侯承业《南怀瑾的理念》| 交通工程自动化的展望(一)
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侯承业,1935年11月3日生于山西省灵石县,后随父至台,获台湾测量学校土木工程学士学位,德国司徒加特工业大学国授工程师学位,美国华盛顿大学医学工程硕士及哲学博士学位,华盛顿大学工学院教授,学术科研成果丰富,曾在华盛顿州交通厅担任工程师七年,担任波音公司顾问等。后返台协助完成台北市翡翠水库应用水刀及水钻对坝基层缝处理工作,又研发完成低价高压水刀领先世界,并在台湾、新加坡两地领导自动化工程开创工作,研发台湾二号、SIR-1、SIR-3、冲床精密机械手及高楼玻璃窗机器人等产品,并为台湾一百八十五家工厂作自动化规划与设计,担任台湾自动化协会首届理事长,后担任金温铁路总顾问之职,1995年重返华盛顿大学任教,并担任南怀瑾学院主任。曾完成二十个以上的研究计划,发表论文九十八篇。

 

本文节选自复旦大学出版社1996年出版的侯承业博士著《南怀瑾的理念》,仅作为学术研究史料使用。

 

本书分上下篇,上篇《我所认识的南怀瑾老师》,包括六篇文章《南老师的抱负与追求》《从金温铁路看南老师的理念》《南老师的忧国忧民心怀》《听南老师讲修持》《南老师的日常生活》《南老师对学生的教诲》。

下篇《在南怀瑾老师的教化下》,包括四篇文章《美国华盛顿大学南怀瑾书院的创办》《交通工程自动化的展望》《世界市场与游戏规则》《修行与环保意识》。


 

 

交通工程自动化的展望前言

侯承业

 

南怀瑾老师与中国政府合作兴建的金温铁路,是一项极为艰巨的工程,我有幸参与并担任总顾问之任务,在全线工程即将完工之际,也把我当时向南老师报告交通工程的一些看法,提出来与大家分享。

 

交通工程在欧美的观念中,一般是包含了公路、铁路、机场、海港、输油管、邮政、电讯、高速公路、高速铁路、捷运系统等,在其工程的阶段性又可分为规划、设计、施工、管理维修四个阶段。以自动化系统来作规划、设计、施工、管理与维修,并可应用于上述的公路、铁路、机场、海港、输油管、邮政、电讯、高速公路、高速铁路及捷运系统,但因含盖面太广,所以本文仅涉及普通公路、高速公路与铁路。

 

交通工程的规划

 

在规划又可分为三部分,一为路线的规划;第二为现有设备或系统的考量及资料的收集;第三则是路线规划时可能经过之地的环保评估。

 

路线的规划:交通工程的目的是连接甲、乙二地的交通,而且以最短的距离及不影响人民的日常生活为目标:最方便的方法就是利用航测照片,将其贴在一起,变成大张的照片图,一来表达了所有地上的地形及地物,二者因为它同实体一样,容易作判定。

 

航测工程在美国除了联邦政府及军事单位外,五十个州都设此一机构。它的目的就是为州内的交通工程作航空测量,这里应该作一点说明,航空测量就是将航空测量用的摄影机装在小型飞机上,在指定的区域内作连续的摄影,照相机有自动装置,就航高及所要求的比例尺大小及在航线上自动作前后照相,并有60%的重叠才能看出立体。同时航线间作20%的重叠,如此,整个区域一经照相,不仅可制成照片图,并可自动作成立体地图、地形图、平面图及规划定线后的土方自动计算,环保噪音自动分析计算,或原有设备及系统之资料图,如水管、电线杆、路灯、植物区、建筑的分布等。

 

在作规划时,一般都先选定三条或更多之路线,选定后,将各线之照片号码输入电脑,此时就可以由立体制图仪自动作各线的地形图,并立即算出土方的数量,由此可知大约的施工经费及土地征收的费用,同时利用立体图或三度空间坐标自动输入CADCAE系统并与电脑系统连线。如此,作交通工程之规划与设计就方便了,也就可以走向自动化了,不然,会浪费不少的时间、经费与人力。

 

在利用航测照片的同时,地面主要控制点或三角点的测量,也可以用人造卫星定位系统自动求出,精度可达到5mm之内。利用这些控制点再利用空中交会测量,就可求出其它所要的控制点了,或者在已有的三角点上布标示,如此显示在照片上,就可以利用这些控制点,作自动的解析空中交会测量,也就是利用电脑及主要控制点将照片上的新的控制点,以三度空间坐标及改正的方法,把照片坐标转移到实地坐标上。所有照片上指定或安排的控制点,即它的XY、Z,也就是相对的方位及高程都可以自动求出来了,再输入CAD/CAE系统,就可以作成立体图或其它设计用的资讯了。

 

未来设备与现有设备或系统的考量及资料的收集:线路规划已暂定有数线,将其起点至讫点的车站修建,路线土壤的资料和其中间有无要利用的现有设备,均系统地作资料的收集送入电脑。这里一定要考量到为旅客服务,交通工程不仅是将旅客由甲地送到乙地,而且更要在安全、舒适及快速的大前题下作考量,这一点,国内尚未能注意到,这里就顺便提供一点资料。

 

火车站

先拿台湾的火车站来说,除了台北车站因为地下化而改建,并将硬件建设到世界水准外,其它原有之车站,自光复到今日尚未重建,车站内窄小,空间不大,候车室容纳不下1/10的乘客,月台上保留着数十年前的顶棚,不仅破旧,而且不少还是用石棉板,如今已知其对人体健康有碍,所以应该重建了。车站内的卫生设备,还是同五十年一样的大小,如今乘客增加了多少倍,且不要说要同欧美或新加坡比较。其实我们就可以照着台北车站或中正机场的卫生设备来设计一下,那么多的人要利用的地方,我们应该把它做好。不然,多大的建设都比不过这么一点点的事情能使人民看到政府对人民日常生活的照应。

 

在火车站的外面,不仅地上都是垃圾,而且黄牛车拉客之声,加上小贩之林立,使得车站失去了它的容貌。我个人想,这也是为什么我们社会上变得如此混乱的原因了,因为车站是大家的公共地方,耳濡目染,如何能提升我们的生活质量呢!

 

公路局车站

台湾公路局的车站,也是光复时建的。车次、车线加了,但车站还是老样子,候车室、卫生设备尚停留在四十年前的老样子,可能是习以为常,似乎谁都不注意到它,我会在下面几节中,提供一点改进的方法,其实找出资料就容易去改进了。所费不多,但为了提升生活质量,这一步的公共建设,一定要做到。

 

在软件方面,虽然台湾生产的电脑数量很大,但交通界除了国外航空公司外,公路、铁路应用得还不够广,也就是软件方面尚没有自动化。年节近了,早上七点半台北开始出售预售票,国人见之习以为常,电视播报员访问了一位外国人,那个人说:“在我们国家,买车票从来不用如此。”因为他等了一夜,累得不得了。我们的播报员则说:“过去每年均如此,今年也没有什么,反正大家已经习惯了。”其实这是可以改进的,而且很容易改进,我会在下面作说明的。

 

上车就有位子坐

另外在乘客的流量统计上也应该收集一些资料,不要说“建好了再说”,“没有座位活该”,这是不对的,作规划就是要求拿出实际及未来五年、十年的数字,好比照着增加硬件设备。举个例子来说,台汽方面已要求不让乘客站着,没有位子就等下班车,并随时增加班次。火车方面则是没有座位了,还是同价卖无座的票,其实上下班及周末假日,已知旅客增加,所以规划时就应该把这些资料送上并存入电脑,届时可适度调动车辆,货车有时可挂数十节车厢,但客车就少了很多,如果车厢不够,正好借这次六年经建计划加以扩充。上面说过,我们不仅要把旅客由甲地送到乙地,还要他能安全、舒适的享受这公共建设的益处,我们不仅要使交通速度加快,更要照顾到那每天乘坐的旅客。千万不要说,“谁要他上车呢!”我们应该计划,好使每一个上车的人都有位子坐,因为这就是我们交通工作人员的职责。这些资讯一定要收集,由电脑作成表格,作成预估表,这就是自动化,如果不管人数多少,只是挂这么多车厢,那就是不对了。一切都要以提升生活质量为主,不能再停留在四十年前的日子里了。

 

火车上下不同门

还有一个资讯也应该列在这儿,就是火车的上下车用同一个门,加以每个门的旁边都是车内卫生间,所以路窄,上下车费时两倍,也就是没有同时利用不同之车门作上下的活动。不然,火车的误点改不过来,因为火车的行走有轨可行,不可能误点,如有误差一定是那一站人多,上下费时,我乘坐多次,证明这是一大主因,解除之道在后面设计部分时会提出做参考。

 

所经路线之环保评估:这个工作可分成三个部分。第一,一定要对噪音作预测分析,利用已有的路线,有相同地形地物的条件下作实地测量,并将上述资料送入电脑,将前面说过的航测立体图,在新规划线旁,自动选定与实地测定的噪音,利用CAD作成分析图,求出其影响之分布图,如水波一样的一层一层的影响,作为规划时的参考。在这儿值得一提的是,在美国规划时就要说明环保的影响,如果将来建好了,噪音超过了规划的,人民可以控告政府,我个人在美国华盛顿州交通部作过七年的工程师,这里所说的均是实地经验,国内修建第一条高速公路时,还派了六位工程师到我那儿实习过。第二是路线所经之地的人文地理要作参考,以免将来施工破坏了当地固有的历史及文化,或影响了行车的安全。第三是要对所造成的污染有多大,例如是高速公路或铁路,它的空气污染比没有此路线时增加多少,交通事故的发生机会增加多少?如是铁路,大约有多少,与公路或产业道路的交会点,对行人、车辆的危险性有多大,均应收集并作说明,是否应做高架,因为规划时一定是作数条路线的规划,但在选定最后的路线时,这些资料就是它是否中选的资讯了。






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