建設(shè)個人懸掛空軌車 構(gòu)建空中交通網(wǎng)的設(shè)想

摘 要：在城市高速發(fā)展的同時交通擁堵問題日益突出，文章針對現(xiàn)有城市交通的現(xiàn)狀，提出了發(fā)展個人空軌系統(tǒng)交通的設(shè)想，并提出了切實可行的解決方案，可以有效緩解當(dāng)前城市交通擁堵的現(xiàn)狀。如該方案能在大型城市全面普及，將有效提高人們的出行效率，既解決城市交通堵塞的現(xiàn)狀，又可以減少耕地的占用，是現(xiàn)代化城市交通發(fā)展的有效模式。

關(guān)鍵詞：個人空軌；無人駕駛；鏈輪傳動；傳感器；電力驅(qū)動

引言

近年來伴隨著全球城市化的高速發(fā)展，城市規(guī)模不斷的發(fā)展。城市交通規(guī)模不斷擴大、城市現(xiàn)代化水平不斷提高，城市經(jīng)濟快速發(fā)展的過程，城市交通也在不斷地發(fā)展。地面交通包括軌道交通、私家車、公交車是人們交通的重要工具，另外，自行車、電動車、摩托車等騎行車輛也是人們選擇的交通工具，它們的發(fā)展成為人們關(guān)注交通的焦點。

目前的城市交通發(fā)展存在著很多問題，城市道路不能滿足汽車數(shù)量的不斷增長，交通擁堵嚴重，汽車尾氣排放污染大氣環(huán)境，資源和能源緊缺。中國已成為石油進口第一大國。交通需求與交通供給矛盾不斷激化，城市中停車位不足，因交通所引發(fā)的事故在逐年增長，因交通事故死亡的人數(shù)已居非正常死亡人數(shù)之首。同樣惡劣的自然條件限制了交通的發(fā)展，惡劣的氣候影響了人們的出行。

1 現(xiàn)有交通工具的優(yōu)缺點

公交車是普通居民出行的主要交通工具，其優(yōu)點是投資少，線路調(diào)整換乘方便。但速度慢，有些線路等候時間過長，到站時間不準時，不能實現(xiàn)點對點的交通，浪費了人們大量的出行時間。同時由于一些線路有一定的重復(fù)性，使得有些客流較密集的線路經(jīng)常出現(xiàn)車輛超載滿載現(xiàn)象，而有些人員稀疏的線路則經(jīng)常出現(xiàn)車輛輕載或空載現(xiàn)象，造成了資源的浪費并加重了道路負擔(dān)。受交通擁堵的影響較大、高峰時車輛內(nèi)部環(huán)境擁擠。

小轎車擁有量隨著經(jīng)濟的發(fā)展人均擁有量在不斷增加，其具有快速、方便、機動、可實現(xiàn)點對點的人員輸送。但小轎車有效利用率低，每輛車1噸左右乘坐應(yīng)為4-5人，但公路實際出行每輛車平均為1-2人。車輛體積對公路占用面積大，公路面積有效利用率低，車輛拐彎減速等候紅綠燈等情況易造成公路堵塞。而且城市內(nèi)部停車位置不足導(dǎo)致其占路停車現(xiàn)象嚴重，隨著出行數(shù)量的增加交通事故死亡率不斷增加道路擁堵現(xiàn)象日趨嚴重，油價上漲，汽車尾氣對大氣的污染成為制約小轎車發(fā)展的障礙。

地鐵與城鐵系統(tǒng)現(xiàn)代大型城市人們出行的首選交通工具，優(yōu)點是速度快、不受地面交通的影響、準點安全，而且運載能力大能承受上下班人流高峰的沖擊。但其投資巨大、建設(shè)周期長、中間換乘不方便，不能實現(xiàn)點對點對接，還需要其他交通方式來補充。

自行車、電動車、摩托車等車輛輕快便捷，可以實現(xiàn)點對點的交通，停車占用空間小。但受天氣影響大、舒適性、安全性差，常與汽車混行致使交通事故頻發(fā)，而且不適于長距離出行。

2 個人空軌系統(tǒng)的優(yōu)勢

與現(xiàn)有交通工具相比較，個人空軌系統(tǒng)的發(fā)展即可以解決交通擁堵的現(xiàn)狀，又可以提高人們的出行效率，有效節(jié)約社會能源。作為城市交通發(fā)展方式，個人空軌系統(tǒng)有如下優(yōu)勢。

2.1 實現(xiàn)地下、地上、空中軌道交通網(wǎng)絡(luò)

代替地面公交汽車實現(xiàn)無人駕駛，地面控制中心自動控制24小時運轉(zhuǎn)，滿足實現(xiàn)城市成為不夜城的交通需求。

2.2 結(jié)構(gòu)新穎、靈巧，便于施工

車輛采用鋁合金、沖壓鋼板與工程塑料結(jié)構(gòu)，重量輕。車輛高度為1.5米左右，長度2米左右寬度1.2米左右。這樣每條線路可行駛密度很高的車輛，每一個支撐立柱上可并行幾條線路，極大地提高了運載能力。車輛采用鏈條固定，鏈輪成組排列組成輪組，鏈輪轉(zhuǎn)動前進。具體結(jié)構(gòu)見圖1。換道機構(gòu)可用滾珠絲杠結(jié)構(gòu)，或電磁結(jié)構(gòu)實現(xiàn)快速變道。道岔設(shè)置傳感器指示道岔換道動作到位方可讓車輛通過。具體見圖2。

2.3 運載能力高

動力采用伺服電機數(shù)字控制，準確控制車輛運行速度，嚴格保證車輛運行節(jié)奏。車輛裝有速度傳感器、位置傳感器等傳感器保證行車安全。車輛若60公里/小時時速，則每輛車間隔10米，單條軌道每小時通行6000輛車。若每輛車載兩人則運力為1.2萬人/小時，若采用兩軌為2.4萬人/小時，4軌，則為4.8萬人/小時。提高車輛運行速度，減小車輛運行間距就可以提高線路運載能力。

2.4 經(jīng)濟環(huán)保，節(jié)約資源

無人駕駛實現(xiàn)車輛隨時等人，有人就走無人就停（車站?？课恢茫２粫斐晒财嚨目哲囘\行現(xiàn)象或欠載運行現(xiàn)象，所以非常節(jié)能高效。不需等車，不受公交車發(fā)車時間長短的影響。節(jié)約出行者的時間?？哲壾囍挥谐兄刂加煤苄〉牡孛婷娣e，可節(jié)約大量耕地，不需大量拆遷。

車輛采用電力驅(qū)動，采用嚙合方式產(chǎn)生推力而不是傳統(tǒng)的車輪摩擦方式，車輪只作為負重輪使用可采用低摩擦系數(shù)車輪，提高車輛運行的機械效率。車輛滿載運行率高，有效的保證了能源利用率。

2.5 生產(chǎn)制造方便

軌道方便安裝及拆卸，可實現(xiàn)工廠在廠區(qū)內(nèi)大量生產(chǎn)，運輸?shù)浆F(xiàn)場快速組裝施工。生產(chǎn)周期短，基建工程只需要打一個地基樁墩即可快速組裝，建設(shè)費用低廉。軌道可隨時根據(jù)需要進行延伸、改道等，可快速建設(shè)成城市城區(qū)以及城鄉(xiāng)之間快速立體交通網(wǎng)。

2.6 使用環(huán)境不受限制

部分城市在雨季時會出現(xiàn)由于城市排水系統(tǒng)不良導(dǎo)致車輛無法正常通告的情況，嚴重影響交通狀況，而采用個人空軌系統(tǒng)的交通系統(tǒng)，車輛在空中軌道運行，排除了城市排水系統(tǒng)不良的影響。另外此結(jié)構(gòu)可以滿足車輛在大坡度甚至是垂直角度的爬升，完全不受地形限制。

3 結(jié)束語

文章結(jié)合當(dāng)前城市中普遍存在的道路交通擁堵問題提出了構(gòu)建空中交通網(wǎng)，建設(shè)個人空軌懸掛車的交通系統(tǒng)設(shè)想，目前還停留在概念設(shè)計階段。作者希望能參考國外交通技術(shù)的發(fā)展，在本國開展文章所提的交通系統(tǒng)，以期改善國內(nèi)現(xiàn)存的交通擁堵問題。

參考文獻

[1]胡應(yīng)平，趙明.用懸掛式路面兩用軌道獨軌交通技術(shù)解決北京交通問題的思考[A].2006年第二屆“超大型城市與綠色設(shè)計”國際學(xué)術(shù)研計會論文集[C].2006，12.

[2]陸化普，朱軍，王建偉.城市軌道交通規(guī)劃的研究與實踐[M].北京：中國水利水電出版社，2001.

[3]李朝陽.現(xiàn)代城市道路交通規(guī)劃[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，2006.