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某城市高铁项目商业计划书——城市高铁项目商业计划书张瑞敬长征汽车制造厂退休工程师提要大城市的交通拥堵与尾气污染证明了私人轿车已经不再适合现代大城市需要私人轿车的泛滥证明了现有大型公交车系统已经不再适合富裕起来的城市居民需要“大型公交车+私人轿车+开放式道路”为主流的交通体系是低密度交通时代的产物,已经不习惯现代化城市高密度交通的需要“信息互联网+轻轨互联网+轨道电动轿车一一城市高铁系统”是一种高密度、高速度、高效率的一站直达式交通体系,符合后现代化城市的高密度交通需要能够作为未来后现代化城市的主流公共交通模式城市高铁交通体系是完全消灭堵车与尾气污染的强有力手段关键词城市高铁系统,轻轨互联网,轨道电动轿车,虚拟列车,可调度性,快速直达,体系化运行ModernurbanhighdensityrapidtransitsystemUrbanhigh-speedrailsystemUHSRSZhangruijingChangzhengautomobilemanufacturingplantretiredengineerAbstract:trafficcongestionandexhaustpollutioninlargecitieshaveprovedthatprivatecarsarenolongersuitablefortheneedsofmodernbigcities.Theproliferationofprivatecarsprovesthattheexistinglargebussystemisnolongersuitableforaffluenturbanresidents.车辆要实现全城、全程统一监控调度,要实现多车联动,要解决全天24小时无人值守提供服务问题,这都要求轨道轿车就务必具有通信功能、信息共享功能5运行体系化现代化战争决定战争胜负的已经不是独立的的兵器、独立的战斗群,而是体系化作战特点是能够高效利用全部战争资源城市交通也要对一盘散沙的众多资源进行整合,即对全城道路与运行车辆进行全程统一监控调度,以体系化运行来科学、高效配置道路资源与车辆资源,实现效益最大化这在高度信息化的今天应当是水到渠成的事车联网、路联网6驱动电气化实现零排放无污染的最现实手段是全部车辆实现电驱动把上述轿车化、轨道化、智能化、列车化、信息化、体系化、电气化几项要求整合起来,能够全面满足以上要求的交通体系应该是架空轻轨网与智能轨道电动轿车,而且这种轨道电动轿车具有多车联动功能,能以列车方式高速高密度行车这应当是现代化城市高密度交通体系的主干下列我们简称这种基于高架轻轨与轨道电动轿车的交通体系为城市高铁系统UHSRSUrbanhigh-speedrailsystem或者称个性化快速轨道公共交通系统Personalizedfasttrackpublictransportsystem这种轨道轿车railcar下列简称小车五,实现方法城市高铁系统的硬件构成1全覆盖、全立交、全封闭、全互联的超轻型轨道互联网轨道网只有全部覆盖每一条街道、每个社区才能让每位乘客就近上车、就近下车,才能像私人轿车一样方便,才有可能全面取代私人轿车轨道网只有全立交、全封闭,像高速公路一样,才能取消红绿灯限制,才能排除两侧变道车与行人干扰,才能保持高速运行,保证比私人轿车更快捷这样做的好处是,所有狭窄街巷也都能变成快速路,通过能力不亚于主干道,使车流高度分散到每条道路上,避免主干道车流过分集中造成的交通拥堵假如未来的轨道交通线路仍像现在的地铁与轻轨一样,分成一条条孤立的线路,线路与线路之间就要中转,还是不方便;要把全城独立的轨道线路全部互联成网,才能保证每位乘客能够从任意站到任意站实现一站式高速直达,中间不停车、不换乘,比私家车更快一个覆盖全市的轻轨互联网就像一个人贯穿全身每个部位的血管系统,是一座城市交通充满生机与活力的基本条件2快速变轨道岔轨道线要全部互联成网,节点是成功的关键,而所有节点都是道岔这种道岔适合任何狭窄街道与道口,能够使轨网覆盖全市假如小车以列车方式高密度高速度行车,小车设计车身长度2——3米长,小车序列以60公里以上时速通过一个道岔,相邻小车分别驶向不一致方向时,扳道岔的时间大约不能超过
0.1秒,现行铁路笨重的道岔不可能做到这样快,即使能做到这样快的扳动频率,也会由于早期磨损或者疲劳断裂而损坏,笨重道岔频繁移动还会消耗大量能源提高道岔的变轨频率是城市高铁公交系统的难点与关键3智能轨道电动轿车小车具有无人驾驶功能、程控择轨功能能够自动规划与经历行车路线,准确识别轨道节点,能与快速变轨道岔精确互动,完成快速变轨操作小车使用第三轨取电方式使用小型超级电容以实现蓄能电制动与临时短暂供电并使用ABS紧急制动与断电弹簧自动制动小车重心应尽量接近轨道平面,以减少紧急制动时的抬头与点头现象小车设计经济时速市区60公里,城际120公里为习惯高密度行车需要,小车配备前方与座舱两套缓冲吸能装置在发生意外灾难时确保乘客安全小车最大限度轻量化只设一排座椅,容纳一至两名乘客;车身尽量使用轻金属与复合材料;使用拉伸有机玻璃加高耐磨涂层代替繁重的玻璃风挡与侧窗;使用永磁直流轮毂电机驱动,这样能够省去变速器、差速器、离合器,来降低自重操纵小车自重不超过700kg只有小车的轻量化才能够使用超轻型轨道与支撑结构,才能够减少占地面积、减少工程量、缩短建设周期与减少建设投资,才有可能在所有道口全部立交,在所有街巷全覆盖,以方便乘客就近上下车而无需接驳,才能与私人轿车竞争4统一监控与调度中心;中央操纵室设具有强大并行计算能力的主机电脑,通过信息互联网与卫星定位系统对全城小车运行进行统一的全程监控与调度主机电脑是快速直达公共交通系统的神经中枢,需要有强大的并行计算能力5能够快速穿越的车站要想让每辆小车一站直达目的站,在沿途过路的车站就不能进站停车,那么,在每个车站都要分成高速穿越轨道与进站停车轨道,过路车能够高速通过而不必进站这种车站布局要能适合于狭窄街道6自动化立体车库:为了调整运力,减少轨道上的多余车辆,在郊外设立大型自动化立体车库立体车库各层环形轨道之间全部互联,每辆小车能够依靠行车程序自动地出入每层轨道并自动定位,无需借助任何提升机械六,实现方法城市高铁系统的软件功能小车的多车联动功能小车能够以虚拟列车方式以零车距快速行车,不管轨道上有多少小车,只要能塞得下就能跑的开,使道路利用率达到最大化假如轨道轿车像铁路列车一样用挂钩连接起来,那就与大型公交车没什么两样,还是要站站停车上下客因此小车之间务必是无形连接,依靠信息互联实现同时加速、同时减速、同时制动、等速行驶的功能,就是说,小车之间务必有精确的多车联动机制,与灵活的自动编组功能多车联动的手段是,利用小车上的局域网或者数据链通信系统与小车间的雷达测距、缓冲器压力传感器或者仿生触须,来动态调整车距车速,使小车之间具备信息共享与操作联动机制,就像小车之间有无形的挂钩,即虚拟列车行车模式比如,一辆小车采取制动操作所有后续小车便同时采取同样的制动操作;一辆小车遭遇意外突发情况所有后续小车便同时感知这一信息,并采取同样应对措施这样,尽管没有挂钩,小车之间也能够精确联动而不可能追尾,就能够解决车速与车距的矛盾,就能够以零车距高速行车,就能够极大提高道路的通过能力当一辆小车出站进入高速主轨,便会根据与前方小车的车距不一致而采取不一致计策比如车距在60米以内它便启动高速追赶前车并越接近时相对车速越慢,达接到近零距离时便接通多车联动系统其他小车出站插入小车序列时便主动减速让位并接通联动系统灵活编组功能使多车联动功能仅限于小车巡航行驶,不涉及小车程控变轨系统,不影响小车的进站停车虚拟列车模式是现代化城市高密度高速交通的唯一选择小车程序操纵功能轨道交通的优势是无人驾驶系统非常简单、成本低、可靠性高由于小车在封闭的轨道上行驶干扰很少,能够采取简单的程序操纵方式经历与选择行车路线当乘客上车时,即在车载电脑键盘或者触屏上输入目的站编码,车载电脑自编程软件就能够在起点与终点之间立即选择一条最近线路,自动形成行车程序,以简单的行车程序代替无人驾驶汽车的复杂的辅助驾驶系统,可靠操纵小车行驶路线小车传感器、识别装置、触发电路在运行中快速识别每个轨道节点,并按照行车程序准确操纵变轨装置,完成快速变轨操作,实现快速直达3小车自动驾驶功能:小车还装备相对车距、轨道异物探测等传感器,小车车载电脑根据传感器探测数据做出推断,自动调整车速、应对突发情况,保证行车安全4小车的统一监控与调度功能中央操纵室主机电脑能够根据乘客登车时间、起点站、终点站信息确定每辆小车运行的时间、方位的三维坐标曲线图,并根据卫星定位系统监测到的小车实时运行定位加以校正,再比对各段线路通行能力,测算出何时、何处将会发生拥堵,与拥堵程度,即刻向有关小车发出调度指令,小车车载电脑根据主机电脑调度指令改写自动形成的原始行车程序,从而改变行车路线,躲开热点,将堵车消灭在发生之前,保持道路畅通所谓调度指令只是一个或者几个轨道节点坐标车载电脑再根据起点、中间点、终点坐标重新找出最近线段完成行车程序修改5小车的自我诊断功能以虚拟列车方式高速运行的小车,一旦有一辆小车发生故障会造成连环事故因此体系务必有故障预测功能能够在小车上、轨道上安装各类传感器(热、噪声、磁、应力、应变、震动、光、电磁波、超声等),车载电脑能够根据这些传感器的数据特殊综合分析、预测出可能发生的故障,提早向管理人员发出预警,并自动引导问题小车退出运营进入维修轨道,并自动通知维修人员七,城市高铁系统的性质与特征城市高铁系统是后现代化城市的主流交通系统是一种高密度、高速度、高效率、低成本、零排放的城市交通系统城市高铁系统的鲜明特征是它将一条条孤立的轻轨线路互联成一个覆盖全市的轻轨网络;将分散的、独立运行的交通工具组织成一个体系化运行整体;从而达到交通工具利用率最大化、城市道路使用率最大化,实现快速直达这一交通体系的显著优势是1与私人轿车一样舒适、私密、方便;2以虚拟列车模式实现多车联动,能够高密度、高速度行车,极大提高道路通过能力;体系化运行,全部小车全程统一调度科学高效配置各类交通资源;全城(城市群)高速直达,中间无需停车、换乘;站点覆盖全城,随地可就近上下车,无需摆渡;全天24小时无人值守提供服务,与私人轿车一样方便;直接从电网供电,实现零排放、无污染、制造成本低全部小车无人驾驶以上几点能够全面达到我们开发新型交通工具的预设目标八,城市高铁系统的比较优势h与私人轿车相比;城市高铁体系能够做到以平均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、不减速,远比私人轿车更加快捷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、不用交保险与公交大巴相比城市高铁系统能够一站快速直达目的车站,中间不用站站停车、不用换乘、不可能堵车,大巴无法相比高峰期不可能拥挤,比大巴舒服体系能够全天24小时提供服务,公交大巴根本做不到的与地铁、轻轨相比地铁投资每公里高达7-8亿兀轻轨2-3亿兀,线路还不可能全覆盖每个街区,不是随处都能够乘坐地铁、轻轨而城市高铁体系架空轻轨投资不到地铁的十分之一,占地面积极少,能够做到街区全覆盖,能够使每位乘客就近上下车地铁也有站站停车不能直达与高峰期拥挤问题;而城市高铁一站直达、且不可能拥挤与电动汽车相比电动汽车仍是独立运行车辆,仍在开放的道路上行车,堵车在所难免电动汽车动力电池存在高成本问题,假如没有政府高额补贴,马上就会退出市场城市高铁直接从电网供电,无需动力电池,制造成本低,运行费用低,无需政府补贴,也没有废电池、电解液污染危险,完全绿色环保与未来的无人驾驶汽车、互联网汽车相比无人驾驶汽车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、GPS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,自动操纵系统必定非常复杂,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轨道上运行,干扰因素很少,自动操纵系统简单、可靠、成本低Largebus+PrivateCar+openroadasthemainstreamtransportationsystemistheproductofthelowdensitytrafficeraandhasnotadaptedtotheneedsofmodernurbanhigh-densitytransportation.InformationInternet+lightrailInternet+electriccarcity-highspeedrailsystemisaonestopdirecttrafficsystemofahighdensityhighspeedhighefficiencyitmeetstheneedsofhigh-densitytransportationinmoderncitiesandcanbeusedasthemainstreampublictransportmodeforfuturemoderncitiesTheurbanhigh-speedrailtrafficsystemisapowerfultooltocompletelyeliminatetrafficjamsandexhaustpollution.Keywords:Urbanhigh-speedrailsystemUHSRS;lightrailInternetrailelectriccarsvirtualtrainsschedulabilityfastthroughsystematicoperation.一,解决堵车与污染问题需要创新思维大城市堵车与尾气污染现象,严重恶化了城市环境,已到了非完全治理不可的地步而交通拥堵与尾气污染的直接原因是私人汽车无克制地进展,超过了城市交通体系的承载能力造成私人轿车泛滥的原因是目前的大型公共交通工具已经无法满足富裕家庭对交通的需求,私人轿车成了他们唯一的选择根治的办法只能是以公共交通取代私人轿车而目前的公共交通无法与私人轿车竞争对公共交通进行革命性改造,使之比私人轿车更加快捷、舒适、方便,才能吸引人们主动放弃私人轿车而选择公交,才是治本之策地铁、轻轨、BRT专用道尽管都是大运量交通工具,有利于缓解交通压力,但是,它建设投资大、占用面积大,不可能覆盖所有街区无人驾驶汽车虽有道路规划功能,但路况始终处于变动之中,因此无法与城市高铁的路况预测与统一调度功能相比这一交通系统比私人轿车、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,完全能够吸引人们主动放弃私人轿车而选择城市高铁,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九,城市高铁系统会给城市带来什么变化城市高铁系统给城市带来的变化确信是颠覆性的,前所未有的架空轻轨互联网承担了绝大部分地面交通压力,地面道路车辆大幅度减少还由于所有狭窄街巷全都将成为高速通道都能够快速通过,形成多路分流,大大减少了堵车可能性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;随着旧的交通系统的逐步退出,交通工具趋向单一化,信息化智能轨道轿车将成为占统治地位的交通工具,城市交通管理变得简单化、程序化、数字化、自动化;城市高铁系统不仅适合市内公交,也适合城际长途市区轻轨与城际轻轨直连,市内公交与城际长途交通将一体化城市群将同城化由于城市高铁系统节约了大量宝贵时间,上班族不再在道路上消耗大量时间休闲时间增多,生活变得更轻松愉快;人们工作效率提高,城市运转节奏加快十,能够达到的经济技术指标小车平均行驶速度,市区能够达到每小时60公里,城市群之间能够达到每小时120公里以上;街道通过能力,即使狭窄街道双向双轨每小时最高能够通过小车四万辆,使所有街道全部变成高速路;大气环境,空气污染指数将会根本改善;人们消耗在路上的时间至少能够减少70%十一,建设城市高铁系统的可行性1经济性超轻轨互联网建设投资远低于地铁与高速路;轨道电动轿车制造成本远低于公路电动汽车;轨道电动轿车运行费用远低于公路汽车城市高铁系统不仅是最快捷、舒适、方便的交通系统,也是最经济、最节能的交通系统、最环保的交通系统城市高铁小高架能够工厂化生产,现场机械化组装,建设周期短不影响干线交通2普适性城市高铁系统不仅档次很高,同时消费也很低,因此它既适合于大款,也适合于工薪层,更适合于繁忙的高知白领,它能给一切乘客带来方便、轻松、愉快与享受3首创性;城市高铁系统在国际上未见报道,当属世界首创4政策习惯性城市高铁系统符合党与国家关于能源、环保、交通各项方针政策符合可持续进展战略,有利于国家能源安全,符合低碳、节能的国际潮流5世界性城市的堵车与污染问题是世界性的,世界比较发达的国家都普遍存在堵车与污染问题,城市高铁系统同样适合这些国家的交通需求十二,现在已经完成的前期研究工作城市高铁系统的总体思路(上述内容);立体高速变轨道岔设计;平面高速变轨道岔设计;混合高速变轨道岔设计;各类高速变轨系统操作方式;小车的各类择轨装置设计;车站高速分轨方法;道口各类轨道直接立交方法;自动化立体车库多层轨道间的连接方法,与小车在各层轨道间自由进出方法;各类专用轨道设计;11小车对车站、车库与轨道节点的识别方式;12小车多车联动方式的几种思路快速变轨系统与多车联动技术是能否实现快速直达的关键技术十三,下一步需要投巨资进行的开发工作1投资开发轨道轿车整车(原型车可用现有成熟电动汽车改装);2开发车载电脑与自编程软件;3开发监控调度中心主机电脑与监控调度软件;4开发车站及车库管理电脑及管理软件(调车软件);5城市站点及路网的规划设计及数字化路网图模型(规划站点、立交点,对节点编码,以便输入车载电脑与中控室主机电脑);6制作沙盘模型推演;建设实体示范轻型轨道互联网,进行运行试验,通过试运行修改设计参数,进行定型设计;以上技术能够由拟定的协作配套生产企业分头开发,或者统一采取委托、招标方式开发重要非标部件、总成由协作配套企业生产也能够采取代工模式生产,标准部件、总成全球网上采购十四,运作模式建议此项目在技术上是由下列几个模块构成的电动汽车底盘模块、轨道车辆行走部分模块、无人驾驶车操纵调度模块,能够把这些现有模块加以改造后加以集成项目涉及轨道交通企业、轿车制造企业、互联网企业、自动化企业、轨梁厂、铁路建设、软件行业、IT行业等,需要多个行业企业的共同参与、分头协作组织模式能够是由轨道交通企业、汽车制造厂、互联网企业、风险资本联合投资开发,形成战略联盟,成立股份公司运作;不重新投资建设新厂,而是利用乘用车制造厂现有的的冲压线、组焊线、涂装线、总装线(投资需几十亿)并线生产车身与总装;由轨道交通企业提供行走部分总成、动力系统、传动系统、操纵系统、调度系统、受电装置、防滑技术、降噪技术;由铁路、桥梁企业建设轨网能够由生产协作单位分头开发所要生产的部件与总成这样投资省、上马快、起点高、进入与退出成本低,投资风险小以一个实力企业为龙头牵头进行总装、调试、出厂,而零部件全部由定点企业协作或者代工生产,或者全球网上采购,这需要较长的开发周期;重新创办新企业,从多家风险投资商融巨资运作(至少百亿以上),这样建设与开发投资较大,工程师与技工也需要较长培养过程,成长周期长,进入成本与退出成本高,投资风险较大十五,盈利及回报模式以出让技术盈利将所有技术完善后申报多项国际专利,打包出让以许可方式、买断方式、或者技术入股方式盈利分成这样投资最少,收回投资最快,但效益最小出让技术收益按股份分成以销售产品盈利;创办企业,开发生产电动程控轨道轿车出售盈利,或者承接轻轨互联网工程盈利投资方按股权分成假如公司以后能够上市,投资方能够出让股权收回投资以提供服务盈利;经政府批准,直接投资在各城市建设轻轨互联网,配套投入电动程控轨道轿车,直接向居民提供交通服务盈利;或者租赁给交通企业经营这样投资巨大,风险较低,需多家金融机构共同参与以股份分红或者转让股权作为投资为回报至于盈利数额尚无法估算,仅就全国汽车保有量100万辆以上的40个城市计算,假如每市平均需小车50万辆计算,每辆小车仅售价5万元,这一市场份额即达一万亿元以上,轨道建设另计十六,国际新型快速环保交通工具开发现状为了应对大城市的堵车与尾气污染问题,世界上也出现了很多快速交通技术其中有一些是大运量交通工具,如空中悬挂列车、公路列车、单轨列车;一些是个人快速轨道交通工具,如韩国、美国PRTO1韩国顺天无人驾驶出租车(PRTPersonalRapidtransit个人快速交通),属于高架轻轨、轿车车型、平面变轨,2013年建设,运行于顺天湾国际园艺博览会会场与顺天湾之间它是个性化车辆及封闭性道路,兼具舒适、方便、快捷的优点但依然是独立运行车辆,无法解决车速与车距的矛盾,运力有限,难以成为主力公交车型它的轮距、轴距、车轮直径都较小,因此转弯半径小,转弯时滑移磨损小,适合城市狭窄街道环境,但车速较低,不适合城际交通2美国工程师爱德华.安德森发明的PRT个人捷运系统,属于轮胎小型车辆,动力为电池驱动,高架混凝土道路,乘坐6人,已用于美国摩根敦大学、英国希斯罗机场它的优势是个性化与速度快,但仍用动力电池驱动,成本难降低它仍属于独立运行车辆,不习惯高密度交通需求,难以作为公交主力车型3德国、日本、加拿大开发的悬挂式空中列车PPT西安交大也在试验,我国七个城市准备建设上海、重庆也建设了高架单轨列车,仍然属于大型交通工具,仍需站站停车不能互联成网,与地铁一样,无法取代私人轿车空中列车重心与支撑点距离太远,假如高速行驶中紧急制动有可能会发生危险车离地面太高,还存在救援困难问题有专家指出它不能作为城市公交主流交通工具4公路列车RoudTrain:欧洲沃尔沃、里卡多等七家公司参与的SARTRE环境安全公路列车研究项目欧盟组织测试取得成功,能够用于货车、小轿车、旅行车吉林大学、深圳先进技术研究院也在研究它是一种特定有人驾驶头车的公路列车模式,能够有限度提高道路通过能力,降低能耗,但它仍然是大型公交工具,仍在地面开放的道路行驶,难免堵车如在BRT专道上运行则适用面有限5德国不莱梅机器人技术创新中心研制的人工智能变形电动车E0智能连接车Smartconnectingcar能够在公路上以无特定主车的虚拟列车模式行驶,快捷、舒适、方便,能降低能耗,提高道路通过能力,非常适合出租车换代单排座,车重700公斤,时速55公里但仍然是在地面开放的道路上行驶,不可能保证不堵车,还由于其辅助驾驶系统过于复杂,可靠性难以确认,未能推广6我国中车公司株洲电力机车研究所最近研制成功智能轨道快运系统ARTAutonomousrailRapidTransit是在街道上的虚拟轨道上行驶,有人驾驶,每列3-5节车厢,可乘坐300-500人,但仍然以动力电池作为能源,成本高;仍然是大型公交工具,难以取代私人轿车,难以解决堵车问题以上新型交通工具是现行交通体系的补充,能够提高道路通过能力,但其市场定位与本项目不一致,它们只是现行交通体系的有益补充,并不触及现行交通体系的主体地位,难以完全解决堵车与污染问题,不可能对本项目发生竞争作用十七,决策与展望城市高铁系统的落脚点是建立一个高密度、高速度、高效率、绿色低碳的交通体系,能够完全取代旧的交通体系,完全解决堵车与尾气污染问题,使城市面貌发生颠覆性改变该系统涉及城市建设规划、城市交通管理、国家产业政策,影响面大而深远,是一个复杂的系统工程,需要政府论证与决策城市高铁系统是多行业、多学科技术的集成,涉及汽车制造、轨道交通企业、互联网企业、自动化企业、卫星定位、计算机硬件与软件开发等,需要多个行业的共同努力,也为有关行业带来新的挑战与机遇城市高铁系统尽管概念超前,但都是基于现有高技术的直接嫁接、移植、二次创新与集成,没有不可逾越的技术难关,属于现有技术模块的集成只要有关软硬件行业成熟生产企业分工合作,开发速度将会很快,起点也将会很高,零部件产业化配套很容易跟进城市高铁投资少、建设周期短、不影响干道行车由于它具有明显的性价比商业竞争优势,推广起来也不需要政府补贴与政策强制它也能够与其他交通工具兼容,既可作为主流交通工具,也可用于短程接驳与区域交通,能够与其他交通系统有一个共存竞争期城市高铁系统适用于全世界的现代化城市,世界市场潜力巨大企业超前介入、超前开发、抢占行业技术制高点、打造核心竞争力,必能先声夺人、获得这一全新产业世界市场的主导权电话18603194956邮编054000住址河北省邢台市中华大街122号作者简介;张瑞敬,长征汽车制造厂退休工程师毕业于南开大学,自学汽车技术曾任长征汽车制造厂金相分析工程师、分厂副书记、销售服务处、经营处副处长、党工部副部长、河北省汽车工程学会秘书长,退休后曾任邢台市胶合板协会会长兼研究所所长、邢台市技术监督局质检所总工程师兼检测室主任,也曾自办研究所为十多个由于它们是大型交通工具,仍然要站站停车、不一致线路要中转、高峰期拥挤与夜间不能提供服务,不能与私人轿车相比,无法取代私人轿车北京市地铁通车里程最高,但汽车保有量也最高(超过570万辆),就是例证电动汽车电动汽车确实能够解决空气污染问题,但它们仍然是在开放的地面道路上行驶,不可能解决堵车问题,及停车位不足问题动力电池的高成本使它不具备商业竞争力,靠政府高额补贴不是长久之计(北京市假如更换500万辆电动汽车,每辆车补贴五万元,就是2500亿元)这说明了,开发任何大型交通工具都无法替代私人轿车;开发任何地面交通工具都无法避免堵车只在现有交通体系框架下局部改进或者补充尽管能够缓解交通压力,但无法完全解决堵车与尾气污染问题,旧的交通系统已经走到了它的尽头我们务必走出思维定势,解放思想,另辟蹊径,开发全新的城市交通体系,才能一劳永逸地完全根治堵车与尾气污染二,现行交通体系的本质与弊端分析大型公交车+私人轿车+开放式道路为主流的现行交通体系是低密度交通时代的产物,它只适合低收入时代的低密度车流,效率低、容量低,无法习惯后现代化城市对高密度、高速度、高效率交通体系的需求具体表现形式如下省市区中小企业服务要紧研究方向完全消除大城市堵车与空气污染的技术途径及精细化工1大型公交车的特征一一低速度,不舒适,不方便;低速度由于所有大型公交车都要站站停车上下客、不一致线路要中转,平均速度无法提高,注定是低速度交通工具不舒适、不方便大型交通工具高峰期拥挤不舒适,夜间不能提供服务不方便,但当人们收入提高后,就不愿意再去挤公交,私人轿车变成了他们的唯一选择,导致私人轿车保有量爆发式增长新闻联播报道,国内汽车保有量超过一百万辆的城市已经超过40个,11个城市的汽车保有量超过200万辆在能够预见的未来这一形势只会加剧、不可能逆转另据2015年七月统计,深圳市每公里道路平均承载汽车502辆,假如排成一排都挤不下2私人轿车的特征——低效率;私有属性私人轿车的私有属性导致利用率低下,造成有限道路资源、停车位资源、车辆资源的严重浪费不可调度性私有汽车不可能全程统一调度,难以科学配置有限的道路资源,无法使道路资源利用效率最大化,极易造成道路上车辆局部集中而导致堵车,同时由于各行其是而难以疏解3地面开放式道路的特征一一低速度私人轿车本来是快速直达交通工具,但是把众多汽车放到地面开放式道路上就只能变成低速交通工具地面开放式道路无法习惯后现代化城市高密度高速度交通需求在地面开放的、平面交叉的道路上前后左右的车辆与行人互相干扰太大,车辆越多越严重,几乎呈几何级数增长关系,限制了车速提高;道口的红绿灯也使汽车只能走走停停,无法高速行驶当红灯时相邻两个道口等待车队长度达到一定值后,就会连等几个绿灯都无法通过,这一效应还会影响到后续一系列道口,造成交通瘫痪汽车走走停停频繁制动加速会耗费更多能源;汽车红灯时老是怠速,导致净化器失效会加重空气污染;频繁制动会摩擦出更多颗粒物空气中难以净化的黑色微粒很大一部分来自轮胎与沥青路面4独立运行车辆的特征一一低密度车密度与车速的矛盾现有的公交大巴、私人轿车、出租汽车、电动汽车、无人驾驶汽车都是独立运行车辆,所往常方务必留足紧急制动距离,速度越高所需制动距离越大,只适合低密度交通一旦车辆太多,车辆密度太大时,车速必定降低,低到一定程度就导致交通拥堵这就是独立运行车辆密度与速度的矛盾5公路汽车的要紧问题一一高污染、高能耗:高污染由于动力电池的高成本,使电动汽车难以普及,无法替代化石能源车,尾气污染问题难以解决而且报废动力电池处置不当还会造成水体污染高能耗在公路上行驶汽车轮胎会反复被挤压与弛放,大量机械能变为热能会浪费大量能源还会使轮胎发热老化、缩短轮胎寿命以上几条说明了现行交通体系本质上是一种低密度、低速度、低效率、高排放的交通体系也说明了,堵车与污染问题的根源既有车的问题、又有路得的问题、还有管理的问题;既有硬件问题、又有软件的问题,是个系统性问题假如只是在一两个方面进行改进,而不是完全改变整个交通体系,方法再先进都无法完全解决堵车与污染问题务必各方面的改进同步到位才有希望取得成功根据以上分析,解决堵车与污染问题务必从车、路、管各方面入手,硬件、软件全面改革开发新型交通体系的市场定位是取代城市的主流交通体系,而不是在旧交通体系下的的补充与改进我们现在为解决堵车与尾气污染所采取的工程措施,如地铁、轻轨、BRT专道、电动汽车、无人驾驶汽车等,都没有跳出原有交通体系的框架(地铁、轻轨仍是大型公交车;电动汽车、无人驾驶汽车仍在开放的道路上行驶),只能起到缓解作用,延缓旧的交通体系的消亡,不可能从根本上完全解决问题,更不可能习惯未来后现代化城市更高密度、高速度交通的需求,实际上是在走弯路,早晚会被淘汰未来后现代化城市随着高收入人群增多私人轿车会更多,这要求:一是务必改造道路,使道路通过能力大幅度提高;二是公共交通工具务必比私人轿车更加快捷、舒适、方便才有可能取代私人轿车;三是提高交通资源的使用效率由此出发,未来交通体系的开发方向应该是以个性化小型公共交通工具替代大型公交车,解决站站停车速度慢问题、拥挤问题、不舒适问题所有道路务必实现全封闭、全立交,才能全面提速,才能大幅度提高道路通过能力全部公交车辆统一监控调度,科学高效配置道路资源与车辆资源,提高道路与车辆的利用效率开发多车联动技术,解决车辆密度与速度的矛盾,实现零车距下高速行车公交线路实现全市互联成网,城市任意两点之间无需换乘,实现一站式快速直达公共交通全面电驱动,完全消灭尾气污染新型快速公共交通覆盖每个街区,方便所有城市居民就近上下车,无需接驳,像轿车一样方便以上八条缺一不可四,消除堵车与污染的途径根据现有科学技术认知水平,与现有企业工艺装备能力,开发能满足现代化城市需要的高密度、高速度、高效率、高性能、低成本、零排放的交通体系的方向只能是1,公交轿车化大型公交车务必站站停车、高峰期非常拥挤,从来就无法与私人轿车竞争,才造成私人轿车泛滥公交车务必轿车化,才能像轿车一样快捷、舒适、方便,实现一站直达,才有可能取代私人轿车,改变城市轿车泛滥的局面,从而消灭堵车现象(公共轿车与私人轿车不一致,由于它能够统一调度,使用效率高得多)轿车化是现代化城市公共交通的必定归宿2道路轨道化要提高行车速度,就要实现道路的全封闭、全立交在寸土寸金的城市,在地面上实现全封闭、全立交是不可能的,出路只有上天或者入地(高架或者地下)高铁实践证明,架空轨道只需要极少的土地就能够实现全封闭,排除两侧行人车辆的干扰,大幅度提高车速与安全性高铁的时速能够达到300千米,这在公路车是不可想象的架空轨道交通是未来城市高密度交通的唯一出路要达到零排放,最现实的是电动汽车;既要电驱动,又要躲开昂贵的动力电池,目前只有轨道交通能够直接通过电网供电,大幅度降低电动车辆制造成本,使电动车真正具有商业竞争力轨道交通没有轮胎的反复挤压,比汽车节能很多,符合低碳原则轨道车更容易实现无人驾驶由于它是全封闭运行,因此无需360度不间断扫描、无需卫星导航、地标识别、无需进行频繁的复杂计算与信息融合技术,只需简单的程序操纵技术与开关电路,制造难度与生产成本能够大幅度降低3轿车列车化轿车化公交比大型公交人均占道面积更大,会进一步加剧堵车程度,因此务必能够高密度高速行车才行要想既加大行车密度又同时提高行车速度,这在独立运行车辆是不可能实现的,目前具有联动机制的只有铁路列车,能够以零车距高速行车而不可能追尾列车化能够极大提高道路通过能力,从而消灭堵车4驾驶智能化公共交通轿车化后,由于不能要求每个乘客都会开车,因此务必是无人驾驶的、自动操纵的。