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标题: [转]磁悬浮常问的问题之系统篇 [打印本页]

作者: asoya 时间: 2008-10-31 15:06
标题: [转]磁悬浮常问的问题之系统篇
问：在磁浮列车上是否能使用移动电话？

与日本的磁浮系统不用，Transrapid 磁浮系统的磁场强度与地球磁场相近，且远低于普通的家电磁场。一个吹风机、面包机或者是电熨斗所产生的磁场要比Transrapid 车厢里所产生的强得多。列车外轨道沿线的磁场就更弱。德国邮电部门对由长定子电机或悬浮、导向系统所产生的电磁场进行测量，其结果远低于DVE的许可标准。因此，对于装有心脏起搏器的乘客仍可安全乘坐磁悬浮。此外，乘客可以照常携带或使用磁卡（如：信用卡）和手机。

作者: asoya 时间: 2008-10-31 15:06
问：高速磁浮系统是否会发生脱轨现象？

磁浮列车是环抱着轨道的，因此决不会发生脱轨现象。

作者: asoya 时间: 2008-10-31 15:07
问：高速磁浮系统是否能用于货物运输？

高速磁浮系统同样也适合包装在集装箱内的昂贵货物的快速运输。运输货物的磁浮列车是一种特制的车厢。它可以是专用的货物列车，也可以与客运车厢连在一起，成为客、货混合的列车。每节货运车厢的运载量为17吨。货运列车与客运列车的运行速度一致。磁浮系统不适合运输大宗沉重的货品，例如没有必要以500 公里/时的速度运输煤炭、矿石、钢铁、石油等。

作者: asoya 时间: 2008-10-31 15:08
问：在磁浮列车启动、制动或行驶过程中，是否需要系上座位安全带或支撑住身体？

考虑到舒适性，高速磁浮系统的加速度或减速度(< 1.0 米/秒2) 与短途交通相近(最高为 1.3 米/秒2)。但是，就像乘坐普通火车所感受的那样，舒适性主要受速度突然变动（突然加速或减速）的影响，例如，在转弯的时候。然而Transrapid没有这样的突然变速，因此你可以尽情享受你的磁浮之旅，在任何时候都可在车厢内自由行动。

作者: asoya 时间: 2008-10-31 15:09
问：高速磁浮系统是否需要另外铺设轨道？

为了满足日益增长的交通需求，尤其是将大量的公路运输（客运和货运）和航空运输转为轨道交通运输，轨道交通就必须以更快速、更短的旅程时间来增强其竞争力。这无论对高速轮轨还是磁悬浮，都需要重新建造新的轨道。对于高速轮轨来讲，在现有的轨道上它无法以250公里/时的速度驰骋，它不是“一般普通的列车”。然而，由于磁悬浮系统具有很灵活的选线参数，其轨道在很多地方都可以利用现有的交通线路来铺设。

作者: asoya 时间: 2008-10-31 15:10
问：如何保持轨道清洁？

无论是下雨、下雪甚至下冰雹都不会影响磁浮系统的正常运行。磁浮轨道表面非常光滑平整，对于任何线路段都确保了排水顺畅。在直行路段，轨道表面与两侧有一个2%的斜坡，在平滑光整的轨道表面上的污水将通过轨道两侧排除

作者: asoya 时间: 2008-10-31 15:11
问：如何对高速磁浮系统进行实际性测试？

自1984年以来，磁浮系统就在埃姆斯兰特的磁悬浮试验基地上根据实际运行条件进行长期的运行测试。这是世界上唯一的一个磁浮试验基地，包括由两个环组成的循环线路，长31.5公里，一个测试中心，以及一辆测试列车。迄今为止，06、07、08号磁浮试验车已在这条单轨线路上累计行驶了725,000多公里。大多数易磨损的机械部件被电动机械或电子部件所取代，它们在模拟的真实运行环境下进行运行测试。这些测试已累计运行了几千小时，试验车跑了60多万公里。

作者: asoya 时间: 2008-10-31 15:12
问：一辆Transrapid 磁浮列车有几个座位？

一辆磁悬浮列车至少有两节车厢组成，每节车厢大约有90个座位。因此，一辆两节编组的车厢长51米，最多可容纳180个座位。但是，列车编组需受到站台长度的限制，最多不超过10节。也就是说，一辆列车在不影响其运行速度情况下，最多可设有900个座位。

作者: asoya 时间: 2008-10-31 15:13
问：高速磁浮系统是否已可用于实际应用？

通过全面综合的测试与评估，由德国铁路（DB）和德国联邦铁路局下的大学研究机构组成的专家组于1991年12月出了一个评估报告，声明德国磁浮系统已可用于实际的技术应用。自此，Transrapid磁悬浮成为世界上首个可正式用于运行的高速磁浮系统。专家组提出的“可用于技术应用”的范围包括车辆、悬浮导向系统，驱动系统、供电、运行控制系统、通讯系统、轨道、道岔，以及系统技术（安全、噪音排放、空气动力）。所有的子系统和部件都根据运行性、可靠性、准点率、安全性、运行控制能力、灵活性、失效容忍性、维护性、环境兼容性、系统兼容性，以及舒适性等指标进行严格测试与评估。 Transrapid磁浮系统是首个由独立的第三方专家组以如此全面综合的角度对其进行分析、测试和评估的轨道交通系统。

作者: asoya 时间: 2008-10-31 15:14
问：Transrapid 磁浮系统是否只适用于高速运行？

Transrapid磁悬浮当然也适合低速运行的环境。但即使是低速运行的速度，仍旧比现代轮轨交通的最高速度还要快很多。磁悬浮具备了很多特别优势，如低能量消耗、低磨损、低噪音排放。此外，Transrapid磁悬浮加速很快且不影响乘坐的舒适性，因此可以在较短的距离内达到较快的速度。

作者: asoya 时间: 2008-10-31 15:14
问：Transrapid 磁悬浮列车是否会发生相撞？

高速磁悬浮系统的轨道不存在交叉情况。其它交通线路通常从磁悬浮轨道的下方穿过，所以，完全不可能发生同其它列车相撞的事件。由于长定子直线电机的驱动原理，磁浮车在以不同速度行驶时不会发生追尾（撞入前面较慢的车）或是发生迎面相撞的情况，因为列车和驱动电机的移动磁场始终是同步移动，即以同样的速度和同样的方向移动。另外，轨道中的长定子直线电机是分段供电的，只有列车所在的电机段才被供电。

作者: asoya 时间: 2008-10-31 15:15
问：Transrapid 磁浮列车爬坡能力（坡度）有多大？

由于驱动系统安装在轨道下，因此电机提供的能量可以根据当地地形作调整，以满足最大需求。磁悬浮系统的最高爬坡坡度可达10%。

作者: asoya 时间: 2008-10-31 15:16
问：为了充分体现高速磁浮系统的高速性能，其站间间距应设为多少适宜？

原则上讲，在同样的设计速度下，磁浮车站的站间间距可以比轮轨短，且不会影响旅程时间。因为磁悬浮具有较快的加速和减速性能，绝不会影响旅途的舒适性。例如，高速磁浮系统只需行驶5公里就能从静止状态加速到300公里/时。而对于现代轮轨系统，如ICE，则需要行驶30公里才能从静止加速到该速度。

作者: asoya 时间: 2008-10-31 15:16
问："技术应用成熟"的含义什么？

"技术应用成熟"的含义是：磁悬浮高速铁道整个系统和各个子系统不存在系统风险和安全性风险，投资费用预计有充分的安全保障，可以开始必要的规划和审批程序。随着"应用成熟"的确定，将应用路段纳入新的联邦交通道路计划所需要的一个最重要的前提条件便得到了满足。一项由联邦政府交通部、研究和技术部、德国联邦铁路股份公司、德国汉莎航空公司德国铁路咨询有限公司、道尼尔有限公司和磁悬浮高速铁道试验与规划有限责任公司（MVP）所进行的研究根据模拟路段得出结论，这种新式轨道系统可以经济地进行运营。另外还确认，在相同的速度下，磁悬浮高速铁道比其他轨道系统噪音更小，单位能耗更少，线路占地面积也比较少。

作者: asoya 时间: 2008-10-31 15:17
问：当道岔没有完成定位并锁住时会发生什么情况？

正如传统的轮轨交通，道岔的定位是出于安全的考虑。只有当列车通过之后，才能对道岔定位并将其锁住。只有当道岔已经重新定位并锁住，且通过信号接收器认可之后，该道岔才能等待下一辆列车的通过。否则，列车将会自动在可停止点停下，因此在经过故障道岔之前，列车已经停止。

作者: asoya 时间: 2008-10-31 15:19
问：当列车遇到故障时该怎么办？

Transrapid 磁悬浮系统设计了当发生紧急情况时，列车将可行驶到下一个停车点停下。该设计原理是，当发生诸如火灾或其它事件时，停车点将能提供最佳的援助措施。一些新建的轮轨线路的设计也采用了这个工作原理，因为并不是轨道的任何地方都可以停车来救援乘客的（例如：在隧道中）。若发生驱动供电系统发生故障（如地面线网的破坏），则没有必要让乘客下车。

作者: asoya 时间: 2008-10-31 15:21
问：磁浮列车运行的最短时间间隔为多长？

目前我们计算最短的车次间隔为5分钟。车次间隔主要根据安全性和调节系统来决定。由于运行控制系统和道岔定位影响了每个轨道段的准备就绪时间，既而限制了车次的间隔。另外，车次频率还取决于运行时刻和运行速度的需求。

作者: asoya 时间: 2008-10-31 15:21
问：Transrapid 磁悬浮的弯曲半径是多少？

现代高速交通系统的弯曲半径取决于运行速度和轨道弯道处的最高外侧高度，以避免离心力。Transrapid轨道的最大外侧高度高度为12度（特殊情况下可达16度），因此它与传统的轮轨系统比起来，能以更高的速度、更小的弯曲半径行驶。 - 最小半径: 350 米 - 200 公里/时: 705 米 - 400 公里/时: 2,825 米 - 500 公里/时: 4,415 米

作者: asoya 时间: 2008-10-31 15:22
问：两条磁浮轨道之间的间距有多宽？

两条磁浮轨道之间的间距取决于列车行驶的速度。轨道间距（磁浮轨道中心线的距离）是： - 300 公里/时: 4.4 米 - 400 公里/时: 4.8 米 - 500 公里/时: 5.1 米

作者: asoya 时间: 2008-10-31 15:23
问：轨道宽度为多少？

磁浮轨道宽度为2.8米

作者: asoya 时间: 2008-10-31 15:24
问：Transrapid 磁浮系统的最高运行速度受哪些条件的限制？

从技术上讲，磁悬浮的最高速度不受限制。一般来讲，主要是一个经济上的问题，因为达到太高速度所花费的成本太高，与实现的效益不成比例。最高速度通常受到空气动力的影响。尤其是在两车靠近时，在时速远大于500公里/小时所产生的空气压力近乎冲破声障。这个问题可以通过适当改变轨道间的距离或采用单轨建设加以解决，或者类似于瑞士的的交通项目，将整个系统置于一条真空管道中，排除了整个空气动力的效应。要想达到更高的速度的另外一个前提条件是需要确定更加精确的结构方式，以平衡列车和轨道之间的相互作用力。例如，轨道梁的前曲率必须减小，通常选线参数如弯曲半径和坡度也需要改变，以使可能的横向加速度和纵向加速度最小化。在磁铁的间隙调整方面，只要轨道采用适当的结构方式，对于最高速度的实现没有什么限制。

作者: asoya 时间: 2008-10-31 15:27
问：为什么最高运行速度为500公里/时？

Transrapid系统的规划和开发工作是以400公里/小时的设计速度为基础的，这样可以确保在德国一天所有旅途的时间在3小时之内，而且当日往返的旅客可以在目的地至少停留6个小时。当然也可以不用花费太多的额外费用将速度提高到500公里/小时，使一部分采用私人汽车的客流量转为磁浮交通，从而能够更加充分地发挥交通运输潜能。但如果将速度再进一步提高，尽管在技术上是完全可能的，但不会带来更大的效益，所以意义不大。

注：该系统目前最高速度是600km/h。现在新规划线路要求是500~550km/h .

作者: 26路车队 时间: 2008-10-31 18:11
很多问题都是曾经被称为磁悬浮的所谓弱点的。真相总是来得太晚。

作者: phnix1 时间: 2008-10-31 18:33
问：磁悬浮的最大过超高和欠超高是多少？

作者: asoya 时间: 2008-10-31 19:49
具体高度因为磁浮轨道比传统准轨宽，因此超高可按照最大倾角来衡量，轮轨最大超高的倾角为6°，而磁悬浮最大可达16°，一般可用到12°。大家可以根据三角函数的关系换算一下超高高度。

而磁浮是抱紧轨道，不存在因为超或者欠的情况下内翻或者外翻的情况，所以不用考虑过和欠超高的问题，只是根据通过曲线的最高速度来确定合适的倾角即可。

作者: phnix1 时间: 2008-11-3 12:23

原帖由 asoya 于 2008-10-31 19:49 发表
具体高度因为磁浮轨道比传统准轨宽，因此超高可按照最大倾角来衡量，轮轨最大超高的倾角为6°，而磁悬浮最大可达16°，一般可用到12°。大家可以根据三角函数的关系换算一下超高高度。

而磁浮是抱紧轨道 ...

考虑旅客舒适度和轨道承受能力，应该还是有一个“过倾角”和“欠倾角”的最大限值吧。抱紧轨道仍然要考虑磁悬浮力的大小，倾角过大和过小是不是可能引起车体与轨道碰撞（也许这个限制值要比旅客能承受的限制值大得多）。大多数情况下，倾角的设置可以提供正常速度通过的平衡向心力。但在接近车站等地方，停站列车和通过列车速度可能相差很大，就要考虑“过倾角”和“欠倾角”了吧。在这种地方是否要加大曲线半径以允许更大的速度差范围？

作者: asoya 时间: 2008-11-3 12:45
说的就是最大限制，再大就是真成过山车了。目前一般倾角设计为12°的样子，也足以使半径大大减小，坐过飞机的人都知道，飞机转弯的倾向角大得多，也没什么不得了的。磁悬浮全线速度一般预先都设计好了的。车站一样有正线和停车线的不同，车站很少说半径也很小的曲线，因此高速通过下的倾角就会很小，影响就很小了，而且超高影响的主要是高速运行时候的离心力，如果速度很低，即使角度仍然不变，也不会影响舒适度，比如，你坐汽车过小半径的时候，是开得快影响舒适度，还是慢影响？快了就明显外甩，而慢了，就算停在曲线哪儿，乘客也不会因为汽车倾斜那点而很不舒服的，毕竟倾角仍然小，侧向分力小；磁浮导向磁铁力足够大，当然不会让轨道碰撞了。适当的倾角和速度范围匹配，自然不会让导向力左右相差过大。

在轮轨列车中，也不是曲线半径越大越好，减轻车重，设置较大的超过，减少曲线半径，是节省建设成本和以后维护成本的重要举措，动辄七八千的曲线半径，成本是很大的。大曲线维护也比直道麻烦得多。轮轨设置过超高和欠超高，是考虑列车速度有快有慢，还要考虑到列车停在曲线哪儿在启动不至于向内侧翻到，还要兼顾内外轨的磨损等，而磁浮没有这个问题。

作者: Hercules 时间: 2008-11-3 13:47

原帖由 asoya 于 2008-11-3 12:45 发表
说的就是最大限制，再大就是真成过山车了。目前一般倾角设计为12°的样子，也足以使半径大大减小，坐过飞机的人都知道，飞机转弯的倾向角大得多，也没什么不得了的。磁悬浮全线速度一般预先都设计好了的。车站一 ...

磁浮系统也要考虑在弯道上非正常停车的问题，12度的倾角不会大量使用的。

作者: asoya 时间: 2008-11-3 13:57
都给举例子了，你站在12°的斜坡上就会站不住走不了路吗，12°的倾角不是不得了的事情，何况非正常停车并不是经常出现的，因此可大量使用，困难的地段会使用到16°。汽车拐个弯还让一车人左歪右歪的呢。列车出站过道岔群的时候，人有时都站不稳呢，不一回事，人还因为偶尔的不舒适还不坐火车了不成。

作者: bingyu 时间: 2008-11-3 14:59
因为磁浮弯道半径可以较小，且通过速度高，所以同样一个90度（举例）的弯道，磁浮弯道的绝对长度就短，相应列车通过时间短。所以磁浮线路列车在弯道区段非正常停车的概率相对于传统轮轨要小。

作者: 26路车队 时间: 2008-11-3 20:48
顺便说一句，磁悬浮在正线经过道岔时是不限速度的，照样可以按照线路最高速度跑。

作者: hakutaka 时间: 2008-11-4 17:14

原帖由 asoya 于 2008-11-3 12:45 发表
说的就是最大限制，再大就是真成过山车了。目前一般倾角设计为12°的样子，也足以使半径大大减小，坐过飞机的人都知道，飞机转弯的倾向角大得多，也没什么不得了的。磁悬浮全线速度一般预先都设计好了的。车站一 ...

飞机是不会停的，而火车速度可能不是最佳值，此时倾斜就很成问题。事实上，轮轨的最大超高角度为8度，车速慢下来就明显有不适的感觉。都不要说8度（200毫米@1435）只有5-6度，列车停下等信号或者一度停车，车内都很别扭（北京地铁，h=120-150mm处）。

作者: hakutaka 时间: 2008-11-4 17:17

原帖由 26路车队 于 2008-11-3 20:48 发表
顺便说一句，磁悬浮在正线经过道岔时是不限速度的，照样可以按照线路最高速度跑。

就跟轮轨必然限速似的……
老邓这三个帖子非常差，转载自官方网站，以前批过很多这里避重就轻甚至故意无视一些客观问题的问题，又出来了。

作者: asoya 时间: 2008-11-4 17:38
这里转的是常见问题，不代表所有深入比较。最近在找一些比较翔实的资料，尽管ICE3的比较对象不是最佳的，但是磁浮胜出的部分，是最优秀日系动车也不能轻易到达的。

简单的能耗方面，新干线没有把握在400时速运行的时候，比ICE3，300时速的能耗还低。噪音方面，已经有数据证实，日系磁浮明显比新干线噪音低。

作者: hakutaka 时间: 2008-11-6 04:53

原帖由 asoya 于 2008-11-4 17:38 发表
这里转的是常见问题，不代表所有深入比较。最近在找一些比较翔实的资料，尽管ICE3的比较对象不是最佳的，但是磁浮胜出的部分，是最优秀日系动车也不能轻易到达的。

简单的能耗方面，新干线没有把握在400时速 ...

这种具有偏执性的东西以前不是没转出来过，现在冒出来，还不加说明，从上面绘铁就可以看出，老毛病死灰复燃问题严重。
日本的磁悬浮车外噪音容易有优势在于u型屏蔽，气隙大这样气隙噪音小而且所有噪音都可防护。新干线如果也用u槽包起来，测量噪音其实也还会小……其实轮轨会大水也没有否认过，关键在于于转载的文章是否属于偏激和有欺骗性，一方面要注意比较级别，另一方面也要注意到什么能达到什么水平。

作者: asoya 时间: 2008-11-6 15:58
可能就是为了突出统一平台下不同方案的比较。因此德国就用他的磁浮和他的轮轨比，日本也用日本的磁浮和新干线比较。但目前这两种方案都有些问题，今后还会取其长处，如果尽挑两种方案的好处说，也不妥当。

能耗方面有具体的比较值，在速度不同阶段下耗电和阻力。175km/h的情况下，单位使用面积能耗德国磁浮能耗大于轮轨。之后就是轮轨大于磁浮，当速度达到300km的时候，ICE3的能耗与阻力，与磁浮的400km/h能耗差不多，甚至还大点（比较办法不是通过定员单位能耗，而是按照单位使用面积的办法，文章说这样相对公平）

一直以来也都是觉得是日本的浮起高度高，但是不知道其侧向导向间隙十分也是如此之大，靠自动平衡的系统，几乎没有调节，即使实现起来费用也很高，舒适度就会有一定问题，另外浮起高度高，对于直线电机推力效率来说还是有较大影响。抱紧轨道的方式，看了结构图发现，实际上车体离大面积的轨道面有15cm高，也就是说车体相对轨面“浮起”15cm，只是下方的磁铁和轨道下半部分间距为10mm。磁铁也才十几厘米宽度，加之架子的透风结构，噪音在这样大的间隙范围内，影响不是像电动机那种微小间隙显著。正好这种噪音被架子包着，大头仍然是车体整个截面的噪音。

作者: hakutaka 时间: 2008-11-7 13:58

原帖由 asoya 于 2008-11-6 15:58 发表
可能就是为了突出统一平台下不同方案的比较。因此德国就用他的磁浮和他的轮轨比，日本也用日本的磁浮和新干线比较。但目前这两种方案都有些问题，今后还会取其长处，如果尽挑两种方案的好处说，也不妥当。

...

问题就在于德国方式必须依赖严密的超高速的自动闭环控制系统才能浮的起来，单就这点而言，谁贵其实不一定，特别是我国来说高温超导可能实际上可以做到便宜的国家（稀土多没办法）。而且德国方式的延展性差，速度越高控制系统要求越高，延伸430已经赶鸭子上架，500往上就需要更高精度的轨道，控制才可以保证不撞不掉下来。（这一条明显显示出文章的偏颇，因为这一条实质上是技术瓶颈和技术隐患，成本高的核心也在于此，全然避而不谈）哨音的问题说包住那是瞎说——声音是朝前后和下边辐射的，高架下边一览无余……
诶本的那种办法坏就坏在低温超导的制冷低效率和高价格上，控制实际上简便可靠因为那时自然法则在起作用，日本长久以来自然法则依赖的比较多，从摆式列车到磁悬浮，核心都很依赖自然法则。你可以说他技术不灵，但是毋庸置疑的人家安全纪录最好，那么多自然灾害还正点率极高，系统也非常可靠。就是个运人而已，你都用航天技术，乘客有几个知道的？有意义么~票价降下来大家可能更高兴……

[ 本帖最后由 hakutaka 于 2008-11-7 13:59 编辑 ]

作者: E2-Asama 时间: 2008-11-7 23:36

原帖由 hakutaka 于 2008-11-6 05:53 发表

这种具有偏执性的东西以前不是没转出来过，现在冒出来，还不加说明，从上面绘铁就可以看出，老毛病死灰复燃问题严重。
日本的磁悬浮车外噪音容易有优势在于u型屏蔽，气隙大这样气隙噪音小而且所有噪音都可防 ...

現稱日本環境省定下的噪音基準(路線中央20米外不超過75分貝)
所以目前運行中的新幹線以最高營運速度都是在75分貝內(不包括試車)

日本的磁悬浮好像也是差不多,不過山梨試驗線只有一小段露天部份
不能清楚知道其tunnel boom情況

作者: asoya 时间: 2008-11-8 21:44
是这样的，500以上就得需要更精密的轨道，会使造价提高很多，且该系统适用的速度在600以内，要想更高速度，则真需要超导排斥系统。国内专家也很早认识到这个问题。于是乎就老想着两者结合，能否把下吸改成上面排斥。现在也没个进展报告，估计是连基本的常导也还没吃透。

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