【原】汽车工业发展的一个新思路——PRT小汽车

祥瑞世局 2022-01-27

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汽车工业发展的一个新思路

——PRT小汽车

张瑞敬

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小汽车快捷、舒适、方便，受到人们的普遍喜爱，市场不断扩大，正在成为主流交通工具。但是，小汽车载客少运能低，人均资源占用大，无法适应主流交通的强大运能需求，错把它当做主流交通工具必然招致灾难——交通拥堵、停车难等。

城市交通拥堵的根源就是私家车的泛滥和平面交叉道路承载能力不足的矛盾，目前看来这一矛盾无解。小汽车自身发展也面临难以克服的困难，这些问题是本质决定的，几乎无法解决。

治理交通拥堵是谁的责任? 大家都会认为这是交通管理部门的责任，其实不然，交管部门只能是治标不治本，不能从根本上解决问题。真正能够解决交通拥堵的部门应当是汽车工业，因为是它从魔瓶中放出了小汽车这个魔鬼，驯服魔鬼的任务只能交给汽车工业的工程师们。这就是汽车工业产品研发方向的问题。

既然私家车泛滥是交通拥堵的主要根源，那么治理交通拥堵只能是限制小汽车的保有量，可是要限制谁呢？只让一部分人拥有小汽车而不允许另一部分人拥有小汽车，显然有失公平，是不可取的。我们只能在提高小汽车的总体运能上和使用效率上想办法，既能保证每个人对小汽车的需求，又可以大幅度减少汽车保有量,或者大幅度提高道路的承载能力。

小汽车的发展方向到底要怎么走？是电动汽车？无人驾驶汽车？网联车？这确实也是个方向，但是，这对小汽车面临的难题毫无帮助，该堵车的还是要堵，该停车难仍然难，解决问题还是要打破思维定势，另辟蹊径。而且电动汽车虽然不排放废气了，但报废电池对地下水的污染将可能更为严重，动力电池成本高，靠国家高额补贴也非长久之计。

我们应当怎样来设计未来小汽车的功能呢？国际上的PRT系统技术值得参考，但必须进一步进行开发，提高运能。但是，PRT不是一种车型，而是一个系统，小汽车要进行改造来适应这一系统的需要，进行一些专门的功能设计：

共享功能：私家小汽车的私有属性导致不可共享、不可调度，必然导致使用效率的极其低下，共享是提高利用效率的唯一出路，有人计算，共享与私有小汽车的利用效率最多可以相差三十多倍，所以共享可以减少小汽车数量而有不影响服务更多乘客，是实现公平享受的唯一办法。
可以在限制性道路上行驶功能（含轨道或隐形轨道）功能，车多时之所以会堵车，是因为在开放道路上互相干扰太大所致，排除干扰的最有效方法是独享路权，轨道等限制性道路是封闭性（全封闭或半封闭）的，天然的独享路权，可以排除一切互相干扰，提高车速，减少拥堵。
自动驾驶功能：既然是共享车，就不能要求所有乘客都会开车，所有它必须有自动驾驶功能。又因为它是在封闭的系统内行驶，没有干扰因素，所以它的无人驾驶系统相当简单可靠，它不需要360度不间断扫描，不需要在各个方向上设置传感器，它只需要在前方设置传感器就够了，也不需要复杂的信息融合，出错几率低，可靠性高。它不需要卫星导航、地标导航系统，只需要简单的程序控制就可以了，造价低廉。
虚拟列车行车功能；小汽车的乘客人均占道面积是大客车的几十倍，造成道路资源浪费和交通拥堵，减少小汽车的占道面积的唯一办法就是缩短安全车距，假如小车长4米，行驶速度每小时60千米，安全车距应是60米，那么安全车距占道面积是小车占道面积的16倍，如果能把安全车距缩短为零，那么道路的通过能力就可以提高15倍，相当于道路拓宽了十五倍，换句话说，每条PRT轨道或限制性车道的通过能力，相当于现在十五条车道的通过努力，就不会在发生交通拥堵了。而零车距高速行驶就是列车模式，但是如果像火车一样采用挂钩连接，那其实就又变成了大型交通工具，还是要站站停车上下客，完全丧失了小汽车的点到点快速直达优势，所以小车之间的连接只能是虚拟的，即通过信息共享、多车联动来实现等速行驶、等时等效制动、加速，即虚拟列车模式。虚拟列车模式的实现靠的是小车快速通信、精确的速度控制和车距控制以及灵活编组集机制、任意头车机制等。
在虚拟列车模式下，只要小车能够塞进限制性道路，不管车距多小，都可以快速启动加速、高速行驶，所以，决不会堵车。
虚拟列车模式是小车整体实现大运能的唯一途径（运能实际上也是指道路的承载能力，并非单一车辆）。
可统一调度功能；现代战争靠体系化作战实现战争资源利用的最大化，城市交通资源的高效利用也需要体系化，就是统一的精准调度。统一调度可以最大限度地平衡各条道路的车流量，精确控制每辆小车的行驶轨迹，确保不可能两辆小车同时到达道路上的同一点位，杜绝小车的互相干扰，使车速大大提高，而车速越高道路通过能力越大。
大城市的众多小车的统一调度，对通信速度和计算速度要求较高，这需要5G网络的快速通信和并行计算能力超强的计算机系统与之配合。