聲明:本文內(nèi)容均引用權(quán)威資料結(jié)合個(gè)人觀點(diǎn)進(jìn)行撰寫,文末已標(biāo)注文獻(xiàn)來源,請(qǐng)知悉。
高鐵已經(jīng)很快了,可是每到一個(gè)站就得停一停,時(shí)間還是被拖長(zhǎng)。
現(xiàn)在,中國(guó)在研究一種“不停站高鐵”,車速不降,乘客還能上下車。
如果真能實(shí)現(xiàn),從北京到上海的時(shí)間有望能縮短至4個(gè)小時(shí)。
問題是,我們真的需要這樣一趟不停站的高鐵嗎?
為什么非要造個(gè)不停站的高鐵?
拿咱們最熟悉的京滬高鐵來說,這條線路沿途經(jīng)過17個(gè)主要城市,設(shè)置了24個(gè)車站。每次停站,高鐵都得從350公里時(shí)速慢慢減到零,等乘客上下車完畢再重新加速。光是這個(gè)減速-停車-加速的過程,每站就得花掉8-12分鐘。算下來,一趟車光停站就要浪費(fèi)2個(gè)多小時(shí)。
并且,高鐵每次啟停都特別費(fèi)電。從靜止加速到350公里時(shí)速,一列8節(jié)編組的高鐵大概要消耗相當(dāng)于一個(gè)小區(qū)一天的用電量。頻繁啟停不僅費(fèi)時(shí)間,還極其不環(huán)保。
再看看車站那邊,高峰期簡(jiǎn)直是"一票難求"——這里說的不是乘客票,而是站臺(tái)票。北京南站總共16個(gè)站臺(tái),上海虹橋站也就16個(gè)站臺(tái),每列車??慷家加谜九_(tái)資源好幾分鐘。到了春運(yùn)這種時(shí)候,站臺(tái)調(diào)度簡(jiǎn)直比搶票還刺激。
正是這些實(shí)實(shí)在在的痛點(diǎn),讓工程師們開始琢磨:能不能讓高鐵像快遞一樣,在不停車的情況下"投遞"乘客呢?
這個(gè)"邊跑邊接人"到底怎么實(shí)現(xiàn)?
聽起來很科幻對(duì)吧?其實(shí)原理說破了也不復(fù)雜,核心就是一個(gè)"動(dòng)態(tài)對(duì)接"技術(shù)。
簡(jiǎn)單來說,就是把高鐵設(shè)計(jì)成兩部分:主體列車和接駁艙。主體列車負(fù)責(zé)一路狂奔不停車,接駁艙則負(fù)責(zé)在各個(gè)站點(diǎn)"上車下車"。當(dāng)高鐵接近車站時(shí),載著乘客的接駁艙會(huì)從主體列車上分離出來,自己減速進(jìn)站???。同時(shí),站臺(tái)上早就準(zhǔn)備好的另一個(gè)接駁艙會(huì)加速追上主體列車,然后精準(zhǔn)對(duì)接。
整個(gè)過程就像兩輛在高速公路上并行的汽車互換乘客,只不過這里的"汽車"是以300多公里時(shí)速飛奔的高鐵。
這套系統(tǒng)的技術(shù)難度可不是開玩笑的。兩個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的物體要實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)精度的對(duì)接,這比航天器在太空中的對(duì)接還要困難。因?yàn)樘帐钦婵窄h(huán)境,而高鐵要在地面應(yīng)對(duì)風(fēng)阻、震動(dòng)、軌道不平等各種干擾因素。
其次,接駁艙必須有獨(dú)立的動(dòng)力系統(tǒng)。它不僅要能自主行駛,還要能在幾分鐘內(nèi)從零加速到350公里時(shí)速,這就相當(dāng)于給每個(gè)接駁艙都裝上一套完整的高鐵動(dòng)力系統(tǒng)。
最關(guān)鍵的是控制系統(tǒng)。整個(gè)對(duì)接過程必須由計(jì)算機(jī)精確控制,容不得半點(diǎn)差錯(cuò)。系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)計(jì)算風(fēng)速、軌道狀況、列車重量分布等上百個(gè)變量,然后在幾秒鐘內(nèi)做出精準(zhǔn)的操作指令。
目前,中科院和中車集團(tuán)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下成功測(cè)試了1:10比例的模型系統(tǒng)。在這個(gè)模型中,兩個(gè)"小高鐵"成功實(shí)現(xiàn)了時(shí)速35公里下的動(dòng)態(tài)對(duì)接,精度控制在了2毫米以內(nèi)。
這技術(shù)到底是福還是禍?
如果不停站高鐵真的實(shí)現(xiàn)了,好處確實(shí)挺誘人的。
最直接的就是省時(shí)間。按照目前的測(cè)算,采用不停站技術(shù)后,京滬高鐵的全程時(shí)間可以壓縮到3.5小時(shí)以內(nèi),比現(xiàn)在快了至少2小時(shí)。對(duì)于商務(wù)出行的人來說,這2小時(shí)可能意味著能趕上當(dāng)天的重要會(huì)議,或者當(dāng)天就能回家吃晚飯。
節(jié)能效果也很明顯。高鐵保持勻速行駛比頻繁啟停要省電得多,初步估算可以節(jié)省30%左右的電力消耗。按照現(xiàn)在全國(guó)高鐵的用電量計(jì)算,這相當(dāng)于每年少燒幾十萬噸煤。
站臺(tái)利用率也能大大提高。主體列車不需要進(jìn)站,只有接駁艙需要???,理論上同樣數(shù)量的站臺(tái)可以服務(wù)更多列車。這對(duì)于寸土寸金的一線城市車站來說,簡(jiǎn)直是救命稻草。
不過話說回來,這技術(shù)的問題也不少。
最實(shí)在的就是成本問題。每列高鐵都需要配備多個(gè)接駁艙,相當(dāng)于原來一列車的價(jià)格要翻好幾倍。而且軌道系統(tǒng)也得大改造,需要安裝專門的對(duì)接設(shè)備。粗略估算,要把現(xiàn)有的高鐵網(wǎng)絡(luò)全部升級(jí)為不停站系統(tǒng),投資規(guī)??赡艹^5萬億元。
安全性更是個(gè)大問題。兩個(gè)高速運(yùn)動(dòng)物體的對(duì)接,任何一個(gè)微小失誤都可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故。而且乘客在對(duì)接過程中的安全如何保障?萬一接駁艙在空中發(fā)生故障怎么辦?這些都是必須要解決的問題。
還有就是乘客接受度。很多人可能會(huì)對(duì)這種"空中換乘"感到不安,特別是老人和小孩。畢竟,在幾百公里時(shí)速下進(jìn)行車廂轉(zhuǎn)換,心理壓力可不小。
目前來看,這項(xiàng)技術(shù)還處在實(shí)驗(yàn)室階段,距離真正投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)還有很長(zhǎng)的路要走。日本的JR東海公司也在研究類似技術(shù),他們的方案是讓部分車廂在站點(diǎn)自動(dòng)分離,但進(jìn)展同樣緩慢。
未來的路還有多遠(yuǎn)?
雖然困難重重,但不停站高鐵代表的是交通技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。隨著人工智能、新材料和精密制造技術(shù)的發(fā)展,這些看似不可能的技術(shù)難題正在逐步得到解決。
未來這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展可能會(huì)催生出全新的交通模式。比如,高鐵可能會(huì)變成一個(gè)移動(dòng)的交通樞紐,乘客可以在行進(jìn)中換乘到不同目的地的接駁艙,實(shí)現(xiàn)真正的"門到門"無縫出行。
無論如何,不停站高鐵這個(gè)大膽的想法,體現(xiàn)了中國(guó)在交通技術(shù)領(lǐng)域不斷突破的雄心。就像當(dāng)年很多人質(zhì)疑高鐵能否在中國(guó)成功一樣,今天的"不可能"或許就是明天的"新常態(tài)"。
畢竟,誰能想到幾十年前還在用蒸汽機(jī)車的中國(guó),如今已經(jīng)擁有了世界上最大的高鐵網(wǎng)絡(luò)呢?
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.