未來城市快速交通——大運量PRT系統_風聞

 未來城市快速交通——大運量PRT系統

                       長征汽車製造廠退休工程師     張瑞敬

交通擁堵困擾着全世界的大城市，説明現在的城市交通體系已經不能適應城市交通需求進步的需要，一場交通體系的革命行將到來。

大運量PRT系統是一種高密度、高速度、高效率、零排放、低能耗、個性化的未來城市交通系統，它像轎車一樣能夠提供門到門服務，還具有像地鐵輕軌一樣的超大運能，能把城市道路的通過能力提高二十倍，能夠承受城市日益增長的巨大交通壓力，從此再也不會發生交通擁堵。

它，是未來後現代化城市交通體系的歸宿。

           一，交通擁堵的根源——低效率的城市交通體系

很多城市投入大量資金治理交通擁堵，但至今收效甚微，是因為沒有治到根子上，沒有跳出陳舊落後的交通體系的框架，再注入先進的科學技術也無法挽救舊交通體系的命運。

（一）大型公交車的問題：

載客多、運量大、效率高、是城市首選的交通工具。但是,可達性差是所有大型公交車的不可克服的通病：必須站站停車上下客，不同線路要換乘，誰都無法快速直達，註定是一種慢速交通工具；高峯期擁擠很不舒適；夜間停運很不方便；還存在最後一公里問題。它已經不能滿足現代化城市居民升級了的出行需求了，必將被越來越多的城市富裕居民所拋棄。

（二），小轎車的問題：

小轎車的優勢是可達性強，可以門到門服務，快捷、舒適、方便，是富裕城市居民出行的首選,才造成今天轎車氾濫的被動局面。私人轎車致命缺點是載客少、運能低，人均佔道面積大，道路資源、停車位資源浪費嚴重，所以只能供少數人享受，如果人人都有條件擁有轎車，那就是一場災難。它的私有屬性註定它不能共享、不能調度、不能優化配置、利用率低，註定是一種低效率的交通工具，不可能作為未來城市的主流交通體系。

（三），地面開放式道路的問題：

地面開放式道路的優勢是全覆蓋、造價低，但它的致命缺陷是隨時隨地都面臨周圍車輛、行人的干擾，還有道口紅綠燈的限制，車速、車流量無法提高，道路通過能力很低，是提升道路承載能力的桎梏，無法適應轎車氾濫的局面。

（四），行駛模式問題：

現有路面車輛都是獨立行駛車輛，特點是車輛之間互不相干。其優勢是自由度高，乘坐方便；致命缺點是混亂度大，互相干擾嚴重。因為在行駛中前方必須留足制動距離，車速越快所需距離越長，縮短車距車就只能減速，魚與熊掌不可兼得，這就是獨立運行車輛車速與車距的矛盾，無法大幅度提高車流量。

按交通規範，在公路上車輛以50公里時速行駛時安全車距應在50米以上，以100公里時速行駛時安全車距應在100米以上（如小車車長3米，車距是車長的16.7倍——33倍）車距造成的佔道面積比車輛自身佔道大了16——33倍，理論計算單車道每小時通過小車不超過943輛——971輛，成為道路承載能力的天花板。

以上分析説明，堵車問題、尾氣污染問題是結構性的、系統性的矛盾。其中的主要矛盾是私人轎車基數太大和開放式道路容納力太低的矛盾。

提到治堵，人們往往習慣性地首先想到地鐵、輕軌、BRT公交專道，捨得下大本錢投入。這些大運量、高效率的公交工具確實解決了很多低收入人羣的出行困難，但它們仍然是大型公交車，根本不適應消費者需求升級的大趨勢，無法和轎車競爭，對富裕家庭沒有吸引力，無法反向取代私人轎車，所以不可能徹底治堵。像北京市地鐵通車裏程全國最高，但機動車保有量也是全國最高（超過600萬輛），就是例證。

新能源汽車、無人駕駛汽車無疑是未來汽車的發展方向，但這只是改變了能源和駕駛系統，不會減少私人轎車的絕對數量，仍然在地面開放式道路上行駛，無法擺脱被堵的命運。

結論是**：開發任何大型交通工具都無法取代私人轎車，開發任何在地面上行駛的交通工具都無法避免堵車，這顯然是城市交通發展的誤區。**

現在的城市交通體系已經存在了一百多年，它是經濟欠發達、居民生活水平相對較低的時代產生的，當大多數居民購買力提高到可以買車的水平後就不適應了，僅對舊的交通體系進行改造修補不能改變它的本質，我們不能在這個方向上再走彎路了，現在需要的是對整個舊交通體系的更迭。

    我們必須走出思維定式、解放思想、另闢蹊徑，徹底擯棄低效率交通體系，向城市交通體系的4.0版進發。

二，創新思路——公交小車化、道路立體化、駕駛智能化

交通擁堵的直接原因是私人轎車氾濫和開放式道路承載力過低之間的矛盾，所以治堵必須從取代私人轎車、更新道路體系、提高運行效率入手。

（一），公共交通小車化

私人轎車運能太低，治堵的出路只能是以公共交通替代私人轎車。但是，一切大型公共交通工具可達性都很差，無法取代私人轎車。

公共交通必須小車化，才能與轎車比可達性、比舒適性、比方便性、比快捷性，適應現代人消費個性化的需求趨勢，才能取代私人轎車成為未來城市交通的首選。公交小車與私家小車的不同是:公交小車具有共享性、可調度性、聯動性，運能可以大幅度提高。

（二），道路立體化

地面開放式道路互相干擾因素太多，通過能力低，道路全面立體化是必由之路。城市居住面積不足，樓房向空中發展；道路面積不足，也只有向空中或地下發展，未來城市的發展方向必然是全面立體化。

地鐵投資太大難以普及，而架空微軌可以用很少的投資、很少的佔地面積實現全封閉、全立交，使道路成為高速路。如高鐵時速可以達到350公里，這在地面上是完全不可想象的，轎車根本無法與之競爭。

（三），駕駛智能化

    因為小車不可能都安排一名司機，而乘客不可能都會開車，所以共享小型公交車必須是無人駕駛車。

上述共享無人駕駛小車+立體化微型軌道，就構成了一種新型交通系統——個人快速公交系統，即國際上的PRT個人快速交通（Personal Rapid Transit），它的意義是：1，用立體交通取代平面交通，提高道路承載能力,2，用小型公交取代大型公交，提高可達性。3，以無人駕駛提高使用效率。這正是我們所尋求的解決城市交通問題的方法。

三， 傳統PRT系統的研發進展和侷限性

（一），國際PRT系統研究開發現狀

PRT個人快速公交系統的概念產生於上世紀60年代，至今已經在美國西佛吉尼亞摩根敦市、英國倫敦希斯羅機場、韓國順天市國際園藝博覽會等地建成了商業運行示範線，但是，目前只用於區域、通勤、支線、接駁交通。

                                              韓國順天市PRT出租車系統（網絡照片）

美國、阿布扎比的Sky tran  (磁懸浮空軌)（網絡照片）

                              英國倫敦希斯羅機場ULTra捷運系統（網絡照片）

（二），國內研究開發現狀

北京、上海、河北、湖南、深圳、常熟等地也有多家團隊對PRT交通系統進行了創新開發，在提高PRT系統的車流量、降低軌網建設投資、方便乘客就近上下車上等方面進行了開創性工作，取得突出進展。但是，如果作為城市和城市的主流交通體系仍然有些問題需要解決

。

                          管聯科技有限公司的管聯網PRT系統試驗線（網絡照片）

                                北京北方工業大學做的懸掛式PRT系統試驗（網絡照片）

                             江西理工大學的永磁磁懸浮虹軌（網絡照片）

                     湖南團隊輕型空軌方案（並列雙軌、懸索升降、無車站）（網絡照片）

PRT系統具有特殊的快捷性，永遠不會堵車，轎車、地鐵都無法與之相比，有望用於解決堵車問題，大家都説好，但為什麼幾十年原地踏步，沒有推廣開？這是因為小型車載客少、運能小、效率低，無法與任何大型交通工具相比，這是它與生俱來的致命弱點。而且，現有商業示範線幾乎都是線形交通，沒有形成網絡交通，覆蓋面積小, 可達性無法體現。所以它既無法與大型公交競爭運能、也無法與轎車競爭可達性，限制了它的推廣發展。

PRT****要想作為城市和城市羣主流交通體系，必須脱胎換骨、浴火重生。

四，大運量PRT系統的概念和特徵

針對傳統PRT系統的運能低和可達性差兩大缺陷，採取如下對策加以彌補**：**

（一），分佈式軌道網絡： PRT小車是在軌道上行駛，軌道到哪裏小車才能到哪裏，所以，提高可達性就是提高軌道的覆蓋率和互通性，這就要求將PRT的微型軌道互聯成網，並且覆蓋全城和整個城市羣每個角落（含郊縣村鎮），實現整個城市羣任意兩個站點之間的一站快速直達。

（二），多車聯動、虛擬列車模式：要提高PRT系統的運能，只能靠提高車流量，而流量取決於車速和車距，車速在城市裏受到限制，所能採取的措施只有縮短車距。只有採用多車聯動方式，各車精準同步操作，消滅各車操作時間差，才能縮短乃至完全取消車距，才能兼顧高密度和高速度，提高車流量。它的極限就是零車距，即虛擬列車方式。

（三），體系化運行：現代化戰爭的最大特點是體系化作戰，以信息共享來實現戰爭資源的統籌合成運用，極大提高了戰爭資源的利用效率。城市交通也要以體系化來解決眾多交通資源的統籌和高效利用問題，實現全城和整個城市羣的交通一體化。

這樣以來PRT系統既具有大型公交的大運能，又具有私人轎車的可達性，還有軌道交通的高效率和可靠性，又擯棄了它們各自的缺陷，就可以將它的應用範圍從支線擺渡工具擴大到整個城市（羣）的骨幹交通網。使傳統PRT交通蜕變成為一種高密度、高速度、高效率、高性能、零排放、無污染、低能耗的交通系統，是未來後現代化城市交通的發展方向。

簡而言之，大運量PRT系統區別於傳統PRT的顯著標志性特徵是：1，微軌互聯網，軌道全互聯並覆蓋全市和整個城市羣；2，多車聯動、虛擬列車高密度行車模式；3，體系化運行，全城、整個城市羣所有交通資源（路、車、站、庫）統一監控調度；4，不間斷服務，全天24小時無人值守提供服務。

兩種PRT的目標市場不同：傳統PRT只是在擁堵的城市裏開闢一條快速通道；而大運量PRT系統是徹底消滅整個城市的交通擁堵。傳統PRT只是一條交通線路；而大運量PRT則是一座城市的綜合交通體系，是一種分佈式的網絡交通。

為區別於傳統的PRT，我們把它命名為大運量（PRT）個人快速交通HCPRT（High  Copacity Personal Rapid Transit）或者命名為快速網軌FNRT(Fast Net- Rail Transit )。

五，大運量PRT系統的硬件構成

第四次工業革命也為PRT系統的升級換代提供了機遇和條件，大型計算機、5G網絡、雲計算、數據鏈、人工智能技術等將助力城市交通體系的更新換代。將新能源汽車技術、無人駕駛汽車技術、互聯網汽車技術、物聯網技術等嫁接、移植、集成運用於PRT系統，使PRT技術發生質的飛躍，形成大運量PRT個人快速交通系統。其硬件構成如下：

（一），微軌互聯網

PRT微軌互聯網實現全覆蓋、全互聯、全封閉、全立交。

軌網覆蓋全城（城市羣）每個街區、郊縣、村鎮，並全部互聯互通，站點可深入到居民小區、工廠、學校、醫院等場所，使每個乘客都能就近上下車，無需擺渡工具，並且在整個城市羣內一站直達，中間不停車、不換乘。

全封閉、全立交可以排除一切互相干擾，避免頻繁制動、起步、加速、減少少停車次數。

為了適應狹窄街道，減少投資和空間佔用，微型軌道採用軌梁一體和軌梁直接立交設計。

微軌互聯網就人體像貫通全身的血管網絡系統，是人體充滿生機與活力的基本條件。

（二），智能軌道

    軌道上可設置各種傳感器、指示裝置、觸發裝置、通訊線路、計數器、掃碼裝置等，軌道具有感知功能、指令功能，與信息互聯網結合，隨時分發着軌道線路上的車流態勢，小車分佈，路段空置情況，使小車可以隨時掌握軌道上小車動態、軌道佔用信息、軌道安全信息、車輛位置信息，並可與小車互動，使小車的自主導航更加可靠。

（三），程控軌道電動轎車（簡稱小車）

軌道轎車具有自主導航、程控變軌、無人駕駛、多車聯動、體系化運行、自我診斷、大數據、學習記憶、信息融合等功能。是一種高度智能化、高度共享的車輛。

由於軌道的限制作用，使小車它可以以簡單的程序控制方法自動規劃和記憶線路、自主導航、自動選擇線路。

小車通過程序控制和與道岔的互動完成快速變軌操作，比衞星導航、地標導航更簡單、更可靠、更精確、成本更低。

小車材料選擇和結構設計上都採取輕量化設計，更多采用複合材料、輕金屬、空心結構、拉伸有機玻璃、輪轂電機驅動，從而可以使用更輕的軌道、更簡單的高架橋，建設投資更少、佔地面積更小，從而能夠覆蓋全市（城市羣）每個街區、郊縣和鄉鎮。

小車的速度控制系統:小車具有節速器控速、距離傳感器反饋調速、聯動調速、程控調速等功能，並有信息融合機制加以協調,以適應虛擬列車模式需要。

小車也可以採取個性化設計，以多種檔次和風格的內裝設計、功能配套、風格滿足現代個性化消費心理需要，乘客可以提前用手機預定特需車輛定點服務。也可以採取私車公營模式，由私人購置個性化小車放到公共軌網上使用和停泊，可以通過手機隨時隨地呼叫小車，無需自備車庫、無需自己維修保養。

                   一種大運量PRT系統的模型（技術細節未表達）

（四），可以快速穿越的車站

車站軌道與高速穿越主軌呈並列雙軌，進站停車和快速穿越小車互不干擾，保證每輛小車都可以一站高速直達目的站。

車站管理電腦具有進出站自動控制功能，自動監視主軌上的窗口期（即無車的空檔），精確控制小車發車匯入主軌的時機。

車站管理電腦具有小車調度功能，可以根據記憶自動調整各時段車站空車和空車位比例，既確保車站的有空車供應，又保證有足夠的停車位供小車進站。

（五），大流量立體車庫

為解決市區停車位不足問題，停車場設在近郊、空中或地下。車庫由管理電腦負責進出庫自動調度。車庫多層停車軌道之間採用快速變軌道岔連接結構，小車可以虛擬列車模式直接進出車庫、定位停車和出庫，確保整個軌網暢通無阻。

（六），監控調度中心

監控調度中心相當於戰爭中的預警機，以並行計算能力很強的液冷大型計算機作為主機電腦，通過5G網絡、數據鏈、雲計算、衞星定位系統、軌道掃碼跟蹤，實現全市交通資源（道路、車輛、停車場、車站）的統一監控調度。主要職能是：全城、全程運行監控；數據採集-數據處理-數據分發；應急調度和平衡調度。

六，大運量PRT系統的關鍵技術

（一），多車聯動技術

多車聯動是PRT系統實現大運能的關鍵。通過多車信息共享、操作同步，消滅了序列小車的動作時間差，就不再需要保留安全車距，可以零車距快速行車（即列車模式），理論上道路利用率提高20倍，那麼車流量可以提高20倍。

多車聯動的另一必要性是為了在軌道上留足並軌匯入空間（以下簡稱窗口）；大運量PRT是一種網絡交通，網絡交通的特點是有大量軌道節點（即道岔），小車行駛中隨時都要面對前方道岔處可能突然冒出來的兩側軌道上的並軌小車的匯入干擾，這會嚴重影響車速。並且，當軌道上小車密度很高時，窗口太少，並軌小車很難匯入。如果採用隊列行車、虛擬列車模式行車，車距被壓縮掉了，軌道上就會留出更大空間供變軌車匯入。計算一下：大運量PRT系統的小車在以零車距60公里時速行駛時，理論上一條軌道每小時可以通過小車20000輛，據很多大城市的高峯期地面道路交通流量統計，都遠沒有達到每小時每車道1000輛水平。就是説即使是在高峯期，軌道利用率也遠遠達不到5%，軌道空間還富裕95%，留給並軌匯入小車的窗口足夠多、足夠大，無需擔心等待時間過長。在軌道上行駛的小車也不會受干擾，可以保持60公里巡航時速不變。

聯動方式問題，小車之間要是像列車那樣以掛鈎相連，那就和大型公交車沒有什麼兩樣，還是要站站停車上下客，還是擺脱不了慢車的命運，所以不能採用硬鏈接，只能採用柔性連接。小車之間有兩種柔性連接方式：一種是自動快速脱鈎連接方式，這種方式存在發生意外事故時有脱不開勾的可能性。另一種是無形的連接，即以無線和有線信息共享，接觸式和非接觸式傳感器信息反饋控制來實現多車聯動，這種方式不存在發生故障後脱不開鈎的可能性。序列小車依靠同時加速、同時減速、同時制動、同時啓動、等速運行，形成隊列行車或虛擬列車模式。

參數一致和自適應功能

多車聯動當車距為零時，所有車輛的制動加速動作必須高度一致，如果是同樣的載荷，只要制動加速部件參數高度一致就行了；如果載荷不同剎車距離和加速時間就不同，這就需要每輛車都要有一種自適應功能，主動調整反映強度（如制動力矩大小），從而保持隊列小車之間車距的恆定，防止碰擦。

靈活編組機制

因為隊列中隨時可能有車輛並軌匯入或退出，所以要有一個進入和退出機制，比如，當一輛自由行駛車輛接近一個隊列到一定距離後，本車就會自動與前車接通信息鏈接；當一輛車要退出隊列時，就會根據行車程序自動切斷與隊列的聯繫。

在以理想的60公里時速行駛時，按道路交通規範安全車距是60米，如果是地面單車道，那麼每小時可以通過小車的極限是950輛。而大運量PRT系統的小車在以零車距60公里時速行駛時，理論上一條軌道每小時可以通過小車20000輛。即虛擬列車模式可以使道路通過能力擴大20倍，即相當於將道路拓寬了20倍。

假如軌道上一輛接一輛停滿了1000輛車，長度將達三公里以上，假如所有的車都是獨立運行車輛，那麼肯定哪一輛車都寸步難行；如果它們都是多車聯動車輛，毫無疑問它們都可以同時起步加速、同時達到每小時100公里時速行駛也沒有問題。這就是聯動車輛與獨立車輛的最大區別。

多車聯動技術、虛擬列車模式是小車實現大運能的唯一方法。

                     虛擬列車模式示意圖

**（**二），分佈式網絡交通技術

網絡交通是未來城市交通的必然選擇。網絡交通的優勢不僅僅是提高了可達性，更重要的是提供了龐大的旁路效應，就像並聯電路的旁路效應可以降低體系電阻、提高體系電流量一樣，網絡交通是分佈式交通，可使車流高度分散，有利於降低道路負荷，當道路出現事故時還可以應急建立旁路循環來解決。

網絡交通的技術難點是，組成大運量PRT系統的多個環節必須協調一致。主要環節是：車站、車庫、軌道、道岔、調度中心、維修中心等，各個環節處於一條循環鏈當中，遵循木桶效應，最慢的那個環節的運轉速度決定整個系統的運轉速度。

大運量PRT系統的設計目標是以平均60公里的時速一站直達目的站，這要求在主軌上的小車永遠保持以60公里時速前進，那麼，小車進出車站、進出車庫等環節都不能影響到主軌上的虛擬列車60公里的時速。為此，需要採取如下措施：

1，車站要能接受連續幾輛小車以近零車距進站，如果進站時車站沒有足夠車位，多餘小車就要進入緩衝輔軌等待時機，或者越過車站繼續前行，然後再繞回來再次進站，絕不可在主軌上等待，而影響主軌上其他小車運行。

2，小車出站匯入主軌時，必須在傳感器和控制電腦監控下，選擇主軌上的小車之間的窗口期（小車間的空檔）準確匯入，不影響主軌上小車的正常行駛。主軌上窗口期控制由軌道上的傳感器或小車上的傳感器的監視數據，經電腦計算出結果，並據此控制發車時機。

3，自動化立體車庫存取小車的速度也必須與主軌上的60公里時速相當，即允許一列虛擬列車以60公里的時速進入車庫，並同時自動定泊，並允許車庫內多輛小車以虛擬列車模式取出。

4，軌道從寬闊街道進入小街巷時，轉彎半徑肯定不能滿足小車以60公里時速通過的要求，但是小車在主軌上不允許減速，只能提前進入緩衝輔軌減速，再進入小街巷；同樣，從小街巷出來的小車也必須在輔軌上等待匯入主軌的窗口期，加速後進入主軌。

5，在行駛前方出現岔道時，如果目標軌道上沒有匯入窗口，變軌小車也只能進入輔軌等待時機或者先沿主軌穿過道岔，再繞回來變軌，不允許在高速主軌上減速停車。

（三），0.1秒級快速變軌技術

快速變軌是PRT系統的瓶頸和難點，0.1秒級快速變軌技術是大運量PRT系統的核心技術，是能否實現虛擬列車行車模式的前提條件，是能否大幅度提高運能的關鍵。

提高車流量問題，軌道本身對車速、車距沒有太大限制，但是軌道聯網就會造成大量軌道節點，而所有節點都是道岔。笨重的鐵路道岔變軌速度很慢，成為提高車流量的瓶頸，是能否實現大運能的最大難點。

假如小車以零車距和60千米時速列車模式通過道岔，那麼每秒鐘就可能有十輛小車通過，道岔變軌時間必須小於達到0.1秒，有可能每秒要變軌十次，現在的鐵路道岔根本不可能做到，即使可以做到，也會因為早期磨損或疲勞斷裂而損壞。笨重的道岔慣性巨大，在變軌時的快速往復運動中頻繁制動加速，會消耗大量能源。

大運量PRT系統採用車輛自主導航、程控變軌、和軌車互動等模式，打破了變軌的速度極限，使0.1秒級快速變軌輕鬆自如，變軌頻率可以達到每秒十次以上，並有立體變軌、平面變軌、混合變軌等十多種形式可供選用，以適應各種路況特別是狹窄道路的需要，滿足了虛擬列車快速通過道岔的需要。

（四），安全設計

因為小車採取了輕量化設計，外殼及骨架強度自然有限，所能承受的打擊十分有限，而以虛擬列車的高密度、高速度行駛就意味着高風險，虛擬列車要能經受突發偶然事故的考驗。

1，在 60千米時速下假如發生意外撞擊就可能發生連環事故，所以必須有預警機制，在小車上和軌道上的指標性部位都要有各種靈敏的傳感器，車載電腦要綜合分析各路傳感器數據異常，判斷可能會發生的車輛事故、軌道事故、外界事故，提前發出預警。如果是小車故障則自動採取應急措施，引導故障小車就近下線；如果是軌道故障，則可以由中控室主機電腦臨時通過建立網絡旁路來處理。

2， 小車要有高效的緩衝吸能系統，對於虛擬列車模式來説，普通轎車的緩衝吸能能力是不夠的，為此，大運能PRT小車要增加幾套剛柔度不同、能級不同的緩衝吸能裝置，使撞擊能量逐級吸收、衝擊能量遞減。

**（五），**快速立體車庫技術

自動化立體車庫也要適應虛擬列車以60千米時速進出的需要。現在的車庫提升機速度顯然太慢，進出狹窄的停車位更慢，這樣會造成車庫門外大面積堵車或供車不及時造成乘客長時間等車。多層車庫所有小車可以以虛擬列車模式整列進出各層停車軌道並自動定泊。也可以在有特殊需要時挑選一輛特需小車單獨快速進出。虛擬列車進出車庫速度與在路上的60千米巡航車速相同，兩個環節協調一致，以避免擁堵。

（六），體系化運行技術

體系化運行技術是大運量PRT系統高效運轉的保證。體系化運行通過中控室主機電腦監控、衞星定位、智能軌道掃碼追蹤、車載電腦通信、5G網絡、雲計算等手段來實現。通過信息共享、統一調度、體系化運行，實現城市海量交通資源（車輛、道路、車站、車庫）的科學配置、高效利用，大幅度減少城區小車數量，既保證交通需求、又騰出大量城市空間。

乘客上車後，在電腦觸屏上輸入目的站編碼後，車載電腦自編程軟件即可自動形成行車程序，並且可以根據起點座標、終點座標、起始時刻、巡航車速自動形成預測性的行車曲線數據模型，並將此數據模型傳給中控室主機電腦；主機電腦比對小車衞星實時定位和智能軌道實時軌道信息數據不斷修正行車曲線，比對路網數據推算出何時、何處可能會發生擁堵，並立即向有關小車車發出調度指令；相關小車即根據調度指令修改自動形成的原始行車程序，避開交通熱點，將交通擁堵消滅在發生之前。

因為特大城市交通載體數量的龐大，車輛高速行駛中數據流的大量、快速變換，很可能會導致中央計算機並行計算能力和互聯網數據傳輸能力超負荷而癱瘓，只有使用液冷大型計算機和5G網絡才能勝任。為了減輕中控室主機電腦運行壓力，車站管理電腦、小車車載電腦、車庫電腦分工合作，分擔指揮調度壓力。主機電腦只負責信息收集、信息處理、信息分發、空車區域平衡調度和應急調度等。

         七，大運量PRT系統的比較優勢

各種交通工具的主要價值取向和不足比較如下：

大型公交車的存在價值是大運能、成本低，缺點是可達性差、速度慢不方便；

小轎車的存在價值是可達性高，缺點是運能太低；

電動汽車的存在價值是零排放，缺點是造價高；

無人駕駛汽車的存在價值是智能駕駛，缺點更是造價高；

傳統PRT個人快速交通系統的存在價值是快捷，缺點是運能低；

軌道交通的存在價值是可靠、高效，缺點也是可達性差；

而大運量PRT系統的存在價值是上述一切交通工具優勢的總和：大運能、可達性、快捷、零排放、智能駕駛，而擯棄了上述一切交通工具的缺點。

（一），與私人轎車相比：

私人轎車載客少，無法共享，運能極低、資源浪費嚴重。而大運量PRT系統運能可以達到地鐵輕軌水平。

大運量PRT系統電動軌道轎車可以做到以平均60公里以上的時速一站直達目的站（現在大城市高峯期平均車速僅二十多公里），中間不停車、不換乘，甚至不減速，遠比私人轎車快得多。

程控軌道轎車和私人轎車雖然都是小車，但是效率完全不同，軌道轎車可以高度共享，一輛約可以頂三十輛私家車；軌道轎車可以以虛擬列車模式行駛，佔地面積僅是私家車的20分之一左右。

乘坐快速網軌不用考駕照、不用維修保養、不用洗車、不用年檢、不用買停車位、交停車費、不用交保險，節省大量心力、時間和金錢。無人駕駛系統不會疲勞、沒有情緒波動、所以更加安全。

（二）， 與公交大巴相比：

大運量PRT系統快捷、舒適、方便，可達性等同於私家車，乘坐大運量PRT中間不用站站停車、不用換乘、不會堵車，高峯期不會擁擠，可以全天24小時無人值守提供服務，公交大巴根本做不到的。

（三）， 與地鐵、輕軌相比：

地鐵投資每公里高達7-8億元,輕軌2-3億元，線路不可能覆蓋每個街區，不是隨處都可以乘坐。大運量PRT系統的架空輕軌投資不到地鐵、輕軌的十分之一,佔地面積少，可以做到街區全覆蓋，可以使每位乘客就近上下車，無需擺渡工具。

地鐵、輕軌也有站站停車不能直達速度慢，因為主幹道匯流作用高峯期非常擁擠；大運量PRT系統可以一站直達、速度更快，分佈式網絡交通高度分流不會擁擠。

（四） 與電動汽車相比：

公路電動汽車仍然在開放的道路上行車，堵車在所難免。電動汽車動力電池存在高成本問題和使用壽命短的問題，如果沒有政府高額補貼就會退出市場。PRT系統直接從電網供電，無需昂貴的動力電池，製造成本低，運行費用低，無需政府補貼，也不會有大量報廢電池、電解液對水體污染的危險，完全綠色環保。

（五） 與無人駕駛汽車、互聯網汽車相比：

無人駕駛汽車是在開放的道路上行駛，干擾因素太多，需要不間斷地進行360度掃描，需要激光雷達測距、衞星定位、地標導航、多種傳感器，需要輔助駕駛ADAS系統（含16個子系統），需要複雜的信息融合技術，自動控制系統必然非常複雜，可靠性就越難以確認，而且價格昂貴，缺乏市場競爭力。而大運量PRT系統的軌道轎車則在封閉的、限制性軌道上運行，干擾因素很少，自動控制系統簡單可靠、成本很低。

大運量PRT系統比現在城市的所有交通工具都更加具有競爭優勢，完全可以吸引人們主動放棄私人轎車而選擇快速PRT個人快速公交系統，也足以讓現有各種公交體系逐步退出城市交通曆史舞台，使城市交通趨向單一化。

 八，大運量PRT系統會給城市帶來哪些變化

城市交通事關城市運轉速度，大運量PRT系統的強大運能必將給城市帶來巨大變化：

（一），城市交通流暢、永不堵車:

大運量PRT系統雙向雙軌每小時通過小車最高可以達到四萬輛，再加上網絡交通的巨大旁路效應，道路理論通過能力達到極限,遠超實際需求。多車聯動使道路上小車只要擠得下就能跑的開；而小車共享又會使車輛總數成倍減少，城市將永遠告別交通擁堵。道路時刻暢通無阻，城市運轉節奏加快。

（二），城市羣同城化、交通一體化：

大運量PRT系統是分佈式交通，造價又低，非常適用於城市羣。1，整個城市羣全域佈滿PRT軌網，沒有城際道路和市內道路之分，城市之間的交通呈多路分流，好像於大水漫灌，絕不會發生高速公路進市口那種擁堵現象。2，城市羣內任何兩個地點之間都可以一站快速直達，城市羣趨向同城化，有利於經濟整合發展。3，軌網沒有城鄉之分，涵蓋城市羣所有郊縣及鄉鎮，鄉村也都擁有快速直達軌道交通，使羣內鄉村城市化，有利於消滅城鄉差別。

（三），交通工具趨向單一化、交通管理趨向數字化：

大運量PRT系統將以壓倒性優勢有可能取代現行城市的各種交通工具，將其他形式的交通工具都送入歷史博物館，城市交通工具將趨向單一化，有利於整個城市（羣）交通管理走向自動化、程序化、數字化；

（四），環境改善：

化石能源車徹底退出城市，環境污染減輕，空氣更加清新，有利於居民身心健康；

（五），城市交通多路分流:

PRT軌網呈分佈式，沒有幹路與支路之分，虛擬列車模式使所有軌道線全都將成為高速通道，不管是寬闊的主幹道還是狹窄街巷，軌道通過能力完全相同，實現城市交通多路分流。

（六），城市全面立體化：

住宅立體化、道路立體化，會帶來城市規劃和建築設計的改變，架空微軌設計可以和樓宇設計一體化，軌道形成空間多層分佈，形成獨特立體化城市景觀。

（七），城市運轉節奏加快：

城市交通全面一站快速直達，使人們的工作效率提高，城市運轉節奏加快。路途時間可以節省約70%的，市民生活變得更輕鬆愉快，工作精力更充沛。

九，社會效益與經濟效益

（一）， 經濟效益：

超輕軌互聯網建設投資遠低於地鐵、輕軌和高速公路；軌道電動轎車製造成本遠低於公路電動汽車；軌道電動轎車能耗遠低於公路汽車。大運量PRT系統不僅是最快捷、舒適、方便的交通系統，也是最經濟、最節能、最環保的交通系統。

（二），社會效益：

大運量PRT系統無疑會帶動一大批企業共同發展，如：汽車製造廠、軌道交通企業、IT行業、軟件行業、自動化行業、互聯網行業、零部件行業、建築安裝行業、冶金行業、建材行業等都有用武之地。

大運量PRT系統不僅乘坐檔次高，同時消費水平也很低，所以它既適合於富裕的大老闆、中產階層，也適合於中下等收入人羣，它能給一切乘客帶來方便、輕鬆、愉快和享受。

大運量PRT系統符合黨和國家關於能源、環保、交通各項方針政策，符合可持續發展戰略，有利於國家能源安全，符合低碳、節能的國際潮流。

十，結  論

大運量PRT系統的市場定位是全面取代現行城市交通體系，建成高密度、高速度、高效率、高性能、零排放的城市交通體系，使城市永遠告別堵車和尾氣污染。

大運量PRT系統是以信息技術改造傳統交通行業，是信息互聯網與物聯網的結合，是轎車技術與軌道交通技術的結合，是跨行業、跨學科的課題。需要多行業、多領域專家的共同協作。也為多個行業帶來新的機遇和挑戰，推動供給側技術進步與創新發展。

大運量PRT系統雖然概念超前，但都是基於現有高技術的嫁接、移植、二次創新和整合，並不存在不可逾越的技術難關，投資較少，性價比高，比較容易實現。

大運量PRT系統將為全世界的大城市解決交通擁堵和尾氣污染問題，為全世界的城市居民帶來福音。

因為大運能PRT系統的全面競爭優勢，足以吸引人們主動放棄私家車而選擇這一公交系統，無需政府動員和強制，也無需財政補貼，可以自然形成消費潮流。

推廣可以採取循序漸進的方式進行，可以首先建設匯流式的骨幹交通網，連接居民聚集區、工業區、車站、商場、學校、醫院等重點區域。待5G網絡普及和具有龐大並行運算能力的量子計算機出現後，統一監控調度的小車數量達到幾十萬、上百萬輛之後，就可以在超大型城市將微軌互聯網的網格細化密化直至覆蓋全城每個街區，實現全城、城市羣任意兩處之間的一站直達。

相關企業超前介入、超前開發、搶佔行業技術制高點、打造核心競爭力，必能先聲奪人、獲得這一全新產業話語權、標準制定權、世界市場的主導權。

​（[email protected]）