网络快车理论及技术解决方案所涉及到的问题是一个世界性的并且各国正在试图努力解决的交通难题。
1、交通技术背景及存在的问题是什么?
首先实现非常高的运行速度的动力是不存在问题的。就目前世界上各个单方面的交通技术而言,都已经够高了,那么为什么还没有彻底解决问题的交通工具出现呢?解决交通工具的缺点或者说集合各种交通工具的优点即可以彻底解决交通问题。目前限制交通能力的瓶颈问题关键有三个,一是前后车辆的大间距问题,法国和日本的智能运输系统已经提出了解决方案,日本采用在道路地下埋设磁块的自动引导方式,法国采用超声波检测距离技术,前后车辆的最小间距只有0.3米,也就是说减小前后车辆的间距问题是可以解决的;二是普通站台限制了车辆的通行能力,本文中称现有公汽或轻轨站等为集线站,即当所有车辆达到一定的速度之后,站台无能力供应满足线路运能的需要,也即要么运行速度高不起来,要么车辆的运行间隔时间或间距比较大,总之集线站的通行能力是很小的,其实早就已经被提出了待避线方案,并且美国的“空中的士”已经采用了单条待避线建站,但是它只解决了站台不挡道问题,“空中的士”的站台属于作者所提出的最简单的低速的交换站,线路的通行能力及通行速度还比较小,作者将交通交换上升到理论,作者提出可以满足从低速到超高速线路的按运能和线路速度的需要能力建站的各种交换站,即按需要建设各种规模不同的交换站,它将可以满足客货及时并且快速地上下车,以及可以满足线路的最大运能(说明:运能与速度成正比),简单地说就是网络快车的交换站将不再会限制线路的运输能力;第三就是需要不用换乘或无中转的像血管状或者说像信息网络状或像通信网络状的智能化高速路由的网络化交通系统,(说明:虽然公路和街道实现了这种网络,但是由于大小汽车存在诸多的不足,很显然其运能有限,公汽需要换乘,再说的士也不是大众化的交通工具。)很显然现有铁路或轻轨或地铁等的大型化的车辆相对小型化的车辆,存在土地空间和线路造价两个难以逾越的问题,绝不可能实现细网络化,网络快车中提出的小型化的智能化的高速路由的网络快车可以实现细网络化,并且运能特大。网络快车的核心技术就是实现高速交换和线路路由,它是智能运输系统的最高形式。
2、对网络快车为什么有这个把握呢?
因为交换和路由理论是现有技术的综合和总结以及升华,或者说创新,它符合理论发展的规律,它也符合一系列公认的交通发展趋势;对解决问题的技术也经过了从简单到复杂,再从复杂到简单的过程,需要把它想穿,看透。虽然说对其中一些(包括未写完的)上天入地的技术方案可能会存在争议,基本的交换、路由、分道、合道、加速带和减速带、永磁磁浮、直线直流电机等都有现实的原形,并且技术原理比较简单,实现它并不难,它不像现有的超导和常导磁浮因技术复杂而存在技术上不够成熟的问题。网络快车在基本的自动控制技术上还相对现有的智能化交通高技术简化了许多。交通路由还了路由词义的本义。路由软件的高复杂性体现在高可靠性、高可用性以及鲁棒性。实现交通路由软件的功能同实现数据路由软件的功能一样并不复杂。但是难点在于需要该软件每年365天,每天24小时高效可靠地运行。这是研发人员的事情。再说交通路由软件是分车辆微电脑、站台电脑、服务器三级协调实现或两级甚至车辆微电脑一级动态实现,并且软件具有可升级性。(它类似于移动通信的基站、基站控制器、移动交换中心。)(现有轻轨和地铁等交通控制通常是车辆和站台电脑两级控制,因为它限制在一个城市的小范围内,没有大范围的路由控制需要;第二可以说乘客在地铁等车上任何都不能改变,而在网络快车上的乘客将可以在车辆上自由改变达到目的地等,它将需要计费和鉴权等服务器的配合。)
3、能够提出网络快车理论及技术解决方案的前提是什么?
本文提出网络快车理论及技术解决方案有三个前提就是,一是存在大量交通需求而传统交通工具又不能从根本上解决问题;二是目前世界上单方面的交通技术而言,都已经达到很高了,出现网络快车是一种必然的趋势,写出《网络快车》是时代的产物。(如果早20年,作者估计就是作者也很可能写不出来,如果作者现在不写,作者认为20年之内也一定会有人将它写出来,只不过可能是经过多个人逐步地写出来或者说创造出来。因为作者从众多资料上已经感到了交通技术正在向网络快车逼近,他们只差作者的高速交换和线速路由理论而已,如果现在只公布网络快车的理论,其技术解决方案世界上的很多人都能够想出来。其实难就难在交通统一理论,难就难在将网络中的交换和路由理论应用到交通中去。)第三就是需要个人复杂的思想或思维和复杂的经历,才能具备复杂的知识结构,才能够将复杂的看似不相关的事物联系起来,才能够比较全面地看问题(补充说明:《网络快车》初稿就像一个大杂烩,涉及到众多技术领域,例如并不重要的上天入地和海运等等,这些今后可能会在网上公布而没有必要重视它),才能够深刻地看问题,才能将“劳动、思考、学习、奉献”的人格达到一定的高度。
4、网络快车的远景如何?
网络快车远景。网络快车最终可以实现从矿井或工厂等直接到工厂或码头;从工厂、
商家、食堂、餐馆、酒店等直接到楼层或住宅门前甚至户内;从菜地或副食店等直接到楼层或厨房或户内;废物从户内外的垃圾桶直接到垃圾处理场;乘客从楼外、大楼、楼层、甚至门前直接到楼外、大楼、楼层、甚至门前。网络快车通常不用等车,并且中途一般不用换乘,对极少数特殊乘客即残疾人等可以实现从户内到户内的始端到终端的运输。网络快车的货运网络最终可以建设成像毛细血管状的网络。
答:文中的技术错误应该是有一些(在本文中已经尽量删除可能的错误和技术解决方案部分),作者原来不想将它们写进去,后来考虑很多因素还是决定将它们写进去。作者的目的主要是起一个抛砖引玉的引导作用,多了你可以不用,少了你想多一些方案但并不容易。对于一些可能的错误(其实自己心里有明确的底),在经过试验论证之前,请不要对此轻易地下结论。再说,真正的建设需要经过模式选择、论证、试验、设计、优化设计、决策定案,再才正式建设,因此在建设中不出技术性错误即可。作者曾经想将它当作一种科普或科幻来写,它不需要像专利文件的严谨性,也不需要像论文那样透彻,为了保持作者的思维的发散性,因此有写作随意性,不想有任何限制。
答:作者只能提出未来交通的大致方向或趋势,具体会是什么样子,作者是不知道的,因为它受到需求、成本、技术、决策等多方面的影响,而不是单方面的影响。作者在文字中通篇都是一个活的,不定的,并且不受限制的,因此它是动态的,是发展的,是变化的,具有很多不确定的因素。但是初期还是可以以一定的技术为基础,建设部分试验线路。
7、 关于递增变加速问题。
在加速阶段采用递增变加速,如加速度为1-2-4-6米每秒平方,每秒增加一个档次;或者是如加速度为1-2-3-4-5米每秒平方;或者是如加速度每秒增加1米每秒平方;在变加速时让乘客有一个适应的过程。
8、关于可变加速度及默认值。
采用1\2\4\6\8\10的加速度,可以分别用白绿兰红黄灰等颜色的卡或牌标识区分,临时卡默认为4,用户可以自己更改默认设定为2-10,在站台也可以随时更改固定卡的加速度,其中2在站台可以改为1,其它必须申请才能得到可调1。加速带长以4为基准。当然在建设初期还是以1米每秒平方的加速度设置加速带长,可以为以后提速留有余地。
关于加速带与加速距离的关系,就加速动力而言,实现10m/s2加速度并不难,问题是采用较高的加速度,乘客的舒适度受影响,可采用递增的加速度,其加速度为1到10,每秒加一级。或直接用5m/s2,但对老弱病残实行1m/s2,通过乘客的感应卡给出低加速度的要求和信号。再有一种方式是采用动力过载的方式,在加速阶段短时间内将功率超载加倍,尤其是在加速阶段的中段时间。提高加速度可以减小加速带的长度。无人的纯载货列车可以采用高加速度,如10m/s2的高加速度。可以采用5m/s2的加速度,智能运输系统通过乘客的感应卡确定车辆所采用的加速度。即需要每位乘客的感应卡带有所需要的加速度信息,临时卡的默认值为最高值或中值,当然乘客可以要求1或2或5m/s2的加速度。在低加速车辆通过加速带时后面车辆的加速度就低不就高,即紧接着后面车辆的加速度需要相应地减低,还有站台侧面的车辆也相应地需要减速,以便顺利插车合道。当然紧接着后面车辆的加速度相应地减低到前后以不相撞为宜。车辆减速时的反加速度为20m/s2。要求乘客带好安全带。
10、高加速度对座椅是否有更高要求?
高加速度对座椅提出要求,要求座椅比较低,尤其是臀位要低,而股位要比臀位高,以及需要让乘客的座椅后仰,以及软靠背椅,才能应付乘客的推背或前颤。但是软靠背椅需要占据防撞带的上空,必要时需要让前后车辆的软靠背椅直接相撞,也就是说需要让软靠背椅具有一定的撞击缓冲能力。
11、作者觉得有了加速带简直就像站挨站?
答:网络快车系统在必要的地方可以建成站挨站,在实际中站台的成本可能就要相当于一到两条中速线的成本。
答:网络快车系统的防撞部分与运输部分一样长,即使满线路运输也只有一半线路在运输,线路的运输率低?现有的防撞控制技术可以达到前后车辆的车距在0.3米,即相对于直撞方式可以提高40%的线路运输率?对于近距离车距控制有三个问题,一是实际运输中在紧凑线路段的实际平均车距会远大于0.3米,二是存在浪费能量的经常刹车,三是对静止的车辆存在撞击的安全隐患,在相对速度不大的情况下当然没有问题,即对低中速线路适用而难适用超高速线路。0.3米近距离车距控制方式线路的利用率永远也达不到90%。
对于直撞方式实际运输中在紧凑线路段的实际平均车距由于防撞的弹性作用会接近零米,实际中会有松有紧,尤其是不存在浪费能量的经常刹车,其三是对静止的车辆不存在撞击的安全隐患。其四列车还可以提高线路的利用率。也就是说在最小车距方式下直撞方式线路的利用率最高可以达到50%以上。此外,网络快车单线的运输量很大,网络快车还加上网络化的从低速到超高速线路的众多线路,达到运输量非常大。网络快车对线路的利用率最高可以达到50%以上就够用了。另外,运输还有一个不均衡性的重要特点。因此可以用优先级来调节运输的不均衡性,即可以将一些对运送时间要求低的车辆给以较低的优先级,在线路不忙时运送低优先级的车辆,从而达到运输调峰。
13、网络快车为什么要采用短车辆?
答:采用短车厢优势,可以更高效地利用停车设施,可以为降低车辆的底盘重量提供条件,可以减小对高架轨路的单位路段内的重量压力,可以减小单台车辆的惯性,有利于制动和加速,可以更容易在小半径弯道上转弯,可以更灵活地编组运行。磁浮系统采用短车厢和采用楔形悬浮体的特殊外观都可以相对减小特别超高速速度对悬浮高度的要求。
14、网络快车是众多现有技术的融合?
答:网络快车融合了自动化控制技术、通讯技术、机动车制造技术、交通建筑技术、交通电力设备制造和安装技术、交通自动控制技术、互联网技术和网络银行系统等等。
15、网络快车可以采用以宽定高的小尺寸吗?
答:网络快车的磁悬浮管道交通可以采用以宽定高的小尺寸,只用来作为密集交通的货运补充,需要与一般交通互连。而真空管道也可以采用以宽定高的小尺寸,只用来作为远距离交通的特别超高速客货运补充,管道专用车辆可到普通线路上行驶。
16、对大宗货物,例如煤炭和矿石等网络快车怎样实现巨大的运能?
答:网络快车针对大宗货物,可建重载线路网,一般车辆可以上重载线,但重载车辆不能上一般线路。
17、作者发现文中的数值不精确,需要不需要更正?
答:本文中的一些数值为略数而不是精确数值,甚至是作者估计的数值。前后不一致的地方反映了作者有不同的或不确定的想法,读过去即可。具体应用时应以经过论证的数据为准。
18、你的网络快车理论太超前了,能够实现吗?
答:关于理论超前的问题。作者曾经对一位记者简单地谈过网络快车。想让记者在某报上简单地介绍一下网络快车。但是该记者认为网络快车的理论太超前了。其实作者认为就是需要理论超前,现在的交通缺少的就是理论,尤其是地面交通统一理论或说地面交通整体理论,实现网络快车的技术可以说现在都具备,虽然说还需要一些更先进的技术来提升它的性能或优化。(就目前世界上单方面的交通技术而言,都已经达到很高了,但是此前还没有出现任何一种能够从根本上解决交通问题的交通工具。轻轨和地铁等都只是在没有提出理想交通形式之前的一种长远的能够在局部缓解交通问题的权宜之计。)作者不敢说网络快车是终极的地面交通系统,但是它会逐步成为今后的主流交通系统,并承担大部分客货运输。小型网络快车系统的不足是它不能运输大型货物,而大型货物的运输将仍然由公路、铁路、水运、空运承担,多种交通方式互为补充,相辅相成。网络快车是除梦想之外的最现实的也是最理想的地面交通系统