信贏 趙超群

一、軌道交通的歷史和發(fā)展現(xiàn)狀

軌道交通是指使用帶有滾動(dòng)輪子的運(yùn)輸裝置在固定的軌道上輸運(yùn)貨物或人員。軌道的使用降低了運(yùn)輸工具所受的摩擦力，顯著增加了運(yùn)輸工具的載運(yùn)能力。古代社會(huì)的發(fā)展歷程中，很多國家都產(chǎn)生過原始的軌道。當(dāng)然，那時(shí)軌道上的運(yùn)輸工具并不是靠機(jī)器拖動(dòng)，而是由馬或者人來拉動(dòng)，或者是靠重力運(yùn)動(dòng)。在公元前6世紀(jì)，希臘在科林斯地峽（isthmus of corinth）建造了被認(rèn)為人類最早的軌道道路，被稱作“Diolkos”的運(yùn)輸滑道。這段約6km的滑道橫穿科林斯地峽最窄的部分，利用滑道，船只不必繞行整個(gè)伯羅奔尼撒（Peloponnese）半島，就可以直接通過地峽到達(dá)另一端海面。

早期的軌道是用經(jīng)過修整、質(zhì)地較硬的石頭（如花崗巖）鋪設(shè)的，車輪沿著軌道的溝槽前進(jìn)或倒退。14世紀(jì)在德國和奧地利出現(xiàn)了木質(zhì)軌道，16世紀(jì)木質(zhì)軌道在歐洲的礦井里得到了普遍的應(yīng)用。18世紀(jì)中葉出現(xiàn)了上面覆有鐵板的木質(zhì)軌道，改進(jìn)了軌道的耐用性。19世紀(jì)初在英國出現(xiàn)了由熟鐵擠壓成型的軌道，提高了軌道的平整度和單個(gè)鐵軌的長度。1857年開始用鋼軌替代鐵軌，從此軌道交通進(jìn)入了快速發(fā)展，且經(jīng)久不衰的時(shí)代。

一直到18世紀(jì)，軌道上的車輛都是用人力或畜力推動(dòng)。19世紀(jì)初，在英國出現(xiàn)了蒸汽機(jī)車，成為近代工業(yè)革命的標(biāo)志之一。蒸汽機(jī)車和鋼軌，實(shí)現(xiàn)了人類在運(yùn)輸手段上的飛躍，開拓了現(xiàn)代軌道交通的新紀(jì)元。

最近一個(gè)世紀(jì)，軌道交通技術(shù)發(fā)展更加迅速。鋼軌的性能得到了很大的提高，人們可以把幾十公里甚至幾百公里的鋼軌無縫地焊接起來，使高速運(yùn)行的列車更加平穩(wěn)、安全。牽引動(dòng)力也由蒸汽機(jī)車過渡到內(nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車，牽引力更大、速度更快、能源效率更高、更加環(huán)保。

目前，現(xiàn)代軌道交通可以分成3種主要類型，即高速鐵路、重載鐵路和城市軌道交通。

高速鐵路大致經(jīng)歷了探索初創(chuàng)、擴(kuò)大發(fā)展和快速發(fā)展3個(gè)階段，其中，前2個(gè)階段以日本和歐洲的高速鐵路發(fā)展為代表，第3個(gè)階段以中國高速鐵路的快速崛起為標(biāo)志。目前，全球已運(yùn)營的高速鐵路線路里程已超過3萬km，其中我國已超過2萬km。

重載鐵路對(duì)各國境內(nèi)及國際間的貨物流通、資源配置發(fā)揮著重要作用。在一些地域廣闊，礦藏豐富，煤炭、礦石等大宗貨物運(yùn)輸占較大比重的國家，如美國、南非、澳大利亞、加拿大、中國等，重載鐵路凸顯出巨大的技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

城市軌道交通的主要形式為有軌電車、地鐵和輕軌，具有運(yùn)量大、效率高、能耗低、集約化、乘坐方便、安全舒適和環(huán)境友好等特點(diǎn)，是解決城市交通擁堵，實(shí)現(xiàn)城市空間布局調(diào)整及城市均衡發(fā)展的重要途徑。目前世界主要工業(yè)國家的大型城市都在發(fā)展和完善軌道交通系統(tǒng)。

二、磁懸浮軌道交通

伴隨著上述現(xiàn)代3種主要類型軌道交通的發(fā)展，一種全新的軌道交通形式出現(xiàn)了，這就是磁懸浮軌道交通。磁懸浮軌道交通是利用磁體（場）之間的相互作用來懸浮和推進(jìn)車輛的。磁懸浮車輛與軌道之間無直接機(jī)械接觸，不受傳統(tǒng)輪軌系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的粘著極限的限制，具有振動(dòng)小、噪聲低、加速快、線路適應(yīng)性強(qiáng)等技術(shù)特點(diǎn)。

磁懸浮軌道交通的設(shè)想最早是由德國人赫爾曼·肯培爾（Hermann Kemper）提出，他在1937-1941年間被授予多項(xiàng)磁懸浮交通技術(shù)的專利。20世紀(jì)40年代末，英國倫敦帝國大學(xué)的埃里克·萊思韋特（Eric Laithwaite）教授開發(fā)出了世界上第1臺(tái)有實(shí)用價(jià)值的線性感應(yīng)電機(jī)。因?yàn)榫€性感應(yīng)電機(jī)不需要車輛和軌道接觸就能利用電磁力推動(dòng)車輛行進(jìn)，所以是實(shí)現(xiàn)磁懸浮交通的技術(shù)關(guān)鍵之一?；诎＠锟恕とR思韋特教授在發(fā)展磁懸浮軌道技術(shù)方面的決定性貢獻(xiàn)，人們稱其為磁懸浮軌道交通之父。

20世紀(jì)60年代以來，德、日、英、美、中、韓等國相繼開展磁浮列車技術(shù)的系統(tǒng)研究，包括磁懸浮線路技術(shù)和磁浮車推進(jìn)技術(shù)，并建立了長度從幾百米到十幾千米不等的線路對(duì)實(shí)驗(yàn)樣車進(jìn)行試驗(yàn)。

世界上第1個(gè)投入商業(yè)性運(yùn)營的磁懸浮軌道交通線路是1984年在英國伯明翰開通的連接伯明翰機(jī)場和伯明翰國際火車站，長為600m，車輛運(yùn)行速度為42km/h的單軌道低速磁懸浮旅客輸運(yùn)系統(tǒng)。因?yàn)榭煽啃詥栴}，這個(gè)系統(tǒng)在1995年停止運(yùn)行。

繼英國伯明翰磁懸浮旅客輸運(yùn)系統(tǒng)之后，到目前為止世界上還建設(shè)了幾條商業(yè)性運(yùn)營的磁懸浮軌道交通系統(tǒng)。我國上海在2003年建成了連接浦東機(jī)場和地鐵2號(hào)線龍陽路站的高架磁懸浮專線。線路全長近30km，列車時(shí)速可達(dá)430km/h，全程只需8min。是世界第1條商業(yè)運(yùn)營的高速磁懸浮專線，體現(xiàn)了磁懸浮軌道運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)優(yōu)勢。2005年日本名古屋世博會(huì)開通了連接市區(qū)和世博會(huì)會(huì)場長約9km的中速磁懸浮游客輸運(yùn)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)最高時(shí)速為100km/h。2014年，韓國仁川國際機(jī)場至仁川龍游站中速磁懸浮線路投入運(yùn)營，全長6.1km，最高時(shí)速可達(dá)110km。我國還在2016年建成了長沙磁浮線，連接高鐵長沙南站和長沙黃花國際機(jī)場，線路全長18.6km，設(shè)計(jì)速度為100km/h。

目前，北京市正在建設(shè)一條中低速磁懸浮軌道線。該線路連接北京城區(qū)與門頭溝區(qū)，西起石門營站，向東經(jīng)蘋果園站，終點(diǎn)至慈壽寺站于地鐵6號(hào)線、10號(hào)線相接，全長10.2km。工程已經(jīng)于2014年6月全線開工建設(shè)，計(jì)劃于2017年底通車，設(shè)計(jì)列車最高速度為100km/h。

磁懸浮列車在軌道上懸浮的基本原理是利用磁鐵“異性相吸，同性相斥”的特點(diǎn)，利用分別安裝在軌道和車輛上的磁鐵間（或磁鐵與磁性物體間）的斥力或引力平衡車輛的重力，使列車在與軌道沒有直接接觸但又受軌道約束的狀態(tài)下懸浮行駛。到目前為止，有2種磁懸浮的基本形式在磁懸浮軌道交通中得到應(yīng)用。

一種基本形式是電磁懸?。╡lectromagnetic suspension，EMS），其工作原理如圖1所示。安裝在車輛上的電磁鐵與瞬時(shí)磁化的鐵軌之間的引力使列車懸浮在軌道上和約束車輛底座內(nèi)側(cè)下部與軌道側(cè)面保持一定空隙來實(shí)現(xiàn)無接觸導(dǎo)向。由于磁體之間的吸引力與相互間距離的3次方成反比，所以列車運(yùn)行中出現(xiàn)與軌道相對(duì)位置的任何微小改變都會(huì)導(dǎo)致明顯的力的變化。這種力的變化被傳感器探測并反饋到運(yùn)行控制系統(tǒng)后，通過對(duì)電磁運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整，將車輛恢復(fù)到優(yōu)化的平衡位置上。電磁懸浮的主要優(yōu)勢是可以應(yīng)用到任何運(yùn)行速度的磁懸浮軌道運(yùn)輸系統(tǒng)中，缺點(diǎn)是對(duì)軌道的加工和鋪設(shè)公差要求很高，也需要十分成熟的反饋和控制系統(tǒng)。

另一種基本形式是電動(dòng)懸?。╡lectrodynamic suspension，EDS），其工作原理如圖2所示。在電動(dòng)懸浮中，運(yùn)動(dòng)的機(jī)車上的磁鐵在導(dǎo)軌上的懸浮線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。這時(shí)懸浮線圈與機(jī)車上磁鐵間的排斥和吸引的相互作用使車輛懸浮起來（在某些匹配結(jié)構(gòu)下，只使用排斥力實(shí)現(xiàn)車輛懸浮）。由于機(jī)車和導(dǎo)軌的縫隙減少時(shí)電磁斥力會(huì)增大，從而產(chǎn)生的電磁斥力提供了穩(wěn)定的機(jī)車的支撐和導(dǎo)向。車輛上的磁場可以由電磁線圈或由永磁鐵陣列產(chǎn)生，導(dǎo)軌上的懸浮線圈沿著軌道連續(xù)周期性排布。電動(dòng)懸浮的主要優(yōu)勢是動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性好，運(yùn)行中車輛與軌道發(fā)生橫向位移后，磁場之間會(huì)自動(dòng)地產(chǎn)生很強(qiáng)的作用力使車輛恢復(fù)到原來的相對(duì)位置上，不再需要一個(gè)反饋和主動(dòng)控制系統(tǒng)。但在另一方面，電動(dòng)懸浮運(yùn)輸系統(tǒng)對(duì)軌道有著額外的要求。因?yàn)樵诘退龠\(yùn)行時(shí)，軌道線圈中感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度不足以將車輛懸浮起來，車輛在“飛起來”之前需要車輪或其它形式的起落裝置來支撐車輛。這就要求整條軌道都要建造成既適合列車低速運(yùn)行又要適合列車高速運(yùn)行（因?yàn)樵O(shè)備若出現(xiàn)問題，列車可能在軌道的任何地段停下來和再啟動(dòng)），增加軌道建設(shè)的復(fù)雜程度和成本。

傳統(tǒng)列車是靠輪軌的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)列車前進(jìn)的，磁浮列車懸浮在軌道上，不再需要用于驅(qū)動(dòng)的輪軌，而是采用交變的電磁作用驅(qū)動(dòng)列車前進(jìn)。圖3是驅(qū)動(dòng)電動(dòng)磁懸浮列車的原理示意圖。眾所周知，把2塊磁鐵相同的一極靠近，它們就相互排斥，反之，把相反的一極靠近，它們就互相吸引。假設(shè)在磁懸浮列車某個(gè)部位有個(gè)電磁鐵N極，如果被裝置在向前一點(diǎn)的軌道上的電磁體S極所吸引，而且又被裝置在軌道向后一點(diǎn)的電磁體N極所排斥，列車就受到了向前運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。如果軌道上或列車上電磁體極性不斷地變化，列車就會(huì)持續(xù)前進(jìn)。

在磁懸浮運(yùn)輸系統(tǒng)中，軌道和列車車輛構(gòu)成一個(gè)同步線性電機(jī)。車輛下部電磁線圈或永磁體的作用就像是同步直線電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁線圈，軌道內(nèi)側(cè)的三相移動(dòng)磁場驅(qū)動(dòng)繞組起到電樞的作用，它就像同步直線電動(dòng)機(jī)的長定子繞組。從電動(dòng)機(jī)的工作原理可以知道，當(dāng)作為定子的電樞線圈有電時(shí)，由于電磁感應(yīng)而推動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。同樣，當(dāng)沿線布置的變電所向軌道內(nèi)側(cè)的驅(qū)動(dòng)繞組提供三相調(diào)頻調(diào)幅電力時(shí)，由于電磁感應(yīng)作用，固定在車輛下部電磁線圈或永磁體就像電機(jī)的轉(zhuǎn)子一樣連同列車一起被推動(dòng)做直線運(yùn)動(dòng)。從而在懸浮狀態(tài)下，列車可以完全實(shí)現(xiàn)非接觸的牽引和制動(dòng)。圖4是一種磁懸浮運(yùn)輸系統(tǒng)軌道結(jié)構(gòu)示意圖，有助于更好地理解上面討論的問題。

三、超導(dǎo)與磁懸浮軌道交通

超導(dǎo)體有2個(gè)獨(dú)特的物理性質(zhì)，即零電阻特性和完全反磁性（邁斯納效應(yīng)）。磁懸浮軌道交通的科學(xué)核心要素是磁體的相互作用，而具有上述2個(gè)獨(dú)特物理性質(zhì)的超導(dǎo)體在產(chǎn)生磁體相互作用方面有著傳統(tǒng)材料無可比擬的優(yōu)勢。

安裝在磁懸浮軌道交通車輛上磁體是電磁鐵或永磁鐵，但受目前所能制作的永磁鐵最大磁通密度較低的局限，電磁鐵用的更加普遍一些。電磁鐵就是由導(dǎo)體繞成一定匝數(shù)的線圈，通電后產(chǎn)生磁場，成為磁體。在線圈尺寸和匝數(shù)相同的條件下，線圈所通的電流越大，磁體產(chǎn)生的磁場就會(huì)越強(qiáng)。在導(dǎo)體截面相同時(shí)，超導(dǎo)體制作的導(dǎo)線可以比銅導(dǎo)線（傳統(tǒng)電磁鐵絕大多數(shù)由銅導(dǎo)線繞制）承載高出幾十倍的電流。也就是說，超導(dǎo)電磁鐵可以產(chǎn)生比傳統(tǒng)電磁鐵強(qiáng)得多的磁場。另外，銅線圈通電時(shí)會(huì)不斷地產(chǎn)生焦耳損耗，而超導(dǎo)線圈因?yàn)闊o電阻不會(huì)產(chǎn)生焦耳損耗。所以在磁懸浮軌道交通系統(tǒng)中使用超導(dǎo)電磁線圈不但可以產(chǎn)生更大的懸浮力和驅(qū)動(dòng)力，而且更加節(jié)能、環(huán)保。因此自20世紀(jì)60年代末以來，應(yīng)用超導(dǎo)電磁線圈的磁懸浮軌道交通系統(tǒng)得到了各主要工業(yè)國家的重視。日本近幾十年來投入大量人力、物力發(fā)展超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)。20世紀(jì)90年代以來，日本多次創(chuàng)造了軌道交通速度的吉尼斯記錄。在2015年4月21日，日本東海旅客鐵道株式會(huì)社在山梨磁懸浮鐵路試驗(yàn)線上的7車編組超導(dǎo)磁懸浮列車L0創(chuàng)造了603km/h的最新世界紀(jì)錄。圖5是超導(dǎo)磁懸浮列車L0?？吭谏嚼娲艖腋¤F路試驗(yàn)線上的照片。

1987年發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)臨界轉(zhuǎn)變溫度超過液氮溫度的高溫超導(dǎo)體（HTS），為超導(dǎo)磁懸浮交通提供了一種新的可能的模式。圖6是一塊磁鐵懸浮在一塊高溫超導(dǎo)體上方的照片。磁鐵之所以能懸浮在高溫超導(dǎo)體上方是因?yàn)檫~斯納效應(yīng)力求將磁鐵產(chǎn)生的磁通排斥在超導(dǎo)體的體外，這種排斥磁通的作用在超導(dǎo)體和磁鐵之間形成一個(gè)排斥力，若這個(gè)排斥力大于超導(dǎo)體所受的重力，超導(dǎo)體就會(huì)在磁鐵上方的平衡點(diǎn)處于懸浮的狀態(tài)。低溫超導(dǎo)體由于超導(dǎo)臨界轉(zhuǎn)變溫度低，熱穩(wěn)定性較差，要實(shí)現(xiàn)這樣的懸浮成本很高，沒有實(shí)際應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)性。而HTS在液氮溫度（約77K，-196℃）就能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的磁懸浮，懸浮成本很低，所以為磁懸浮軌道交通提供了一種新的手段。

當(dāng)然僅僅依靠超導(dǎo)體的抗磁性并不能實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)體在磁場中的穩(wěn)定懸浮，抗磁性只是提供懸浮系統(tǒng)一個(gè)靜態(tài)的懸浮力，而系統(tǒng)的穩(wěn)定力來源于高溫超導(dǎo)體（HTS屬于第2類超導(dǎo)體）對(duì)磁通的釘扎作用。高溫超導(dǎo)磁懸浮車輛是依靠高溫超導(dǎo)體的特性將列車懸浮于空中并進(jìn)行導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)列車與地面軌道間的無機(jī)械接觸，再利用線性電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行。在高溫超導(dǎo)磁懸浮軌道交通系統(tǒng)中，高溫超導(dǎo)塊材一般安置在車輛的底部，而軌道由永磁鐵鋪設(shè)，超導(dǎo)體起到懸浮和導(dǎo)向的雙重功能。圖7是高溫超導(dǎo)磁懸浮軌道和車輛結(jié)構(gòu)示意圖。高溫超導(dǎo)磁懸浮系統(tǒng)是一個(gè)自穩(wěn)定系統(tǒng)，懸浮高度和左右導(dǎo)向源穩(wěn)定，無需控制。西南交通大學(xué)近20年來在高溫超導(dǎo)磁懸浮軌道交通技術(shù)方面開展了系統(tǒng)性的開發(fā)工作，取得了領(lǐng)先于世界的研究成果。圖8是西南交通大學(xué)研制的高溫超導(dǎo)磁懸浮車在軌道上的照片。高溫超導(dǎo)磁懸浮軌道交通技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室低速軌道上已得到比較充分的驗(yàn)證，但迄今為止還沒有實(shí)現(xiàn)商業(yè)示范線的建設(shè)。

另外，HTS導(dǎo)線也可以類似低溫超導(dǎo)導(dǎo)線應(yīng)用于超導(dǎo)磁懸浮車輛電磁鐵系統(tǒng)，降低系統(tǒng)的制冷和絕熱成本。但目前市場上高溫超導(dǎo)導(dǎo)線成本要比低溫超導(dǎo)導(dǎo)線高出一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，故從總體性價(jià)比考慮，人們還沒有把高溫超導(dǎo)導(dǎo)線用于商業(yè)化的超導(dǎo)磁懸浮軌道交通系統(tǒng)。

超導(dǎo)材料，尤其是HTS，在城市軌道交通中還可能發(fā)揮重要作用的領(lǐng)域是飛輪儲(chǔ)能裝置。由于城市線路站間距離短、車輛運(yùn)行密度高，車輛在頻繁的啟/制動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生數(shù)量可觀的制動(dòng)能量。特別是近年來，新投入使用的車輛不斷提速，其制動(dòng)能量更為可觀。軌道交通車輛引入飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)回收能量并進(jìn)行循環(huán)利用可以達(dá)到可觀的節(jié)能效果。

城市軌道交通中的飛輪儲(chǔ)能裝置是將列車制動(dòng)時(shí)的慣性動(dòng)能轉(zhuǎn)化為飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的形式儲(chǔ)存起來。當(dāng)列車需要電能的時(shí)候，又通過發(fā)電機(jī)將飛輪的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能供給列車。當(dāng)飛輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸承的摩擦?xí)?dǎo)致能量損耗。如果使用HTS制作的非接觸式磁懸浮軸承，儲(chǔ)能飛輪就可以高速無摩擦旋轉(zhuǎn)，大大降低儲(chǔ)能裝置的能量損耗。一般情況下，城市軌道交通耗電量的10%用于照明、空調(diào)等輔助設(shè)備，剩余90%用于牽引車輛，而可再生制動(dòng)產(chǎn)生的能量占牽引能量的40%以上。引入飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)回收再生電能并進(jìn)行循環(huán)利用，對(duì)建設(shè)節(jié)能型社會(huì)意義重大。

四、超導(dǎo)磁懸浮軌道交通的發(fā)展前景

近些年運(yùn)行時(shí)速300～350km/h高速輪軌鐵路在我國有了迅速的發(fā)展，總里程已經(jīng)超過2萬km，成為我國遠(yuǎn)距離地面旅客運(yùn)輸?shù)闹饕问街?。這說明高速輪軌運(yùn)輸在技術(shù)上已經(jīng)成熟，在經(jīng)濟(jì)上適合我國目前的發(fā)展階段，能夠滿足我國現(xiàn)階段的市場需求。1990年5月18日，輪軌列車的在法國也曾達(dá)到了515km/h的最高試驗(yàn)時(shí)速。在這些事實(shí)面前，現(xiàn)在有很多人覺得磁懸浮軌道交通發(fā)展前景暗淡。磁懸浮軌道交通是否會(huì)還沒有完全長大就遭到夭折呢？筆者覺得現(xiàn)在給出一個(gè)確定的答案還為時(shí)過早。磁懸浮軌道交通，尤其是超導(dǎo)磁懸浮軌道交通，在50年或100年后的未來也許會(huì)憑著其技術(shù)和性能上的優(yōu)勢成為高速遠(yuǎn)距離地面運(yùn)輸?shù)男聦櫋?/p>

到目前為止，超導(dǎo)磁懸浮列車還是地面軌道交通的最高時(shí)速保持者。受摩擦產(chǎn)生的粘著極限的限制，輪軌列車要想繼續(xù)提高車速，其能耗會(huì)急劇的增加。在高速行駛時(shí)，超導(dǎo)磁懸浮列車能源利用效率遠(yuǎn)高于輪軌列車，在節(jié)能方面具有很大的優(yōu)勢。因超導(dǎo)磁懸浮列車是懸浮在軌道上方的，對(duì)軌道的磨損幾乎為零，所以對(duì)軌道保養(yǎng)、檢修的需求遠(yuǎn)低于高速輪軌列車。超導(dǎo)磁懸浮列車軌道建設(shè)對(duì)地理、地質(zhì)條件的要求也沒有高速輪軌列車苛刻，可以減少對(duì)隧道、橋梁的需求。

日本根據(jù)“全國新干線建設(shè)法”在2014年啟動(dòng)了中央新干線建設(shè)項(xiàng)目，目標(biāo)是建設(shè)一條全長438km的超導(dǎo)磁懸浮客運(yùn)線連接?xùn)|京和大阪。項(xiàng)目計(jì)劃分2個(gè)階段實(shí)施，第1階段在2027年完成東京至名古屋的286km線路建設(shè)并投入運(yùn)行。第2階段在2045年完成從名古屋至大阪的152km線路建設(shè)，并實(shí)現(xiàn)全線通車。設(shè)計(jì)的列車運(yùn)行最高時(shí)速為505km/h，從東京到名古屋的運(yùn)行時(shí)間為40min，從東京到大阪的運(yùn)行時(shí)間為67min。

經(jīng)過多年的持續(xù)深入研究，西南交通大學(xué)一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)于2014年6月將高溫超導(dǎo)磁懸浮與真空管道運(yùn)輸概念相結(jié)合，研制成功了新一代高溫超導(dǎo)磁懸浮環(huán)形實(shí)驗(yàn)線及真空管道磁懸浮試驗(yàn)平臺(tái)，如圖9所示。軌道全長45m，分為2個(gè)直線段（各長3.6m）和2個(gè)曲線段（半徑6m），在其中一段直線段安裝有直線驅(qū)動(dòng)電機(jī)。受軌道曲率半徑較小的限制，試驗(yàn)車速最高達(dá)到50km/h。該研究團(tuán)隊(duì)通過等比推算得到：若將軌道最小曲率半徑擴(kuò)大到6km（350km時(shí)速高鐵的最小軌道曲率半徑為7km），車載高溫超導(dǎo)塊材特有的自導(dǎo)向力可保證其以1 500km/h以上的速度安全行駛。目前，該研究團(tuán)隊(duì)正在努力提高高溫超導(dǎo)磁懸浮真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)的試驗(yàn)規(guī)模和技術(shù)水平，計(jì)劃在未來兩三年內(nèi)，推出速度600～1 000km/h的真空磁懸浮列車實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

通過運(yùn)行速度1 000km/h的真空管道高溫超導(dǎo)磁懸浮交通專線連接主要中心城市（如北京到上海、北京到廣州），充分發(fā)揮其運(yùn)行成本低、運(yùn)行時(shí)間短、無噪音、無污染、車站可修建于市中心的優(yōu)勢，可以大大緩解民航運(yùn)輸面臨的日益增加的壓力。

無論是日本中央新干線商業(yè)性的東京至大阪438km超導(dǎo)磁懸浮軌道客運(yùn)線建設(shè)項(xiàng)目，還是西南交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)性的真空管道高溫超導(dǎo)磁懸浮運(yùn)輸技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目都是對(duì)“超導(dǎo)磁懸浮軌道交通發(fā)展前景如何？”這個(gè)問題答案的一部分，這部分答案會(huì)得到什么樣的成績，我們拭目以待。

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