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交通运输产业的创新进展

发布人:zml  发布时间:2019年10月10日 14:50:58  浏览量:

交通运输产业的创新进展

交通运输是指使用特定的设备和工具,把货物或客人从一个地点运送到另一个地点。它是在不同地域范围内,以改变运送对象空间位置为目的而进行的区域位移。交通运输产业,就是专门从事交通运输经营管理的部门,它包括陆路运输业、水路运输业、航空运输业和管道运输业等。交通运输是影响经济活动的重要因素,它往往可以决定一个产业的区位选择。改进运输条件,降低运输费用,人们可以在较大地域范围内选择和开发利用资源,促使地区之间形成合理的劳动分工,促使生产走向专业化,可以大大提高生产效益。当前,世界各国都把改善交通运输条件,作为提高本国综合实力的一项基础性工作,每年投入大量资金,用于研究开发交通运输方面的前沿技术,致使这一产业成为高新技术密集的领域。

一、研制交通工具的新信息

(一)探索陆路运输工具的新成果

1.研发汽车方面的新进展。

⑴研制不同种类的新型汽车。推出单座概念车,用“透明塑料”制成概念车,设计出一款借助磁力的概念车。用3D虚拟立体空间影像技术设计新车,成功完成世界首款3D打印汽车Urbee 2。推出全新的Pino微型车,推出新型交通工具单轮智能代步车。推出大改款后的奔驰旗舰型号轿车;用碳纤维复合材料开发新型汽车。发明采用喷气式发动机推进的汽车,尝试用遗传算法软件设计更快的赛车,超音速汽车创陆上极速世界纪录。推出世界最快风力汽车,制造出破百年速度纪录的蒸汽汽车。发明既可行驶又可飞行的汽车,研制出已试飞成功的飞行汽车。

⑵开发节能环保汽车。研制出耗电量极低的氢能轿车,研制出使用氢燃料发动机的清洁汽车,研制出创低消耗世界纪录的氢燃料车,研制氢动力豪华汽车,研制出首辆废弃物是水的“绿色”氢能跑车,推出“只租不卖”的超级环保氢动力轿车。开发减少尾气排放的环保汽车,推出以压缩空气推动的环保汽车,推出新型低功率太阳能车,推出低能耗的三轮小型生态汽车,制成以蔬菜作车身巧克力当燃料的“生态赛车”。

⑶研制混合动力汽车。开发新一代超低油耗小型混合动力汽车,尝试把普通汽车翻新为电力混合车,批量生产混合动力汽车,研制出混合动力重型汽车,研制出全球首款纯乙醇燃料混合动力车,研制出可使用多种燃料的高性能汽车;开发下一代混合动力车和插电式混合动力车。

⑷开发电动汽车。研制出时速超百公里的干电池车,推出纯电动的运动型多用途汽车,推出有利于美容与养生的护肤电动车,制成共聚聚酯板轻型电动车,研制出插电式电动车,开发能够“在线”充电的电动汽车系统,开发电磁感应电动汽车,研发出带烧烤功能的电动车。研制新型电动汽车E3系列,研制可能成为主流车型的碳纤维电动汽车,用轻质先进复合材料通过3D打印制成的电动跑车。

2.研发火车方面的新进展。

⑴研制高速列车的新成果。中国大陆铁路分高速铁路快速铁路普通铁路。中国通过引进加创新,研制了CRH系列动车组,后来研制“复兴号”CR400中国标准动车组。2016年中国高铁运营里程超过2.2万公里,占全球高铁运营里程的65%。其他国家这方面的成果主要有:高速列车多次创造世界最高时速纪录,研制出时速再创新纪录的超导磁悬浮列车,准备研制无人驾驶磁悬浮列车。提出研发速度为飞机两倍的管道列车计划。美国超级高铁公司“超级环1号”的超音速高铁系统,通过了第二阶段的关键测试,之后,还将开展第三阶段测试,进一步提升运行速度,据悉,超级环系统的最高时速可达每小时1200公里。

⑵火车及铁路方面创新的其他新成果。开通世界上首列燃烧生物气体的列车,设计既能上公路也能跑铁轨的两用车,推出第四代城际高速列车。开发列车完全行使状态时的监控系统,研制出检测火车轮对状况的激光器,开发可防货运列车脱轨翻车的新技术。发明火柴盒大小的铁路微型探测仪,研制出铁轨磨损的自动检测装置。

(二)探索水路运输工具的新成果

1.研制船舶方面的新进展。

研制出波浪动力船,开发低燃料成本船舶,研制出高温超导全电动船,设计制造出第一艘太阳能渔船,研制出首艘多功能天然气运输船,制造出世界最大的集装箱船,建成同时具有消防船、科考船功能的新一代破冰船,世界第一艘多用途侧向破冰船建成下水,建造功率达11万千瓦的超级核动力破冰船。设计出新型海洋科学考察船。

研制出无人驾驶的扫雷潜水器,发明堪称水下飞机的新型潜水艇。研制攻击力强而更隐蔽的水泥潜艇,研制成深海无人潜水艇,部署世界上第一艘避雷达探测的隐形战舰。研制远洋航运的混合电力舰艇。研制出反海盗的机器人巡逻艇,推出新型反海盗舰船。

2.探索水路运输工具方面的其他新进展。

推出数字化游艇设计软件,开发出面向大型船外机的高效致动器。开发出商用船舶通信技术,研制出在潜艇中实现手机通信的技术。发明不再依赖全球卫星定位系统的航海新技术。开发出船舶润滑油自动监测系统,开发出成套的船舶节能新技术。加紧研发海底机器人,发明可让人像鱼一样在水里游的新呼吸器。

(三)探索航空运输工具的新成果

1.研制飞机方面的新进展。

⑴研制不同种类的新型飞机。世界最大客机空客A380首次试飞获得圆满成功,紧接着空客A380载客试飞取得成功,并正式投入商业运行;空客4.5倍音速飞机专利获批准,正在研究飞行速度超过5倍音速的高超音速飞机。用人工智能生产波音777X飞机,首架波音787“梦想”飞机下线。研制可折叠机翼的飞机,研制出世界上首架双发动机新客机,首架防劫客机进入地面测试,着手研制载人电动飞机。研制出世界首架“零排放”飞机,联手研制新型“静音飞机”。用锂聚合物电池供应能源的飞机飞上蓝天。发明水陆空三栖飞行器,研制具有前瞻性的气动布局新飞机。开发仅靠“无线网络”通信的飞机。设计出一种供单人飞行的电动隐形飞机,发明可垂直起飞的电动隐形飞机。正在研制一种可折叠碳纤维飞机,研发可折叠的新型未来派水上飞机,发布可以在火星飞行的第一架飞机。

⑵开发运输机与直升机。研发军民两用的重型运输机,成功研制新一代运输机,研发高负载货运的新型运输机,独特双机身运输机开始进行动力测试。欲造时速超五百公里的超高速直升机,研制成新型隐形直升机,发明可飞入室内火灾现场的微型救灾直升机。研制成首架可绕开障碍物的无人直升机。

⑶研制侦察机与无人机。发明能有效监察地球环境的超小型侦探飞机,研制蜜蜂大小的微型侦察机;利用3D打印技术制造无人机“水鸭”,研制时速可达45英里的3D打印无人机,用真菌制成首架可生物降解的无人机。研制出首架倾转旋翼型无人机,研制出可变身为水下潜艇的远程遥控无人机。传输无线数据的太阳能无人机首飞成功,成功试飞太阳能无人飞行器,欲用太阳能无人机传输5G网络,研制用来替代大气卫星的无人太阳能飞机。打造无人机智能交通管制系统。

⑷开发特殊类型的飞行器。将启动90分钟内从欧洲飞抵澳洲的航天班机项目。提出开发大载运量的飞碟型航空器计划,提出大力发展气球和飞艇等浮空器。造出首架能像水母在水中运动一样在空中盘旋和移动的人造飞行器。测得电磁战机弹射器的时速达到390公里。具有密封驾驶舱的碳纤维滑翔机打破世界滑翔高度纪录。

2.研发航空运输工具的其他新进展。

⑴开发用于制造飞机的零部件及新材料。致力于直升机发动机零件的3D打印研究,3D打印造出可点火运行的喷气发动机,用3D技术打印飞行器发动机的涡轮机和燃烧室。用纳米技术研制永不结冰的飞机机翼。希望飞机能够利用电动引擎取代如今传统的燃油引擎。批准波音公司787型“梦想”客机电池系统的改进设计方案,研制无人机新型激光充电系统。研制让直升机飞得更好的新材料,研制出可用于造喷气发动机和极超音速飞机上大型零件超强、耐高温陶瓷。

⑵研制航空运输工具出现的新设备和新技术。

用纳米技术制成让飞机与卫星“通话”的“超材料”天线,研发出新型飞机盲降导航仪,研制超精确航空导航系统。研制用于飞机机翼除霜的电加热装置,为商业飞行员开发增强现实设备。借鉴神经运行原理研制飞行器控制检测系统,开发出飞机铆接质量自动检测系统,研发新型预警机雷达性能测试系统,研制出可减少等待降低污染的飞机计划技术系统。研发有望取代昂贵飞机工程样机的新模型技术。探索减少喷气式飞机发动机噪音的新方法,发现可减少飞机排放和燃料费用的新技术。

二、研制汽车材料与配件的新信息

(一)研发汽车材料及相关技术的新成果

开发出特别适合造汽车的新型结构钢,研制出新型轻质高强度汽车钢板,发明能提高汽车安全性的智能钢铁材料,研制出用作大货车与卡车板材的无铬彩色铝板,开发出可制造汽车部件的超轻铝晶体,试验表明镁将成为未来车身材料。研制可把汽车废热转为电能的热电材料,发现能更好处理汽车尾气的沸石催化剂,研制遇光吸热按需放热的透明聚合物汽车前挡风玻璃,开发出能提高汽车旅途安全性的多芯玻璃光纤,推出挤出级汽车配线用热塑型塑胶,研制出一种车用新型高分子介电质,采用先进技术织造车用圆机针织面料。拓展未来汽车用的新型喷漆。同时,开发新型汽车涂层技术,推出自挤成型车用螺钉的新技术。开发把压缩天然气用作轻型汽车燃料的技术,用太阳光、二氧化碳和水生产汽车燃料的技术。

研发汽车材料一项重要成果,是发现记忆合金可以制成高性能汽车零部件。例如,俄罗斯罗斯托夫导弹兵研究所研制出一种记忆合金,能使汽车减震扭杆实现“自动疗伤”。这种用记忆合金制成的减震扭杆内部是中空的。需要加热复原时,可启动汽车发动机使冷却液升温,受热的冷却液会通过热传导使汽车悬架内预留的一些水升温,在水温略微超过记忆合金的“变态温度”后,将热水导入减震扭杆的中空管,便可使弯曲变形的扭杆逐渐恢复原状。

(二)研发汽车配件的新成果

1.开发汽车动力系统的新进展。

研制出首台直喷涡轮增压汽油发动机,双重增压发动机获年度最佳发动机奖,加速研发对置活塞对置汽缸发动机。研制出新型生物乙醇发动机,着手研制低排放量的环保型发动机,研制出全新的环保型汽车发动机。研制出最强悍的小排量节能发动机,制造出节油30%的新型汽车发动机。研制低污染的柴油发动机,研制达到“欧6”标准超低尾气排放的柴油发动机,开发高输出功率的新型柴油发动机。合作开发高档汽车的混合动力组件。开发电动汽车驱动系统,开发出不使用稀土的车用电动机。开发降低发动机部件间摩擦的技术,准备开发发动机等润滑油分布状况可视化技术。

2.开发车用零部件的新进展。

研制可抑制侧滑的无钉防滑轮胎,绿色环保高科技智能化轮胎,开发出世界首款芳香型轮胎,开发出轮胎检测新技术,开发汽车轮胎气压检测新技术。用冷轧成形新方法制造汽车轮毂组件轴承。研制供电动汽车使用的超级电池,开发出能自动报警的车用智能电池,量产环保汽车专用锂电池,研制用来支持远程电动汽车的锂空气电池,研制轻巧而高效的赛车用电池,开发具有统一安全标准和充电方式的汽车锂离子电池,开发出石墨负极材料的低成本车用锂离子电池,开发出电动汽车锂电池用石墨负极材料。研制可大大提高混合动力电动汽车的效率超级电容器,研制出用于电动汽车能源不含碳的全新超级电容。研制出车用三维凸轮可变阀门机构。用3D打印技术制造汽车模具和配件,发现报废车零部件大部分可再利用。

3.研制车用设备与造车仪器的新进展。

⑴开发汽车上用的配套设备。研发无线电动汽车充电装置,开发成功超快速电动汽车充电设备。开发燃料电池汽车专用的小型制氢装置。推出二氧化碳制冷剂的车载空调,研制成新型车载偏振相机,推出全新的车用蓝牙通讯模块。成功开发出可将振动转化为电能的汽车减震器,研制出能把车辆振动转换为电能的机械能采集装置,用纳米技术使汽车电池抛掉加热散热系统。制成能在一秒钟内测出驾驶员血液中酒精含量的安全检测系统。

⑵研制用于造车的精密检测仪器。开发出三维测量软件、新型红外传输对刀测头和测量计算机等三款汽车生产线精密检测仪器,为汽车制造企业生产工序的最终检验提供更高精准度、灵活性和可靠性的保障。

三、智能交通系统与交通设施的新信息

(一)开发智能交通系统的新成果

1.研制智能车的新进展。

声称电动汽车必须成为用信息为基础的智能汽车,推出人工智能“变形”电动车。研制可自动避免车祸的智能汽车,准备研制“仿生学”避撞汽车,研制用多重警示来防事故的“感官汽车”,开发能用手机短信招呼的自动控制公共汽车。研发可帮助盲人实现独立驾驶的盲人汽车,推出装有激光传感器的无人驾驶智能汽车,研制成功无人驾驶智能矿山自卸车。把人工智能应用于开发自动驾驶汽车,把普通车改装成可跑高速的无人驾驶车,设计制造能自动行驶的婴儿车。测试谷歌无人驾驶汽车,计划开发节能型智能汽车,发现无人驾驶汽车减排潜力巨大。

2.研制车用智能系统的新进展。

⑴安全防护方面的车用智能系统。开发出轿车智能安全防护系统,发明智能型汽车安全防护系统,研制出保障行车安全的汽车智能应急系统,研究可使相邻汽车随时保持信息联系的汽车间智能通信系统,开发出汽车夜间行驶智能系统,推出汽车紧急呼救的智能系统。研制出提高驾驶安全性的防瞌睡座椅,开发出防瞌睡驾驶手机软件,开发可捕捉司机疲劳预兆的传感器,研制出能预防疲劳驾驶的智能可穿戴安全带。

⑵提高行车安全性方面的车用智能系统。开发提高行车安全性的车载激光雷达,研发出新一代智能碰撞警示系统,研制避免冲撞的车载图像识别并行处理器,开发出可预防撞车的智能交通系统,研制公路事故快速反应智能系统。推出油门自抬防追尾的辅助系统,开发出世界首例追尾预警系统,开发出能有效防止追尾的智能刹车闪光灯。研制出能够识别零件运行状态的车载智能系统。开发出减少汽车尾气的“停车起步”智能系统。研制出能使汽车横向移动自动泊车的智能系统,开发出智能泊车辅助系统,开发出轿车的自动停车系统,研制出帮助司机停放汽车的“停车助手”。

⑶交通管理方面的智能系统。研制城市交通分析与模拟系统,用电流回路原理设计交通状况预测模型。研发城市汽车智能交通系统,开发出能“主动”疏导交通的智能交通系统。发明提高车位利用率的模拟软件。另外,美国IBM提出拟开发的新型智能停车系统,将结合自己的数据分析能力,与街道线路网络公司,在停车传感器和软件方面的创新技术,有望减少驾驶问题,优化城市的停车系统。研制可引导自动驾驶汽车的人工智能神经网络,研制用于无人驾驶汽车智能处理系统的芯片发光器,试验完善用于开发自动驾驶汽车技术的软件和硬件设施。发明电动公交车在运行中可快速充电的智能装置,开发可以有效降低充电成本的电动汽车智能快充系统,研制出30秒内自动给特斯拉车型充电的机器人。

(二)完善交通设施的新成果

1.开发交通疏导系统与导航系统。

发现黏菌具有建立高效运输网络的能力,声称让市民优化线路出行可以减少城市交通阻塞。通过地面与卫星组成的联合疏导系统,解决城市交通拥堵。开发出汽车3D导航系统,研发出高效率导航软件,新导航设备可将路况信息直接投影在汽车挡风玻璃上,开发出能用于移动设备的厘米级精度定位系统。

2.交通基础设施建设的重要新成果。

开发高速公路电动汽车无线充电系统,发明在高速路上通过轮胎给电动汽车充电的装置,开发出供电动汽车使用的太阳能充电站。美国建立全美第一座汽车加氢站。

成功研发世界首座可折叠式架桥。试制成世界首座能通火车的“超级万能”浮桥。建成当时世界最高的法国塔恩河谷米约大桥,建成打破世界最高纪录的中国湖北四渡河大桥,建成再破世界最高纪录的中国云贵北盘江大桥。建成连接旧金山和奥克兰的世界最长自锚式悬索桥,建成世界跨越海面最长的港珠澳大桥。

 ——摘自张琼妮与张明龙合著的《产业发展与创新研究》,中国社会科学出版社2019年6月版。