【提 要】中國人民歷來重視交通出行問題，至今仍然流傳著“要致富先鋪路”的經(jīng)驗之談。特別是新中國建立以來，充分發(fā)揮社會主義集中力量辦大事的制度優(yōu)勢，先后加大了公路、水路、鐵路、航空這四代交通工具的創(chuàng)新發(fā)展力度，并且在此基礎(chǔ)上又推動了第五種交通工具——真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)。目前真空管道磁懸浮列車正在嶄露頭角，我國應(yīng)當從捍衛(wèi)國家主權(quán)、維護海洋權(quán)益和發(fā)展利益的戰(zhàn)略高度予以重視，進而主導在國家“十四五”期間搶先落地世界第五代交通工具的創(chuàng)新工程。為此，有必要從重大戰(zhàn)略價值、綜合集成優(yōu)勢、科技實力支撐、試驗線路考察、務(wù)實對策創(chuàng)意等方面進行深入調(diào)研論證，以便為黨中央和國務(wù)院相關(guān)決策提供理論支撐與咨詢服務(wù)。
黨的十九屆五中全會強調(diào)要“統(tǒng)籌推進基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加快建設(shè)交通強國”【1】。為了落實這一重大戰(zhàn)略部署，保證在國家“十四五”期間踐行創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略，進一步發(fā)揮我國交通科技的世界領(lǐng)先優(yōu)勢，必須搶先落地真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)，首創(chuàng)世界第五代交通工具的實施范例，以利于“推動共建‘一帶一路’的高質(zhì)量發(fā)展”【2】，更加有力地捍衛(wèi)國家主權(quán)、維護海洋權(quán)益和發(fā)展利益，助力開啟全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家新征程。有鑒于此，中國應(yīng)當立足于中華民族偉大復興戰(zhàn)略全局與世界百年未有之大變局相交之際的歷史當口，搶先落地世界第五代交通工具的創(chuàng)新工程。
一、中國搶先落地世界第五種交通工具的重大戰(zhàn)略價值
首先應(yīng)當闡明，超高速管道交通是一種無空氣阻力、無摩擦的運輸技術(shù)，其技術(shù)原理是建一條密閉的管道，將管道抽成低真空狀態(tài)，在管道內(nèi)部運行磁懸浮列車的運輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用真空管道技術(shù)、磁懸浮技術(shù)、直線電機驅(qū)動技術(shù)等高科技技術(shù)功能于一體，是繼公路、水路、鐵路和航空運輸之后的第五種交通運輸方式。同時，該系統(tǒng)的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在建設(shè)成本低、運營成本低、環(huán)保和安全性提高、可以實現(xiàn)地面超過2000km/h運行速度，從而解決大城市長大干線的交通運輸問題。北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司致力于研發(fā)真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)，已經(jīng)在解決車輛運行空氣阻力和減少車輛運行噪音兩個方面實現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新，其重大戰(zhàn)略價值是顯而易見的。進入21世紀以來，全球已有多支團隊在對真空管道磁懸浮工程技術(shù)項目進行研發(fā)。據(jù)2018年2月19日《華盛頓郵報》報道，華盛頓政府已經(jīng)搶先批準Elon Musk（埃隆·馬斯克）開始建造華盛頓到紐約的地下真空管道。美國HTT（Hyperloop Transportation Technology）超級高鐵運輸科技公司亦不甘落后，表示要在2021年底建成全球首套超高速真空管道運輸系統(tǒng)。與此同時，維珍超級高鐵公司（Virgin Hyperloop One）也想捷足先登，躍躍欲試，并且要在中國開辟市場，奪得先機。由此可見，超高速真空管道技術(shù)的國際競賽正在全球多個國家和地區(qū)如火如荼地展開，多個團隊已經(jīng)制造了全尺寸的真空膠囊樣車，我國絕不能在這個未來交通的競賽中落后！國內(nèi)多位院士認為，在真空管道中運行磁懸浮車輛目前來看并沒有理論上的障礙，但是還需要用實踐結(jié)果來驗證。這也是未來后高鐵時代的第五種交通制式、標準之爭，事關(guān)國家安全保障和綜合國力提升。而在這方面，北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司集成創(chuàng)新的真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)，已經(jīng)在全球力拔頭籌。應(yīng)當指出，超高速管道交通的發(fā)展，促進了新一代信息技術(shù)、人工智能、智能制造、新材料、新能源等世界前沿科技的研發(fā)，自然會加強對可能引發(fā)交通產(chǎn)業(yè)變革的前瞻性、顛覆性技術(shù)的研究。超高速交通技術(shù)的發(fā)展，是建立在以企業(yè)為主體、產(chǎn)學研用深度融合的技術(shù)創(chuàng)新機制基礎(chǔ)上的，有利于推動一批交通行業(yè)各類創(chuàng)新主體建立創(chuàng)新聯(lián)盟，進而形成起關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)機制；有利于建設(shè)一批具有國際影響力的實驗室、試驗基地、技術(shù)創(chuàng)新中心等創(chuàng)新平臺，加大資源開放共享力度，優(yōu)化科研資金投入機制；有利于構(gòu)建適應(yīng)交通高質(zhì)量發(fā)展的標準體系，進一步加強重點領(lǐng)域標準有效供給。這樣看來，在我國盡快建設(shè)一條超高速跨海真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)試驗線，可以先于美國等西方發(fā)達國家推行世界上第一條實際運營的真空管道運輸線路，并且能夠打破軌道交通領(lǐng)域由日本創(chuàng)造的每小時603公里速度的世界記錄【3】，進而體現(xiàn)出中華民族“敢為天下先”的精神面貌。為此，北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司領(lǐng)銜研發(fā)的真空管道磁懸浮列車工程項目，落地后將創(chuàng)造出隧道、軌道、車輛、真空、電機驅(qū)動、運行控制等多個領(lǐng)域的世界第一。預(yù)計首先做成試驗線，就可以達到時速700-800公里的常態(tài)化運行；而理論上未來在長大距離運輸線上運行，可以達到時速2000公里左右。屆時，新中國的開國領(lǐng)袖毛澤東主席曾在革命浪漫主義的詩章中表達的“坐地日行八萬里”的預(yù)期心愿，就可以從美好憧憬變成造福人民的現(xiàn)實了。受此愿景鼓舞，從中央到地方，都應(yīng)當大力支持北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司搶占這一領(lǐng)先世界的創(chuàng)新制高點。真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)的巨大進步，不但可以引領(lǐng)交通工具向更快捷、更安全、更高效、更節(jié)能的方向發(fā)展，而且還能夠極大地方便人員和貨物的快速交流和運輸，促進社會效益和經(jīng)濟效益的全面提升，有利于加快國內(nèi)區(qū)域經(jīng)濟一體化進程；不但可以滿足人們更快更遠的出行需要，而且還能夠形成萬億級第五代交通產(chǎn)業(yè)的集群發(fā)展，促進我國乃至世界經(jīng)濟更高速的良性融合進步。舉例而言，如果把真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)能夠在國家“十四五”期間投放到渤海海峽跨海通道建設(shè)中，那么從煙臺到大連的110公里的距離，只需要12-15分鐘就可以通達，不僅能夠聯(lián)通山東半島與遼東半島成為一刻鐘經(jīng)濟圈，而且還能夠促進東北綜合經(jīng)濟區(qū)相對落后市場與東南沿海地區(qū)相對發(fā)達市場之間形成互動發(fā)展態(tài)勢，有利于實現(xiàn)習近平總書記所期待的“推動形成優(yōu)勢互補高質(zhì)量發(fā)展的區(qū)域經(jīng)濟布局”【4】。由此可以證明，超高速管道交通作為一種能耗低、污染小、效率高的交通方式，融合了磁懸浮技術(shù)、車輛裝備技術(shù)、控制技術(shù)、建設(shè)技術(shù)、新材料技術(shù)、低真空管（隧）道技術(shù)、運維技術(shù)等多個領(lǐng)域的先進技術(shù)，能夠進一步豐富我國交通運輸體系，重塑時空形態(tài)，引領(lǐng)城市和城市群建設(shè)，有利于持續(xù)推動我國科技進步、綠色發(fā)展，是支撐鐵路強國、交通強國建設(shè)的重要保障。超高速管道交通試驗線的建設(shè)，還會帶動國內(nèi)土木、線路、車輛、電氣、軌道、磁浮等專業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)以上各個領(lǐng)域的世界第一，并將凝聚國內(nèi)交通運輸方面的頂尖人才，打造深厚的技術(shù)理論體系，為下一個萬億級產(chǎn)業(yè)開創(chuàng)道路。必須看到，海洋交通固有的局限性，極大地限制了海洋運輸業(yè)的快速發(fā)展。目前，在“一帶一路”沿線的國家之間，超高速交通更是迫切需要。因此，在世界范圍內(nèi)，我國率先建成第一條超高速真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)試驗線的國際戰(zhàn)略價值，便顯得尤為重大。真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)試驗線的成功投放運營，將標志著我國已經(jīng)打造出全球第一條超高速真空管道運輸?shù)倪\營系統(tǒng)，捷足先登世界超高速交通運輸?shù)目萍紕?chuàng)新高峰，進而能夠引領(lǐng)世界未來交通革命，搶占國際市場，獲得標準話語權(quán)，掌控貿(mào)易定價權(quán)，把握全球超級高鐵發(fā)展主導權(quán)。為此，在國家“十四五”期間，應(yīng)當以真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)開發(fā)為杠力，大力推進交通強國建設(shè)，注重完善綜合運輸大通道、交通樞紐和物流網(wǎng)絡(luò)，加快城市群和都市圈軌道交通網(wǎng)絡(luò)化進程，并且以此為基礎(chǔ)打開國際化藍圖，面向世界和未來進一步“推動共建‘一帶一路’高質(zhì)量發(fā)展”【5】。還要看到，搶先落地跨海超高速真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)試驗線，不僅可以低成本解決渤海、臺海、瓊州等海峽的交通賭點問題，而且能夠加快俄羅斯、日本、韓國、朝鮮、蒙古等東北亞國家一體化進程，還有利于使越南、老撾、柬埔寨、菲律賓、新加坡、印度尼西亞等東南亞國家共同建成南海共同體【6】。在此基礎(chǔ)上，還會在未來加速縮短到歐洲、美洲、澳洲等海上運輸航程，進而實現(xiàn)中國海洋強國夢。與此同時，還可以輻射全球陸域空間，構(gòu)建起國際城市間的超高速交通網(wǎng)絡(luò)體系。可以預(yù)見，在實現(xiàn)國內(nèi)各大城市的一小時經(jīng)濟圈基礎(chǔ)上，完全可以實現(xiàn)國際4-6小時經(jīng)濟圈，從而對經(jīng)濟、政治、文化、軍事等方面產(chǎn)生深遠的國際影響。在這方面，首先是有利于建設(shè)亞歐利益共同體、安全共同體和命運共同體，進而促成全球新一輪真正意義上的戰(zhàn)略平衡，為中國開啟全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家新征程提供良好的外部環(huán)境。
二、中國搶先落地世界第五種交通工具的綜合集成優(yōu)勢
目前，制約地面高速交通最高經(jīng)濟速度的根本原因，主要是稠密的大氣阻力。一是由于氣動阻力會隨運行速度平方的增大而上升，二是車輛噪音會隨速度的七次或八次方而劇增，所以空氣阻力成為現(xiàn)有任何形式的交通工具都無法避免的客觀規(guī)律【7】。而與飛機、高鐵等現(xiàn)有交通工具相比，超高速真空管道磁懸浮列車的上線運營，則能夠克服上述兩大問題，所以具有明顯的引領(lǐng)性、顛覆性的創(chuàng)新特征。除了理論上時速可以在長距離干線上達到2000公里的運營效率之外，還具有諸多綜合性的集成優(yōu)勢。有關(guān)專家認為，在常規(guī)隧道建設(shè)時，由于阻塞比【8】的限制作用，隧道直徑往往需要很大，這樣便會導致建設(shè)成本大為增加；而超高速真空管道磁懸浮列車工程建設(shè)，由于是在真空環(huán)境的特殊條件下運行，其阻塞比可以放寬至常規(guī)隧道的5倍左右，因此能夠極大地降低隧道口面積，僅為港珠澳隧道截面的面積1/13左右。再向北瞄，經(jīng)過計算表明，超高速真空管道磁懸浮列車工程的隧道截面的面積，只相當于煙大鐵路隧道方案設(shè)計斷面的1/7，因此會極大地降低建設(shè)成本。以煙大通道【9】建設(shè)成本為例，2016年鐵路設(shè)計方案預(yù)算為3200億元人民幣，南橋北隧方案預(yù)算建設(shè)成本為4000億元人民幣，而超高速真空飛行巴士僅需500億就可建成運營，且在隧道內(nèi)不存在通風、防火等問題，將會成為習近平總書記正在倡導的“處理好發(fā)展與安全的關(guān)系，有效防范和應(yīng)對可能影響現(xiàn)代化進程的系統(tǒng)性風險”【10】的成功范例。科學實驗證明，由于空氣阻力與速度的平方成正比關(guān)系，所以隨著運行速度的增加，空氣阻力會呈指數(shù)級上升的態(tài)勢。例如，高鐵時速達到350km時，空氣阻力就會占總阻力的85%以上。因此，高鐵的絕大部分動力都要用來克服空氣阻力方面，它的速度越快，運行就越不經(jīng)濟。而超高速真空管道磁懸浮列車運行環(huán)境為1%的大氣壓，相當于去除了99%的空氣阻力，這就能夠保證它的超高速度。經(jīng)過核算表明，真空管道磁懸浮列車的運行，相對于高鐵能夠綜合節(jié)能在70%以上，因此會極大地降低運營能耗，節(jié)約運營成本，完全符合黨和國家關(guān)于自立自強、勤儉節(jié)約、艱苦奮斗的光榮傳統(tǒng)與時代要求，能夠為實現(xiàn)碳達峰、碳中和的目標做出貢獻，可以在這方面成為范例，進而釋放出巨大的創(chuàng)業(yè)感召力和創(chuàng)新吸引力。從起步開始算賬：一方面，首條真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)試驗線建成以后，經(jīng)過嚴格的測試后，可以用來載人運行，也完全能夠用于旅游體驗。按照每人次體驗收費200元計算，每年肯定會有500萬人到1000萬人參與體驗，綜合年收入會在20億人民幣左右；另一方面，通過產(chǎn)業(yè)拉動，能夠形成車輛制造、軌道生產(chǎn)、電機及控制系統(tǒng)生產(chǎn)規(guī)模，產(chǎn)生不可估量的市場經(jīng)濟效益。由此看來，這項技術(shù)創(chuàng)新項目的盡快落地，能夠促成巨大的產(chǎn)業(yè)集群優(yōu)勢，能夠為國家打造出萬億級的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新引擎。在國內(nèi)進行產(chǎn)業(yè)開發(fā)的基礎(chǔ)上，再逐步地走向國際市場，將會收獲更大更多的市場經(jīng)濟效益，也能夠造福沿線各國人民，使中國贏得更高的國際聲譽。由于超高速真空管道磁懸浮列車運行是在獨立的管道空間中，無需像高鐵一樣單獨建立隔離帶，而且管道內(nèi)部為真空環(huán)境，人及其他動物都無法進入，所以不會發(fā)生人為或動物誤撞事故。再加上管道內(nèi)部完全密封，不會遭遇外界環(huán)境因素干擾，亦不受風、雨、雷、電等突發(fā)的難測影響，所以能夠?qū)μ鞖庾兓耆庖摺Ｌ貏e是選用常態(tài)化的磁懸浮技術(shù)，不需要用電，無需主動控制。即使是在系統(tǒng)全部失電的情況下，車輛依然可以在管道內(nèi)部安全運行，直至車輛停止，保障乘客的絕對安全。由此可見，超高速真空管道磁懸浮列車具有汽車、高鐵、輪船、飛機等現(xiàn)代交通工具不可比擬的優(yōu)越運行功能，能夠在中華民族偉大復興、創(chuàng)新發(fā)展的大道上體現(xiàn)出習近平總書記所闡明的“安全是發(fā)展的前提，發(fā)展是安全的保障”【11】這一辯證關(guān)系。試驗表明，真空管道磁懸浮磁懸浮列車技術(shù)投入使用后，能夠做到無噪聲、節(jié)約能耗、降低碳排放；在大氣環(huán)境中，氣動噪聲隨著速度的7次方增長，在低真空環(huán)境下，氣動噪聲幾乎沒有，另外還有外層管道屏蔽，所以環(huán)境噪聲非常小；因為采用磁懸浮技術(shù)，實現(xiàn)無接觸運行，也沒有輪軌噪聲；空氣阻力降低到1%大氣壓后【12】，相應(yīng)的運營阻力也比飛機和高鐵低很多。據(jù)測算，管道交通單人公里能耗大約是飛機的1/50。以北京到上海為例，如果采用真空管道交通替代目前所有的飛機運送同樣多乘客，每年可以減少碳排放59萬噸。由此推而廣之，預(yù)計真空管道磁懸浮磁懸浮列車技術(shù)能夠為我國節(jié)能減排、建設(shè)生態(tài)文明發(fā)揮出巨大作用，所以應(yīng)當下決心盡快加以推廣。
三、中國搶先落地世界第五代交通工具的科技實力支撐
應(yīng)當看到，隨著國內(nèi)高鐵的發(fā)展，我國車輛生產(chǎn)制造、橋梁隧道建設(shè)施工、運行控制系統(tǒng)等多個產(chǎn)業(yè)都已具備世界領(lǐng)先的科技水平。這些科學技術(shù)與產(chǎn)業(yè)能力，都為超高速真空管道試驗線奠定了進行中試的良好基礎(chǔ)。綜合國內(nèi)外現(xiàn)狀，依據(jù)西南交通大學、同濟大學、北京交通大學等高校多年來的研究成果，并且注重整合中交、中鐵等單位的設(shè)計施工能力，可以認定超高速真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)試驗線的各分項技術(shù)均已成熟，屬于集成創(chuàng)新成果，沒有任何原理性問題，已經(jīng)形成了超高速真空管道磁懸浮列車的技術(shù)支持系統(tǒng)。具體說來，高速真空管道飛行巴士的運行技術(shù)系統(tǒng)，包含著管道、磁懸浮、真空三大核心技術(shù)的合力支撐。經(jīng)驗表明，陸地上可以采用地面高架、地下隧道等技術(shù)方案，一般為鋼結(jié)構(gòu)管道或鋼襯管道即可。為此，需要在地面預(yù)制管道，主要用來保持列車運行的真空環(huán)境。而海底水下隧道，則要采用北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司集成創(chuàng)新的水下橋?qū)＠夹g(shù)，即在陸地預(yù)制管道，再沿水底、海床鋪設(shè)。這樣做，不但會規(guī)避沉管隧道的開挖、回填難度，而且還可以解決由于水的浮力，會使得管道內(nèi)部載荷降低，理論上可能會靜止漂浮在水中的施工問題。可以說，北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司推出的這項創(chuàng)新技術(shù)，有利于抵抗洋流、暗涌等水下惡劣條件，能夠?qū)⒐艿拦潭ㄔ谒碌臉痘希M而形成水下橋梁。這樣做，也能夠極大地降低了施工難度，節(jié)約施工成本。北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司推展的這項磁懸浮技術(shù)，是采用被動式磁懸浮原理，具有最簡單、最便宜、最可靠等技術(shù)優(yōu)勢。被動式磁懸浮技術(shù)的核心原理，是在車輛向前運動時，地面的鋁制軌道切割車上的永磁體磁力線，從而在鋁軌中間產(chǎn)生渦流感應(yīng)，形成向上的懸浮力。這項磁懸浮技術(shù)，無需用電，結(jié)構(gòu)簡單；平面為鋁制軌道，車上僅需少量永磁體，造價相比一般的電磁懸浮技術(shù)大幅降低；懸浮力只與速度相關(guān)，無需主動控制，結(jié)構(gòu)可靠。目前，國際上從事超高速項目研究的團隊，均在借鑒這項原創(chuàng)的技術(shù)成果，存在著被竊用的很大風險。有鑒于此，北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司針對速度目標值、真空度和合理運距等設(shè)計要求，綜合評估現(xiàn)有的以及國內(nèi)運營F軌磁懸浮制式、上海EMS常導制式、西南交通大學高溫超導【13】制式、日本低溫超導電動制式和美國VirginHyperloop永磁電動制式等相關(guān)磁懸浮技術(shù)開展了方案研究，制定出可行的適合與2000公里時速運行的磁懸浮技術(shù)體系，并且通過獨有的專利結(jié)構(gòu)，可以比國際同類技術(shù)進一步節(jié)能40%以上，具有更強的市場競爭力。對比現(xiàn)有在研的真空磁懸浮技術(shù)體系，九州動脈技術(shù)體系有以下創(chuàng)新點及優(yōu)勢：（1）獨有的頂置有鐵芯直線同步電機驅(qū)動技術(shù)，比美國同類真空管道系統(tǒng)節(jié)能40%以上；（2）獨有的EDS+EMS混合磁懸浮車輛動態(tài)懸浮技術(shù)，比日本EDS【14】系統(tǒng)更節(jié)能，比上海EMS系統(tǒng)更適合超高速飛行模式；（3） 獨有的三條懸浮軌道設(shè)計，采用穩(wěn)定的三角形布局，超高速飛行更穩(wěn)定可靠；（4）獨有的雙U型鋁制軌道制式，車輛飛行中可以自動對沖，實現(xiàn)穩(wěn)定飛行，成本最低；（5）獨有的1000公里時速電磁道岔技術(shù)，車輛在1000公里時速飛行時可實現(xiàn)變軌；（6）獨特的懸浮轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)，能夠為車輛安全和穩(wěn)定飛行提供保障；（7）獨有的電機動子和定子間隙穩(wěn)定控制系統(tǒng)，可以保證電機功率可靠平穩(wěn)輸出，實現(xiàn)車輛應(yīng)激狀態(tài)實時修正；（8）獨有的雙層凱夫拉纖維復合車體，能夠保證乘客安全萬無一失；（9）專利的乘客上下車對接系統(tǒng)，可以方便乘客進出真空系統(tǒng)，保證提高車輛運營效率；（10）獨創(chuàng)的水下橋結(jié)構(gòu)，可以在長大距離水下通道建設(shè)中節(jié)省90%的建設(shè)成本，包括煙大、瓊州海峽、臺海等；（11）快捷的水下橋段對接方法，可實現(xiàn)各橋段在水下無人對接，能夠極大地節(jié)省時間和成本；（12）完全自主的原創(chuàng)技術(shù)，選用市場應(yīng)用多年的成熟配件，可以完成國內(nèi)配套，無卡脖子技術(shù)和配件供應(yīng)問題；（13）太空艙級別的乘客生命保障系統(tǒng)，能夠在發(fā)展與安全的關(guān)系處理上為國家提供范例。北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司成功研發(fā)的真空技術(shù)，包括真空獲得、真空保持、真空測量、真空檢漏等項內(nèi)容。關(guān)于低真空管道建設(shè)的密封技術(shù)，首先是根據(jù)低真空管道技術(shù)要點，合理選擇阻塞比和真空度。而真空度和阻塞比是空氣動力學研究中的兩個關(guān)鍵參數(shù)，其中真空度是反應(yīng)管道環(huán)境壓力大小的參數(shù)，真空度越高，管道壓力越低；阻塞比為列車的橫截面的面積與管（隧）道橫截面的面積比值。阻塞比越大，則列車在管道內(nèi)運行的活塞效應(yīng)越明顯。因此，合理選擇阻塞比與真空度，可以最優(yōu)化管道建設(shè)難度與成本。需要說明，低真空管道的優(yōu)化設(shè)計與建造，能夠保障防腐蝕、熱脹冷縮控制、變形控制等技術(shù)的有效實施，能夠保障管道的安全檢測與控制體系的有效運行。其中，管道低真空控制技術(shù)，主要是負責提供、維持項目運行所必須的真空環(huán)境，包括真空獲得系統(tǒng)、真空維持系統(tǒng)、真空測量系統(tǒng)和真空復壓系統(tǒng)四大部分。而真空獲得系統(tǒng)的主要任務(wù)，就是通過真空泵或機組抽除管道中的各種氣體，達到工作所需的真空度。在這方面，北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司集成創(chuàng)新的真空管道磁懸浮磁懸浮列車技術(shù)，已經(jīng)達到了爐火純青的程度。北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司用超導磁體代替永磁體，不但可以增加電機動子和定子之間的間隙，能夠大大降低超高速運行機制下的控制難度，而且能夠做到磁場強度高，節(jié)能效果明顯。結(jié)合上海磁懸浮長定子直線電機運行經(jīng)驗，北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司已經(jīng)打造可靠的超導直線電機【15】運行體系。而超導直線電機進給范圍寬，速度特性好，定位精度高，行程不受限制，業(yè)已在全球范圍內(nèi)取得了領(lǐng)先的測試效果。目前，北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司獨有的這套超高速管道交通系統(tǒng)，經(jīng)過多次仿真試驗和反復論證，已經(jīng)申請發(fā)明專利29項，國際PCT專利1項，實用新型專利44項。在此基礎(chǔ)上，已經(jīng)形成了技術(shù)可行性報告及項目預(yù)可研報告，獲得顧國彪等七位院士論證及簽字支持，也經(jīng)過了西南交通大學、國家磁浮中心和國家發(fā)改委綜合運輸所的綜合論證，并出具了項目評估報告。除了專家對真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)體系給予了充分的肯定之外，更為重要的是其可行性也已有所體現(xiàn)：各組成部分不僅都是成熟的，而且業(yè)已經(jīng)過市場驗證。北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司正以工程化為目標，堅持最可靠的安全原則，所以市場上還沒有驗證的技術(shù)不采用，沒有經(jīng)過長時間使用的部件不采用。綜上所述表明，超高速真空管道磁懸浮列車的各分項技術(shù)均已成熟，可以應(yīng)用于區(qū)域性的戰(zhàn)略開發(fā)與運營。在這方面，目前已不存在任何技術(shù)壁壘，表明北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司業(yè)已具備開發(fā)真空管道磁懸浮列車工程的各項技術(shù)條件。因此，在國家 “十四五”期間，盡快建設(shè)超高速真空管道磁懸浮列車工程實驗線，已是刻不容緩。為此，早在2018年上半年， 就有6位院士先后簽字聯(lián)名提出建議案，力挺世界第五代交通工具——真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)搶先在中國落地。以此為據(jù)，再把重大科學實驗裝置和商業(yè)運營模式相結(jié)合，盡快建立一條真空管道磁懸浮列車工程試驗線，是非常有必要的。為此，主動承擔國家使命，北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司牽頭與中鐵第六勘察設(shè)計院集團有限公司、中鐵寶橋集團有限公司、國家磁浮交通工程技術(shù)研究中心、西南交通大學、哈爾濱泰富電機有限公司、中國通號（長沙）軌道交通控制技術(shù)有限公司、中車唐山機車車輛有限公司、中國鐵建電氣化局集團有限公司組成超高速管道交通試驗項目聯(lián)合體，共同發(fā)力在國內(nèi)打造一條超高速全尺寸中試試驗線，用于超高速管道交通技術(shù)試驗。待試驗成功取得相應(yīng)實驗數(shù)據(jù)以后，該試驗線再經(jīng)專家團隊評審和國家相關(guān)部門批準后，可以直接轉(zhuǎn)為試運營線路。
四、中國搶先落地世界第五代交通工具的試驗線路考察
應(yīng)當引以自豪的是，新中國的科技精英，普遍具有胸懷祖國、放眼世界、敢為天下先的赤子情懷。早在2013年，西南交通大學專家就建成了全球首個真空管道超高速磁懸浮列車原型測試平臺。近年來，他們又與北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司協(xié)調(diào)推進，陸續(xù)完成了另外兩條真空管道試驗線的建設(shè)工程，證明他們的創(chuàng)新研究成果已經(jīng)臻于成熟，并且適應(yīng)了我國交通體系更新與完善的新時代要求。4.1 國內(nèi)市場需求旺盛，關(guān)鍵部位國家戰(zhàn)略價值凸顯應(yīng)當看到，全國各地對于超高速交通工具的需求強烈，在這方面的市場需求業(yè)已展開。2019年廣東省兩會期間，多位在深圳的省政協(xié)委員就加快推進建設(shè)深珠高鐵、廣深磁懸浮列車問題向省政協(xié)提交提案，倡導積極推進廣深高速磁浮線路。2020年6月17日，海南省發(fā)展和改革委員會網(wǎng)站發(fā)布《關(guān)于遴選海口至三亞軌道交通項目規(guī)劃方案研究承擔機構(gòu)的通知》（下簡稱《通知》），明確表達了對真空管道磁懸浮磁懸浮列車技術(shù)的市場需求。在2020年7月19日召開的成都市委十三屆五次會議上，提出要在成渝之間“預(yù)留以600-800公里時速直達重慶的超高速新制式鐵路通道” ，從而使得真空管道磁懸浮磁懸浮列車技術(shù)成為入選研究課題。特別是瓊州海峽、渤海灣、臺灣海峽等關(guān)鍵部位，這些市場空間均在翹首以待，以求實現(xiàn)其重大的國家戰(zhàn)略價值。4.2 著眼于民生市場需求，浙江舟山已經(jīng)走在前頭搶先落地世界第五代交通工具試驗線路的目的，除了要進行重大科學實驗外，主要是可以滿足人們切實感受低太空的出行愿望和旅游體驗。為此，目前已經(jīng)與各地接洽的試驗線路有：浙江省舟山市的魯家峙-桃花島10公里線路、遼寧省大連市的皮口港-長海縣16公里線路、山東省煙臺市的蓬萊-長島17公里線路、廣西壯族自治區(qū)北海市的北海-潿洲島38公里線路、內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市的東勝區(qū)到機場43公里線路、河北省邢臺市威縣23公里線路等。其中，進展最快的是浙江省舟山市的桃花島線路與河北省邢臺市威縣線路。北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司已與舟山市普陀區(qū)政府簽訂合作意向框架協(xié)議，當?shù)仨椖抗疽惨殉闪ⅲ瑸槁?lián)合體的運作模式。作為聯(lián)合體的運作模式，舟山魯家峙—桃花島線路已經(jīng)完成了技術(shù)可行性報告及項目可行性分析報告，并已通過院士及專家組評審程序。與此同時，中鐵隧道勘測設(shè)計院有限公司還編制了該試驗線預(yù)可行性研究報告，西南交通大學磁浮技術(shù)與磁浮列車教育部重點實驗室對于磁浮與驅(qū)動方面也進行了精細計算，并出具研究報告；國家磁浮中心及國家發(fā)改委綜合運輸研究所，則分別出具了相關(guān)評估報告及咨詢意見。經(jīng)過前期核算，舟山魯家峙—桃花島線路預(yù)計總投資約為31.98億元人民幣。通過前期運營收益分析，該試驗線運營稅后投資回收期為6-7年，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益，其開發(fā)前景普遍看好。必須說明，目前真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)這項創(chuàng)新研究成果落地還存在很多困難和問題，致使此項工程徘徊不前，主要表現(xiàn)為審批難，由于真空管道磁懸浮列車是一種全新制式的交通工具，目前尚缺乏權(quán)威的建設(shè)標準，再加上加上各級政府擔心安全等因素，所以出現(xiàn)了這樣一種徘徊局面。北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司通過接觸20多個地級市政府，大家雖然都很感興趣，也很認可發(fā)展方向，但是具體到審批環(huán)節(jié)，確是困難重重。與此同時，融資難也是一個大問題。尤其是作為民營企業(yè)，自身實力不足，就需要融資。現(xiàn)在看來，做一條試驗線的建設(shè)就需要20億資金，一般企業(yè)完全無力獨立承擔。除了審批難、融資難這方面問題之外，技術(shù)驗證難也必須抓緊解決。因為要測試超高速，即便是以4米每方秒的加速度，僅測試最高時速1000公里，也至少需要20公里的直線距離。這樣看來，真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)正式在我國落地，投資大、時間長和不確定性高，是制約發(fā)展的關(guān)鍵因素。由于此項工程技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，國內(nèi)外除了有關(guān)大學、研究機構(gòu)做過原型測試和驗證以外，尚沒有1:1工程級的成熟案例，更沒有可參照的建設(shè)標準，致使試驗線立項、資金落實等相關(guān)工作推進緩慢，急需黨和國家有關(guān)職能部門予以立項支持。
五、中國搶先落地世界第五代交通工具的務(wù)實對策創(chuàng)意
中國真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)成果，是領(lǐng)先世界的高科技產(chǎn)品，它的搶先落地具有經(jīng)濟、政治、科技、區(qū)域等方面的重大戰(zhàn)略價值，是一帶一路高質(zhì)量發(fā)展、戰(zhàn)略快速推進的有力工程技術(shù)支撐。為此，中國應(yīng)當充分吸取芯片產(chǎn)業(yè)“醒得早，動得遲，后來受制于人”的深刻教訓，積極落地真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)項目，爭取早日完成中試，筑成規(guī)范的試驗線路，以求在更大范圍建成真空管道交通網(wǎng)絡(luò)，推動第五代交通運輸工具在我國全面運行與市場運營。根據(jù)中共中央《關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二零三五年遠景目標的建議》提出的總體要求，必須“堅持創(chuàng)新在我國現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位，把科技自立自強作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐，面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，深入實施科教興國戰(zhàn)略、人才強國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，完善國家創(chuàng)新體系，加快建設(shè)科技強國”【16】。而由北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司已經(jīng)集成創(chuàng)新出來的真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)，正是“面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康”【17】的重大科技項目，所以建議從中央到地方應(yīng)當站在“加快建設(shè)科技強國”的高度，盡快組建起產(chǎn)學研相結(jié)合的超高速產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究機構(gòu)，鼓勵各相關(guān)技術(shù)研制單位共同參與到高速真空管道磁懸浮交通項目中來，統(tǒng)一力量，攻堅克難，落實研究計劃和研究方案，運作高效協(xié)調(diào)機制，積極跟進試驗線路的立項、試驗、建設(shè)、運營等各個環(huán)節(jié)，解決好真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)項目落地的最后一公里問題。5.2 統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，積極奮進著眼于落實中共中央《關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二零三五年遠景目標的建議》基本方略，貫徹《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二零三五年遠景目標綱要》的主旨精神，黨和國家有關(guān)職能部門應(yīng)當高度關(guān)注第五代交通運輸工具首臺套落地工程，并且為此建立相應(yīng)的組織協(xié)調(diào)與指導機構(gòu)加以推進。更為具體地說，根據(jù)國務(wù)院八部委《關(guān)于促進首臺（套）重大技術(shù)裝備示范應(yīng)用的意見》和國務(wù)院2019年9月23日發(fā)布的《交通強國建設(shè)綱要》，應(yīng)當對真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)項目，特事特辦，主動服務(wù)，以爭取在世界范圍內(nèi)搶先落地。首先是盡快立項一條進行中試的試驗線路，先行先試；隨后要協(xié)調(diào)和鼓勵開發(fā)性、政策性金融機構(gòu)在業(yè)務(wù)范圍內(nèi)，為工程項目的全面啟動提供資金支持，國家銀保監(jiān)會也要積極跟進。也就是說，為了搶先落地第五代交通工具的創(chuàng)新項目，要注重“發(fā)揮政府投資撬動作用，激發(fā)民間投資活力，形成市場主導的投資內(nèi)生增長機制”【18】。黨中央在《建議》中明確要求在“十四五”期間要“加快發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，推動經(jīng)濟體系優(yōu)化升級”【19】。其中，還特別強調(diào)要注重“發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”（同上）。而海洋裝備產(chǎn)業(yè)在其中占有重要地位，得益于技術(shù)方案的巨大優(yōu)勢，發(fā)展真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)可謂是重中之重。由于交通運輸產(chǎn)業(yè)規(guī)模巨大，個人和小團體很難推進，所以必須由政府來主導、企業(yè)為主體，協(xié)同合力加快世界第五代交通工具搶先落地中國。而現(xiàn)在的情況是：作為企業(yè)的北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司，不僅致力于研發(fā)真空管道高速磁懸浮技術(shù)多年，而且竭力協(xié)同各方投入研發(fā)，已經(jīng)深感身心疲憊。多年來到處奔走呼號，求助于各級政府職能部門來主導和助力，其結(jié)果是“和者蓋寡”，至今仍被“束之高閣”，必須盡快改變這種局面。為此，中央有關(guān)職能部門應(yīng)當鼓勵有條件的地方政府大膽主導，支持超高速真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)項目試驗線路盡快上馬，支持北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司先行先試，及時給予優(yōu)惠政策支持和知識產(chǎn)權(quán)保護，促進高速磁懸浮項目盡快實施，并且防止一哄而上的市場亂象出現(xiàn)。有關(guān)地方政府可以根據(jù)自己的自然條件和社會需求，加快完善超高速真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)試驗線路立項工作，特別是希望瓊州海峽、舟山-桃花島、煙臺-長島試驗線路抓緊完成所有立項審批手續(xù)，為企業(yè)開工創(chuàng)造前提條件。只有做到上下同欲、政府與企業(yè)同心協(xié)力干好這件大事，才能把握好、落實好黨中央和國務(wù)院指導與制定“十四五”規(guī)劃的基本原則：“處理好政府與市場的關(guān)系，更好發(fā)揮我國制度優(yōu)勢”【20】。在國家“十四五”期間，要著眼于協(xié)調(diào)解決好發(fā)展與安全、創(chuàng)新與安全的重大關(guān)系，國家發(fā)改委、科技部、交通部等相關(guān)職能部門應(yīng)當聯(lián)合成立新型交通運輸系統(tǒng)建設(shè)指導機構(gòu)，并且要參照美國交通部“非傳統(tǒng)和新型交通技術(shù)理事會”的運行模式，負責發(fā)放安全審批許可，提供明確的政策支持，幫助解決項目創(chuàng)新發(fā)展的后顧之憂。為此，要及時出臺指導意見，對相關(guān)企業(yè)、地方政府合作的創(chuàng)新工程進行規(guī)范，明確支持與監(jiān)管工作框架，鼓勵勇于嘗試工程創(chuàng)新、勇于承擔風險的民營企業(yè)大膽作為，為培育“隱形冠軍”發(fā)展與成長提供有保障的政策環(huán)境。立足新時代，必須依托國家在“十四五”期間長江經(jīng)濟帶、長江三角洲、珠江三角洲、京津冀協(xié)同發(fā)展、環(huán)渤海整體開發(fā)的戰(zhàn)略布局，選擇有條件的區(qū)域部位先行先試，開通試驗線路，為后續(xù)全國性、國際性布局奠定基礎(chǔ)和做出示范。還要督促銀保監(jiān)會等機構(gòu)對超級高鐵等新興工程技術(shù)推廣和實施提供可行可保的政策安排，為真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)落地予以保險措施支持，有效規(guī)避創(chuàng)新風險，以鼓勵各類所有制企業(yè)積極培育自主創(chuàng)新技術(shù)，帶頭“深入實施科教興國戰(zhàn)略、人才強國戰(zhàn)略創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，完善國家創(chuàng)新體系，加快建設(shè)科技強國”【21】。【1】王楊堃,張廣厚,秦山.“十四五”時期交通運輸支撐引領(lǐng)現(xiàn)代化經(jīng)濟體系建設(shè)的思路[J].中國經(jīng)貿(mào)導刊,2021(06):27-30.【3】2015年4月16日，L0列車在山梨縣磁懸浮試驗線上跑出了603km/h的速度,創(chuàng)造了新的記錄。【4】習近平.推動形成優(yōu)勢互補高質(zhì)量發(fā)展的區(qū)域經(jīng)濟布局[J].當代黨員,2020(01):1-3.【5】徐步. 推動歷史車輪向著光明目標前進[N]. 人民日報,2021-08-19(009).【6】2019年在京舉行的“亞洲國家治國理政經(jīng)驗交流會”上首次提出南海共同體概念。【7】某25G型客車空氣阻力F空=0.000145v2.【8】阻塞比：即列車橫截面積與隧道橫斷面積之比，我國高鐵線路隧道阻塞比一般為0.1～0.12.【9】煙大通道：山東煙臺至遼寧大連之間的海上通道.【10】見習近平總書記《關(guān)于〈中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標的建議〉的說明》.【11】張文顯.習近平法治思想的系統(tǒng)觀念[J].中國法律評論,2021(03):1-17.【12】真空飛行巴士管道內(nèi)真空度為99%.【13】一些超導物質(zhì)在液氮環(huán)境下產(chǎn)生超導現(xiàn)象.【15】是指勵磁繞組用超導性材料制造的、能在強磁場下承載高密度電流的導線繞制成的一種電機.【16】談力,江笑顏,韓莉娜.打造高水平創(chuàng)新平臺體系 強化在粵國家戰(zhàn)略科技力量[J].廣東科技,2021,30(07):15-19.【17】李軍凱. 實現(xiàn)高水平科技自立自強[N]. 人民日報,2021-08-16(010).【18】《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二零三五年遠景目標的建議》人民日報2020年11月4日第3版。【19】夏文斌,藍慶新. 提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈現(xiàn)代化水平[N]. 人民日報,2021-04-08(009).【20】習近平：《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二零三五年遠景目標的建議》的說明，人民日報2020年11月4日第2版【21】《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二零三五年遠景目標的建議》人民日報2020年11月4日第3版。【1】朱金陵等 列車節(jié)能控制的優(yōu)化分析 [J ]. 中國鐵道科學 , 2008 , 29 (3) : 104-107【2】駱揚陽 磁懸浮列車為什么能高速運行[J]. 科技前沿.2012【3】羅煒寧，王強 磁懸浮列車未來發(fā)展與展望[J]硅谷.2013【4】谷金鑫. 電磁-永磁混合懸浮系統(tǒng)磁場力測量技術(shù)的研究[D].西安電子科技大學學報.2014【5】張濤，劉欣鳳.磁懸浮高速電機系統(tǒng)建模與控制[J]電機與控制學報.2018.22（4）.【6】劉海燕.真空管道磁懸浮列車尚處于試驗階段[J] 學苑教育.2014-12【7】李建明.高速磁懸浮列車車載電源系統(tǒng).[J]機車電傳動.2008（3）.38-40【8】吳祥明.磁浮列車[M]上海：上海科學技術(shù)出版社.2003【9】郭小舟，王瑩，王式雄.高速磁懸浮列車定位測速系統(tǒng)[J].西南交通大學學報.2004.8（4）【基金項目：本文系國家社會科學基金重點項目“中國海域經(jīng)略大安全觀研究”(19FJLA001)的核心性成果】
【作者簡介】
李靖宇，大連海洋大學中國東北方向“一帶一路”開發(fā)研究院首席專家，中共大連市委市政府咨詢委員與對外開放顧問，世界海洋城市發(fā)展研究院院長，北京九州動脈真空管道磁懸浮列車工程技術(shù)創(chuàng)新項目與浮島城市建設(shè)首席顧問，昆侖策研究院高級研究員；
劉子忠，北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司副董事長，南開大學國際貿(mào)易系經(jīng)濟學碩士，中關(guān)村品牌協(xié)會副會長。具有多年帶領(lǐng)團隊進行新產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗，自動化領(lǐng)域?qū)＜遥瑩碛凶詣踊I(lǐng)域相關(guān)技術(shù)專利 100 余項。2006年研發(fā)成功中國第一臺多通道全自動酶免分析儀，獲山東省科技進步二等獎，現(xiàn)已經(jīng)成為國內(nèi)第一品牌；2014年組織研發(fā)全球第一臺靜脈穿刺采血機器人，已經(jīng)獲得國家藥監(jiān)局三類醫(yī)療產(chǎn)品注冊證并且投入臨床使用。自2015年起，創(chuàng)立北京九州動脈公司，組織研發(fā)超高速真空管道交通技術(shù)；
杜潤杰，解放軍理工大學地下結(jié)構(gòu)本科、清華大學工程碩士，北京九州動脈隧道技術(shù)有限公司副總經(jīng)理。
（來源：昆侖策網(wǎng)【原創(chuàng)】修訂稿，作者授權(quán)發(fā)布）
朱亞夫：謹防 “互聯(lián)網(wǎng)-”
