鋼板切割加工就算地底下的軌道交通滿負(fù)荷運(yùn)

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　　延安車載式隧道鑿毛機(jī)生產(chǎn)家，視頻，圖片，規(guī)格型號，制造家，使用說明，內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖在近的TED 2017年大會(huì)上，Elon Musk時(shí)隔四年重返TED舞臺(tái)，同樣是TED創(chuàng)始人克里斯安德森親自訪談接待，并且這次的演講完全無視TED18分鐘的演講時(shí)間要求，長達(dá)40:50。TED作為一個(gè)觀點(diǎn)為王的演講平臺(tái)，擁有如此長的額外演講時(shí)間必定是擁有不一樣的觀點(diǎn)。這次大會(huì)的主題是The fute you，而Elon在的Session則是THE FUTE US。在這個(gè)主題下自然是要暢想一下未來，

　　克里斯安德森對這次演講超時(shí)的解釋，任性的TED大Boss表示18分鐘底線什么的見鬼去吧，我想和Elon上一個(gè)小時(shí)。

　　在Musk的超級隧道設(shè)想中，車輛會(huì)通過路面上專有的升降機(jī)進(jìn)入隧道，升降機(jī)下降后會(huì)成為汽車在固定軌道上運(yùn)行的托盤，通過隧道內(nèi)的軌道托盤以極高速度將車輛運(yùn)輸?shù)侥康牡兀�再升上路面繼續(xù)開往目的地。

　　Musk的提出超級隧道的推理很直接：現(xiàn)在LA擁堵問題已經(jīng)很嚴(yán)重 – 因?yàn)樽詣?dòng)駕駛和車輛共享，人們使用車輛的成本進(jìn)一步下降 – 未來會(huì)有更多的汽車上路，人們也會(huì)更頻繁使用汽車 – 現(xiàn)有的路面交通容量基本飽和 – 交通向天上發(fā)展面臨安全、景觀和噪聲等問題 – 那么交通就只能向下發(fā)展 – 隧道可以多層次堆疊，沒有空間限制 - 未來汽車要繼續(xù)發(fā)展，必須走地下隧道 - 現(xiàn)有的隧道挖掘技術(shù)成本太高 – 通過減小隧道直徑和提升技術(shù)降低成本 – Bong company和超級隧道設(shè)想由此誕生。

　　但是這次計(jì)劃的提出相較之以前Tesla、中厚板切割SpaceX、SolarCity、Hyperloop等計(jì)劃背后的原理推理比起來，顯得有點(diǎn)太簡單粗了，有種“因?yàn)槎萝嚳ㄔ诟咚俾飞系能囍�，滿腹牢地想從地底下挖個(gè)洞鉆進(jìn)去”的感覺。那么仔細(xì)分析這次的超級隧道計(jì)劃，它是否能解決交通擁堵問題呢？

　　交通的本質(zhì)是人或物的位移。理想條件下，交通量（車輛數(shù)）和車速大致符合以下二次拋物線關(guān)系。

　　在到達(dá)道路基本通行能力之前，交通量越大則平均車速越低，當(dāng)達(dá)到道路的通行能力時(shí)，道路達(dá)到飽和，車速驟然下降至0，出現(xiàn)擁堵。

　　由此可以得出，緩解擁堵（提高平均車速）有兩條路徑可走：通過提升橫坐標(biāo)中的分母車道數(shù)（拓寬馬路，或者建設(shè)超級隧道這樣的專用道路）、或減少橫坐標(biāo)中的分母交通量（減少上路車輛）。

　　Musk的超級隧道走的是條路線：提升分母——提升道路通行能力（車道數(shù)）。在Musk看來就是建造超級隧道。但是各大超級城市的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)都表明，多修路并不會(huì)緩解擁堵，反而會(huì)進(jìn)入:修路 - 鼓勵(lì)更多人駕駛汽車上路 - 道路再次擁擠 - 再修路 - 鼓勵(lì)更多人開車上路 - 再次擁擠的死循環(huán)。因?yàn)榈缆返脑鲩L速度總是要遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿于人們購置汽車的速度，購車需求也會(huì)隨著城市發(fā)展加速上升，城市的用地也會(huì)隨著人口的增長愈發(fā)緊張。在城市發(fā)達(dá)到一定程度后，修建更多的路并不能緩解交通擁堵，反而會(huì)加重它。當(dāng)然除非你挖掘隧道的速度遠(yuǎn)高于現(xiàn)有汽車保有量增速，并且成本非常低，這樣是有可能實(shí)現(xiàn)的（這也是Musk的論點(diǎn)）。但無論技術(shù)再如何進(jìn)步，挖隧道的速度和成本都不會(huì)優(yōu)于修建地面公路。地面公路都做不到的事情，隧道能做到的可能性至少還要小一個(gè)數(shù)量級。

　　因此現(xiàn)今的各大城市走的都是第二條路線：減少橫坐標(biāo)中的分母——交通量（減少上路車輛）。因?yàn)榻K我們是要滿足所有出行需求，成交通總需求是處于不變或緩慢上升的，有效地解決交通需求就成了解決問題的關(guān)鍵。減少交通量的同時(shí)但又要滿足出行需求，就意味著要大幅度提高單位車輛所承載的出行需求，因此各個(gè)城市都在鼓勵(lì)人們轉(zhuǎn)向高效率、高密度的交通工具轉(zhuǎn)移。這就是為什么我們國家的特大城市中的交通策略一直是公交先行。

　　Musk會(huì)選擇條路線來解決LA的交通問題其實(shí)也并非毫無來由，洛杉磯都市圈（Los Angeles metpolitan area）差不多是一塊100公里的正方形區(qū)域，這大約是汽車交通所能蔓延的范圍。洛杉磯恰恰擁有世界上發(fā)達(dá)的高速公路網(wǎng)絡(luò)，而洛杉磯卻同時(shí)是美國為擁堵的城市（來自報(bào)道：Traffic Jam in the U.S.A）。洛杉磯正是上述“越修路越堵”死循環(huán)的受害者，利用修建更多的路來解決LA的交通并不是一個(gè)聰明的方法。世界各大城市都在努力把人們從車?yán)锢�出來，而不是讓他們更多地留在里面�?

　　日本東京都市圈基本代表了在保持發(fā)達(dá)國家的生活水平下、人類現(xiàn)有科技所能支撐的聚居面積和密度，相應(yīng)支撐東京的也是全世界復(fù)雜的公共軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這套系統(tǒng)復(fù)雜到可以做出一專門解謎逃脫的游戲來玩：東京地鐵逃脫！地下謎への招待狀 - 知乎專欄

　　在這套軌道交通系統(tǒng)的支撐下，東京成功實(shí)現(xiàn)了高密度的人口聚集而沒有產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)矶�，這套軌道交通系統(tǒng)也讓東京擁有全日本的人均汽車保有量——0.46輛每戶家庭。

　　東京都市圈，面積約1.34萬平方公里，而洛杉磯都市圈面積為1.25萬平方公里。兩者占地面積相差并不大，洛杉磯都市圈人口為1300萬人，但東京都市圈的人口卻有3780萬人，是世界上的城市群經(jīng)濟(jì)區(qū)，人口幾乎為洛杉磯都市圈的3倍。在這個(gè)情況下LA可以所謂是“地廣人稀”，但LA的擁堵情況卻比東京要嚴(yán)重得多。相較之東京，LA嚴(yán)重依賴私家車+高速路網(wǎng)的模式顯然無法支撐起面積更大、人口密度更高的未來大型都市圈。通過修建更多私家車高速路網(wǎng)的超級隧道顯然并不適用于解決未來超大型都市圈的擁堵問題。

　　隧道除了成本高以外還有一個(gè)重大的限制——固定路徑。隧道天然就不具點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)輸?shù)哪芰�。無論隧道系統(tǒng)如何發(fā)達(dá)，“后一公里”還是會(huì)需要回到路面依靠陸地道路網(wǎng)絡(luò)上完成的。也許Musk是住在西海岸太久了，他忘記了在東海岸的曼哈頓島上的高峰時(shí)段里，就算地底下的軌道交通滿負(fù)荷運(yùn)作，陸上的道路依然堵得寸步難行。超級隧道就算解決擁堵問題，也只是解決了主干道的擁堵問題，中厚板切割在這種情況下就算用超級隧道把自己的車傳輸過去堵得水泄不通的目的地附近，“后一公里”又該如何實(shí)現(xiàn)呢？

　　在Musk的設(shè)想中，未來的車輛共享和自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了，鋼板切割加工運(yùn)輸?shù)谋举|(zhì)只是一種位移服務(wù)。那么完全可以通過公共軌道交通到達(dá)一個(gè)目的地，再通過手機(jī)叫來一輛自動(dòng)駕駛或共享的汽車，再坐上去開往目的地，達(dá)到點(diǎn)對點(diǎn)的運(yùn)輸。為了把車輛完全運(yùn)送過去而構(gòu)建超級隧道顯得更沒有必要了。

　　在很多私家車保有量高的超級大城市都有不少的P+R(Park and Ride，即停車+換乘)模式的運(yùn)營案例（比如北京地鐵15號線俸伯站）。城市居民在城市郊區(qū)，早上上班時(shí)駕車到達(dá)P+R停車場后換乘地鐵或公交進(jìn)城，P+R停車場一般收取很少的停車費(fèi)用。居民下班回來后，乘坐地鐵或公交，再到停車場開車回家。因?yàn)槌鞘兄行牡牡缆焚Y源實(shí)在太有限，超級大城市都在想盡辦法將私家車擋在城外，而不是讓他們更加方便地進(jìn)入城市擁堵中心。

　　但是，未來的城市的確是需要更多的隧道，這就意味著如果挖掘能提供很便宜的隧道挖掘方案，還是有很大希望占據(jù)一塊很大的市場，只是不是為了建設(shè)超級隧道，而是為了更便宜的地鐵。

　　軌道交通的一大弱點(diǎn)就是在通過城市中心時(shí)，需要通過隧道下沉避開陸上建筑。而隧道的成本極高，中國的大部分地鐵隧道造價(jià)在7-9億元一公里不等，而部分區(qū)段甚至?xí)�達(dá)到12億元一公里。這也意味著地鐵一般是只有經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚的城市才能建設(shè)得起的系統(tǒng)。事實(shí)上全世界的地鐵系統(tǒng)里，只有港鐵(MTR)是盈利的，而且還是通過地鐵+上蓋物業(yè)、地鐵出站口拉高房價(jià)、極高密度運(yùn)輸容量和高票價(jià)的合力才收回成本。對于絕大部分城市來說，地鐵還只是一個(gè)便民工程。

　　Musk顯然也意識(shí)到了這一點(diǎn)，他說LA地鐵的成本大概在10億美元一英里（而且這還不是世界上的地鐵系統(tǒng)的造價(jià)）。為了讓他的計(jì)劃能實(shí)現(xiàn)，鋼板切割加工他需要至少讓隧道的成本減少到原來的十分之一。但當(dāng)安德森問他如何做到時(shí)，Musk的回答卻更多是有關(guān)效率的： 減少一半隧道直徑（以犧牲應(yīng)急通道為代價(jià)） - 隧道橫截面積減少到原來的四分之一 （速度提高四倍 ）- 采用一邊挖掘一邊加固隧道的技術(shù)（速度提高兩倍）- 采用更加先進(jìn)的動(dòng)力源提高挖掘設(shè)熱效率（速度提高4-5倍）。

　　說實(shí)話，比起Musk之前采用“原理”推理出來的“可回收火箭”、“在電動(dòng)汽車上采用三元鋰電池”相比，這次的挖掘背后機(jī)理的推理顯然有點(diǎn)太草率了：

　　1.降低隧道橫截面積這種通過降低隧道挖掘量的方法，并不沒有實(shí)質(zhì)上降低隧道成本，砍去應(yīng)急通道的做法更實(shí)在很多隧道項(xiàng)目中不可行。

　　2.城市隧道挖掘中采用的盾構(gòu)機(jī)已經(jīng)可以在一邊挖掘，一遍將碎屑從后部運(yùn)走，一遍加固隧道，達(dá)到一次成型。而且技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)穩(wěn)定成熟。鋼板切割加工這也并不是一個(gè)技術(shù)路線.先進(jìn)的動(dòng)力源這個(gè)信息太少不好評論。

　　從Musk的描述來看，挖掘似乎沒有什么核心的競爭力可以足夠支撐起“成本下降十倍”的挖掘技術(shù)。而且Musk本人也表示不會(huì)花很多精力在這上面（大約占用他2%-3%的時(shí)間，安德森開玩笑地稱呼這只是他的愛好），參與的人也絕大部分是兼職，也只是買來二手機(jī)器在做實(shí)驗(yàn)。

　　當(dāng)然，如果挖掘隧道的成本真的像Musk所說的那樣下降十倍，那挖掘一個(gè)隧道的成本幾乎就跟現(xiàn)在修建一條地面公路差不多了。如果真的能實(shí)現(xiàn)如此低的成本挖掘隧道，在地下挖多好幾條隧道來運(yùn)輸私家車也無妨。但Musk的一切論點(diǎn)都是建立在“低于現(xiàn)在成本十倍的挖掘方法”的基礎(chǔ)上的，而且對于如此實(shí)現(xiàn)這個(gè)成本沒有給出很有說服力的論證。但在隧道成本如此高昂的今天，在擁擠的城市好不容易多出一條隧道的話，顯然用來通高效率高運(yùn)輸容量的地鐵更靠譜。

　　但也許這只是Musk的一個(gè)念頭，他只是覺得這是個(gè)有價(jià)值的事情可以做，但并沒有想好具體怎么做，就先動(dòng)手成立一個(gè)讓大家先兼職玩著先再說了。這樣的事情也不是次發(fā)生在Musk身上了。他當(dāng)初也只是覺得管道運(yùn)輸作為一種沒有用來運(yùn)送人的交通方式，于是設(shè)計(jì)了Hyperloop，并當(dāng)做開放，并設(shè)立比賽，讓大家共同參與。事實(shí)上現(xiàn)在商用的Hyperloop已經(jīng)和Musk當(dāng)初構(gòu)想的樣子和核心技術(shù)上都有了很大的不同，他只是提出了這個(gè)方向，并促成了這件事情的發(fā)生。

　　但是Musk的旗手作用還是相當(dāng)重要，而他也成功地?cái)噭?dòng)了電動(dòng)汽車、中厚板切割太陽能、星際探索、高速鐵路、人工智能這么多個(gè)領(lǐng)域�？梢哉f他這次的號召和馬上投入的行動(dòng)對挖掘技術(shù)的影響應(yīng)該是相當(dāng)積極的，即使現(xiàn)在還沒有成型的大規(guī)模降低成本的技術(shù)方案出現(xiàn)。

　　至于Musk說讓Hyperloop跑隧道這個(gè)設(shè)想就有點(diǎn)太過了，Hyperloop要是建成至少也是城際、甚至是洲際的交通工具，絕大部分時(shí)間是在郊外行駛，跑隧道是完全沒有必要和不經(jīng)濟(jì)的。就算是Talk里面提到的華盛頓到紐約線中途要穿過很多樓房，但要在這條線通過規(guī)劃設(shè)計(jì)出一條高架線并不是什么難事。中國的高鐵也大量需要通過高架線穿過城鎮(zhèn)，尚且沒有造成很大影響，更不必說規(guī)劃一條完全無噪音的高架真空管道了（當(dāng)然從反恐和安全的角度來考慮的話，可能需要做些調(diào)整）。

　　ad, subway, Hyperloop.”雖然Musk可能給了一個(gè)不怎么靠譜Demo，但是未來的城市的確是會(huì)向著垂直領(lǐng)域發(fā)展。希望Musk的挖掘在未來能突破隧道技術(shù)的成本，這對打造垂直城市交通網(wǎng)絡(luò)來說至關(guān)重要，從而得以真正解決未來超大城市的交通問題。

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