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圖文|青山簡科
【資料圖】
編輯|青山簡科
前言
高鐵不停站?我國科學(xué)家提出的方法可行嗎?
近年來,高鐵已成為眾多國人出行的首選。然而,高鐵行駛過程中頻繁的停站卻影響了其行程效率。
為此,科學(xué)家們提出了一個大膽的設(shè)想——“不停站高鐵”。
這一設(shè)想能否成為現(xiàn)實?高鐵真的能在不停站的情況下讓乘客安全上下車嗎?
國際和中國的科學(xué)家都提出了哪些具體方案?這些方案存在哪些技術(shù)困難和經(jīng)濟風(fēng)險?“不停站高鐵”是否只能停留在概念層面,而難以實際實現(xiàn)?
“不停站高鐵”的設(shè)想非常具有創(chuàng)新性,它或許能夠解決高鐵停站時間過長的問題。
但要將其轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實,許多技術(shù)和經(jīng)濟難題還有待攻克。
何時人們才能真正實現(xiàn)“高鐵一路暢行無阻礙”的夢想,這需要科學(xué)家們持續(xù)探索。
1、高鐵停站問題與不停站設(shè)想
時間就是金錢,這句話說的沒錯。對于經(jīng)常乘坐高鐵出行的你我來說,高鐵無疑已經(jīng)成為我們?nèi)粘I钪凶钪匾某鲂蟹绞街弧?/span>
高鐵有它非凡的魅力,那就是快!一趟高鐵下來,幾個城市就被暢通無阻地連起來了。
在高鐵開通之前,要從北京到上海,動車要跑11個小時,而坐普通列車更要花費24小時。
現(xiàn)在高鐵開通了,北京到上海只需要4個半小時就可以完成往返。
話說回來,高鐵雖然速度快,但中間也得停好幾站。每次停5分鐘起步,積少成多下來,都得停上1個多小時。
以深圳到北京的G72次高鐵為例,全程要停14個站,每站停5-10分鐘,總停站時間就高達112分鐘,差不多要花費2個小時。
這都還沒計算高鐵減速、啟動帶來的時間損失。
兩小時對于一個往返近2000公里的旅途來說,其實也不算太長。
但對于時間就是金錢的我們來說,每節(jié)省一分鐘,就意味著效率提高了一分鐘。
如果不需要停這么多站,高鐵是不是能更快一些呢?
高鐵的頻繁停站對我們大多數(shù)人來說也還好,畢竟上下車是必要的。
但對于些“重要人物”,他們也許不希望花幾個小時在路上,更希望高鐵就這樣一路暢通無阻地開到終點。
要讓高鐵真正做到“不停站”,這個設(shè)想先進又大膽。不停站,那我上車了怎么下去?要是跳下來,估計得摔成渣渣。
所以這個設(shè)想關(guān)鍵是,要讓高鐵在不停車的情況下,也能實現(xiàn)安全上下車。
其實,不停站高鐵的構(gòu)想早在國外就已經(jīng)有人提出來了。
英國設(shè)計師Paul Priestman就想出一個“并行式對接換乘”的方法。
就是讓高鐵和地鐵電車并行,保持同樣的速度,然后兩列車連接處設(shè)置一個門,人就可以從高鐵平穩(wěn)地換到地鐵上,整個過程高鐵都不停車。
這個方法確實可以大幅減少高鐵的停站時間,但也存在一些問題。比如兩列車速度很難做到完全匹配,以及換乘時的安全問題等。
不過Paul的設(shè)計思路的確很獨特,如果能解決好這些問題,也許就能實現(xiàn)真正的“無縫換乘”了。當(dāng)然,國外的設(shè)計方案中國也不是沒有。
中國科學(xué)家陳建軍就提出了一個“懸掛式換乘”的新設(shè)計。
就是在高鐵上方設(shè)置一個懸掛艙,高鐵到站時這 個艙子會自動下降到站臺,然后旅客可以從這個艙子上下車。
等所有人下車以后,它再升起來,高鐵就可以繼續(xù)前進了。
這個設(shè)計充滿想象力和科幻感,簡直就像電影里才會出現(xiàn)的場景。
確實,如果這個方案能實現(xiàn)的話,高鐵真的可以做到不停站就讓乘客上下車了。但要把這個設(shè)想變成現(xiàn)實,也需要解決很多問題。
比如,這個吊艙的設(shè)計必須非常精密,可以在高鐵高速行進時還能穩(wěn)穩(wěn)地懸掛在車頂,不會造成危險。
還要考慮吊艙的載客量,如果一站需要下車的乘客很多,一個吊艙是否能滿足。
這個吊艙也需要有非??煽康倪B接系統(tǒng),可以在高鐵行駛時準確對接,并且要確保旅客可以平穩(wěn)安全地完成上下車。
雖然這個懸掛式的設(shè)計方案看起來很有想象空間,但要實現(xiàn)起來其實困難重重。
不僅需要突破許多技術(shù)難題,在經(jīng)濟上投入巨資建設(shè)新軌道和吊艙系統(tǒng),在安全規(guī)范上也需要因應(yīng)這種新模式做出改變。
不停站高鐵作為一個構(gòu)想還很美好,但真正要實現(xiàn)起來,無論是技術(shù)難度還是投資成本都非常高。
要讓它從設(shè)想轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實,還需要科研人員持續(xù)努力探索,才能讓高鐵在不影響運營安全的前提下,實現(xiàn)快速而無阻的運行。
2、國內(nèi)外對不停站高鐵的創(chuàng)新設(shè)計
在土耳其,設(shè)計師Muslum Yildirim也想出了一個稱為“尾部對接式換乘”的新方法。
這個設(shè)計的核心概念是,后面的高鐵車廂可以追上并接到前面的車廂上,這樣就可以在車廂連接的過渡處進行乘客換乘。
等人都換乘完畢后,車廂再分離開來,高鐵就可以繼續(xù)高速前進了。
這個設(shè)計巧妙之處在于,它避免了高鐵的全部停止,只是簡單地減速換乘,這樣就大大節(jié)省了完全停站所需要的時間。
這對于長途高鐵線路來說,確實可以省下不少行駛時間。
這個方案在實施中也存在一些技術(shù)難題。后面車廂要以何種精確的速度追趕上前面的車廂,并實現(xiàn)平穩(wěn)對接。
還有就是換乘過程中,如何保證旅客的安全等問題。但是這個構(gòu)思為實現(xiàn)不停站高鐵提供了一個新的思路。
在韓國,一些工程師提出了通過“車廂分離”來實現(xiàn)快速換乘的設(shè)計方案。他們的想法是,將高鐵車廂設(shè)計為多個相互獨立的單元車廂。
當(dāng)高鐵到達一個需要大批乘客上下車的車站時,可以將車廂分離開來,一部分車廂停在月臺,另一部分繼續(xù)前行。
月臺上的乘客可以快速完成上下車后,??康能噹凫`活組合到高鐵列車上,高鐵就可以繼續(xù)高速前進了。
這種設(shè)計充分利用了車廂分離的靈活性,也是一種不錯的實現(xiàn)快速換乘的新思路。
中國的科學(xué)家在這場實現(xiàn)“不停站高鐵”的設(shè)計競賽中也毫不落后。
比如在上海交通大學(xué),教授徐海鵬帶領(lǐng)的團隊設(shè)計出了一種新型的“車廂升降式站臺”。
這種設(shè)計將站臺設(shè)置成可以上升的升降臺。
當(dāng)高鐵進入站點時,站臺會自動升高對接到車廂門口。
乘客可以直接從升降站臺進入車廂。上下車完成后,站臺再降落下來,高鐵直接開走。
這個設(shè)計避免了設(shè)置新型吊艙或?qū)涌谲噹M行改造,而是通過對站臺本身進行創(chuàng)新設(shè)計來實現(xiàn)快速無縫換乘。
從并行式、尾部對接到車廂分離、車站升降,各國科學(xué)家都在嘗試從不同角度出發(fā),推陳出新,為實現(xiàn)不停站高鐵貢獻設(shè)想和智慧。
而這些方案要想真正實現(xiàn),還需要解決很多技術(shù)難題,也需要進行深入的經(jīng)濟效益評估。
但是人們積極創(chuàng)新的思維為這一目標提供了可能。
3、不停站高鐵面臨的難題和風(fēng)險
任何富有創(chuàng)造力的設(shè)想要轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實,都需要面對現(xiàn)實中的種種難題和限制。
不停站高鐵也不例外,它存在許多技術(shù)困難和經(jīng)濟風(fēng)險需要攻克。
我國科學(xué)家提出的“懸掛式換乘”方案中,一個核心難題就是確保懸掛艙的穩(wěn)定性。
這種艙室需要在高鐵高速行駛時懸掛在車頂,即使在彎道或遇到顛簸也不能產(chǎn)生大幅晃動或?qū)Ω哞F造成額外負擔(dān)。
這對艙室本身的材料結(jié)構(gòu)和吊掛系統(tǒng)的設(shè)計提出了很高要求。而且懸掛艙還需要考慮容納能力問題。
如果一站需下車的乘客很多,一個艙室是否能滿足需求?如果要增加艙室數(shù)量,又會使結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。
艙室與高鐵的對接系統(tǒng)也必須可靠穩(wěn)定,以確保旅客安全。這些都是面臨的技術(shù)難題。
除了技術(shù)困難,實現(xiàn)不停站高鐵也需要承擔(dān)巨大的經(jīng)濟投入。
這種新型高鐵系統(tǒng)需要建設(shè)專用車站和線路,配備定制的車廂及艙室,這無疑需要投入大量資金。
且由于過于復(fù)雜,運營成本也會增加。這就需要進行經(jīng)濟效益評估,計算出這種新型高鐵的預(yù)期運營成本與收益。
考慮到運營難度較大,如果經(jīng)濟效益無法明顯優(yōu)于傳統(tǒng)高鐵,投資興建的可行性就成問題。要實現(xiàn)此類新技術(shù),安全問題也是首要考量。
如何保障旅客在高速移動的火車上下車的安全?如果采用車廂分離對接口的方式,分離與對接過程中的安全風(fēng)險如何控制?
不停站高鐵在目前階段,更多還停留在構(gòu)思階段。真正落地實現(xiàn),無論技術(shù)可靠性、經(jīng)濟效益還是運行安全,都還存在許多值得探討的難題。
但這也是任何新技術(shù)面臨的普遍困境,需要科技工作者持續(xù)研發(fā)與探索,逐步解決難題。
4、不停站高鐵值得期待的創(chuàng)新構(gòu)思
要實現(xiàn)不停站,無論是技術(shù)挑戰(zhàn)還是投資風(fēng)險都非常大。
但是,即便實施難度很大,我們也不能否認“不停站高鐵”其實是一個非常具有創(chuàng)新性和想象力的構(gòu)思。
它開啟了我們對高鐵發(fā)展的新視野,讓我們看到了傳統(tǒng)模式之外的另一種可能性。
當(dāng)高速鐵路系統(tǒng)最初在中國建設(shè)的時候,也存在很多聲音懷疑其經(jīng)濟效益和可行性。
但最終,高鐵不僅在中國實現(xiàn)了飛速發(fā)展,也改變了人們的出行方式。
所以不能因為存在現(xiàn)實困難就輕易放棄任何新構(gòu)思。也許對于當(dāng)前的我們來說,不停站高鐵仍然是一個遙不可及的夢想。
這種新視角的提出,已經(jīng)讓我們看到,原來高鐵運營還有其他可能的模式。
這個設(shè)想雖然目前難以落地,但它帶來的意義是推進我們思考如何提升未來交通方式的舒適性、速度和效率。沒有這種新的設(shè)想和構(gòu)思,就不會有后續(xù)的原型和產(chǎn)品研發(fā)。
存在困難不等于毫無希望。歷史上很多看似不可能的夢想,通過人類的持續(xù)探索最終都實現(xiàn)了。
第一輛高速列車在上世紀也只是一種新設(shè)想,但如今它已經(jīng)改變了世界。
我們不能因現(xiàn)有困難就喪失前行勇氣。要深入研究,看看在保障安全的前提下,哪些技術(shù)可以得到改進,哪些經(jīng)濟模型可以變得可行。
也許經(jīng)過科學(xué)家的不斷努力,“不停站高鐵”也終將有一天成為現(xiàn)實!
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