超级高铁:没那么快!
本周马特·布劳尔是回来描述他所做的分析轨迹的工作吗Hyperloop提议.这是一个键的输入Hyperloop 万博1manbetxSimulink模型我们正在建设。
马特的结论令人惊讶:
从地理限制和骑手舒适度的角度来看,760英里每小时的峰值速度不是问题。需要仔细考虑的是经过旧金山郊区的时速300英里的路段。
超级高铁要去哪里?
正如在以前的一篇博文在美国,我们已经开始实现超级高铁概念的Simulink万博1manbetx模型。要运行这些模型,一个核心信息是轨迹。我们要知道超级高铁要去哪里,速度是多少。我分析了这个提案,得出了这个信息,我发现了一些有趣的东西。从地理限制和骑手舒适度的角度来看,760英里每小时的峰值速度不是问题。需要仔细考虑的是经过旧金山郊区的时速300英里的路段。
潜在的超级高铁路线,包括图像从而且谷歌地球
提案中提出的基本想法是尽可能地遵循现有的公路。为了将乘客体验到的横向加速度限制在0.5g以内,需要“在高速公路急转弯时出现轻微偏差”。我记得大一物理课上讲过,曲线的向心加速度与速度的平方成正比。这意味着将速度从76英里增加到760英里每小时实际上是g力的100x乘以。
在可用的土地上以平均600英里每小时的速度穿越加利福尼亚州而不让乘客感到恶心,这真的可能吗?还是说,合理的轨道需要更宽的环线,阻碍公民的后院?我将MATLAB的技术计算能力用于回答这些问题。
路由的技术计算
因为这是一个Simulink博客,所以我就不详细介绍了,下面是我所遵循步骤的概述:万博1manbetx
- 首先,我用谷歌地球获取加州I-5和I-580高速公路沿线的经纬度点。在得到方向后,保存一个数据KML文件。
- 我用了read_kml提交从MATLAB中央文件交换导入MATLAB中的数据。
- 可以使用这样的函数wmsfind,wmsupdate而且wmsread从映射的工具箱为路线及周边地区添加地形资料。然而,我只将此信息用于绘图。对于第一项研究,推导出的路线只是二维的。
- 这给了我一组沿着高速公路的离散点,我根据Hyperloop文档将期望的速度与它们关联起来。
- 从这些目标点,我用适合函数来自曲线拟合工具箱.
- 使用这个平滑的轨迹,我写了一个简单的脚本来计算和绘制沿着这个轨迹的横向加速度。
- 对于超过0.5g的部分轨迹,我调整了一些目标点,使横向加速度低于0.5g,同时尽可能接近原始路线。
最后,我得到了如下的结果:
派生Hyperloop路线的速度和加速度(使用映射的工具箱)
你可以看到旅行时间非常接近广告上的35分钟。虽然它看起来很有动感,但加速还是在合理范围内。
为了达到这些效果,超级高铁需要偏离现有的高速公路多少?
红线显示目标公路。黄色部分显示的是衍生的超级高铁线路的部分,与平均高速公路线路的偏差超过50米。在347英里的旅程中,黄色的“非公路”部分占了113英里。
为了深入回顾,我写了轨迹回KML使用kmlwriteline从映射工具箱。现在可以在谷歌Earth中查看派生路线了。
I-5沿线未见重大问题(使用谷歌地球)
红色的线是平均高速公路路线。这里,黄线显示了完整的衍生Hyperloop路线。仔细看了一下细节,这条路线似乎很合理,直到湾区外的I-580公路。
当I-580向西转弯,开始穿过旧金山郊区时,很难继续行驶在路上。这是一张特别粗糙的曲线快照:
沿着I-580改道以避免过度重力(使用谷歌地球)
下图为上述曲线周围区域的路线数据。
尽管存在上述问题,但最终结论是相当积极的。看起来,这条线路的前295英里可以在27分钟内完成,不会对乘客造成过多压力,也不会侵犯私人财产。在旧金山湾区“着陆”的时间可能比最初宣传的要长一些,但在这一点上,这似乎是吹毛求疵。进一步的调查当然是有必要的。那么,让我们运行那些Simulink模型万博1manbetx吧!
现在轮到你了
你怎么看?超级高铁的方向正确吗?
鉴于伊隆麝香声明超级高铁应该是开放的设计理念,你是否有兴趣用马特的轨迹开始填入我们的超级高铁模型架构?
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