真空管道運輸在未來綜合運輸體系中的角色與定位
真空管道運輸系統(tǒng)的建成以及在全球的普及與應(yīng)用，將是繼火車、汽車、飛機和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，也將給全球經(jīng)濟與社會生活方式帶來全新的變化。那么，真空管道運輸實現(xiàn)以后，在未來綜合運輸體系中扮演什么樣的角色，有什么樣的定位，跟現(xiàn)有的幾種交通運輸模式是競爭、替代，還是互補的關(guān)系?本文從現(xiàn)有的五種交通運輸方式的特征和發(fā)展出發(fā)，就上述問題進行分析論證，并得出一些初步結(jié)論。文章認(rèn)為，真空管道運輸會給現(xiàn)有的水運、鐵路、公路、航空運輸業(yè)帶來一定的競爭壓力，分流較大比重客源或貨源。真空管道運輸是對現(xiàn)有運輸方式的補充，雖然在部分功能上會發(fā)生替代，如航空業(yè)的國際快遞職責(zé)，以及由飛機、火車和汽車完成的長途旅行等，會轉(zhuǎn)向真空管道運輸，但是，真空管道運輸不會取代鐵路、公路、航空等運輸方式。從屬性來看，真空管道運輸是鐵路運輸和管道運輸?shù)慕Y(jié)合體。
1、引言
真空管道運輸是一種極具潛力的運輸方式，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、鐵路、公路、航空等運輸方式都更具有優(yōu)越性和發(fā)展前景。從技術(shù)上來看，實現(xiàn)真空管道運輸系統(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)都是今天我們的時代所擁有的。真空管道運輸系統(tǒng)的建成以及在全球的普及與應(yīng)用，將是繼火車、汽車、飛機和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，也將給全球經(jīng)濟與社會生活方式帶來全新的變化。
那么，真空管道運輸實現(xiàn)以后，在未來綜合運輸體系中將扮演什么樣的角色，有什么樣的定位，跟現(xiàn)有的幾種交通運輸模式是競爭、替代，還是互補的關(guān)系?本文對現(xiàn)有水運、鐵路、公路、航空、管道運輸?shù)任宸N運輸方式的歷史作了簡單的回顧，對未來發(fā)展趨勢進行分析推斷，從而就上述問題進行分析論證，并得出一些初步結(jié)論。
2、五種運輸方式的歷史、現(xiàn)狀與未來發(fā)展
2.1、水上運輸
水上運輸具有十分悠久的歷史，在鐵路、公路、航空和管道運輸出現(xiàn)以前，船舶是完成長距離客貨轉(zhuǎn)運任務(wù)的主要運輸手段。那時，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)代意義上的運輸工具，不屬于我們所討論的五大運輸方式之列。1405~1433 年，中國古代航海家鄭和率領(lǐng)規(guī)模龐大的船隊七下西洋，從亞歐大陸的東端航行到西端，每次出使船隊都在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力的人力帆船。直到 20 世紀(jì)初飛機出現(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)于船舶運輸未來的發(fā)展，我們必須注意到以下幾個現(xiàn)象：
(1)輪船行駛時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、飛機相比，其技術(shù)特點決定了輪船只能是最慢的交通工具。
(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，在以后的幾十年內(nèi)，還將會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，這是一個容易引起爭議的話題。一種觀點是，船越大，運輸效率越高。另一種觀點是，有必要謹(jǐn)慎對待散貨船和集裝箱船的大型化，因為船舶越大，集貨和卸貨所需的時間越長，這跟未來物流所期望的高速、高效、即時化是相悖的。
(4)至于客輪，作為旅行工具的功能已經(jīng)退出歷史舞臺，但作為游輪的功能已經(jīng)展現(xiàn)出獨特的魅力。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、會議間、娛樂廳、電影院、游泳池和運動場等，直至發(fā)展成海洋上的移動社區(qū)或城市。
2.2、鐵路運輸
鐵路是一種適宜于擔(dān)負(fù)遠(yuǎn)距離大宗客、貨運輸?shù)年懮线\輸手段。1814 年英國人喬治·斯蒂芬森制造出世界上第一臺蒸汽機車。之后，火車的歷史就主要轉(zhuǎn)變成了鐵路擴張的歷史。19 世紀(jì)下半葉，歐洲、俄羅斯、美國進入了“鐵路時代”。尤其是美國，相繼修建了五條橫貫大陸的鐵路，構(gòu)成了縱橫交錯的全國鐵路網(wǎng)，鐵路成為當(dāng)時帶動美國經(jīng)濟騰飛的重要動力。進入20 世紀(jì)以來，中國鐵路建設(shè)的步伐始終沒有停止過，成為全球進入鐵路時代的代表。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，表明鐵路是那一時期中國大地上最顯著的“符號”，其影響力位居國民經(jīng)濟各產(chǎn)業(yè)之首位。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，我們從以下幾個方面進行分析：
(1) 鐵路經(jīng)歷著從興盛、蕭條到再興盛的歷史軌跡，我們可以用下圖(圖1)來描述鐵路的過去、現(xiàn)在和未來。
圖1 鐵路的過去、現(xiàn)在和未來
(2)真空管道運輸實現(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，在真空管道運輸普遍應(yīng)用之前，仍然是長距離陸上貨物運輸?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，以及真空管道對于要求較高速度件雜貨物運輸?shù)奈�，鐵路貨運的比重將減小，最后以承擔(dān)大型設(shè)備運輸任務(wù)為主，因為這些大型設(shè)備是小管徑和載重量有限的管道運輸或真空管道運輸所無法完成的。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送大型和重型設(shè)備。
2.3、公路運輸
20 世紀(jì)后半葉，美國告別“鐵路時代”，進入“汽車時代”，人們把美國稱作“一個汽車輪子上的國家”，與此同時，在歐洲和其他一些發(fā)達國家，汽車也成為影響社會經(jīng)濟與人類生活的最重要事物。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方面進行認(rèn)識：
(1)汽車是一種靈活、方便的運輸工具，機動性非常好。當(dāng)代軍事和國民經(jīng)濟各領(lǐng)域都離不開汽車，未來的綜合運輸體系中，汽車的作用仍然是其他運輸方式無法替代的。但是，這并不意味著公路運輸在綜合運輸體系中的比重將不斷增長，可以預(yù)料的是，隨著管道運輸和真空管道運輸?shù)钠占芭c大規(guī)模應(yīng)用，當(dāng)前公路運輸在綜合運輸體系中的比重可能會下降。理由之一是，除了短距離轉(zhuǎn)運、特種貨物和危險貨物運輸外，其他貨物運輸都可以通過管道物流的形式來實現(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)荷運轉(zhuǎn)，靠新建公路和改善設(shè)施已經(jīng)難以使公路運輸走出困境。
(2)公路運輸是石油資源的最大消費者，而石油資源會越來越緊缺，即使汽車對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)也會緊張起來。雖然人們在設(shè)法制造電動汽車、氫燃料汽車，甚至太陽能汽車，但這些汽車實際應(yīng)用的效果似乎不會很好。況且，道路通行能力的矛盾仍然會存在。
(3)汽車傷亡事件已經(jīng)成為人類必須每天面對的另一場“戰(zhàn)爭”，從傷亡人數(shù)來看，實際上已經(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、道路狀況和管理者身上，而忽略了汽車事故發(fā)生的一個必然原因：即公路交通的相對無序性和人作為操作者的相對不可靠性。當(dāng)我們認(rèn)識到這一問題時，就可以對公路運輸?shù)陌l(fā)展得出合乎邏輯的意見：把部分公路運輸?shù)娜蝿?wù)交給軌道交通和管道運輸。
(4)基于以上幾點，我們可以為汽車在未來綜合運輸體系中的地位勾畫一幅藍(lán)圖：汽車將是一種極好的運動、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、航空運輸
航空運輸只有100 年的歷史，但在這100 年中，航空貨運和客運在綜合運輸體系中的比重在不斷增長，運量也在不斷增長中。在今后相當(dāng)長的時期內(nèi)，比如30 年，甚至50 年內(nèi)，航空運輸業(yè)仍然會保持增長的勢頭，但這種增長在可以預(yù)見的將來是會停止的，隨著真空管道運輸?shù)漠a(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，航空運輸?shù)男再|(zhì)會發(fā)生結(jié)構(gòu)性的變化。關(guān)于航空運輸?shù)陌l(fā)展，我們從以下幾方面給予認(rèn)識：
(1)飛機是一種靈活性很高的運輸方式，可以跨越幾乎任何地面障礙物，這一特性是其他運輸方式所不具備的，即使真空管道運輸可以在海底建成，但靈活機動性無論如何也無法跟飛機相提并論。因此，航空運輸在五大運輸方式中的重要地位永遠(yuǎn)不會動搖。
(2)飛機是一種高油耗的運輸工具，隨著石油資源供給的日益緊缺，航空運輸?shù)某杀緯粩嗌仙ｋS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輸任務(wù)將轉(zhuǎn)向成本低廉且速度更快的真空管道運輸。
(3)過去100 年中，為了提高運輸效率，飛機一直在向大型化、超大型化發(fā)展。例如，空客A380 有555 個座位，有效載荷高達150 噸。[8]然而，這一發(fā)展趨勢跟未來物流與交通運輸?shù)某咚倩笙嚆！８笮图b箱、大型散貨船和長大列車的情況類似，大型化意味著候機、登機時間和離開飛機的時間必然延長，而今天候機、登機時間往往大于空中飛行時間本身就具有一定的諷刺性。因此，從事交通運輸研究的專家們對飛機的大型化應(yīng)該慎重對待。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輸時代來臨時，飛機未來發(fā)展方向的藍(lán)圖：由于其高度的靈活性，飛機在軍事上仍然具有重要地位;在民用方面，飛機將向小型化、直升飛機、家庭飛機、私人飛機方向發(fā)展，其功能和作用會類似于小汽車，主要作為一種人們運動、旅游和娛樂的工具而存在。
2.5、管道運輸
跟飛機一樣，管道運輸在它發(fā)展的過去140 年中，在五種運輸方式中的比重和絕對運量一直在增長中，可以說管道運輸是最有前景的一種運輸方式，是運輸?shù)母呒壭问�。�?dāng)然首先要消除對管道運輸認(rèn)識上的誤區(qū)，即認(rèn)為管道運輸是“大宗流體、氣體和粉粒體貨物的運輸方式。”實際上，管道運輸還有兩個更重要的發(fā)展方向：一是容器式管道物流，二是真空管道運輸。這兩種管道運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，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行分析：
(1)本文提出“管道運輸是運輸?shù)母呒壭问?rdquo;，主要基于事物從無序走向有序的邏輯推理。交通運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 交通運輸從無序到有序的發(fā)展軌跡
(2)真空管道運輸和容器式管道物流廣泛采用后，管道運輸則進入高級階段。到那時，輪船、汽車、火車和飛機所承擔(dān)的大部分客、貨運量，都可由管道運輸來完成，而且速度更高、效率更高、能耗更小、噪音更小、污染更小，同時，安全性更高。
3、真空管道運輸在未來綜合運輸體系中的地位
3.1、真空管道運輸是當(dāng)前鐵路與管道運輸?shù)慕Y(jié)合體
真空管道運輸?shù)倪\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形式。相應(yīng)地，真空管道運輸可以被認(rèn)為是鐵路發(fā)展的高級階段，本質(zhì)上是一種鐵路系統(tǒng)。
同時，真空管道運輸又是管道運輸發(fā)展的高級形式，是把磁懸浮鐵路放到了管道中，屬于管道運輸?shù)姆懂�。因此，真空管道運輸是當(dāng)前鐵路與管道運輸?shù)慕Y(jié)合體，把二者高級階段的優(yōu)越性集成了起來。
3.2、真空管道運輸是對現(xiàn)有五種運輸方式的補充
前面已經(jīng)提到，真空管道運輸在高速、低成本、環(huán)保、安全方面比其他幾種運輸方式都更具優(yōu)越性。但是，真空管道運輸又有其局限性，靈活性不如飛機、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、汽車?yán)锬菢有蕾p美麗的自然風(fēng)光。因此，真空管道運輸盡管會跟現(xiàn)有的幾種運輸方式競爭客源和貨源，但不會取代現(xiàn)有的任何一種運輸方式，它只是對現(xiàn)有幾種運輸方式的補充或者功能的延伸。
3.3、真空管道運輸在未來綜合運輸體系中的市場份額
從上面的分析知道，輪船、火車、汽車、飛機所承擔(dān)的部分客、貨運任務(wù)將轉(zhuǎn)向真空管道運輸。首先假設(shè)，2020 年建成第一條真空管道運輸線路，2030 年技術(shù)達到成熟并開始全球范圍的真空管道運輸系統(tǒng)建設(shè)高潮，2050 年真空管道運輸實現(xiàn)廣泛應(yīng)用。再假設(shè)輪船、火車、汽車、飛機各自所承擔(dān)客、貨運輸量的一半由真空管道運輸完成。那么，一個邏輯推斷是，真空管道運輸所承擔(dān)的客、貨運周轉(zhuǎn)量將超過其他任何一種運輸方式。
在更遠(yuǎn)的將來，比如到2100 年，假如火車、汽車、飛機的主體功能已經(jīng)變成體育運動、娛樂、消閑旅游的工具，于是，真空管道運輸系統(tǒng)在那時的綜合運輸體系中將承擔(dān)大部分的客、貨運輸任務(wù)。
4、結(jié)論
綜上所述，真空管道運輸會給現(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發(fā)生替代，如航空業(yè)的國際快遞職責(zé)，以及由飛機、火車和汽車完成的長途旅行等，會轉(zhuǎn)向真空管道運輸，但是，真空管道運輸是對現(xiàn)有運輸方式的補充，不會取代水運、鐵路、公路、航空等運輸方式。
鐵路的優(yōu)點是車廂寬敞、速度不高，在貨運方面適合承擔(dān)大宗貨物運輸;在客運方面，旅客列車將成為人們休閑娛樂、旅游觀光的工具。公的優(yōu)點是通達性好，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動和娛樂工具。飛機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，大型民航飛機將失去市場和存在的價值，而起降靈活的小型飛機和私人飛機會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，飛機也將是一種很好的運動與娛樂的工具。
