建設個人懸掛空軌車 構建空中交通網的設想

摘 要：在城市高速發展的同時交通擁堵問題日益突出，文章針對現有城市交通的現狀，提出了發展個人空軌系統交通的設想，并提出了切實可行的解決方案，可以有效緩解當前城市交通擁堵的現狀。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狀，又可以減少耕地的占用，是現代化城市交通發展的有效模式。

關鍵詞：個人空軌；無人駕駛；鏈輪傳動；傳感器；電力驅動

引言

近年來伴隨著全球城市化的高速發展，城市規模不斷的發展。城市交通規模不斷擴大、城市現代化水平不斷提高，城市經濟快速發展的過程，城市交通也在不斷地發展。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，它們的發展成為人們關注交通的焦點。

目前的城市交通發展存在著很多問題，城市道路不能滿足汽車數量的不斷增長，交通擁堵嚴重，汽車尾氣排放污染大氣環境，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，因交通所引發的事故在逐年增長，因交通事故死亡的人數已居非正常死亡人數之首。同樣惡劣的自然條件限制了交通的發展，惡劣的氣候影響了人們的出行。

1 現有交通工具的優缺點

公交車是普通居民出行的主要交通工具，其優點是投資少，線路調整換乘方便。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性，使得有些客流較密集的線路經常出現車輛超載滿載現象，而有些人員稀疏的線路則經常出現車輛輕載或空載現象，造成了資源的浪費并加重了道路負擔。受交通擁堵的影響較大、高峰時車輛內部環境擁擠。

小轎車擁有量隨著經濟的發展人均擁有量在不斷增加，其具有快速、方便、機動、可實現點對點的人員輸送。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。而且城市內部停車位置不足導致其占路停車現象嚴重，隨著出行數量的增加交通事故死亡率不斷增加道路擁堵現象日趨嚴重，油價上漲，汽車尾氣對大氣的污染成為制約小轎車發展的障礙。

地鐵與城鐵系統現代大型城市人們出行的首選交通工具，優點是速度快、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、建設周期長、中間換乘不方便，不能實現點對點對接，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，而且不適于長距離出行。

2 個人空軌系統的優勢

與現有交通工具相比較，個人空軌系統的發展即可以解決交通擁堵的現狀，又可以提高人們的出行效率，有效節約社會能源。作為城市交通發展方式，個人空軌系統有如下優勢。

2.1 實現地下、地上、空中軌道交通網絡

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

2.2 結構新穎、靈巧，便于施工

車輛采用鋁合金、沖壓鋼板與工程塑料結構，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，鏈輪轉動前進。具體結構見圖1。換道機構可用滾珠絲杠結構，或電磁結構實現快速變道。道岔設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字控制，準確控制車輛運行速度，嚴格保證車輛運行節奏。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 經濟環保，節約資源

無人駕駛實現車輛隨時等人，有人就走無人就停（車站停靠位置）。不會造成公共汽車的空車運行現象或欠載運行現象，所以非常節能高效。不需等車，不受公交車發車時間長短的影響。節約出行者的時間。空軌車只有承重柱占用很小的地面面積，可節約大量耕地，不需大量拆遷。

車輛采用電力驅動，采用嚙合方式產生推力而不是傳統的車輪摩擦方式，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 生產制造方便

軌道方便安裝及拆卸，可實現工廠在廠區內大量生產，運輸到現場快速組裝施工。生產周期短，基建工程只需要打一個地基樁墩即可快速組裝，建設費用低廉。軌道可隨時根據需要進行延伸、改道等，可快速建設成城市城區以及城鄉之間快速立體交通網。

2.6 使用環境不受限制

部分城市在雨季時會出現由于城市排水系統不良導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的交通系統，車輛在空中軌道運行，排除了城市排水系統不良的影響。另外此結構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 結束語

文章結合當前城市中普遍存在的道路交通擁堵問題提出了構建空中交通網，建設個人空軌懸掛車的交通系統設想，目前還停留在概念設計階段。作者希望能參考國外交通技術的發展，在本國開展文章所提的交通系統，以期改善國內現存的交通擁堵問題。

參考文獻

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