自動化公路—偉大的奠基
2006/7/7 9:12:00
自動化公路是交通自動化的先導和基礎,也是現代工業國家的生命線。在許多國家交通阻塞造成的時間耽擱、燃油浪費,以及毫無必要的廢氣排放,都給社會造成了很大的損失。有人可能認為,解決問題的出路不外乎是建造更多的公路。然而,修建新公路是造價極高的工程。例如,美國改造波士頓中央干道11公里長的一個路段,計劃需要大約80億美元的資金。因此,大規模地擴建城市通道及高速公路,在經濟上是不可行的,人們必須設法學會更加有效地利用現有的公路。自動化公路是擴大公路交通能力的最省錢的途徑。 自動化公路的組成原理表明自動化公路系統是辟出一條車道或一組車道,來讓裝有專門設備的小汽車、卡車和公共汽車等在計算機的控制下結隊行駛,通過一個小型計算機網絡(這些小型計算機安裝在汽車內以及某些路段的路邊)來協調車流,從而增大車流量,提高公路的運輸能力。自動化公路交通所需的新技術大部分集中在汽車中, 一個前視傳感器或一個攝像機探測前方的危險障礙物和其它車輛以及車道邊界,這些設備與計算機相連,由計算機迅速處理得到的圖像,然后操縱汽車轉向、剎車,使車輛保持適當的速度和姿態。每輛汽車上都載有數字無線電設備,它使車上的計算機能夠同附近的其它車輛通信,也能同監控公路的監視計算機通信,使駕車者得知有關汽車運行情況的信息。汽車駕駛員在進入自動化公路之前,把他要去的目的地輸入計算機,然后通過一條專用駛入坡道進入自動化公路,當駕駛員接近公路的進入點時,安裝在路旁的裝置將通過電子方式對汽車進行詢問,以確定它的目的地并檢查它是否擁有處于正常工作狀態的適當的自動化設備。在斷定汽車通過了這些檢查后,公路系統將引導駕駛員穿過一道門,駛向自動化車道,自動駕駛就開始了,駕駛員此時可以離開駕駛座去看書,做其它事情,甚至睡覺。自動化公路上車流的協調,可以采取自由代理人方式或成組汽車方式。自由代理人方式是各自獨立地行駛,每輛車的行駛方式都保證即使它前面的一輛車全力剎車時,都能及時停下而不發生意外,兩輛車之間所需要的間隔距離將取決于它們的剎車性能,路面的狀況以及控制設備的電子反應時間等。成組汽車方式指在公路上行駛的是一組組相互間密切配合的汽車,這些汽車將通過一個無線局域通訊網互相聯系,該網絡可以連續不斷地交換有關汽車的速度、加速度、剎車、障礙物以及其它諸如此類的信息。這樣不斷的信息交流使得一組中的汽車,實際上,變成了通過電子方式聯接起來的列車,每一組可能有10~20輛自動汽車。然而與鐵路列車不同的是,這些汽車列車將是動態的,它們將按照交通狀況和各輛車目的地的要求而不斷地組成,分開并重新組合。借助于精確的控制,可以使一組內各成員車的間距縮小到只有幾米。由于各車之間的相對速度很小,發生碰撞的幾率較小,即使相撞也只可能發生微不足道的損壞。相鄰各組汽車之間的距離將足夠大,以保證即使在前面一組突然停下時,它們不會撞在一起。汽車退出自動化公路的過程是把它進入自動化車流的過程顛倒過來。但此時可能發生駕車者尚未接過方向盤操縱汽車或睡著了等特殊情況,自動化公路系統必須提醒駕車者注意他快要到出口了,然后在駕車者承擔起有限的操縱任務的情況下觀察汽車的行駛狀況。如果駕車者的動作正常,計算機就將完全放棄控制,而轉由駕車者來完成退出自動化車道的過程。但是,如果駕車者沒有做出正確的反應,報警器就將響起來。如果這樣的催促不能叫醒駕車者,自動化系統就將通知有關部門說發生了意外情況,并讓汽車在附近的待留區中安全地停下來。 一條典型的高速公路車道每小時可通過約2千輛汽車,而一條配備特殊裝置后可自動引導車流的車道,每小時將能通過約6千輛汽車。由于不需要修建新的公路和拓寬現有的公路,節省下來的錢用來支付汽車自動行駛所需的復雜電子設備的費用綽綽有余。因此,總的責任費用將會下降。研究和發展自動化高速公路已是迫在眉睫的問題,相信在不遠的將來,自動化公路會有長足的發展!
現代化公路監控系統 信息來源于:中國科普博覽
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