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第16章 科技与技术(3)

4.环境和可持续发展船舶事故溢油危害巨大,对突发性大面积溢油的防治措施成为各国研究的重点,是船舶防污染中发展最快、技术最先进的领域。为此,许多国家建立了溢油事故监视与报警系统,建立了港区定点和船舶、飞机巡回监视网络,并广泛应用测试雷达、红外线、紫外线扫描等遥感技术。

一旦事故发生,采用溢油应急计划,对海上和岸边的溢油进行治理。

主要措施有:溢油应急过驳,施放围油栏,喷洒抗溢油化学试剂,使用水面浮油回收船,使用各种溢油回收装置(或撇油器);激光点燃溢油;喷射高压水柱并喷洒油分散剂,冲刷受到污染的海岸,再用真空泵将油污水抽到油水分离器处理。国外交通科技你知几何?国外对交通科技的发展十分重视,许多国家都制定了相应的政策来帮助和指导科技的发展。

美国国家科学技术委员会(NSTC)下属的多式运输科学和技术研究开发组于1997年9月向美国联邦政府提交了一份交通科技战略发展报告。该战略计划是在分析美国交通运输发展的环境和现状、强势和弱点、机遇和威胁以及广泛征求各级运输部门和其他有关方面意见后制定的。

它对美国今后20年运输科技发展的战略规划提出了建议,观点具有权威性。美国运输部针对1997-2002年财政年度制定的总体发展计划,它不是专门的科技发展计划,但在该计划中阐述了在21世纪初美国运输部对交通科技的认识以及要采取的具体行动。同时也可以看到,美国交通运输的发展在经历了单纯依靠扩大交通基础设施规模来适应经济发展这一初级阶段之后,其实现运输发展和改善的重要途径已由依赖于基建投资转向科技开发和应用,特别是高新技术的开发和集成等。

如计划中在“提高运输机动性”总目标下所提出的“与工业一道扩大应用新的IT技术来改善国家运输系统的质量和功能(如驾驶引导系统,自动控制系统,智能道路技术)”,积极应用高新技术(如ITS、GPS、INTERNET、新材料和新设计)等对策,以及在“改善环境”总目标下所提出的“开发环保专项技术如替代燃料”等,都对科技在促进交通发展及社会经济发展方面的作用给予了高度重视,科技是美国未来交通发展的主要源泉和动力。

美国联邦公路管理局也曾制定了1996-2000年的科研计划。该计划制定的原则是:发展高新技术,改善道路运输性能。

其中心目标是:充分利用科学研究解决道路运输方面的技术难题,实现高效、安全的客货运输、保护环境、并继续维持美国在地面运输科研领域的全球领先地位。

该计划确定了5个重点科研领域,包括:道路安全研究(道路安全信息管理、驾驶员行为研究、步行者和自行车安全研究、道路安全交互式设计模型、先进的交通控制方法和设施、路侧设施安全性研究、驾驶员视觉增强研究)、机动车辆安全研究、智能运输系统、基础设施的评估和更新(以高性能材料、道路基础设施的建设和修复、路面和结构研究开发、检测和监测系统开发、车路联合设计、路面长期性能研究、基础设施的无损诊断技术等为主)规划、环境、政策研究。

此外,该计划还包含了技术推广,以促进科研成果的转化和应用,并注重技术输出和国际交流,通过技术输出和国际交流,充分吸收国外的新技术,并可通过向发展中国家输出新技术,抢占潜在的商业市场。

从这份报告可以看出,高新技术的研究、开发和应用是未来美国公路建设和发展的主线,这在安全技术、管理技术、规划设计技术和环境保护技术等各方面均得到了充分体现;而且,在促进本国交通发展的同时,着眼于占领国际市场。透视美国的运输政策和科研计划,可以看出这些政策和计划的制定基本上遵循从宏观需求的角度,以国家整体利益为出发点,从民众生活质量、经济和贸易发展、环境改善及国家安全的角度予以综合考虑,并对科技的作用给予高度重视。

在日益富裕和重视人性化的今天,重型车的乘坐舒适性已成为评价整车质量水平及市场竞争力的重要指标。

舒适性的基础在于底盘的悬架系统是否能保证行驶平顺,西欧重型车都已采用少片变截面钢板弹簧,或是部分装用空气弹簧悬架,保证了整车的行驶平顺与平稳。舒适性的另一主要方面,在于驾驶室结构的布置与设计。

西欧重型车的驾驶室都具有足够宽大的内部空间,密封、隔音、通风性能良好。通风均匀,调温迅速,附属设施齐全,音响、车载电话、饮料柜、储物柜、工具柜等一应俱全。

对于长途行驶的牵引车,则更装备有双层宽大卧铺,还有起居生活设施如微波炉、存衣柜、彩色电视,完全可与小轿车一比高低。由于驾驶室的密封隔音性能良好,驾驶室内的软内饰吸音效果良好,也由于发动机噪声与振动的显着降低,驾驶室内的噪声都能达到67~90dB的水平。西欧重型车的发动机,一般都有4~5档不同的功率,供用户对不同车型、不同使用条件而选用不同的功率。各厂家基本上都具有250、279、309、338及368kW(340、380、420、460及500hp)5种功率供用户选择,均能保证比功率达到8kW/t(10.6hp/t)以上,对长途高速行驶的牵引车则达到8.5kW/t(11.5hp/t)以上。从而能保证高速行驶的牵引车在列车总重量达到40t的前提下,仍能保持80km/h~90km/h的常用车速和125km/h左右的最高车速。在20世纪90年代,重型车具有自动换挡功能即属先进技术,而今天,西欧重型车都已具有巡航恒速自动控制(简称为巡航)功能。例如,当汽车处于70km/h或80km/h的车速时,驾驶员右手轻触巡航控制杆,汽车即可自动保持稳定的70km/h或80km/h的车速行驶,遇有道路微小坡度变化,电脑通过各测速、测温元件传送的信号,可在瞬间内快速计算,又立即发出指令,或增减供油量,或升降发动机转速,或调发动机的输出功率,以及自动变换挡位,从而保证等速行驶。

一旦驾驶员轻踩油门或刹车踏板以及拨动换挡手柄,巡航功能立即结束,转为人工操作程序。因此,在路况畅通的长距离行驶中,驾驶员几乎是无事可做,仅是注意前方路况,必要时踩下刹车踏板或转动方向盘而已。

客货运输有哪些新技术装备?

1.绿色动力保护人类赖以生存的自然环境,珍惜地球上的有限石油资源,是摆在人们面前的两大重要课题。传统燃油汽车在这两个问题上与人们的愿望正好背道而驰。未来的汽车应向环保、清洁的方向发展。电动汽车的出现正好顺应了这种形势。

汽车作为曾经推动人类文明向前跃进的现代社会大工业的产物,在给人类生活带来便捷舒适的同时,对自然环境的恶化也带来重大的影响。资料显示,当今世界汽车的保有量已超过6亿辆,每年向大气中排放2亿吨有害气体,占大气污染总量的60%以上,是公认的大气“头号杀手”。电动汽车在我国已有十几年较系统的发展历程,我国电动汽车研究投入的程度、规模,深受世界电动汽车研究发展趋势的影响,并已取得一定的进展。对于电动汽车,目前最重要的是蓄电池组问题。

由于目前蓄电池组储存的电力有限,电动车使用多块蓄电池,成本昂贵,使得电动车价格偏高,只能进行试验性运行。迄今为止,我国电动汽车研究的整体水平仍较低,特别是在关键技术上,如动力电池、高效轻量电机、先进能量管理系统等方面已落后世界先进水平;发达国家在整车能量管理、轻量车身等方面虽取得了进步,达到了较高水平,但总体而言,电动汽车在全球仍处于迅速发展时期,尚未真正过渡到产业化阶段,还有许多实际问题需要认真解决。电动汽车发展的关键技术是:

(1)整车技术轻质车身的材料和制造技术,高强度轻质车架,如复合材料、铝合金、金属蜂窝材料及其加工技术,新型电动车辆造型与结构的整体设计,CAD技术等。基于微电子的电动车智能化综合监控管理系统,对动力链的各环节进行管理,如电池管理,剩余电量显示,充放电控制,电控系统的监控等,涉及延长蓄电池的寿命,提高电能的利用效率和电动车的续驶里程等重要技术性能指标。

(2)新型电源技术电源是电动车开发的主要难点,也是各国投入最多的开发内容。目前为电动车开发的新型蓄电池有10多种,如氢-镍、钠-硫、锂-塑料、锂-铝、二硫化铁、锌-空气、锂离子、锌-氧化镍电池等。

(3)电机与电控电动机及其控制技术是电动车动力系统的核心。现代电动车的电控与20世纪40年代开发的电瓶叉车技术有本质的不同。现代电动车一般采用新型的高效、高可靠性的转动电机,交流异步与同步电机,开关磁阻电机及其微电子调速控制技术。21世纪将成为“电动汽车”的世界,研制高效电池是电动汽车的主攻方向。现阶段,可利用现有内燃机加上电动系统,成为混合动力电汽车。

2.车辆定位与导航系统GPS(GlobalPositionSystem)即全球定位系统是一个卫星导航系统,由美国国防部(DOD)投资建设,并免费向民间用户开放。它是一个真正实现了全球、全天候、连续、实时、以空中卫星为基础的高精度无线电导航定位系统。GPS系统包括3大部分:空间部分--GPS卫星星座;地面控制部分--地面监控系统;用户设备部分--GPS信号接收机。

(1)GPS卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座,记作(21+3)GPS星座。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内,轨道倾角为55°,各个轨道平面之间相距60°,即轨道的升交点赤经各相差60°。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差90°,同一轨道平面上的卫星比两边相邻轨道平面上的相应卫星超前30°。

(2)地面监控系统对于导航定位来说,GPS卫星是一动态已知点。卫星的位置是依据卫星发射的星历--描述卫星运动及其轨道的参数算得的。每颗GPS卫星所播发的星历,是由地面监控系统提供的。卫星上的各种设备是否正常工作,以及卫星是否一直沿着预定轨道运行,都要由地面设备进行监测和控制。地面监控系统另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准--GPS时间系统。这就需要地面站监测各颗卫星的时间,求出钟差。然后由地面注入站发给卫星,卫星再由导航电文发给用户设备。GPS工作卫星的地面监控系统包括1个主控站、3个注入站和5个监测站。

(3)GPS信号接收机GPS信号接收机的任务是:能够捕获到一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号,并跟踪这些卫星的运行,对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理,以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间,解译出GPS卫星所发送的导航电文,实时地计算出测站的三维位置,甚至三维速度和时间。GPS卫星发送的导航定位信号,是一种可供无数用户共享的信息资源。对于陆地、海洋和空间的广大用户,只要用户拥有能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备,即GPS信号接收机,可以在任何时候用GPS信号进行导航定位测量。在交通运输中,GPS导航系统与GIS电子地图、无线电通信网络及计算机车辆管理信息系统相结合,可以实现车辆跟踪和交通管理等许多功能。例如:

①车辆定位与跟踪。

②提供出行路线的规划和导航。规划出行路线是汽车导航系统的一项重要辅助功能,可由驾驶员确定起点和终点,由计算机软件按照要求自动设计最佳行驶路线,包括最快的路线、最简单的路线、通过高速公路路段次数最少的路线等;

③信息查询。为用户提供旅游景点、宾馆、医院等地的查询;

④话务指挥。监控服务中心可以监测区域内车辆的运行状况,对被监控车辆进行合理调度,与被跟踪目标通话,实行管理;

⑤紧急援助。通过GPS定位和监控服务系统可以对遇有险情或发生事故的车辆进行紧急援助,警察、消防、抢修、急救等车辆配备GPS设备则能更好地检测位置,有利于快速接收派遣服务。

3.汽车移动影院随着液晶显示屏和DVD的普及,近年来汽车业兴起了“移动影院”,作为一种新配置来提升汽车的档次。所谓“移动影院”,也就是在汽车里面安装一套类似“家庭影院”的娱乐设备,它的系统主要由液晶显示屏、含有DVD/VCD/CD播放功能的CD机、放大器、扬声器等组成。汽车“移动影院”既然有液晶显示屏,也就可以增添电脑操作功能,既然有电脑操作功能,也就可以增置上网功能,使汽车进入互联网世界。“移动影院”与互联网的共同设备是液晶显示屏。

目前先进的液晶显示屏采用LCD矩形彩色显示屏,安装在仪表板(中央控制板)上或者安装在车篷顶上。篷顶安装又称为吸顶式安装,这种吸顶式安装的显示屏平时折合在座面上,收看时将它翻开,十分方便。目前手机上网功能为汽车这样的移动物体上网创造了必要条件,加上汽车装配液晶显示屏及DVD,更为上网创造了物质条件。

不过现在的手机上网速度受到限制,以GSM手机无线上网为例,只能有9.6bit/s速率,不能满足传递需要。随着第三代高速无线网络系统(3G)的逐步应用,以无线形式上网方式的汽车互联网在可预见的将来将会迅速发展。“移动影院”给车上乘员带来现代娱乐方式,上网使车上乘员随时能获取资讯与外界保持密切联系。但是事物有利也有弊,在汽车上不管是“移动影院”或者上网,它都可能会分散驾车者注意力而发生危险。因此,如何减少或避免因新技术装置带来的行车不安全因素,是汽车业面临的大问题。

4.缓行器装配缓行器的大客车运行平稳,安全舒适,可以减少车辆的使用与维修费用,广泛应用在大客车与载重汽车上。常见的缓行器主要有液力缓行器和电涡流缓行器。一般地,装配机械变速箱的大客车多装配电涡流缓行器,也可装配液力缓行器;装配液力机械式自动变速器的大客车多装配液力缓行器,主要是考虑缓行器的冷却问题。电涡流缓行器一般与变速器装配在一起,也可装配在转动轴中间,其优点是使用寿命长,自身可以冷却,维修方便。电涡流缓行器由电控装置与机械装置两部分组成。

(1)电涡流缓行器的电控装置部分由电涡流缓行器指示器、驱动控制器、电涡流励磁线圈、车速信号传感器、制动压力信号传感器装置组成。

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