具体实施方式

给出以下描述以使得本领域技术人员能够实施和使用本发明并将其结合到具体应用背景中。各种变型、以及在不同应用中的各种使用对于本领域技术人员将是容易显见的，并且本文定义的一般性原理可适用于较宽范围的实施例。由此，本发明并不限于本文中给出的实施例，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征相一致的最广义的范围。

在以下详细描述中，阐述了许多特定细节以提供对本发明的更透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本发明的实践可不必局限于这些具体细节。换言之，公知的结构和器件以框图形式示出而没有详细显示，以避免模糊本发明。

请读者注意与本说明书同时提交的且对公众查阅本说明书开放的所有文件及文献，且所有这样的文件及文献的内容以参考方式并入本文。除非另有直接说明，否则本说明书(包含任何所附权利要求、摘要和附图)中所揭示的所有特征皆可由用于达到相同、等效或类似目的的可替代特征来替换。因此，除非另有明确说明，否则所公开的每一个特征仅是一组等效或类似特征的一个示例。

注意，在使用到的情况下，标志左、右、前、后、顶、底、正、反、顺时针和逆时针仅仅是出于方便的目的所使用的，而并不暗示任何具体的固定方向。事实上，它们被用于反映对象的各个部分之间的相对位置和/或方向。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

注意，在使用到的情况下，进一步地、较优地、更进一步地和更优地是在前述实施例基础上进行另一实施例阐述的简单起头，该进一步地、较优地、更进一步地或更优地后带的内容与前述实施例的结合作为另一实施例的完整构成。在同一实施例后带的若干个进一步地、较优地、更进一步地或更优地设置之间可任意组合的组成又一实施例。

以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。

真空管道磁浮交通一般由真空管道、磁浮车辆、直线电机和运行控制设备构成。与直线电机配套的车载部件和与悬浮系统配套的车载设备必须安装在车上，而固定在轨道或管道上的动力设备既可以放置在管道内，也可以布置在管道外部。本发明旨在将控制磁浮车辆运行的悬浮系统、导向系统和推进系统分离地设置，从而完成悬浮系统、导向系统和推进系统的单独控制，简化真空管道磁浮交通的运行控制过程。

根据本发明的一个方面，提供一种真空管道，用于为磁浮列车提供运行的空间。根据本发明的另一个方面，与该真空管道对应地，还提供一种可在该真空管道内运行的磁浮列车。

在一实施例中，真空管道包括管道壁面101以及该管道壁面上安装的用于支持磁浮列车运行的相关设备。

图1示出了该真空管道垂直于其延伸方向的截面，如图1所示，真空管道的管道壁面101的截面呈左右对称的多边形结构，内部真空以用于磁浮列车的通行。

可以理解，真空管道并非限定为绝对真空的环境，而是真空度满足磁浮列车运行条件的管道。较优地，管道壁面101内的真空度为0.3～0.5。

管道壁面101上安装的相关设备包括悬浮系统钢板102、导向系统钢板103以及推进系统初级侧104。该悬浮系统钢板102、导向系统钢板103以及推进系统初级侧104分别安装在所述管道壁面101的不同位置以物理分离磁浮列车的悬浮系统、导向系统和推进系统。

虽然图1示出的悬浮系统钢板102、导向系统钢板103以及推进系统初级侧104均设置于管道壁面101的外部的不同位置，但本领域的技术人员可以理解，管道壁面101的不同位置可包括管道壁面101的内部或外部，即悬浮系统钢板102、导向系统钢板103以及推进系统初级侧104还可设置于管道壁面101内部的不同位置处。

相对地，对应于图1示出的真空管道的磁浮列车可包括车体201，车体201的截面如图1所示。

车体201上设置有悬浮系统励磁202、导向系统励磁203以及推进系统次级204，该悬浮系统励磁202、导向系统励磁203以及推进系统次级204设置在车体201的适当位置上。具体地，悬浮系统励磁202、导向系统励磁203以及推进系统次级204设置在车体201的设置位置需要满足：当该磁浮列车在真空管道内运行时，车体201上设置的悬浮系统励磁202、推进系统次级204以及导向系统励磁203分别与真空管道的管道壁面201上设置的悬浮系统钢板102、导向系统钢板103以及推进系统初级侧104的位置相对。

具体地，悬浮系统励磁202以及导向系统励磁203具体可指代用于提供悬浮磁场或导向磁场的悬浮系统励磁电磁铁和导向系统励磁电磁铁。

较优地，车体201的截面形状可与真空管道的管道壁面101的截面形状类似以便于悬浮系统励磁202、导向系统励磁203以及推进系统次级204分别与悬浮系统钢板102、导向系统钢板103以及推进系统初级侧104一一对应的设置。

其中，管道壁面101上设置的悬浮系统钢板102与车体201上设置的悬浮系统励磁202构成悬浮系统，该悬浮系统可为磁浮列车的运行提供悬浮力和稳定的悬浮气隙，以确保磁浮列车在真空管道中安全稳定的运行和避免磁浮列车与真空管道之间产生摩擦阻力。

该悬浮系统可采用斥力式悬浮系统或吸力式悬浮系统或其组合。

当采用斥力式悬浮系统时，真空管道的真空壁面101上设置的悬浮系统钢板102至少设置于真空壁面101的底部，悬浮系统励磁202与之对应地至少设置于磁浮列车的底部，悬浮系统可因此提供一与磁浮列车的重力线反向的斥力。图1示出了一八边形的真空管道以及适配的八边形的磁浮列车的截面示意图，并将八边形截面的各个方位进行了编号，其中，真空壁面101的底部可对应于真空壁面上的1号位，磁浮列车的底部可对应于车体201上的1号位。需要注意的是，该些位置编号仅用于限定该设置位置在物理空间上的相对位置，并不用于限定对应于真空壁面101或车体201上的具体位置，比如真空壁面101上的1号位还可包括设置于真空壁面101内部的对应的位置。

更进一步地，为防止磁浮列车的顶部与真空管道的顶部接触，可在真空壁面101的顶部(对应于2号位)多设置一悬浮系统钢板102。对应地，磁浮列车201的顶部也增设一悬浮系统励磁202，从而在真空管道磁浮交通的顶部再形成一斥力式悬浮系统，该斥力式悬浮系统仅用于防止磁浮列车与真空管道的接触而不阻碍磁浮列车的悬浮情况，因此生成的斥力可小于底部设置的悬浮系统产生的斥力。

可选地，当采用吸力式悬浮系统时，真空管道的真空壁面101上设置的悬浮系统钢板102至少设置于真空壁面101的顶部，悬浮系统励磁202与之对应地至少设置于磁浮列车的顶部，悬浮系统可因此提供一与磁浮列车的重力线反向的吸力。如图1所示，真空壁面101的顶部可对应于真空壁面上的2号位，磁浮列车的顶部可对应于车体201上的2号位。需要注意的是，该些位置编号仅用于限定该设置位置在物理空间上的相对位置，并不用于限定对应于真空壁面101或车体201上的具体位置，比如真空壁面101上的2号位还可包括设置于真空壁面101内部的对应的位置。

更进一步地，为防止磁浮列车的底部与真空管道的底部接触，可在真空壁面101的底部(对应于1号位)多设置一悬浮系统钢板102。对应地，磁浮列车201的底部也增设一悬浮系统励磁202，从而在真空管道磁浮交通的底部再形成一吸力式悬浮系统，该吸力式悬浮系统仅用于防止磁浮列车与真空管道的接触而不阻碍磁浮列车的悬浮情况，因此生成的吸力可小于顶部设置的悬浮系统产生的吸力。

可选地，当采用吸力式悬浮系统和斥力式悬浮系统组合的形式来设置真空管道磁浮交通的悬浮系统时，可在磁浮列车的顶部和真空管道的顶部设置吸力式悬浮系统以形成一与磁浮列车的重力线反向的吸力，同时在磁浮列车的底部和真空管道的底部设置斥力式悬浮系统以形成一与磁浮列车的重力线反向的斥力，该吸力式悬浮系统和斥力式悬浮系统共同支持车体201悬浮在真空管道中。

进一步地，真空管道磁浮交通上设置的悬浮系统的数量还可进行适当的冗余设计，以防止悬浮系统故障影响真空管道磁浮交通的运行。

更进一步地，磁浮列车上设置的悬浮系统励磁可采用电励磁、混合励磁、超导励磁或能够产生恒定磁场力的新型材料或技术的各种励磁。可以理解，磁浮列车的悬浮高度由悬浮系统的悬浮磁场和磁浮列车条件决定，在相对的悬浮高度的范围内，通过控制悬浮系统励磁上通过的电流大小可将磁浮列车控制在其悬浮高度范围内的某一精确位置，以便于磁浮列车能够以一相对稳定的悬浮高度来运行。

管道壁面101上设置的导向系统钢板103和车体201上设置的导向系统励磁构成真空管道磁浮交通的导向系统，该导向系统可为磁浮列车的运行提供导向力以支持磁浮列车沿着该真空管道的走向而转向。

导向系统和悬浮系统的原理类似，可采用斥力式导向系统或吸力式导向系统。可以理解，真空管道磁浮交通至少需要包括左向导向系统和右向导向系统，以分别为磁浮列车的运行提供左向导向力和右向导向力。较优地，导向系统钢板103设置于真空管道的管道壁面101的左部和右部即图1所示的4号位上，以使得左向导向系统产生的左向导向力和右向导向系统产生右向导向力的作用点能够尽可能与车体201的截面重心位于同一平面上。

当采用斥力式导向系统时，真空管道的管道壁面101的左部和右部即图1所示的4号位上设置有导向系统钢板，而磁浮列车的车体201的左部和右部即图1所示的4号位上设置有对应的导向系统励磁。磁浮列车的车体201的左部上设置的导向系统励磁与真空管道的管道壁面101的左部上设置的导向系统钢板构成右向导向系统，以为磁浮列车提供右向导向力。磁浮列车的车体201的右部上设置的导向系统励磁与真空管道的管道壁面101的右部上设置的导向系统钢板构成左向导向系统，以为磁浮列车提供左向导向力。

当采用吸力式导向系统时，真空管道的管道壁面101的左部和右部即图1所示的4号位上设置有导向系统钢板，而磁浮列车的车体201的左部和右部即图1所示的4号位上设置有对应的导向系统励磁。磁浮列车的车体201的左部上设置的导向系统励磁与真空管道的管道壁面101的左部上设置的导向系统钢板构成左向导向系统，以为磁浮列车提供左向导向力。磁浮列车的车体201的右部上设置的导向系统励磁与真空管道的管道壁面101的右部上设置的导向系统钢板构成右向导向系统，以为磁浮列车提供右向导向力。

进一步地，真空管道磁浮交通上设置的导向系统的数量还可进行适当的冗余设计，以防止导向系统故障影响真空管道磁浮交通的运行。

更进一步地，磁浮列车上设置的导向系统励磁可采用电励磁、混合励磁、超导励磁或其它者能够产生恒定磁场力的新型材料或技术的各种励磁。

较优地，悬浮系统钢板或导向系统钢板可沿管道壁面101的各个侧面铺设，比如设置于图1所示的八边形管道壁面101的上部和下部的悬浮系统钢板可沿着该八边形的上平面或下平面水平地铺设；设置于图1所示的八边形管道壁面101的左部和右部的导向系统钢板可沿着该八边形的左平面和右平面垂直铺设。所谓“水平铺设”和“垂直铺设”均是相对于该八边形的下平面即磁浮列车的运行平面而言的。

可以理解，基于导向系统和悬浮系统的特性设置完导向系统和悬浮系统所需的设备后，真空管道的管道壁面101上的其它位置可用于设置推进系统初级侧，磁浮列车上的推进系统次级侧与之对应地设置即可。

以图1所示的八边形真空管道为例，当在真空管道的管道壁面101的上部和下部对应于八边形的上平面和下平面上设置有悬浮系统钢板，管道壁面101的左部和右部对应于八边形的左平面和右平面上设置有导向系统钢板时，管道壁面101的其它平面上可用于设置推进系统初级侧，如图1所示的任意一个3号位上。

可以理解，真空管道的管道壁面101上的推进系统初级侧104以及磁浮列车的车体201上设置的推进系统次级侧构成真空管道磁浮交通的推进系统，用于为磁浮列车提供牵引力。

该推进系统的数量可基于磁浮列车所需的最大功率需求和最大牵引力来确定。较优地，考虑到不同磁浮列车所需的牵引力的大小可能不同，因此真空管道的管道壁面101可尽可能多的铺设推进系统初级侧，而磁浮列车可基于其所需的实际牵引力的大小来设置推进系统次级侧的数量。较优地，专用的真空管道也可基于运行其内的磁浮列车所需的最大牵引力来确定推进系统初级侧的数量。更进一步地，还可基于运行其内的磁浮列车所需的最大牵引力以及所需的冗余推进系统的数量来确定推进系统初级侧的数量。

进一步地，真空管道磁浮交通的推进系统可通过长定子直线电机来实现。真空管道的管道壁面101上设置的推进系统初级侧可为长定子直线电机的定子段。磁浮列车的车体201上设置的推进系统次级侧嵌有直线发电机绕组，在列车高速运行时(通常在时速70km/h以上)，利用高次谐波电流发电，用以高速段的车辆电气供电。

较优地，磁浮列车的车体201上设置的推进系统次级侧嵌有的直线发电机绕组还兼具发电机功能，可整流后为磁浮列车的悬浮系统励磁和导向系统励磁及车辆电气系统供电。

较优地，真空管道的管道壁面101上设置的悬浮系统钢板102、导向系统钢板103以及推进系统初级侧104均可设置于管道壁面101的外部，对应地，磁浮列车上设置的悬浮系统励磁202、导向系统励磁203以及推进系统次级204可设置于车体201的内部，以使得管道壁面101的内表面和磁浮列车的外表面光滑，从而减小真空管道与磁浮列车之间的阻力。

更进一步地，虽然本案以截面为八边形的真空管道为例阐述了一种真空管道以及在该真空管道内运行的磁浮列车，然而本领域的技术人员可以理解，真空管道的截面并非需要严格的正八边形来实现，该八边形的各条边的长度均可基于其上设置的设备的数量或大小来对应的调整。

更进一步地，真空管道的截面还可采用其它左右对称的多边形结构。较优地，可采用左右对称且上下对称的多边形结构，比如六边形等等。本领域技术人员能够通过悬浮系统、导向系统以及推进系统的物理位置的隔离来实现真空管道交通的悬浮系统、导向系统以及推进系统隔离控制的方案均应属于本发明的保护范围之内。

提供之前的描述是为了使本领域中的任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。但是应该理解，本发明的保护范围应当以所附权利要求书为准，而不应被限定于以上所解说实施例的具体结构和组件。本领域技术人员在本发明的精神和范围内，可以对各实施例进行各种变动和修改，这些变动和修改也落在本发明的保护范围之内。