8月6日,交通运输部印发《关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》,在打造智慧交通基础设施方面提出,将开展时速600公里级高速磁悬浮等交通装备研制和试验。未来投入运用,人们的出行方式更加多元,出行时间和成本也将更加缩减。以京沪间运输为例,单程仅需3.5小时左右。

从时速200公里到今天的350公里,到正在研发中的时速400公里高速列车项目,我国在高铁领域已经形成了先进的技术装备和运用经验。据中国国家铁路集团有限公司最新消息,截至2020年7月底,全国高铁运营里程已达3.6万公里。

有了高铁,为什么还要研制时速600公里高速磁悬浮列车?

“发展高速磁浮,有利于抢占轨道交通技术制高点,保持我国高铁领域的领先优势,助力交通强国建设。”8月7日,在接受科技日报记者采访时,中车四方股份公司副总工程师吴冬华说,作为一种国际尖端技术,高速磁浮是世界轨道交通技术的一个“制高点”。

业内研究表明,因轮轨黏着、弓网受流及牵引功率等因素,对于更高运营速度的追求,轮轨列车的技术路线会受到一定限制,高铁能达到的安全运营速度极限为时速400公里。而高速磁浮系统因“同性相斥、异性相吸”原理,以无接触、车辆抱轨、地面同步牵引等技术特点,能够更好地解决提速难题,最高安全运营速度可达到时速600公里左右。

“高速磁浮交通系统是目前可实现的、速度最快的大型地面公共交通工具。”吴冬华说,时速600公里的高速磁浮可以填补高铁和航空运输之间的速度空白,形成航空、高铁、高速磁浮和城市交通速度梯度更加合理、高效、灵活便捷的多维交通架构。

公开资料显示,德国、日本等多个发达国家都在开发高速磁浮。其中,德国的高速磁浮最高试验速度达到时速550公里,日本的高速磁浮实现了时速603公里的试验速度。

占领制高点,必然要掌握关键技术。高速磁浮的关键技术是什么?

吴冬华认为,时速600公里高速磁浮交通系统主要由车辆、牵引、运控及轨道四大系统构成。

2016年7月,我国启动了时速600公里高速磁浮交通系统的研制,历经4年的科技攻关,突破了高速磁浮系列关键核心技术。6月21日,由中车四方股份公司承担研制的时速600公里高速磁浮试验样车在上海同济大学磁浮试验线上成功试跑。

“目前我们重点攻克了时速600公里高速下的安全防护、精确控制、舒适度提升以及运维保障等技术难题。”吴冬华说。

车辆方面,解决了超高速工况下车体系列难题,开发出轻质高强度的新一代车体。研制出性能指标国际领先的悬浮导向、测速定位装置和控制系统等。

牵引系统方面,自主研发世界首套基于ANPC技术的24MVA大功率牵引变流系统,以及高速多分区牵引控制系统。

运控通信方面,建立适合于长大干线、追踪运行的全自动控制系统,并创新研发基于LTE架构、融合低时延技术的新型通信系统。

线路轨道方面,研究提出了核心技术指标,解决加工、安装、跨江过河等方面问题。

高速运行状态下,高速磁浮安全和舒适性如何?

“时速600公里高速磁浮系统列车采用T形抱轨结构,车辆基本没有脱轨风险。采用直线同步电机牵引,随列车位置分段供电,相邻分区只有一列车运行,追尾风险极低。”吴冬华说。

据高速磁浮课题组技术员解释,磁浮列车没有传统的“车轮”,行驶时与轨道不发生接触,无轮轨摩擦,运行噪音低、震动小。电磁辐射水平方面,与其他轨道交通车辆的磁场水平相当,各频段下的磁场远低于标准限值,对人体没有影响。列车还通过智能行车、智能服务、智能运维,为乘客提供更加准时、安全、舒适的体验。

来自中车四方股份公司消息,按照高速磁浮课题推进计划,时速600公里高速磁浮工程样车将在2020年底下线,届时我国将形成高速磁浮全套技术和工程化能力。(矫 阳)