Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Kigger forbi hypen om sporløse sporvogne

CRRCs version af den optisk styrede bus, opererer nu i Zhuzhou, er mere som letbane end sine forgængere. Kredit:CRRC

Den optisk styrede bus er den seneste i en lang række af initiativer til at ompakke bussen som førsteklasses skinneafledt teknologi. Navnet "sporløse sporvogne", køretøjets design, og de beskedne implementeringsomkostninger har alle bred appel. Konceptet har vundet indpas i Australien, med fremtrædende fortalere, herunder professor Peter Newman.

Anerkendelse af rollen som opgraderede busser og bus-hurtig transit er velkommen. Imidlertid, et vist niveau af dogme, drevet af oppustede påstande om teknologien og dens potentiale, har taget fat.

Denne artikel har til formål at aflive nogle misforståelser.

Myte 1:Det er revolutionerende teknologi

Optiske styresystemer går tilbage til slutningen af ​​1980'erne og har haft begrænset kommerciel succes siden begyndelsen af ​​2000'erne. Vi tæller kun tre ansøgninger:i den franske by Rouen, Castellón i Spanien, og Las Vegas i USA.

Den mekanisk guidede bus er fortsat den mest populære - inklusive Adelaides O-Bahn-stil kantstensguidede bus - og, i mere begrænset omfang, skinneføringssystemer. Magnetiske og ledningsføringsteknologier er også blevet afprøvet for at levere de samme fordele – inklusive præcisionsdocking, vognbaneassistent, reduceret vejaftryk og bedre kørekvalitet - men til lavere omkostninger end fysisk styrede systemer på grund af fraværet af kontinuerlig styringsinfrastruktur.

Systemerne i Rouen, Castellón og Las Vegas bruger alle det fransk-udviklede Visée (senere omdøbt til Optiguide) "selvstyrende" optisk styresystem.

Rouens TEOR optisk guidede bustransitsystem.

Denne teknologi bruger et tagmonteret kamera til at registrere en "virtuel skinne" - dobbelte stiplede linjer malet på en mørkere vejoverflade. En indbygget computer kombinerer billedet med hastigheden, krøje- og hjulvinkel på bussen for at bestemme stien, der skal følges, og styrer køretøjet.

I samarbejde med Renault, Civis guidede buskonceptet blev udviklet til et transportsystem med Irisbus Agora ledbusser udstyret med det optiske styresystem.

Den nuværende inkarnation er ganske vist en mere avanceret anvendelse af optisk styringsteknologi. Det kinesiske firma CRRC har brugt højhastigheds-jernbaneteknologi til at udvikle, hvad det kalder autonom jernbane-hurtig transit, eller KUNST.

Systemet ligner mere letbane end dets forgængere. Køretøjerne er større (2,65 m brede og 3,4 m høje) og kan gøres længere eller kortere ved at tilføje eller fjerne sektioner.

Elbilerne bruger superkondensatorbatterier monteret på taget og opladet på stationer via en elektrisk "paraply". Supercapacitor teknologi er ikke ny, efter at have været brugt i Shanghai, Nanjing, Guangzhou og Ningbo i løbet af det seneste årti.

En stor fordel ved CRRC-systemet er dets flerakslede hydrauliske styreteknologi og bogie-lignende hjularrangement, som har mindre udhæng og dermed kræver mindre fejet vejfrihed i sving. Hver sektion af køretøjet på 32 m er omkring 10,5 m lang, og den mindste venderadius er 15 m.

Irisbus Civis bruger Optiguide teknologi i Castellon.

Ifølge CRRC, udbygningsomkostningerne er mellem US$7 millioner og US$15 millioner pr. kilometer. Det er meget mindre end de 20 til 30 millioner dollars til letbane, og US$70 millioner til US$150 millioner til metro. Hvert køretøj har en kapitalomkostning på omkring 2,2 millioner USD.

Myte 2:Optisk guidede busser har bedre kørekvalitet

Dette er sandt indtil et punkt. Det har lige så meget at gøre med trækteknologi, rutejustering og føreradfærd som ved optisk vejledning. Kørekvalitet er et direkte resultat af gummi versus stål trækkraft. Sporvidden og akseltryk bestemmer også kørekvaliteten på en jernbane.

En anden vigtig faktor er justeringsgeometrien. Letbane kan kun klare 4-6% stigninger. Gummidæktræk kan klare op til 9 %. En buskorridor af højere kvalitet med jævnere hældninger og kurver vil give bedre kørekvalitet.

Belægningskvaliteten er også vigtig. Vi ser et eksempel på dette i Melbournes Albert Park, hvor veje bygges med højspecifikke beton til det australske Grand Prix.

Den optisk guidede bus giver en meget mere jævn tur, men dette skyldes primært dens avancerede automatisering.

CRRT afslørede sit hybride hurtige transitkøretøj i den kinesiske by Zhuzhou i juni 2017.

Eksisterende busser kan være "ryk". Dette har meget at gøre med, at busser bliver mere kraftfulde (og lettere) med årene. En gennemsnitlig busmotor genererede 230 hestekræfter for 20 år siden. I dag kan dette være op til 330 hk – det er godt til op ad bakke, men giver også føreren mulighed for at accelerere hurtigere.

Et forslag er at anvende en accelerationsbegrænser. Behovet for hårde opbremsninger er også et problem, men dette hænger sammen med prioriteringsniveauet for busser i trafikken - såsom ved signaler og i overbelastede baner - samt chaufføruddannelse.

Myte 3:Optisk guidede busser ændrer spil

Teknologiens potentielle succes er ikke relateret til, om busserne er optisk styret eller ej. ej heller til nogen af ​​de ovenfor beskrevne egenskaber.

Den slanke, skinne-lignende udseende af disse køretøjer er bestemt en del af deres appel. Optisk guidede busser kunne udfordre ideen om, at "busser er kedelige, og tog er sexede", og hvad vi hos ITLS beskriver som valg kontra blindt engagement i bus- og jernbanedebatten. I stedet for at være følelsesmæssigt fikseret på teknologi, vi bør vælge den transportform, der passer bedst til et bestemt transportbehov.

opererer på vejen, kørselsret forbliver den kritiske faktor. Hvad hjælper en "sporløs sporvogn", hvis den sætter sig fast i trafikken? I det bildominerede Australien, regeringer har kæmpet for at omfordele vejplads væk fra ineffektive privatbiler (som i gennemsnit kun 1,1 personer pr. køretøj til arbejdspendling) til rumlig effektiv massetransport.

CRRC optisk styret bus i Zhuzhou, Kina, et 3,2 km-system indviet i maj 2018.

Busprioritet opstår typisk ved vejudvidelse, frem for enhver omlægning af vejrummet. Så længe denne mentalitet holder, vi vil kæmpe for at forbedre rejsetiden med bus sammenlignet med bil – hvilket er det vigtigste element for at tiltrække brugere til offentlig transport.

Hvis "sporløse sporvogne" radikalt kan ændre det politiske paradigme og opnå opbakning fra lokalsamfundet til en fornuftig omfordeling af vejareal og signalprioritet, der skaber en enorm mulighed for omkostningseffektiv implementering af massetransport af høj kvalitet.

ITLS-forskning har vist, at der er en enorm latent efterspørgsel efter offentlig transport i de midterste og ydre forstæder til australske hovedstæder. Den nyeste busteknologi kan let implementeres langs korridorer på tværs af byen og orbitale, nu serviceret af, for eksempel, Metrobus i Sydney og SmartBus i Melbourne.

Tiden vil vise, om "sporløse sporvogne" kan flytte samtalen fra ideen om permanent, fast infrastruktur synonymt med jernbane til de presserende spørgsmål om vigekvalitet og offentlig transportprioritet.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.




Varme artikler