美国密苏里州超级高铁超级“难”

  2019年3月12日,美国密苏里州众议院议长宣布成立“蓝丝带(BlueRibbon)”小组,讨论从堪萨斯城到圣路易斯的28分钟超级高铁的资金和建设问题。该小组的任务是在密苏里州规划美国的首条超级高铁路线,将在杰斐逊城、堪萨斯城、圣路易斯举行公开听证会,并在9月前向议长ElijahHaahr报告调查结果。Haahr在新闻发布会上表示,密苏里州的超级高铁项目仍处于早期阶段,但与其他州相比明显处于领先地位。目前成立该小组只是一项起步措施,并没有拨出国家资金。

  超级高铁是一种以“真空钢管运输”为理论核心的交通工具,采用磁悬浮+低真空模式,具有超高速、高安全、低能耗、噪声小、污染小等特点。从超级高铁概念诞生之日起,就注定了会成为全世界争论的对象。

  2018年10月19日,VirginHyperloopOne公司表示已经在美国确定了一条“可行的路线”,这条路线号州际高速公路,连接堪萨斯城、哥伦比亚和圣路易斯。该公司宣称,到21世纪20年代中期,将建成首个搭载乘客的超级高铁。堪萨斯城工程公司Black&Veatch对该项工程进行了可行性研究,得到的结论是在密苏里州建设超级高铁实际可行,最低成本大约为70亿至100亿美元。该项研究还表示,在行驶相同距离的情况下,超级高铁的每次驾驶成本要低于燃气成本。

  堪萨斯城和圣路易斯之间开车需要3个半小时,而乘坐超级高铁旅行则预计只需要28分钟;从堪萨斯城或圣路易斯到哥伦比亚开车需要近2小时,而乘坐超级高铁旅行则预计只需要15分钟。

  自密苏里州计划建设超级高铁以来,支持与反对的声音均存在。密苏里州州长Kehoe认为超级高铁是一个具有创造性和变革性的项目,而密苏里州一直拥有独创性的技术和资源,历史上曾资助过首次跨越大西洋的飞行,在登月工程中也做出过重要贡献。圣路易斯地区商会的副主席AndrewSmith表示,该项目对于密苏里州的最大好处是促进经济发展。堪萨斯城和圣路易斯的人口总数约为500万,超级高铁可以使两地之间的旅行时间缩短至28分钟,这将有效地建立起城市之间的联系,使得密苏里州能够与美国一些顶级经济发展地区竞争,建立起一个与波士顿、湾区、西雅图具有相同潜力的区域。

  批评者则认为,超级高铁的可行性目前仍未经证实,尽管有些超级高铁公司已经建立并展示了测试轨道,但该项技术距离全面开发还有很长的路要走。从目前来看,超级高铁建设过于昂贵。

  近期,超级高铁公司HyperloopOne又“更新”进展:首次公布美国密苏里州超级高铁可行性研究结果,“每年可节省4.1亿美元交通费用,行程最大可缩短3小时”。不过,这一可行性报告是否真“可行”?有细心者发现,报告中遗漏了一件重要事情:建这条超级循环到底需要多少钱?

  特斯拉和太空探索技术公司CEO埃隆·马斯克曾预估从洛杉矶到旧金山路线万美元。

  事实上,仅研究阶段,超级高铁就很“烧钱”。成都超级高铁试验线相关负责人曾坦言:“最缺资金和社会支持。一公里试验线亿元资金。”

  中国科学院院士也曾表示,涉及磁悬浮的项目投资额都会是不小的数字。以京沪高铁1300公里线亿元。轮轨造价最终实际建造花费也约在2200亿元。由于造价过高,磁悬浮在实际中推广也相对困难。超级高铁可想而知。

  依据磁浮原理,磁浮列车速度可以“无极限”,1000公里时速,理论上完全可行。实际研究表明,在非真空情况下,轨道交通时速极限值约为600公里左右。而这一极限,主要受制于“风阻”影响。风阻和速度的平方成正比,1000公里时速比300公里时速的高铁速度大了3倍多,阻力也就约翻了10倍。超级高铁方案通过采用真空是可以解决风阻问题,不过,却带来了很多难以解决的其他问题。国内专家也对此进行了分析和研究,主要提出了两方面的问题。

  第一是线路只能取直。比如,列车行驶路线通常“弯弯绕绕”,不可能是两点间的“直线”。而一旦“绕弯”,就涉及拐弯半径问题。拐弯半径,也与速度的平方成正比。目前,高铁拐弯半径大致为7公里左右。1000公里时速,拐弯半径则需在几十公里。换言之,时速千公里的超级高铁,几乎只能走直线。

  在建设路线上如果存在障碍物,几乎不能“绕道”而行。否则,千公里时速无法克服转弯时的离心力。因此,本身为建造超级高铁寻找一条理想的无障碍直线路线就很难。

  当然,超级高铁并非完全不能“绕弯”,但必须通过降速来实现。只是来回加减速过程,会耗费不少时间和距离,原本的速度优势就会破灭。

  第二是经济性不够。超级高铁在运行中的经济性也值得考虑。高铁商业化运营的“盈利点”,主要在起点、终点间的“经停站”客流上,而非起始点城市。

  超级高铁站在几百公里内设置诸多经停站,则会失去其超高速带来的益处。如果不设较多经停站,少了中间客流的支持,盈利则很困难。

  更重要的还有“每小时运送乘客数”,即“运能”的实现困难。从北京到上海同样修一条线,假设建设费用相同,超级高铁的运能最多都不足高铁十分之一。要和高铁保持同样的盈利,意味着票价至少要高于其10倍。

  有国内专家曾询问过HyperloopOne副总裁,如何实现超级高铁胶囊的设计运能?胶囊载客量最多为二三十人,只有高铁运量的百分之二。为达设计运能,只能加密车次,缩短追踪间隔到20秒内。而该副总裁称,胶囊能实现10秒钟“追踪”,即每隔10秒发车一趟。

  疑问也随即产生:没法想象,即便要求乘客在两分钟内完成上下车,按照10秒的发车间隔,单向就有十几列高铁需要进站。10秒内如何实现高铁站上下人时,从真空到大气间的“切换”?

  据悉,现高铁两辆列车最小追踪间隔为3分钟,地铁最小追踪间隔为两分钟。高铁每趟载客在千人以上。如按高铁追踪间隔时间发车,就更无法实现其对可行性报告中提出的客流量运载,也就无从谈及“4.1亿美元”的节约额。

  国内专家认为:400公里距离,高铁完成大约为1小时15分钟。报告中说“缩短3小时”,应为相对汽车运行而言。

  超级高铁是现有技术的一系列完美整合,将管道,真空系统,磁悬浮等等结合在一起,这变成了一个非常酷炫的未来科技。它也有可能成为在轮船、火车、汽车以及飞机之后的第五种交通方式。而当我们谈论超级高铁时,也许就是我们谈论的下一种改变时代的交通方式,包括现在层出不穷的飞行汽车,不过这可能要比造一辆革命性的汽车需要更多的资金和支持,也需要拥有更多的耐心和想象力。

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