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马斯克的Loop隧道,其实是低配版的“超级高铁”

发布时间:2018-12-24 15:36:32 所属栏目:资讯 来源:42号车库
导读:副标题#e# The Boring Company的发布会已经结束好几天了,因为这家公司的CEO 是Elon Musk,所以在大多数公众看来,The Boring Company跟Space X、特斯拉一样,会是一家重构所在产业竞争格局的先锋公司。 关于发布会本身的报道已经很多了,这篇文章会从技术

如果你想要打造一款卡车,那它必须能够可靠地将货物从一个地方运输到另一个地方,你要做的是遵循现有的物理定律,其他一切都不重要,包括政府法规。你要记住一点:目标不是重新发明卡车,而是创造最好的卡车,无论它与过去的卡车是否类似。

这段话是特斯拉卡车项目负责人Jerome Guillen 说的。理解了吗?Elon Musk团队的研发& 工程哲学就是遵循最基础的物理原理,抛开现有竞品甚至法律法规的束缚。

下面该谈隧道本身了,为什么要挖隧道?隧道该怎么造呢?     

The Boring Company

Elon堵在洛杉矶的车流中那天,除了发推宣布要挖隧道,还想明白了一件事,那就是为什么会出现堵车以及怎么解决。这些问题后来都发在了The Boring Company的官网上。我整理了一下,可以帮助我们更好的理解隧道交通网络的技术可行性。

第一个问题是,为什么要挖隧道?因为堵车太严重,那为什么会堵车呢?下面是Elon的解释。

从大方向来解释,陆地上的高楼都是三维的,这使得很小的占地面积可以容纳许多人。与此同时所有的道路是二维的,当所有人都在同一段时间内通过二维道路进入三维高楼时,过大的人、车流量是造成上下班高峰期交通拥堵的根本原因。

因此要解决堵车问题,只能把道路吞吐量变得跟高楼一样大,变成三维空间。

继续,要解决堵车问题、将道路三维立体化,只有两条路线:飞行汽车或多层地下隧道。

这个问题很有意思,Elon Musk是Space X的创始人、CEO,逻辑上说,他应该研发飞行汽车才对。

Elon的观点是,飞行行车有几个固有缺陷:受天气因素影响较大、噪音大;盘旋在头顶喋喋不休的飞机让人感到焦虑……

相比飞行汽车,隧道有以下几个优势:

● 天然防范暴风雨,出行不受天气因素限制

● 隧道的施工及运行过程中发出的声响不会影响到陆地上生产生活的人们

● 构建多少层隧道在技术上没有限制,即可以下挖到足够深,足以解决最拥堵地区的交通问题

● 地下空间巨大,不必按照运行路线、路障划分社区

到这里,基本讲完了为什么要造隧道。下一个问题是,怎么造。前面提到的肩负重构隧道交通产业的大神Steve Davis 该出场了。

按照Elon的说法,隧道建设的成本非常非常高,一些项目的成本达到了10 亿美元/英里。所以为了推进隧道交通计划,The Boring Company必须将建设成本降低10 倍以上。

怎么降低隧道建设成本呢?再说一次,遵循最基础的物理原理,抛开现有竞品甚至法律法规的束缚。

马斯克的Loop隧道,其实是低配版的“超级高铁”

首先要大幅减小隧道直径,目前哪怕是一条单程隧道,直径至少达到28 英尺。而The Boring Company的隧道直径将减少至14 英尺以下。经过测算,将直径减小一半可以将建设成本降低到原先的1/4-1/3。

下一步,自主研发盾构机(挖隧道的机器)。

Godot 和工人

Godot 和工人

发布会那条隧道是用买来的二手盾构机Godot 和The Boring Company研发的Line-storm 盾构机联合建造的。

Godot 的速度非常慢,蜗牛爬的速度比Godot 快14 倍。另外,Godot 只有50% 的时间是在挖掘隧道,剩余50% 的时间全部浪费在建立隧道支护结构上了。

Line-storm

Line-storm

The Boring Company研发的Line-storm 盾构机,最大的特点是实现了连续挖掘隧道。另外,Godot 需要多人操作,而Line-storm 实现了自动化混凝土浇筑工艺,工人可以通过XBOX 控制器来操作,效率和安全性同时提升。

最终的结果是,这条长1.83 km 的隧道只花了区区1000 万美元就建成了。

但这还不够,按照官方的计算,盾构机的输出功率可以增加至目前的3 倍(冷却系统也需要适当升级),另外,现有的盾构机都是柴油机驱动,The Boring Company计划以电机取代以降低能耗。

自主研发的第二代盾构机Prufrock 会具备上述所有特性,已经在路上了。

还有一个环节也降低了成本,有没有想过,挖出来的大量的土运到哪里去?

目前的隧道建设,运输挖掘出来的泥土昂贵、耗时、产生大量噪音,甚至可能污染环境。The Boring Company把泥土制成了隧道建筑结构所需的砖,这些砖可以作为隧道的一部分,降低了建设成本。

土砖了解一下

土砖了解一下

至于多余的砖......今年7 月,Elon又成立了一家叫做The Brick Store LLC 的公司,负责把The Boring Company挖出来的土制成砖卖出去,进一步降低成本。

马斯克的Loop隧道,其实是低配版的“超级高铁”

马斯克的Loop隧道,其实是低配版的“超级高铁”

土砖楼样板工程

土砖楼样板工程

垂直整合、产业链闭环,这是Elon所有公司的特质。

Loop?地铁?Hyperloop?

说了这么多,这个所谓Loop 隧道,不就是一个更小、成本更低的地铁吗?

The Boring Company官网做了如下说明。

Loop 隧道是一种“高速”公共交通系统,更像地下公路,而不是地铁系统。通过一条侧道进入/离开主隧道,乘客可以直达目的地而无需停车。

如果一条地铁有100 站,地铁在每一站都会停下,所以从1 站到100 站的路程很长。如果是Loop 隧道,乘客可以直接从第1 站到第100 站,无需停车。

所以,Loop 隧道车辆的平均速度接近其最高速度,而地铁的平均速度远低于其最高速度。一辆地铁可能能跑65 英里/小时,但它的平均速度可能是20 英里/小时,随着更多中间车站的增加,速度会进一步下降。

以150英里/小时的速度行驶,Loop 隧道自动驾驶汽车比传统地铁快得多。

另外,Loop 隧道是完全不存在类似挤地铁那样车辆排队进入隧道的问题的。

按照官方的说法,沿着Loop 隧道路线建设的车站数量没有实际的上限,因为车站非常小(两个停车位的大小)。

在迅速融入主隧道之前,自动驾驶汽车会首先下降到“支线”或侧道。由于车站占地面积小,因此可以轻松集成到繁忙的城市中心、停车场和住宅社区。

高密度的车站将通过在多个接入点之间分配流量并提供更方便的驶入和驶出位置来帮助减少堵塞。同时,可以建造更大的车站以增加到特定中心位置的吞吐量。

隧道的层数也没有实际的上限,这使得Loop 隧道系统本身始终有能力为每个车站提供服务。

(编辑:PHP编程网 - 黄冈站长网)

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