Hyperloop

**超迴路列車**（英語：Hyperloop），又稱**超級高鐵**，是一種能在真空管中，高速運輸系統乘客或是貨物概念的總稱，有著比火車和飛機更快的速度，並且使用能源更低。目前該科技還處於研發階段。這套系統的運輸艙運轉於減壓、近真空的管路中，在磁浮原理的軌道中行駛，運輸艙則使用線性感應馬達和空氣壓縮機推進，因此能大幅降低阻力，期望能使列車加速達每小時 1080 公里 (670 英里)。

企業家伊隆・馬斯克及其所屬的 SpaceX 公司於 2012 年重新提出新構想，Hyperloop 原預定在美國建造，有感於北加州高速鐵路的工程緩慢，且造價昂貴。超迴路列車白皮書（Hyperloop Alpha）初步概念設計由 Tesla 及 SpaceX 二公司的工程師共同完成，而其設計文件最初是發佈在 Tesla and SpaceX 公司的部落格上，並最終在 2013 年 8 月向大眾公開。此版本的 Hyperloop 被稱之為 Hyperloop alpha，其中記載了僅供載客的版本造價為 60 億美元，而能同時提供載客和車輛運輸的版本造價則為 75 億美元，也就是指說只有高速鐵路的十分之一。多位運輸工程師在 2013 年對規劃中的加州路線預算提出質疑，評估建設的規模和科技的不確定風險後，質疑者認為預算總金額過低且不切實際。超迴路列車在技術和經濟上的可行性並未有前例可實證，且仍有許多爭論。

初期設計文件中規劃了一條概念路線，以洛杉磯區域為起點，開往舊金山灣區，大部分的路線與 5 號州際公路平行。初步分析顯示此路線旅程的總運轉時間為 35 分鐘，路線總長 354 - 英里（570 - 公里），列車平均時速為 598 英里每小時（962 公里每小時），最高時速則為 760 英里每小時（1,220 公里每小時）。

2015 年 10 月下旬，超級高鐵有限公司 (HTT) 正式宣佈將在 2016 年初開始第一階段的工程，將在舊金山至洛杉磯間的中段位置，加利福尼亞州金斯郡境內建造一段耗資 60 億美元、可運轉的正式軌道。

## 歷史

於 1799 年真空管道高速交通此構想首次被提出，在 1904 年由伍斯特理工學院的一年級生羅伯特・戈達德發明 
。

馬斯克於 2012 年 7 月在加利福尼亞州聖塔莫尼卡舉行的 PandoDaily 活動中，首次提到他正在構想「第五種交通方式」，其稱之為 **Hyperloop**。此高速運輸方式具有以下特點：不受天氣影響、不會有碰撞事件產生、速度是飛機的兩倍、低功耗以及可供 24 小時運轉的儲能系統。 

選擇 Hyperloop 這個名字是因為它會循環運轉。馬斯克推測經過改善，之後將能夠以高超音速行駛 
。
2013 年 5 月，馬斯克將他的 Hyperloop 比作「協和飛機、軌道炮和氣墊球桌之間的交叉點」 
。

從 2012 年底到 2013 年 8 月，來自特斯拉和 SpaceX 的一組工程師致力於為馬斯克的 Hyperloop 進行概念建模 
。
Tesla 和 SpaceX 的部落格中發布了一個早期的系統概念模型，該模型描述了 Hyperloop 系統的可行設計、功能、路徑和成本 
。
根據設計，吊艙將使用線性馬達逐漸加速至巡航速度，並透過高架橋或是地下隧道的形式在空氣軸承的軌道上滑行，以避免平交道口此潛在危險。一個理想的超級高鐵系統將比現有的大眾運輸方式更節能、更安靜、更自主
。
馬斯克還接受反饋，「看看人們是否能找到改進它的方法」。 Hyperloop Alpha 首先被推出作為開源設計 
。
2017 年 4 月 4 日，SpaceX 獲得了「HYPERLOOP」的商標，其適用於「貨物高速運輸隧道」
。

2015 年 6 月，SpaceX 宣布將在霍桑建造一條 1 英里長（1.6 公里）的測試軌道。軌道已完成並用於測試比賽中第三方提供的吊艙設計。

到 2015 年 11 月，隨著多家商業公司和數十個學生團隊致力於開發 Hyperloop 技術，《華爾街日報》報導，正如其一些非附屬成員所稱的那樣，「Hyperloop 活動」的風氣已盛況空前
。

麻省理工學院 Hyperloop 團隊開發了第一個 Hyperloop 吊艙原型，他們於 2016 年 5 月 13 日在麻省理工博物館揭幕。設計理念為使用電動懸架進行懸浮和渦流剎車。

2017 年 1 月 29 日，大約在 Hyperloop 吊艙競賽第一階段的一年後，麻省理工學院 Hyperloop 吊艙展示了世界上第一次低壓 Hyperloop 運轉
。

2020 年 11 月，Virgin Hyperloop 與該公司的兩名員工成功地執行首次使用 Hyperloop 技術的乘客測試，最高時速達到 172 公里 / 小時（107 英里 / 小時）
。

## 理論和運轉方式

超迴路列車的運送艙行駛於幾乎真空狀態的管道中，每艙可搭乘 28 人，在管道中以電磁懸浮原理推動運送艙高速前進，每艙配有排氣系統，減少摩擦力。運送艙前方亦配有大型風扇，吸氣排向後方減輕風阻。

* *

### 初始設計概念

### 建議路線

####  美國

####  印度

#### 其他國家

#### 火星

根據馬斯克的觀點，超迴路列車在火星上具有實用性。由於火星大氣層只相當於地球海平面濃度的 1%，使得列車不需要管道就能運轉。

在地球上，列車需要低壓管道來降低空氣阻力；但若能在火星上建造該系統，更低的空氣阻力可使得列車不再依賴管道，只需軌道即可運轉，使其更接近於磁浮列車。

### 開源設計演進

## 乘坐舒適度考量

高速列車轉向時會產生一定的向心力，要達到舒適的程度，軌道曲線的半徑不可少於 9 公里，意味系統需要異常地筆直與精確，也不能有山地與都市等障礙物擋住路軌，這限制了超迴路列車，特別是在人口分布均勻密集、地勢高低起伏多、頻發地震的地區的實際應用。

另外近真空的管道系統在建設上難度與成本相對於火車高出不少，相當於隧道的造價，可能導致其單程票價也會在成本問題下不敵航空運輸，難以營利與投資建設。車廂空間方面，由於抽氣扇設計，車廂前後間距必須很短，多節車也無法以常態存在，對車內載電池的能力要求也很高 (管路沒有電力線接觸，最多只能磁感應)，同時還要支持車廂內的封閉維生系統，沿途行車安全出口、停等車站等重要設計考量也尚未構思，極待解決。

## 該領域公司

### 海波盧普科技公司

2016 年 11 月，海波盧普科技公司位於美國拉斯維加斯的 Hyperloop One (與伊隆・馬斯克無關) & Hyperloop Genesis 與杜拜簽署協議，開始進行可行性分析研究如何建造杜拜到阿布達比超迴路列車。

至 2020 年 11 月時，已進行過高達 400 多次無人試驗，11 月首次載人測試成功。預計 2025 年完成安全認證，2030 年正式營運，未來將以時速 1000 公里甚至 1080 公里的速度來運送乘客及貨物。

### 超級高鐵有限公司

在 2018 年，超級高鐵有限公司（HTT）成功研發出了世界第一台超迴路列車的車廂。車廂長 32 公尺，每次載客量為 28 至 50 位乘客。而且設計能以時速 1216 公里的超快時速行駛。
2019 年，超級高鐵有限公司在法國南方的土魯斯興建一條長達 320 公尺的測試軌道

### 中國航天科工集團

2019 年 9 月，中共中央、國務院印發了《交通強國建設綱要》，綱要中指出了要安排低真空管（隧）道高速列車的儲備研發。2021 年 5 月 24 日，中國航天科工集團開始建造高速飛車山西省實驗室揭牌暨大同 (陽高) 試驗線工程，著手研製超高速低真空管道磁浮交通系統。2023 年 1 月，首台管道磁浮高精度智能無人巡檢車在陽高縣高速飛車試驗基地完成實驗。

### TransPod

### DGWHyperloop

### Arrivo

### Hardt Global Mobility

### Hyper Chariot

### Zeleros

### Hyper Poland

## 超迴路列車路線競賽

2016 年 Virgin Hyperloop 舉辦了一個跨世界的競賽，邀請了世界各地的設計團隊，對不同地方進行評估，選出世界各國最適合興建超迴路列車的地。選拔從 2600 個候選者，然後縮減至 35 個入圍者，最後在各方評比下選出 10 個優秀路線。這些團隊將能夠與 Virgin Hyperloop 進行合作。

## 超迴路列車運送艙競賽

從 2015 年開始每年都由 SpaceX 主辦，讓大學生設計並打造小尺寸的超迴路列車的運送艙，進階者作品能在實際的低壓管內試跑。
擁有最快速度者，為該屆比賽冠軍。於 2016 SpaceX 在其加州總部旁搭建約 1.6 km (1 英里) 長的試驗低壓管，尺寸比白皮書中的略小。SpaceX 於該年網站上聲明:「SpaceX 或是馬斯克並無與任何其他公司有關係。SpaceX 並不是為了商業化目的而舉辦，而是要支持促進超回力列車運送艙原型的設計速度。

## 參考資料

## 外部連結

* Hyperloop Technologes （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Tesla Motors：Hyperloop AlphaPDF
* SpaceX：Hyperloop AlphaPDF