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關鍵詞:智能交通工具;輕便;環保;可持續發展
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.143
1 交通擁堵問題嚴重
我國城市交通主要是以客運為主,主要交通形式是公交車與私家車混合。呈現出時空分布不均衡的特點,每逢上下班的高峰時期,道路上車輛數量明顯增多,人流量激增,道路出現擁堵狀況。以湘潭市為例,通過課題組在湘潭市各個主要路段的觀察和調研,發現在周一到周五的工作日,上午的7:00―9:00、中午11:00―14:00、傍晚17:00―19:00,這七個小時的時段內,交通擁堵情況比較嚴重,城市內空氣質量不理想,道路上可以明顯聞到汽車尾氣的味道,而且汽車擁堵所產生的噪音污染,明顯影響到了城市居民的日常生活。可以看出,我國現在大中小型城市的交通擁堵問題日益嚴重。因此,如何有效的解決城市交通問題,改善城市環境,提高城市交通效率,成為當前城市建設過程中十分具有現實意義的問題。
分析問題產生的原因, 主要有以下幾點。
(1)道路因車流量大而塞車。近些年來,我國的經濟飛速增長,人們的物質生活水平得到顯著提高,人們的收入得到顯著提高,越來越多的人們為了出行方便,選擇購買私家車來方便出行。以湘潭市為例,據統計,2014年底全市汽車保有量達20.96萬輛,比上年增加32857輛,平均每天增加90輛,增長18.59%[1],機動車中,汽車保有量在增加,2014年與2013年相比,提高了近4%,摩托車在同比下降。私家車數量的快速增長,增加了道路的運營負擔,超出了城市道路規劃的合理限度,而且一些路段的基礎建設較為落后,使得交通堵塞的狀況是由發生。
(2)產業與居住地之間交錯。根據城市中心理論,城市中心的人流量和車流量較多,這些區域的租金也就較高,隨著與城市中心距離的增加,區域的地租也隨著減少,由于城市中心的聚集效應,會使得各類產業部門產生集中效應。這種產業集中引發的是工作區域與居住地的交錯和相對集中,一到上下班時間,產業部門相對集中的地區人流量和車流量就會激增,引發嚴重的交通堵塞[2]。
2 解決方法――目前綠色輕便型智能交通工具的發展
綠色交通,其核心就是“綠色”,這種“綠色”的最基本的要求就是該交通工具的驅動能源只能產生很小的污染甚至零污染,形成環境友好型的交通方式。綠色交通要求提高資源的利用率,研發新型無污染能源,例如太陽能、風能等。有效的改善城市的交通污染,提高城市居民的生活質量,改善城市交通狀況,提高資源利用率。這種綠色輕便型的智能交通工具一方面滿足人們日常出行的需要,另一方面有利于建設可持續發展的城市交通網,有效的提高城市人群的出行效率,降低污染、創造安全、舒適的出行環境。為了有效的適應新時期對于綠色輕便型智能交通工具發展的趨勢,相關政府部門在鼓勵綠色輕便型智能交通工具的同時,也要制定相應的配套政策,與國際接軌,促進綠色輕便型智能交通工具的普及。
3 市場上個人輕便交通不足的分析
我國目前擁有較大數量的電動車適用人群,電動車已經成為不少人上下班的主要出行工具,但是我國的個人交通工具款式單一、缺乏創新,國內許多企業的目光仍然放在電動車和摩托山的研發和銷售上,這種固步不前的思維方式不利于個人輕便交通工具的研發,逐漸形成一種思維定視。但是隨著科技的發展和新型能源的發現,傳統的電動車設計應該發生較大的改變,這種改變是順應時代的潮流,不能僅僅停留在傳統意義的個人交通工具模式。這是個人電動車創新設計的挑戰,同時也是一種挑戰。
隨著新能源低碳交通技術的發展,各類新能源交通工具逐步進入交通系統,電動智能交通工具是目前我國的主要發展方向,這些發展將對城市規劃建設產生重大影響。
輕便電動車, 它包括電力助動自行車, 電動自行車、小型電動助板車和輕型電動摩托車等電動車輛。[2]它與摩托車相比具有,輕便,噪聲低,能耗小,安全、運行費用低等優勢,并且其制造成本較低,因此價格大眾化, 擁有廣闊的市場前景。
部分交通工具不符合環保標準,耗油和產生污染較多,這類交通工具應該予以淘汰,禁止上路,相關政府部門應該制定獎勵政策,鼓勵公交車、出租車等交通工具采用清潔能源。
4 輕便型環保交通工具的具體分析及研究方向
輕便電動車其方便,結構簡單、舒適、環保、售價低特點,使得其具有很強的市場競爭力,而且由受我國的國情和人們的生活水平因素的影響,其具有廣泛的市場。輕便電動車的推廣和應用具有很大的市場潛力,廣泛的應用輕便電動車,有利于改善城市交通、改善環境,勢必會帶來較好的社會效應和經濟效應。
在日益發展的物質基礎上,人們追求的不僅僅是交通工具帶來的方便,而更多追求的是便捷、速度、舒適,甚至于更多更高的要求,在如今信息化的時代,我們相信在不久的將來,或在近幾年,交通工具的發展將會向智能或者更高的位置去。
然而,隨著經濟和物質的發展,人們現在更注重于個體交通,因為個體交通更方便也更加符合中低收入和一些愛好獨行的人們的需求,所以輕便環保交通工具的發展也成為當今交通工具發展的一個主流之一。
輕便型環保交通工具是以交通工具為基礎,同時兼備移動、安全、操作方便的特點。通過對其結構、功能、安全、動力等各要素的最優化組合,人們對交通工具的要求越來越高, 而輕便交通工具恰能給用戶提供更好、更方便的出行方式,這也是輕便交通工具興起的重要原因之一。輕便交通工具本身集安全、便捷、靈活等各種特點,且將其智能、節能等技術相結合并應用于交通工具,可以很大幅度的增強交通工具的功能性和安全性。
個人輕便交通作為城市的主要交通工具之一,每天都有形形的個人交通穿梭于馬路之中,一方面它的造型所賦予的內涵代表了城市的文化,另一方面,它強大的功能性也體現出我國綜合國力的發展。
對于內部空間來說,不同的年齡階層,不同的職業、性別,他們的需求也是各不相同。因此滿足這些需求,就是設計定位的方向。
從外部空間來看,外觀造型作為城市文化的首要因素,外觀造型的好壞,在一定程度上都會影響到城市文化。因此,一個獨特的外觀對于設計有著重要的影響。
近年來,個人電動交通工具有別于傳統的摩托車或自行車, 為工業產品的創新設計提供了嶄新的設計領域,[3]社會對于環境問題的關注程度逐漸提升,使用清潔能源的電動車會逐步成為人們出行的主要個人交通工具,新型電動車所蘊含的新型工業產品設計理念和方法,擁有較好的市場前景,會逐漸成為主流。進行工業產品的設計,其前提就是要充分理解設計因素和設計條件,掌握市場動態,了解市場需求,根據實際情況,針對人們的需求進行設計,開發出符合環境要求和人們出行需求的綠色輕便型智能交通工具。
藝術和技術是工業產品兩個重要的因素,二者相輔相成,缺一不可。在進行產品設計時,一方面要體現出產品的特性,另一方面要更好的滿足人們的真實需求。就綠色輕便型智能工具而言,對該類產品進行造型設計,就需要堅持以人為本,將人性化特點體現的淋漓盡致,同時要突出其綠色環保的特點,從造型設計有關的功能、形態、顏色等方面出發,將綠色輕便型智能工具的消費、經營、生產方式都以“綠色”作為基調,從多個方面來體現該產品的人性化、綠色化、美觀化。力求將新型的個人交通工具功能和美觀做到有機的統一,使其既要滿足人們的基本的出行交通需求,又可以通過外觀形式展現出綠色出行的理念,達到二者的有機結合。
隨著科技的不斷發展,綠色交通理念會成為交通工具發展的主旋律,我們通過對中國城市交通現狀的深入分析,找到綠色交通工具研究和發展與社會發展的有機結合點,為中國城市交通的健康發展獻計獻策。
參考文獻:
[1]周叢笑,曾花林.平均每6人有一臺私家車[J].長沙晚報2015,4(02).
[2]周長進.輕便電動車―新一代“綠色交通工具”[J].船電技術,1999,04(15).
未來的世界到處是一條條高速公路。那些公路有的懸浮在天上,有的在地下,有的甚至在海底。未來交通工具中汽車變成了海陸空多功能車子。火車變成了前不見頭后不見尾的“地下王蛇”。
路邊原來那些一盞盞紅綠黃燈已經不再閃耀,在每個地方都安裝著智能探測儀,而這些探測儀與車主的車上有一種報警器,如果車主闖紅燈,或酒后駕駛等,探測儀只要看到一項違反的駕駛員,就會經過無線電波,傳送到車里的報警器,播放聲音來提醒車主并主動罰款。這種探測儀不但有提示功能,還可以像紅綠燈一樣提醒指揮交通,它的指揮可不比交警差!
這里的交警系統用的是全球定位系統、天氣預報系統、電子導航系統等綜合一體的新型交通網絡,可以隨時避免交通擁擠的現象出現。人們使用的主要交通工具是水下輪船,無人導航駕駛汽車和空中的“自由飛翔”。
首先說陸地“無人導航駕駛”的汽車可以自由地穿梭在寬闊的高速公路上,未來導航系統不僅隨時報告路況,并設計出快捷的行車路線,防止遇到堵車。正常交通情況下高速公路上最高規定為130/公里/小時:不用停車就能交納高速公路的過路費,只需在車輛上安裝一個煙盒大小的電子感應設備,便可完成自動刷卡收費駕駛者一旦瞌睡,智能方向盤就會自動駕駛,這時那么安裝在倒車鏡上的時刻監測駕駛者瞳孔的儀器,就會響起急促的報警聲,座椅也會隨之震動并吹出冷風;真正成為駕駛者的“出行高參”。
接著說水下交通工具——魚形船。它能同時滿足人們在水下旅行和運載貨物的兩種需求,它所使用的能源就是大河的天然動力源經過化學處理轉化成電能,隨用隨取,不必擔心途中燃料不足的問題,可隨時補充。
李培新畢業于山東工藝美術學院工業設計學院。現為新怡工業設計(上海)有限公司設計總監,《設計•中國》()工業設計頻道主編,Wacom專家委員會成員,國際物聯網大學生創新大賽評委。在新能源汽車設計、環保產品設計、機器人設計、游艇設計等領域多有建樹。多次與國內外企業合作開發環保類型項目并獲得設計大獎。
先讓我們來看看李培新這三年的獲獎作品吧。
2012年獲獎車型――CALI
2012年米其林獲獎的概念車的名字叫CALI,名字是由本次比賽主題(City,Art,Life,Ingenuity)的第一個字母組成,CALI采用新型記憶材料,車身材料可以任意拉伸。通過車架的伸縮,CALI可以是簡單的一個人駕駛的小型車,也可以變成兩個人駕駛的小型車,通過車架和底盤的伸縮變形,可以變成三個甚至四個人的交通工具。同時玻璃也是可以拉伸的新型材料,從而解決2046大部分人都集中在城市,給城市帶來的交通擁堵。
CALI的輪胎設計也是一種可以任意變形的設計,材料可以根據乘坐人數的不同,變寬或者變窄。通過這種變化可以減少汽車在一個人或者多個人行駛過程中的能源浪費。內飾采用可伸縮材料,座椅可以通過駕駛者自己自由設計座椅的姿勢。通過不同的拉伸,可以組合出不同的駕駛艙。駕駛者的位置也可以自由安排,不再受到固定駕駛位置的限制。
CALI帶給人們的感覺可能更多是自由的感覺,靈活多變的身材,以及擁有更容易適應不同路面的多種交化的輪胎。
2011獲獎車型――NLPX-YOX
NLPX-YOX汽車設計采用了仿生學的原理,首先是通過模仿企鵝的外形特征來實現空氣動力學,其次通過模仿企鵝的活動方式,這款概念車可以跟企鵝一樣的自由直立行走,也可以像企鵝一樣平躺下運動,就像企鵝在水里游動的狀態。
這款概念車除了能夠直立運行外,還設計了可以自由變換組合方式的車輪,這樣駕駛者可以根據自己的喜好或者根據路況去自由選擇輪子的組合方式,可以組合成積輪車,也可以是三輪和四輪的汽車。
2010年獲獎車型――NLPX
NLPX概念汽車的設計靈感來自于最常見的海螺。設計的創意來自于海螺的螺旋式生長方式,NLPX概念車通過這種螺旋式方式可以輕松的從一個兩座汽車變成四座汽車。從而減輕汽車交通產生的壓力。
除了雙座和四座的變形,駕駛者也可以通過簡單的拆裝將NLPX變成一個人的代步交通工具,通過這種方式解決人們短途出行的便捷和停車的方便性。NLPX人性化的設計不僅僅體現在可以變形的車身設計。更重要的是他自身的新科技技術的引入和賦予人性化的電子科技的融入,首先車身采用玻璃合成材料,既能將太陽的光照轉變成能量,又可以開闊駕駛者的視野。
《汽車之友》專訪
米其林設計挑戰賽三次大獎得主李培新
AF 為什么會想到參加米其林挑戰賽?這項比賽會給你帶來什么收獲?
李 首先我個人比較喜歡設計概念車,而米其林汽車設計挑戰賽正好給了我一個可以充分施展創新思路的舞臺,在米其林汽車設計大賽的舞臺上我可以充分展現我的創新思維,通過創新的設計理念,設計出更適合人們駕駛更環保的汽車。通過參加三屆米其林汽車設計大賽,并獲得三次大獎……。我個人感覺除了獲獎的喜悅,更多的是通過參加比賽證明了我的設計創新是有價值,并且得到國外評委的認可。我覺得中國設計師的東西能得到國際比賽的認可,我來講是最大的收獲。
AF 你認為未來的交通工具特點是什么?移動互聯網的普及會未來交通工具產生什么影響?
李 未來的交通工具的特點應該是會變得更節能環保,車身材料堅固并且輕量化,材料更容易生產便于回收利用。移動互聯網的發展今后會交通工具的智能化產生深遠的影響。隨著互聯網的普及,今后的汽車可能會通過互聯網提前預知道路情況以及汽車自身的升級保養都會由互聯網進行管理和升級。
AF 在你的設計里,你認為最重要的是設計還是功能,兩者如何統一?
李 在我的設計中設計和功能都很重要,通過合理結合來實現最完美的汽車,在我的設計理念中適合的設計才是最好的設計。有時候非常華麗的設計雖然好看,但是并不一定適合任何環境。讓汽車不僅僅是一款交通工具,于不同年齡和身份的人,選車更是一種自身性格和氣質的展現。除了功能和設計之外還加入了新材料的創新以及操作方式的創新。通過設計和功能來滿足人們的駕駛操作需求。而新材料和新操作方式的是為了減輕人們在大量使用汽車的同時給環境和交通帶來的巨大壓力。所以設計和功能統一也是通過新材料和新技術以及新的結構設計來將兩者有機的結合起來,讓人們第一眼看上去就很喜歡這個設計,當在使用和駕駛它的時候,又會發現在設計中有很多人性化的功能。充分體驗設計帶給人們的完美體驗。設計讓汽車從一種單一的功能型產品轉變成為既有功能又有文化的人性化產品,汽車帶給人們的不僅僅是交通工具本身的功能,更多的是它帶給人們的完美駕馭體驗。
關鍵詞:低碳經濟;交通運輸;經濟發展
中圖分類號:TU984 文獻標識碼:A
低碳經濟涉及的領域很廣,低碳交通運輸屬于其中的一部分,其工作原理就是通過技術手段提高能源的使用率和循環利用率,保證資源不被浪費,實現交通運輸的綠色發展,減少交通運輸給大氣造成的污染。
一、低碳交通運輸的內涵
低碳運輸是綠色環保理念的具體體現,以降低排放,減少耗能為目標,從運輸的方式、工具以及節能措施方面對現有的交通運輸進行改進,是一種環保的交通運輸方式[1]。一是碳排放量低。現在交通運輸主要依靠的是燃油交通工具,電動車還沒有廣泛應用,低碳交通的主要理念就是降低碳排放量。二是運輸體系低碳化。運輸體系低碳化意味著從交通基礎設施的建立,交通運輸裝備的設計、選擇到運輸方式等方面都要體現低碳化概念,減少尾氣等污染物質的產生。三是技術措施低碳化。這是從技術層面提高交通運輸的節能環保性能,比如強化車輛節能技術應用,大力發展智能交通技術等。
二、低碳經濟視閾下交通運輸的發展策略
交通運輸走向低碳化是一個長久的過程,特別是要在我國這樣一個地域遼闊的國家改變交通運輸方式,需要的時間更長[2]。低碳化運輸需要從提高社會效益的角度出發,對低碳排放進行理論研究,以理論指導實踐,整體上進行規劃,從而推進我國低碳運輸的發展。
1、系統規劃交通線路
現代城市的擁堵現象極為嚴重,這是交通運輸管理的一個急需解決的問題。運輸管理部門有必要對交通路線進行合理規劃,緩解城市大道的擁堵現象,同時這也是低碳運輸的內在含義之一[3]。首先,要增加公共交通的投入,改善公共交通的服務質量,完善公交車隊的管理體制,鼓勵市民乘坐公共交通工具。其次,通過政府的政策限制私家車的使用,如提高私家車的收費,限制車號出行,提高私家車的違規處罰標準等,同時降低公共交通工具的乘坐費用。再次,政府修路要綜合考慮同城的水電、煤氣等各種設施的位置,對已建成的水電設施盡量不要拆除,如果必須拆除就要會同相關部門進行論證,確立拆除的范圍和補救方法。最后,政府對公共交通的路線安排要以方面民眾為主,在居民聚集的地方,校園附近要多設公交車站,對于較遠的城市郊區也要設置公交班車。
2、加強公交軌道交通建設
地鐵和公交是政府為民眾提供的公共服務,其公共性能使得它具有低成本、低排放的優點,私家用車和出租車的利用率不如公交車,總的排放量也高于地鐵、公交,因此要大力倡導市民選擇公共交通工具出行。為提供更好的公共交通服務,要提高公共交通的便捷性,實現火車、公交、地鐵的轉換,方便群眾。政府還可以為公共服務企業提供一些補貼和政策優惠,鼓勵企業從事公共服務。軌道交通在城市內的使用可以減輕道路的擁擠現象,減少對環境的污染,而且經濟實惠,符合大多數市民的出行需求,政府部門有必要加大對軌道交通公共服務的投入力度。同時,政府要采取措施限制私家車的使用,并在居民區附近和人流量較多的地段多設公交站點和公交車量,比如把步行街、醫院、火車站等地方作為軌道交通的樞紐,方便群眾轉乘,便于群眾選擇公共交通出行。
3、合理規定排放標準
汽車尾氣的排放量是交通對空氣的主要污染,必須合理制定汽車尾氣的排放標準。汽車的燃油使用率不高是當前汽車造成環境污染的主要因素,因此政府部門要根據實驗結果制定汽車燃油的標準,并對汽車燃油不達標的車輛限制使用,對燃油度高的汽車給予優惠。同時,政府要制定各項規章,優化城市交通運輸。對污染超標的車輛要給予暫扣牌照,甚至予以罰款等行政處罰,以行政權力監控交通運輸,降低交通造成的污染,并呼吁設立步行日、限車日,強化民眾選擇公共交通工具出行的意識。
4、建立健全貨運信息服務網絡
要建立交通運輸領域的信息交流平臺,使公眾能隨時掌握車輛信息,隨時查詢貨物的物流信息。交通基礎設施的建設對發展低碳交通必不可少,必須健全基礎設施,為交通運輸提供基礎保障。采用多式聯運的運輸方式,多式聯運最主要的特點是在運送一批貨物途中采用兩種以上的運輸方式,確保貨物在最短的時間內到達目的地,這樣不僅可以提高貨運速度,還可以減少貨運方中途儲存貨物的成本,而且可以防止商品在儲存過程中發生損壞,減少對環境的威脅。另外,發展內河航運方式,水運對空氣的污染最小,符合低碳運輸的要求。
5、加快道路運輸科技進步
推動交通運輸領域的科學技術研究是促進低碳運輸方式的重要策略,科學技術是交通行業發展不可或缺的支撐,要實現低碳交通運輸必須加大對交通工具、運輸方式等的研究,通過改進技術、創新管理降低交通工具的碳排放量。如何減少碳排放量具體而言,要采用環保性能好、尾氣排放少的新型交通工具,在車輛設計中引入節能技術,加強車輛的低碳性能。例如,提高資源的利用率,以廢棄的鋼渣作為道路路基的填充物,以修建新路的剩余水泥加固老路;道路改建中采用瀝青路面再生技術,實現了在低成本的條件下改善路面路況;在輪船等交通工具中通過設置相關設施,減少發動機的使用,達到節能環保的目的。
三、結論
低碳交通是資源節約型、環境友好型社會的現實需要,作為我國交通行業的新事物,我國對低碳交通的研究和實踐都還很淺,必須大力推進低碳交通的實施。能源短缺已經成為制約我國經濟發展的一個大問題,交通行業又是經濟發展的基礎行業,必須降低交通對能源的依賴,以實現交通運輸的可持續發展。
參考文獻:
[1]余霞.低碳經濟下公共交通運輸管理研究[J].企業經濟,2011(10):125-126.
當屬大容量移動橋和停機坪。它采用核動力驅動,可長時間保持運轉狀態,即使連續工作相當長時間也不在話下。NOMAD可用于修建公路,探測陌生區域和為有需要的地區運送車輛和補給品。
未來公共交通系統將呈現出怎樣的面貌?是否是一個充滿奇幻色彩的世界,人們都搭乘甜甜圈形金屬結構飛行器往返于住處與公司之間?借助于圖片呈現的這款概念交通工具,我們絕大多數人縮短通勤時間的愿望便可成為現實。如果未來交通系統均由類似這樣的飛行器構成,我們便可在眨眼之間穿行相當遙遠的距離,前往任何我們想去的地方。
如果將你的汽車與其他人的汽車連接在一起形成車隊并交由頭車控制,所有后車的駕駛者在上班途中便可簡單地坐在座位上休息放松和瀏覽當天的新聞,無須親自操控汽車。如此編隊出行聽起來是不是非常具有未來派色彩?目前,歐洲正在研發和測試一個類似系統。遺憾的是,接受測試的汽車并不像圖片中的概念車隊一樣又炫又酷。
自治數據庫運輸車(ADT)專為2137年設計,是一個極富獨創性的想法,可以節省大量資金和人力并確保數據安全,防止遭到無孔不入的黑客攻擊。ADT通過一種令人吃驚的方式達到防黑客的效果,即親自為政府和私人客戶“運輸”重要數據。放棄互聯網而使用實體運輸車運送數據看似一種退步,但從確保數據安全的角度上說,這卻是一種進步。
Halo 49單人交通工具與米德設計的一款運輸設備非常類似,但它也提出了一個極為獨特的新概念。坐在這款吃豆人造型的概念交通工具里面,駕駛者可以借助兩個無線盤進行導航,前往自己的目的地。
對于他們來說,擁有一款可以做到“任我行”的交通工具的重要性我們不言而喻。Trakker全地形車能夠征服所遭遇的任何地形,即使奔赴最為偏遠的區域也能暢通無阻。
在不遠的將來,我們可能無需依靠陳舊的太空飛行方式,耗時數千年前往遙遠的星球。我們要做的就是搭乘類似Spacetime Runner這樣的航天器,將蟲洞作為一條“捷徑”飛往地球以外的其他星球。
假設我們在未來并未培育出用于降解垃圾的“可編程”細菌,我們仍需借助傳統的垃圾回收方式使用車輛完成垃圾收集工作。正如圖片所呈現的那樣,這款垃圾收集卡車設計雖然簡單,但在未來世界,簡單的設計也能給人一種望而生畏的感覺。
當地球資源耗盡,整顆星球陷入危險之中,人類便可能生活在可以移動的城市。利用地球上的樹木和其他植物,每一座移動城市的外殼內都擁有一個可供居民呼吸的大氣層。借助于居民產生的廢物,移動城市可以肥沃所到之處的土壤。
2112年,月球上發現一種新礦物。這一新發現讓研發新型高能激光成為一種可能。新激光能量巨大,可用于驅動圖片呈現的“綠色”城市列車。在未來世界,可以發射激光的特殊建筑將遍布城市各個角落,所發射的激光在必要時還可改變路線。
由固態光打造的Vimana 2用于揭示令幾代人困惑不解的一系列謎團。這種交通工具造價低并且重量輕,但穿越時空時的光反射問題也令人非常討厭。20世紀和21世紀,天空中出現的類似奇怪光點一度被人們誤認為UFO。
概念列車MD400的設計靈感來自于米德的作品,是未來交通工具的一個美麗代表。這款“纖細”的列車雖然搭載人數不及傳統地鐵,但所采用的磁懸浮技術卻可以讓它快速而安靜地穿過隧道。
Praetoria文明是一個反烏托邦世界,生活在地面已經沒有安全保證。創造者表示這款概念交通工具就是針對這樣的文明設計的。由于污染嚴重和強盜橫行,富人被迫移居到飄浮的島嶼,遠離危險重重的地面。圖片中展現的零排放穿梭機是往返于地面與飄浮島的唯一方式。
ATV概念車不僅依靠輪子移動,同時也借助類似動物的巨腿征服復雜地形。它的乘員艙距地面很高,便于駕駛員觀察前方是否有麻煩。
Acinonyx概念車集一系列動物與機器功能于一身,是一款全地形車,能夠征服任何惡劣地形。從外觀上看,這款概念車設計受動物影響程度顯然多于機器,迷人的動物造型便是一個最好證明。
摘要:作者針對城市交通運輸效率做了一些理論和實踐的探討,包括城市交通的定義,城市交通運輸效率的涵義以及影響城市交通運輸效率的關鍵因素,并對提高城市交通運輸效率的對策提出了建議。
關鍵詞:城市 交通運輸 效率
城市交通作為人們日常生活中最常見、最基本的交通運輸方式,是交通運輸系統的重要組成部分。隨著經濟的發展和城市化進程的加快,城市交通取得了迅速的發展,但是在新的形勢下,城市交通也出現了許多新的問題,在很大程度上影響了城市交通運輸效率,也成為城市經濟發展的制約因素之一。堅持城市交通的可持續發展,找出城市交通中存在的問題,提高城市交通運輸效率成為研究的重點。
1、城市交通的定義
城市交通是實現人流、物流、車流和部分信息載體的空間位移并到達一定目的地的基本手段,是整個城市生產、生活從靜態轉入動態,完成城市生存發展所必需的多種活動的主要保證,是城市基礎設施的重要組成部分。城市交通是交通運輸系統的一個子系統,其本身包括為了實現上述空間位移而提供的城市道路、橋梁、鐵路和航空等運輸設施,以及公共交通車輛、貨運車輛、軌道交通車輛、出租汽車、私人小汽車和公用停車場等交通載體,城市交通正是統籌整合上面的各種組成要素,實現空間位移,從而實現各自活動的不同目的和不同價值。
2、城市交通運輸效率的涵義
城市交通運輸效率是衡量一個城市交通總體運行效率的綜合指標,它是指在城市交通運輸系統中,一定的交通投入對人們交通需求的滿足程度,即在交通活動中所消耗的勞動量與所獲得的勞動效果的比率。城市交通運輸效率的內涵是多層次的,不同的系統目標、不同的研究角度、不同的利益主體,對城市交通運輸效率的評價都不同,評價結果都體現出獨特性。
城市交通運輸效率是交通運輸效率的細化分類,從宏觀角度來說,城市交通運輸效率是指一個城市的客、貨運系統對人們交通需求滿足程度與城市交通系統投入量之間的關系,可以用“效益/費用”來衡量城市交通系統的總體運輸效益。從微觀角度來看,城市交通系統是一個復雜的、無邊界的系統,它是一個由多因素、多層次組成的系統,可以利用城市交通基礎設施的使用效率、交通工具的運營效率、城市交通管理與控制系統的效率以及政策對城市交通發展所持的態度等指標來衡量一個城市交通系統的綜合運輸效率。
3、影響城市交通運輸效率的關鍵因素
3.1城市經濟發展水平
城市的發展以及城市交通的發展總是與一定的經濟發展水平相聯系的,經濟因素對城市交通發展的影響主要表現在兩個方面:一是產業結構的發展變化影響交通網絡的運輸方式特征的變化,二是經濟發展影響著道路等級、通行能力等特征。所以城市產業布局的變化以及城市生活質量的提高,直接影響著城市交通運輸效率。城市經濟發展水平直接決定居民出行對交通工具的要求,隨著居民生活水平的不斷提高,人們對出行的質量的要求也不斷提升,更快捷、舒適的機動化出行方式將逐步提高,非機動車出行方式將向機動化出行轉移,這種變化直接決定了城市交通出行的強度、密度和時空分布特性,從而對城市交通運輸效率起著關鍵性的影響。
3.2城市交通方式
城市交通方式也稱城市交通結構,交通方式結構是在用地布局、人口密度、經濟水平及社會環境等特定條件下形成的交通模式,即各種交通方式承擔出行量的比例。交通結構反映了城市交通的發展戰略,是在戰略指導下交通建設、運行、管理以及其他要素的總和。在城市交通系統中,各種交通方式作為滿通需求的直接載體和工具,對城市交通運輸效率也有著重要的影響。不同的交通工具由于其在運行方式、運行速度、運載能力、運輸成本、可到達范圍、道路占用面積、舒適度、安全度等指標上有很大差別,因此它們的運輸效率也不同。因此,在一定的城市結構條件下,城市交通結構與土地利用類型適用與否,將直接影響著交通需求的平衡,從而影響著城市交通運輸效率。
4、提高城市交通運輸效率的對策
(1)進一步加強城市交通設施建設,提高交通設施建設決策水平。加強軌道交通、城市快速道路以及城市環路建設,完善城市快速交通網,拓寬路網密度,構建立體交通體系,提高道路交通容量;加快停車場建設,解決城市停車難問題;大力發展公共交通,優化公共交通線網,增加公交專用道,新建和改擴建公交樞紐站和其他樞紐站場。在城市交通設施建設的資金問題上,拓寬融資渠道,發動全社會力量,積極引進特許經營制度,多方籌措城市交通建設資金。
(2)提高交通管理水平,實現城市交通管理的科學化與現代化,從而提高現有城市交通系統的效率。本文認為提高交通管理水平應從以下幾個方面人手:成立統一的城市交通綜合協調機構,加強對城市交通系統的協調和管理;積極推廣以EDI、GIS、GPS等信息技術,建立智能化的城市交通管理系統,用智能化交通等先進技術提高城市交通管理的科技含量和水平,合理組織道路交通流向,調節道路交通負荷時空分布;完善交通標志、標線和信號控制等交通工程設施,并加強交叉口的交通組織,加強機動車管理,加強停車規范和停車管理:健全相關城市交通法規,加強交通安全教育。
(3)積極發展高新技術,實現城市交通系統的現代化、智能化,努力提高城市交通運輸效率。在交通工具技術領域推廣能耗低、污染排放少的新型清潔環保交通工具f混合動力汽車、氫燃料及電動汽車等;在交通工具安全領域,加強電子控制系統的研究,提高交通工具的被動安全性:在城市智能交通系統ITS領域,廣泛引用新的科學技術成果,將先進的信息技術、數據通訊傳輸技術、電子傳感技術、電子控制技術以及計算機處理技術等有效地應用到城市交通系統中來,從而建立起大范圍內、全方位發揮作用的、實時、準確、高效的智能管理系統,從而促進城市交通運輸效率的提高。
關鍵詞:科學技術;交通經濟發展;關系;重要影響
一、交通經濟發展與科學技術之間的關系
交通運輸業是國民經濟的基礎產業,隨著社會的進步、時代的發展,逐步轉變發展模式、創新發展方式,將發展與科學技術緊密聯系起來,促進交通經濟實現又好又快發展。
交通運輸行業是先進的科學技術率先引入的領域,而科學技術是交通經濟發展的助推器。科學技術之所以能夠對交通經濟產生如此巨大的推動作用,正是因為交通運輸行業通過高新技術的融入,直接或者間接的改變了傳統的生產方式,并借以實現交通經濟行業中人力資源的優化配置,而本文所指的科學技術則是出于資金因素和勞動力因素之外的廣義的科技進步。
科技進步促使交通運輸工具在速度、安全性、裝載量等方面有了大幅度改進,伴隨著經濟發展的需要,運輸路途逐漸延長,運輸覆蓋的范圍也越來越大,因此更體現出科學技術對交通運輸行業的重要促進作用。
來自美國的經濟學家索洛,曾提出增長速度的方程,這是考量科學技術進步的重要方式之一,其重要意義在于:經濟的增長量是根據生產要素、必要的資金和勞動投入、科學技術的融入來實現的,以往很多研究人員就利用索洛創造的增長速度方程來測算科學技術在交通經濟中發揮的重要作用,最后研究結果表明,在交通經濟中,隨著年均科技進步水平的逐步上升,科技進步貢獻率就逐漸提高,最后表現在產出量上就是越來越高,同樣的道理,在交通基礎設施建設中,也是呈現出這樣的規律,由此可見,科學技術已經成為促進交通經濟快速發展的一大法寶。
二、科學技術對交通經濟發展的重要影響
廣義上科學技術的進步,大致包括國家政策、社會環境、自然資源等等,科學技術的開發研究逐漸應用到交通經濟中,將高科技成果轉化成生產力,加快基礎設施建設步伐、提高交通工具的安全性、實用性,實現交通運輸布局的科學化、合理化,加強交通管理,完善交通管理制度,形成一個高素質的交通管理隊伍,具體來說,科學技術的進步對交通經濟產生的影響主要表現在以下幾個方面。
1.完善交通運輸工具
交通運輸工具是交通經濟中最基本的組成部分,它是科學技術的具體表現形式,也就是說科學技術的進步發展,大部分都是體現在交通工具的不斷建造和完善上,伴隨著科學技術的進步,出現了各種車輛、船舶、飛機、火車等,同時也加快了道路建設設備的改進,運輸方式的增多和基礎設施建設的完善,使交通運輸效率大幅度提高。
2.改變交通運輸結構
這里所說的交通運輸結構是指在交通運輸行業中,互相關聯的多個方面之間的有機比例;隨著現代社會的發展,交通運輸行業出現多種新型的運輸工具,加大了不同交通工具之間的競爭,而多種運輸工具的競爭實際上就是不同科學技術之間的競爭,這種激烈的市場競爭會在很大程度上改變原有的交通運輸結構,打破原有的市場平衡,而逐漸形成一種新型的交通運輸結構,比如說以往火車是人們運行時選擇最多的交通方式,但是隨著家庭轎車的普及以及磁懸浮列車和高鐵的產生,人們運行時可選擇的運輸工具種類越來越廣泛,火車已經很難滿足人們的出行需要,因此科學技術的進步對交通運輸結構必然會產生影響。
3.逐漸形成綜合性的交通運輸體系
科學技術的發展,促使交通運輸行業向多樣化發展,水運、陸運、空運的大力發展促使交通運輸越來越完善,這使消費者的選擇空間擴大,由于市場經濟中公平競爭原則,使各種不同的運輸方式同時存在于市場中,并發揮著自己獨特經濟優勢,起到相互促進和相互補充的作用,最終形成一個完整的、綜合性的交通運輸體系,為人們群眾提供方便、便捷的運輸勞務。
4.加快交通經濟的發展步伐
科學技術的快速發展能夠在很大程度上促進交通運輸行業的發展,提高其經濟效益;主要表現在投入固定的勞動力以及資金的情況下,運輸量越高、周轉量越大,獲得的收益就越高;同樣的道理,如果運輸量、周轉量一定,科學技術水平越高、投入的人力資源和資金就越少。由此可以看出,利用科學技術提高交通經濟發展水平,主要是依靠科學技術提高勞動生產率、降低資源消耗;伴隨著生產水平的提高,生產率可能會遇到瓶頸,但是這并不影響科學技術在其中發揮的重要作用。
5.改變交通運輸業的經營方式
科學技術的引入,促使原來粗放式的交通經濟發展模式向集約型經濟方向發展模式轉變,依靠先進的技術降低消耗,實現經濟效益的最大化;同時隨著科學技術的進步發展,交通行業的產品結構也逐漸發生了變化,產品開始向輕、小、薄方向發展,與之對應的是,客運機構中生產性的比重在不斷下降,而消費性的比重不斷上升,這些變化都是科學技術的發展帶來的不同影響。
三、結束語
交通運輸業是促進社會發展的基本行業,要想使其緊跟時代腳步、適應時代的需求,就必須大力引進科學技術,將其作為交通經濟的發動機,促使交通經濟領域實現又好又快發展。
參考文獻:
[1]王子娟,楊茂盛.城市軌道交通經濟效益的分析[J].鐵道運輸與經濟, 2009(02).
[2]陸濤.科技對交通經濟發展的影響分析[J].中國集體經濟,2009(36).
【關鍵詞】真空管道交通;阻塞比;流場
近年來,隨著跨區域合作的深化和經濟全球化的發展,人口流動日趨頻繁,人們對交通工具的要求也越來越高。列車和飛機是中長途旅客最常選用的交通工具,但二者各有自身無法突破的發展瓶頸。前者作為地面交通工具,其運營速度受到了空氣阻力的嚴重制約,研究表明,當列車速度為300km/h時,運行時受到的氣動阻力占總阻力的80%以上,因此,盡管近年來我國高鐵建設取得了長足的進步,但未來可提升的空間已十分有限;飛機在介質稀薄的高空運行,可以在低阻力狀態下保持高速,然而天氣及運載能力限制了飛機的進一步發展。因此,人們一直在尋找一種能夠適應時展要求的交通工具,真空管道交通系統(Evacuated Tube Transportation,ETT)就是這樣一種滿足旅客出行需要的安全高速新型交通工具。
1.真空管道交通系統
真空管道交通系統這一設想最早由現代火箭之父Robert Goddard于1904年提出[1],目前,國際上得到普遍認可的真空管道交通系統有兩種形式,分別是美國的ETT和瑞士的Swissmetro。雖然中國對真空管道交通系統的研究起步較晚,但因其兼有火車單位能耗低、運量大、不受天氣影響和飛機高速的優點,所以真空管道交通系統的科學性、現實性、發展前景及重大意義得到了中國科學界的權威認可,并在2004年被提升到國家戰略高度,我國計劃于2035年前后建成世界第一條真空管道交通線路[2]。
在真空管道交通系統中,列車可看做是一個在封閉的高阻塞比真空管道內運動的大長徑比細長物體。當列車在行駛時,管道內介質因列車高速推進被壓縮,在管道空間的束縛下,介質無法像在敞開的大氣環境中及時、順暢地外掠車體表面流線后逃逸,只能在管道與列車的環狀空間中碰撞、壓縮,在這一復雜過程中,介質借壓縮正壓力與管道內壁面和列車外表面產生劇烈摩擦、生熱、傳熱,產生一系列的空氣熱、動力學現象。這些現象引起的空氣熱、動力學問題決定著真空管道交通系統能否安全、高速、高效運營,而要研究上述問題產生的機理和規律,必須從了解真空管道交通系統的流場分布及流場特性入手[3]。
2.真空管道交通系統三維模型
高速列車在真空管道內運行時引起的車體周圍空氣流動狀態十分復雜,流場Re>105,故認為該流場為湍流流動。本文計算時采用雙方程湍流模型模擬這一湍流流場。一般來說,當馬赫數小于0.3時,應當按照不可壓縮流動處理,當馬赫數大于0.3時,應按可壓縮流動處理。本文中列車車速高于0.3馬赫數,介質應視為可壓縮流體。此外,假設列車為光滑外形的幾何體,忽略了如受電弓、轉向架等列車外部復雜的結構。列車車長40m,寬3m,高3m,車頭長6.7m,車頭、車尾均采用相同的單拱流線外形。在列車車速為200m/s,系統壓力為0.1atm的條件下,數值模擬了阻塞比分別為0.23,0.32,0.46,0.57下列車周圍流場分布。
圖1是真空管道交通系統數值計算模型。
3.系統內最高流速與阻塞比
圖2為阻塞比為0.32時,真空管道交通系統內部流場分布圖(β=0.23、β=0.46、β=0.57時流場分布規律相似,在此不一一列舉)。在不同阻塞比條件下,系統內的流場分布大致相同,氣流流速隨阻塞比而逐漸增大,表現為列車與周圍空氣介質的相對速度增大,并且氣流速度都大于列車初始運行速度。流場分布具體表現為:車頭前端的駐點位置氣流速度最小,繞過駐點后,經過車頭前端向列車頂部流動的氣流速度逐漸加大,并在車頭與車身頂部過渡位置流速達到最大,之后氣流以較大的速度流動,至車身頂部與車尾過渡處時流速又達到最大,然后速度降低,在車尾處形成了一個尺寸大小相當的尾渦。車體底部氣流流速也較高。
系統內流速最大處,是Re最大的區域,此區域內流態復雜,因湍流產生的氣動熱、力現象也較為復雜,需要特別關注。通過對實驗數據的對比發現,系統內最高流速隨列車與管道之間的減小而增大,即隨系統阻塞比的增大而增大。進一步觀察研究發現,系統內氣流最高流速隨阻塞比的改變呈拋物線變化,當列車車速為200m/s,系統壓力為0.1atm時,擬合公式為:。
4.結論
通過以上探討分析,在真空管道交通系統中,隨著阻塞比的增大,流場中各處的氣流流速也逐漸增大,整體呈現兩端小,環隙大的特點,并在車頭與車身頂部過渡位置流速達到最大。其中,當v=200m/s,p=0.1atm時,流場內氣流的最高流速與阻塞比的關系可以表示為:。
參考文獻
[1]Daryl Oster.Evacuated Tube Transport:America,5950543[P].1999-9-14.
關鍵詞:新型電動車;新型汽車;新型飛機;慣性原理發電
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.070
金烏長飛,月兔走。地球人類文明發展到今天,已經有幾千年了!以前奴隸社會、封建社會的農耕時代,生產力低下,發展所需要的能源對生態環境的破壞程度很小。地球的生態環境在幾千年里保持著青山綠水的狀態。
1 舊能源發展狀況
伴隨著工業革命的到來與發展,人類文明的發展所需要的能源越來越多,越來越大!水漲船就高,對所需要能源的開發,大大破壞了人們賴以生存的家園――地球的良好環境。煤炭與礦石的不合理開發,弄的地球千瘡百孔、滿目瘡痍。特別是石油的開發與利用更是讓人擔心,石油的不慎泄漏,污染了海洋,威脅海洋生物的生存。
石油的開發利用對海洋的不利影響大大低于對陸地人類的影響,到處可以看到廢棄的塑料袋,這樣的問題是容易解決的,只要提高人們的環保意識與行為規范,不亂扔垃圾就可以了。但是機動車,所需要的燃料汽油柴油的燃燒對空氣的污染是不可避免的。
走在大街上,看著來來往往川流不息的車流,再看汽車排除的尾氣,日升日落間,一天天一年年,地球上各個國家各個城市的每一輛機動車都在消耗著汽油,排放著尾氣。
真的不敢想象每一天會有多少廢氣排放到了我們人類與動物所共同呼吸的空氣中。自從石油被發現與機動車的發明,到今天到底有多少廢氣排放到空氣里,或許已經無法計算了。
但是人們眼睛卻能看到,地球有些地方下酸雨,是對空氣污染而形成的直接后果。人們看不到的是人們的各種疾病,大多也都是來至對污染的空氣的吸入。不純凈空氣的吸入都直接間接破壞人體的各個系統,而導致相關系統出現病變。
2 新能源在未來的推廣
很多年以前,我自己在大街上溜達,看著來來往往的車流,看著讓人鬧心的汽車尾氣,很是感慨。隨著人們生活質量的提高,私家車也越來越多。心里很是為人們的不明智的行為而感到氣憤。
因為不論路途遠近都開汽車浪費汽油資源,而不選擇其它交通工具,我覺得人們應該根據路途的遠近而選擇相適應的交通工具,路途進就選擇自行車,稍遠的就選擇電動車。這樣既鍛煉身體又為國家節省了能源也為自己節約了資金。如果人們什么都用現代交通工具,那么人們的身體機能也會越來越弱。選擇適當的交通工具出行,也可以減少道路擁堵的狀況。
電動車的發明與出現,大大降低了對石油的消耗,為地球節省了能源,減少了空氣污染,但是電動車有個弊端,就是總充電太麻煩了。如果不用總充電,電動車就完美了。
有一天,我突然想起了在初中的物理課上,老師給我們做的一個小實驗,就是用手搖動切割磁感線的小電機發電,搖了一會,小燈泡就自己亮起來,從而我想到車輪子也是轉動的,為什么不仿照一下,把電動車的車輪設計成發電的形式,于是我就突發奇想,一發不可收拾,想了下面的各個創意。
就是設計一種新型電動車,在電動車的車輪上,安裝上切割磁感線的裝置。或者把前后車輪設計成切割磁感線的形式,目的是在車輪轉動的過程中進行發電。
然后把發的電回收起來,回送給電動車的蓄電池,再次用于電動車的電力能源,這樣電動車就可以更長時間行駛,或者達到能量守恒,永遠不用充電。若是不使用的時候,也可以把電動車當發電機來發電。
舉一反三,也可以發明新型電動汽車,把四個輪子都設計成切割磁感線的形式,或者裝上切割磁感線的裝置。在汽車底盤安上支架,讓汽車懸空起來,通上電,讓四個輪子轉動起來發電。
以此類推,也可以把飛機的螺旋槳設計成切割磁感線的形式,這樣飛機也可以不用燃料驅動。
發電廠也都可以利用慣性原理,將發電的渦輪機設計成電力發電,也就是說,用少量的電能驅動渦輪機轉動,渦輪機轉動可以像高速行駛的汽車輪子一樣快,利用慣性原理,讓渦輪機飛速旋轉,發更多的電能。
這樣就可以取代火力發電與核能發電,為地球節省大量能源與避免核污染。
3 總結