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汽車、火車、飛機(jī)和輪船是現(xiàn)代文明的重要組成部分，但也是全球溫室氣體效應(yīng)、氣候變暖、大氣污染、噪聲污染、海洋污染的主要污染源，是石化能源的最大消耗者。其中汽車交通事故每天制造大量傷亡，嚴(yán)重威脅著人類生命安全。真空管道交通因其超高速、極低能耗、極低污染、極低噪聲和相對(duì)安全等特性，建設(shè)成本不高，建成后可承擔(dān)大部分長(zhǎng)距離客貨運(yùn)輸任務(wù)，降低長(zhǎng)途汽車、火車和飛機(jī)的使用比重，從而可望從根本上有效解決人類交通困境。

今天，交通運(yùn)輸可謂十分發(fā)達(dá)和高度現(xiàn)代化。飛機(jī)翱翔于藍(lán)天，一天之內(nèi)可到達(dá)地球上任何角落；高鐵列車以每小時(shí)300km 以上速度馳騁于中華大地，大多數(shù)省會(huì)城市到首都北京之間的旅行可在8 小時(shí)內(nèi)完成；高速公路四通八達(dá)，城市環(huán)路、放射路如蛛網(wǎng)般密布，汽車文明給人們帶來(lái)出行的方便與高效率。另外，人們還寄希望于超音速飛機(jī)和磁懸浮列車創(chuàng)造更高的速度。

無(wú)論如何，與高度發(fā)達(dá)的信息技術(shù)相比，交通速度已經(jīng)滯后。從人類對(duì)高速度旅行的追求歷程、速度夢(mèng)之傳遞以及現(xiàn)時(shí)代的旅行需求來(lái)看，即使是超音速飛機(jī)和磁懸浮列車，人們對(duì)其速度將不會(huì)完全滿意，還將期待更高速度。這就是夢(mèng)想，夢(mèng)想在推動(dòng)人類科技發(fā)展過(guò)程中功不可沒。速度夢(mèng)，仍將是中國(guó)夢(mèng)和世界夢(mèng)的重要內(nèi)容。更應(yīng)該看到，今天的交通運(yùn)輸文明伴隨著嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)困惑，它正消耗著大量資源，破壞著環(huán)境，制造著污染，威脅著生命安全。交通運(yùn)輸已經(jīng)是石化燃料最大的消費(fèi)行業(yè)，在碳排放和溫室氣體排放總量中占很大比重；汽車是全球最大的傷亡制造者，全世界每年超過(guò)50 萬(wàn)人在汽車車禍中喪生。

因此，真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.chvacuum.com/)認(rèn)為必須尋找出路，用科學(xué)智慧探索交通困境解決之道。技術(shù)分析與科學(xué)研究表明，真空管道高速磁浮交通具有獨(dú)特的優(yōu)良性能，可望從根本上解決交通運(yùn)輸所面臨的一系列問(wèn)題。

1.1、困境之一：人類期待更高旅行速度

自然生物群落與生俱來(lái)的遷徙旅行方式有兩種，一是利用肢體行走和奔跑，二是利用翅膀飛翔。人類作為大自然的精靈，最大的遺憾是沒有翅膀，不能飛翔。有史以來(lái)，飛翔夢(mèng)作為人類最強(qiáng)烈的愿望之一，始終在期待、追求和探索著。直到1903 年萊特兄弟發(fā)明飛機(jī)，人類終于憑借自身的智慧利用工具飛翔起來(lái)。

飛翔夢(mèng)本質(zhì)上是對(duì)快速旅行、無(wú)障礙穿越和高效位移的期待，在這一期待歷程中，人類最先學(xué)會(huì)了騎行(騎牛、騎馬等)，而后發(fā)明了滾輪和車子，創(chuàng)造了舟船。隨著近代工業(yè)革命的發(fā)展，人力車船被速度和效率更高的機(jī)動(dòng)車船所取代。

在漫長(zhǎng)的騎行時(shí)代，中華民族不僅構(gòu)想了會(huì)飛的龍，且在現(xiàn)實(shí)世界中苦苦尋覓能日行千里之馬?；疖噭倓偘l(fā)明時(shí)，蒸汽機(jī)牽引的火車，其速度甚至比不上騎馬。憑借原理性速度潛力，隨后有了內(nèi)燃機(jī)、電力機(jī)車、動(dòng)車組、磁懸浮，速度記錄不斷被更新，從每小時(shí)幾十公里到今天超過(guò)500km/h。汽車發(fā)展則從普通公路到高速公路，再到方程式賽車，速度也越來(lái)越快。顯然，人類對(duì)速度的渴望從來(lái)沒有停止過(guò)。

然而，在交通工具已經(jīng)現(xiàn)代化的今天，旅行速度是不是已經(jīng)足夠快了?是不是達(dá)到令人滿意的程度?是不是已經(jīng)能夠滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要?這些關(guān)于旅行速度的問(wèn)題，需要重新予以審視和評(píng)估。高速公路上，司機(jī)由于長(zhǎng)時(shí)間疲勞駕駛事故頻發(fā)；兩千公里的高鐵旅行，一般需要8小時(shí)，乘坐者無(wú)不感到困倦；上萬(wàn)公里的洲際旅行，飛機(jī)尚需十多個(gè)小時(shí)的空中飛行。凡有上述駕駛或乘坐經(jīng)歷者，對(duì)今天的汽車、火車、飛機(jī)的速度常有不滿。從經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的角度看，今天的交通速度已經(jīng)成為制約因素。跟高度發(fā)達(dá)的信息技術(shù)相比，交通速度明顯滯后。因此，必須發(fā)展更快速的交通模式。

1.2、困境之二：交通運(yùn)輸是耗能最高的行業(yè)

交通運(yùn)輸業(yè)是資源占用型和能源消耗型行業(yè)，隨著我國(guó)客貨運(yùn)輸量的逐年攀升，交通運(yùn)輸業(yè)的能耗也逐年上升。2005 年，全國(guó)能源消費(fèi)總量235997 萬(wàn)tce(折算噸標(biāo)準(zhǔn)煤)，石油消費(fèi)總量3.25 億噸，其中交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)及郵政業(yè)能源消費(fèi)為16672 萬(wàn)tec，石油消費(fèi)1.07 億噸，分別占比7.06%、29.84%。2011 年全國(guó)能源消費(fèi)總量為348002 萬(wàn)tce，石油消費(fèi)總量4.4 億噸，其中交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)和郵政業(yè)能源消費(fèi)量為28536 萬(wàn)tce，石油消費(fèi)1.6 億噸[1]，分別占比8.2%、36.4%。2009 年，全世界原油產(chǎn)量399448 萬(wàn)噸，當(dāng)年航空業(yè)消耗油料14290 萬(wàn)噸，占比3.58%；該年中國(guó)原油供應(yīng)總量18962 萬(wàn)噸，航空業(yè)消耗油料271 萬(wàn)噸，占比1.43%。2009 年全世界海上運(yùn)輸消耗油料18586 萬(wàn)噸，占比4.65%；其中中國(guó)海運(yùn)業(yè)消耗油料964 萬(wàn)噸，占比5.08%。

2010 年，我國(guó)電氣化鐵路總里程3.5 萬(wàn)公里，消耗電力486.34 億kWh，占當(dāng)年我國(guó)電力供應(yīng)總量的1.16%。2014 年，隨著廈深鐵路、西寶高鐵、柳南客專、衡柳鐵路、渝利鐵路等開通運(yùn)營(yíng)，我國(guó)鐵路總里程超過(guò)10 萬(wàn)公里，電氣化鐵路總里程已突破6 萬(wàn)公里，其中我國(guó)高速鐵路超過(guò)1 萬(wàn)公里，居世界首位。電氣化鐵路已經(jīng)超過(guò)鐵路總里程的一半，而蒸汽機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車的當(dāng)量能耗高于電力機(jī)車，如果全部鐵路(10 萬(wàn)km)都折算為電力機(jī)車當(dāng)量計(jì)算，則我國(guó)目前鐵路能耗至少為每年1390 億kWh，接近全國(guó)電力供應(yīng)總量的3%。

公安部交通管理局公開資料顯示，截至2012年6 月底，全國(guó)機(jī)動(dòng)車總保有量達(dá)2.33 億輛。其中，汽車1.14 億輛，摩托車1.03 億輛。另?yè)?jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局和海關(guān)總署數(shù)據(jù)顯示，2012 年，中國(guó)的石油總消耗為4.9 億噸，其中國(guó)內(nèi)累計(jì)生產(chǎn)原油為2.07 億噸，累計(jì)進(jìn)口原油2.71 億噸。我國(guó)汽車行業(yè)對(duì)石油的消耗量已經(jīng)高達(dá)全社會(huì)總消耗量的1/3 以上，是石油產(chǎn)品直接消耗量最高的行業(yè)。

1.3、困境之三：載運(yùn)工具已是最嚴(yán)重的環(huán)境污染源

1.3.1、大氣污染

溫室氣體效應(yīng)、全球氣候變暖和碳排放導(dǎo)致大氣環(huán)境日益惡化，嚴(yán)重破壞著地球家園。尤其是作為發(fā)展中國(guó)家的中國(guó)，城市藍(lán)天已經(jīng)成為奢侈品，霧霾天則更為常態(tài)。其中汽車和飛機(jī)是主要的大氣污染源之一。

根據(jù)全國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)公報(bào)(2002-2012)[3]和國(guó)家統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站資料，整理可得我國(guó)歷年來(lái)全國(guó)廢氣中氮氧化物排放總量、煙(粉)塵排放總量與機(jī)動(dòng)車排放量，以及機(jī)動(dòng)車一氧化碳排放量如表1 所示。

表1 中國(guó)廢氣排放總量與機(jī)動(dòng)車排放量

2004 年，中國(guó)全部交通運(yùn)輸業(yè)二氧化碳排放量約為17641.7 萬(wàn)噸，占全國(guó)二氧化碳排放量的6.6%，占全國(guó)二氧化碳當(dāng)量折合總排放水平的4.82%。2005 年全國(guó)能源消費(fèi)總量為223319 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)和郵政業(yè)的能源消費(fèi)量為16672 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。按照等比原則估算，2005年我國(guó)二氧化碳排放量約為48.5 億噸，則交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)和郵政業(yè)二氧化碳排放量約為4.9 億噸，占全國(guó)二氧化碳排放量的10.1%。

2013 年我國(guó)能源消費(fèi)總量為375000 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)和郵政業(yè)能源消費(fèi)量為31525 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。按等比原則估算，2013 年交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)和郵政業(yè)二氧化碳排放量約為9.3億噸，占全國(guó)二氧化碳排放量的8.4%。交通運(yùn)輸業(yè)除排放二氧化碳外， 還排放其他碳氧化物(CO)和氮氧化物(NO)，以及碳?xì)浠衔?HC)和微粒物(PT)等。

2009 年中國(guó)民航飛機(jī)二氧化碳排放量4144萬(wàn)噸，排放強(qiáng)度0.96 kg/ 換算噸公里，占整個(gè)交通運(yùn)輸倉(cāng)儲(chǔ)和郵政行業(yè)二氧化碳排放量的6.6%，占全國(guó)石化燃料燃燒二氧化碳排放量的0.25%。

1.3.2、噪聲污染

除了大氣污染，汽車、火車和飛機(jī)噪聲無(wú)處不在，幾乎無(wú)人能幸免噪聲困擾。在距高速公路主車道5m 處，汽車噪聲一般在75 分貝水平。隨著高速列車的普及運(yùn)營(yíng)，空氣動(dòng)力噪聲將成為主要的鐵路噪聲，傳統(tǒng)的隔聲方法如聲屏障將不起作用。

研究者在某小區(qū)進(jìn)行鐵路噪聲測(cè)試，在一條水平線上共取3 個(gè)點(diǎn)，分別選取小區(qū)內(nèi)離鐵路距離最近的院墻邊上(約離火車道90m，1 號(hào)點(diǎn)位)；離院墻水平距離30m (約離火車道120m，2 號(hào)點(diǎn)位)；離院墻水平距離60m(約離火車道150m，3號(hào)點(diǎn)位)，測(cè)量時(shí)距地面高度為1.2 米。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)，無(wú)火車過(guò)境時(shí)，小區(qū)噪聲源處于正常狀態(tài)。3 號(hào)點(diǎn)位離火車道最遠(yuǎn)但噪聲大于1、2 號(hào)點(diǎn)位，原因是3 號(hào)點(diǎn)位離小區(qū)大門口公路最近，其過(guò)境汽車居多。當(dāng)火車過(guò)境時(shí)，對(duì)小區(qū)居民的影響均超過(guò)規(guī)定值70 dB。當(dāng)火車?guó)Q笛時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)正常值，給小區(qū)居民帶來(lái)很大噪音污染，使人煩躁不安、易于疲勞、工作效率降低，影響人們正常的工作和休息，在生理上和心理上造成一定傷害。

現(xiàn)代飛機(jī)噪聲對(duì)人類社會(huì)的危害已經(jīng)成為世界性的難題。飛機(jī)噪聲源主要為動(dòng)裝置噪聲和氣動(dòng)噪聲。飛機(jī)噪聲危害涉及對(duì)艙內(nèi)和艙外的影響，對(duì)艙外噪聲影響直接涉及對(duì)航線沿線、對(duì)機(jī)場(chǎng)周邊的影響，尤其在起飛和降落時(shí)影響最大。航班越密、飛機(jī)越大，噪聲影響也越大，噪音水平一般在90~110 分貝。軍用飛機(jī)噪聲影響更嚴(yán)重，一般噪聲水平在130 分貝。“協(xié)和”號(hào)超音速客機(jī)由于噪聲污染嚴(yán)重，被限制不得在大陸上空進(jìn)行超音速飛行。

1.4、困境之四：交通運(yùn)輸安全形勢(shì)異常嚴(yán)峻

汽車已經(jīng)成為嚴(yán)重威脅生命安全的殺手。2010 年，我國(guó)全國(guó)共接報(bào)道路交通事故3906164起，同比上升35.9%。其中，涉及人員傷亡的道路交通事故219521 起，造成65225 人死亡、254075人受傷，直接財(cái)產(chǎn)損失9.3 億元。2011 年，全國(guó)共接報(bào)道路交通事故210812 起，造成62387 人死亡、237421 人受傷。2012 年，全國(guó)共接報(bào)道路交通事故204196 起，造成59997 人死亡、224327 人受傷。2013 年，全國(guó)共接報(bào)道路交通事故198394起，造成58539 人死亡、213724 人受傷[8]。表2 顯示了近年來(lái)中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯等國(guó)家道路交通死亡狀況。

除了道路交通事故，鐵路和飛機(jī)事故也頻頻發(fā)生，甚至一個(gè)飛鳥都可能逼停高鐵和飛機(jī)。2010 年是全球空難高發(fā)的一年，28 起空難事故共造成828 人死亡。剛剛過(guò)去的2014 年，是航空史上又一黑暗年：3 月8 日， 馬來(lái)西亞航空MH370 失聯(lián)，載有239 人；7 月17 日，馬來(lái)西亞航空MH17 被擊落，298 人遇難；7 月23 日，臺(tái)灣復(fù)興航空GE222 迫降，48 人遇難；7 月24 日，阿爾及利亞航空AH5017 墜毀，116 人遇難；8 月10日，伊朗一客機(jī)墜毀，48 人遇難；12 月28 日，亞航客機(jī)墜海，機(jī)上載162 人遇難。

表2 部分國(guó)家道路交通死亡情況

載運(yùn)工具在行駛時(shí)受到阻力F 作用。

數(shù)，A 為迎風(fēng)面積，ρ 為空氣密度，v 為運(yùn)行速度。對(duì)于大氣層中運(yùn)行的汽車、高鐵列車和飛機(jī)，空氣密度ρ 為常數(shù)，一般ρ=1.225 kg/m3。而對(duì)于真空管道中行駛的磁懸浮車輛，空氣密度可以任意選取，其值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1.225 kg/m3。Fv 為傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)摩擦阻力和軸承滾動(dòng)阻力之和，汽車和高鐵列車Fv>0，飛機(jī)和真空管道磁懸浮列車Fv=0。

因此真空管道磁懸浮列車的運(yùn)行阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于汽車、高鐵列車和飛機(jī)的運(yùn)行阻力。對(duì)大眾化駕駛的汽車而言，由于以下因素制約，速度不可能很快：(1) 輪胎與地面的阻力較大；(2)在地面上行駛的車輛振動(dòng)很大，速度越高振動(dòng)越嚴(yán)重；(3) 氣動(dòng)阻力制約著汽車速度；(4)受駕駛員緊急制動(dòng)反應(yīng)速度限制，不允許汽車速度很高。真空管道交通不存在上述制約或者限制因素，速度可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于汽車。

高速鐵路由于受到輪軌關(guān)系制約和高速時(shí)大氣阻力限制，運(yùn)營(yíng)速度不宜超過(guò)400 km/h。磁懸浮列車雖然消除了機(jī)械摩擦，但空氣阻力隨速度平方而提高，即Fa~v2。日本山梨試驗(yàn)線超導(dǎo)磁懸浮車最高試驗(yàn)速度達(dá)到590 km/h，但到這一速度時(shí)由于克服空氣阻力所消耗的巨大能耗已經(jīng)使該車不具備現(xiàn)實(shí)運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)可行性。同時(shí)，氣動(dòng)噪聲和氣動(dòng)振動(dòng)也接近車輛機(jī)械性能極限，因此速度不能再提高。而真空管道交通把磁懸浮列車置于真空或低壓管道中，降低或消除了空氣阻力限制，速度可達(dá)到很高。

在對(duì)流層中飛行的飛機(jī)受到空氣阻力限制，速度不超過(guò)1000 km/h，對(duì)于在較高高度和較稀薄大氣層中飛行的超音速飛機(jī)，速度雖然可以達(dá)到2000 km/h 以上或者更高，但那時(shí)的氣動(dòng)噪聲和氣動(dòng)振動(dòng)很高，燃油消耗很高，因此不適合作為大規(guī)模運(yùn)輸手段推廣應(yīng)用，法國(guó)“協(xié)和”號(hào)超音速飛機(jī)在2003 年10 月退出市場(chǎng)即是明證。

因此，只有真空管道交通，突破了以上汽車、火車和飛機(jī)的各種制約因素，速度可以達(dá)到極高。初期速度600~1000 km/h，百分之一大氣壓的低壓環(huán)境即能滿足氣動(dòng)阻力很小的要求；第二階段1000~3000 km/h，千分之一大氣壓的低壓環(huán)境即可；第三階段3000~6000 km/h，管道中真空度在萬(wàn)分之一大氣壓水平即可，這時(shí)全球旅行基本上都可以在3 小時(shí)內(nèi)完成；第四階段6000~10000 km/h，所需真空度要求低于萬(wàn)分之一大氣壓，那時(shí)，往全球任何地方的旅行都可在2 小時(shí)內(nèi)完成；第五階段，研制速度超過(guò)10000 km/h 的真空管道交通技術(shù)，創(chuàng)造人類地面旅行的最高速度，實(shí)現(xiàn)地面的太空旅行。顯然，只有真空管道交通，才是人類實(shí)現(xiàn)地面超高速旅行的唯一有效途徑。

載運(yùn)工具運(yùn)行時(shí)所需的動(dòng)力消耗Q 由兩部分組成，

加速度一定時(shí)，由于汽車會(huì)頻繁加速、減速，如按真空管道交通最短旅行里程1000 km 考慮，在此距離內(nèi)真空管道交通只需要一次加速，而汽車旅行1000 km 現(xiàn)實(shí)情況下至少需要100 次以上加速，旅行距離越長(zhǎng)，汽車的加速次數(shù)越多，而真空管道交通通常只需要一次加速過(guò)程，因此，用于加速的能量消耗，真空管道交通將小于汽車的1/100。由于沒有滾動(dòng)摩擦阻力和氣動(dòng)阻力，在速度大于200 km/h 時(shí)，真空管道交通磁浮車輛維持勻速行駛的能耗將小于汽車對(duì)應(yīng)能耗的1/100?？紤]到真空管道交通在初次運(yùn)行時(shí)要抽真空，這一過(guò)程需要消耗能量，但真空環(huán)境是可以長(zhǎng)期保持的，抽真空能耗是一次性的，那么認(rèn)為真空管道交通總能耗低于汽車總能耗的1/50 是具有可信度的。

飛機(jī)飛行過(guò)程和真空管道磁浮車輛勻速運(yùn)行時(shí)都只受到空氣阻力Fa 作用，F(xiàn)a= CdAρv22，能耗Q 正比于Fa，而Fa 正比于空氣密度ρ，于是Q 正比于ρ，記為Q~ρ。在空氣阻力系數(shù)Cd、迎風(fēng)面積A 和運(yùn)行速度v 一定的情況下，能耗只跟空氣密度ρ 成正比。根據(jù)已有的研究結(jié)論，真空管道交通管道內(nèi)真空度應(yīng)該高于1/100atm (atm 為大氣壓?jiǎn)挝唬?/100atm 即1/100 大氣壓)， 即小于1013Pa。因此真空管道交通磁浮車輛運(yùn)行能耗將小于飛機(jī)飛行能耗的1/100。

由于同時(shí)消除了機(jī)械阻力和空氣阻力，真空管道交通中車輛運(yùn)行所需能耗極低，能量主要消耗在車輛加速和減速階段，同時(shí)為克服殘留的氣動(dòng)阻力也消耗一小部分能量。在綜合效果最優(yōu)化的情況下，真空管道交通單位當(dāng)量能耗將遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于火車、汽車和飛機(jī)。

真空管道交通的一項(xiàng)特有能耗是，對(duì)管道內(nèi)抽真空和維持真空需要消耗電力。抽真空時(shí)的動(dòng)力消耗水平大致為，按泵站間隔2km，有效抽速1000L/s，管道直徑4m，運(yùn)營(yíng)真空度百分之一大氣壓，則需抽氣時(shí)間約1928 分鐘。因?yàn)槌闅鈺r(shí)間跟管道容積成正比，當(dāng)管道內(nèi)直徑為2m 時(shí)，則需抽氣時(shí)間約為482 分鐘。如果每天、每周花費(fèi)這么長(zhǎng)時(shí)間抽真空一次，真空管道交通則不具備小能耗優(yōu)勢(shì)。實(shí)際上，現(xiàn)有的技術(shù)水平已經(jīng)能夠做到長(zhǎng)期的真空保持，載人宇宙飛船在高于10-7Pa的真空環(huán)境中運(yùn)行，飛船殼體的氣密性能夠長(zhǎng)期保證。我們?nèi)粘Ｊ褂玫呐?、保溫杯的真空度大致?00~1Pa 水平，與真空管道交通所需的真空度相當(dāng)，而暖水瓶、保溫杯在不損壞的情況下，保溫效果，即真空度，可以得到長(zhǎng)期保證。因此，現(xiàn)有技術(shù)能夠保證真空管道交通的真空環(huán)境長(zhǎng)期保持。這意味著真空管道系統(tǒng)抽真空的單位能耗很小。

人造衛(wèi)星、宇宙飛船，在無(wú)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力和不消耗能量的情況下，可以飛行幾十年，這得益于它所運(yùn)行的無(wú)阻力環(huán)境。類似地，真空管道交通車輛在無(wú)阻力環(huán)境中運(yùn)行，其能耗將極其小。因此，交通運(yùn)輸和旅行并不一定要消耗大量能源，只要轉(zhuǎn)變思想和技術(shù)路線，完全可能找到極低能耗的運(yùn)行方式。真空管道交通將以最低的能量消耗，實(shí)現(xiàn)超高速的地面運(yùn)輸與旅行。從這種意義上來(lái)看，真空———亦可視為一種能源，而且是一種完全清潔和低成本的自然能源寶庫(kù)，只要應(yīng)用得當(dāng)，可為人類節(jié)省大量石化能源。

載運(yùn)工具廢氣排放量P 與能耗成正比，即P~Q。根據(jù)上述分析，真空管道交通單位能源消耗將小于飛機(jī)能耗的1/100，小于汽車單位能耗的1/50，那么，真空管道交通的有害氣體排放將分別小于飛機(jī)能耗的1/100、小于汽車能耗的1/50。真空管道交通中行駛的磁懸浮車輛采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，只消耗少量電力，不消耗任何石化燃料，因此實(shí)際上不會(huì)像汽車、飛機(jī)、內(nèi)燃機(jī)車那樣排放二氧化碳(CO2)、其他碳氧化物(CO)、氮氧化物(NO)、碳?xì)浠衔?HC)和微粒物(PT)等。除了在抽真空過(guò)程中向大氣中排放來(lái)自管道中的殘余氣體外，運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)向管道外排放任何物質(zhì)，所以，真空管道交通是一種接近零排放、零污染的清潔運(yùn)輸方式。

由于具有高速、低成本、較高安全性和低碳排放等特性，真空管道交通在未來(lái)可望替代50%以上由汽車、火車和飛機(jī)所完成的客貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量，這意味著隨著真空管道交通的應(yīng)用與普及，可減少由交通運(yùn)輸活動(dòng)所產(chǎn)生的碳排放之一半，一個(gè)低碳排放社會(huì)和沒有霧霾的天空因真空管道交通而可期待。

除了因燃料燃燒產(chǎn)生廢氣，火車、汽車中的駕乘人員還會(huì)向車外拋灑廢棄物，造成沿線環(huán)境污染，而真空管道列車在完全封閉的管道中行駛，不存在對(duì)沿線的拋灑污染；車輛是密封空間，不會(huì)向管道內(nèi)排放廢物?；疖?、飛機(jī)，以及部分長(zhǎng)途大巴，因旅行時(shí)間長(zhǎng)，上面都設(shè)有廁所，導(dǎo)致車上或機(jī)內(nèi)環(huán)境惡化、產(chǎn)生異味。真空管道交通的基本設(shè)計(jì)理念是，3 小時(shí)內(nèi)到達(dá)全球任何地方，在初期速度較低時(shí)，只開行“短途列車”(距離小于2000 km)， 當(dāng)?shù)诙A段速度超過(guò)2000 km/h時(shí)，開行“中長(zhǎng)距離列車”(距離2000~5000 km)，速度超過(guò)6000 km/h 后，再開行“長(zhǎng)距離洲際列車”(距離大于5000 km)。因此真空管道車輛中可不設(shè)衛(wèi)生間，車內(nèi)廁便污染問(wèn)題則不存在。

飛機(jī)在空中飛行，具有很多不安全因素。由于沒有約束性保護(hù)，一旦失事，直接從高空墮落地面，往往都是機(jī)毀人亡，乘員幸存概率很低；而真空管道交通是一種地面旅行工具，不存在墮落風(fēng)險(xiǎn)。飛機(jī)在起飛、降落和飛行過(guò)程中對(duì)氣候因素十分脆弱，大霧天和遇到大雨雪都無(wú)法起降，在飛行過(guò)程中還受到雷擊、電擊可能；而真空管道交通不受任何天氣條件影響，不會(huì)因刮風(fēng)、下雨和有霧而受到絲毫影響，行駛在管道內(nèi)的車輛任何時(shí)候都不會(huì)遇到雷擊、電擊。飛機(jī)容易成為犯罪分子和恐怖活動(dòng)劫持的目標(biāo)，因?yàn)轱w機(jī)容易劫持，而且劫持后容易實(shí)現(xiàn)犯罪目的，可以控制和開往他們所想去的任意地方；真空管道交通車輛在固定線路上自動(dòng)控制行駛，對(duì)恐怖分子來(lái)說(shuō)無(wú)劫持的必要和價(jià)值，實(shí)際上也不可能像飛機(jī)那樣被劫持。用要素分析法可以看到，飛機(jī)是很不安全的載運(yùn)工具，而以旅客周轉(zhuǎn)量為基礎(chǔ)的飛機(jī)失事統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，飛機(jī)是最安全的交通工具，這是因?yàn)轱w機(jī)所體現(xiàn)的是“在最嚴(yán)格的安全保障下的安全”。問(wèn)題很清楚，如果沒有嚴(yán)格的安全措施，飛機(jī)本質(zhì)上最不安全。飛鳥可以撞擊飛機(jī)、撞擊高鐵，絕無(wú)可能撞擊在密閉管道中行駛的真空管道交通車輛，行駛中的真空管道車輛不會(huì)受到任何來(lái)自外部物體的沖擊。汽車由人駕駛，沒有固定的軌道，其隨意性和無(wú)約束性使得汽車成為傷亡事故最嚴(yán)重的交通工具；真空管道交通車輛自動(dòng)控制運(yùn)行，不僅有軌道約束，還有管道形成全方位約束和保護(hù)，因此要素安全性比汽車高得多。

機(jī)械失靈和機(jī)械故障皆因振動(dòng)而引起，除了線路不平順引起的顛簸振動(dòng)，汽車、火車和飛機(jī)最主要的還是氣動(dòng)振動(dòng)。在太空真空環(huán)境中飛行的人造衛(wèi)星、宇宙飛船，由于不存在氣動(dòng)振動(dòng)，所以幾乎從來(lái)不發(fā)生機(jī)械故障，因此可以安全飛行幾十年。真空管道交通車輛運(yùn)行時(shí)不受氣動(dòng)振動(dòng)影響或者這種影響很小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于施加在汽車、火車和飛機(jī)之上的氣動(dòng)振動(dòng)，因此，發(fā)生故障的概率將遠(yuǎn)小于汽車、火車和飛機(jī)。

綜上所述，交通問(wèn)題已經(jīng)成為人類面臨的最嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。汽車、火車、飛機(jī)和輪船是現(xiàn)代文明的標(biāo)志，同時(shí)也是能源消耗、大氣污染、噪聲污染、海洋污染、碳排放和傷亡事故的最主要制造者。全世界都在努力，但對(duì)這些交通問(wèn)題的治理效果不佳。伴隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，發(fā)展中國(guó)家的交通困境更為嚴(yán)重。如何才能從根本上全面解決上述問(wèn)題，讓人類走出當(dāng)前的交通困境?

通過(guò)本文的分析，可以得出結(jié)論，只有建設(shè)真空管道交通，讓磁懸浮列車在抽成真空的管道中行駛，才能實(shí)現(xiàn)超高速的“地面太空旅行”，才能把交通能耗降到最低，才能實(shí)質(zhì)性地減少污染、消除噪聲、實(shí)現(xiàn)零排放，并以全方位約束和高度有序的特性降低交通傷亡率。

對(duì)真空管道交通最大的質(zhì)疑是，建設(shè)成本是否會(huì)極高?對(duì)這一問(wèn)題的回答，我們首先應(yīng)該明白，高技術(shù)并不一定意味著高成本?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展史表明，情況往往相反，有發(fā)展前景的高技術(shù)都具有降低社會(huì)綜合成本和提高社會(huì)綜合效率的特性。由于高度自動(dòng)化和高度集成化，在同等載運(yùn)能力前提下，真空管道交通的管道斷面可以很小，以致建設(shè)成本將不會(huì)比高速鐵路和高速公路高很多。這類似于集成電路成本低于晶體管，芯片成本低于電路板，程控交換機(jī)成本低于布線邏輯控制交換機(jī)。因此，真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.chvacuum.com/)認(rèn)為真空管道高速磁浮交通將是人類擺脫交通困境的最有效途徑。