圖1導(dǎo)軌掛件安裝后效果圖



 圖2簡單鋪軌方法示意圖

        軌道交通創(chuàng)想

        人們生活水平在提高，對于生活品質(zhì)的追求也在不斷進(jìn)步，擁有私家車已經(jīng)不再是遙不可及的夢想?？墒?，普及私家車后道路擁堵問題以及由此帶來的環(huán)境污染、能源短缺、負(fù)面心態(tài)等等一系列問題如何解決？
        隨著社會的進(jìn)步和城市的發(fā)展，四通八達(dá)的城市交通和路網(wǎng)成為現(xiàn)代文明城市的象征。但是，現(xiàn)在有許多城市的道路交通遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于社會發(fā)展的需要。以北京為例，北京的“堵”可謂人所共知，北京有時(shí)就像個(gè)“大停車場”，時(shí)時(shí)堵、日日堵。北京的交通狀況可以說是中國城市交通狀況的縮影。如何解決出行問題，讓許多專家傷透了腦筋。
        對此，何開浩設(shè)想出一種能夠最大限度減少車身重量和行車空間而行車速度又十分快捷的新型車，何開浩把它叫作“車輛導(dǎo)軌掛件”。它類似游樂園里的“過山車”。按照何開浩的設(shè)想，把它用作載人車輛，道路擁擠、環(huán)境污染等問題可迎刃而解。
        這種車長寬跟摩托車差不多，能搭載兩三個(gè)人，與其他車輛最大的不同在于車子底下多了兩對能夾住鐵軌的夾軌輪。夾軌輪夾住軌道時(shí)，車子通過電刷導(dǎo)入嵌在軌道旁邊電纜里的電作為動(dòng)力，沿著軌道高速行駛。夾軌輪松開時(shí)，電刷也同時(shí)收起，車子可以以腳踏或者通過自帶電瓶為動(dòng)力，類似于四個(gè)輪子的自行車。 

        由于車體很小，再加上它是電機(jī)驅(qū)動(dòng)（車輪就是電機(jī)），夾軌輪的松開或夾緊的操作也可以用線圈的電磁鐵來完成，所以傳動(dòng)裝置很少，整個(gè)車子的重量不大。這樣應(yīng)付各種情況就會象自行車一樣靈活方便，耗電量也極少。
車的設(shè)想有了，接下來就是路的問題，何開浩的這種車顯然對于行駛的道路有著自己的要求。那么，它行駛的路應(yīng)該是什么樣子呢？ 
        這種車的車體小、重量輕，而且又在軌道上行駛，并行的車輛相互靠得很近也不用擔(dān)心車子會相互擦撞。它行駛的車道非常窄，一條綠化隔離帶的寬度就差不多能建兩條車道；車子重量輕，要造高架也非常容易；車身低，建造多層高架也沒有問題。十字交叉路口要完全的立體交叉也并不困難，無需建立交橋，造個(gè)立交架就行。人行道下挖一條深溝，溝里埋下集裝箱大小的水泥管，就能建成“地鐵”。所以它可最大限度地節(jié)省道路空間，又不用燃料，不污染環(huán)境，耗電量也不大。
        但是在軌行駛，遇到岔路口怎么辦呢？何開浩想出了兩種辦法。一是在軌道上裝行程開關(guān)，另一種是在車子底下再增加一對夾軌輪。
        經(jīng)過仔細(xì)考慮，何開浩發(fā)現(xiàn)裝行程開關(guān)存在缺點(diǎn)：一個(gè)路口要保證來自各個(gè)方向的車子向各方向轉(zhuǎn)彎，就要裝很多這樣的行程開關(guān)和填充塞裝置。一條路有許多十字路口，需要這種裝置數(shù)不勝數(shù)，要檢查維護(hù)這么多的裝置很難保證萬無一失。
        何開浩苦思冥想，想出了另一種解決方法，即增加夾軌輪方法。在車子底下原有兩對夾軌輪的基礎(chǔ)上，再增加兩對夾軌輪，分別為位于前面的導(dǎo)向夾軌輪和位于后面的舵夾軌輪。這樣軌道上不裝填充塞，只留缺口，它有許多種實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎的方法，而且這些方法的可靠性要比裝行程開關(guān)的方法要好許多。
        如果這種車輛能夠推廣普及的話，怎樣才能最大限度地提高道路的利用率呢？何開浩將道路做了四級劃分：第一層，不上軌層；第二層，全立交層；第三層，直行車道層；第四層，城間車道層。

        不上軌層，就是車子在公路上像自行車一樣行駛。
        全立交層。這是最基本的一層，車道較為復(fù)雜一些，為完全立體交叉，圖為單車道的全立交層。這樣做雖然比紅燈停綠燈行的平面交叉快了許多，但是到了交叉口，各方向行駛的車輛還是有沖突的可能，所以，車到交叉口，速度不能太快，得先看后行。因此，交叉口還是要成為行車速度的瓶頸。
        眾所周知，車道上車輛行車速度越快，車道的通車能力就越高。要進(jìn)一步提高車道的通車能力，就得讓車子能在車道上高速行駛。所以何開浩又設(shè)想另一層功能的車道—直行車道層。它把每一條直行車道建成一個(gè)獨(dú)立的車道單元，不與其他車道直接連通，只有上軌引道和下軌引道。車輛在一層車道上一直以相對固定的較高速度行駛，直到到達(dá)目的地下軌。車輛要上這層軌道，就必須看準(zhǔn)在上軌引道與直行車道的交叉口后面足夠遠(yuǎn)的距離內(nèi)沒有行駛的車輛時(shí)，才能把車開上直行車道去。也就是說，直行車道上已經(jīng)在行駛的車輛有絕對的優(yōu)先權(quán)，總是以相對固定的速度行駛，而上軌引道上的車輛得先為它讓路。
        縱行的車輛要拐彎到橫向車道上行駛該怎么辦？那就必須先從縱行車道的下軌引道上下來，再到橫向車道的上軌引道上去。引道應(yīng)該足夠長，以容納可能產(chǎn)生的大量等待轉(zhuǎn)軌車輛。這樣做的目的是為了提高直行車道上的通車能力，行駛的車輛幾乎沒有速度的瓶頸，如果再利用現(xiàn)代信息技術(shù)，把車道上的行駛車輛情況反應(yīng)在上軌車道交叉口的屏幕上，合理調(diào)度車輛，車道的通車能力將會極大提高。這種車道是適合遠(yuǎn)距離行駛車輛的，如果城市道路像棋盤一樣縱橫交錯(cuò)的話，那么一個(gè)地方行車到任何地方去最多只需轉(zhuǎn)車道一兩次。一兩次的轉(zhuǎn)車道時(shí)間換來行駛的高速度，對遠(yuǎn)距離行駛的車輛來說，一定會節(jié)省好多時(shí)間。
        城間車道層。它跟直行車道層一樣，只是車道很長，一直延伸到另一個(gè)城市。出了城后，由于叉道口很少，車道上裝些車輛保護(hù)裝置，使車能以很高的速度安全行駛。當(dāng)城內(nèi)交通高峰時(shí)段，可以把它的城內(nèi)車道臨時(shí)當(dāng)作第三層的緩沖。
        這四層架構(gòu)只是功能上的四層，而不是高度上的四層。如可以把第一層建在地面上，第二層上高架，第三四層放在地下完全可以。而且四層架構(gòu)只是對主要干道的設(shè)想。一些小街小巷，車輛本來就不多，有條軌道就可以了，也不必去搞立體交叉。
        此外，也可以用這種車和交通模式去解決山區(qū)的交通問題。常言道：“若要富，先修路?！庇眠@種車，一條小徑就足夠鋪軌。借助卷揚(yáng)機(jī)的話，翻山越嶺就不成問題，可謂名副其實(shí)的“過山車”。
        何開浩認(rèn)為，這種交通模式不僅適用于城市公共交通，也可用于個(gè)人代步車輛，也可以使鐵路軌道改變?yōu)榱硗庖环N軌道形式。在目前還沒有基礎(chǔ)的情況下，可將其用在公交線路上，將大大提高公交車輛的運(yùn)輸能力。
        如果這一形式得到全面實(shí)施，那將是交通史上一次劃時(shí)代的革命。它能夠徹底改變現(xiàn)有道路交通的方式。而何開浩所設(shè)想這種一條鐵軌的道路的初衷，其實(shí)是為了讓道路上行駛的車輛不再喝油而讓它們用有線的電力驅(qū)動(dòng)。
        但是電從哪里來？

圖5 全立交（單車道）示意圖



圖6 直行車道層上下軌處示意圖

        電力何來

        “用一條鐵軌控制車輛行駛方向，從而使車輛能夠使用有線電力作動(dòng)力”的發(fā)明，只是何開浩發(fā)明組合的一部分。而另一部分，就是一種能夠大規(guī)模、低成本從太陽能中去獲取電能的方法，這就是“塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄準(zhǔn)裝置”，國家知識產(chǎn)權(quán)局已于2010年6月16日公布了這一專利（專利號：ZL 200910155646.6）。本刊2010年第8期曾介紹過這種裝置。
        從理論上講，人類所需要的能量全部來源于太陽能是完全夠用的。
        隨著光熱技術(shù)的逐漸成熟，太陽能光熱發(fā)電的發(fā)展前景將越來越廣闊。太陽能光熱發(fā)電的原理，采用“光—熱—電”的發(fā)電方式，成千上萬的定日鏡把太陽光反射到位于太陽塔頂?shù)奈鼰崞鞅砻妫纬?00度以上的高溫，再通過傳熱介質(zhì)產(chǎn)生500度以上的蒸汽，推動(dòng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電。太陽能光熱發(fā)電最大的優(yōu)勢就是清潔與低成本，規(guī)模越大成本越低，而成本最低的太陽能利用方式是塔式太陽能熱發(fā)電。
        塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)雖然經(jīng)歷了30年的發(fā)展，但在現(xiàn)實(shí)生活中卻仍然很少被應(yīng)用，主要是因?yàn)榉瓷涔饷闇?zhǔn)聚焦目標(biāo)太困難。由于聚光瞄準(zhǔn)技術(shù)一直沒有解決，使得這一極有意義的技術(shù)一直沒有很好地利用而造福人類。我國太陽能資源豐富，有條件發(fā)展大規(guī)模的太陽能熱發(fā)電。目前全世界僅有十幾個(gè)塔式熱發(fā)電試驗(yàn)示范電站，而我國在建的北京延慶太陽能高溫?zé)岚l(fā)電站鏡場將成為亞洲首座兆瓦級塔式太陽能高溫?zé)岚l(fā)電站。
        塔式太陽能熱電站建設(shè)中的核心技術(shù)問題就是如何使定日鏡精確地自動(dòng)跟蹤太陽轉(zhuǎn)動(dòng)，使輻射到其表面的太陽能量最大化。由于太陽東升西落，在地球上不同位置、不同時(shí)間太陽輻射的角度也不一樣，使用現(xiàn)有的空間幾何方法計(jì)算反射鏡角度的變化，數(shù)學(xué)模型復(fù)雜，技術(shù)要求也高，所在地區(qū)不同，計(jì)算后數(shù)據(jù)也不同，因此大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化有很大困難。
        何開浩的“塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄準(zhǔn)裝置”這一專利首次解決了聚光瞄準(zhǔn)技術(shù)難題，光線瞄準(zhǔn)非常準(zhǔn)確，成本低廉，將為大規(guī)模普及塔式太陽能熱發(fā)電鋪平道路，在我國太陽能熱發(fā)電技術(shù)研發(fā)上邁出了開創(chuàng)性的一步。
        何開浩塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄準(zhǔn)裝置，包括激光束發(fā)生器、取光投射機(jī)構(gòu)和投射驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。這個(gè)專利根據(jù)數(shù)學(xué)中作輔助線來解幾何題目的方法，將從各個(gè)定日鏡中心射向聚光塔目標(biāo)的激光束作為輔助線，來判斷經(jīng)定日鏡反射后的太陽光是否對準(zhǔn)目標(biāo)，對人們以極低成本超大規(guī)模利用太陽能有非常重要的意義。
        眾所周知，石油是不可再生能源，如果沒有石油了，今后的車輛以什么為動(dòng)力行駛呢？何開浩認(rèn)為最好的方法應(yīng)該是以有線電力為動(dòng)力。而電力可以從取之不盡用之不竭的太陽能中去獲取。何開浩說，這種方法一旦普及，那世界將從此再無能源問題。
        如果說“車同軌”的設(shè)想由于太過美好，現(xiàn)實(shí)存在的種種障礙讓我們尚看不到它實(shí)現(xiàn)的曙光的話，那么，“塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄準(zhǔn)裝置”，則是一個(gè)能夠改變我們低效率、高污染的能源使用方式，低碳、環(huán)保而又貼近生活的發(fā)明。