一、问题概述

截止2017年，我国轮轨高铁运营里程已超过2.5万公里，拥有动车组2700多组，是全球轮轨高铁在建和运营里程最长、动车组列车最多、运营速度最高、载客量最大的国家。我国轮轨高铁整体技术水平已处于国际先进行列，部分领域国际领先。但是受轮轨关系、弓网关系、流固耦合、环境与噪声等多方面因素影响制约，轮轨高铁运营速度较难突破400km/h及以上。

为研究更高速铁路，国内外相继开展了“磁悬浮+低真空模式”超级高铁研究与试验工作。目前国内西南交通大学和中国航天科工集团已开展相关论证和研究工作，并于2016年1月完成中国版“管道超级高铁”第一阶段调试，但整体上仍处于跟跑状态。2017年5月12日美国Hyperloop One公司首次在真空环境中对其超级高铁技术进行了全面测试，利用磁悬浮技术，在位于内华达州的测试场地，时速达到了113公里，7月测试时速达到了310公里。2018年2月22日，阿联酋迪拜公路和交通局已发布超级高铁（hyperloop）设计模型。

高速飞行列车利用超导磁悬浮技术与地面脱离接触消除摩擦阻力，利用内部接近真空的管道线路大幅减少空气阻力，从而实现高速飞行列车超声速“近地飞行”。高速飞行列车对线路的平顺度、超高、坡度、结构特征等参数提出了更高的要求，应在真空管道技术标准、工程选线、基础设施建设和安全保障等方面开展研究。

面临的技术难题与研究方向主要包括以下七个方面：

（1）研究面向时速1000公里及以上的管道低真空飞行列车线路平顺性能保持关键技术，研究确定线路平纵断面、超高设置、限制坡度等技术参数。

（2）开展不同跨度桥梁的荷载特征、结构型式、支承方式、刚度和变形、振动特性等关键控制参数和标准研究。

（3）研究路基结构型式及沉降控制方法。

（4）研究超长隧道（管道）气密性保持、防排水及防灾救援技术；研究适用的隧道断面型式及建造技术。

（5）研究低真空管道的结构型式以及与线下基础的合理联结方式。

（6）开展以BIM技术为基础、面向全生命周期的路桥隧监测传感器网络及PHM技术。

（7）研究时速1000公里及以上的大跨度桥梁设计建造关键技术研究；研究满足该条件下大跨度桥梁设计参数、控制标准、结构设计、运营控制措施等。

通过以上研究，可突破复合多物理场耦合作用、系统安全及可靠性控制、结构振动与控制等理论，攻克高可靠/低成本/超大型真空系统研制、高精度真空环境控制、线路基础设施平纵断面联接与大跨结构变形控制、高精度轨道及线路桥梁设计及建造、轨道瞬时大面积高热量密度散热、基础设施系统养护维修等关键技术，最终形成低真空管道高速飞行列车基础设施设计、建造、运养成套技术，使我国具备时速1000公里高速飞行列车基础设施自主研发能力，促进我国创新型国家、经济快速发展和交通强国的建设。

二、重要意义

对基于轮轨关系、弓网关系的铁路设计、施工及运维全生命周期模式的进行了颠覆性改变，形成全新铁路（包括基础设施、车机设备、旅客服务等）设计、施工和运营新模式。低真空管道磁悬浮铁路运行速度更快；真空管道为密闭环境，受暴风，风雪等恶劣天气影响较小，运行可靠性高；空气阻力减小，牵引系统效率提升，降低能耗；车内和外界噪音小及占地减少，可与城市地铁接驳等优点。

结合都市、都市圈地下空间开发利用方向，以及我国高铁隧道比例高的工程实际，将建造形成的地下封闭管道，与磁悬浮高铁等技术系统集成，形成低真空管道磁悬浮铁路系统，运营时速1000公里及以上，既能填补航空与轮轨高铁之间的速度空白，又能与日本东京至名古屋超导磁悬浮高铁（拟2027建成通车）国际市场竞争，对于持续保持我国高铁技术国际领先地位具有重要战略意义。