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科技模块5——交通

一、概览

  考虑到我们世界的选址以及生活、外交等方面的需求,我们的交通类型是多样的。系统建设完成后,无需过多的物资投入进行维护,故暂且不进行讨论。经过科学计算,可得交通方面的总能耗为 3872.2MWh/a

二、陆上交通

  主要分布在岛内,有环形的道路交通(4.2km)、跨湾的轨道交通(2.7km)以及前往岛心(设有地下停车场)的三条道路交通(0.8+0.55+0.5=1.85km)。

  轨道交通采用磁悬浮技术。跨湾的轨道交通每 50m 有一个 1m×1m×20m 的支柱,即有 40 个支柱,一共占 2700×4×3+40×20=33200 立方。轨道交通的运行时间为 1110 分钟,环形轨道交通的运行周期为 10 分钟,载客量为 128 人,跨湾的轨道交通的运行周期为 5 分钟,由同一列车完成,按一公里耗一度电计算,总能耗为 (5.4×222)×365.25=437861.7kWh/a

  前往岛心的道路交通采用宽车道与宽人行道,宽度为 14m(车道每侧两条 2×2×3=12m,绿化带 2m),高度记为 2m,总占 1850×14×2=51800 个立方,而环岛的道路交通则为观光车道,宽度为 6m,总占 4200×6×2=50400 个立方。在道路上行驶的是电驱动公共汽车,同时配备有道路照明措施(通过阳光传感器智能控制,同时合理利用其接收到的太阳能和风能进行发电,每 50m设置一个路灯)。地下有雨水收集,污水处理等模块。埋深 1m,且在道路两侧设置排水口,总占 (1850+4200)×2=12100 个立方。公共汽车的运行时间为 1110min,载客量为 64 人,每 10 分钟发一辆车(一辆车同时承担往返的任务),设其每公里耗 1.2 度电,则总能耗为 0.185×(3.7+8.4)×111×365.25=90754.95kWh/a。经计算,路灯数量为 242 个,每个路灯功率为 0.15kW,平均工作时长为 12h/day,总能耗为 0.15×242×12×365.25=159102.9kWh/a   综上,道路交通占 147500 个立方,能耗为 597MWh/a

三、水上交通

  对于想要前往岛外区域的人群而言,需要利用轮船通勤,需要设立港口(岛内岛外各 1 个),配备 3 艘轮船用于运货,每艘轮船可载重 128 吨货物。每个港口需要占据 3500 个立方(需要容纳这三艘船,每艘轮船需要占据 512 个立方),可得水上交通共占 3500×2=7000 个立方。水上交通运行周期为 90min(需要卸货、休整),其中运货时间为 30min,即每 30min 发一艘船,平均工作时长为 1050min/day,假设货船的运行功率是 200kW,则年能耗为 100×35×365.25=1278375kWh/a,即 1278.4MWh/a

四、空路交通

  对于想要与外界交流的人来说,需要利用空路交通。因此,我们需要一个机场,配备 11 组往返的航班。一架飞机载客 128 人,假设平均每个人占据 4 个立方,则一架飞机需要占据 512 个立方,所有飞机共用一个跑道,跑道宽 30m,长 2.2km,高度设为 1m。因此理论上机场需要占据 122320 个立方(按照飞机本身所占立方数的十倍计算)。经过后期外交,我们最终只配备了一组与 OASIS 的航班,计划一年飞 73 个来回,每个来回的行程约为 3281km,根据波音747-400F的数据,运载 105t 的货物的等效能耗为 18747kWh,即能耗为 18.747×73=1368.531MWh/a

五、物流与巡航

  为了保证这 2048 人生活的安全与便捷,外部需要配备无人机进行监督以及送货,而内部需要送货机器人。内部空间可以不计算(留给生活区计算)。计划建造物流中心以及警察局(占地不在此处计算)来完成,配备32 架巡逻无人机和 128 架送货无人机,均采用 flycart30 型号。由于无人机是各个机构内部的工具,故不需要单独计算空间。巡逻无人机工作 12 小时,换电等间歇 12 小时;送货无人机工作 11 小时,换电等间歇 13 小时,但我们保证不会有区域被空置。由于充电时长大于续航时长,我们需要多电池储备来解决其续航问题。这一款无人机的运行功率为 0.9kW,则年能耗为(12×32+11×128)×0.96×365.25=628346.88KWh/a,即 628.3MWh/a

六、展望

  未来,在交通方面,将会更加智能化与自动化,无人驾驶技术将普及至陆上、水上、空路交通的方方面面,更多地节省人力。同时,也将实现居民按需出行的需求,减少空驶以及等待时间,使能源利用效率更加高效。

2024-10-13 16:58:03
葫芦兄弟

2 条评论 (登录以进行评论)

梦阳

在现实中,起飞一架载人百人级的飞机,姑且算一条飞机跑道30m宽,两千米长,以一立方米为最小单位,则已经占据了六万立方米,加上塔楼等,应该占据很大体积,那机场体积是怎么算的呢

Alarm5854

不好意思,这一点我确实没考虑周全。我当时只计算了飞机的体积,然后再乘了10倍,以为这样就已经足够了。现在可能的解决办法就是这些飞机共用一个跑道,然后重新计算立方数。(还好当时预留了不少立方)