【揭秘】国内外磁悬浮轨道交通核心机密统统“泄露”给你！

城市轨道交通种类繁多，可分为地铁、轻轨、有轨电车、单轨电车、市域快铁、中低速磁浮等新型交通系统。

其中，磁浮轨道交通是城市轨道交通的一种新型制式。以中低速磁浮交通为例，中低速磁浮交通具有振动噪声小、爬坡能力强、转弯半径小的优势，特别适合深入城市中心。

上海磁悬浮轨道交通线

上海磁悬浮列车专线西起上海轨道交通2号线的龙阳路站，东至上海浦东国际机场，专线全长29.863公里。是中德合作开发的世界第一条磁悬浮商运线。2001年3月1日在浦东挖下第一铲，2002年12月31日全线试运行，2003年1月4日正式开始商业运营，全程只需8分钟。是世界第一条商业运营的高架磁悬浮专线。

长沙中低速磁浮工程

国内第一条自主设计、自主制造、自主施工、自主管理的中低速磁悬浮，是继上海之后，中国第二个开通磁悬浮的城市。连接高铁长沙南站和长沙黄花国际机场，线路全长18.54公里，设计速度100公里/小时。项目于2014年5月16日开工，2015年12月26日试运行，2016年4月1日正式通车试运营。

北京中低速磁浮S1线

S1线是北京市首条磁浮线，也是北京中低速磁悬浮交通运营示范线。全线长10.2千米，设8座车站，西起门头沟区的石门营站，东至石景山区的苹果园站，绝大部分线路为高架，开通初期将由10列车承担运营。北京S1线中低速磁浮列车由中车唐山公司研制生产，设计时速100公里，采用6辆编组，额定载客1032人。

中国磁悬浮交通的发展趋势

中国具有良好的传统轨道交通产业基础和创新能力，经过多年的发展，我国已经形成了中低速磁浮交通完整产业链。

中国城市轨道交通发展规模和市场空间巨大，政府重视轨道交通的发展，完全可以容纳中低速磁浮交通战略新兴产业的发展。

当前高铁已经成网，是“一带一路”重要的互联互通交通方式；磁浮交通作为战略新兴产业，相信很快会加快研究、试验并逐步投运。

除中国外，美国、日本、德国、韩国是国际上从事磁浮交通技术研究的主要国家。

德国

德国TR08列车是目前在国际磁浮市场上竞争的拳头产品，该系统适合于高速运行。

日本

日本是世界上拥有最长时间发展轮轨高速铁路经验及成熟的中低速磁浮列车技术及工程化应用和运营经验的国家。

韩国

韩国在大城市汽车数量急剧增加、交通拥堵不堪的背景下，开始从事磁浮 列车的研发，磁浮列车技术发展迅速。

美国

美国在磁浮列车技术研究方面起步很早，有大量研究成果发表。

目前有三种典型的磁悬浮技术：

第一种是德国发明的电磁悬浮技术，上海磁悬浮列车、长沙和北京在建的磁悬浮列车均应用此类技术。

第二种是日本发明的低温超导磁悬浮技术，如日本在建的中央新干线磁浮线。

第三种是高温超导磁悬浮，与低温超导磁悬浮的液氦冷却（零下269摄氏度）不同，高温超导磁悬浮采用液氮冷却（零下196摄氏度），工作温度得到了提高。

2000年，西南交通大学超导技术研究所教授王家素和王素玉在世界上首先研制成功载人高温超导磁悬浮实验车。

中低速磁浮交通系统组成

1.与其他城轨交通系统相同，由列车、线路、供电系统和运控系统组成。

2. 除列车外，线路、供电系统和运控系统与其他城轨交通类似。

3. 磁浮列车是中低速磁浮交通的关键装备。磁浮技术分为轨道、车辆、牵引、运行控制四大系统，有16项核心技术。磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成，其中悬浮技术是磁浮列车的核心技术。

中低速磁浮列车基本原理

悬浮——通过气隙反馈控制电磁铁电流，进而控制电磁力和电磁铁的运动，使悬浮间隙稳定。

导向——通过电磁铁横向位移产生的自恢复力进行导向，是被动的自稳导向，无需控制。

驱动——通过车载异步直线电机定子与安装于轨道的次极反应板相互作用产生驱动力。

通过悬浮技术使得列车运行从轮轨接触飞跃到非接触运行，车轮不再是轨道交通车辆的必需品。

核心技术—悬浮技术

气隙检测与悬浮控制技术是保证磁浮列车稳定运行的关键。

悬浮技术—气隙检测

要求：在电磁、雨水环境中使用，通过轨道接缝时，也能检测正确值。

方案：探头密封封装，三探头独立检测，三选二取小用于控制。

水平：传感器过接缝时能测出正确气隙值，并保证某一探头失效时还能正常使用。

悬浮技术—悬浮控制

要求：在外干扰力、载荷变化、轨道不平顺等情况下、列车平稳运行。

方案：每列车60个悬浮控制点独立控制，采用气隙与加速度反馈控制。

水平：在0-100km/h范围内，各工况下平稳运行，平顺70‰坡道和50米弯道。

特殊技术—F型悬浮轨

要求：在外干扰力、载荷变化、轨道不平顺等情况下、列车平稳运行。

方案：每列车60个悬浮控制点独立控制，采用气隙与加速度反馈控制。

水平：在0-100km/h范围内，各工况下平稳运行，平顺70‰坡道和50米弯道。