Table of Contents
אפשרויות טכנולוגיות Hyperloop בעתיד Light Rail Systems
החזון של נסיעות קרקעיות מהירות גבוהה כבר זמן רב תפס את הדמיון של מהנדסים ומתכננים עירוניים.טכנולוגיית Hyperloop, הציע לראשונה בפומבי על ידי אלון מאסק בשנת 2013, מייצג עזיבתו רדיקלית מרכבת קונבנציונלית.על ידי מניעה של נוסעים דרך צינורות בלחץ נמוך במהירויות כמעט-sonic velocities, Hyperloop מבטיח לכווץ את זמני הנסיעה בין אזורי מטרופוליטן תוך מתן חלופה חשמלית לחלוטין, פחמן-אווירית לכדי תחבורה מהירה, כמו גם רשתות תחבורה מתקדמות, עם תחבורה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם רשתות תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה, עם תחבורה מהירה
מה זה Hyperloop Technology?
בליבתו, Hyperloop הוא מצב מערכת סגורה של תחבורה המשתמשת צינור מפונה חלקית כדי להפחית באופן דרמטי את ההתנגדות האווירית.בתוך הצינור, קפסולות נוסעים - לעתים קרובות נקרא pods - להטיס באמצעות לווידוי מגנטי פסיבי או ערכות אוויר מואצות והם מואצים על ידי מנועים חשמליים ליניאריים.על ידי הסרת רוב האוויר מן הצינור (ללחץ בערך אחד-עשר של לחץ אטמוספירי), אווירי של לחץ אווירי נמוך יותר מ-700 ק"מ"מ"מ-עשר עד לשעה.
העיקרון הוא אנלוגי לחברת תעופה מסחרית המעופפת בגובה גבוה שבו צפיפות האוויר נמוכה, אבל Hyperloop מבטלת את הצורך בכנפיים, דלק סילון, ואת העלויות הסביבתיות הקשורות.המערכת מיועדת להיות מופעלת לחלוטין על ידי אנרגיה סולארית, עם לוחות פוטו-וולטאיים הרכובים לאורך המבנה הצינור המסוגל לייצר יותר חשמל מאשר המערכת צורכת על בסיס יומי - עיצוב אנרגיה חיובי.
המאמר הלבן של אלון מאסק תיאר את ההיפלופ כ"מצב חטוף של תחבורה" יושב בין מהירות הנסיעה האוויר ויעילות של הרכבת. בעוד מאסק עצמו נסוג מפיתוח ישיר, הרעיון אומץ במהירות על ידי כמה סטארט-אפים, כולל Virgin Hyperloop, Hyperloop Technologies (HyperloopTT), ו- TransPod.חברות אלה כבר מסדירו את ההנדסה, פועל על ידי מספר סטארט-אפ מלא, ותעודות אב-טיפוס רגולטוריות.
הטכנולוגיה מסתמכת על שלושה חידושים מרכזיים: (1) סביבות צינור נמוכות מדכאות כדי להפחית את הגרור, (2) לנטיעת מגע כדי לחסל את החיכוך, ו (3) מנועים לינאריים עבור הנעה שקטה ויעילה, אלמנטים אלה מאפשרים מהירות ויעילות כי שום מערכת רכבת קיימת לא יכולה להתאים. עבור מערכות רכבת אור, אשר פועלות באופן מסורתי במהירויות בין 30 ל 70 מייל לשעה, Hyperloop מציעה קפיצת יכולת - אבל אחת מגיעה עם דרישות שונות לחלוטין.
היתרונות של טכנולוגיית Hyperloop במערכות Light Rail
מהירות מופרזת וצמצום זמני הנסיעה
היתרון הברורה ביותר של Hyperloop הוא מהירות.בעוד שרכבת האור קונבנציונלית עולה על העברת מספר גדול של נוסעים על פני מרחק בינוני במהירויות בינוניות, Hyperloop יכול לחתוך את זמני הנסיעה בין זוגות ערים כגון לוס אנג'לס וסן פרנסיסקו משש שעות עד 35 דקות. בהקשר של רכבת אור אזורי, קו היפרלופ יכול לחבר פרברים לאזור העסקים המרכזי בתוך דקות ולא שעות, ביעילות מרחיב את טווח הטיסות של אזור מטרופולי.
מהירות זו אינה רק לטובת נוסעים. מהיר, אמין טווח נקודה לנקודה יכול להקל על הלחץ על רשתות הכביש וטיסות קצרות-האול. קישור היפרלופ בין שתי ערים 300 קילומטרים בנפרד יפחית את עומס הרכב על כבישים מהירים המתפתלים ושחרר את יכולת התעופה עבור מסלולים ארוכים יותר. כאשר משולב לתוך מערכת רכבת קלה, תחנות Hyperloop יכולות לשמש מוקדים מהירים, עם אוטובוסים מקומיים ומעבורותק נוסעים לטווח ארוך.
אנרגיה יעילה ויתרונות סביבתיים
האישורים הסביבתיים של Hyperloop נובעים מהמניעה החשמלית והפוטנציאל של פעולת כוח עצמי.כי הפודס נע דרך קרוב ל-vacuum, הרבה פחות אנרגיה נדרשה כדי להתגבר על גרר אווירודינמי בהשוואה לרכבת או לרכב במהירויות דומות. וירג'ין היפרלופ טען כי המערכת תצרכו בערך אחת-עשר את האנרגיה של מטוס מסחרי לקילומטר נוסעים.
יתר על כן, תשתית הצינור ניתן להעלות על pylons, צמצום השיבוש בשימוש הקרקעי. אותם pylons יכול לתמוך לוחות סולאריים משולבים.העיצוב המקורי של מאסק הציע כי המערכת כולה תהיה חיובי אנרגיה על פני יום שלם של פעולה, עם עודף כוח להאכיל בחזרה לרשת.עבור מפעילי רכבת קלה מול לחץ כדי decarbonize, Hyperloop מציעה קישוריות גבוהה עם מסלול קרוב אפס פחמן, עדיין צריך לעבור ניתוח פחמן, אשר חייב להיות ממתכת גבוהה יותר של מחזור חיים.
טווח עלויות-אווירה לטווח ארוך
עלות ההון של תשתיות Hyperloop היא נושא של דיון אינטנסיבי.ההערכות עבור מייל של צינורות היפרלופ בטווח מ -40 מיליון ל-100 מיליון דולר בהתאם לסביבה שטח ורגולטורית.זה הרבה יותר יקר מהמסלול רכבת אחת (בהנחה של 10-20 מיליון דולר לקילומטר בארצות הברית) אבל הרבה פחות מאשר עלות של רכבת אור גבוהה בסביבות עירוניות צפופות, אשר יכול לעלות על 300 מיליון דולר לטענה הכלכלית העיקרית עבור Hyperloop, במיוחד, כי הוא מסוגל להצדיק את המהירות הגבוהה ביותר, במיוחד את המהירות של המסדרון המהיר שלה.
עלויות התפעול צפויות להיות נמוכות יותר מאשר שירותי רכבת מהירים או מהירות גבוהה כי Hyperloop לא דורש צוות על הסיפון (באוטומטי), משתמש בפחות אנרגיה לקילומטר, ויש לו חלקי תנועה מינימליים בכפוף ללבוש.השחית בלחץ נמוך גם מגן על רכיבים ממזג אוויר וקורוזון, פוטנציאל להאריך את חיי הנכס.עבור רשת רכבת קלה, הוספת עמוד השדרה היפרלופ יכול להפחית את מספר כלי הרכב והנהגים הדרושים לחיבורים ארוכי טווח, עבור משאבים מקומיים.
צמצם את ההשתתפות והספרות העירונית של ספירול מייגציה
היכולת של Hyperloop לשרוק נוסעים ברחבי האזורים בתוך דקות יכולה לשנות באופן יסודי את דפוסי ההסעה.עובדים יכולים לחיות באזורים פחות יקרים של העיר, תוך כדי עבודה בעיר מרכזית, צמצום הלחץ על שוקי דיור עירוניים יקרים.עם זאת, אותו דינמי יכול גם לעודד ספירה בלתי-מיושבת אם לא נותפת עם מדיניות שימוש בקרקע חכם.
בצד החיובי, תחנות Hyperloop יכולות להפוך לאותים לפיתוח מוכוון תחבורה, ריכוז קהילות בשימוש מעורב סביב נקודות גישה.זה עקבי עם מטרות של מערכות רכבת אור מודרניות, אשר לעתים קרובות לעגן פרויקטים של חידושים. על ידי צמצום החיכוך של המרחק, Hyperloop יכול לעזור להפיץ הזדמנות כלכלית החוצה מליבות עירוניות, פוטנציאל להפחית את עומס התנועה על כבישים מהירים וכבישי טבעת.
אתגרים ושיקולים
יעילות טכנית והנדסה הידרדרו
למרות בדיקות מבטיחות - Virgin Hyperloop השיג שיא מהירות עולמי של 387 קילומטרים לשעה בשחפת של 500 מטר ב-2020 - הפחתת הטכנולוגיה לאורכו התפעולי נשאר ללא הוכחה. שמירה על ליד vacuum מעל עשרות או מאות קילומטרים של צינור מורכב: אפילו דליפה קטנה יכולה לקלקל ביצועים, ואת המערכת חייבת להיות מיועדת לשרוד רעידות אדמה, התרחבות תרמית, וסיכויי חבלה.
הפודונים עצמם צריכים להיות קלים אך חזקים מספיק כדי לעמוד באובדן פתאומי של לחץ.במקרה מדכא, נוסעים יצטרכו חמצן חירום, והמערכת חייבת לאפשר פינוי בטוח - משימה טריוויאלית כאשר הצינור הוא חתומה וגבוה יותר, מנגנון מתג המאפשר לנקות כדי להידרדר מהשורה הראשית הוא אתגר הנדסי גדול; מסילות רכבת מסורתיות אינן ניתנות לשחית נמוכה, אלא גם חלקים מכניים אלה.
נושא טכני נוסף הוא הרחבה תרמית של הצינור. אורך של 300 קילומטר של פלדה או צינור בטון יתרחב ויחוזה עם שינויים טמפרטורה.פרקים המאפשרים תנועה קלה ללא היערכות הלחץ נמצאים תחת פיתוח, אבל אימות שדה נשאר מוגבל.
אישור בטיחות ושיקום הארדס
אף מצב תחבורה לא אושר בעבר על ידי הפעלת נוסעים בתוך צינור בלחץ נמוך במהירויות מעל 600 קמ"ש, קיימות מסגרות רגולטוריות - כגון מינהל הרכבת הפדרלית בארה"ב, סוכנות הרכבות האירופית, ומשרד הקרקע של יפן, תשתיות, תחבורה ותיירות - נועדו עבור מערכות רכבת קונבנציונליות או רכב.
חברות פיונירינג פועלות עם הרגולטורים כדי לפתח תקני בטיחות חדשים.ב-2020 משרד התחבורה האמריקאי הקים ועדת תחבורה לא-מסורתית ו- Emerging Technology (NETT) לתאם את הרגולציה של Hyperloop.תוכנית Shift2Rail של הנציבות האירופית מממנת מחקרים על בטיחות Hyperloop. ועדיין, השגת הסמכה תנקוט שנים רבות ומילולי דולרים בבדיקות.
חששות בטיחות גם להרחיב לאבטחת סייבר, כי מערכת אוטומטית לחלוטין, נטויה פגיעת לפרוץ. תוקף שיכול לשלוט בהיערכות או רמות לחץ עלול לגרום לכשלים קטסטרופליים.
השקעות הון ראשוניות
בניית קו ההיפלופ המסחרי הראשון מוערך לדרוש לפחות 10 עד מיליארד דולר בהתאם לאורכו של המסלול והגיאוגרפיה. Financing פרויקט כזה ללא גיבוי ממשלתי כמעט בלתי אפשרי.בעוד משקיעים פרטיים שפכו כסף לפיתוח אב-טיפוס, הבנייה של מסדרון בקנה מידה מלא כנראה תזדקק לשותפויות ציבוריות-פרטיות, בדומה לאופן שבו פרויקטים מהירים במימון באירופה ובאסיה.
המקרה הכלכלי חזק יותר במסלולים עם צפיפות אוכלוסייה גבוהה וביקוש נסיעות קיים, כגון המסדרון בקליפורניה (סן פרנסיסקו-לוס אנג'לס) או קורדור הצפון-מזרחי בארצות הברית (Washington-Boston), או המסדרון המומבאי-פלון בהודו.
יש גם את הסיכון של obsolescence טכנולוגית.מגזר התחבורה מתפתח במהירות; התקדמות בטכנולוגיית סוללות, כלי רכב חשמליים אוטונומיים, או אפילו מצבי תחרות כמו רכבות המופעלות מימן יכול להציע חלופות ללא צורך צינורות יקרים.משקיעים וממשלות חייבים לשקול את הפרס הפוטנציאלי נגד האפשרות כי טכנולוגיה גמישה יותר עולה לפני היפרלופ מתבגרים.
רכישת קרקעות וסוגיות ימין
צינורות Hyperloop מוצעות בדרך כלל לרוץ מעל הקרקע על pylons או מתחת לאדמה במנהרות (חברת Boring בוחנת גישה כזו) pylons מאוישים להפחית עלויות רכישת הקרקע אבל עדיין דורש אישורים רצופים לאורך תחומי שיפוט מרובים - ערים, מחוזות, מדינות, סוכנויות מערכת אקולוגיות וסוכנויות פדרליות - יכול לעכב פרויקטים על ידי עשור או יותר של הערכת סביבתית חייב לקחת בחשבון עבור רעש (למרות היפרלופה עדיין עשוי לייצר חלק מתפצלה), עדיין לייצר כמה ויזואלית, ויזואלית, ויזואלית, ויזואלית, ויזואלית, ויזואלית, ויזואלית, ויזואלית, ויזואלית, ויזואלית, ויזואלית, ויזואלית, ויזואלית, ויזואלית, , , ויזואלית, , , , , , סוכנויות , , , מנגנונים אחרים, ויזואלית, , , , , , עדיין יכול לעכב ויזואלית , , , , מנגנונים סביבתיים , , מנגנונים אחרים , , מנגנונים סביבתיים - יכול לעכב פרויקטים של אנליזה עדיין יכול לעכב אנליזה עדיין יכול לעכב ויזואלית, עדיין יכול לעכב אנליזה עדיין יכול לעכב פרויקטים
היפרלופ המחתרתי נמנע מסכסוכים חזותיים ויבשים אלה, אך מגביר את עלויות הבנייה באופן אקספוננציאלי.למנה באמצעות גיאולוגיה מגוונת הוא יקר ואט, כפי שהוכח על ידי התקדמות מוגבלת של פרויקטים מנהרות בערים גדולות.
אפשרויות לעתיד: פרויקטים ומחקר נוכחיים
למרות האתגרים, התקדמות משמעותית נעשתה. וירג'ין היפרלופ (כיום בבעלות DP World) בנתה מסלול מבחן של 500 מטר בנבאדה ונשא בהצלחה נוסעים אנושיים בשנת 2020.למרות שהחברה הודיעה על שינוי בהתמקדות בפעולות מטען בתחילת 2022, נתוני הבדיקה הודיעו לתעשיית הרחב יותר. Hyperloop, שחקן מרכזי נוסף, בונה מסלול בדיקה בקנה מידה מלא בטולוז, צרפת, ופגעו בהסכמים של ממשלות דרום-מזרח אוקראינה, וממשלות ערב.
בהודו, HyperloopTT שותפו עם ממשלת Maharashtra ללמוד מסלול בין מומבאי ופונה, מסדרון עסוק שבו זמן הנסיעה יכול להיות לחתוך מ 3.5 שעות עד 25 דקות בהולנד, המרכז האירופי Hyperloop ב Groningen הוא בניית מתקן מבחן לפיתוח הטכנולוגיה עבור הסמכה אירופית סין גם נכנס לתחום: CRRC (סין חברת הרכבות) פיתחה אבטיפוס ברמה נמוכה של 20 קמ"ש (K) ו-620 גרם לבדיקות שירות על ידי אנליסטים סיניים) ב-256 מעלות צלזיוס (בטווח ראשון).
עבור מערכות רכבת קלות במיוחד, כמה מושגים envisage Hyperloop לא כמו רשת עמידה, אבל כשירות אקספרס פרמיה בתוך מערכת רב-ממדית רחבה יותר.לדוגמה, רשות מעבר אזורית יכולה לבנות קו Hyperloop לאורך כביש תקשורתי, עם תחנות משולבות בתוך רכבת אור הקיימת מסוף תחבורה מהיר אוטובוס.
(ב) [[1924]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]] ו[[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[[[1924]]]]]], [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]]]] [[[[[[1924]]]]
מסקנה: תוספת של שינוי אך בלתי-וודאת ל- Light Rail
טכנולוגיית Hyperloop מחזיקה את הפוטנציאל לחולל מהפכה במערכות רכבת הקלה על ידי מהירויות של מטוסים יריבים, אפס פליטות ישירות ויעילות תפעולית שיכולה להפוך את הנסיעות האזוריות מהר יותר וירוק יותר.שילובן לרשתות תחבורה קיימות יכול ליצור עמוד השדרה מהיר, להרחיב באופן דרמטי את האזורים הכלכליים ולהציע אפשרויות ניידות חדשות.
עם זאת, הטכנולוגיה נותרה בלתי מוכחת בקנה מידה מסחרי.הרשויות הטכניות, הרגולטוריות והכספיות ענקיות, והציר לשירות נוסעים בר-קיימא הוא עדיין עשור או יותר רחוק - אם זה מגיע לכל רשויות הרכבת הקלה צריך לפקח על ההתפתחויות היפרלופ, לעסוק בפרויקטים של טייסים ולהכין מסדרונות תשתיות לאימוץ עתידי.אבל הם צריכים גם להיות זהירים בביצוע כמויות גדולות של קרנות ציבוריות לפני שהטכנולוגיה הוכיחה בסביבה אמיתית, שירות.
בסופו של דבר, Hyperloop הוא לא תחליף למסילות אור; זה פוטנציאל משלים.שני הצורות לפעול בקנה מידה שונה לשרת אורך טיול שונה.אם את ההנדסה והאתגרים הכלכליים ניתן להתגבר, ערים עתידיות יכולות לראות רכבות אור המספקות קישוריות של גרגרית-מיל, בעוד Hyperloop מטפלות במגוון רחב של בין העיירות והפרברים אקספרס.זה משכנע - אבל זה דורש את המאמצים המשולבים של ממציאים, הרגולטורים, הרגולטורים, להפוך לסוכנויות מעבר למציאות.