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未来城市和城际交通让城市更安全

时间:2010-06-21 08:52 来源:世博网 作者:城际
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  钱七虎,解放军理工大学教授、中国工程院院士。

  各位嘉宾、各位代表,下午好!我讲的题目是“未来的城市交通和城际交通让城市更安全”。刚才有的嘉宾已经讲到了交通的问题,我是从单一的交通的角度,来讲城市安全,这里我再一次引出斯蒂格利茨的预言,就是说世界高度重视中国的城市化问题。城市化的影响是多方面的,其中一个影响是交通引起的影响。这里我讲的城市安全,是多方位的,不光是直接的人的安全,就象我们讲的国家安全,领土的安全、领海的安全、能源的安全、信息的安全、粮食的安全都是国家安全的方面,我们城市安全也是多方位的,所以需要多视角地研究。下面我单独从交通的角度来研究城市安全问题。

  我们讲现代的交通,给城市化带来了很多问题,我想交通的问题引出了几方面的城市安全问题,其中之一是土地的安全问题。中国的城市化速度达到了世界第一,按照联合国的数据,今年我们城市化的水平是47%。速度这么快,下面就要引发问题了。首先是土地的安全——城市安全的土地安全问题。我们将来有15亿或者16亿人要吃饭,今天早上袁隆平院士讲到了杂交水稻,但是好的水稻也需要土地来种啊。耕地最少是多少?我们国家的红线是18亿亩,国务院一直宣称18亿亩红线,现在我们耕地是多少呢?按照2007年的统计,我们的耕地已经离开这个红线不远了,18.26亿亩,剩下2600万亩。我们知道城市化这么快,每一个进入城市的人,按照联合国组织的统计,需要住房,需要道路,需要公共建筑,需要休闲等,需要200到300平方米。那么按照这样的算法,一年需要520万亩的土地,我们总共的剩余量是2600万亩,这样的话,也就是五年就用完了,到时候地面道路无地可建了。这是一个困境。

  全中国现在都感觉到了交通拥堵。曾经有研究交通的专家说,就像爱情是文学永恒的主题一样,交通拥堵问题的解决是城市建设永恒的主题,也就是说拥堵问题是非常突出的。现在世界上每年交通事故造成120万人死亡,这是交通部的数据和世界银行的数据,而交通造成的经济损失,全球是9000亿美元,美国是500亿美元。此外是交通拥堵的感觉,美国在上下班高峰的时候,没有一个城市不存在道路拥堵,而根据《中国青年报》调查中心的调查,中国城市人口中有79.3%的人说感觉到拥堵,有33%的人感觉到非常堵。那么怎么样来解决交通拥堵的问题呢?这是一个挑战。

  下一个安全是能源的安全。现在我们的交通主要是利用燃料,汽车、喷气式客机都需要大量的燃料,需要能源,大家知道国际石油价格已经从30美元涨到现在的80美元左右,那么交通是石油的消耗大户,石油需求不断上升,涨价的原因是供不应求。按照美国能源部的说法,现在石油价格大幅上涨,将来是急剧上涨,这也从侧面说明石油快要消耗完。

  交通是温室效应和污染气体的大户,飞机、火车、汽车大量消耗燃料,产生二氧化碳,这是温室效应气体,产生的一氧化氮和氧化氮则是污染空气的主要原因,是排放源。这里有一个数据,由于温室效应,全球气候变暖,上个世纪温度上升0.5度,全球的雪域面积减少了10%。到了21世纪,排放的温室气体更是大量增加,科学家预计,如果按照这种程度排放下去,本世纪地球温度要上升7度。上个世纪上升0.5度是减少了10%雪域,那么如果是上升7度的话,海平面就要上升1米,这是不得了的事。各国首脑非常着急,大家讨论了几次,但是没有很好的周全的对策,所以一定要减少温室气体,其中责任也落到了交通的问题上。

  说到空气,一个是温室效应,另外就是污染。刚才讲了一氧化氮、氧化氮都是空气污染,每天还有汽车、飞机排放的碳粒子,其中交通每年排放的碳粒子是7.45亿吨,而喷气式客机排放污染特别严重,因为它在高空飞行,所以碳粒子保留时间更长,后果更严重。还有其他的污染,比如地面交通、高架交通、噪声、振动等,这是环境安全的困境。

  还有公共安全的困境,我们目前的交通工具已经是恐怖分子利用来作为恐怖袭击的工具,我们的飞机、汽车上面有汽油,恐怖分子可以把炸药放在汽车、飞机上作为汽车、飞机炸弹,比如当年的911事件。另外我们看到,现在的交通非常脆弱,前年的冰雪灾害和今年的火山灰都可以造成大面积的交通停运、交通中断,这样的交通困境必须要解决。

  那么刚才讲了困境,讲了挑战,我们该怎么办呢?不是没有办法的,现在世界各国都在研究。那么办法在哪里?在科技创新,就是科技创新引导未来交通。我今天介绍的未来交通,就是针对上述困境。未来的交通是资源节约型的,少占地甚至不占地,不占地面的土地;是低能耗的,环境友好型的,它是绿色的、低碳的,甚至是无碳的。绿色和低碳是两个概念,低碳讲的是二氧化碳,就是温室效应气体,叫低碳的;绿色是无污染,就是不要一氧化氮、氧化氮,就是污染空气的有毒气体。这是两个概念。未来交通要转入地下,现在各国都在研究这个方案,特别是城市交通,也包括城际交通。电力驱动就可以不污染空气,但是电还得要用燃料来燃烧出来,这个问题怎么解决?要摈弃燃料的驱动。下面我具体介绍一下未来城市交通和城际交通。

  城市交通、客运交通将以地下轨道交通为主,当前来讲,是以地下轨道交通为主,也就是说我们现在的地铁。那么长远的未来,世界一些有远见的专家提出来,未来城市的客运交通,应该是中低速的地下磁悬浮系统。为什么呢?是因为低能耗。我们知道交通的动力、能源是消耗在克服阻力上,阻力来自两个方面,一个是空气的阻力,一个是地面的阻力。如果是低速磁悬浮系统,那就没有轮子的阻力了,没有轨道的阻力,从而消除了阻力的一大原因,所以它的能耗必然大大地低于现在的地铁交通。

  根据研究,人均国民生产总值3000美元以上时小汽车进入家庭,中国正在经历这个过程,所以我们各个城市的小汽车拥有量正在大量增加。那么未来交通怎么解决上述困境呢?将来要建地下高速路。地下高速路与地面高速路的区别在于:第一,不占用地面土地;第二,减少污染。地面的汽车、高架路的汽车,它的尾气是无法捕获的,现在尾气成为城市空气污染的第一原因,那么封闭的地下隧道里面,它的污染空气、烟尘可以通过静电排除,氧化氮可以通过高科技的手段用催化的手段解决。所以世界各国都在研究地下高速路系统,在法国巴黎,地下快速路建成以后,比原来的一氧化氮浓度降低16%,而且增加两个绿地,原来是高架地,现在是林荫大道,景观大大增加。

  解决了客运交通,又如何解决未来的货运交通呢?一种是运输废物,这个世界已经有过案例了。在中国,比如说广州的大学城,运垃圾都是地下的,上海的世博园的垃圾都是地下的管道气洞来运送,不占用地面,脏乱差感觉不到。

  关于物流系统,大家知道火车运货编组站,把货放到编组站编成一个一个站往外运。它就是在城市外建设物流园区,城外来的货通过物流园区编组,经过地下管道,用自动导向车牵引,自动化地、程序控制地送到城市的各个终端;反过来城市的产成品,也经过物流系统发到园区,然后发到其他城市。这么一个系统,突出了它的环境效应。我们来设想一下,如果建成了地下物流系统,那么城市里就没有卡车了,没有卡车了,拥堵问题就好解决了。世界经济合作组织统计说,在发达国家,城市的货运占到城市交通阻碍的10%到15%,货运交通污染的贡献要达到40%到60%,也就是大部分的卡车污染更厉害,而我们比发达国家的货运比例更大。那么建成地下物流系统环境会怎么样呢?这里有一个研究报告,日本东京准备建设300公里的地下物流系统,建成以后,东京的一氧化氮、二氧化碳分别减少10到18%,能耗减少18%,货运速度提高24%。

  现在来讲未来的城际交通,未来的城际交通是地下高速磁悬浮交通。城际交通和城内交通不一样,因为城内交通是一个站、一个站紧邻的,不需要高速,城际交通需要高速,高速会产生很多问题。刚才我们讲汽车或者火车,它的能量是消耗在克服阻力上,磁悬浮轨道是没有摩擦了,但是空气阻力在高速情况下非常大。我们大家知道,飞机飞到很高,一万多米的高空,为什么呢?因为那里空气稀薄,它的阻力非常小。我们如果把高空或者太空的环境搬到地下来,阻力就没有了,就能高速了。因此有关研究报告称将来地下的磁悬浮比飞机还快,将来速度地下高速磁悬浮是1000公里/小时,而目前飞机的时速是800公里。将来的地下高速磁悬浮将是在真空的管道里面,实现超高速、低耗能,没有轨道,没有摩擦,又很少阻力,所以它可以很快,没有噪声,又没有污染。全部地下自建,直接连接,形成畅通无阻的地下交通。

  未来的城际交通可以设想,第一是城内交通,下面是区域交通,然后是国家级交通,然后这几个级之间相互联系。它的优点在于城市更安全了。第一,不占用地面土地,消除了土地安全的威胁;第二是清洁,电力驱动不产生温室气体,不污染空气,电力可以通过新能源产生。我提一个新的能源,现在大家不太熟悉的能源,叫深层干热岩发电,就是从用地热发电。另外因为直线距离,没有交叉,因此非常高速,也不会受到气候条件的干扰。

  下面我讲结论,地下高速和低中速磁悬浮交通是一个节地、节能、低碳、低污染、抗灾安全的资源节约型和环境友好型的未来交通运输方式,是建设投资很大、运行成本较低的客、货两用的交通方式,将引起全球的交通运输的革命。它的实行将会促进温室效应的解决,为控制全球气候变化和保障城市的广义安全做出重要贡献。谢谢大家。

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编辑: phpcms
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