地面交通,不限于车轮

2017-04-06 09:20叶昌元
城乡建设 2017年2期
关键词:巴铁小汽车车轮

■ 本刊记者 叶昌元

地面交通,不限于车轮

■ 本刊记者 叶昌元

“巴铁”模型

从“巴铁”炒作看无奈的交通

2016年6月,在第十九届中国北京科技产业博览会上,一项名为“巴铁”的发明惊艳亮相。这是一种完全依靠电力驱动的大运量宽体高架电车。也被称为“空中奔跑的巴士”和“陆地空客”,像巴士一样在地面上运行。上部载乘客,允许小汽车从其下方钻过去。

其运载能力据称可达1200~1400人。

实际上,早在2010年,就在炒作类似的概念,只不过那时候叫“立体快巴”。且不说推出这个创意的公司备受争议,单就“巴铁”的可行性来说,就是胡闹:

一是人均占道面积大。这是一种超高、超宽的双层巴。它要比普通车宽出很多,因为要允许其他车辆从其下面穿行,必须打出相当的富余。而其下部的支撑结构也要占据一定宽度的道路。

二是能耗高。它比一般的公交车多出下层支撑结构,自重较大。如果用载客量与自重之比这个指标来考察,它显然低于一般公交车。在承载同样乘客的情况下,它的能耗高。

三是影响后面车辆的视野。在后面的车看来,它就是一个路霸,令人生厌。

四是难以达到预期目的。首先,小汽车能从其下部穿过,大卡车、旅游车、混凝土罐车能从其下部穿过吗?其次,必须要求在同一条道上的所有立体快巴在一条整齐划一的线上行驶。如果前后两辆快巴稍有错位,小汽车就不敢、也无法向前穿行。这可能吗?

五是对“巴铁”及其他车辆驾驶员的技术熟练程度要求太高。

六是对道路要求高。比如对道路的宽度、转弯半径等的要求肯定不同于一般道路。如果真要开通这种巨无霸,很多道路恐怕得重修。

凭以上这几个理由就可以断定,这种东西一上路,会带来诸多麻烦,甚至是危险。完全可以预测到结果的东西,还用再去试吗?事实上,几个城市的“巴铁”项目都停摆了。

在解决现代的交通问题上,很多人脱离不了“车轮思维”的束缚—一提解决交通问题,人们往往就想到如何让轮子转得更快、把轮子做得更大,如何提高道路标准。但是,这不是仅靠技术手段所能解决的,由于土地、环境等因素的制约,很难取得突破性进展。

车轮的弊端

《史记·夏本纪》:“陆行乘车,水行乘船,泥行乘撬,山行乘檋。”就是说,车子适宜于在路面坚硬、平坦的地区驱驰。大概是受到圆木在平地上很容易滚动的启发,古人发明了车轮。从力学原理看,车轮在绝对坚硬、平坦的道路上碾过,几乎不耗费能源,这就是车轮最大的优点。

火车的铁轨刚性很大,且几乎是平直的,同样是刚性的车轮与铁轨几乎是点接触。推动车轮滚动所需的力矩就很小,因此节能。汽车的轮胎在重压下会变形,与地面是面接触,推动车轮滚动的力矩就很大。当车胎内的气压越不足,车胎变形越大,开车或蹬车就越费劲,就是这个道理。因此铁路运输的能耗很小,一般吨公里的能耗是公路运输的数分之一。

但问题是,再坚硬的钢铁,在重压之下,也会变形,因此铁路运输也耗费能源,汽车就更不用说了。况且,任何地区都不可能是一马平川。人们用汽车作为交通运输工具,其弊端越来越明显了:

一是占路面积过大。小汽车在马路上驱驰时,除了本身所占道路面积外,前后都要保持一定的安全距离。如果以人均面积论,小汽车占道是公交车、自行车的数倍。马路不断拓宽,行道树屡被砍伐,人行道被挤占,仍不治拥堵。

二是停车占地面积太大,无论是新建小区,还是老旧办公区、机场、火车站,停车位紧张是普遍问题。由于停车过于密集,泊车、取车的时间成本非常高。一人泊车或取车,往往将后面堵成一长串。

三是兴修马路有“三多”:占地多,耗材多,耗能多。汽车对道路的平整度、硬度、坡度、拐弯半径等都有极高的要求,于是逢山打洞,遇水搭桥。水泥、沥青都是高能耗产物。

四是学习驾驶的成本很高。虽然汽车的自动化程度越来越高,可以减轻驾驶员的学习强度,但学习交通规则的成本提高了。因为车多了、路况复杂了,交规越来越细了。

五是汽车生产、维修和保养等环节耗能多、耗材多、耗力多。从经济角度说,汽车工业可以拉动许多相关产业的发展,反过来看,汽车工业是耗能、耗材大户,把很多人都变成伺候汽车的“车奴”。据新华网报道,2007年9月,国家发展改革委一位领导就透露,中国与汽车相关产业的就业人数,已经占到了社会就业总人数的1/6。

六是污染空气。雾霾与汽车行驶、生产都有关。

七是事故多发。按卫生部门统计,我国每年车祸致死人数在10多万人。按公安部门统计的人数要低一些,也有数万人。

今后的最大问题是:汽车工业的发展不可持续,难以为继。

2010年,美国总统奥巴马在澳大利亚接受采访时说:“如果超过10亿的中国居民过上和澳大利亚、美国人现在同样的生活方式,那么,我们所有人都将处于非常悲惨的境遇。很简单,这个地球根本无法承受。”这话虽然蛮横、刺耳,但说出了部分道理:发达国家、先发人群大量挥霍资源后,发展中国家、后发人群不可能再那样挥霍了。小汽车是人类挥霍资源的典型例证。

停车场侵占绿地

现代城市道路交通

目前,我国普通人家刚刚具有汽车购买力,还没来得及享受“汽车文明”的好处,却没少为车子伤脑筋:原来堵车是一天两次—上下班高峰,现在是一天一次—从早堵到晚;有人买车似乎就是为了占车位的—车子一旦从停车位里开出来,回来就无处停车了。

一些城市政府不得已出台措施,限购限行,但颇受诟病:为什么等到我买车就受到限制?我买了车为什么不让开?

“汽车文明”已经走入一条死胡同。

“腿”的长处

经过亿万年的进化,绝大多数动物在陆地上都是用腿奔跑。因为腿最能适应各种地形。

动物有没有进化成轮子的呢?也有。比如犰狳,为逃避天敌的攻击,马上将身体团起来,从高处迅速滚落,天敌无法追上。沙漠中有种虫子也是如此。但这是极其罕见的物种。

古代运输,除了人力,还借助畜力,都要靠腿。只有在北方平原地区,人们用车,如蒙古草原上的勒勒车。据说,发明战车的轩辕氏来自西北。

而我国广大地区是山区或丘陵地区。这些交通运输只能靠腿的地方,要想提高效率、减轻人的劳作强度,怎么办呢?据《三国志·诸葛亮传》,诸葛亮用木牛流马来运输军需粮草。今天,很多民间高手依据记载、发挥想象,仿制了各种木牛流马。

我们大致可以勾画出木牛流马的特征:有四足,承重量可顶数人;背部或肚腹部盛放粮食等物资;人力驱动,速度不快;可上山下坡。

木牛流马的创造出于当时的军事需要:蜀军北伐,一路是山,不能用车,更没有能力修筑如此漫长的公路;征夫人数有限,用机器替代一部分人力。木牛流马成了必然的选择。

当代,修路的技术发达,道路不断延伸。但仍然有许多交通不便的乡村—因为修建供车轮驱驰的道路的成本太高。

人们重新审视“腿”的功效:灵活自由,不需要转弯半径,对道路要求不高,几乎能适应各种地形,造价低。因此,有人发明了弹跳靴。有了它,就可以拥有大长腿。它完全可以作为短途代步工具,且能起到锻炼身体的作用。

有人会说,人们在不需负重的时候,可以穿弹跳靴,但它不能做交通运输工具。没关系,人们早已发明了现代的“木牛流马”—机器狗(robot-dog)或机器马(robot-horse)。

军事用途的机器狗早已出产,民用指日可待。一,它在“眼”的侦察下和自携电脑的指挥下,不需遥控,可行走于各种路况,除了峭崖陡壁、沼泽地等极端地形地貌。二,它可以负重。三,它有极好的自平衡能力,即便用脚使劲从侧面踹它,也踹不倒。四,装上卫星定位系统,它可以沿预设的路线行进。

它的动力从哪里来?当然要装电池。电池能适应野外环境吗?最近,华为瓦特实验室宣布:以石墨烯为基础的新型耐高温技术可以将锂离子电池上限使用温度提高10摄氏度,使用寿命是普通锂离子电池的2倍。在90摄氏度的高温下还可正常工作。此前,华为还宣布了一项技术成果:5分钟可充满3000毫安电池48%电量。

团成一团的犰狳,可以像车轮一样滚动

木牛的仿制品,但没有摆脱“车轮思维”

凯西·西摩尔(Keahi Seymour)发明的仿生弹跳靴,相当于腿的延长

弹跳靴是青少年的喜爱,兼有实用和玩乐功能

机器狗

我们相信,不久的将来,机器狗或机器马完全可以充当坐骑或运输工具。一旦上路,它的优势将立即显露:

一是不需要为它专门下大力气修路。道路具备基本硬度就可以了,比如说,把经过破碎的建筑垃圾铺在泥泞的路面上,就能供其行走。

二是它体量小,占地少。它有灵敏的制动性,行驶时安全距离可以缩短。停放时也占地少,关键是存、取灵活,没有转弯半径,可以见缝插针。

三是由于没有汽车那样沉重的发动机、油箱、传动装置等,自重轻,即便发生交通事故,对人伤害小,可大大降低事故伤亡率。又因自重轻,节能。

四是在道路上“零排放”。

有人会说,骑在机器马上,主人会遭受风吹日晒,远不如在汽车里舒服。这要分开说:遮阳挡雨,好办—在它上方设置光伏板,兼有充电和遮挡功效;从健康角度来说,像汽车那样把人与环境隔开,反不如在机器马的背上感受阴晴冷暖,更能提高人的适应自然的能力。

车轮的消减是必然的

小汽车被“腿”取代后,车轮大为减少。剩下的车轮都用在什么地方呢?

一是集约化的轨道交通。前面说过,铁轨的刚性好,阻力小。轨道列车装载量大,输送效率高。轨道作为列车的专用车道,不会发生车辆抢道现象,安全性大大提高。有此几个优势,轨道交通上的车轮不但不会被取代,还会增多。

二是特种用车,如救护、救火、出警用车等,不会退出舞台。它们将有自己的专用车道,不受机器狗、机器马的干扰,会显著提高速度。

前段时间,国家重点专项“磁浮交通系统关键技术”获科技部批准启动。中车青岛四方机车车辆股份有限公司牵头组织实施,将建成一条长度不小于5公里的高速磁浮试验线,研制一列设计时速600公里高速磁浮试验列车。由于车体与轨道没有接触,因此只受来自空气的阻力,噪音小,也不存在轮轨摩擦而产生的轮对磨损,减少了维护工作量和经营成本。如果这个技术普及了,又有一部分车轮被消减了。

未来,我们也许会常常看到下图这样的场景。小汽车生产厂家、市政工程公司、停车场经营企业,是不是应该有危机感呢?

废弃停车场

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