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被堵車逼瘋,他要挖一個連通洛杉磯的地下隧道

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他給自己的 Twitter 簽名加了一個詞 Tunnels(隧道),與 Tesla、Space X 和 OpenAI 并列。

The Boring Company 的發布會已經結束有些日子了,因為這家公司的 CEO 是 Elon Musk,所以在大多數公眾看來,The Boring Company 跟 Space X、特斯拉一樣,會是一家重構所在產業競爭格局的先鋒公司。

關于發布會本身的報道已經很多了,這篇文章會從技術角度論證,這家公司到底是下一個特斯拉,還是下一個超級高鐵 Hyperloop,一個 Elon 一時腦洞大開的一個開源項目?

起源

我一度對 The Boring Company 的隧道交通網絡計劃持懷疑態度,懷疑了很長時間。

這家公司成立的緣由大家都知道了。2016 年 12 月 17 日,Elon 發 Twitter 吐槽說,堵車快把他逼瘋了,他要制造一個挖隧道的機器,造好就挖。

在那之后不久,他給自己的 Twitter 簽名加了一個詞 Tunnels(隧道),與 Tesla、Space X 和 OpenAI 并列,還買下了「Boring Company.com」的域名。

但是說實話,這也不能說明什么問題。熟悉 Elon 的人應該記得,他還在 Twitter 上說過要開賣特斯拉龍舌蘭(Teslaquilla)酒;要開一家糖果公司打敗伯克希爾·哈撒韋旗下的 See's Candies;要開設一家媒體公信度記錄網站 Pravda......

我更愿意相信,這是一個同時擔任 5 家公司 CEO & 核心管理層,每周工作 100+ 小時的工作狂在堵在洛杉磯糟糕的車流中一時興起的想法。

這個項目后來的走向要好于我的預期,但仍然有太多的不確定性因素。

2017 年 4 月 28 日,TED 發布了 Elon Musk 和 TED 創始人 Chris Anderson 的年度對話。在那場對談上,Elon Musk 提到他只在 The Boring Company 項目上投入了 2% - 3% 的精力、公司的設備主要是一臺二手盾構機、團隊由實習生和一些兼職員工組成......

后來有好事的媒體整理出來 Elon 的工作時間表,這意味著他每周只有 2 個小時投入在這個隧道項目上。甚至他本人也承認,“一開始就是做著玩玩”。

可是這個「做著玩玩」的項目,突然就開發布會了。我想是時候重新審視一下這個項目了。

與 Tesla、Space X 并列的宏圖偉業

12 月 14 日,也就是上周五,特斯拉突然發出了 The Boring Company Tunnel Event 的邀請函,我搜集了一下 Elon Musk 關于這個項目的闡述和投入,最終確認,這是一個與特斯拉、Space X 并列的關鍵項目。

與特斯拉、Space X 并列不是我說的,這其實是 Elon 本人的原話。

2017 年 4 月,The Boring Company 宣布第一條隧道的起點就在 Space X 總部 Elon 的辦公室旁邊。所以有媒體問 The Boring Company 是不是 Space X 的子公司,Elon 的回答是:和特斯拉、Space X 并列,這是一家完全獨立的公司。

再來看注入資金,2018 年 1 月,The Boring Company 完成首輪 1.25 億美元融資。作為對比,特斯拉當年的首輪融資只有 650 萬美元,而 Space X 的第一筆外部融資也區區 2000 萬美元。

當然,首輪融資能過億,持股超 90% 的實際控制人 Elon 的個人商業信用背書無疑起了很大作用。但我想說的是,融 1.25 億美元,這明顯不是來“做著玩玩的”。

下面是執行負責人,Space X 有 Gwynne Shotwell 擔任總裁兼 COO,特斯拉有 CTO JB.Struabel、汽車業務總裁 Jerome Guillen 做左膀右臂,而The Boring Company 的總裁,叫 Steve Davis。

Elon Musk 和 Steve Davis

Steve Davis 需要著重介紹一下,了解他的履歷可以幫助更好的理解 The Boring Company 接下來會怎么運作。

Steve Davis,The Boring Company 總裁,跨學科工程人才。主要的工作履歷是前 Space X 火箭科學家、獵鷹火箭制導系統項目主管。

我想突出的不是他在火箭工程方面的造詣,而是「跨學科」。這個人跨學科跨到了什么程度呢?下面是他讀書時代拿到的學位。

美國賓夕法尼亞大學金融學士/機械工程學士

英國達勒姆大學粒子物理學學士

美國斯坦福大學航空航天工程學士和博士

喬治梅森大學經濟學博士

為什么說跨學科很重要呢,你仔細想一想特斯拉和 Space X 聯合建立的材料工程小組、Neuralink 那些既懂醫學,又了解計算機科學,還會精密加工制造的科學家,你會發現 Elon 領導的所有研發 & 工程團隊的共性就是跨學科。

想想 Elon Musk 本人,Wait But Why 說他精通航天工程、機械工程、電子工程、軟件工程,以及許多次級學科(航空電子、電力電子學、結構工程、噴氣推進技術、能量儲存、人工智能)。實際上,跨學科是用第一性原理進行思考的基礎。

只有當你對某一產業(比如隧道)涉及的所有學科的專業知識都足夠了解,你才有機會從零開始,重構整個產業。

舉一個例子,特斯拉電動卡車是怎么造出來的?

If you want to make a truck, then it must be able to reliably move cargo from one location to another, andyou must follow exisTIng laws of physics. Everything else is negoTIable, including government regulaTIons.As long as you remember that the goal isn't to reinvent the truck, but to create the best one, whether or not it's similar to past trucks.

如果你想要打造一款卡車,那它必須能夠可靠地將貨物從一個地方運輸到另一個地方,你要做的是遵循現有的物理定律,其他一切都不重要,包括政府法規。你要記住一點:目標不是重新發明卡車,而是創造最好的卡車,無論它與過去的卡車是否類似。

這段話是特斯拉卡車項目負責人 Jerome Guillen 說的。理解了嗎?Elon Musk 團隊的研發 & 工程哲學就是遵循最基礎的物理原理,拋開現有競品甚至法律法規的束縛。

下面該談隧道本身了,為什么要挖隧道?隧道該怎么造呢?

The Boring Company

Elon 堵在洛杉磯的車流中那天,除了發推宣布要挖隧道,還想明白了一件事,那就是為什么會出現堵車以及怎么解決。這些問題后來都發在了 The Boring Company 的官網上。我整理了一下,可以幫助我們更好的理解隧道交通網絡的技術可行性。

第一個問題是,為什么要挖隧道?因為堵車太嚴重,那為什么會堵車呢?下面是 Elon 的解釋。

從大方向來解釋,陸地上的高樓都是三維的,這使得很小的占地面積可以容納許多人。與此同時所有的道路是二維的,當所有人都在同一段時間內通過二維道路進入三維高樓時,過大的人、車流量是造成上下班高峰期交通擁堵的根本原因。

因此要解決堵車問題,只能把道路吞吐量變得跟高樓一樣大,變成三維空間。

繼續,要解決堵車問題、將道路三維立體化,只有兩條路線:飛行汽車或多層地下隧道。

這個問題很有意思,Elon Musk 是 Space X 的創始人、CEO,邏輯上說,他應該研發飛行汽車才對。

Elon 的觀點是,飛行行車有幾個固有缺陷:受天氣因素影響較大、噪音大;盤旋在頭頂喋喋不休的飛機讓人感到焦慮……

相比飛行汽車,隧道有以下幾個優勢:

天然防范暴風雨,出行不受天氣因素限制

隧道的施工及運行過程中發出的聲響不會影響到陸地上生產生活的人們

構建多少層隧道在技術上沒有限制,即可以下挖到足夠深,足以解決最擁堵地區的交通問題

地下空間巨大,不必按照運行路線、路障劃分社區

到這里,基本講完了為什么要造隧道。下一個問題是,怎么造。前面提到的肩負重構隧道交通產業的大神 Steve Davis 該出場了。

按照 Elon 的說法,隧道建設的成本非常非常高,一些項目的成本達到了 10 億美元/英里。所以為了推進隧道交通計劃,The Boring Company 必須將建設成本降低 10 倍以上。

怎么降低隧道建設成本呢?再說一次,遵循最基礎的物理原理,拋開現有競品甚至法律法規的束縛。

首先要大幅減小隧道直徑,目前哪怕是一條單程隧道,直徑至少達到 28 英尺。而 The Boring Company 的隧道直徑將減少至 14 英尺以下。經過測算,將直徑減小一半可以將建設成本降低到原先的 1/4-1/3。

下一步,自主研發盾構機(挖隧道的機器)。

Godot 和工人

發布會那條隧道是用買來的二手盾構機 Godot 和 The Boring Company 研發的 Line-storm 盾構機聯合建造的。

Godot 的速度非常慢,蝸牛爬的速度比 Godot 快 14 倍。另外,Godot 只有 50% 的時間是在挖掘隧道,剩余 50% 的時間全部浪費在建立隧道支護結構上了。

The Boring Company 研發的 Line-storm 盾構機,最大的特點是實現了連續挖掘隧道。另外,Godot 需要多人操作,而 Line-storm 實現了自動化混凝土澆筑工藝,工人可以通過 XBOX 控制器來操作,效率和安全性同時提升。

最終的結果是,這條長 1.83 km 的隧道只花了區區 1000 萬美元就建成了。

但這還不夠,按照官方的計算,盾構機的輸出功率可以增加至目前的 3 倍(冷卻系統也需要適當升級),另外,現有的盾構機都是柴油機驅動,The Boring Company 計劃以電機取代以降低能耗。

自主研發的第二代盾構機 Prufrock 會具備上述所有特性,已經在路上了。

還有一個環節也降低了成本,有沒有想過,挖出來的大量的土運到哪里去?

目前的隧道建設,運輸挖掘出來的泥土昂貴、耗時、產生大量噪音,甚至可能污染環境。The Boring Company 把泥土制成了隧道建筑結構所需的磚,這些磚可以作為隧道的一部分,降低了建設成本。

土磚了解一下

至于多余的磚......今年 7 月,Elon 又成立了一家叫做 The Brick Store LLC 的公司,負責把 The Boring Company 挖出來的土制成磚賣出去,進一步降低成本。

土磚樓樣板工程

垂直整合、產業鏈閉環,這是 Elon 所有公司的特質。

Loop?地鐵?Hyperloop?

說了這么多,這個所謂 Loop 隧道,不就是一個更小、成本更低的地鐵嗎?

The Boring Company 官網做了如下說明。

Loop 隧道是一種「高速」公共交通系統,更像地下公路,而不是地鐵系統。通過一條側道進入/離開主隧道,乘客可以直達目的地而無需停車。

如果一條地鐵有 100 站,地鐵在每一站都會停下,所以從 1 站到 100 站的路程很長。如果是 Loop 隧道,乘客可以直接從第 1 站到第 100 站,無需停車。

所以,Loop 隧道車輛的平均速度接近其最高速度,而地鐵的平均速度遠低于其最高速度。一輛地鐵可能能跑 65 英里/小時,但它的平均速度可能是 20 英里/小時,隨著更多中間車站的增加,速度會進一步下降。

以150英里/小時的速度行駛,Loop 隧道自動駕駛汽車比傳統地鐵快得多。

另外,Loop 隧道是完全不存在類似擠地鐵那樣車輛排隊進入隧道的問題的。

按照官方的說法,沿著 Loop 隧道路線建設的車站數量沒有實際的上限,因為車站非常小(兩個停車位的大小)。

在迅速融入主隧道之前,自動駕駛汽車會首先下降到「支線」或側道。由于車站占地面積小,因此可以輕松集成到繁忙的城市中心、停車場和住宅社區。

高密度的車站將通過在多個接入點之間分配流量并提供更方便的駛入和駛出位置來幫助減少堵塞。同時,可以建造更大的車站以增加到特定中心位置的吞吐量。

隧道的層數也沒有實際的上限,這使得 Loop 隧道系統本身始終有能力為每個車站提供服務。

與其說 Loop 隧道是高配版地鐵,不如說它是低配版的超級高鐵 Hyperloop。

超級高鐵 Hyperloop 大家都很熟悉了,2013 年,Elon 開源了 Hyperloop 的技術解決方案和商業計劃書后,以精力專注在特斯拉和 Space X 上為由放棄了付諸實踐,轉而號召其他企業家和科學家將之商業化。

但到了 2017 年 7 月,隨著 The Boring Company 項目的推進,Elon 通過 Space X 注冊了 Hyperloop 的商標,開始自主研發超級高鐵。

彼時 The Boring Company 發表聲明說:“我們鼓勵和支持致力于研發 Hyperloop 的所有公司,不會阻止他們使用這一名稱。”選擇自主研發只是因為“希望盡快加速推動這項技術的落地”。

按照 The Boring Company 的說法,時速 250km/h 的 Loop 定位無需抽成真空環境減小阻力的短途出行,而時速 1000km/h 上下的真空管道 Hyperloop 將覆蓋中長途出行場景。

可以這么理解,特斯拉負責造車,The Boring Company 負責造路,這是 Elon 在地表出行領域的布局。

計劃是很宏偉,但毫無疑問,隧道交通網絡在落地過程中還有著無數的挑戰,而 Elon 此前對隧道交通產業的了解為零。

不過,15 年前,他對智能電動汽車和航空航天兩大產業的了解,也是零。


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