走虚拟轨道、可无人驾驶，中国这种客运神器牛到没朋友！

以地铁为代表的中国城市轨道交通在我们的日常生活中发挥着重要作用。

根据中国城市轨道交通协会的一份公开报告，2018年，中国城市轨道交通的总交通量为210.7亿人，全国平均日客运量为177.7万人，北京和上海的日客运量超过1000万人。城市轨道交通已经成为大中城市居民出行的重要方式。

今天我们将谈论城市轨道交通。

该市有哪些不同的公共交通能力？

评估客运线路客运能力的直观指标是运输的乘客数量。在学术上，有一个特殊的概念:“高峰时段最大横断面单向客流”是指在高峰时段的一个小时内，客运线路上可以通过横断面运输的乘客数量。这个指标的学名太长，我们通常称之为客运线路的“最大小时客运量”。

如下图所示，某条客运线路的这一指标由两个因素决定:线路上每辆车的载客量和高峰时段可达到的发车频率。单节车厢的载客量越大，可达到的发车间隔越短，客运专线的载客量就越大。

(高峰时段最大横截面单向客流的两个决定因素:单车载客量和发车频率)

目前，城市公共交通系统主要由地铁、轻轨、电车、公共汽车、快速公交等组成。前三个属于轨道交通的范畴。

普通市民的印象是，在地下行驶是地铁，在高架道路上行驶是轻轨，在铺好的道路上行驶是有轨电车。这种区分轨道交通的方式在行业中并不是一个标准。真正的区分标准是每小时最大客运量。

这些客运工具的载客量是不同的，地铁每小时运送3万至5万名乘客。轻轨每小时的最大客运量为10，000至30，000人，比地铁的客运量小，轨道上的负荷也小。它可以建在高架道路上，以降低土地征用、隧道开挖等成本。建筑费用是地铁的三分之一。有轨电车每小时最大载客量约为10，000人，可直接在街道上铺设轨道，造价较低。快速公交和公共汽车每小时的最大客运量约为5000人。

(2)城市轨道交通虽然好，但成本也很高

虽然地铁和轻轨的通行能力很强，但建设成本巨大。

例如，北京地铁16号线全线下线。建设成本和土地成本巨大。每公里成本为12亿元。整个4.98公里的总成本约为600亿元。这并不是后期的巨大运营成本。你知道，像山西省省会太原这样的城市，2018年的预算总额将达到340亿元。2008年前建成的国家体育场“鸟巢”的总造价只有35亿元。

如此高的成本给地方*，尤其是中小城市带来了巨大的财政压力。与此同时，中小城市无法充分利用如此巨大的运输能力。如果客流量不够，票价收入甚至不能支付运营成本，更不用说偿还贷款了。

有轨电车也不便宜，综合造价约为每公里1.2亿元。与此同时，有轨电车需要特殊的电力系统和轨道匹配设计，维护成本高，而且必须修建有更多限制的专用线。

为了避免地方*因修建地铁而无法偿还的债务，国家近年来严格控制新建轨道交通项目。

(对于52号文件发布后受轨道交通规划影响的国内城市，见水印来源)

(3)中小型客运线路产品:国产虚拟轨道列车

2017年6月，国内智能轨道交通系统(ART系统，又称“智能轨道”)的全新产品在湖南株洲投入试运行。它是世界上首创的一种新型城市交通工具。

这种虚拟轨道列车有30多米长，可容纳300人。虽然道路上没有物理轨道，但整个列车沿着虚拟轨道行驶，就像路上的地铁一样。

(国内虚拟轨道列车——“智能轨道”系统)

1.利用无人驾驶技术实现虚拟轨迹跟踪控制

在当今日益成熟的无人驾驶技术中，无人驾驶被应用到智能轨道系统中。通过摄像头、雷达等传感器，实现对路面白线标记的虚拟轨迹的识别，进而控制车辆实现对虚拟轨迹的跟随控制。通过对周围驾驶环境的感知，自动分析车辆的驾驶状态，也可以实现无人驾驶辅助，替代人工操作，有效降低驾驶员疲劳，提高驾驶安全性。

(智能轨道通过摄像头、传感器等感知路面的白线轨迹。并且跟随它)

2、30米长的公路巨无霸，是个灵活的胖子

(1)转弯半径小，速度快

公共汽车和卡车等大型车辆都有明显的内部车轮差异。据报道，每年都有行人因为在大型车辆转弯时的内部车轮差异而被压碎而受伤甚至死亡。在大型车辆的严重交通事故中，由内部车轮差异引起的事故占70%以上。内部轮差的存在造成了很大的安全隐患，这也是一些地区大型公共汽车需要采用柔性铰链的原因。

(大型车辆内部旋转差异过大会造成很大的安全隐患)

(柔性铰接式总线，减少转弯时的内部车轮差异)

依托虚拟轨道跟随技术，虚拟轨道列车实现了35米轨道跟随列车直线跟随误差小于10厘米、圆周跟随误差小于50厘米的目标，比传统12米公交车转弯更加灵活，不需要减速，达到每小时70公里。

(30米长道路上的巨无霸)

当在半径为15米的弯道上行驶时，12米长的公共汽车的宽度为5.8米，而虚拟火车的宽度为3.83米。说白了，有一条赛道限制了赛车的赛道。汽车本身不会出轨，也不会有太大的内部车轮差异或类似的东西。

(2)两台机车的设计和大运量

另外，当公共汽车司机不得不在拐角处倒车时，他只能小心地倒车。然而，虚拟轨道列车采用与高速列车相同的双头设计，并且驾驶员可以将列车以相反的方向直接驱动至头部。

虚拟轨道列车单节车厢容量可达100人，按5节计算，每节列车可承载300-500人，有效解决了中等城市高峰时段骨干线路上普通公共汽车容量不足的问题。

3.无与伦比的成本优势

在与现代有轨电车相同的运输能力下，“智能轨道”只有通过简单的道路改造才能投入使用，整条线路的投资约为现代有轨电车的1/5。

(1)虚拟轨道简化了轨道铺设

与现代有轨电车相比，由于不需要铺设铁轨，只需要对现有的道路网络进行简单的改造，虚拟的铁路列车从启动规划到启动只需要一年的时间。

(2)充电黑技术简化电网敷设

目前，大多数有轨电车需要在空中建立电网来为有轨电车供电，这导致道路网络建设的成本和复杂性增加。为了使智能铁路列车的建造更容易，虚拟铁路列车使用超级电容器作为能量存储设备(也有锂电池、不同的制造商和稍微不同的能量存储设备)。这种设备充电速度快，能够满足客运系统高频发车的需要。第一站和最后一站需要充电，单次充电仅需10分钟，满载运行25公里，大大降低了电网建设成本。

就在一个月前，世界上第一条智能铁路运营线在四川宜宾正式开通，标志着由中国自主发起的一种新型城市轨道交通——智能铁路快速系统从测试到商业应用的过渡。

此外，由于其自身的高质量，智能铁路系统成功赢得了卡塔尔首都多哈的公共交通升级订单，并于2019年7月在多哈进行了高温测试，结果良好。它能适应45摄氏度以上的极端高温天气。我们将看到国内智能铁路列车在2022年多哈世界杯上大放异彩。

结论

世界上200多万人口的城市已经基本确立了公共交通的主导地位，特别是经济社会发达的特大城市和特大城市。他们需要依靠快速、大容量的轨道交通来有效解决交通拥堵和环境污染问题，支持城市发展，其中轨道交通客运量是公共交通客运量的主体。

虽然中国目前有大量的中等城市，人口约为200万至300万，但由于经济发展水平的原因，公共轨道交通系统的成本仍然是地方财政的巨大负担。虚拟轨道列车可以以极低的成本实现与有轨电车相同的运输能力。在后期道路权利立法进一步完善后，这是一个非常有益的选择。

最初的标题是:走在虚拟轨道上，但无人驾驶。中国是如此伟大的乘客艺术品！