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空轨-虚拟列车——城市里的高铁系统

投稿时间:2017-12-25 16:33 投稿人:祥瑞世局 【字号: 访问量:

城市交通拥堵的根源是私人轿车泛滥和地面开放式道路承载能力太低。私人轿车+开放式道路是一种典型的低效率交通体系。治堵要从淘汰这个落后的交通体系做起。

架空轻轨+轨道轿车交通系统是解决这一问题的唯一方向。这一系统在国际上被称为PRT系统(Personal  rapid  transit)现有这一模式运能太低,还不适于做城市主流立体体系。

PRT系统改造为空轨-虚拟列车模式即可成为高速度、高密度、高效率、零排放、低能耗的现代化城市交通体系。我们权且称之为城市高铁系统。

城市高铁系统的构成

1、轻轨互联网

全覆盖、全互联、全封闭、全立交的超轻轨互联网是城市高铁的基础。

信息互联网使全球信息共享,带来一场产业革命。轻轨互联网将带来交通资源共享,带来城市交通的革命。

只有全覆盖城市的每个街区,使每个乘客都能就近上下车,才能够像轿车一样方便,才能与轿车竞争。只有全封闭、全立交才能排除地面道路上车辆、行人的互相干扰,才能提高车速,才能排除道口红绿灯的限制。只有全互联,才能让所有乘客一站直达目的站,中间不必换乘、不必停车,才能像轿车一样点到点服务。

轻轨互联的关键技术是狭窄道路的全覆盖和狭窄道口的全立交的方法。

 2、快速变轨道岔

道岔变轨速度是轨道轿车运行速度的瓶颈,设计道岔变轨时间可小于0.1秒,变轨频率达到每秒十次以上。因为一列以零车距和60公里时速前进的小车通过一个道岔再分别驶向不同方向,小车车长2-3米,那么道岔变轨时间不能超过0.1秒,变轨频率有可能达到每秒十次以上。而现在笨重的铁路道岔不可能做到这样快,否则会导致疲劳断裂或早期磨损;笨重道岔的巨大惯性在高频率变轨时还会消耗巨大的能量。

3、程控电动轨道轿车

系统采用具有自动规划和记忆线路、无人驾驶功能的轨道电动轿车(简称小车)。轨道轿车采取轻量化设计,从而可以使用更轻的轨道、更简单的高架桥,建设投资更少、占地面积更少,才能覆盖全市每个街区。

小车采取重心贴近轨道平面的设计,以避免高速运行中出现突发状况而紧急制动时,因为摆动力矩过大可能造成危险。

4、可以快速穿越的车站

轻轨在所有车站都分成快速穿越轨道和进站停车轨道,进站停车和快速穿越互不干扰,保证每辆小车都可以一站直达目的站。

5、自动化立体停车场。

停车场可设在近郊、空中或地下。自动化立体停车场多层轨道之间的互连,可以满足小车高密度、高速度、大流量进出各层轨道,无需缓慢的提升机械。

6、监控调度中心。

监控调度中心是全市交通资源(道路、车辆、停车场、车站)的配置中心,以并行计算能力很强的主机电脑作为神经中枢,通过局域网、数据链、卫星定位系统进行科学、高效的自动化调配,实现交通资源利用率最大化、交通管理自动化。

城市高铁系统的功能

1、多车联动功能

城市高铁系统采用虚拟列车行车模式。公交车轿车化后人均占用道路面积比大型公交车更大,反而加剧拥堵。减少占道面积必须缩短车距,但是只有列车才能做到零车距快速行车,做到只要塞的下就能跑得开,使道路通过能力达到极限。但是,如果像列车一样把小车都用挂钩连接起来,那就和大型公交车没什么两样,还是要站站停车上下客。所以小车之间必须是无形的连接,即虚拟列车模式。

2、无人驾驶功能

采取简单的程序控制方法规划行车路线,选择行车路线,以传感器感知道路和本车状况异常确保安全,从而实现无人驾驶。

3、自我诊断功能

为防止连环故障发生,在轨道轿车上、轨道上、高架桥上的指标性部位安装特需传感器,电脑根据传感器数据异常发现或预测可能要发生的事故,提前发出警报、通知维修人员、引导相关小车退出运行。

4、体系化运行功能

现代化战争的最突出特点是体系化作战,通过数据链实现数据共享,可以高效运用各种战争资源;同样,体系化交通可以高效率利用各种交通资源(道路、车辆、停车场、车站)从而大量减少车辆保有量,这是未来城市高速高密度交通的必由之路。

城市高铁系统的竞争优势

1、与私人轿车相比:

电动程控轨道轿车可以做到以平均60公里以上的时速一站高速直达目的站,中间不停车、不换乘,远比私人轿车更加快捷、更加舒适、更加方便,具有与私人轿车竞争的压倒优势

乘坐城市高铁不用考驾照、不用维修保养、不用洗车、不用年检、不用买停车位、交停车费、不用交保险,节省大量心力、时间和金钱。

2、与公交大巴相比:

乘坐城市高铁系统可以一站直达,大巴无法相比。轿车化车辆高峰期不会拥挤,远比大巴舒服。 体系可以全天24小时无人值守提供服务,公交大巴根本做不到的。

3、与地铁、轻轨相比:

地铁投资每公里高达7-8亿元,轻轨2-3亿元,线路不可能覆盖每个街区,不是随处都可以乘坐地铁、轻轨,也不能做到一站直达,高峰期非常拥挤。城市高铁架空轻轨投资不到地铁、轻轨的十分之一,占地面积少,可以做到街区全覆盖,可以使每位乘客就近上下车、一站直达,舒适性堪比轿车。

4 与电动汽车相比:

电动汽车仍然在开放的道路上行车,堵车在所难免。电动汽车动力电池高成本高,如果没有政府高额补贴,马上就会退出市场。

城市高铁系统直接从电网供电,制造成本低,无需政府补贴,也没有废电池、电解液污染危险,完全绿色环保。

5 与无人驾驶汽车相比:

无人驾驶汽车是在开放的道路上行驶,干扰因素太多,需要不间断地进行360度扫描,需要激光、雷达测距、卫星定位、地标导航、多种传感器,需要辅助驾驶ADAS系统(含16个子系统),需要复杂的信息融合技术,控制系统非常复杂,可靠性难以确认,而且价格昂贵,缺乏市场竞争力。轨道轿车则在封闭的、限制性轨道上运行,干扰因素很少,自动控制系统简单、可靠、成本很低。

6、与出租车相比

出租车的成本大部分是人力成本,城市高铁系统具有出租车的所有功能,却没有出租车的人力成本,自然更有竞争力。

城市高铁系统比私人轿车、比地铁、比轻轨、比大巴、比现在城市的所有交通工具都更加具有竞争优势,完全可以吸引人们主动放弃私人轿车而选择公交系统,成为现代化城市的主流交通工具,让现有交通体系逐步退出城市交通历史舞台。

这一系统可以给城市带来哪些变化

城市高铁系统使城市交通走向高密度、高速度、高效率、高性能、零污染、低能耗、自动化新时代。将给城市带来颠覆性的的巨大变化:

1、狭窄街道双向双轨每小时通过小车将达到四万辆,道路通过能力达到极限。只要塞得下就能跑的开。

2、所有狭窄街巷全都将成为高速通道,交通干线与支线形成车流的多路分流,不会再发生车流局部集中。

3、化石能源车逐步退出城市,尾气排放空前减少,空气更加清新,天空更蓝,城市更加宜居;

4交通工具将趋向单一化,城市高铁将成为占统治地位的交通工具,城市交通管理将变得简单化、程序化、数字化、自动化;

5城市高铁系统也适合城际长途。市区轻轨和城际轻轨直连,市内公交和城际长途交通将一体化,京津冀、长三角、珠三角湾区等城市群将更加同城化;

6、城市高铁系统大约可以节省约70%的路途时间,上班族休闲时间增多,生活变得更轻松愉快;

rixinhg@126.com