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与中国、日本、法国及其他一些国家不同,美国没有真正的高速铁路。作为美国铁路“面子工程”的波士顿一华盛顿的阿西乐快线,平均时速仅为110千米。实际上,阿西乐快线的列车本身有能力跑出240千米的时速,但是阿西乐快线沿途多段轨道无法保证列车安全地高速行驶。
为何美国过了这么久才开始对早已成熟的技术产生兴趣?答案很简单,美国花了数十年时间打造州际公路网和机场,而对高速列车轨道建设的投资则几乎为零。这使美国铁路公司变成了几乎只经营承载重型货物的低速货运企业。
美国人意识到,美国的公路和机场已经在超负荷运行。2010年1月,美国联邦政府公布了分享高速铁路建设的80亿受益工程,加利福尼亚和佛罗里达州分得了最大的两块蛋糕。美国联邦政府预算,今后5年还将每年拨出10亿美元用作建设铁路工程经费。此外,加利福尼亚州还通过了一项90亿美元的公债发行计划,所筹资金将用于建设加利福尼亚高速铁路网,用长达843千米的高速铁路把洛杉矶和旧金山连接起来,每千米造价约6300万美元。
最佳方案磁悬浮
美国高铁的梦想早在1991年就开始,但一直没有获得足够的资金支持,以至于全国客运铁路的时速远远落后于法国、日本和中国。美国是世界上修建铁路最多的国家,运营里程曾在1916年达到40.87万千米。上世纪中叶,受汽车和航空业冲击,美国铁路减至27.3万千米,运营里程仍居世界第一位。
对于美国山区来说,要想让高速列车在美国西部崎岖不平的地形上畅通无阻,传统轨道铁路在如此之大的坡度面前基本无能为力。传统技术的问题在于牵引车轮与铁轨间的作用力是有限的,一旦超过极限,车轮就会打滑,列车就无法前行。而且天有不测风云,常见的雨、雪、冰,甚至湿滑的树叶,都会限制列车上下坡的安全坡度。由于存在着这种限制,美国铁路的坡度~般都保持在3%以下,最常见的坡度都不超过2%。相反,磁悬浮就完全不存在钢制轮轨的接触问题,因此,磁悬浮在牵引方面需要面对的挑战比轮轨式铁路少很多。磁悬浮列车可以轻松爬上坡度达10%的路段,这样一来,在山区新建铁路时,就可以选择更便捷的磁悬浮了。磁悬浮技术也使那些本来可能无法通行高速运输工具的地方实现高速交通。
美国铁路管理局完成了一项为期一年的调查,旨在研究穿越洛杉矶约640千米的南北走向与东西走向州际高速铁路,修建两条互相交叉的高速铁路的可行性问题。洛杉矶盆地东侧耸立着圣贝纳迪诺和圣哈辛托两座山脉。高速铁路要想穿越这些天然障碍,无论怎样布线,都会遇到最大达7%的坡度。而要爬这样的陡坡,列车必须采用磁悬浮技术(利用磁场力使物体沿着一个轴或几个轴保持一定位置的技术措施)。由于磁悬浮列车靠磁力而非机械力来实现推进和减速,因而高山上遭遇雪与冰的问题也就不复存在。
磁悬浮技术的推进方式决定了它的爬坡能力要优于传统高速铁路,是解决坡度过陡问题的唯一可行方案。悬浮列车的驱动和同步直线电动机原理一模一样。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,由于它与列车上的电磁体的相互作用,使列车开动。这样,就相当于电动机转子和定子之间的旋转运动变成了磁悬浮列车和轨道之间的直线运功。磁悬浮列车相当于电动机的转子,而轨道相当于电动机的定子。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。周而复始,列车就向前奔驰。
另外,从长远来看,磁悬浮比传统高速铁路更合算,因为在整个寿命周期内,磁悬浮所需要的维护成本低得多。时速高达430千米的磁悬浮列车还可望缩短旅途时间,因为磁悬浮列车的加速和减速都比轮轨式列车要快得多。
高铁美国的中国机会
早在我国高速铁路还处在规划阶段的时候,采用磁悬浮技术还是轮轨技术就成了一个争论的焦点。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,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。2004年,总长31千米的上海浦东机场磁悬浮建成通车,这是世界上第一条,也是唯一一条用于商业运营的磁悬浮高速线路,至今已在上海市区和浦东机场间安全运送旅客超过1700万人次。2010年3月,总长199.4千米的上海一杭州磁悬浮线路已经获得批复,预计将在2014年建成通车。除了在国内建设高铁以外,我国已经准备好将技术推向国外。
中国高铁创造的“中国标准”,不仅提升了人们的生活品质,也深深吸引着“汽车轮子上的美国”等国家,为中国高铁“走出去”打造了颇具吸引力的品牌。《纽约时报》则以《中国有望在美国高铁建设中大展身手》为题,报道了中国参与美国加利福尼亚州高速铁路的竞标情况。尽管还要面对日本、德国、法国、加拿大等国的竞争,但能够站在向美国输出技术这个舞台上,中国高铁的成功已经名至实归。
日本则~直在研究采用超导电磁铁的磁悬浮技术,这种电磁铁与大型强子对撞机使用的电磁铁类似。采用超导电磁铁的磁悬浮技术,列车与导轨间的气隙较大,在发生地震时比较安全,但超导磁铁必须用液氮冷却,不仅成本高昂,使用也很不方便。中国的磁悬浮列车使用的是永磁电磁铁,与日本的磁悬浮相比,具有悬浮力强、经济性好、节能性强、安全性好、平衡性稳定等五大方面的优势。另外,中国还拥有世界上唯一成功运营6年磁悬浮列车的宝贵经验。
为何美国过了这么久才开始对早已成熟的技术产生兴趣?答案很简单,美国花了数十年时间打造州际公路网和机场,而对高速列车轨道建设的投资则几乎为零。这使美国铁路公司变成了几乎只经营承载重型货物的低速货运企业。
美国人意识到,美国的公路和机场已经在超负荷运行。2010年1月,美国联邦政府公布了分享高速铁路建设的80亿受益工程,加利福尼亚和佛罗里达州分得了最大的两块蛋糕。美国联邦政府预算,今后5年还将每年拨出10亿美元用作建设铁路工程经费。此外,加利福尼亚州还通过了一项90亿美元的公债发行计划,所筹资金将用于建设加利福尼亚高速铁路网,用长达843千米的高速铁路把洛杉矶和旧金山连接起来,每千米造价约6300万美元。
最佳方案磁悬浮
美国高铁的梦想早在1991年就开始,但一直没有获得足够的资金支持,以至于全国客运铁路的时速远远落后于法国、日本和中国。美国是世界上修建铁路最多的国家,运营里程曾在1916年达到40.87万千米。上世纪中叶,受汽车和航空业冲击,美国铁路减至27.3万千米,运营里程仍居世界第一位。
对于美国山区来说,要想让高速列车在美国西部崎岖不平的地形上畅通无阻,传统轨道铁路在如此之大的坡度面前基本无能为力。传统技术的问题在于牵引车轮与铁轨间的作用力是有限的,一旦超过极限,车轮就会打滑,列车就无法前行。而且天有不测风云,常见的雨、雪、冰,甚至湿滑的树叶,都会限制列车上下坡的安全坡度。由于存在着这种限制,美国铁路的坡度~般都保持在3%以下,最常见的坡度都不超过2%。相反,磁悬浮就完全不存在钢制轮轨的接触问题,因此,磁悬浮在牵引方面需要面对的挑战比轮轨式铁路少很多。磁悬浮列车可以轻松爬上坡度达10%的路段,这样一来,在山区新建铁路时,就可以选择更便捷的磁悬浮了。磁悬浮技术也使那些本来可能无法通行高速运输工具的地方实现高速交通。
美国铁路管理局完成了一项为期一年的调查,旨在研究穿越洛杉矶约640千米的南北走向与东西走向州际高速铁路,修建两条互相交叉的高速铁路的可行性问题。洛杉矶盆地东侧耸立着圣贝纳迪诺和圣哈辛托两座山脉。高速铁路要想穿越这些天然障碍,无论怎样布线,都会遇到最大达7%的坡度。而要爬这样的陡坡,列车必须采用磁悬浮技术(利用磁场力使物体沿着一个轴或几个轴保持一定位置的技术措施)。由于磁悬浮列车靠磁力而非机械力来实现推进和减速,因而高山上遭遇雪与冰的问题也就不复存在。
磁悬浮技术的推进方式决定了它的爬坡能力要优于传统高速铁路,是解决坡度过陡问题的唯一可行方案。悬浮列车的驱动和同步直线电动机原理一模一样。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,由于它与列车上的电磁体的相互作用,使列车开动。这样,就相当于电动机转子和定子之间的旋转运动变成了磁悬浮列车和轨道之间的直线运功。磁悬浮列车相当于电动机的转子,而轨道相当于电动机的定子。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。周而复始,列车就向前奔驰。
另外,从长远来看,磁悬浮比传统高速铁路更合算,因为在整个寿命周期内,磁悬浮所需要的维护成本低得多。时速高达430千米的磁悬浮列车还可望缩短旅途时间,因为磁悬浮列车的加速和减速都比轮轨式列车要快得多。
高铁美国的中国机会
早在我国高速铁路还处在规划阶段的时候,采用磁悬浮技术还是轮轨技术就成了一个争论的焦点。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,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。2004年,总长31千米的上海浦东机场磁悬浮建成通车,这是世界上第一条,也是唯一一条用于商业运营的磁悬浮高速线路,至今已在上海市区和浦东机场间安全运送旅客超过1700万人次。2010年3月,总长199.4千米的上海一杭州磁悬浮线路已经获得批复,预计将在2014年建成通车。除了在国内建设高铁以外,我国已经准备好将技术推向国外。
中国高铁创造的“中国标准”,不仅提升了人们的生活品质,也深深吸引着“汽车轮子上的美国”等国家,为中国高铁“走出去”打造了颇具吸引力的品牌。《纽约时报》则以《中国有望在美国高铁建设中大展身手》为题,报道了中国参与美国加利福尼亚州高速铁路的竞标情况。尽管还要面对日本、德国、法国、加拿大等国的竞争,但能够站在向美国输出技术这个舞台上,中国高铁的成功已经名至实归。
日本则~直在研究采用超导电磁铁的磁悬浮技术,这种电磁铁与大型强子对撞机使用的电磁铁类似。采用超导电磁铁的磁悬浮技术,列车与导轨间的气隙较大,在发生地震时比较安全,但超导磁铁必须用液氮冷却,不仅成本高昂,使用也很不方便。中国的磁悬浮列车使用的是永磁电磁铁,与日本的磁悬浮相比,具有悬浮力强、经济性好、节能性强、安全性好、平衡性稳定等五大方面的优势。另外,中国还拥有世界上唯一成功运营6年磁悬浮列车的宝贵经验。