Laget. Håkon Larsen Eckholdt kommer fra Skien og studerer Kybernetikk og robotikk 2.

Transkript

1

2 Laget Håkon Larsen Eckholdt kommer fra Skien og studerer Kybernetikk og robotikk 2. år. På fritiden liker han å utfordre seg selv ved blant annet dronebygging og prosjekter som sprenger egne grenser. Eksempel på slike prosjekter er «S6 til Verdensrommet» og «Stratos til Stratosfæren». Eivind Meyer kommer fra Bergen og studerer Kybernetikk og Robotikk 2. år. På fritiden liker han å utfordre kreativiteten sin ved å lage spill og simuleringer. Han har blant annet laget «Ball Invasion» som gjorde det bra i «Bacon Game Jam», en spillutviklings-konkurranse på nett. Anders Haver Vagle kommer fra Stavanger og studerer Kybernetikk og robotikk 2. år. Han bidrar med sin evne til å stille kritiske spørsmål, samtidig som han kommer med spennende idéer som får hele laget til å tenke i nye baner. Før han kom til NTNU var han grensejeger i forsvaret. Halvor Kvernes Meen kommer fra Skien og studerer Datateknologi 1. år. På fritiden liker han å designe alt fra nettsider til å programmere spill. Før han kom til NTNU var han teknisk assistent i forsvaret. Gjennom erfaring innen programmering og studie vil han kunne bidra med brukergrensesnitt og generelt gode idéer. Synne Eilertsen kommer fra Finnsnes og studerer Bygg- og miljøteknikk 1. år. Med kunnskap innen både bygg og anlegg, og vei og transport, kan hun komme med nyskapende idéer og bidra med faglig styrke innen områdene. 1

3 Fremtidens Fortid er et lag bestående av studenter med ulike erfaringer når det kommer til livet generelt, men også faglig. Noen har mer faglig erfaring enn andre som kan hjelpe oppgaven med å være realistisk, mens andre kan ha gode idéer som skaper inspirasjon og innovasjon. Erfaring fra tidligere prosjekter og lignende gjør at vi har gode forutsetninger for å samarbeide. Ikke alle medlemmene i gruppen kjenner hverandre fra før, men alle kjenner noen. Dette bidrar igjen til at vi tør å kommer med idéer, samtidig som vi tenker ulikt. Våre ulike styrker øker lagets sjanse til godt samarbeid på en god måte, og denne lagsammensetningen er robust ovenfor alle utfordringer denne og andre oppgaver bringer med seg. 2

4 Inngress Fremtiden bringer store utfordringer. Vi har valgt å se på én av disse. Hvordan kan Midtfjordkompleksets interne persontransport fungere i 2050? 3

5 Løsning Kriteriene for oppgaven er som følger: Vi estimerer beboere i Midtfjordkomplekset. Dette er 20% av forventet befolkning i Trondheim om 50 år 1. I tillegg skal all trafikk foregå ved hjelp av kollektiv transport, og skader fra trafikk skal være redusert til null. Transportsystemet må også forventes å være effektivt og komfortabelt. Det er videre naturlig å anta at byplanleggingen er på en slik måte at de ulike kuplene har ulike funksjoner. Det er derfor en fornuftig antagelse at trafikken mellom bestemte kupler til bestemte tider er vesentlig større enn trafikken mellom andre. Eksempelvis trafikk mellom studentboliger og universitet ved skolestart og slutt. Basert på at dette er en by av og for innovasjon kan det godt tenkes at det vil ligne på «Silicon Valley», altså at demografien er ung og høyt utdannet 2. Vi spesifiserer oppgaven ved å gå ut i fra at heis er det mest gunstige alternativet for å bestige høyder, slik det er i dag. Det er raskt uten å gå utover plass. En kanal rett opp vil være mer plassbesparende enn andre transportmidler som for eksempel benytter seg av skinner i diagonal. Løsningen vi presenterer er derfor et system for å frakte folk raskest og mest effektivt; både med tanke på miljø, sikkerhet og tid på nivået som tilsvarer «bakkenivå» (nivå 0, havnivået). Derfra vil man ta heis som vanlig opp eller ned avhengig av hvor man skal. Løsningen i planet vil bestå av tre ulike transportmidler som opererer på tre ulike nivåer. De ulike nivåene har forskjellige funksjoner og rutiner. Felles for dem alle er at de vil bevege seg langs skinner som henger over gangstiene/parkene på nivå 0, og at de alle er autonome og kommuniserer med de andre cellene. Skinnene vil henge så høyt at de ikke utgjør noen fare for beboerne. Vi kan se for oss at laveste «celle» vil ha sitt laveste punkt 4.5 meter over bakken. Mellom nivåene trengs rundt 3 meter, så den øverste skinnen vil være 4 Figur 1: Eksempel på celler

6 minst 13.5 meter over bakken. Det er selvsagt mulig å legge skinnene ved siden av hverandre istedenfor i høyden, og dette vil være gunstig flere steder, f.eks. ved på- og avstigning i større, åpne områder. Ved smalere strekninger vil sjenansen kunne reduseres ved at skinnene er plassert over og under hverandre. Det er også mulig å ha spor som går enda høyere for ytterligere å redusere sjenanse. Ved på- og avstigning vil cellene kjøre av selve fraktskinnen. Dette er for å unngå trafikk når cellen stopper. Figur 2: Skinnen deler seg for holdeplass Autonome celler er selve kjernen i transportsystemet. Fordelen med at cellene er autonome er mange. Skader vil reduseres til null. Siden alle cellene vil være knyttet sammen i et nettverk vil de til en hver tid vite hvor alle andre celler er og hvor de skal. Med denne informasjonen kan de kalkulere ideell hastighet og rute med stor nøyaktighet for å unngå kø. De vil ikke nødvendigvis alltid velge ruten og farten som er raskest for seg selv, men den som skaper best flyt for alle cellene som et felleskap. Dersom en celle skal ut fra «holdeplassen», vil cellene som skal passere denne senke farten i god tid så man unngår brå akselerasjon. En annen fordel er at alle avgjørelser skjer umiddelbart og uten menneskets reaksjonstid og behandlingstid. Cellene kan derfor kjøre mye nærmere hverandre enn man i dag gjør med biler. Det kan til og med tenkes at de i enkelte tilfeller vil berøre hverandre for å redusere luftmotstand til et absolutt minimum. Eneste måten for personskader i et slikt system vil være produksjonsfeil (i enten hardware eller software), dårlig vedlikehold eller sabotasje. I alle disse tilfellene (utenom ekstremt dårlig programmering i selve systemet, noe vi må kunne se bort fra) vil cellene informere hverandre om feilen og enten bremse samtidig, eller om mulig unngå strekningen med feil. Cellene vil komme i tre varianter som opererer på hver sitt skinnenivå. De største cellene vil operere på den laveste skinnen. Disse vil ha kapasitet til å frakte veldig mange på likt. Som vi antok tidligere vil det til bestemte tider være oppsatte ruter mellom ulike kupler med økt transportbehov. De største cellene vil avlaste disse strekkene ved å gå til faste tider der man 5

7 vet det er stort behov. Man kan f.eks. se for seg at to av kuplene alltid vil ha stor trafikk mellom hverandre i tidsrommet 8:00 til 8:30 grunnet fast pendling til jobb. De mellomste cellene vil ha plass til 20 personer og kjøre dit det er behov utover de store cellene. For eksempel kan man se for seg at det 8:20 er mange som vil på butikken i en kuppel, men som ikke i dette klokkeslettet har en stor celle tilgjengelig. Det må være over et bestemt antall som skal fra et sted til ett annet før disse cellene tar turen, men de kan planlegge smarte ruter som gjør at mange effektivt kommer frem. De minste cellene har tre funksjoner: 1. Samle opp de som ikke ses på som gunstige å ta med for de mellomste eller største cellene. Dette kan være hvis en person forsover seg til jobb og står alene på busstoppet 9: Viktige personer vil kunne bruke disse som et alternativ når de forflytter seg rundt. Det kan være raskere og ønsket av sikkerhetsvaktene til vedkommende. 3. Til nødtransport. Det kan for eksempel være dersom noen har skadet seg og må fraktes raskt fra A til B. I slike tilfeller kan alle andre celler på skinnen gå til holdeplasser og slippe den prioriterte kapselen frem med høy hastighet. Dette kunne også blitt benyttet av politi etc. Maglev-prinsippet vil bli brukt på disse skinnene og togene for å oppnå rask transport, lav støy og lite vibrasjoner. Med magnetisk levitasjon kan man oppnå både fremdrift og «løft» (som holder cellen en gitt avstand fra skinnen for å redusere friksjon) ved å tilføre strøm til elektromagneter. For at magnetisk levitasjon skal kunne være mulig trengs det avanserte styringssystemer for magnetene, slik at cellene og skinnenes respektive magneter alltid ligger med en gitt avstand fra hverandre. Ved strømbrudd eller lignende vil cellene falle ned på skinnen og henge der. Trygt, men ubevegelig. Dette kunne vi løst ved å anvende en alternativ strømkilde, som ville tatt sømløst over dersom et strømbrudd skulle skje. Strømmen ville ikke trengt å vare lenger enn til at cellene var på en stasjon. Brukergrensesnittet til systemet vil være enkelt å bruke. Man skal enkelt kunne sjekke når neste avgang til stedet du ønsker går. Det kan gjøres på to måter, enten via APP/PC (eller 2050 sin variant av sådan), eller via skjermer på stasjonene. 6

8 Figur 2: Eksempel på APP APP en skal fungere slik at man oppgir hvor man skal til og fra. I 2050 er det naturlig å gå utfra at GPS tjenester etc. er stabile nok til at «fra»-posten er redundant, men vi har den med her som et eksempel. Når du har oppgitt data om reisen søker man avganger. Man vil da få opp når Celle Type 1 kommer. Dette er cellen som går mellom aktive kuler, og det kan være veldig lenge til den kommer neste gang. Derfor har man en knapp «passer ikke Celle T1?». Da vil man få opp nærmeste alternativ. Disse vil oppdatere seg i sanntid ettersom ulike celler passerer og får nye oppdrag. Når man finner en som går til den tiden man ønsker bestiller man denne. Man vet ikke om man får en Celle Type 2 eller 3 før den kommer, det avgjøres av systemet ettersom hva som er mest lønnsomt. Det kan være aktuelt å innføre gebyr på alle celler som ikke er Celle T1, for å få folk til å benytte seg av denne hvis det lønner seg. Skal man same vei som CT1 og CT1 har ruter på tiden du har spesifisert vil det være umulig å bestille en av de andre cellene. Liknende system vil være plassert på alle stasjoner. Man skriver hvor man skal, så kommer de ulike mulighetene opp. Her vil det også være nød-knapper. Trykker man på denne vil det komme en Celle type 3, og skinnen til denne typen vil bli klarert frem til sykehus. 3 Eksempel på stasjon med skjerm 7

9 Konklusjon Vi mener den beste måten å frakte mennesker på i midthavsfjordkomplekset vil være ved å bruke heiser til å navigere i høyden mens man bruker «celler» for å komme fra en kule til en annen, eller fra ett bygg til et annet i samme kule om avstandene er store. Disse Cellene mener vi burde komme i 3 typer, som alle har sine egne nettverk av linjer, og sine egne oppgaver. Planen er at disse skal benytte seg av magnetisk levitasjon for å komme seg støyfritt, miljøvennlig og sikkert fra A til B. Det bør også være APPer eller lignende tillater sanntidssporing av alternative tider enn det Celle T1 tilbyr. 8

10 Kilder Linker: [1] - [2] - sammenlignet med Figurer: Grafikk og figurer til prosjektet er laget av lagets medlemmer. Bildet av Midthavfjordkomplekset er hentet fra oppgavevideoen. Kongsberg gruppen sin logo er hentet fra deres nettsted: 9