一颗青木：中国突破虚拟列车技术，人类首次

 

铁路是人类重要的运输方式，如果能让铁路运输的成本大幅降低，那就能显著提升经济效率，甚至会导致世界经济的分布格局发生变化。

 

而铁路运输的最大成本在于基建，轨道、编组站、客/货运站建设成本合在一起，大概能占到铁路运行成本的60%~90%左右。

 

更可怕的是这个比例还是把基建成本平摊到几十年时间之后的结果，这成本比例算的是折旧费，但实际上基建成本要在铁路运行之前提前投入，而且是一次性投入。

 

购买火车的费用和燃料费看起来很贵，但其实并不贵，基建费用才贵，这还是在中国铁路征地成本很低的前提下，换成外国更贵。

 

所以降低铁路运行成本的核心关键，在于如何更高效率的使用铁路基建，燃料费和车辆费节约不了几个钱。

 

一个铁轨区段同一时间内只能跑一辆火车，这辆火车过去之后很久才能放行下一辆火车，不然就可能导致火车碰撞的惨烈事故，坐过火车的人都有自己的火车在车站等很久的经历，就是为了等“铁轨资源”。

 

中国的车辆编组能力早已经达到了世界极致，在如何优化铁路通行方面已经没办法再提升了，现有的列车时刻表就是数学层面的最优解。

 

所有人类国家都想提升铁路运输能力，不止是中国，目前人类提升铁路通行能力的一条可行之路就是建造重载列车。

 

既然一条铁轨在同一时间只能跑一辆火车，既然不同火车之间必须间隔很远才能保证安全，那就把一辆火车造的特别大特别长。

 

用一个超级火车头，后面拉超级多的火车皮，形成一个重载列车，这就可以有效提升铁路的运输能力。

 

目前人类已经造出了可以拉2万吨的超级火车头，形成的重载列车长达2.8公里。

 

然后这条技术道路就到底为止了，无法再继续提升了，不是因为人类造不出更强大的火车头引擎，而是因为列车总长2.8公里这实在是太长了。

 

从编组通行方面，别说2.8公里车长，就算是8.2公里都没事，但火车到站了需要卸货，需要上下乘客。

 

对于客运车来说，根本不需要那么重，单趟没有那么多乘客可以拉，客运车要的是速度和发车频率，而不是单次载客量。

 

对于货运车来说，载重多多益善，但货运车需要装货卸货，这些工作必须在车站进行，不能在野外进行。

 

重载列车的车皮只能是一字长蛇阵，而车站必须经过特殊改建，站台才能容纳2.8公里的重载列车。

 

如果还要继续提升这个数据，那就需要更大规模的改建车站，而且是停靠的每一个站点都要改建，这成本就太大了，和带来的经济效益不成正比，是亏钱行为，所以不具备可行性。

 

所以重载列车的通用性极差，只能在特定车站停靠，本身车头还死贵，所以经济价值其实并不高。

 

因此中国提升铁路运输能力的问题核心，就被改为了在继续提升单列车重载能力的同时，降低单列车的长度。

 

听起来似乎是互相矛盾的要求，但中国做到了。

 

近日，新华社发布了一条消息，说国家能源集团十大重点科技攻关项目，“重载列车群组运行控制系统技术研究与应用”取得重大突破，成功实现了世界首列3.5万吨级重载群组的试验开行。

 

 

该技术的突破，将重构人类既有铁路运输技术体系，为世界铁路发展带来变革。

 

这句话说的非常之重，而这话是新华社代表官方发出来的，没有把握是不可能这么说话的，那这项技术到底厉害在哪里，能担得起这么高的评价？

 

这项技术的核心，不是研发超级火车头，而是打造虚拟列车，用无线信号来协同行驶。

 

 

从图中我们可以看到这个火车头平平无奇，之所以可以拉得动3.5万吨的超级重载列车，是因为你看到的这个火车头只是一个能拉5000吨的普通货运车头。

 

所谓3.5万吨的超级重载列车，是用7个这样的0.5万吨的普通货运火车组合而成。

 

但和普通货运火车不同的是，这7辆车利用5G技术和北斗信号，可以同进同退，形如一体，看起来好像是一辆火车，这样就可以在车辆编组表里视为一辆车，这7辆车可以在同一时间内占据同一区段的铁轨行驶，但不用担心撞车问题。

 

简单的说，你可以认为是7辆汽车上高速，原本必须间隔200米，但现在利用技术同时控制7辆车，同时加速同时刹车，不管前车如何操作，后车都瞬间跟随，形如一体的前进，这样车辆间隔哪怕缩短到2米开高速都不会出事，车辆通讯速度越快越精确，那车辆间隔就可以距离的越小，最后可以做到看起来好像真的是用挂钩“硬链接”了一样，但其实车和车之间是分开的。

 

这个就叫通过无线信号来实现协同行驶，刚需5G技术，对信号的速度和稳定性有着极高的要求，一个信号卡顿就立刻灾难性撞车，所以这个确实是高科技，没有5G基础的国家完全没有任何研发成功的可能性。

 

而且世界上对铁路货运需求最高的地方也是中国，所以这个技术突破在中国简直是天经地义的。

 

在铁轨区段行驶的时候，这技术可以让人类用多个便宜的普通火车头来实现重载列车的运输能力，但其他方面和常规的重载列车没有什么区别，不过到站装货卸货的时候那就不一样了。

 

常规的重载列车到站的时候，必须是一字长蛇阵，列车多长那么车站就得建多长，列车重载能力的高低不取决于火车头，而取决于车站的长度。

 

但虚拟列车就不一样了，他们本来就不是硬链接的，本来就是7辆车，只是看起来好像是一辆车而已，这就导致他们在进入车站的时候，可以瞬间解体变回7辆普通列车，然后可以分别停靠在7条铁轨上进行装卸货。

 

 

这就大大提升了车站的容纳能力，或者说大大降低了车站的改建成本。

 

修一个2.8公里长的车站很困难，但修一个400米长的车站，然后在车站里面弄7条并行铁轨甚至更多，这个就简单太多了。

 

除此之外，虚拟列车技术也让重载列车的编组变得极为灵活，不再是整辆列车必须同时前进同时停靠一个车站。

 

以7辆火车组成的虚拟列车为例，若只有1辆火车的货物需要在前方车站装卸，那完全可以只留1辆列车在前方到站装卸货，然后等候指挥中心的指令和其他火车重新编组，其他6辆不需要在这个站装卸货的火车，直接高速通过车站不停车。

 

这就让火车的编组灵活太多了，可以随心所欲的进行排列组合，而且也不会出现大量的车皮停在一个车站上无所事事，非要等到自己的部分车皮完成装卸货才能继续前进的资源浪费现象。

 

所以这个技术理论上是完全可以用于客车的，把需要停靠在不同车站的乘客区分出来，分别放在不同的车里，用一堆小火车组成一个大火车，然后不断的进行排列组合，不仅可以大幅增加铁路通行能力，而且可以尽量的少停车。

 

出于安全考虑，这个创新性技术肯定是先给货运火车用，但最后早晚会用在客运火车身上的。

 

甚至这个技术还可以用于汽车，如果未来中国实现了汽车智能化率100%，所有的汽车都强制配备自动驾驶技术，那完全可以把中国所有城市的红绿灯和汽车全部进行编组，整体进行一个虚拟耦合，人类车主只负责发出目的地指令然后就不用管了，由超级计算机不停的实时计算出最优解，然后各车辆听指令进行加减速，这完全可以在不新增城市基建的前提下，大幅提升城市道路通行能力，大幅降低城市拥堵程度。

 

要实现这个目标，需要智能驾驶技术达到L5级别而且强制配备到所有汽车，路上不能有任何非L5智能汽车的存在进行干扰，且不能有人类进行驾驶以至于系统出现变数。

 

这个目标目前来看还很遥远，但理论上是完全做得到的。

 

而且光目前在重载列车领域突破的这一技术，仅仅只是弄了一个3.5万吨的编组，就能凭空给中国的货运铁路带来理论上50%的运能潜力提升。

 

不用新建50%的铁路，只是这一虚拟列车技术的突破就可以实现50%的货运能力提升，这自然会变相降低中国的铁路运输成本。

 

而铁路运输成本的每一次降低，都会带来人类经济格局的重塑，海洋和陆地的经济权重，实际上就是由海运和铁路货运的成本所决定的。

 

 

所以央视认为该技术的突破，将重构人类既有铁路运输技术体系，为世界铁路发展带来变革。

 

说的一点都没问题，只是解释起来会很复杂而已，所以我今天写了这篇文章，让大家理解这个简短新闻的重要性。

 

来源：远方青木微信号