تبلیغات
زندگی آنلاین - مطالب ابر قطارهای Maglev
 
زندگی آنلاین
نگاهی نو به زندگی دیجیتالی
درباره وبلاگ


هرکسی که دوست داشت در این وبلاگ نویسندگی کنه،شرایط خودش را در فرم تماس با ما اعلام کنه و همچنین ایمیل تون رو قرار بدید تا باهاتون تماس بگیریم.

مدیر وبلاگ : Mohammad Chehregani
نویسندگان
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :

علی حسینی

اشاره:
تقریباً یک دهه است که شانگهای‌، یکی از نام‌آشناترین شهرهای چین، به یکی از پیشرفته‌ترین سیستم‌های حمل‌ونقل دنیا، یعنی قطارهای رانش مغناطیسی یا Maglev مجهز شده‌است. چندی پیش قطار شهری شانگهای که با حداکثر سرعت عملیاتی 431 کیلومتر درساعت یکی از سریع‌ترین قطارهای دنیا محسوب می‌شود، به نسل جدیدسیستم‌های ارتباطی یعنی LTE تجهیز شد تا به‌این ترتیب، کاربران بتوانند هنگام حرکت قطار نیز از ارتباط صوتی و دیتای تقریباً پایداری برخوردار شوند.

تقریباً یک دهه است که شانگهای‌، یکی از نام‌آشناترین شهرهای چین،  به یکی از پیشرفته‌ترین سیستم‌های حمل‌ونقل دنیا، یعنی قطارهای رانش مغناطیسی یا Maglev مجهز شده‌است. چندی پیش قطار شهری شانگهای که با حداکثر سرعت عملیاتی 431 کیلومتر درساعت یکی از سریع‌ترین قطارهای دنیا محسوب می‌شود، به نسل جدیدسیستم‌های ارتباطی یعنی LTE تجهیز شد تا به‌این ترتیب، کاربران بتوانند هنگام حرکت قطار نیز از ارتباط صوتی و دیتای تقریباً پایداری برخوردار شوند.

SMT
سال‌ها است که سیستم‌های حمل‌ونقل ریلی دنیا از فناوری‌های مختلفی برای جابه‌جایی ترن‌های خود استفاده می‌کنند. اما استفاده از رانش مغناطیسی یا Magnetic Levitation راهبردی است که تا پیش از راه‌اندازی این قطارها در شانگهای در سطح تجاری و گسترده مورد استفاده قرار نگرفته بود. در این ترن‌ها (موسوم به Maglev که نامشان از ترکیب دو واژه Magnetic و Levitation به وجود آمده)یک میدان مغناطیسی و به تبع آن اندک فاصله‌ای بین ریل‌ (اگر بتوان آن‌را ریل تلقی کرد) و سطح زیرین ترن ایجاد می‌شود و به‌دلیل عدم وجود تماس بین دو سطح مذکور و درنتیجه حل مشکل اصطکاک ترن می‌تواند به سرعت‌های بسیار بیشتری دست یابد.  دولت چین ساخت این خطوط را در مارس 2001 آغاز کرد و حرکت آزمایشی این قطار که SMT (سرنامShanghai Maglev Train) نام دارد در 31 دسامبر 2002 انجام شد. SMT نخستین ترن Maglev در جهان بود که در سطح تجاری به بهره‌برداری می‌رسید. در سال 2003 یک ترن پنج‌واگنی SMT طی یک حرکت آزمایشی توانست به سرعت 501 کیلومتر در ساعت دست یابد. گفتنی است این ترن ‌عنوان سریع‌ترین قطار Maglev جهان را که به صورت عملیاتی به بهره‌برداری رسیده بود‌ به نام خود کرد.

http://shabakeh-mag.com/Data%5CGallery%5C2010%5C11%5Cshang1_s.jpg

شكل1 -  مسافت 31 کیلومتری مبدأ تا مقصد را تقریباً در 7 دقیقه و 20 ثانیه می‌پیماید. هرچند حداکثر سرعت این قطار 431 کیلومتر در ساعت است، اما در مواقع عادی معمولاً با متوسط سرعت 251 کیلومتر در ساعت حرکت می‌کند.         

 

در نیمه نخست سال جاری میلادی قابلیت جدیدی به مجموعه قابلیت‌های قطار Maglev شانگهای اضافه شد: ارتباط بی‌سیم باند پهن.برای اجرای طرح استفاده از ارتباط باندپهن بی‌سیم در چنین قطارهایی چالش‌هایی نیز وجود داشت که یکی از آن‌ها بروز پدیده‌ای موسوم به اثر داپلر هنگام حرکت قطار بود. باتوجه به آنچه که درباره سرعت قطار SMT گفته شد، چنین سرعتی به‌طرزی فزاینده بر شدت اثر داپلر می‌افزود. اثر داپلر را به‌طور خلاصه می‌توان چنین بازگو کرد: به‌عنوان مثال، وقتی یک وسیله سیار در جهتی خاص در حرکت است و در همین حال امواجی از جمله امواج صوتی یا رادیویی را از خود ساطع می‌کند، فرکانس امواج در جهتی که آن وسیله به‌آن سو در حرکت است، افزایش یافته و در جهت عکس حرکت آن کاهش می‌یابد. این اختلاف فرکانس در زمان حرکت قطار به‌ویژه در سرعت‌های بالا می‌تواند باعث بروز مشکلات مختلفی شود که می‌‌توان برخی از آن‌ها را چنین برشمرد: کاهش بازده تماس‌ها و نیز کاهش تعداد تماس‌های موفق، افزایش قطعی‌های تماس و درنتیجه شكایت‌های مسافران از عدم پایداری این خدمات.  شرکت چینی هووای انجام پروژه باند پهن بی‌سیم در قطار شهری SMT را عهده‌دار شد. هووای برای اجرایی‌کردن این پروژه تلاش‌های خود را از سال 2003 آغاز کرده‌بود.  فناوری برگزیده برای اجرای این پروژه، LTE (سرنام Long Term Evolution) استانداردی سازگار با شبکه‌های GSM کنونی بود. 

http://shabakeh-mag.com/Data%5CGallery%5C2010%5C11%5Cshanag2_s.jpg 

  شكل 2- خطوط Maglev شانگهای

 

این شرکت برای فائق آمدن بر مشکلاتی همچون اثر داپلر، بروز ایراد در فرآیند انتقال ارتباط از کانالی به کانال دیگر که به آن Handover گفته می‌شود و نیز قطع متناوب تماس‌ها در اثر سرعت بسیار بالای ترن، راه‌حل‌های مختلفی را بررسی کرد. منظور از فرآیند Handover انتقال تماس صوتی یا دیتای جاری از یک کانال ارتباطی به کانالی دیگر در محدوده شبکه اصلی است. باتوجه به حرکت و جابه‌جایی پیاپی قطار با سرعت بالا اهمیت این موضوع بیش از پیش خود را نشان می‌دهد.


یکی از راه‌حل‌ها برای غلبه بر مشکلات گفته‌شده، استفاده از قابلیت کنترل خودکار فرکانس (AFC) و راهبردهایی برای افزایش بازده ایستگاه دریافت‌کننده سیگنال بود. دومین راه‌حل استفاده‌ نوآورانه از فناوری سلولی موسوم به Multi-RPU بود که می‌توانست نیاز به تعداد انتقال‌های کانال به کانال را کاهش داده و به مقابله با مشکلات مربوط به پوشش‌دهی ارتباط بپردازد. سومین راه‌حل نیز افزایش دامنه این انتقالات بود که باعث می‌شد نرخ موفقیتشان افزایش پیدا کند. تلاش‌های هووای نتیجه داد و این شرکت سرانجام در سال جاری میلادی به معرفی دستاورد خود پرداخت؛ دستاوردی مبنی بر خدمات ارتباطی بی‌سیم با پایداری قابل‌قبول در ترن‌ در حال حرکت. در مرحله آزمایش ارتباط بی‌سیم، زمانی که قطار به حرکت درمی‌آید، سرعت متوسط ارتباط بی‌سیم تقریباً 46 مگابیت‌درثانیه است. حتی زمانی که قطار به حداکثر سرعت خود می‌رسد نیز تنها قطعی‌های بسیار اندکی روی می‌دهد.

http://shabakeh-mag.com/Data%5CGallery%5C2010%5C11%5Cshang3_s.jpg

شكل 3- روی نمایشگر درون قطار SMT

 

به‌طور‌ معمول تماس داخل ترن تنها زمانی قطع می‌شود که یک ترن دیگر از کنار آن رد می‌شود. زمانی که قطار با حداکثر سرعت خود حرکت می‌کند، متوسط سرعت اتصال به شبکه ارتباطی 36 مگابیت‌ درثانیه است.  همچنین طبق اعلام هووای با راه‌اندازی این پروژه درصد موفقیت فرآیند Handover به 5/99 درصد ‌رسیده‌است.  گفتنی است، هووای پژوهش‌های خود را درخصوص فناوری‌های GSM-R (استفاده از استاندارد GSM در خطوط ریلی) در سال 2001 آغاز کرده‌بود و به‌این ترتیب، نخستین آزمایش‌ها دراین‌باره در سطح جهان در سال 2006 و با اجرا در خطوط قطار شهری شانگهای به انجام رسید. این امر راه را برای قدم‌های بعدی هووای هموارتر و این شرکت را به یکی از معدود عرضه‌کنندگان راهبردهای GSM-R در جهان تبدیل کرد.
 
زیرساخت رانش مغناطیسی
در بخش زیرساخت‌های رانش مغناطیسی، از کابل‌هایی در مجموع به طول 1000 کیلومتر استفاده شده که این کابل‌ها میدان مغناطیسی مورد نیاز را برای جدا کردن ترن از ریل ایجاد می‌کنند. کابل‌ها محصول شرکت فرانسوی Nexans هستند و از عمده‌ترین قسمت‌های این زیرساخت محسوب می‌شوند، زیرا حرکت، کنترل و بازایستادن قطار نتیجه کاهش یا افزایش فرکانس در آن‌ها است. باتوجه به زمان‌بندی دولت چین، این کابل‌ها در قالب 340 قرقره شش‌تنی طی مدت نه ماه به این کشور تحویل داده‌ شدند.  فناوری استفاده شده در رانش مغناطیسی این قطارها نیز مبتنی بر فناوری Transrapid آلمان است و از این‌رو این بخش از فناوری SMT محصول دو سال طراحی و ساخت متخصصان دو کشور به‌شمار می‌رود.

رقابت با LTE
LTE یکی از مجموعه فناوری‌های پیشرفته‌ای محسوب می‌شود که می‌توان آن‌ها را بخشی از فناوری آتی نسل چهارم شبکه‌های ارتباطی سلولی به‌شمار آورد. ضمن آن‌که مزایای متعدد این فناوری، از جمله سرعت و پهنای باند بالایی که عرضه می‌دارد آن‌را به یکی از رقبای صنعتی وای‌مکس تبدیل کرده‌است. 

بااین‌که وای‌مکس طی چند سال اخیر توجه طیف گسترده‌ای از مشتریان را به خود جلب کرده‌است‌، اما برخی از کارشناسان این عرصه پیش‌بینی می‌کنند که LTE در درازمدت بتواند سهم بیشتری از بازار ارتباطات بی‌سیم را به خود اختصاص دهد.  یکی از امتیازاتی که این پیش‌بینی را قوت می‌بخشد؛ سازگاری LTE با فناوری و زیرساخت‌های رایج شبکه‌های GSM یا همان استاندارد کنونی ارتباطات موبایل است که بیشترین سهم را در میان کریرهای مخابراتی دنیا از آن خود کرده‌است.


به‌عنوان‌مثال باوجوداین که Sprint Nextel و Clearwire در ایالات متحده طرح وای‌مکس گسترده‌ای را برای پوشش‌دهی شهروندان این کشور به‌اجرا درآورده‌اند، اما در سوی دیگر Verizon Wireless و AT&T بزرگ‌ترین کریرهای بی‌سیم این کشور از برنامه‌های خود برای توسعه LTE سخن می‌گویند.





نوع مطلب : فنآوری های نوین، 
برچسب ها : چین، کشور چین، قطار، قطار های پیشرفته، قطارهای درون شهری چین، قطار های فوق پیشرفته، قطارهای Maglev،
لینک های مرتبط :

       نظرات
دوشنبه 17 آبان 1389
Mohammad Chehregani