Auto >> Fordonsteknik >  >> Motor

Kommer vi att köra på underjordiska automatiserade motorvägar?


Att flytta motorvägar under jorden kommer förmodligen inte att resultera i upptäckten av bestialiska undermänniskor, men det kan löna sig på andra sätt. Bild med tillstånd från Amazon.com

I science fiction-romanen "The Time Machine" föreställde sig författaren HG Wells en avlägsen framtid där människor hade förvandlats till två distinkta raser:den vackra Eloi, som lever ett idylliskt liv på den engelska landsbygden, och de brutala Morlocks, som arbetar under jorden. för att upprätthålla Elois sätt att leva på ytan.

Även om du förbiser Morlocks kannibalistiska attacker på ytvärlden, är detta helt klart inte ett idealiskt arrangemang. Ändå är tanken på att trycka de mindre attraktiva delarna av våra liv under jorden inte helt utan förtjänst. När allt kommer omkring, om vi kan begrava kraft- och kommunikationsledningar, varför kan vi inte göra något liknande med våra motorvägar? Och även om ingen på HowStuffWorks kommer att argumentera för att skapa en ras av underjordiska monster för att göra vårt bud, är det inte trevligt att låta någon annan göra jobbet? Varför kan vi inte lämna över hjulet till någon form av mekanisk Morlock när vi behöver ta en lång resa?

Detta är precis teorin bakom skapandet av en underjordisk automatiserad motorväg (UAH). Behöver du resa över landet för att besöka dina föräldrar? Du skulle helt enkelt köra ner till närmaste UAH-ingång och låta ditt specialiserade fordons automatiska vägledningssystem synka upp med motorvägssystemet. Du skulle vända reglagen till fordonet, vilket skulle tillåta dig att sova, arbeta eller leka under resten av körningen. Det skulle inte finnas några spår, inga rörliga plattformar - bara ditt fordon körde sig själv i formation med andra automatiserade fordon. När du nådde din destination följde fordonet rätt avfart och du tog ratten för att manuellt köra de sista milen.

Ett sådant system skulle vara säkrare och mindre överbelastat än nuvarande motorvägssystem. Dessutom skulle marken som annars skulle kunna användas för motorvägar, mellanstatliga motorvägar och tillhörande infrastruktur återtas. Tänk om bara hälften av världens motorvägssystem kunde reserveras för syreproducerande vilda växter? Tänk på alla hungriga munnar du kunde mätta om den marken användes för jordbruksproduktion?

Är automatiserade motorvägssystem framtiden för transporter? Kör in i morgondagens värld på nästa sida.

>Att bygga underjordiska automatiserade motorvägar


Kommer du en dag att ta motorvägen att blunda och låta automatiserade system köra dig genom ett system av underjordiska tunnlar? Peter Gridley/Taxi/Getty Images

Så kanske Morlocks och Eloi hade en bra idé trots allt. Det finns ett stort stöd för konceptet underjordiska automatiserade motorvägssystem, och både futurister och transportexperter har förutspått automatiska motorvägssystem ovan jord. (AHS) i decennier. De flesta experter är överens om att när det gäller att låta maskiner köra dig genom underjordiska tunnlar, är det förmodligen mer en fråga om när, snarare än om.

Experter förutspår att vi är någonstans mellan 50 och 100 år bort från verkligheten att ta UAH till mormors hus. Att skapa ett sådant transportsystem, kanske i USA eller Europa, skulle vara ett enormt åtagande och för att klara det skulle vi behöva uppleva framsteg inom tre stora områden:

  1. Ett fungerande automatiserat motorvägssystem :Som ordspråket säger, du måste lära dig att krypa innan du kan gå. För att majoriteten av samhället ska börja använda en UAH måste de först anamma systemet och tekniken ovan jord. Och lämpliga fordon skulle vara en viktig del av alla automatiserade motorvägssystem. Till exempel, du kunde inte starta en svävare endast körfält på interstate i år och förväntar dig att alla ska köra i den. Människor skulle gradvis behöva vänja sig vid tekniken, köpa nya svävare och om möjligt uppdatera gamla fordon till den nya svävarstandarden. Om AHS introducerades långsamt skulle den nödvändiga fordonsstyrningstekniken ha tillräckligt med tid för att utvecklas ordentligt och komma ikapp vanliga konsumenter. På så sätt, när den första UAH introduceras, kommer tillräckligt många förare att kunna använda dem.
  2. Nollutsläppsfordon :Automatiserad eller inte, en underjordisk motorväg skulle innebära en hel del trafik som susar genom underjordiska passager. Ett sådant system skulle vara utmanande att ventilera utan att behöva pumpa ut moln av fordonsavgaser. Du skulle behöva fordon som ger nollutsläpp genom användning av bränsleceller, batterier, solenergi, vätgas eller andra energieffektiva metoder.
  3. Förbättrad tunnelborrningsteknik :Uppenbarligen kommer skapandet av en underjordisk motorväg att innebära en hel del grävning. Kanaltunneln, som går 31 miles (50 kilometer) under Engelska kanalen, tog fyra år att slutföra [källa:Encyclopaedia Britannica]. Föreställ dig hur mycket tid det skulle ta att slutföra en tunnel som löper de 2 776 miles (4 468 kilometerna) mellan New York och Los Angeles? Vissa experter hävdar också att helautomatisk tunnelborrningsteknik skulle behöva fulländas innan UAH kan bli verklighet.

Hur står sig vår nuvarande teknik mot denna lista? Lär dig allt om tunneldrivning av robotar och bilar som kör sig själva på nästa sida.

Rädda land och liv

Enligt US Department of Transportation Federal Highway Administration täcker landets motorvägar 160 000 miles (256 000 kilometer) och transporterar hundratals miljoner fordon. Varje år dör mer än 40 000 individer på dessa motorvägar, vilket kostar nationen 137 miljarder dollar. Om du anser att mänskliga fel är den främsta orsaken till 90 procent av krascher, är det mer meningsfullt att skapa automatiserade vägledningssystem än någonsin [källa:Turner-Fairbank Highway Research Center]

>Automatisk trafik under jord


När arbetare följer en massiv tunnelborrningsmaskin lägger de sista handen på stödstrukturen för en tågtunnel. David McNew/Getty Images Nyheter/Getty Images

Varje år gör forskare nya framsteg inom ett antal tekniker som skulle spela en stor roll för att omdirigera automatiserad trafik under jorden. En del av den befintliga tekniken är mycket lovande, vilket tyder på att vi faktiskt kan ge oss ut på vår första underjordiska roadtrip någon gång under nästa århundrade.

När det gäller att designa ett automatiserat motorvägssystem ovan jord har mycket av tekniken funnits i mer än ett decennium. På 1990-talet sponsrade det amerikanska transportdepartementet National Automated Highway System Consortium (NAHSC), vilket resulterade i en mycket lovande demonstration av aktuell teknik. NAHSC utrustade åtta bilar med flera olika automatiserade körsystem. Dessa inkluderade radar för att upptäcka andra fordon och magnetiska och visuella sensorer för att följa en motorväg markerad med nedgrävda magnetiska sensorer och visuella markörer. Under demonstrationens gång reste dessa fordon sammanlagt 8 000 miles (12 875 kilometer) och transporterade 4 000 passagerare utan incidenter [källa:Smart].

Att förverkliga drömmen om självkörande bilar kommer att innebära utveckling av förbättrade kollisionsundvikande system (versioner av detta finns redan på marknaden i vissa fordon), artificiell intelligens och automatiserade routingsystem i realtid. Experter förutspår att de första exemplen på automatiserade motorvägssystem kommer att dyka upp i form av speciella körfält, liknande fordon med hög beläggning (HOV) körfält, avsedda för automatiska kommersiella lastbilstransporter. Därifrån, när tekniken blir mer tillförlitlig och tillgänglig, kommer civil användning av AHS-teknik att växa stadigt.

På nollutsläppsfronten arbetar ett antal stora bilföretag och privata designgrupper flitigt för att skapa renare och effektivare bränslesystem för fordon. Från General Motors vätgasdrivna Hy-wire till Reva G-Wiz Automatic Electric Vehicle som för närvarande finns tillgänglig i Indien och Storbritannien, tekniken blir stadigt mer praktisk och effektiv.

Men hur är det med automatiserad tunnelborrningsteknik? Även om du kanske tror att idén med massiva robotmaskar som borrar sig genom jorden låter som något från Morlocks ålder, är tekniken inte så långt borta. Flera länder har fortsatt att driva tunnelprojekt och tillhörande teknologier under det senaste decenniet, vilket lett till en minskning av tunnlingskostnaderna och en ökad effektivitet. De senaste tunnelkostnaderna har sjunkit så lågt som $1,50 per kubikfot, och de senaste tunnelborrningsmaskinerna kan tunnla genom olika terränger med en hastighet av 20 fot (sex meter) per timme [källa:Smart].

De flesta forskare är överens om att förbättrade jordbävningsskyddssystem måste utvecklas för att säkerställa säkerheten för UAH-resenärer. Men designers uppmuntras av tidigare incidenter där underjordiska strukturer flyttade med marken under skalv, vilket resulterade i relativt små skador. Faktum är att efter en jordbävning som drabbade Japan 1995 var underjordiska projekt de minst skadade strukturerna i staden Kobe. Ett massivt tunnelprojekt skulle också skapa en hel del smuts och sten, som skulle behöva flyttas någon annanstans. Att planera vart den ska transporteras skulle vara en utmaning, men att använda den teoretiska AHS på ytan skulle påskynda processen att flytta denna jord till dess sista fallpunkt.

För att lära dig mer om tekniken förknippad med framtidens underjordiska automatiserade motorvägar, besök länkarna på nästa sida.

>Mycket mer information

Relaterade HowStuffWorks-artiklar

  • Så fungerar intelligenta motorvägar
  • Så fungerar robotar
  • Så fungerar självparkerande bilar
  • Hur väteekonomin fungerar
  • Så fungerar tunnlar
  • Varför är insidan av tunnlar vanligtvis täckta med keramiska plattor?

Fler bra länkar

  • Federal Highway Administration
  • Turner-Fairbank Highway Research Center
  • U.S.A. Transportdepartementet

>Källor

  • Biskop, Richard. "Vad hände med Automated Highway Systems (AHS)?" Traffic Technology International. Augusti 2001. http://faculty.washington.edu/jbs/itrans/bishopahs.htm
  • "Kanaltunnel." 2008. Encyclopaedia Britannica. (21 juni 2008) http://www.britannica.com/eb/article-9033276/Channel-Tunnel#240863.hook
  • Federal Highway Administration. "Demo '97:Proving AHS Works." US Department of Transportation. Juli 1997. http://www.tfhrc.gov/pubrds/july97/demo97.htm
  • Federal Highway Administration. "The National Highway System." US Department of Transportation. 29 maj 2008. (21 juni 2008) http://www.fhwa.dot.gov/planning/nhs/
  • Ferlis, Robert A. "Drömmen om en automatiserad motorväg." Allmänna vägar. Juli 2007. http://www.tfhrc.gov/pubrds/07july/07.htm
  • Smart, John. "Underground Automated Highways (UAH) for High Density Cities." Acceleration Studies Foundation. 2005. http://www.accelerating.org/articles/uahsframework.pdf
  • "Underground Automated Highways (UAH) for High Density Cities:A 2030-2060 Forecast." Accelerationsklocka. (21 juni 2008) http://www.accelerationwatch.com/articles/undergroundhighwaysystems.html
  • Tja, H.G. "The Time Machine." William Heinemann. 1895.