Βασικές αρχές PRT/Ερμή

Transcript

1 Η κατάσταση στην πόλη σήμερα Βασικές αρχές PRT/Ερμή Σήμερα στην πόλη υπάρχουν 2 κύρια είδη συγκοινωνίας: -Εξατομικευμένα μέσα : αυτοκίνητο, ταξί -Μέσα μαζικής μεταφοράς (MMM) : λεωφορείο, τραμ, μετρό -Τα μέσα μαζικής μεταφοράς προκειμένου να συγκεντρώσουν τη διασκορπισμένη ζήτηση υποχρεώνουν τους επιβάτες σε αναμονή στη στάση, συνεχείς στάσεις και μετεπιβιβάσεις. Προσφέρουν μεγάλη χωρητικότητα αλλά μικρές τελικές ταχύτητες μετακίνησης -Τα εξατομικευμένα μέσα προσφέρουν γρήγορη μετακίνηση. Έχουν όμως περιορισμένη χωρητικότητα (έλλειψη στάθμευσης, μποτιλιάρισμα) Κανένα μέσο δεν προσφέρει ολοκληρωμένη λύση. Τελικά οι άνθρωποι προτιμούν τα εξατομικευμένα μέσα, και, όταν η κατάσταση με το μποτιλιάρισμα φτάσει στο απροχώρητο, αναγκάζονται να χρησιμοποιήσουν τα ΜΜΜ.

2 Τα εξατομικευμένα μέσα μπορούν να επωφεληθούν δραματικά από την πρόοδο της τεχνολογίας Για να αποκτήσουν τα εξατομικευμένα μέσα μεγάλη χωρητικότητα θα πρέπει να εξαλείψουμε το μποτιλιάρισμα και τις ουρές. Οι ουρές δημιουργούνται στις διασταυρώσεις, στα φανάρια και τα STOP όπου τα ΙΧ και τα ταξί αναγκάζονται να επιβραδύνουν/σταματήσουν. Χρησιμοποιώντας υπολογιστές μπορούμε να κανονίσουμε την κυκλοφορία έτσι ώστε να μην χρειάζεται να σταματάει κανείς: Στην παραπάνω εικόνα το μπλε αυτοκίνητο (επάνω) και το κόκκινο (κάτω αριστερά) πλησιάζουν στην αριστερή διασταύρωση. Ένας επεξεργαστής υπολογίζει τον ακριβή χρόνο που χρειάζεται το κάθε όχημα να φτάσει. Στην προκειμένη περίπτωση το μπλε θα φτάσει πρώτο και το κόκκινο ένα δευτερόλεπτο αργότερα. Κανένα δε σταματά, συνεχίζουν και τα δυο την πορεία τους. Στη δεξιά διασταύρωση το μπλε και το πράσινο (κάτω δεξιά) όχημα θα φτάσουν μαζί. Ο επεξεργαστής το προβλέπει έγκαιρα και δίνει εντολή στο πράσινο να επιβραδύνει λίγο, π.χ. κατά 1 χλμ/ωρα, ώστε να περάσει ένα δευτερόλεπτο αργότερα. Γενικεύοντας μπορούμε να βάλουμε τα οχήματα πριν ξεκινήσουν τη διαδρομή τους να προβλέψουν και να ελέγξουν όλες τις διασταυρώσεις που θα διασχίσουν. Αν δεν υπάρχει σύγκρουση πουθενά, τότε και μόνο τότε ξεκινούν. Τη μέθοδο αυτή λειτουργίας την ονομάζουμε ΙΔΑΝΙΚΟ ΠΡΑΣΙΝΟ ΚΥΜΑ.

3 Χωρητικότητα Το ιδανικό πράσινο κύμα εξασφαλίζει οτι όλα τα οχήματα θα κινούνται με σταθερή ταχύτητα, π.χ χλμ/ώρα. Αν τα οχήματα έχουν μεταξύ τους μικρές αποστάσεις (το κάθε όχημα καταλαμβάνει 5-6 μέτρα δρόμου) τότε κάθε λωρίδα μπορεί να εξυπηρετήσει μέχρι και οχήματα/ώρα. Αν τα βάλουμε πιο κοντά ακόμη περισσότερα. Δεν υφίσταται λοιπόν πρόβλημα χωρητικότητας. Αυτό το επιβεβαιώνει και η προσομοίωση του συστήματος. Κόστος κατασκευής Δυστυχώς όμως ο δρόμος είναι ένα πολύπλοκο περιβάλλον και ένας υπολογιστής δεν μπορεί να οδηγήσει το όχημα με ασφάλεια. Χρειάζεται ένα δίκτυο απομονωμένο από την υπόλοιπη κυκλοφορία κατά προτίμηση υπερυψωμένο. Σε κάθε συγκοινωνιακό σύστημα οι εργασίες πολιτικού μηχανικού και κυρίως ο δρόμος/διάδρομος αποτελεί το κύριο κόστος. Τα τούνελ είναι σαφώς πιο ακριβά από τους συρμούς του μετρό. Οι γραμμές του τραμ (και κυρίως η απαλλοτρίωση/διαμόρφωση του χώρου) είναι πιο ακριβές από τα βαγόνια του και βέβαια το ίδιο ισχύει για τους δρόμους με τα αυτοκίνητα και τα λεωφορεία. Το σημείο κλειδί για να είναι οικονομικά αποδοτικό ένα υπερυψωμένο σύστημα που θα εφαρμόζει το ιδανικό πράσινο κύμα είναι ο διάδρομός του να είναι μικρός και φθηνός.προτείνεται λοιπόν το μέγεθος του οχήματος να είναι το μικρότερο δυνατό: διθέσιο όχημα, με μήκος περίπου 2 μέτρα, πλάτος 1 μέτρο βάρος kgr και ωφέλιμο φορτίο kgr. Ο διάδρομος θα πρέπει να σηκώνει φορτίο της τάξης των kgr/μέτρο ενώ το πλάτος του θα κυμαίνεται περίπου στα εκατοστά. Aπεικόνιση PRT Διάδρομος από ένα μικρό monorail στις ΗΠΑ Η σύγκριση με μια τυπική οδική γέφυρα είναι συντριπτική και εκφράζεται η ελπίδα οτι αντίστοιχα μικρότερο θα είναι και το κόστος κατασκευής του. Το σύστημα αυτό ονομάζεται Personal Rapid Transit, PRT.

4 Ασφάλεια Το PRT/Ερμής θα έχει τα εξής χαρακτηριστικά: -Κίνηση σε αποκλειστικό διάδρομο -Όλα τα κρίσιμα ηλεκτρονικά/αισθητήρες θα είναι διπλά (εφεδρικά) -Σταθερή ταχύτητα χλμ/ώρα -Πολύ καλή παθητική ασφάλεια. Αυτό διότι ολόκληρο το μπροστινό τμήμα του οχήματος (1/3 του συνολικού μήκους) το καταλαμβάνει ένας μεγάλος ολόσωμος αερόσακος πάντα φουσκωμένος (πρακτικά επιβάτης αλώβητος ο,τι και να γίνει) Αναμένεται να είναι πολύ ασφαλέστερο από οτιδήποτε κινείται σήμερα στην πόλη. Τα οχήματα θα έχουν μεταξύ τους πολύ μικρές αποστάσεις (3-4 μέτρα). Σε περίπτωση ατυχήματος την ώρα αιχμής (διάδρομος γεμάτος) μέχρι και 10 οχήματα μπορεί να εμπλακούν σε μια καραμπόλα. Τα άτομα που θα επιβαίνουν σε αυτά θα έχουν ως σύμμαχο την εξαιρετική παθητική ασφάλεια. Η λέξη «καραμπόλα» μπορεί να ακούγεται άσχημη εντούτοις όμως αυτό το ατύχημα είναι πολύ καλύτερο από τη σύγκρουση ενός και μόνο ΜΜΜ (π,χ, λεωφορείο, μετρό) με 100 ή 1000 επιβάτες και χωρίς παθητική προστασία. Τελικά ο αριθμός των επιβατών και όχι ο αριθμός των οχημάτων είναι αυτό που μας ενδιαφέρει. Στο PRT/Ερμής η εμπλοκή 10 οχημάτων σε μια σύγκρουση είναι τόσο φυσιολογική όσο η εμπλοκή όλων των επιβατών ενός λεωφορείου σε ένα αντίστοιχο ατύχημα. Ο Ερμής είναι σχεδιασμένος για καραμπόλες.

5 Ιστορία / Άλλες προσπάθειες Το πρώτο σύστημα που ονομάστηκε PRT κατασκευάστηκε το 1971 στο Morgantown στις ΗΠΑ και λειτουργεί μέχρι σήμερα. Κάθε όχημα χωρούσε 21 επιβάτες, απείχε από το προηγούμενο τουλάχιστον 15 δευτερόλεπτα και έκανε στάσεις. Δεν θεωρείται γνήσιο PRT. Η επόμενη αξιόλογη προσπάθεια έγινε πάλι στις ΗΠΑ τη δεκαετία του 90. Ο άνθρωπος όμως που μελέτησε το σύστημα PRT και εξασφάλισε κρατική χρηματοδότηση για τα σχέδιά του δεν κλήθηκε να εργαστεί στην εταιρία που ανέλαβε να το κατασκευάσει (Raytheon).

6 Χωρίς σωστή καθοδήγηση και σύμφωνα με τις υποδείξεις κρατικών υπαλλήλων οι οποίοι επέβαλλαν στο PRT2000 προδιαγραφές τρένων, οι μηχανικοί της Raytheon έκαναν βασικά σχεδιαστικά σφάλματα. Τα πιο σημαντικά ήταν: -Προς συμμόρφωση με το ADA (Americans with Disabilities Act) μεγάλωσαν πολύ το όχημα ώστε ένα αναπηρικό καροτσάκι να χωράει και να μπορεί να περιστραφεί κατά 360 μοίρες (!!) μέσα στο όχημα. Το βάρος από kgr εκτινάχθηκε στα 2000kgr.Μαζί του εκτινάχθηκε και το κόστος του διαδρόμου. -Για λόγους ασφαλείας η ελάχιστη απόσταση των οχημάτων ορίστηκε στα δευτερόλεπτα. Η χωρητικότητα του συστήματος από τα 7000 οχήματα/ώρα (3-4 λωρίδες δρόμου) έπεσε στα 1000 (μισή λωρίδα δρόμου). Το πρωτότυπο PRT2000 δούλεψε κανονικά. Από τις πόλεις όμως που αρχικά έδειξαν ενδιαφέρον καμιά δεν προχώρησε στην αγορά του, γεγονός απόλυτα φυσικό, αφού με χωρητικότητα μόλις μισή λωρίδα δρόμου δεν μπορούσε να προσφέρει σπουδαία πράγματα και οπωσδήποτε δεν δικαιολογούσε τα 30 (!!) εκατομμύρια δολάρια/χλμ που κόστιζε. Τελευταία αξιόλογη προσπάθεια στον τομέα είναι το σύστημα ULTRA που είναι υπό ανάπτυξη στη Μεγάλη Βρετανία (με χρηματοδότηση μάλιστα από την ΕΕ). Από οτι φαίνεται και στην εικόνα το όχημα είναι μάλλον μεγάλο (4 επιβάτες + ποδήλατο). Οι κατασκευαστές του όμως υποστηρίζουν οτι το σύστημα είναι χαμηλού κόστους, της τάξης των 5 εκατομμυρίων ευρώ /χλμ (περίπου 5 φορές φθηνότερο απο το τραμ). Το όχημα χρησιμοποιεί μπαταρίες,έχει ταχύτητα περίπου 40 χλμ/ώρα και έχει δυνατότητα κίνησης σε κανονικό δρόμο (!!). Δυστυχώς όμως έχει τη βασική αδυναμία του προκατόχου του: Η ελάχιστη χρονοαπόσταση μεταξύ οχημάτων ορίστηκε στα 3 δευτερόλεπτα, πάλι για λόγους ασφαλείας. Η χωρητικότητα δεν ξεπερνάει τα 1000 οχήματα ανά ώρα. Το ULTRA απ οτι φαίνεται θα περιοριστεί σε ρόλο κομπάρσου, να τροφοδοτεί άλλα μέσα σταθερής τροχιάς καταργώντας τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας PRT (εξαφάνιση στάσεων / μετεπιβιβάσεων / αναμονής)

7 Συμπεράσματα Γενικά η τεχνολογία PRT έχει να προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα: ιδανικό πράσινο κύμα ΥΨΗΛΗ ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ + ΥΨΗΛΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗΣ αποκλειστικός διάδρομος + εφεδρικά ηλεκτρονικά + αερόσακος ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΕΠΙΒΑΤΩΝ ΚΑΙ ΠΕΖΩΝ πολύ μικρό βάρος ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ (σε σύγκριση με τραμ/μετρό) μικρές διαστάσεις ΕΥΕΛΙΞΙΑ ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗΣ (σε σύγκριση με τραμ) σταθερή ταχύτητα + μικρό βάρος + υψηλή πληρότητα +έλλειψη οδηγού +μηχανολογικά απλή κατασκευή ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ηλεκτροκίνηση ΛΙΓΟΣ ΘΟΡΥΒΟΣ + ΟΧΙ ΚΑΥΣΑΕΡΙΑ Οι εξελίξεις στα ηλεκτρονικά συστήματα έχουν προχωρήσει αρκετά. Το θέμα πλέον δεν είναι εαν αλλά πότε θα εμφανιστεί το πρώτο επιτυχημένο σύστημα PRT. Κατά πάσα πιθανότητα ο ερχομός του θα είναι καταλυτικός/εξοντωτικός για τα άλλα συστήματα αστικής συγκοινωνίας που πρακτικά θα καταστούν απαρχαιωμένα εν μια νυκτί. Οι μέχρι τώρα προσπάθειες όμως σκόνταψαν σε βασικά σχεδιαστικά λάθη που οφείλονται κυρίως στην αδυναμία των αρμοδίων/χρηματοδοτών να καταλάβουν οτι το PRT δεν είναι ΜΜΜ και δεν πρέπει να σχεδιάζεται με κριτήρια ενός ΜΜΜ και συγκεκριμένα: Μεγάλο μέγεθος μεγάλο κόστος διαδρόμου Μεγάλες αποστάσεις μικρή χωρητικότητα Το PRT Ερμής έχει ξεκάθαρο μινιμαλιστικό και οικονομικό σχέδιο. Επιπλέον «θυσιάζει» το 1/3 του οχήματος για να προσφέρει αποτελεσματική παθητική ασφάλεια.έτσι μπορεί να διαλύσει τις όποιες αμφιβολίες περί ασφάλειας που καταδίκασαν προηγούμενα συστήματα σε μεγάλες αποστάσεις και οικονομική αποτυχία. Τέλος η προσομοίωση του συστήματος μας δίνει μια πολύ ενθαρρυντική και αρκετά ακριβή εικόνα του τι μπορεί να προσφέρει σε μια σύγχρονη πόλη.