Прогноз гражданского транспорта будущего

[moygospodin]

Оригинал взят у https://sl-lopatnikov.livejournal.com/2357474.html

Он скоро радикально изменится. Нет, не так как нам предрекают любители электромобилей «Тесла». Всё будет совсем не так. А как? - Для этого стоит обратиться к некоторой статистике.
   Сравнивая потребление жидкого углеводородного топлива с потреблением электричества, нетрудно убедиться, что двигатели внутреннего сгорания производят, в зависимости от страны, в 1,5-2 раза больше энергии, чем производится электроэнергии. Это значит, что для того, чтобы заместить двигатели внутреннего сгорания электрическими, понадобиться увеличить производство электроэнергии минимум вдвое.
   Это задача непростая. Учитывая низкую эффективность (порядка на сегодня 17%) и рассеянность солнечной и ветровой энергетики, скорее всего, для перехода на электромобили потребуется развернуть большое число атомных станций и, что еще хуже, ТЭЦ, работающих все на том же ископаемом топливе, что не позволит заметно сократить выбросы углекислого газа.

Так что, в форме буквального повторения стиля современной жизни, «озеленение экономики» вряд ли удастся и все будет совсем не, или не совсем, так.

Чтобы оценить рациональные перспективы, нужно обратиться к опытам не очень далекого прошлого и посмотреть, как жили люди до изобретения автомобиля и… велосипеда, который в современном виде, пригодном для повседневного использования - с педалями и тормозами - появился практически одновременно с первыми автомобилями, в самом конце XIX века. До этого, люди перемещались, по преимуществу, пешком, верхом, в колясках, запряженных лошадьми и, в крайнем случае, с начала XIX века, по железной дороге. Ну и плюс, кончено, водный транспорт. Но о нем разговор особый.

Есть вопрос, а далеко ли перемещался «средний человек» в день? - Тут возможен простой расчет, основанный на здравом смысле.
   Средняя скорость пешехода обычно принимается за 4 километра в час. Даже если человек ходит 12 часов день, он пройдет от силы 50 километров, что можно считать абсолютно максимальной оценкой. Если речь идет о путешествии туда и обратно, то «радиус действия пешехода» не может превышать 25 километров. С другой стороны, в США нормой прогона машины считается 12000 миль в год, то есть 33 мили в день или 53 километра в день - самое то ...

На деле, мало кто будет тратить на ходьбу 12 часов в день, более реалистическая оценка среднего расстояния, если человек тратит на ходьбу 2 часа в день - как сегодня на дорогу на работу в городе, - радиус прогулки сокращается до 4 километров в день. Вот радиус в 4 километра и маршрут в 9-10 километров можно считать реальным повседневным ареалом обитания человека.

В идеальных условиях, для машины час пешей ходьбы эквивалентен, как кажется, максимум 4, а то и 2 минутам езды. Однако в условиях города ситуация иная.

По данным компании «Эшелон Геолайф», средняя скорость движения автомобильного транспорта в Москве например, составляет 24 км/ч, что примерно в 5 раз выше пешей ходьбы. То есть, машина сокращает время на среднее перемещение с 2 часов до 25 минут, а не до 4.

В то же время, хотя зафиксированная рекордная скорость лошадей с наездником на дистанцию в 1.5 мили - около 60 км в час, скорости рабочих или тягловых лошадей совсем другие. Простой шаг - как и у человека - 4-5 км/час, ускоренный - 13-15 км/час.

То есть, лошадь сокращает время «дневной нормы ходьбы» до с 2 часов до 32 минут - не такая уж грандиозная разница с машиной.
   Но, лощадь - крайне энергетически неэффективное средство передвижения с невероятно низким КПД. Если легковому автомобилю на поездку на расстояние в 10 км (условно, дневная норма) требуется, грубо, 100 граммов углеводородов в день, то лошади - при несколько меньшей скорости от 10 до 15 килограммов, сена или зерна - энергетически в 50 раз больше.

Но, одновременно с машинами, человечество изобрело велосипед!
   По данным исследований:
   Средняя скорость велосипедиста в городе - 15 км/ч! - То есть, велосипед втрое быстрее, чем пешеход и такой же быстрый как лошадь! -

... И все хорошо с велосипедом, кроме одного:
   езда под дождем или по снегу - удовольствие на любителя. Однако, есть очевидный выход:
   если уж переходить на электрическую тягу, индивидуальные «самобеглые» коляски должны иметь малые габариты и перемещаться со скоростью 20-30 км/час максимум - то есть, со скоростью движения лошадей или, в лучшем случае, автомобилей в городских условиях, для чего достаточно двигателя от силы в 2-3 лошадиные силы, то есть в 1.5-2.5 киловатта максимум и запаса энергии батареи должно хватать на 50 километров - то есть на 2 часа работы. Иными словами, потребная емкость батареи в энергетических единицах должна составлять 3-5 kW*h.

Но, насколько экономичны такие электромобили?
   Нетрудно выразить энергию в литрах бензина:
   Имеем дневную норму расхода энергии (с учетом КПД бензинового двигателя в с учетом КПД в 40%,) в 5 кВ*час или 18 МДж в день. Полагая, что теплота сгорания условного топлива равна 30 МДж/кГ, понадобится максимум 1.5 кГ или чуть меньше 2 литров в день.

Но, тогда непонятным становится необходимость перехода на электричество!
   Нетрудно посчитать, что масса нужной батареи составит порядка 35 кг. Для сравнения батарея Тесла в 100 кВ*ч весит около 700 килограмм…

Так что, самое время начинать разработку микроавтомашин с указанными параметрами:
   «рабочая скорость» без эксцессов - 30 км в час, мощность двигателя, как в старые добрые времена, эквивалентна максимум "тройке" с бубнцами. Естественно, "городским машинам не место на междугородних трассах. Для них запрет на выезд на скоростные магистрали обязателен. Это сугубо локальный транспорт, который даже и в собственности находиться не должен. Люди будут его брать в аренду по мере необходимости на раз, как такси. И это будут «действительно самобеглые коляски», без водителя:
скорости невысокие, опасности при правильной конструкции минимальные..

Единственная задача таких микромашин - доставить пассажиров с умеренной скоростью либо до близких точек назначения - в магазины, парки и т.д, либо до станций общественного транспорта, задача которых доставка пассажиров до более удаленных мест, например, аэропортов или аналогичных станций, где человек может взять в аренду микромашину.

Иными словами, транспортная сеть, как и сегодня, оказывается «трехуровневой», а в перспективе - и четырехуровневой:
локальный транспорт - микромашины, скорость 30 км в час,
   региональный общественный транспорт, потребная скорость - 300 км в час с остановками каждые 30 км,
   континентальный транспорт - потребная скорость 3000 км в час (сверхзвуковой транспорт) с остановками каждые 300 км
   и глобальный транспорт со скоростью в 30000 км/час (космический транспорт).
   По-видимому, в чистом виде такие параметры вряд ли достижимы, но они могут служить ориентиром для понимания «желательной» структуры.

Обратите внимание:
   личный транспорт исчезает как таковой, все уходит в режим «аренды». Но и это не все. Главное - это работа на «удаленке» и виртуальные путешествия.

Присутствие на рабочем месте станет по максимуму виртуальным, а в той части, где виртуальное присутствие невозможно, такая организация транспорта тоже повлечет существенные изменения в организации пространства и стиле жизни.

Прежде всего, предприятия, где присутствие людей необходимо, более жестко поделятся на крупные, средние и мелкие.

Крупные предприятия с численностью работающих в 10000 человек, будут организовываться по типу университетских кампусов или советских «моногородов»:
   предприятия будут сопровождаться жилой зоной и соответствующей инфраструктурой - магазинами, школами и т.д. с территориальной концентрацией работников данного предприятия. Здравствуй, "Поселок "Зил""!

Средние же предприятия будут объединятся в кластеры с численностью работающих порядка занятых на крупном производстве.

В свою очередь, это приведет к отказу от покупки жилья в пользу аренды, что облегчает миграцию и стимулирует инвестиции в арендуемое жилье.

Так что рабочие места всегда будут в зоне «шаговой» доступности.
   Такое вот примерное будущее, как мне кажется:
   арендное жилье, локализация жизни и редкие перемещения, вызванные профессиональной необходимостью. Велосипеды в хорошую погоду и "мотоколяски" по вызову - в плохую. Доставка из магазинов, плюс, развитие технологии аватаров. По большей части виртуальное общение.

Как кажется, такой образ жизни приведет к проблемам с созданием семей... То есть, будущее может и радужное, но с какими-то странными цветами и акцентами.

Ну, и у каждого в стенном шкафу будет висеть входной скафандр. На случай эпидемий...

Click to view