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出版《国外交通运输领域的创新进展》

发布人:  发布时间:2019年12月25日 17:47:10  浏览量:

 

 

 

10,知识产权出版社出版与张琼妮合著的《国外交通运输领域的创新进展》,32开本358页,44万字。责任编辑:王辉。本书以21世纪国外科技创新活动为基本背景,集中分析其在交通运输领域取得的新进展。本书由7章内容组成,分别分析了国外在陆上交通运输工具、水中交通运输工具、空中交通运输工具、航天器及发射工具、交通工具配套用品、交通技术及智能系统、运输设施与交通管理等领域的创新进展信息。

 

 

 

 

 

 

交通运输表现为人们通过开辟载送路线,制造和使用交通工具,有目的地实现人力和物力资源的空间位移。交通运输是影响资源配置和经济活动区位选择的重要因素。提高交通能力,改进运输条件,人们可以在较大地域范围内选择和开发利用资源,有利于推动地区之间形成发达的劳动分工,从而促使生产走向专业化,大大提高社会经济效益。当今,在现代科学技术的推动下,人们开辟出连接世界各地的公路、铁路、水路和航空等运输路线,研制出汽车、火车、轮船、潜艇、飞艇、飞机、火箭等交通工具,修建成网络化管理的车船和飞机停靠场地、站点房舍和仓库等交通运输设施,大大缩短了人员交往和物资交流的空间距离,给社会经济生活带来极大便利。梳理21世纪以来国外交通运输领域取得的创新成果,可以发现,具有以下主要特色:

(一)注重发展先进交通工具和基础设施

1.研发先进陆上交通工具的新信息

用十余款新技术装备量产的改款轿车,以多种时尚科技元素打造概念车,设计引领时尚风格的多功能车,尝试用遗传算法软件设计更快的赛车。利用光学伪装技术打造隐形汽车,开发能行驶又能飞行的汽车,能行驶又能潜水的汽车。研发首辆有特殊功能专门为盲人设计的汽车,以及行驶功能强大可穿越任何地形的“蜘蛛车”。推出制导系统类似巡航导弹的无人驾驶汽车,推出无人驾驶矿山自卸车,推出可在冰雪道路行驶的无人驾驶汽车。用3D虚拟立体空间影像技术设计新车,用3D打印技术制造电动跑车。推出第四代城际高速列车,研制出时速再创新纪录的超导磁悬浮列车,提出研制速度为飞机两倍的“管道列车”;另外,超音速高铁系统已完成关键测试。

2.研发先进水中交通工具的新信息

建造有纽约式中央公园的世界最大游轮。研制出反海盗的机器人巡逻艇,可用于打击贩毒和海盗的自动巡逻机器人快艇,配备最先进设备的新型反海盗舰船。首艘“斯巴达”无人驾驶水面艇进入海试,部署世界上第一艘避雷达探测的隐形战舰,有史以来最大的导弹驱逐舰进行海上试航。兼有消防船和科考船功能的新一代破冰船建成下水,世界第一艘多用途侧向破冰船建成下水,设计出竖式的新型海洋科学考察船,“塔拉”号科考帆船成为太平洋上流动的实验室,新型科考船在南极完成冰上实验。研发具有五大新技术的新一代潜艇,发明能在海里定点悬浮于一定空间的潜水器,研制出可由无人机变身而来的无人潜水艇。研制出无人驾驶的扫雷潜水器,研制出下潜到最深海底探秘的自控潜艇,推出可丈量南极海冰的水下潜水器。研制能承担探索或运送任务的水下机器人,用于探寻并传送南极水底信息的机器人;开展海底机器人采矿和运送试验,研制在无人之境采矿和运送的水下机器人。开发出可用于水下搜索和抢险救援的机器水母,以及仿“章鱼”的人造水下航行器。

3.研发先进航空交通工具的新信息

推出可连接全球任何两城市的“环球客机”,首架波音787“梦想”飞机下线,世界最大客机载客远程试飞取得成功,空客完成四维航迹空管技术试飞,空客宽体飞机圆满完成航路验证环球飞行。计划建造时速超500公里的超高速直升机,用玻璃纤维和非金属复合材料改造直升机旋翼叶片,独特双机身运输机开始进行动力测试,研发高负载货运的新型运输机。联合制造第五代战斗机,推出最新型F-15“无声鹰”轰炸机,发明可垂直起飞的隐形单座侦察机,实现“先进鹰眼”预警机再升级。研制出可改变机翼掠角的飞机,完成可变形机翼飞机的飞行测试。推出首架“人鱼海神”海上无人侦察机,用真菌制成首架可生物降解的无人侦察机,模仿鸟群飞行设计出具有协调配合功能的自控无人机,研制同时具有垂直与平行两种飞行功能的无人机。由超轻材料制成水陆空三栖飞行器,推出能滑雪可折叠的三栖飞行器。研发可折叠的新型未来派水上飞机,提出以空中飞艇为蓝本设计巨型水上飞机。研制离地3米平衡飞行的“飞碟”,提出开发大载运量的飞碟型航空器计划。发明能像“钢铁侠”那样飞行的飞行喷射包。研发可让无人机像蝙蝠般飞翔的新技术,发明有望让无人机实现“隔空充电”的新技术。研制出造飞机如同打印文稿的新技术,用3D技术打印飞行器发动机的涡轮机和燃烧室,大力研发直升机发动机零件的3D打印技术。

4.研发先进航天交通工具的新信息

着手研究两小时可飞遍全球的亚轨道军用飞行器计划,试验一小时环游地球的激光驱动亚轨道客机项目,准备启动90分钟内从欧洲飞抵澳洲的亚轨道航天班机项目。试飞民用亚轨道超音速客机概念机,成功试飞军用亚轨道飞行器概念机,亚轨道太空游飞船首次点火试飞,亚轨道太空游飞船完成超音速飞行测试。经过现代化改进的“联盟”号飞船发射升空,首艘重复使用的货运“龙”飞船成功升空。计划研制飞往月球的载人飞船,开发采用核动力的星际宇宙飞船,着手打造有望返回地球的下一代火星车,用自我修复纳米线晶体管研制微型星际飞船。发射成功首个绕地球运行的太阳帆,拟发射展开面积1200平方米的新型太阳帆。首架太空战斗机成功发射升空,研发可重复使用的空天飞机。着手试验太空航天器之间的激光电力传输系统。火箭离子发动机技术获得新突破,借助3D打印技术制造火箭发动机,用3D打印技术制造火箭发动机组件。

5.建设先进交通运输基础设施的新信息

建成世界最高的公路大桥米约大桥,开通最大跨海斜拉桥,建成抗多发地震的旧金山跨海湾大桥,成功研发世界首座可折叠式架桥,试制世界首座能通火车的“超级万能”浮桥。开发出新款“桥梁巡查机器人”,研制桥梁无线传感报警系统。发明可防止桥梁受盐侵蚀的硅烷涂层,创建破解桥梁摇晃之谜的数学模型。启用世界首个环保型运输码头岸上供电系统。开发出新型飞机盲降导航系统,建成超精确航空导航系统。开发出有利于航班安排的机场局部天气预报系统,研制出机场航班起降的预测程序,并运用大数据来减少与天气相关的航班延误。建成首个可自动报警的空中飞行防撞系统,研制出民用客机反导弹系统,开发新一代机载雷达安全预警接收系统。另外,还加强鸟儿撞上飞机的预防设施,探索减少飞机遭雷击风险的新系统。准备在月球上建立常设的自动化基地,以及自动航天器着陆基地,计划在月球轨道建造往返火星的太空港平台。开工建设世界首个太空旅游用航天港,批准塔顶可作飞行器平台的太空电梯专利。

(二)注重发展环保交通工具

1.推进陆上环保交通工具的研发

⑴研制电动车的新成果:用共聚聚酯板开发出轻型电动车,用碳纤维开发可能成为主流车型的电动汽车。推出由锂-聚合物电池提供电力的电动汽车,开发出由电瓶提供电力的运输集装箱电动平板车,发布首款由锂离子电池提供电力的全电动汽车。研制借助磁力或电磁感应驱动的电动汽车,具有不同功能的电动汽车,以及无人驾驶的电动汽车。开发出永不撞车的双轮电车,推出让低碳出行成为时尚的平衡电动车。国际电动汽车技术标准研究发展迅速,签署推动电动汽车研发和使用的协议,成立电动汽车高性能电池的研究中心。

⑵研制氢能汽车的新成果:推出首辆采用氢燃料电池的军用机动车,与政府签署合约开发氢燃料电池动力汽车,旧金山等一些大城市正式运行氢动力大巴。研制出以气态氢为燃料的电池车,耗电量极低的氢能轿车。开发出首辆废弃物是水的“绿色” 氢能跑车,推出首辆氢动力豪华汽车,突破氢燃料电池汽车行驶的里程记录。建起第一座使用加氢泵的汽车加氢站,并规划建造更多的汽车加氢站。

⑶研制生物质能汽车的新成果:推出使用乙醇燃料的概念车,推出首款用可再生柴油体现森林工业产品的概念车,推出百分之百以植物柴油为燃料的出租汽车,推出首款纯乙醇燃料混合动力车,推出以蔬菜作车身巧克力当燃料的“生态赛车”。

⑷研制陆上环保交通工具的其他新成果:发明可用太阳能和风能发电的卡车,推出能耗极低的太阳能车。设计完成全风力推动的汽车,推出世界最快的风力汽车,研制成以压缩空气推动的汽车。推出首列太阳能动力列车,开通首列燃烧生物气体的列车。研制出以沼气为燃料的燃料电池摩托车,设计由风能和太阳能提供动力的摩托车。制成完全依赖太阳能驱动的自行车。

2.推进水中环保交通工具的研发

设计出一种实现零污染的概念船;打造出第一艘太阳能渔船,下水可横跨大西洋的最大太阳能动力船。研制由波浪提供动力的船舶,以及不需能耗依靠水面张力驱动的微型船。研制出电力驱动的豪华大游艇,研制以海水热量为动力的环保型潜水器。

3.推进空中环保交通工具的研发

研制新一代低噪声超音速商务客机,开发机身机翼融为一体的“静音飞机”,研发让飞机飞行更安静的减少噪音新技术。首架天然气合成燃料客机试飞成功,推出零排放超音速客机的概念机,启动下一代高效环保飞机的研究计划。单座电动飞机实现首次载人飞行,双座电动试验飞机首飞成功。开展太阳能飞机洲际飞行活动,太阳能飞机打破单飞时长世界纪录。首架氢电池动力双座飞机试飞成功,研制出首架乙醇动力单座飞机,首次试飞使用植物油燃料飞机,以及使用藻类植物作燃料的飞机。研制出以液态氢或氢燃料电池产生动力的无人机,开发出太阳能无人飞行器,以及用充电电池为动力的环保型无人机,还制成用于追踪污染物的无人机。

4.推进环保交通工具配套用品的研发

⑴研制环保发动机的新成果:推出在北极圈低温测试成功的环保柴油机,研制柴油与氢混合物为燃料的环保发动机,研制达到“欧6”标准超低尾气排放的柴油发动机。推出利用氢和氧把化学能转变为电能的发动机,研制使用氢燃料的汽车发动机。开发以压缩空气为动力的汽车发动机,新型生物乙醇汽车发动机,以及用金属粉末替代石化燃料驱动的发动机。研制以空气中氢气为燃料的超音速冲压火箭发动机,以液氧与液氢为燃料火箭发动机重启试验获得成功,首次完成采用生态环保液体燃料的爆震火箭发动机测试。

⑵研制车船用环保燃料的新成果:以农林废弃物研发车船用生物燃料,从油棕渣滓、瓜子油、麻风树种子、葵花籽油,甚至生活垃圾有机废物中提炼出车用生物燃料。发现芥蓝籽油是替代航空燃油的最佳可再生植物燃油,并利用桉叶油制造出环保航空燃油。

⑶研制环保交通工具配套用品的其他新成果:发明让汽车废气变油变水的“绿盒”装置,推出二氧化碳制冷剂的车载环保空调。研制储能容量大、制造成本低、充电速度快和安全性能高的车用锂离子电池,开发高性能的锂空气电池和锂硫电池。开发车船用氢燃料电池,以及电动车专用光伏电池系统。大力发展智能化和绿色环保汽车轮胎,利用热气体爆破方法回收利用废弃轮胎,开发出回收利用废弃轮胎的“生态热解”法。研制雨滴能自动滑走的车窗挡风玻璃,开发出自洁不反光纳米结构的车窗挡风玻璃。发明具有自我修复功能的汽车油漆,开发用于汽车等产品的自我修复涂料系统,开发出能延长汽车配件寿命的自我修复塑料,开发宇宙飞船外壳自愈的聚合物基复合材料。

(三)注重发展节能交通工具

1.推进节能交通工具的研发

设计出全新的低油耗Pino微型汽车,研制出装有特殊发动机的超级节能汽车,开发出低能耗三轮小型汽车。研制出节油效果明显的混合动力重型车辆,尝试把普通汽车翻新为节省燃料的混合动力车,着手批量生产节能型混合动力汽车,开发出1升汽油可行使60公里以上的新一代节能汽车。开发泊车发电的“动力路板”节能技术。开发出全塑料机身的节能客机,研制具有前瞻性的气动布局节能飞机,设计可大幅度节省燃料的D8新概念客机,研制节能环保型商业运输的概念机,加快推进节能的“全球高效运输飞行样机计划”,研发高负载货运的新型节能运输机;制成可伸缩机翼的节能型无人机。

2.推进节能发动机的研发

推出首台直喷涡轮增压汽油发动机,发明机械与涡轮双重增压发动机,制成超高压共轨喷射汽油发动机。推出更强大更节能的新型6缸发动机,发明高效节能型的混合动力发动机。制成最强悍的小排量节能发动机,开发对置活塞对置汽缸的节能发动机研制可大幅提升燃油效率的节能引擎,开发可减少汽车发动机油耗的软件。推出紧凑型高效率节能柴油发动机。制成大幅度提高发动机燃效的电磁阀门。

3.推进交通工具节能技术的研发

开发出以钢水直接轧制车用板材的节能技术,利用钢板制造整轧车轮的节能方法,以及制造汽车轮毂组件轴承的冷轧成形节能方法。研制可把汽车废热转为电能的热电材料,开发可将振动转化为电能的汽车减震器,研制可收集车辆振动能量的再生减震器。开发出成套的船舶节能新技术,设计出可节省一半燃料的船舶推进器。研究发现一项可减少飞机燃料的新技术:使用微型空气动力喷射器,促使空气向飞机两侧流动,以支持并推动机翼,这样能大大减小飞行中的阻力,可节省20%的飞机燃料。

(四)注重提高交通运输的安全性

1.加强运输安全智能系统研究的新进展

⑴研制车辆安全智能设备的新成果:找到稳定性更好的安全车用气囊填充材料,发现可制造更安全汽车气囊的弹性人造纤维,推出智能安全气囊释放传感系统,研发带气囊的汽车后座安全带。发明智能型汽车安全防护系统,制成主动式智能安全防护系统。推出可减少事故的近程雷达车用传感器,研制出新型“智能夜视系统”,开发提高行车安全性的车载激光雷达,研制避免冲撞的车载图像识别并行处理器,建立保障行车安全的汽车智能应急系统。发明能有效防止追尾的智能刹车闪光灯,推出油门自抬防追尾的辅助系统,开发出首例追尾预警系统。研发出新一代智能碰撞警示系统,拟研制“仿生学”智能系统的避撞汽车。

⑵研制司机安全智能系统的新成果:发明防止司机打瞌睡的提醒系统,制成防止司机打瞌睡的警报器,开发出提高驾驶安全性的防瞌睡座椅,研制出防瞌睡驾驶的手机软件。开发出防止司机注意力不集中的智能监视系统,研制出追踪司机视线以避免事故的监察系统。发明能预防疲劳驾驶的智能可穿戴安全带,开发可捕捉司机疲劳预兆的传感器。研制让司机不怕雨雪路的智能车前大灯,发明让司机后视无盲点的“微妙曲面镜”。

⑶研制用车安全智能系统的新成果:开发出轿车自动泊车的智能系统,特别是能使汽车横向移动自动泊车的智能系统;研制出帮助司机停放汽车的“停车助手”,以及智能泊车辅助系统。开发出车辆自动识别系统,研制出能够识别零件运行状态的车载智能系统。建立可让无人驾驶汽车学会“看路”的分段网络智能系统,开发出能限制和修正汽车速度的智能系统。

2.提高交通工具安全性研究的新进展

研究发现黄色外形出租车更安全。要求电动汽车必须设计成以信息为基础的智能汽车,以提高车辆的舒适与安全性能。着力探索提高驾车安全性的智能汽车,如研制用多重警示来防事故的智能“感官汽车”,拟用尖端技术研究不会相撞的智能汽车,设计可通过自动分析道路状况和车流量而避免车祸的智能汽车,并公布加速开发更安全和更智能汽车的计划。设计出可有效保障乘客安全的喷气式飞机,首架防劫客机进入地面测试。

3.确保交通工具安全的配套产品及技术研究新进展

发明防止汽车侧翻的电子稳定器,研制出汽车夜间行驶的电子控制系统,开发出车载偏振相机预警器。制成具有统一安全标准和充电方式的汽车锂离子电池,并通过模块化设计开发更安全环保的车用锂离子电池。研制可抑制侧滑的无钉防滑轮胎,研制出能准确测量自身气压或可感知自身损坏的轮胎,开发提高轮胎安全性的聚合物材料。发明能提高汽车安全性的智能钢材,研制出能提高汽车旅途安全性的多芯玻璃光纤材料,开发可使汽车减震扭杆“自动疗伤”的记忆合金。开发可防货运列车脱轨翻车的新技术,研制出能增强飞机外壳材料强度的新技术。

4.加强交通工具安全监控研究的新进展

发明用无线电波强制停车安全检查的技术,研制出全天候车辆智能追踪系统,发明可检测汽车损伤的传感器装置,推出卡车是否超载的动态监测系统,提出客车强制安装后视监察摄像头。制成驾车司机激光酒精检测仪,开发出高灵敏度的车载酒精检测系统。发明火柴盒大小的铁路安全微型探测仪,研制出更精确的火车新型测重系统,发明检测火车轮对状况的激光器。发明能预测飞机复合材料安全状态的新技术,研制出飞机铆接质量自动检测系统,开发宇宙飞船人工智能控制系统。启用机场护照自动识别的安检系统。