FANTASTIC 0100 YOUR EXTREME 2015
1. Lagsammensetning Fantastic 0100 består av de fire sivilingeniørstudentene Martin, Marius, Tobias og Thomas. Selv om medlemmene av teamet går på ganske like studieprogram, utfyller de hverandre vha. annen erfaring. Tobias er kreativ, og engasjerer seg for grafisk design. Marius har tidligere studert maskinteknikk og bidrar på det mekaniske. Martin er den kritiske røsten på laget. Thomas er den rutinerte masterstudenten som bidrar med all sin erfaring. 2. Ingress Vårt autonome transportsystem, basert på utskiftbare kuber, revolusjonerer fremtidens bystruktur. 3. En problemavgrensning Vi har valgt å løse problemet med autonom transport inne i Midtfjordskomplekset. Nærmere bestemt ønsker vi å lage et system som tillater rask og autonom transport av mennesker og/eller eiendom innad i komplekset. Energibehovet antas dekket, og vi tar utgangspunkt i at transport mellom Midtfjordskomplekset og fastlandet eller andre komplekser er løst. Vår løsningen kan imidlertid ekspanderes ut av komplekset, men dette stiller betraktelig høyere krav til infrastruktur, og holdes derfor utenfor denne oppgaven. 4. Hvorfor trengs vår løsning? Transport er i dag relativt raskt, hvis man ser bort i fra køer og andre trafikkproblemer. Derimot er ikke transport effektiv bruk av tid. Transport ved bruk av bil, motorsykkel eller sykkel krever sjåførens fulle oppmerksomhet på veien. Kollektiv transport via tog eller buss tillater lett form for jobbing, lesing og lignende, men mer omfattende arbeid er lite praktisk. Løsningen vår tillater en plasseffektiv og praktisk form for transport av alt fra enkeltpersoner og grupper av personer, til utstyr og eiendom. Systemet revolusjonerer også måten man jobber sammen på, da man enkelt kan arrangere møter på et blunk.
5. Vår løsning Vår løsning består av et rammeverk der rom med fast størrelse, vi kaller de noder, fritt og autonomt kan flyttes rundt i tre dimensjoner og sammenkobles til større rom. Hver boenhet har altså ikke en fast plass i Midtfjordskomplekset, men er fri til å flyttes rundt etter behovet til de som bor der. 5.1 Rammeverket Innmaten i bygningen består av et avansert rammeverk. Rammeverket holder nodene på plass og tillater bevegelse i x-, y- og z-retning. For å gjøre dette mulig beveger alle kapslene seg på magnetiske skinner, og har mulighet til å bevege seg horisontalt og heise seg vertikalt ved bruk av magnetisk levitasjon (maglev) for å nå destinasjonen. Dette henter teknologi fra maglev-tog som er i bruk blant annet i Shanghai i dag. Slik teknologi vil gjøre forflytning meget stille og hindre problemer knyttet til støy. For at beboere skal kunne innrede nodene slik de ønsker, vil rammeverket ha funksjonalitet for å kunne rotere noder i det horisontale planet. Rotasjon av noder skjer på spesielle områder tilknyttet rammeverket.
5.2 Noder I vår løsning er noder kubiske rom med fast størrelse. Nodene kan fritt flyttes rundt i rammeverket, styrt av et kontrollsystem. Det finnes mange typer noder;; kjøkken, bad, kontor, verksted, butikk osv. En node kan inneholde hva som helst og flere noder kan kobles sammen til en større enhet. Hvis to personer for eksempel ønsker å ha møte, kan to kontornoder kobles sammen til et møterom. Hver innbygger har en privat node hvor han eller hun kan oppbevare sine personlige eiendeler. Dersom beboeren har behov for fasiliteter, kobles noden som brukeren befinner seg i, til en node som inneholder ønskede fasiliteter. Om man ønsker å flytte nodene sine til en annen del av landet, eller til et kompleks lenger unna, kan de automatisk transporteres ved hjelp av autonome tog, biler, båter, ubåter, fly, droner, eller andre fartøy med fraktemuligheter. Dette gjør det mulig å på et tidspunkt bo i Midtfjordskomplekset i Trondheim, og på kort tid ha flyttet både seg selv og sine eiendeler til Oslo, Berlin, Paris eller hvilket som helst annet sted hvor det også finnes et noderammeverk. 5.3 Hvordan virker systemet? Systemet er helt autonomt. Det innhenter store mengder informasjon for å finne optimale ruter, plasseringer av noder og transporttider. For brukeren sin del er det to hovedmetoder for å be om fasiliteter. Den ene måten er å bruke en kalenderapplikasjon. Når systemet får beskjed om at en innbygger trenger en gitt fasilitet til et gitt tidspunkt, vil systemet sørge for at den kommer frem i tide. Den andre metoden er at brukeren ikke bestiller noden på forhånd, men gir beskjed om ønsket node ved behov. Slik levering vil naturligvis ikke være umiddelbar, men et avansert, intelligent kontrollsystem vil sørge for rask og pålitelig transport også ved ikke planlagte behov.
6. Hvordan kommer vi oss hit? Nodesystemet setter en rekke krav til teknologi som må være på plass før konseptet er realiserbart. Spesielt gjelder dette følgende: Kunstig intelligens Maglev Materialteknologi 6.1 Kunstig intelligens For at Nodesystemet skal klare å håndtere forespørsler om transport raskt og effektivt, må det være intelligent. Det må ha oversikt over nodene i sanntid, både planlagt og foregående transport, for å kunne planlegge en effektiv og sikker rute. Dette kan for eksempel gjøres ved hjelp av et prioriteringssystem, som rangerer nodene ut ifra reisetid, ærend og andre faktorer. Krysningspunkter og andre steder hvor flaskehalser kan oppstå, overvåkes og inkluderes i planlegging av ruten. I tillegg må kontrollsystemet kunne håndtere eventuelle konflikter som kan forårsakes av bugs, menneskelig svikt og andre uforutsette hendelser. 6.2 Maglev Magnetisk levitasjon er i dag i bruk i tog. Der brukes teknologien både for å løfte togsettene opp fra skinnene, og for å gi de fart framover. For vårt system kreves det derimot at kubene fritt kan bevege seg i tre dimensjoner, noe som betyr at maglev-systemet også må kunne løfte kubene høyt i vertikalretning. Dette gir krav om et intrikat rammeverkdesign utstyrt med kraftige, pålitelige magneter. 6.3 Materialteknologi Komplekset vil stille strenge krav til materialer. Rammeverket må være stivt og tåle de store belastningene det vil utsettes for ved vanlig bruk. Det må naturligvis også være dimensjonert for å tåle eventuelle ulykker og andre hendelser som kan forårsake overbelastning. Ettersom mange mennesker vil bo tett inntil hverandre i komplekset, vil lydisolering mellom enhetene være viktig. Magnetisk levitasjon bidrar til betraktelig redusert støy i forhold til for eksempel tannhjul eller trinser med vaiere.
7. Markedspotensiale, økonomi, konklusjon 7.1 Markedspotensiale Nodesystemet vil bli en viktig inntektskilde for den norske stat etter at konseptet er bevist fungerende i Midtfjordskomplekset. Frigjøringen av ressurser og oppmerksomhet som ikke lenger må brukes på selve transportaktiviteten vil være svært attraktiv for de fleste utviklede byer. I tillegg vil byer som har implementert Node 3 være veldig plasseffektive, da behovet for veier innad i byen vil senkes betraktelig. 7.2 Økonomi Implementering av Nodesystemet krever en komplett restrukturering og ombygging av bygget det skal brukes i, og er derfor mest hensiktsmessig å bruke i nye bygg. Systemet er aktuelt for nybygging av fremtidsrettede byer lignende Midtfjordskomplekset, nye kontorlokaler, hoteller og andre store bygg. 7.3 Konklusjon Node 3 er en unik mulighet til å møte utfordringene Norge kommer til å stå ovenfor i 2015. Med Node 3 -systemet kan en i de store byene få en god plass og ressursutnyttelse og en effektivisering av transport. Produktiviteten vil øke betraktelig, da man med Node 3 kan jobbe som vanlig samtidig som man transporteres til ønskelig destinasjon. Og økt produktivitet gir bedre forutsetninger for å løse videre utfordringer, selv om transport ikke lenger vil være en av dem.