The Levitation Pod Personal Magnetic Levitation Module System Made by: Tollef Jørgensen Marcus Kolberg Kjetil Bru Loland Magnus Becher Eirik Monteagle Browne 1
Innhold Ingress... 3 The team... 3 Problemavgrensning... 4 Løsning... 5 Modulen... 5 Rushtid... 6 Bestilling av modul... 6 Fremdrift... 7 Utforming... 7 Kommunikasjonssentral... 8 Realiserbarhet... 8 Konklusjon... 9 2
Ingress Vi ønsker å utvikle et modulbasert transportsystem som legger til rette for både kollektiv og individuell reise. The team Teamet består av fem medlemmer fra Revolve NTNU. Tre av medlemmene kommer fra Maskin, én fra Global Manufacturing Management og én fra datateknologi. Magnus Becher Går 4 klasse GMM, men tar fag ved Produktutvikling og Produksjon, Produktutvikling og materialer. Bachelor i Maskiningeniør fra HiST. Han var med på Revolve i 2015 team som racerkjører og ingeniør og er også med i 2016 Revolve teamet. Han har erfaring fra å jobbe mot ambisiøse mål med korte tidsfrister. Behøver Red Bull for å fungere normalt. Kjetil Bru Loland Kjetil går i femte klasse ved Produktutvikling og produksjon, institutt for Produktutvikling og materialer. Hans utdannelse innenfor innovasjon og tidlig-faseutvikling har bidratt stort til resultatet for Anti-Nerds. Som medlem av Revolve NTNU har han gode samarbeidsegenskaper på det tverrfaglige plan, noe som hjelper gruppa i å nå sine mål. Tollef Jørgensen Tollef går 1. klasse datateknologi. Han har gått ett år på Elektronisk Systemdesign og Innovasjon. Han er også blitt tatt opp i Revolve team 2016 og står der for utvikling av analyse-programvare til bilen, hvor mye av dette baseres på telemetri. Marcus Kolberg Marcus går i tredje året ved produktutvikling og produksjon, og er ansvarlig for produksjon og testing i Revolve. Han har også mye erfaring med, og interesse for, CAD og rendering. Eirik Monteagle Browne Eirik går femte året ved Produktutvikling og produksjon. Oppgjennom årene har han med vilje tatt fag der det kreves gruppearbeid for å komme frem til gode løsninger på krevende problemstillinger. 3
Han har også kompetanse innen konseptutvikling og innovative prosesser, noe som forhåpentligvis kommer til å komme godt med under oppgaveløsningen. Teamet er relativt spesialisert, med tre medlemmer som allerede har en bachelorgrad innen maskinkonstruksjon. En oppgave som denne vil gjerne omhandle utviklingen av ny teknologi, og der stiller gruppen sterkt. De tre fra maskin stiller med bred kompetanse innen konseptutvikling og produksjon, mens Tollef fra Datateknologi kan stille med kompetanse på mer datarelaterte prosjekter. Dette, kombinert med Magnus bakgrunn fra GMM og prosjektstyring, gjør oss til en uslåelig kombinasjon. Problemavgrensning Problemet vi har valgt å ta for oss er menneskers behov for transport. Folk har forskjellige ærend mange ulike steder og velger derfor å bruke bilen, ettersom at kollektivsystemet ofte er lite effektivt og lite pålitelig. Vi ser da for oss å utvikle et system som både legger til rette for menneskers individuelle behov for å reise der de ønsker, samtidig som man legger til rette for at man kan reise kollektivt. 4
Løsning Løsningen på problemet kommer til å være et modulbasert kollektivsystem der hver modul kan frakte én eller flere personer. Dette systemet kommer til å brukes for å frakte innbyggere fra, til og rundt i Midtfjordskomplekset. For å redusere kø og luftmotstand, vil vogner som skal i samme retning kunne koble seg sammen med hverandre. Modulene vil kunne koble seg fra resten modulkollektivet og ta en egen avkjørsel dersom en modul skal et annet sted enn resten. Modulene skal være autonome og styres vha. avanserte datasystemer. Modulen På siden av modulen vil det være en inngangsdør for enkel av- og påstigning, mens det bakerst i modulen vil være plass til bagasje. Setene vil være plassert forrest i kabinen, slik at man kan titte ut av vinduet mens man reiser. I det du setter deg ned vil du få relevant informasjon om turen og ankomststedet på displayet foran deg, samt annen informasjon som hentes fra din personlige enhet (f. eks smarttelefon). Dashbordet har også kamera og mikrofon for kommunikasjonsmuligheter med andre moduler og kommunikasjonssentralen. 5
Rushtid Et av problemene med dagens biler, er at det ved kø tar lang tid fra bilen lengst frem begynner å kjøre til den bakerst begynner å kjøre. Dette er fordi ikke alle bilene starter å akselerere samtidig. Dette problemet vil vi unngå med vår løsning, ettersom bilene henger sammen i lange kjeder. Dette vil gi økt kapasitet på reisenettet og håndtere rushtid effektivt. Bildet viser en illustrasjon av Midtfjordkomplekset. Hver ball symboliserer boenheter og den flate diskosen samler veiene inn og ut av hver ball til hovedveien mellom Trondheim by og Midtfjordkomplekset. Moduler som skal samme vei samles til kollektivkjeder i diskosen. Bestilling av modul Man bestiller en modul ved hjelp av sin personlige enhet (f. eks. smarttelefon). Da får modulen informasjon om hvem du er, hvor du er, hvor du skal og når tid du skal reise. Når man da har satt seg inn i modulen, får man opp informasjon om reiserute, dagens vær, aktuelle nyheter, dagens plan etc., alt hva man har lagt inn i systemet og hva systemet har lært om deg. 6
Fremdrift Fremdrift vil skje ved hjelp av magnetisk levitasjon. Lignende teknologi er allerede på god vei, og vi regner med at teknologien er mye bedre utviklet innen 2050. Over er en illustrasjon av magnetisk levitasjon som ble brukt på toget Transrapid (https://en.wikipedia.org/wiki/transrapid), som ble fullført i 1987. Det vi ser for oss med Levitation Pod er at veibanen den kjører på består av et magnetisk materiale, noe som vil føre til en energieffektiv fremgangsmetode. Utforming Ettersom at hele systemet er autonomt og styres av AI, vil det ikke kunne skje ulykker. Ettersom at modulene ikke vil kollidere, trenger de ingen videre styrke heller. Modulene vil derfor kunne bli bygget av organiske komposittmaterialer som vil sikre en bærekraftig fremtid når 7
modulene blir byttet ut med nye og oppdaterte versjoner. De lette modulene vil gi lite støy og bidra til energieffektivitet. Av- og påstigning vil skje ved at det er flere sidespor der folk kan stoppe, slik at trafikkflyten ikke stopper opp. Etter at man har trådt ut av modulen vil den bli sendt videre slik at andre kan bruke den. For å få tak i en ny, vil man måtte bestille en ny via smarttelefon (eller tilsvarende enhet om 35 år), som beskrevet tidligere. Kommunikasjonssentral Et system med titusenvis av moduler vil være umulig for et menneske å holde styr over. Det vil være nødvendig å ha en hovedsentral hvor modulenes oppførsel blir styrt, data blir lagret, og muligheten for oversikt over status til enhver modul og de sammensatte modulene. Et slikt styresystem vil ikke direkte kontrollere modulenes atferd (dette skal gjøres av bilenes integrerte intelligente datasystemer), men heller fokusere på oversikt og statistikk. Realiserbarhet Mellom 2015 og 2050 antar vi at det har skjedd en stor utvikling av energisektoren. Midtfjord er selvforsynt på energi og dette nyter transportløsningen godt av. Vårt individuelle transportsystem vil være energieffektivt. Mye av teknologien finnes allerede i 2015 og baserer seg på ideen om SkyTran. Konseptet om magnetisk levitasjon i SkyTran er testet av NASA i California med svært lovende resultater. Problemene omkring teknologien er fokusert rundt energieffektivitet. Fusjonsreaktorer og superledere i romtemperatur vil være nødvendig for at dette skal være så energieffektivt som overhodet mulig. Forskere, takket være fokuset og investeringer gjort mot forskning i perioden 2015-2050, har funnet løsningen på dette. Teknologier som allerede finnes: Magnetisk Levitasjon (https://en.wikipedia.org/wiki/maglev) AI Telemetri (kommunikasjon) Docking-mulighet Kommunikasjon mellom kapsler Smart bestilling av kapsel (smarttelefoner) 8
Konklusjon Vi mener det er naivt å tro at alle kommer til å reise med kollektivtransport om 35 år. Samfunnet vil mest sannsynlig fortsette å være preget av at folk skal i forskjellige retninger, og vi mener da det er bedre å sørge for at folk kan reise individuelt hvis de f. eks skal ut en tur sent på kvelden, men også tilrettelegge for at man kan reise kollektivt når reisenettet er mer belastet. Man vil på denne måten slippe at store tunge kollektivløsninger kjører rundt med få passasjerer. Modulene, som på mange måter fungerer som bysykkelløsningene vi har i dag, vil også sørge for at man til enhver tid har en modul tilgjengelig. Det vil da være enkelt å komme seg rundt omkring, samme hvilken time på dagen det skulle være. 9