Beth am y “dynol” yn y system tiwbiau trafnidiaeth ddynol?

Mae Hyperloop yn dod yn realiti; mae'r cwestiwn yn llai ynghylch pa mor gyflym y gall fynd, a mwy ynghylch a ydym am reidio arno. 

Sgwrs Diwrnod Diolchgarwch Damcaniaethol, Hydref 2020: 

“Felly, rydych chi'n meddwl y bydd Mam yn ei gwneud hi i ginio?” 

“Mae hi’n dweud bod ganddi hi bethau i’w gwneud, ac efallai na fydd yn cyrraedd yma mewn pryd…” 

“C'mon, dim ond hanner awr i ffwrdd yw Montreal…” 

“Ie, ond rydych chi'n ei hadnabod hi - rwy'n meddwl y byddai'n well ganddi gymryd y ffordd bell yma…” 

"Beth? Gyrru?? Yn yr oes sydd ohoni? Dywedwch wrthi am fynd ar yr Hyperloop!” 

Er bod y cysyniad o system cludo tiwb wedi bod yn egino ers cryn amser, cymerodd y statws technogeek-enwog un Elon Musk i greu diddordeb cyfredol. Amlinellodd ei bapur gwyn yn 2013 ei weledigaeth ar gyfer system drafnidiaeth sy’n newid gêm o LA i San Francisco a oedd yn gyflym, yn ddiogel, yn rhad ac yn gyfeillgar i’r amgylchedd (ac ar hyd y ffordd yn troi’r term clunky “Human Vacuum Tube Transport” yn cain— ac efallai yn fasnachadwy --“Hyperloop"). 

Mae nifer o brifysgolion, endidau ymchwil a chorfforaethau technoleg wedi cymryd rhan yn y treialon ffynhonnell agored, gan rasio i ddod o hyd i'r prototeip gweithio gorau. Mae corfforaethau wedi'u sefydlu yn y gobaith o weithio mewn partneriaeth â llywodraethau neu'r sector preifat i ddatblygu'r systemau hyn mewn gwahanol leoliadau.     

Ac er bod rhwystrau'n dal i fodoli o ran dylunio ac integreiddio i system drafnidiaeth gyhoeddus weithredol, mae'n ddealladwy bod disgwyl mawr mewn dull cludo a allai fod yn chwyldroadol. Mae'r cyhoedd wedi cael eu swyno gan weledigaethau o weiddi ar draws dinasoedd a chyfandiroedd, gan herio daearyddiaeth a thywydd, a hynny mewn dim o amser. 

Mae Canada wedi taflu ei het dechnoleg i'r cylch, trwy garedigrwydd TransPod, cwmni o Toronto sy'n addo bod ganddo ddyluniad ar waith mor gynnar â 2020. Mae TransPod yn rhagweld coridor Toronto-Montreal sy'n torri'r cymudo 5-awr (neu gludiant cargo) i daith 30 munud.     

Dianna Lai yw Cyfarwyddwr Cyfathrebu TransPod, ac mae’n esbonio pam mae eu cwmni’n gweld yr angen i gyflwyno math newydd o gludiant. 

“Rydyn ni eisiau cysylltu pobl, dinasoedd a busnesau â chludiant cynaliadwy a chyflym a all ail-ddychmygu'r ffordd rydyn ni'n byw ac yn gweithio,” meddai Ms Lai. “Trwy leihau pellteroedd, gallwn gynyddu cyfnewid pobl a nwyddau, gwneud y mwyaf o effeithlonrwydd i fusnesau fel trafnidiaeth cargo, a chreu cyfleoedd ar gyfer twf trefol.” 

Ar wahân i Ogledd America, mae prosiectau’n cael eu trafod ym mhob rhan o’r byd: Sgandinafia, mae Gogledd Ewrop, Rwsia a Gwladwriaethau’r Gwlff i gyd yn mynegi diddordeb mewn mentrau tebyg, gan gydnabod y gall fod addewid mewn system drafnidiaeth newydd sy’n gyflymach ac yn fwy darbodus. hyfyw a llai o drethu ar yr amgylchedd. 

Oherwydd bod y wyddoniaeth yn wirioneddol rhywiol (Magnedau codi! Teithiwch trwy wactod di-ffrithiant! Cyflymder o hyd at 1000km/h!), mae llawer o'r hype (nod a fwriedir) wedi bod yn natblygiad y technolegau hyn: pa ddyluniad all wneud i'r cysyniad fynd mor gyflym â phosibl, trwy'r twnnel sydd wedi'i adeiladu orau, gan ddefnyddio'r ffynhonnell pŵer glanaf? 

Ond cyn i ni fabwysiadu Hyperloop fel system tramwy torfol, mae'n rhaid i ni ateb yn sylfaenol y cwestiynau na all unrhyw dechnoleg arloesi, neu na all unrhyw ddyluniad eu goresgyn - y teithiwr dynol tybiedig. Yn y bôn:  

A allwn ni reidio ar rywbeth mor gyflym? Ac efallai yn bwysicach: a fyddem ni eisiau? 

Cipolwg ar Hyperloop 

•Technoleg debyg i MagLev trenau, yn cael ei ddefnyddio i atal a symud y codennau ar hyd y trac tiwb, gan gyflymu neu arafu mewn pyliau a reolir gan gyfrifiadur 

•Ffynonellau “gwyrdd” ar gyfer pŵer, fel celloedd solar, cynhyrchu mudiant pod yn ogystal â chynnal bywyd a goleuo 

•Llwybrau arfaethedig: LA-San Francisco, LA- Las Vegas, Paris- Amsterdam, Toronto-Montreal, Stockholm-Helsinki, Abu Dhabi-Dubai, Rwsia -Tsieina 

•Amcangyfrif o'r Costau:  o $7B (amcangyfrif Elon Musk) hyd at $100B (amcangyfrif NY Times 2013) 

 Mae'r hyn sy'n Dda i'r Rollercoaster yn Ddrwg i Hyperloop 

Fel y gall unrhyw un sydd wedi mynd ar rollercoaster dystio, nid y cyflymder sy'n cyflwyno'r cyffro, ond y newidiadau sydyn mewn cyflymder neu gyfeiriad. Felly i Hyperloop, nid yw'r pryder i'r teithwyr yn ymwneud â sut y gallant oddef y cyflymderau uchaf unwaith y byddant ar y llong, ond sut y byddant yn rheoli'r grymoedd sy'n ymwneud â chyflymiad, arafiad a newidiadau cyfeiriad. Mae angen i ni fynd i'r afael â'r newidiadau cyflym hyn oherwydd, i gyflawni cyflymderau o'r fath, rhaid i'r teithiwr eu dioddef mewn meintiau llawer mwy llym na'r rhai a deimlir mewn reidiau gwefr mewn parciau difyrion.  

Y ffordd arferol o gyflymu neu arafu yw ei wneud mewn un gwthiad enfawr, yn debyg iawn i lorio'r pedal nwy neu slamio ar y breciau. Er mwyn cyrraedd y cyflymder dianc gofynnol, mae gofodwyr yn profi tua 3g (tair gwaith disgyrchiant y ddaear) yn ystod lansiadau; mae’n bosibl y bydd yn rhaid i beilotiaid ymladd wrthsefyll effeithiau ennyd hyd at 9g’s mewn dringfeydd cyflym neu ddeifio - a gall eu heffeithiau fynd ymhell y tu hwnt i ddim ond estyn am y bag barff. Mae'n hysbys bod peilotiaid neu ofodwyr sydd mewn cyflwr corfforol brig yn llewygu dan yr amodau pwysau chwyddedig hyn - beth am y cymudwyr cyffredin felly? 

Kevin Crydd, athro ym Mhrifysgol y Gorllewin, wedi gwneud astudiaethau helaeth ar lif y gwaed o'r galon ac i'r ymennydd, ac yn benodol sut y gall grymoedd cyflymiad ac arafiad effeithio arnynt. Mae'n cytuno, er y bydd materion ffisiolegol, nad ydynt yn anorchfygol. 

"Gall y rhan fwyaf o fodau dynol oddef grymoedd hyd at 2g," meddai Dr. "Er mwyn mynd i'r afael â phroblemau posibl cyflymiad llinellol, nid oes rhaid i ni orfodi pob teithiwr i wisgo siwtiau G-beilot ymladd.   Gall eu cadw ar eu heistedd yn wynebu i gyfeiriad y trac, er enghraifft, leihau effeithiau cyflymiad llinellol." 

Yr ateb y mae dylunwyr TransPod yn ei ragweld ar gyfer parseli’r cyfnodau hyn ar hyd y llwybr cyfan, er enghraifft, yw targedu ‘pyliau’ cyflymu o tua 0.1g, yn debyg i’r hyn y byddem yn ei deimlo ar isffordd sy’n cyflymu. Trwy dapio'r nwy neu'r brêc yn ysgafn, y gobaith yw y byddai'r newidiadau hyn yn cael eu lleihau i lefelau goddefadwy, yn debyg iawn i awyrennau'n codi a glanio. 

Mewn gwirionedd, unrhyw wyriad o linell syth a fyddai'n cael llawer mwy o effaith ar y teithiwr. Yn cael eu galw'n fomentwm onglog gan ffisegwyr, dyma'r grymoedd sydd eto'n gwneud y troeon trwstan yn gyffrous; mae hyd yn oed y rhai nad ydyn nhw'n wefr yn profi hyn wrth drafod cromlin sydyn. Gall unrhyw wyriad mewn cyfeiriad, felly, wneud i'r beiciwr isffordd golli ei gydbwysedd; er enghraifft, gall cerbydau â chanolfannau disgyrchiant uchel hyd yn oed. 

Mae gan drenau cyflym presennol fecanwaith gogwyddo (neu gantio) lle mae grymoedd anadweithiol yn cael eu lliniaru trwy bwyso i gyfeiriad y gromlin. Fel beiciwr yn bancio yn ystod tro neu'r drychiad ar ran allanol trac rasio ceir, mae hyn i raddau yn gwrthweithio'r grymoedd cylchdro hyn. Mae TransPod wedi ymgorffori manylebau hunangantio yn ei brototeipiau i fynd i'r afael â chyflymiad ochrol. Ond hyd yn oed gyda'r mecanweithiau hyn, mae Ms Lai yn cyfaddef y bydd gwyro oddi wrth y llinell syth ddamcaniaethol - ac effeithiau momentwm onglog - yn effeithio ar y cyflymder y bydd eu dyluniadau'n rhedeg.  

“Nid ydym am fynd y tu hwnt i 0.4g o gyflymiad ochrol, a chan y bydd y ddaearyddiaeth yn pennu unrhyw gylchedd traciau, bydd yn rhaid i ni addasu ein cyflymderau yn unol â hynny.” 

Gall fod yn Ddiogel, ond A fydd yn Gyfforddus? 

Dim ond y dechrau yn ei hanfod yw goresgyn y materion hyn; oherwydd er mwyn i rywbeth gael ei ystyried yn wirioneddol fel trafnidiaeth dorfol, dylai fod nid yn unig yn ddiogel ond hefyd yn gyfforddus - nid yn unig i'r teithiwr busnes, ond hefyd i'r nain, y plentyn bach, neu un sydd efallai â chyflwr meddygol. Ni fydd pawb yn reidio rhywbeth yn syml oherwydd ei fod yn gyflym, yn enwedig os yw'r cyfaddawd yn gymudo garw neu anghyfforddus.  

Mae dylunwyr yn TransPod wedi ymgorffori ergonomeg yn eu modelau dylunio a’u prototeipiau oherwydd eu bod yn cydnabod bod meddylfryd cymudwyr hamddenol a hygyrch yn hanfodol i bobl sydd am roi cynnig ar rywbeth newydd. 

“Dyma un o’n prif ystyriaethau yn TransPod,” meddai Ms Lai. “Mae ein dyluniad yn sicrhau y bydd y daith hyd yn oed yn fwy cyfforddus na'r hyn rydych chi'n ei brofi ar awyren neu drên. Rydym yn integreiddio rhai elfennau allweddol i’n system ymddyrchafu er mwyn ymdrin â faint o ddirgryniadau y bydd y system newydd hon yn eu hwynebu ar gyflymder uchel.”  

Gall y dyluniad ergonomig fynd y tu hwnt i greu seddau cyfforddus yn unig. Mae’r Athro Alan Salmoni yn rhagdybio, oherwydd ein bod yn delio â pharadeim newydd o ran cyflymderau a grymoedd uchel, efallai y bydd yn rhaid inni ailedrych ar effeithiau posibl symudiad ailadroddus ac amleddau dirgrynol, naill ai o symudiad y car teithwyr, neu’r mecanweithiau a’r injans sy’n pweru. mae'n. 

“Ar y cyflymderau hyn, mae gennym ni astudiaethau cyfyngedig ar bethau rydyn ni nawr yn eu cymryd yn ganiataol, fel yr effeithiau dirgrynol, boed yn y tymor byr neu’r tymor hir ar y corff dynol,” eglura Dr. Salmoni. “Nawr er bod yr effeithiau yn wirioneddol ddibwys i deithwyr sy’n reidio ar y trenau bwled, er enghraifft, nid ydym yn siŵr iawn am yr effeithiau hyn ar gyflymder llawer uwch, neu a oes amleddau dirgrynol mwy dwys yn effeithio ar y corff dynol.” 

“Yn enwedig os oes cyflwr meddygol cudd, fel pibellau gwaed gwan, neu os yw’r person yn dueddol o ddatgysylltu’r retina… a fydden nhw mewn mwy o berygl? A dweud y gwir alla i ddim dweud.” 

Mae Dr. Shoemaker yn cytuno ac yn cynnig y dylai fod angen cliriadau meddygol a geir cyn teithio awyr ar gyfer y teithiwr Hyperloop tybiedig. Yn wir, mae'n gweld datblygiad parhaus Hyperloop fel maes i hybu ei ddiddordebau ymchwil. 

“Byddwn i wrth fy modd yn gwirfoddoli i fynd ar un o’r rhain (podiau) a dod â’m holl offer a gwneud mesuriadau o sut bydd y corff dynol yn ymateb i’r newidiadau sydyn hyn mewn cyflymder neu gyfeiriad.” 

Hyd yn oed os Rydym Eis Eisio ei reidio, A fydd yn cael ei Adeiladu? 

Er bod rhai rhagamcanion economaidd yn addo y bydd Hyperloop yn rhatach yn y tymor hir, bydd y buddsoddiad yn y seilwaith yn golygu trwyth o symiau enfawr o gyfalaf. Mae amcangyfrifon yn amrywio'n fawr oherwydd byddai'n rhaid i gyfrifiadau gynnwys y costau y tu allan i adeiladu'r trac, er enghraifft, mae'n rhaid neilltuo'r tir ar gyfer y system, ac mae angen ymgynghori â chynllunwyr trefol ynghylch ble y dylid gosod gorsafoedd. Ac i wneud systemau fel Hyperloop yn realiti, mae'n rhaid i lywodraethau a chymunedau fod yn gwbl ymroddedig i'w datblygiad. 

Mae cwmnïau fel TransPod yn cydnabod ac yn deall yr agwedd ‘aros i weld’ sy’n gyffredin ymhlith rhanddeiliaid posibl, yn enwedig gyda thechnolegau sy’n arloesol, yn aflonyddgar ac wrth gwrs yn ddrud. Oherwydd hyn, mae TransPod wedi bod yn cynnal trafodaethau gyda llywodraethau am y dull gorau o weithredu’r system hon, yn seiliedig ar eu hanghenion canfyddedig.    

Mae un cais cychwynnol, er enghraifft, ar gyfer cludo nwyddau. Nid yn unig y bydd hyn yn tynnu sylw at fanteision economaidd cludo nwyddau ar gyfradd llawer cyflymach, ond gall hefyd ddechrau cyfarwyddo'r cyhoedd â'r system a helpu'r cyfnod pontio o roi teithwyr ar fwrdd y llong yn y pen draw.