環(huán)境的真空試驗管道(φ4.2 m)中開展不同磁懸浮模式比例的模型車作運行測試，包括高溫超導磁懸浮模式在內(nèi)，試驗速度將超過音速，理論上有望達到時速 1 500 km。

上述試驗平臺或在2018年年底前獲中國政府批準，項目從開始實施到建成約需3年或更短。按這個進程，中國超級高鐵最快有望于 2021年上半年達到1 500 km的試驗時速。

據(jù)悉，西南交通大學該項專業(yè)實驗室此前已驗證過“磁懸浮+真空”創(chuàng)造的低阻運行環(huán)境，能有效提升未來高鐵的速度(可達到現(xiàn)在的 4 倍以上)。

高溫超導是指在零下約 200 ℃的液氮環(huán)境中，采用特殊材料制成的超導體具有零電阻效應。換言之，把高溫超導體放在永磁軌道上后，可實現(xiàn)列車在低速甚至靜止狀態(tài)下都具有穩(wěn)定的導向力和懸浮力。成熟的真空技術加上成型的高溫超導磁懸浮技術，二者相結合即是未來所謂的“超級高鐵”。而“多態(tài)耦合軌道交通動模試驗平臺”則大大加強了二者結合的基礎性理論與工程實踐研究。

5.2 美國超高速真空隧道[3]

2017 年 7 月 22 日《參考消息》報道：美國企業(yè)家埃隆·馬斯克說，他獲得了“政府口頭批準”，以建造一條從紐約到華盛頓的超高速真空隧道，該隧道可能在2017年年底破土動工。

白宮確認同馬斯克以及鉆孔公司的管理人員就該隧道問題進行了“積極討論”。

鉆孔公司在其聲明中說，有關該建議的反饋是積極的，并且“在隧道計劃方面已獲得了關鍵政府決策的口頭支持”。該公司期待得到正式批準，以在2017年晚些時候破土動工。

馬斯克是所謂“超級高鐵系統(tǒng)”的支持者。在該系統(tǒng)中，座艙在真空管道中高速運行。馬斯克說，超級高速隧道可以把人、汽車和自行車在 29 min內(nèi)從紐約運送到華盛頓。目前搭乘美國鐵路客運公司的“阿塞拉”號快速列車從紐約到華盛頓要花 3 h。該系統(tǒng)在費城和巴爾的摩還設有中途停車站。

馬斯克還說，鉆孔公司的任務是建造隧道，希望在東海岸以及從洛杉磯到舊金山各建一個超級高鐵系統(tǒng)。芝加哥也已就建造一條通往奧黑爾國際機場的高速隧道與鉆孔公司進行了聯(lián)系。他說，要獲得最后批準還需要做很多工作，但他樂觀地認為這很快就會實現(xiàn)。他催促支持者幫助加快這一過程。

費城市政府發(fā)言人則說：“在新奇變成現(xiàn)實之前，這種尚未獲得證明的技術還將面臨不少障礙?！?/p>

5.3 荷蘭管道高鐵[4]

據(jù)新華社海牙2017 年 10 月 13 日電：荷蘭科研機構近期向政府提交評估報告，建議政府啟動“管道高鐵”創(chuàng)新計劃，籌集資金先在荷蘭試修建一條 3 km長的試運行管道。

“管道高鐵”是利用磁懸浮技術讓運輸列車懸浮在被抽成真空的管道中，從而實現(xiàn)在低能量驅(qū)動下高速運行的一種交通運輸模式。理想狀態(tài)下，運行列車在真空管道內(nèi)的時速可超過 1 000 km。

評估報告指出：“管道高鐵”具有超高速、低能耗、低污染等優(yōu)點，發(fā)展前景良好；而先修建測試用的設施，不僅有助于提升荷蘭的科研創(chuàng)新能力，還可吸聚業(yè)內(nèi)領先企業(yè)和投資、獲得先動優(yōu)勢并帶動就業(yè)。

該評估報告建議先建一條 3 km長的測試用管道，直徑 3 m，管壁由 20 mm厚鋼板制成。報告預估，3 km測試管道建設需投資 1.19 億歐元，而日后計劃 57 km商業(yè)運營“管道高鐵”的管道建設投資，預計將增加20倍，達到約24億歐元。

5.4 其他

據(jù) 2018年7 月 20 日《貴州都市報》訊：貴州省銅仁市與美國超級高鐵公司(HTT)在貴陽市舉行“真空管道超級高鐵研發(fā)產(chǎn)業(yè)園項目”簽約儀式，標志著銅仁市為超級高鐵項目落戶邁出了可喜的一步[5]。

世界上第一個商業(yè)超級高鐵將于 2020 年在阿聯(lián)酋的阿布扎比運行，速度可達 1 200 km/h[6]。目前，國內(nèi)航班一般平均時速 800 km左右，國際航班時速平均 1 100 km。超級高鐵的時速遠超飛機。

6 結語

相關此類高溫超導磁懸浮項目建成后的環(huán)保和運營安全都會有進一步的提高。真空管道是一套封閉的體系，它對天氣免疫，也不受任何暴雨、大雪、濃霧和臺風等惡劣氣候的影響；受其他交通工具、飛鳥碰撞等的危害為零。用于跨海交通這方面的優(yōu)勢尤為突出。

項目所涉及的若干高端技術均為當前國內(nèi)外各行業(yè)先進創(chuàng)新工藝的綜合集成，它有助于實現(xiàn)“中國制造 2025 ”，它的建成也是我國綜合國力及科技水平的如實體現(xiàn)。

真空管道交通的發(fā)展，將引領我國交通運輸方式向更快速、更安全、更高效節(jié)能方向發(fā)展，還能促進第五代交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及其對社會經(jīng)濟的驅(qū)動作用，推動我國乃至世界經(jīng)濟更高速的良性融合和進步。當前，由于海洋交通固有的局限性，極大地限制了海洋運輸向高速運行的進一步發(fā)展，如果我國能在世界范圍內(nèi)率先建成一條跨海超高速真空管道式橋隧工程(必須試驗線先行)，其意義將尤為重要；將搶占世界超高速交通的制高點，引領全球未來的交通革命。

真空管道交通不僅可以低成本地解決渤海、臺海、瓊州海峽等的海上交通問題，進而實現(xiàn)我國的海洋強國夢，甚至輻射全球海、陸地域范圍；遠期還可望建成各個特大型國際都會城市間的超高速交通網(wǎng)絡，實現(xiàn)國內(nèi)各大城市間的 1 h經(jīng)濟圈、國際 4 h經(jīng)濟圈，從而對全球政治、經(jīng)濟、文化以及軍事等諸多方面產(chǎn)生深遠影響。

與飛機、高鐵等現(xiàn)有高速交通工具相比，其優(yōu)勢除了建設和運營成本比較低以外(尚在深化論證中)，其環(huán)保和安全性更顯突出。本文所述管道運輸是一種完全密封的氣密體系，除了免受任何惡劣氣候等外界因素的不利影響外，運行噪音由于沒有了空氣介質(zhì)作聲的傳播，其噪音更有可能降至 60～70 dB。

目前，建設試驗線的各項前期準備工作和擬議中的運行方案均在穩(wěn)妥進行中。筆者草就本文，屬拋磚引玉，希望引起同行們的興趣，并盼能得到各行業(yè)專家的指點和教正。