一、交通运输的主体
交通运输的主体是:装载乘客或货物的载体与载体运行的道路。车站、机场、码头是辅助设施。载体包括汽车、电车、火车、轮船、飞机等。道路包括公路、铁路,水路、空路等。
二、目前的交通模式
目前的交通模式是以载体为主导,也就是:交通所需的能源、动力和操控系统都设在载体上,随载体一起运行。这不仅占用了载体的有限空间,增加了载体的自身重量,增加了交通的能源消耗,增加了载体的制造成本。还由于每个载体都各行其是,不能统一操控,致使碰撞、追尾、拥堵时有发生。
三、未来的交通模式
未来的交通模式必将由以载体为主导过渡到以道路为主导。以道路为主导就是:交通所需的能源、动力和操控系统都设在道路上,不再随载体一起运行。不仅节省了载体的有限空间,减轻了载体的自身重量,降低了交通的能源消耗,减小了载体的制造成本。还由于每个载体都在统一的操控下运行,可彻底杜绝碰撞、追尾、拥堵。
四、网与互联网
目前有很多网,例如:铁路网、公路网、海运网、航空网、供电网、供热网、自来水网、燃气网、电话网、广播网、电视网、国际互联网等,为什么只有国际互联网称作互联网呢?因为只有它能做到:覆盖全球,点对点互联,双向直达。其它网或不能覆盖全球,或不能点对点互联,或不能双向直达。但国际互联网只能传递信息,严格定义,它应该称作信息互联网。
以道路为主导的交通模式可称作交通互联网,因为它能传递乘客或货物,属于交通网,还能做到:覆盖全球,点对点互联,双向直达。所以可称作交通互联网。
五、信息互联网的五大要素
信息互联网由以下五大要素构成。
1、客户端
每个客户端都有一个地址码,既可作为信息的发送端,又可作为信息的接收端。
2、数据包
发送端发送的信息需装入数据包,并注明接收端地址码。
3、媒介
媒介包括光纤、电缆、电磁波,数据包通过媒介进行传递,可将所有客户端互联成网。
4、路由器
路由器位于网的各个节点,可接收和暂存数据包,并可根据接收端地址码选择下一个节点,最终将数据包送到接收端地址码指定的客户端。
5、服务器
上述过程都在服务器的控制下进行。
六、交通互联网的五大要素
与信息互联网类同,交通互联网也由五大要素构成。
1、车站
车站相当于信息互联网的客户端。每个住宅,每个单位,每个需要交通的地方都设有车站。每个车站都有一个地址码,既可作为乘客或货物的始发站,又可作为终点站。
2、载体
载体相当于信息互联网的数据包。载体外形类似“胶囊”,可装载乘客或货物,可储存用户输入的终点站地址码,可在磁场中悬浮,运行,加速,减速,停止。
3、管道
管道相当于信息互联网的媒介。管道内有磁场,磁场可驱动载体运行,因而可传递乘客或货物。
4、变道环
变道环相当于信息互联网的路由器。变道环由一段管道首位相接而成,周长从几千米到几万千米,有多个出口和入口。出口和入口通过磁场打开和关闭,出口和入口沿切线方向与管道连接,通过管道与其它变道环或车站互联。由于是切线方向,载体通过出口和入口不用减速。每个出口有一编码,表示所联通的变道环或车站,类似于路标。变道环分为以下五级:
1、与若干车站互联的变道环为一级环,周长约数千米。可覆盖一个小区。
2、与若干一级环互联的变道环为二级环,周长约数十千米。可覆盖一个小城市。
3、与若干二级环互联的变道环为三级环,周长约数百千米。可覆盖一个城市群。
4、与若干三级环互联的变道环为四级环,周长约数千千米。可覆盖一个城市大群。
5、与若干四级环互联的变道环为五级环,周长约数万千米。可覆盖全球。
通过以上五级变道环,可以将全球所有车站互联成网,构成交通互联网。
载体在一级环内的运行速度较低,便于和车站互联。随着环级的升高,环内速度逐级升高,以节省运行时间。
当速度接近和超过每小时一千千米时,管道内需保持真空或半真空状态,以减小空气阻力。
变道环是单向单车道,由于速度快,全自动,运输能力远超目前的单向单车道。可增加反向运行的变道环,实现双向多车道,进一步提高运输能力。
5、控制系统
控制系统相当于信息互联网的服务器。可控制管道内的磁场,通过磁场控制载体的运行及出口和入口的开闭。
具体功能如下:
1、当载体从始发站出发时,在车站与一级环互联的管道内,通过磁场使载体启动并逐渐加速到一级环的环内速度。
2、当载体由低级环进入高级环时,在连接两环的管道内,通过磁场使载体逐渐加速到高级环的环内速度。
3、当载体由高级环进入低级环时,在连接两环的管道内,通过磁场使载体逐渐减速到低级环的环内速度。
4、当载体进入变道环时,打开变道环入口,同时微调载体运行速度,以选择时机,避免与环内载体碰撞。
5、当载体进入变道环后,以环内速度运行,并自动调整和保持间距。
6、当载体靠近出口时,储存的终点站地址码与该出口的编码(路标)比较,路线相符则出口打开,载体通过。否则驶向下一出口继续比较。
7、当载体从一级环进入终点站时,在车站与一级环互联的管道内,通过磁场使载体逐渐减速,直到停在终点站。
七、交通互联网的运行
1、如果终点站和始发站同在一个一级环,载体只需通过入口进入一级环,再通过相应出口进入终点站。
2、如果终点站和始发站同在一个二级环,载体先进入一级环,再进入二级环。然后进入终点站所在的一级环,最后通过相应出口进入终点站。
3、如果终点站和始发站同在一个三级环,载体先进入一级环,再进入二级环、三级环。然后进入终点站所在的二级环、一级环,最后通过相应出口进入终点站。以此类推,终点站和始发站同在的变道环级别越高,说明两站的距离越远。
4、乘客或货物可从任一车站上车,输入终点站地址码即可启动,中途不停。全球任意两车站之间都可双向直达。
5、前半程速度逐级上升,后半程速度逐级下降,可最大限度地节省时间。
6、由于车站足够多,从任何地方到车站,步行都不超过百米,不再需要接站、送站的出租车和公交车。
7、由于车(载体)足够多,车站内只有车等人,没有人等车,不再需要候车室、售票处等辅助设施。
8、由于所有车站都设在地平面,不再需要扶梯、楼梯、直梯等辅助设施。
9、由于交通互联网可实现全球范围点对点双向直达,用时最少最方便,所以火车、汽车、电动车、轮船、飞机等交通工具将退出历史舞台。
八、交通互联网的可行性
实施上述交通互联网并非遥不可及的幻想,因为磁悬浮列车已投入运营,真空磁悬浮管道列车已进入实验阶段,相关控制技术已是成熟技术。目前存在的问题仅是材料问题。
实施上述交通互联网需制造和铺设大量磁悬浮管道,用现有材料和技术制造和铺设这些磁悬浮管道成本太高,不具可行性。还有待于高强度,高电导,高磁通的新材料和新技术,有了这些新材料和新技术,成本就会大幅度降低。
基因技术和纳米技术已为我们开启了获取这种新材料和新技术的大门,交通互联网的实施仅是时间问题。
来源: 任金生