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(chē)載式隧道鑿毛機(jī)生產(chǎn)家，視頻，圖片，規(guī)格型號(hào)，制造家，使用說(shuō)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(wú)視TED18分鐘的演講時(shí)間要求，長(zhǎng)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(zhǎng)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(lái)，

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

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

　　Musk的提出超級(jí)隧道的推理很直接：現(xiàn)在LA擁堵問(wèn)題已經(jīng)很?chē)?yán)重 – 因?yàn)樽詣?dòng)駕駛和車(chē)輛共享，人們使用車(chē)輛的成本進(jìn)一步下降 – 未來(lái)會(huì)有更多的汽車(chē)上路，人們也會(huì)更頻繁使用汽車(chē) – 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(wèn)題 – 那么交通就只能向下發(fā)展 – 隧道可以多層次堆疊，沒(méi)有空間限制 - 未來(lái)汽車(chē)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(guò)減小隧道直徑和提升技術(shù)降低成本 – Bong company和超級(jí)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(lái)，顯得有點(diǎn)太簡(jiǎn)單粗了，有種“因?yàn)槎萝?chē)卡在高速路上的車(chē)主，滿腹牢地想從地底下挖個(gè)洞鉆進(jìn)去”的感覺(jué)。那么仔細(xì)分析這次的超級(jí)隧道計(jì)劃，它是否能解決交通擁堵問(wèn)題呢？

　　交通的本質(zhì)是人或物的位移。理想條件下，交通量（車(chē)輛數(shù)）和車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)速）有兩條路徑可走：通過(guò)提升橫坐標(biāo)中的分母車(chē)道數(shù)（拓寬?cǎi)R路，或者建設(shè)超級(jí)隧道這樣的專(zhuān)用道路）、或減少橫坐標(biāo)中的分母交通量（減少上路車(chē)輛）。

　　Musk的超級(jí)隧道走的是條路線：提升分母——提升道路通行能力（車(chē)道數(shù)）。在Musk看來(lái)就是建造超級(jí)隧道。但是各大超級(jí)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(chē)上路 - 道路再次擁擠 - 再修路 - 鼓勵(lì)更多人開(kāi)車(chē)上路 - 再次擁擠的死循環(huán)。因?yàn)榈缆返脑鲩L(zhǎng)速度總是要遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿于人們購(gòu)置汽車(chē)的速度，購(gòu)車(chē)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(zhǎng)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(chē)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(wú)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(jí)。

　　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(chē)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(wèn)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(chē)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(guó)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(lái)解決LA的交通問(wèn)題其實(shí)也并非毫無(wú)來(lái)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(chē)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(guó)為擁堵的城市（來(lái)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(lái)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(chē)?yán)锢�出�?lái)，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(guó)家的生活水平下、人類(lèi)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(zhuān)門(mén)解謎逃脫的游戲來(lái)玩：東京地鐵逃脫！地下謎への招待狀 - 知乎專(zhuān)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(méi)有產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)矶拢�這套軌道交通系統(tǒng)也讓東京擁有全日本的人均汽車(chē)保有量——0.46輛每戶家庭。

　　東京都市圈，面積約1.34萬(wàn)平方公里，而洛杉磯都市圈面積為1.25萬(wàn)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(wàn)人，但東京都市圈的人口卻有3780萬(wàn)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(lài)私家車(chē)+高速路網(wǎng)的模式顯然無(wú)法支撐起面積更大、人口密度更高的未來(lái)大型都市圈。通過(guò)修建更多私家車(chē)高速路網(wǎng)的超級(jí)隧道顯然并不適用于解決未來(lái)超大型都市圈的擁堵問(wèn)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(wú)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(jí)隧道就算解決擁堵問(wèn)題，也只是解決了主干道的擁堵問(wèn)題，中厚板切割在這種情況下就算用超級(jí)隧道把自己的車(chē)傳輸過(guò)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(lái)的車(chē)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(guò)公共軌道交通到達(dá)一個(gè)目的地，再通過(guò)手機(jī)叫來(lái)一輛自動(dòng)駕駛或共享的汽車(chē)，再坐上去開(kāi)往目的地，達(dá)到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的運(yùn)輸。為了把車(chē)輛完全運(yùn)送過(guò)去而構(gòu)建超級(jí)隧道顯得更沒(méi)有必要了。

　　在很多私家車(chē)保有量高的超級(jí)大城市都有不少的P+R(Park and Ride，即停車(chē)+換乘)模式的運(yùn)營(yíng)案例（比如北京地鐵15號(hào)線俸伯站）。城市居民在城市郊區(qū)，早上上班時(shí)駕車(chē)到達(dá)P+R停車(chē)場(chǎng)后換乘地鐵或公交進(jìn)城，P+R停車(chē)場(chǎng)一般收取很少的停車(chē)費(fèi)用。居民下班回來(lái)后，乘坐地鐵或公交，再到停車(chē)場(chǎng)開(kāi)車(chē)回家。因?yàn)槌鞘兄行牡牡缆焚Y源實(shí)在太有限，超級(jí)大城市都在想盡辦法將私家車(chē)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(lái)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(chǎng)，只是不是為了建設(shè)超級(jí)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(guò)城市中心時(shí)，需要通過(guò)隧道下沉避開(kāi)陸上建筑。而隧道的成本極高，中國(guó)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(guò)地鐵+上蓋物業(yè)、地鐵出站口拉高房?jī)r(jià)、極高密度運(yùn)輸容量和高票價(jià)的合力才收回成本。對(duì)于絕大部分城市來(lái)說(shuō)，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(shuō)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(lái)的十分之一。但當(dāng)安德森問(wèn)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(lái)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(shuō)實(shí)話，比起Musk之前采用“原理”推理出來(lái)的“可回收火箭”、“在電動(dòng)汽車(chē)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(guò)降低隧道挖掘量的方法，并不沒(méi)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(píng)論。

　　從Musk的描述來(lái)看，挖掘似乎沒(méi)有什么核心的競(jìng)爭(zhēng)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(kāi)玩笑地稱(chēng)呼這只是他的愛(ài)好），參與的人也絕大部分是兼職，也只是買(mǎi)來(lái)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(shuō)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(lái)運(yùn)輸私家車(chē)也無(wú)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(duì)于如此實(shí)現(xiàn)這個(gè)成本沒(méi)有給出很有說(shuō)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(lái)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(jué)得這是個(gè)有價(jià)值的事情可以做，但并沒(méi)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(shuō)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(jué)得管道運(yùn)輸作為一種沒(méi)有用來(lái)運(yùn)送人的交通方式，于是設(shè)計(jì)了Hyperloop，并當(dāng)做開(kāi)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(chē)、中厚板切割太陽(yáng)能、星際探索、高速鐵路、人工智能這么多個(gè)領(lǐng)域�？梢哉f(shuō)他這次的號(hào)召和馬上投入的行動(dòng)對(duì)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(méi)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(shuō)讓Hyperloop跑隧道這個(gè)設(shè)想就有點(diǎn)太過(guò)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(méi)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(guò)很多樓房，但要在這條線通過(guò)規(guī)劃設(shè)計(jì)出一條高架線并不是什么難事。中國(guó)的高鐵也大量需要通過(guò)高架線穿過(guò)城鎮(zhèn)，尚且沒(méi)有造成很大影響，更不必說(shuō)規(guī)劃一條完全無(wú)噪音的高架真空管道了（當(dāng)然從反恐和安全的角度來(lái)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(lái)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(lái)能突破隧道技術(shù)的成本，這對(duì)打造垂直城市交通網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，從而得以真正解決未來(lái)超大城市的交通問(wèn)題。

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