真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)的建成以及在q*的普及與應(yīng)用,將是繼火車、汽車、飛機(jī)和IT之后人類的又一大福音。更重要的是,將使我們今天面臨的交通困境從根本上得以解決,也將給q*經(jīng)濟(jì)與社會(huì)生活方式帶來全新的變化。那么,真空管道運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)以后,在未來綜合運(yùn)輸體系中扮演什么樣的角色,有什么樣的定位,跟現(xiàn)有的幾種交通運(yùn)輸模式是競爭、替代,還是互補(bǔ)的關(guān)系?本文從現(xiàn)有的五種交通運(yùn)輸方式的特征和發(fā)展出發(fā),就上述問題進(jìn)行分析論證,并得出一些初步結(jié)論。文章認(rèn)為,真空管道運(yùn)輸會(huì)給現(xiàn)有的水運(yùn)、鐵路、公路、航空運(yùn)輸業(yè)帶來一定的競爭壓力,分流較大比重客源或貨源。真空管道運(yùn)輸是對(duì)現(xiàn)有運(yùn)輸方式的補(bǔ)充,雖然在部分功能上會(huì)發(fā)生替代,如航空業(yè)的國際快遞職責(zé),以及由飛機(jī)、火車和汽車完成的長途旅行等,會(huì)轉(zhuǎn)向真空管道運(yùn)輸,但是,真空管道運(yùn)輸不會(huì)取代鐵路、公路、航空等運(yùn)輸方式。從屬性來看,真空管道運(yùn)輸是鐵路運(yùn)輸和管道運(yùn)輸?shù)慕Y(jié)合體。
1、引言
真空管道運(yùn)輸是一種極具潛力的運(yùn)輸方式,從其極高速度、極低能耗、極低噪聲、極低污染和較高安全性等方面來看,它比現(xiàn)有的水運(yùn)、鐵路、公路、航空等運(yùn)輸方式都更具有優(yōu)越性和發(fā)展前景。從技術(shù)上來看,實(shí)現(xiàn)真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)比航天飛行和太空探索都容易得多,而且所需要的技術(shù)都是今天我們的時(shí)代所擁有的。真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)的建成以及在q*的普及與應(yīng)用,將是繼火車、汽車、飛機(jī)和IT之后人類的又一大福音。更重要的是,將使我們今天面臨的交通困境從根本上得以解決,也將給q*經(jīng)濟(jì)與社會(huì)生活方式帶來全新的變化。
那么,真空管道運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)以后,在未來綜合運(yùn)輸體系中將扮演什么樣的角色,有什么樣的定位,跟現(xiàn)有的幾種交通運(yùn)輸模式是競爭、替代,還是互補(bǔ)的關(guān)系?本文對(duì)現(xiàn)有水運(yùn)、鐵路、公路、航空、管道運(yùn)輸?shù)任宸N運(yùn)輸方式的歷史作了簡單的回顧,對(duì)未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析推斷,從而就上述問題進(jìn)行分析論證,并得出一些初步結(jié)論。
2、五種運(yùn)輸方式的歷史、現(xiàn)狀與未來發(fā)展
2.1、水上運(yùn)輸
水上運(yùn)輸具有十分悠久的歷史,在鐵路、公路、航空和管道運(yùn)輸出現(xiàn)以前,船舶是完成長距離客貨轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù)的主要運(yùn)輸手段。那時(shí),雖然在具有完整地面通道的一國之內(nèi),或位于同一大陸板塊的不同國家之間可以利用人力和畜力實(shí)現(xiàn)人和貨物的轉(zhuǎn)移,如肩挑、人力車、馬車、駱駝等,但它們不是現(xiàn)代意義上的運(yùn)輸工具,不屬于我們所討論的五大運(yùn)輸方式之列。1405~1433 年,中國古代航海家鄭和率領(lǐng)規(guī)模龐大的船隊(duì)七下西洋,從亞歐大陸的東端航行到西端,每次出使船隊(duì)都在200 多艘,人數(shù)2 萬人以上。1492~1502 年,西班牙航海家哥倫布分3 次出航遠(yuǎn)東,發(fā)現(xiàn)了美洲新大陸。他們所使用的都是不帶動(dòng)力的人力帆船。直到 20 世紀(jì)初飛機(jī)出現(xiàn)以前,人類跨越大洋的交通工具仍然是船舶。如中國革命先行者孫中山于1879~1911 年期間,多次赴美國、日本、歐洲等地,已故的中國領(lǐng)導(dǎo)人鄧小平1920 年赴法國留學(xué),偉大的科學(xué)家愛因斯坦1922 年從美國出發(fā)訪問日本、中國上海,所乘交通工具仍然是輪船。之后,飛機(jī)逐漸取代輪船的地位,成為越洋旅行和洲際航行的主要工具。
在過去的100 年中,輪船的發(fā)展特征是:在客運(yùn)方面,客流比重不斷縮小,作為主要的越洋交通工具的地位基本消失。在貨運(yùn)方面,隨著國際貿(mào)易的不斷發(fā)展,遠(yuǎn)洋船舶所承擔(dān)的貨運(yùn)量在不斷增長中。在船舶體積方面,不斷向大型化發(fā)展;在速度方面,力求向高速化發(fā)展。
關(guān)于船舶運(yùn)輸未來的發(fā)展,我們必須注意到以下幾個(gè)現(xiàn)象:
(1)輪船行駛時(shí)的水阻力跟速度的三次方成正比,在速度方面難以跟汽車、火車、飛機(jī)相比,其技術(shù)特點(diǎn)決定了輪船只能是z*慢的交通工具。
(2)不論是客輪還是貨輪,都在向大型化發(fā)展,這是我們已經(jīng)見到的事實(shí),在以后的幾十年內(nèi),還將會(huì)有更大型的輪船被建造。
(3)至于貨船,是否要繼續(xù)向大型化發(fā)展,這是一個(gè)容易引起爭議的話題。一種觀點(diǎn)是,船越大,運(yùn)輸效率越高。另一種觀點(diǎn)是,有必要謹(jǐn)慎對(duì)待散貨船和集裝箱船的大型化,因?yàn)榇霸酱?,集貨和卸貨所需的時(shí)間越長,這跟未來物流所期望的高速、高效、即時(shí)化是相悖的。
(4)至于客輪,作為旅行工具的功能已經(jīng)退出歷史舞臺(tái),但作為游輪的功能已經(jīng)展現(xiàn)出獨(dú)特的魅力。也就是說,作為娛樂、休閑和海上辦公或度假的去處,游輪有必要繼續(xù)向大型化發(fā)展,設(shè)置豪華的客房、會(huì)議間、娛樂廳、電影院、游泳池和運(yùn)動(dòng)場等,直至發(fā)展成海洋上的移動(dòng)社區(qū)或城市。
2.2、鐵路運(yùn)輸
鐵路是一種適宜于擔(dān)負(fù)遠(yuǎn)距離大宗客、貨運(yùn)輸?shù)年懮线\(yùn)輸手段。1814 年英國人喬治·斯蒂芬森制造出世界上第一臺(tái)蒸汽機(jī)車。之后,火車的歷史就主要轉(zhuǎn)變成了鐵路擴(kuò)張的歷史。19 世紀(jì)下半葉,歐洲、俄羅斯、美國進(jìn)入了“鐵路時(shí)代”。尤其是美國,相繼修建了五條橫貫大陸的鐵路,構(gòu)成了縱橫交錯(cuò)的全國鐵路網(wǎng),鐵路成為當(dāng)時(shí)帶動(dòng)美國經(jīng)濟(jì)騰飛的重要?jiǎng)恿?。進(jìn)入20 世紀(jì)以來,中國鐵路建設(shè)的步伐始終沒有停止過,成為q*進(jìn)入鐵路時(shí)代的代表。20 世紀(jì)50 年代至70 年代,中國流行著“鐵老大”、“火車一響,黃金萬兩”等關(guān)于鐵路的俚語,表明鐵路是那一時(shí)期中國大地上z*顯著的“符號(hào)”,其影響力位居國民經(jīng)濟(jì)各產(chǎn)業(yè)之s*位。20 世紀(jì)80 年代以后,隨著公路汽車和航空業(yè)的快速發(fā)展,鐵路才失去自己“鐵老大”的地位。
關(guān)于鐵路的發(fā)展,我們從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析:
(1) 鐵路經(jīng)歷著從興盛、蕭條到再興盛的歷史軌跡。
(2)真空管道運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)以后,鐵路客車將不再承擔(dān)人們長距離公務(wù)旅行的任務(wù),而成為一種很好的旅游工具,人們乘坐在時(shí)速為100~500 公里的列車上,可以到各地游覽,盡情領(lǐng)略大自然的無限風(fēng)光。輪船從早期的主要旅行工具成為今天的海上游樂場所,已經(jīng)昭示著鐵路未來將何發(fā)展,剛剛通車的中國青藏鐵路被定位作旅游線路,車廂都按豪華的旅游車標(biāo)準(zhǔn)裝備,正是本論斷的例證和開端。
(3)至于鐵路貨運(yùn),在真空管道運(yùn)輸普遍應(yīng)用之前,仍然是長距離陸上貨物運(yùn)輸?shù)闹饕绞?。但隨著輸油管道、輸氣管道,煤、礦石輸送管道的建成,以及真空管道對(duì)于要求較高速度件雜貨物運(yùn)輸?shù)奈?,鐵路貨運(yùn)的比重將減小,z*后以承擔(dān)大型設(shè)備運(yùn)輸任務(wù)為主,因?yàn)檫@些大型設(shè)備是小管徑和載重量有限的管道運(yùn)輸或真空管道運(yùn)輸所無法完成的。即使建設(shè)如SwissMetro或AmericanMetro那樣的大管徑系統(tǒng),我們也必須承認(rèn),承載力有限的磁懸浮車不適合運(yùn)送大型和重型設(shè)備。
2.3、公路運(yùn)輸
20 世紀(jì)后半葉,美國告別“鐵路時(shí)代”,進(jìn)入“汽車時(shí)代”,人們把美國稱作“一個(gè)汽車輪子上的國家”,與此同時(shí),在歐洲和其他一些發(fā)達(dá)國家,汽車也成為影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)與人類生活的z*重要事物。近20 年來,在以中國為代表的一些發(fā)展中國家,公路里程和汽車所完成的客貨運(yùn)輸量已經(jīng)超過鐵路。
至于公路的發(fā)展,我們可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行認(rèn)識(shí):
(1)汽車是一種靈活、方便的運(yùn)輸工具,機(jī)動(dòng)性非常好。當(dāng)代軍事和國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域都離不開汽車,未來的綜合運(yùn)輸體系中,汽車的作用仍然是其他運(yùn)輸方式無法替代的。但是,這并不意味著公路運(yùn)輸在綜合運(yùn)輸體系中的比重將不斷增長,可以預(yù)料的是,隨著管道運(yùn)輸和真空管道運(yùn)輸?shù)钠占芭c大規(guī)模應(yīng)用,當(dāng)前公路運(yùn)輸在綜合運(yùn)輸體系中的比重可能會(huì)下降。理由之一是,除了短距離轉(zhuǎn)運(yùn)、特種貨物和危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸外,其他貨物運(yùn)輸都可以通過管道物流的形式來實(shí)現(xiàn);理由之二是,當(dāng)前世界上大多數(shù)國家的汽車保有量已經(jīng)過多,道路交通擁擠不堪,公路設(shè)施超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),靠新建公路和改善設(shè)施已經(jīng)難以使公路運(yùn)輸走出困境。
(2)公路運(yùn)輸是石油資源的z*大消費(fèi)者,而石油資源會(huì)越來越緊缺,即使汽車對(duì)石油的消耗維持在現(xiàn)有的水平上,在不久的將來汽油的供應(yīng)也會(huì)緊張起來。雖然人們?cè)谠O(shè)法制造電動(dòng)汽車、氫燃料汽車,甚至太陽能汽車,但這些汽車實(shí)際應(yīng)用的效果似乎不會(huì)很好。況且,道路通行能力的矛盾仍然會(huì)存在。
(3)汽車傷亡事件已經(jīng)成為人類必須每天面對(duì)的另一場“戰(zhàn)爭”,從傷亡人數(shù)來看,實(shí)際上已經(jīng)超過某些重大戰(zhàn)爭的傷亡結(jié)果。近些年來,中國每年死于車禍的人數(shù)都在10 萬以上,中國官方公布的數(shù)據(jù)是,2005 年死于車禍的人數(shù)為12 萬人,受傷者的人數(shù)大概是死亡人數(shù)的10 倍以上。遺憾的是,事故的責(zé)任往往推卸到司機(jī)、道路狀況和管理者身上,而忽略了汽車事故發(fā)生的一個(gè)必然原因:即公路交通的相對(duì)無序性和人作為操作者的相對(duì)不可靠性。當(dāng)我們認(rèn)識(shí)到這一問題時(shí),就可以對(duì)公路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展得出合乎邏輯的意見:把部分公路運(yùn)輸?shù)娜蝿?wù)交給軌道交通和管道運(yùn)輸。
(4)基于以上幾點(diǎn),我們可以為汽車在未來綜合運(yùn)輸體系中的地位勾畫一幅藍(lán)圖:汽車將是一種極好的運(yùn)動(dòng)、休閑和娛樂的工具,不再作為我們必須依賴的交通方式而存在,尤其是較長距離的旅行與貨物運(yùn)輸。在未來公路上行駛的汽車,50%以上是在休閑和娛樂,而且公路行駛車輛數(shù)比現(xiàn)在有較大幅度的減少。
2.4、航空運(yùn)輸
航空運(yùn)輸只有100 年的歷史,但在這100 年中,航空貨運(yùn)和客運(yùn)在綜合運(yùn)輸體系中的比重在不斷增長,運(yùn)量也在不斷增長中。在今后相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi),比如30 年,甚至50 年內(nèi),航空運(yùn)輸業(yè)仍然會(huì)保持增長的勢(shì)頭,但這種增長在可以預(yù)見的將來是會(huì)停止的,隨著真空管道運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,航空運(yùn)輸?shù)男再|(zhì)會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)性的變化。關(guān)于航空運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展,我們從以下幾方面給予認(rèn)識(shí):
(1)飛機(jī)是一種靈活性很高的運(yùn)輸方式,可以跨越幾乎任何地面障礙物,這一特性是其他運(yùn)輸方式所不具備的,即使真空管道運(yùn)輸可以在海底建成,但靈活機(jī)動(dòng)性無論如何也無法跟飛機(jī)相提并論。因此,航空運(yùn)輸在五大運(yùn)輸方式中的重要地位永遠(yuǎn)不會(huì)動(dòng)搖。
(2)飛機(jī)是一種高油耗的運(yùn)輸工具,隨著石油資源供給的日益緊缺,航空運(yùn)輸?shù)某杀緯?huì)不斷上升。隨著真空管道高速磁浮交通的建成,航空業(yè)所承擔(dān)的大部分長距離客貨運(yùn)輸任務(wù)將轉(zhuǎn)向成本低廉且速度更快的真空管道運(yùn)輸。
(3)過去100 年中,為了提高運(yùn)輸效率,飛機(jī)一直在向大型化、超大型化發(fā)展。例如,空客A380 有555 個(gè)座位,有效載荷高達(dá)150 噸。[8]然而,這一發(fā)展趨勢(shì)跟未來物流與交通運(yùn)輸?shù)某咚倩笙嚆?。跟大型集裝箱、大型散貨船和長大列車的情況類似,大型化意味著候機(jī)、登機(jī)時(shí)間和離開飛機(jī)的時(shí)間必然延長,而今天候機(jī)、登機(jī)時(shí)間往往大于空中飛行時(shí)間本身就具有一定的諷刺性。因此,從事交通運(yùn)輸研究的專家們對(duì)飛機(jī)的大型化應(yīng)該慎重對(duì)待。要知道未來人們期望的交通模式是隨到隨走,就像今天人們出門乘出租車一樣,甚至我們可以做到比出租車更方便,讓真空管道車輛始終保持等待乘客的狀態(tài),乘客上車后無需停留,可馬上發(fā)車。
(4)既然飛機(jī)不宜再向大型化發(fā)展,那么我們可以勾畫出一幅真空管道運(yùn)輸時(shí)代來臨時(shí),飛機(jī)未來發(fā)展方向的藍(lán)圖:由于其高度的靈活性,飛機(jī)在軍事上仍然具有重要地位;在民用方面,飛機(jī)將向小型化、直升飛機(jī)、家庭飛機(jī)、私人飛機(jī)方向發(fā)展,其功能和作用會(huì)類似于小汽車,主要作為一種人們運(yùn)動(dòng)、旅游和娛樂的工具而存在。
2.5、管道運(yùn)輸
跟飛機(jī)一樣,管道運(yùn)輸在它發(fā)展的過去140 年中,在五種運(yùn)輸方式中的比重和絕對(duì)運(yùn)量一直在增長中,可以說管道運(yùn)輸是z*有前景的一種運(yùn)輸方式,是運(yùn)輸?shù)母呒?jí)形式。當(dāng)然s*先要消除對(duì)管道運(yùn)輸認(rèn)識(shí)上的誤區(qū),即認(rèn)為管道運(yùn)輸是“大宗流體、氣體和粉粒體貨物的運(yùn)輸方式。”實(shí)際上,管道運(yùn)輸還有兩個(gè)更重要的發(fā)展方向:一是容器式管道物流,二是真空管道運(yùn)輸。這兩種管道運(yùn)輸方式并非截然不同,例如當(dāng)容器式載貨車輛在抽成真空的管道中行駛時(shí),即是真空管道物流模式。
關(guān)于管道物流,我們可以從以下幾方面進(jìn)行分析:
(1)本文提出“管道運(yùn)輸是運(yùn)輸?shù)母呒?jí)形式”,主要基于事物從無序走向有序的邏輯推理。交通運(yùn)輸也必然從無序走向有序,這樣一種發(fā)展規(guī)律可用下圖(圖2)來表示。
圖 2 交通運(yùn)輸從無序到有序的發(fā)展軌跡
(2)真空管道運(yùn)輸和容器式管道物流廣泛采用后,管道運(yùn)輸則進(jìn)入高級(jí)階段。到那時(shí),輪船、汽車、火車和飛機(jī)所承擔(dān)的大部分客、貨運(yùn)量,都可由管道運(yùn)輸來完成,而且速度更高、效率更高、能耗更小、噪音更小、污染更小,同時(shí),安全性更高。
3、真空管道運(yùn)輸在未來綜合運(yùn)輸體系中的地位
3.1、真空管道運(yùn)輸是當(dāng)前鐵路與管道運(yùn)輸?shù)慕Y(jié)合體
真空管道運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)行主體是磁懸浮車,磁懸浮車沿軌道行走,是軌道交通或者說鐵路的高級(jí)形式。相應(yīng)地,真空管道運(yùn)輸可以被認(rèn)為是鐵路發(fā)展的高級(jí)階段,本質(zhì)上是一種鐵路系統(tǒng)。
同時(shí),真空管道運(yùn)輸又是管道運(yùn)輸發(fā)展的高級(jí)形式,是把磁懸浮鐵路放到了管道中,屬于管道運(yùn)輸?shù)姆懂?。因此,真空管道運(yùn)輸是當(dāng)前鐵路與管道運(yùn)輸?shù)慕Y(jié)合體,把二者高級(jí)階段的優(yōu)越性集成了起來。
3.2、真空管道運(yùn)輸是對(duì)現(xiàn)有五種運(yùn)輸方式的補(bǔ)充
前面已經(jīng)提到,真空管道運(yùn)輸在高速、低成本、環(huán)保、安全方面比其他幾種運(yùn)輸方式都更具優(yōu)越性。但是,真空管道運(yùn)輸又有其局限性,靈活性不如飛機(jī)、汽車,不能像輪船和火車那樣裝載大型物資與重型設(shè)備,也不能像乘坐在輪船、火車、飛機(jī)、汽車?yán)锬菢有蕾p美麗的自然風(fēng)光。因此,真空管道運(yùn)輸盡管會(huì)跟現(xiàn)有的幾種運(yùn)輸方式競爭客源和貨源,但不會(huì)取代現(xiàn)有的任何一種運(yùn)輸方式,它只是對(duì)現(xiàn)有幾種運(yùn)輸方式的補(bǔ)充或者功能的延伸。
3.3、真空管道運(yùn)輸在未來綜合運(yùn)輸體系中的市場份額
從上面的分析知道,輪船、火車、汽車、飛機(jī)所承擔(dān)的部分客、貨運(yùn)任務(wù)將轉(zhuǎn)向真空管道運(yùn)輸。s*先假設(shè),2020 年建成第一條真空管道運(yùn)輸線路,2030 年技術(shù)達(dá)到成熟并開始q*范圍的真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)建設(shè)高潮,2050 年真空管道運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。再假設(shè)輪船、火車、汽車、飛機(jī)各自所承擔(dān)客、貨運(yùn)輸量的一半由真空管道運(yùn)輸完成。那么,一個(gè)邏輯推斷是,真空管道運(yùn)輸所承擔(dān)的客、貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量將超過其他任何一種運(yùn)輸方式。
在更遠(yuǎn)的將來,比如到2100 年,假如火車、汽車、飛機(jī)的主體功能已經(jīng)變成體育運(yùn)動(dòng)、娛樂、消閑旅游的工具,于是,真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)在那時(shí)的綜合運(yùn)輸體系中將承擔(dān)大部分的客、貨運(yùn)輸任務(wù)。
4、結(jié)論
綜上所述,真空管道運(yùn)輸會(huì)給現(xiàn)有的鐵路、公路、航空帶來一定的競爭壓力,分流較大比重客源或貨源。雖然在部分功能上會(huì)發(fā)生替代,如航空業(yè)的國際快遞職責(zé),以及由飛機(jī)、火車和汽車完成的長途旅行等,會(huì)轉(zhuǎn)向真空管道運(yùn)輸,但是,真空管道運(yùn)輸是對(duì)現(xiàn)有運(yùn)輸方式的補(bǔ)充,不會(huì)取代水運(yùn)、鐵路、公路、航空等運(yùn)輸方式。
鐵路的優(yōu)點(diǎn)是車廂寬敞、速度不高,在貨運(yùn)方面適合承擔(dān)大宗貨物運(yùn)輸;在客運(yùn)方面,旅客列車將成為人們休閑娛樂、旅游觀光的工具。公的優(yōu)點(diǎn)是通達(dá)性好,汽車靈活性高,適合用于物流配送、城市交通、短途出行,家庭旅游及自駕游,尤其是,汽車還是一種較好的體育運(yùn)動(dòng)和娛樂工具。飛機(jī)不需要遵循固定的線路,可跨越任何地形和障礙物,適合用于要求很高靈活性的配送任務(wù)和旅行。那時(shí),大型民航飛機(jī)將失去市場和存在的價(jià)值,而起降靈活的小型飛機(jī)和私人飛機(jī)會(huì)成為空中交通的主要模式。另外,跟汽車一樣,除了其軍事用途和執(zhí)行特殊任務(wù)的功能以外,飛機(jī)也將是一種很好的運(yùn)動(dòng)與娛樂的工具。
真空運(yùn)輸在未來綜合運(yùn)輸?shù)慕巧c定位
2013-11-27 15:39:45 閱讀()
來源:西南交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院作者:張耀平
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