Τετάρτη, 22 Σεπτεμβρίου 2021

15 τεχνολογίες που θα μπορούσαν να οδηγήσουν την πορεία των τρένων στο μέλλον.

Οι καινοτομίες στα σιδηροδρομικά ταξίδια βλέπουν τα τρένα να γίνονται ταχύτερα, ασφαλέστερα, αποδοτικότερα και φιλικότερα προς το περιβάλλον.

Του Κρις Γιανγκ

Τα τρένα μπορεί να μην έχουν την ίδια προσοχή με τα αεροπλάνα, τους πύραυλους και τα αυτοκίνητα όταν πρόκειται για καινοτόμες μορφές ταξιδιού, αλλά μην σκεφτείτε για μια στιγμή ότι δεν γίνονται μεγάλα βήματα για να οδηγήσουν το μέλλον των σιδηροδρομικών ταξιδιών.

Τα τρένα είναι μία από τις πιο φιλικές προς το περιβάλλον μορφές μεταφοράς και, ανάλογα με τον προορισμό, μπορούν να μεταφέρουν επιβάτες από το ένα κέντρο της πόλης στο άλλο σε απίστευτα γρήγορο χρόνο.

Ακολουθούν μερικές τεχνολογίες που θα μπορούσαν να διαδραματίσουν εξέχοντα ρόλο στο μέλλον των σιδηροδρομικών μεταφορών.

ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ: ΣΥΝΔΕΔΕΜΕΝΑ ΟΧΗΜΑΤΑ ΣΕ ΕΞΥΠΝΕΣ ΠΟΛΕΙΣ: ΤΟ ΜΕΛΛΟΝ ΤΗΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ

1. Superfast τρένα maglev

Τα τρένα Maglev - τα οποία χρησιμοποιούν μαγνήτες για να επιπλέουν άμαξες πάνω από το έδαφος χωρίς να χρειάζονται τροχούς - είναι αυτή τη στιγμή η γρηγορότερη μορφή σιδηροδρομικού ταξιδιού που υπάρχει. Το  τρένο maglev της Σαγκάης (εικόνα παρακάτω), το οποίο συνδέει το αεροδρόμιο Pudong με έναν κύριο τερματικό σταθμό του μετρό έξω από την πόλη, είναι σήμερα το ταχύτερο στον κόσμο. Το ταξίδι 19 μιλίων διαρκεί περίπου 7 λεπτά για να ολοκληρωθεί με ταχύτητες 268 MPH.




The US Air Force's First Five B-21 Stealth Bombers Are in 'Final Assembly'
Ριζοσπαστικοί σιδηρόδρομοι: 15 τεχνολογίες που θα μπορούσαν να οδηγήσουν το μέλλον των τρένων
Πηγή: Yongyuan Dai/iStock

Η επόμενη εξέλιξη στα τρένα maglev θα ανοίξει τη γραμμή Chuo Shinkansen αυτή τη δεκαετία-αναμένεται το 2027.  Το νέο τρένο maglev αναμένεται να φτάσει σε μέγιστη ταχύτητα 314 μίλια / ώρα, ολοκληρώνοντας  το ταξίδι 178 μιλίων μεταξύ Τόκιο και Ναγκόγια. ελάχιστα 40 λεπτά.

Έπειτα, υπάρχει το γεγονός ότι η Κίνα δοκιμάζει ένα τρένο 1.000 km/h «super maglev» . Ενώ αυτό βρίσκεται σε μεγάλο βαθμό στη φάση της έρευνας, είναι μια ένδειξη για την ταχύτητα που η τεχνολογία μπορεί τελικά να επιτρέψει στην επιβατική αμαξοστοιχία να επιτύχει.

2. Απίστευτα αποδοτική αυτόνομη σιδηροδρομική γραμμή

Αυτόνομα τρένα λειτουργούν ήδη εδώ και χρόνια σε πόλεις σε όλο τον κόσμο. μερικά παραδείγματα περιλαμβάνουν, Σαγκάη, Ντουμπάι και Σάο Πάολο. Και όμως, η τεχνολογία εξακολουθεί να προβάλλεται ως παιχνίδι αλλαγής για το μέλλον των σιδηροδρόμων.

Γιατί είναι αυτό? Πρώτον, τα συστήματα βελτιώνονται συνεχώς και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε όλο και μεγαλύτερα ταξίδια παγκοσμίως. Επιπλέον, ο αυτοματισμός έχει μεγάλες δυνατότητες για τη βελτιστοποίηση της αποτελεσματικότητας των συστημάτων δημόσιων μεταφορών, όπως το υπόγειο σιδηρόδρομο, λαμβάνοντας υπόψη τους χρόνους αιχμής και αποτρέποντας μικρές καθυστερήσεις.

Κατά τη διάρκεια ενός έτους, τα λεπτά που εξοικονομούνται σε μικρά μεμονωμένα ταξίδια προσθέτουν συνολικά πολύ χρόνο.

3. Βιομετρικά συστήματα υψηλής ταχύτητας και συστήματα έκδοσης εισιτηρίων μικροτσίπ

Η τεχνολογία αναγνώρισης προσώπου έχει τη δυνατότητα να κάνει τις πρωινές σας μετακινήσεις πολύ πιο ομαλές - μπορεί ακόμη και να χαμογελάσει στο πρόσωπό σας καθώς περπατάτε εύκολα μέσα από μια περιοχή αισθητήρων έκδοσης εισιτηρίων προσφέροντας τις παλιές εποχές που έπρεπε να φτάσετε στο πορτοφόλι σας ή να περιμένετε καθώς μια ολόκληρη οικογένεια περνάει από τα περιστροφικά περιστροφές που βρίσκονται μπροστά σας.

Μια εταιρεία που ονομάζεται  Cubic Transportation Systems  παρουσίασε πρόσφατα ένα σύστημα εισόδου χωρίς πύλες που χρησιμοποιεί συνδυασμό λογισμικού Bluetooth και αναγνώρισης προσώπου για να βοηθήσει τους επιβάτες να πληρώσουν γρήγορα για το ταξίδι τους και να μπουν στο τρένο τους. 

Η εταιρεία ισχυρίζεται ότι το σύστημά τους θα μπορούσε να διπλασιάσει την απόδοση των συστημάτων του μετρό, συμπεριλαμβανομένου του περίφημου πολυσύχναστου υπόγειου σιδηροδρομικού συστήματος της Νέας Υόρκης. Η μόνη ερώτηση, σε έναν κόσμο μετά το Cambridge Analytica, είναι ποιος διατηρεί τα βιομετρικά δεδομένα μας; 

Η σουηδική εταιρεία σιδηροδρόμων SJ Railways, εν τω μεταξύ, έχει ήδη αρχίσει να χρησιμοποιεί μικροτσίπ για να επιτρέπει στους επιβάτες των τρένων να επικυρώνουν γρήγορα τα εισιτήριά τους (βίντεο παραπάνω).

4. Βελτιστοποίηση χώρου καμπίνας

Οι καμπίνες των τρένων χρειάζονται ανακαίνιση. Είτε παρέχει αρκετό χώρο για συνωστισμό τρένων είτε βελτιστοποιεί τα τρένα για τον σύγχρονο ταξιδιώτη, υπάρχουν πολλά που μπορούν να γίνουν για να αλλάξουν τον τρόπο που βιώνουμε τα σιδηροδρομικά ταξίδια.

Η έννοια του τρένου υψηλής ταχύτητας Mercury για το British Rail από την PriestmanGoode δείχνει πώς θα μπορούσε να φαίνεται στο μέλλον ένα μοντέρνο εσωτερικό τρένου.

Η ίδια εταιρεία παρείχε επίσης μια ιδέα για βελτιστοποιημένες θέσεις για πολυσύχναστα τρένα.

Ενώ ελπίζουμε τα ταξίδια με τρένο να μην είναι τόσο σφιχτά, οι έννοιες δείχνουν πόσο σημαντική θα είναι η εσωτερική διακόσμηση για το μέλλον των σιδηροδρόμων.

5. Έξυπνοι αισθητήρες για αυτοματοποιημένο έλεγχο σιδηροδρόμων και τρένων

Ένας σημαντικός παράγοντας για την αυτοματοποίηση των σιδηροδρόμων είναι η ανίχνευση και η χρήση τεράστιων όγκων δεδομένων που προέρχονται από σιδηροδρόμους, τρένα και επιβάτες. Εταιρείες όπως η Siemens και η Thales αναπτύσσουν αισθητήρες που βοηθούν στη διατήρηση των τρένων και στην ασφάλεια των επιβατών.

Ριζοσπαστικοί σιδηρόδρομοι: 15 τεχνολογίες που θα μπορούσαν να οδηγήσουν το μέλλον των τρένων
Πηγή: Siemens

Ένα παράδειγμα είναι το Siemens ' Broken Rail Detection (BRD) . Το σύστημα είναι τόσο ακριβές που μπορεί να εντοπίσει οποιοδήποτε  σπάσιμο σε μια σιδηροτροχιά χρησιμοποιώντας τη θέση GPS που εντοπίζει μια θραύση εντός 100 mm.

6. Drones: ένα επιπλέον μάτι στις γραμμές

«Αυτή τη στιγμή εργαζόμαστε στην ιδέα των σιδηροδρομικών ρομπότ, των σιδηροδρομικών κηφήνων του μέλλοντος. Θα κινηθούν στις γραμμές μπροστά από το τρένο και θα προγραμματιστούν να κινούνται αυτόνομα » , δήλωσε πρόσφατα ο  Pierre-Antoine Benatar , Marketing Manager για τις δραστηριότητες μεταφοράς της Thales, σε δημοσίευση ιστολογίου του Thales.

Η εταιρεία είναι ήδη βασικός παίκτης στους αισθητήρες σιδηροδρόμων και την ασφάλεια σε όλο τον κόσμο και είναι υπεύθυνη για τους αισθητήρες σε μερικά από τα πιο φουτουριστικά και αποδοτικά υπόγεια συστήματα στον κόσμο, συμπεριλαμβανομένου του MRT της Σιγκαπούρης. 

Τα drones θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να προσθέσουν μια επιπλέον διάσταση ασφάλειας στα σιδηροδρομικά ταξίδια. Με αυτοματοποιημένα συστήματα ανίχνευσης, τα εναέρια οχήματα θα μπορούσαν να ερευνήσουν την γραμμή πριν από ένα τρένο και να επιθεωρήσουν τυχόν προβλήματα που μπορεί να προκύψουν.

7. Αρθρωτά τρένα που δεν χρειάζεται να σταματήσουν για να επιτρέψουν στους επιβάτες να κατεβούν

Ένα μεγάλο πρόβλημα με τις σιδηροδρομικές μεταφορές είναι ότι αναπόφευκτα δεν μπορεί να σταματήσει σε κάθε τοποθεσία. Η αντιστάθμιση για την προσθήκη τοποθεσιών σε ένα ταξίδι είναι ότι η ταχύτητα του ταξιδιού μειώνεται σημαντικά. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα τρένα υψηλής ταχύτητας σταματούν γενικά μόνο σε μεγάλες πόλεις.

 

Το PriestmanGoode ανέπτυξε πρόσφατα μια ιδέα (βίντεο παραπάνω) όπου τα αυτοκίνητα του μετρό θα ταξίδευαν σε μια διαδρομή από την πόλη σε ένα σιδηρόδρομο υψηλής ταχύτητας στα περίχωρα. Τα αυτοκίνητα του μετρό συνδέονται με τρένα υψηλής ταχύτητας, επιτρέποντας στους επιβάτες να επιβιβάζονται και να βγαίνουν από το τρένο χωρίς να χρειάζεται να επιβραδύνει.

Ενώ η ιδέα φαίνεται λίγο επικίνδυνη, έχει τη δυνατότητα να βελτιώσει δραματικά την προσβασιμότητα των σιδηροδρομικών μεταφορών υψηλής ταχύτητας για μεγάλους πληθυσμούς.

8. Το υπερσκόπιο

Ενώ το hyperloop δεν είναι τεχνικά ένα τρένο, η τεχνολογία είναι η συνέχεια των ειδών του σιδηροδρόμου. Αν και βρίσκεται ακόμη σε δοκιμές , η ταχύτητα με την οποία θα μπορούσε να συνδέσει πόλεις θα φέρει επανάσταση στο ταξίδι.

Ριζοσπαστικοί σιδηρόδρομοι: 15 τεχνολογίες που θα μπορούσαν να οδηγήσουν το μέλλον των τρένων
Πηγή: SpaceX Hyperloop/Flickr

Ένα πλήρως λειτουργικό Hyperloop, όπως οραματιζόταν ο Έλον Μασκ,  θα είχε ταχύτητες πάνω από 700 μίλια / ώρα , κάνοντας το ταξίδι μεταξύ Λος Άντζελες και Σαν Φρανσίσκο μόνο 30 λεπτά.

Αυτό θα ήταν δυνατό χάρη στη χρήση ενός σωλήνα σφραγισμένου με κενό που θα μείωνε την αντίσταση του αέρα που δρα στους λοβούς που μεταφέρουν άτομα που ταξιδεύουν μέσα από τους σωλήνες σχεδόν στο τίποτα. Το Hyperloop χρησιμοποιεί επίσης παθητική τεχνολογία maglev, η οποία είναι παρόμοια με αυτήν που χρησιμοποιούσαν τα ταχύτερα τρένα του σήμερα.

9. Ηλιακή ράγα

Αρκετές εταιρείες χρησιμοποιούν ηλιακούς συλλέκτες στις στέγες των ηλεκτρικών αυτοκινήτων για να βοηθήσουν στη μεγιστοποίηση της εμβέλειάς τους. Το ίδιο μπορεί να γίνει με τα τρένα για να γίνουν ακόμη πιο φιλικά προς το περιβάλλον ως μέσο μεταφοράς.

Το πρώτο τρένο στον κόσμο με ηλιακή ενέργεια (βίντεο παραπάνω) λειτουργεί ήδη στον κόλπο Μπάιρον της Αυστραλίας. Λειτουργεί από το 2017. Λύσεις όπως η ηλιακή ενέργεια και η ενέργεια υδρογόνου (πιο κάτω) θα βοηθήσουν τα ταξίδια με τρένο να είναι ακόμη πιο βιώσιμα από ό, τι είναι ήδη σε σύγκριση με άλλες διαδεδομένες μορφές μεταφοράς.

10. Το λεωφορείο Straddling

Έχουμε ήδη γράψει για τη βελτιστοποίηση του χώρου μέσα στα τρένα, αλλά τι γίνεται με τη βελτιστοποίηση του χώρου στον οποίο χρησιμοποιούνται; Αν και το λεωφορείο Straddling της Κίνας φαίνεται ότι δεν θα είναι ένας ευρέως χρησιμοποιούμενος τύπος μεταφοράς, η ιδέα δείχνει πώς μπορούν να βελτιστοποιηθούν οι αστικοί χώροι για αποτελεσματικές μεταφορές.

Τα τραμ συνυπάρχουν από καιρό με αυτοκίνητα και πεζούς σε πόλεις σε όλο τον κόσμο. Μια ιδέα που θα μπορούσε να επιτρέψει στα αυτοκίνητα να κινούνται ελεύθερα κάτω από τα βαγόνια θα βελτιώσει σίγουρα την εμπειρία μετακίνησης για πολλούς.

11. Startram: ένα τρένο για ... χώρο;

Ενώ αυτό είναι απίθανο να γίνει ποτέ μέρος της καθημερινής μας μετακίνησης, είναι μια συναρπαστική εικόνα του τρόπου με τον οποίο οι σιδηροδρομικές και διαστημικές τεχνολογίες θα μπορούσαν να διασταυρωθούν στο μακρινό μέλλον.

Ριζοσπαστικοί σιδηρόδρομοι: 15 τεχνολογίες που θα μπορούσαν να οδηγήσουν το μέλλον των τρένων
Πηγή: Wikimedia Commons

Η ιδέα Startram  ένα σκάφος στο διάστημα χρησιμοποιώντας μια δομή σιδηροτροχιάς maglev που θα εκτείνεται σε χαμηλή τροχιά της Γης. Αυτό θα μείωνε πολύ την εξάρτηση της βιομηχανίας του διαστήματος από τα καύσιμα. 

Ας είμαστε ειλικρινείς, αυτό πιθανότατα δεν θα γίνει ποτέ, αλλά δείχνει πώς οι σιδηροδρομικές τεχνολογίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για συστήματα μεταφορών που είναι επί του παρόντος πέρα ​​από τα πιο τρελά μας όνειρα.

12. Τρένα με υδρογόνο

Όπως εξηγεί το BBC , η τεχνολογία που τροφοδοτεί τρένα με υδρογόνο είναι αρκετά απλή. 

Η κυψέλη καυσίμου αποτελείται από άνοδο , κάθοδο και μεμβράνη ηλεκτρολύτη. Το υδρογόνο διέρχεται από την άνοδο, όπου χωρίζεται σε ηλεκτρόνια και πρωτόνια. Τα ηλεκτρόνια στη συνέχεια ωθούνται σε ένα κύκλωμα που παράγει ένα ηλεκτρικό φορτίο που αποθηκεύεται σε μπαταρίες λιθίου ή χρησιμοποιείται απευθείας από τον ηλεκτροκινητήρα της αμαξοστοιχίας. 

Το μόνο απόβλητο προϊόν που παράγεται από τα τρένα παράγεται όταν μόρια υδρογόνου αντιδρούν με οξυγόνο στην κάθοδο και γίνονται νερό. Το  Coradia iLint είναι το πρώτο επιβατικό τρένο στον κόσμο που  κινείται από  κυψέλη καυσίμου υδρογόνου Είναι μια τεχνολογία που μπορεί να δούμε πολύ περισσότερο στο μέλλον.

13. Σιδηροδρομικά ξενοδοχεία

Τα φουτουριστικά αυτοκίνητα στο τρένο Shiki-Shima οδηγούν σε μια πιο χαλαρωτική πολυτελή διαδρομή με τρένο. Τα τρένα περιλαμβάνουν ένα γυάλινο παρατηρητήριο τοίχου, ένα τραπέζι φαγητού με ένα μενού από έναν σεφ αστέρων Michelin και ένα σαλόνι επιβατών με ζωντανή μουσική. 

Ριζοσπαστικοί σιδηρόδρομοι: 15 τεχνολογίες που θα μπορούσαν να οδηγήσουν το μέλλον των τρένων
Πηγή: Japan Rail Pass

Ομολογουμένως, το ταξίδι στη γραμμή Shiki-Shima μπορεί να κοστίσει σε έναν ταξιδιώτη έως και  12.000 δολάρια. Ενώ το ταξίδι με τέτοια πολυτέλεια σίγουρα δεν θα είναι διαθέσιμο σε όλους στο μέλλον, ελπίζουμε ότι οι δημόσιες συγκοινωνίες θα μάθουν μερικά πράγματα σχετικά με τη χρήση του χώρου και τη βελτίωση της ταξιδιωτικής εμπειρίας από τη γραμμή Shiki-Shima.

14. Διαστημική τεχνολογία για τρένα

Η διαστημική τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κάνει τα ταξίδια με το τρένο ασφαλέστερα. Όπως επισημαίνει ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος , μια ειδική τεχνολογία αισθητήρων που χρησιμοποιείται για να εξασφαλίσει την ασφαλή επανεισαγωγή των διαστημικών σκαφών στην ατμόσφαιρα της Γης χρησιμοποιείται επίσης για να κάνει τα τρένα ασφαλέστερα.

Η τεχνολογία S atellite έχει επίσης τη δυνατότητα να παρέχει μια κλιμακούμενη λύση για τον εντοπισμό σιδηροδρόμων που μπορεί να αυξήσει την ασφάλεια των σιδηροδρομικών μεταφορών και επίσης να προσφέρει καλύτερη σύνδεση στο διαδίκτυο σε τρένα υψηλής ταχύτητας.

15. Υβρίδιο αεροπλάνου τρένου

Αν σκεφτήκατε ότι η ιδέα για ένα σπονδυλωτό τρένο που συνδέεται με βαγόνια σε υψηλές ταχύτητες ήταν μια τρελή ιδέα, αυτή η ιδέα σκανδαλίζει τους τρελούς έως τις 11. Και όμως, μπορεί να είναι η σωστή ποσότητα τρελών για να δουλέψετε πραγματικά.

Όπως εξηγεί η AKKA Technologies , «με τον τρέχοντα ρυθμό ανάπτυξης της εναέριας κυκλοφορίας, τα αεροδρόμια του κόσμου θα φτάσουν στο σημείο κορεσμού μέχρι το 2030». Γι 'αυτό έχουν βρει μια λύση. 

Η εταιρεία  άρχισε να δοκιμάζει μια ιδέα για ένα πολυτροπικό αεροσκάφος που ονομάζεται "Link & Fly", ένα υβριδικό αεροπλάνο/τρένο που θα είναι σε θέση να συνδέσει και να αποκολλήσει εύκολα μια άμαξα που έχει επίσης τη δυνατότητα να συνδεθεί με τους σιδηροδρόμους. Η εταιρεία έχει ήδη δοκιμάσει με επιτυχία μια πρώιμη έκδοση του αεροσκάφους.

Εάν το μέλλον των μεταφορών είναι αρθρωτό, οι σιδηρόδρομοι θα είναι σίγουρα αναπόσπαστο μέρος της διαδικασίας καινοτομίας. Με το χαμηλό αποτύπωμα άνθρακα και την προσαρμοστικότητα τους, το αξιόπιστο τρένο δεν θα υστερήσει σύντομα από άλλες μεθόδους μεταφοράς υψηλού προφίλ.


interestingengineering.com

Επιμέλεια: Χρήστος Γιαννακίδης
sidirodromikanea.blogspot.com