城市高鐵系統(tǒng)商業(yè)計(jì)劃書

- 1 -現(xiàn)代化城市高密度高速交通體系城市高鐵項(xiàng)目商業(yè)計(jì)劃書張瑞敬長征汽車制造廠退休工程師提要：大城市的交通擁堵和尾氣污染證明了私人轎車已經(jīng)不再適合現(xiàn)代大城市需要。私人轎車的泛濫證明了現(xiàn)有大型公交車系統(tǒng)已經(jīng)不再適合富裕起來的城市居民需要?！按笮凸卉?私人轎車+開放式道路”為主流的交通體系是低密度交通時(shí)代的產(chǎn)物，已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代化城市高密度交通的需要?！靶畔⒒ヂ?lián)網(wǎng)+輕軌互聯(lián)網(wǎng)+軌道電動(dòng)轎車城市高鐵系統(tǒng)”是一種高密度、高速度、高效率的一站直達(dá)式交通體系，符合后現(xiàn)代化城市的高密度交通需要,可以作為未來后現(xiàn)代化城市的主流公共交通模式。城市高鐵交通體系是徹底消滅堵車和尾氣污染的強(qiáng)有力手段。關(guān)鍵詞：城市高鐵系統(tǒng)，輕軌互聯(lián)網(wǎng)，軌道電動(dòng)轎車，虛擬列車，可調(diào)度性，快速直達(dá)，體系化運(yùn)行。Modern urban high density rapid transit systemUrban high-speed rail system(UHSRS)Zhang ruijingChangzheng automobile manufacturing plant retired engineerAbstract: traffic congestion and exhaust pollution in large cities have proved that private cars are no longer suitable for the needs of modern big cities.The proliferation of private cars proves that the existing large bus system is no longer suitable for affluent urban residents.- 2 -“Large bus + Private Car + open road“ as the mainstream transportation system is the product of the low density traffic era, and has not adapted to the needs of modern urban high-density transportation.“Information Internet +light rail Internet + electric car city - high speed rail system“ is a one stop direct traffic system of a high density, high speed, high efficiency, i t meets the needs of high-density transportation in modern cities, and can be used as the mainstream public transport mode for future modern cities, The urban high-speed rail traffic system is a powerful tool to completely eliminate traffic jams and exhaust pollution.Key words: Urban high-speed rail system(UHSRS), light rail Internet, rail electric cars, virtual trains, schedulability, fast through, systematic operation. 一， 解決堵車和污染問題需要?jiǎng)?chuàng)新思維大城市堵車和尾氣污染現(xiàn)象，嚴(yán)重惡化了城市環(huán)境，已到了非徹底治理不可的地步。而交通擁堵和尾氣污染的直接原因是私人汽車無節(jié)制地發(fā)展，超過了城市交通體系的承載能力。造成私人轎車泛濫的原因是目前的大型公共交通工具已經(jīng)無法滿足富裕家庭對(duì)交通的需求，私人轎車成了他們唯一的選擇。根治的辦法只能是以公共交通取代私人轎車。而目前的公共交通無法和私人轎車競(jìng)爭(zhēng)。對(duì)公共交通進(jìn)行革命性改造，使之比私人轎車更加快捷、舒適、方便，才能吸引人們主動(dòng)放棄私人轎車而選擇公交，才是治本之策。地鐵、輕軌、BRT 專用道雖然都是大運(yùn)量交通工具，有利于緩解交通壓力，但是，它建設(shè)投資大、占用面積大，不可能覆蓋所有- 3 -街區(qū)。因?yàn)樗鼈兪谴笮徒煌üぞ撸匀灰菊就＼?、不同線路要中轉(zhuǎn)、高峰期擁擠以及夜間不能提供服務(wù)，不能與私人轎車相比，無法取代私人轎車。北京市地鐵通車?yán)锍套罡撸嚤Ｓ辛恳沧罡撸ǔ^ 570 萬輛），就是例證。電動(dòng)汽車:電動(dòng)汽車確實(shí)可以解決空氣污染問題，但它們?nèi)匀皇窃陂_放的地面道路上行駛，不可能解決堵車問題，及停車位不足問題，動(dòng)力電池的高成本使它不具備商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，靠政府高額補(bǔ)貼不是長久之計(jì)。（北京市假如更換 500 萬輛電動(dòng)汽車，每輛車補(bǔ)貼五萬元，就是 2500 億元）這說明了，開發(fā)任何大型交通工具都無法替代私人轎車；開發(fā)任何地面交通工具都無法避免堵車。只在現(xiàn)有交通體系框架下局部改進(jìn)或補(bǔ)充雖然可以緩解交通壓力，但無法徹底解決堵車和尾氣污染問題，舊的交通系統(tǒng)已經(jīng)走到了它的盡頭。我們必須走出思維定勢(shì)，解放思想，另辟蹊徑，開發(fā)全新的城市交通體系，才能一勞永逸地徹底根治堵車和尾氣污染。二，現(xiàn)行交通體系的本質(zhì)和弊端分析大型公交車+私人轎車+開放式道路為主流的現(xiàn)行交通體系是低密度交通時(shí)代的產(chǎn)物，它只適合低收入時(shí)代的低密度車流，效率低、容量低,無法適應(yīng)后現(xiàn)代化城市對(duì)高密度、高速度、高效率交通體系的需求。具體表現(xiàn)形式如下：- 4 -1，大型公交車的特征低速度，不舒適，不方便；低速度：因?yàn)樗写笮凸卉嚩家菊就＼嚿舷驴?、不同線路要中轉(zhuǎn)，平均速度無法提高，注定是低速度交通工具。不舒適、不方便：大型交通工具高峰期擁擠不舒適，夜間不能提供服務(wù)不方便，但當(dāng)人們收入提高后，就不愿意再去擠公交，私人轎車變成了他們的唯一選擇，導(dǎo)致私人轎車保有量爆發(fā)式增長。新聞聯(lián)播報(bào)道，國內(nèi)汽車保有量超過一百萬輛的城市已經(jīng)超過 40 個(gè)，11 個(gè)城市的汽車保有量超過 200 萬輛 。在可以預(yù)見的未來這一形勢(shì)只會(huì)加劇、不會(huì)逆轉(zhuǎn)。另據(jù) 2015 年七月統(tǒng)計(jì)，深圳市每公里道路平均承載汽車 502 輛，如果排成一排都擠不下。2， 私人轎車的特征低效率； 私有屬性：私人轎車的私有屬性導(dǎo)致利用率低下，造成有限道路資源、停車位資源、車輛資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。不可調(diào)度性：私有汽車不可能全程統(tǒng)一調(diào)度，難以科學(xué)配置有限的道路資源，無法使道路資源利用效率最大化，極易造成道路上車輛局部集中而導(dǎo)致堵車，并且因?yàn)楦餍衅涫嵌y以疏解。3，地面開放式道路的特征低速度：- 5 -私人轎車本來是快速直達(dá)交通工具，但是把眾多汽車放到地面開放式道路上就只能變成低速交通工具。地面開放式道路無法適應(yīng)后現(xiàn)代化城市高密度高速度交通需求。在地面開放的、平面交叉的道路上前后左右的車輛和行人互相干擾太大，車輛越多越嚴(yán)重，幾乎呈幾何級(jí)數(shù)增長關(guān)系，限制了車速提高；道口的紅綠燈也使汽車只能走走停停，無法高速行駛。當(dāng)紅燈時(shí)相鄰兩個(gè)道口等待車隊(duì)長度達(dá)到一定值后，就會(huì)連等幾個(gè)綠燈都無法通過，這一效應(yīng)還會(huì)影響到后續(xù)一系列道口，造成交通癱瘓。汽車走走停停頻繁制動(dòng)加速會(huì)耗費(fèi)更多能源；汽車紅燈時(shí)老是怠速，導(dǎo)致凈化器失效會(huì)加重空氣污染；頻繁制動(dòng)會(huì)摩擦出更多顆粒物，空氣中難以凈化的黑色微粒很大一部分來自輪胎和瀝青路面。4，獨(dú)立運(yùn)行車輛的特征低密度：車密度與車速的矛盾：現(xiàn)有的公交大巴、私人轎車、出租汽車、電動(dòng)汽車、無人駕駛汽車都是獨(dú)立運(yùn)行車輛，所以前方必須留足緊急制動(dòng)距離，速度越高所需制動(dòng)距離越大，只適合低密度交通。一旦車輛太多，車輛密度太大時(shí)，車速必然降低，低到一定程度就導(dǎo)致交通擁堵。這就是獨(dú)立運(yùn)行車輛密度與速度的矛盾。5，公路汽車的主要問題高污染、高能耗：- 6 -高污染：因?yàn)閯?dòng)力電池的高成本，使電動(dòng)汽車難以普及，無法替代化石能源車，尾氣污染問題難以解決。而且報(bào)廢動(dòng)力電池處置不當(dāng)還會(huì)造成水體污染。高能耗：在公路上行駛汽車輪胎會(huì)反復(fù)被擠壓和弛放，大量機(jī)械能變?yōu)闊崮?，?huì)浪費(fèi)大量能源，還會(huì)使輪胎發(fā)熱老化、縮短輪胎壽命。以上幾條說明了現(xiàn)行交通體系本質(zhì)上是一種低密度、低速度、低效率、高排放的交通體系。也說明了，堵車和污染問題的根源既有車的問題、又有路得的問題、還有管理的問題；既有硬件問題、又有軟件的問題，是個(gè)系統(tǒng)性問題。如果只是在一兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)，而不是徹底改變整個(gè)交通體系，方法再先進(jìn)都無法徹底解決堵車和污染問題。必須各方面的改進(jìn)同步到位才有希望取得成功。三， 新型交通體系的市場(chǎng)定位和開發(fā)方向根據(jù)以上分析，解決堵車和污染問題必須從車、路、管各方面入手，硬件、軟件全面改革。開發(fā)新型交通體系的市場(chǎng)定位是取代城市的主流交通體系，而不是在舊交通體系下的的補(bǔ)充和改進(jìn)。我們現(xiàn)在為解決堵車和尾氣污染所采取的工程措施，如地鐵、輕軌、BRT 專道、電動(dòng)汽車、無人駕駛汽車等，都沒有跳出原有交- 7 -通體系的框架（地鐵、輕軌仍是大型公交車；電動(dòng)汽車、無人駕駛汽車仍在開放的道路上行駛），只能起到緩解作用，延緩舊的交通體系的消亡，不可能從根本上徹底解決問題，更不可能適應(yīng)未來后現(xiàn)代化城市更高密度、高速度交通的需求，實(shí)際上是在走彎路，早晚會(huì)被淘汰。未來后現(xiàn)代化城市隨著高收入人群增多私人轎車會(huì)更多，這要求：一是必須改造道路，使道路通過能力大幅度提高；二是公共交通工具必須比私人轎車更加快捷、舒適、方便才有可能取代私人轎車；三是提高交通資源的使用效率。由此出發(fā)，未來交通體系的開發(fā)方向應(yīng)該是：1， 以個(gè)性化小型公共交通工具替代大型公交車，解決站站停車速度慢問題、擁擠問題、不舒適問題。2， 所有道路必須實(shí)現(xiàn)全封閉、全立交，才能全面提速，才能大幅度提高道路通過能力。3， 全部公交車輛統(tǒng)一監(jiān)控調(diào)度，科學(xué)高效配置道路資源和車輛資源，提高道路和車輛的利用效率。4， 開發(fā)多車聯(lián)動(dòng)技術(shù)，解決車輛密度與速度的矛盾，實(shí)現(xiàn)零車距下高速行車。5， 公交線路實(shí)現(xiàn)全市互聯(lián)成網(wǎng)，城市任意兩點(diǎn)之間無需換乘，實(shí)現(xiàn)一站式快速直達(dá)。6， 公共交通全面電驅(qū)動(dòng)，徹底消滅尾氣污染。- 8 -7， 新型快速公共交通覆蓋每個(gè)街區(qū)，方便所有城市居民就近上下車，無需接駁，像轎車一樣方便。8， 公共交通晝夜 24 小時(shí)無人值守提供服務(wù)。以上八條缺一不可。四，消除堵車和污染的途徑根據(jù)現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)認(rèn)知水平，和現(xiàn)有企業(yè)工藝裝備能力，開發(fā)能滿足現(xiàn)代化城市需要的高密度、高速度、高效率、高性能、低成本、零排放的交通體系的方向只能是：1，公交轎車化：大型公交車必須站站停車、高峰期非常擁擠，從來就無法和私人轎車競(jìng)爭(zhēng)，才造成私人轎車泛濫。公交車必須轎車化，才能像轎車一樣快捷、舒適、方便，實(shí)現(xiàn)一站直達(dá)，才有可能取代私人轎車，改變城市轎車泛濫的局面，從而消滅堵車現(xiàn)象。（公共轎車和私人轎車不同，因?yàn)樗梢越y(tǒng)一調(diào)度，使用效率高得多）轎車化是現(xiàn)代化城市公共交通的必然歸宿。2，道路軌道化：要提高行車速度，就要實(shí)現(xiàn)道路的全封閉、全立交。在寸土寸金的城市，在地面上實(shí)現(xiàn)全封閉、全立交是不可能的，出路只有上- 9 -天或入地（高架或地下）。高鐵實(shí)踐證明，架空軌道只需要極少的土地就可以實(shí)現(xiàn)全封閉，排除兩側(cè)行人車輛的干擾，大幅度提高車速和安全性。高鐵的時(shí)速可以達(dá)到 300 千米，這在公路車是不可想象的。架空軌道交通是未來城市高密度交通的唯一出路。要達(dá)到零排放，最現(xiàn)實(shí)的是電動(dòng)汽車；既要電驅(qū)動(dòng)，又要避開昂貴的動(dòng)力電池，目前只有軌道交通可以直接通過電網(wǎng)供電，大幅度降低電動(dòng)車輛制造成本，使電動(dòng)車真正具有商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。軌道交通沒有輪胎的反復(fù)擠壓，比汽車節(jié)能很多，符合低碳原則。軌道車更容易實(shí)現(xiàn)無人駕駛。因?yàn)樗侨忾]運(yùn)行，所以無需360 度不間斷掃描、無需衛(wèi)星導(dǎo)航、地標(biāo)識(shí)別、無需進(jìn)行頻繁的復(fù)雜計(jì)算和信息融合技術(shù)，只需簡(jiǎn)單的程序控制技術(shù)和開關(guān)電路，制造難度和生產(chǎn)成本可以大幅度降低。3，轎車列車化：轎車化公交比大型公交人均占道面積更大，會(huì)進(jìn)一步加劇堵車程度，所以必須能夠高密度高速行車才行。要想既加大行車密度又同時(shí)提高行車速度，這在獨(dú)立運(yùn)行車輛是不可能實(shí)現(xiàn)的，目前具有聯(lián)動(dòng)機(jī)制的只有鐵路列車，可以以零車距高速行車而不會(huì)追尾。列車化可以極大提高道路通過能力，從而消滅堵車。- 10 -4，駕駛智能化：公共交通轎車化后，因?yàn)椴荒芤竺總€(gè)乘客都會(huì)開車，所以必須是無人駕駛的、自動(dòng)控制的。車輛要實(shí)現(xiàn)全城、全程統(tǒng)一監(jiān)控調(diào)度，要實(shí)現(xiàn)多車聯(lián)動(dòng)，要解決全天 24 小時(shí)無人值守提供服務(wù)問題，這都要求軌道轎車就必須具有通信功能、信息共享功能。5， 運(yùn)行體系化