ขนส่งมวลชน
หากท่านเป็นหนึ่งคนที่ยังต้องรอขึ้นรถเมล์ไปทำงาน ท่านคงเข้าใจความสำคัญของคำๆนี้ดี
ผมเองเป็นหนึ่งคนที่เข้าใจความสำคัญของระบบขนส่งมวลชนในประเทศนี้
ผมจึงอยากมีส่วนร่วมในการนำเสนอแนวคิดเพื่อพัฒนาระบบขนส่งมวลชนของบ้านเรา
ข้อมูลที่จะนำเสนอนี้ ได้ผ่านการคัดกรองมาแล้วอย่างถี่ถ้วน และผ่านการนำเสนอในเวทีประกวดนวัตกรรมมาแล้ว
จึงสามารถเชื่อถือได้ในระดับหนึ่ง ดังนั้นหากมีข้อสงสัยหรือคำแนะนำใดๆ ขอให้ใช้ข้อมูลที่มีแหล่งอ้างอิงด้วย
อนึ่ง ข้อมูลที่นำมานำเสนอนี้ ได้ถูกรวบรวมไว้เมื่อปีที่แล้ว หากมีข้อมูลหรือเทคโนโลยีใหม่ๆในปัจจุบันที่ดีกว่า โปรดเสนอแนะ
*ตัดมาจากส่วนหนึ่งของสไลด์งาน E-Air Engine & In-site transport system
หลายๆท่านที่ต้องขึ้นรถเมล์บ่อยๆ อาจสงสัยว่า ทำไมวงการขนส่งมวลชนบ้านเรา จึงดูไม่ค่อยจะพัฒนาซักเท่าไหร่
แน่นอนว่า รถไฟไทยก็จัดอยู่ในวงการขนส่งมวลชนที่ว่าด้วย
ท่านทราบหรือไม่ว่า ผลประกอบการของ ขสมก. มีผลประกอบการเป็นอย่างไรบ้าง
ข้อมูลในสองย่อหน้าแรก ทำให้เราทราบว่า ขสมก.มีอัตราหนี้สินที่สูงมาก และมีผลประกอบการติดลบทุกปี
อันที่จริง ผมว่าหลายๆท่านก็พอทราบอยู่แล้ว ทีนี้เรามาดูกันว่า เราจะช่วยกันแก้ปัญหานี้ได้อย่างไร
ขึ้นค่าโดยสาร ???
เชื่อว่าหลายคนพอได้ยินคำนี้ ก็เตรียมตัวออกจากบ้านมาปิดถนนกันแล้ว
การขึ้นค่าโดยสารเพื่อให้เกิดผลกำไรในการดำเนินงานนั้น เป็นวิธีที่ง่าย แต่มันส่งผลกระทบต่อผู้คนเยอะมากๆ
และโดยนัยแล้ว ขสมก.เองก็เป็นของภาครัฐ ที่ต้องคอยให้การสนันภาคประชาชนอยู่แล้ว คงไม่ดีแน่ถ้าจะไปขึ้นค่าโดยสาร
แล้วเราจะแก้ปัญหานี้ยังไง แน่นอน นี่คือห้องหว้ากอ และเราเชี่ยวชาญเรื่องนวัตกรรม เรามาลองใช้นวัตกรรมแก้ปัญหานี้กัน
นวัตกรรมที่ผมจะเอามาใช้ก็คือ เครื่องยนต์อากาศอัด Compressed Air Engine
หลายท่านคงรู้จัก หลายท่านคุ้นๆหู สำหรับคนที่ไม่รู้จัก ขอแนะนำคร่าวๆว่ามันก็คือเครื่องกลชนิดหนึ่ง
เครื่องกลหนึ่งในสามชนิดที่ให้กำลังมากพอจะเข็นรถไปข้างหน้าได้ อันที่จริงมันมีต้นกำเนิดมาจากเครื่องจักรต้นกำลังชนิดแรกของโลก
นั่นคือ เครื่องจักรไอน้ำ(สตรีมก็แก็สชนิดหนึ่งนะ) โดยเครื่องกลอีกสองชนิดที่ว่าก็คือ เครื่องยนต์สันดาปภายใน และ มอเตอร์ไฟฟ้า
หลักการง่ายๆของเครื่องยนต์อากาศอัดก็คือ ใช้การขยายตัวของแก๊สที่มีความดันสูงผลักโรเตอร์แบบโรตารี่ให้เกิดแรงหมุน
หรือผลักกระบอกสูบในระบบ reciprocative เหมือนในกระบอกสูบทั่วไป ดังนั้นเทคโนโลยีพวกนี้ ต่างมีความสัมพันธ์กับระบบปั้มเดิมๆ
มันไม่ใช้เรื่องใหม่อะไรเลย และไม่ยากเลยถ้าจะทำเครื่องยนต์อากาศอัดซักเครื่อง เราสามารถเอาระบบของปั้มมา Reverse ได้ด้วยซ้ำ
ทีนี้เรามาลองดูข้อดีข้อเสียของเครื่องยนต์แต่ละชนิดกัน
(ขออภัย สไลด์ดั้งเดิมใช้เพื่อเสนอแนวคิดเครื่องยนต์ไฮบริด)
ข้อดีข้อเสียของเครื่องยนต์แต่ละชนิดอาจมีมากกว่านี้ แต่ผมอยากให้เน้นไปที่สองอย่าง
อย่างแรกคือ Gas engine จะใช้เชื้อเพลิงเป็นน้ำมัน ต่างจากมอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องยนต์อากาศอัดที่มีเชื้อเพลิงตั้งต้นเป็นไฟฟ้า
ข้อเสียของ Gas engine ก็คือราคาเชื้อเพลิงที่แพงขึ้นทุกที และโดยเฉพาะกับระบบขนส่งมวลชนแล้ว มันเป็นต้นทุนที่สูงมาก
ดังนั้น ทางเลือกของระบบขนส่งในอนาคตจึงเหลือเพียง มอเตอร์ไฟฟ้า และ เครื่องยนต์อากาศอัด
ทีนี้ เราลองมาพิจารณาระหว่างเจ้าเครื่องกลสองชนิดนี้ดู
ทำไมไม่เลือกมอเตอร์ไฟฟ้า ?
แม้มอเตอร์ไฟฟ้าจะมีประสิทธิภาพสูงกว่าอากาศอัด แต่ด้วย Restore rate ที่ช้ามาก จะทำให้เสียเวลามากในการเติมเชื้อเพลิง
ซึ่งในทางเศรษฐศาสตร์ เวลาที่ต้องเสียไปกับการชาร์จไฟนั้น อาจนำไปใช้วิ่งได้ถึงรอบสองรอบ สร้างความแตกต่างที่สูงมาก
อีกอย่าง การที่ต้นทุนของเครื่องยนต์ไฟฟ้านั้นแพง ทั้งตัวมอเตอร์ แบต วงจรชาร์จ วงจรขับมอเตอร์ ทำให้เกิดเป็นต้นทุนเริ่มต้นที่สูงเกินไป
แม้เราจะพูดได้ว่า ในอนาคตนั้น ของต่างๆเหล่านี้จะถูกลง และการชาร์จก็จะเร็วขึ้น
แต่สิ่งที่ผมกำลังเสนอ ผมต้องการให้มันเกิดขึ้นในปัจจุบันนี้
ทำไมถึงเลือกเครื่องยนต์อากาศอัด ?
ข้อแรกเลย Knowledge ของเครื่องยนต์พวกนี้ ไม่ไกลเกินความสามารถของเรานัก
เพราะผมกับเพื่อนแค่สองคนยังทำเครื่องยนต์อากาศอัดเล็กๆเล่นได้เลย
(สีดำๆเล็กๆ ที่อยู่ฝั้งตรงข้ามกับมอเตอร์คือเครื่องยนต์อากาศอัด)
เราสามารถออกแบบเครื่องยนต์อากาศอัดได้ไม่ยาก และสามารถใช้ parts จากพวกปั้มต่างๆมาประยุกใช้ได้
และในมหาลัยต่างๆก็มีกิจกรรมเกี่ยวกับพวกนี้อยู่ ทั้งพระจอมต่างๆและเทคโนอีกมากมาย
และถ้าเราอยากได้เครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพสูง เราก็สามารถไปดึงพาร์ทเนอร์เก่งๆจาก ตปท.มาได้
(รูปตัวอย่าง เครื่องยนต์อากาศอัดจากบริษัท Engineair : Austria )
ทีนี้ มาดูที่ปัญหาของเครื่องยนต์อากาศอัดกัน โดยปัญหาหลักของนวัตกรรมนี้ก็คือ ระยะทาง
ในบรรดาเชื้อเพลิงที่ใช้กันอยู่ น้ำมัน แบตเตอรี่ไฟฟ้า อากาศอัด เจ้าอากาศอัดของเราถือว่ามี Energy Density ที่ต่ำที่สุด
ทำให้การประจุเชื้อเพลิงเก็บไว้ในถังอัดอากาศหนึ่งถังนั้น ใช้ขับเคลื่อนรถไปได้ไม่ไกลมากนักเมื่อเทียบอัตราน้ำหนักเดียวกับไฟฟ้าและน้ำมัน
และอีกเรื่องที่สำคัญก็คือ ปั้มที่ใช้เพื่ออัดอากาศเข้าสู่ถังเชื้อเพลิงนั้น แพงมาก และใช้งานยากกว่าการชาร์จไฟหลายเท่า
และนี่เองเป็นข้อเสียที่สำคัญที่สุดที่ทำให้รถยนต์อากาศอัด... ดับ ในวงการยานย์ยนต์ทั่วไป
แต่ถ้านำมันมาใช้กับวงการขนส่งมวลชนแล้ว มันแก้ได้
ก่อนอื่น มาดูเส้นทางเดินรถของ ขสมก.เส้นทางหนึ่งกัน (สาย 511)
จะเห็นว่า เส้นทางเดินรถของ ขสมก.นั้น เป็นเส้นวงปิด หรือไม่บางสายก็ไปกลับในเส้นเดียวกัน
ซึ่งนี้เอง เป็นเอกลักษณ์ของระบบขนส่งมวลชนทุกชนิด ทำให้สามารถคำนวณระยะทางที่ต้องใช้ในแต่ละรอบได้อย่างแน่นอน
และมันจะช่วยให้เราออกแบบระบบเก็บอากาศอัดในรถให้สามารถซับพอร์ทการเดินทางได้อย่างพาเหมาะ
ทีนี้ลองมาดูเส้นทางเดินรถตะลัยของ ม.เกษตรศาสตร์ ที่ผมอยากให้นำระบบนี้มาใช้เป็นต้นแบบ
จะเห็นว่า เส้นทางเดินรถตะลัยของม.เกษตร ก็เป็นวงปิดเช่นเดียวกัน และที่สำคัญ มันจะใช้ช่วงหนึ่งของเส้นทางร่วมกันทุกๆสาย
หมายความว่า เราสามารถสร้างปั้มเติมอากาศอัดแค่ปั้มเดียว และใช้มันได้กับรถตะลัยทุกสาย
(ซึ่งผมมีรายละเอียดด้านงบประมาณให้ด้วยในตอนท้าย)
แน่นอนว่า ในระบบที่ใหญ่ขึ้นของ ขสมก. ก็ไม่ต่างกัน เราสามารถสร้างปั้มแค่ปั้มเดียว เพื่อรถเมล์ในหลายๆเส้นทางได้
แนวทางปฎิรูปวงการขนส่งมวลชน ด้วยนวัตกรรมเครื่องยนต์อากาศอัด
หากท่านเป็นหนึ่งคนที่ยังต้องรอขึ้นรถเมล์ไปทำงาน ท่านคงเข้าใจความสำคัญของคำๆนี้ดี
ผมเองเป็นหนึ่งคนที่เข้าใจความสำคัญของระบบขนส่งมวลชนในประเทศนี้
ผมจึงอยากมีส่วนร่วมในการนำเสนอแนวคิดเพื่อพัฒนาระบบขนส่งมวลชนของบ้านเรา
ข้อมูลที่จะนำเสนอนี้ ได้ผ่านการคัดกรองมาแล้วอย่างถี่ถ้วน และผ่านการนำเสนอในเวทีประกวดนวัตกรรมมาแล้ว
จึงสามารถเชื่อถือได้ในระดับหนึ่ง ดังนั้นหากมีข้อสงสัยหรือคำแนะนำใดๆ ขอให้ใช้ข้อมูลที่มีแหล่งอ้างอิงด้วย
อนึ่ง ข้อมูลที่นำมานำเสนอนี้ ได้ถูกรวบรวมไว้เมื่อปีที่แล้ว หากมีข้อมูลหรือเทคโนโลยีใหม่ๆในปัจจุบันที่ดีกว่า โปรดเสนอแนะ
*ตัดมาจากส่วนหนึ่งของสไลด์งาน E-Air Engine & In-site transport system
หลายๆท่านที่ต้องขึ้นรถเมล์บ่อยๆ อาจสงสัยว่า ทำไมวงการขนส่งมวลชนบ้านเรา จึงดูไม่ค่อยจะพัฒนาซักเท่าไหร่
แน่นอนว่า รถไฟไทยก็จัดอยู่ในวงการขนส่งมวลชนที่ว่าด้วย
ท่านทราบหรือไม่ว่า ผลประกอบการของ ขสมก. มีผลประกอบการเป็นอย่างไรบ้าง
ข้อมูลในสองย่อหน้าแรก ทำให้เราทราบว่า ขสมก.มีอัตราหนี้สินที่สูงมาก และมีผลประกอบการติดลบทุกปี
อันที่จริง ผมว่าหลายๆท่านก็พอทราบอยู่แล้ว ทีนี้เรามาดูกันว่า เราจะช่วยกันแก้ปัญหานี้ได้อย่างไร
ขึ้นค่าโดยสาร ???
เชื่อว่าหลายคนพอได้ยินคำนี้ ก็เตรียมตัวออกจากบ้านมาปิดถนนกันแล้ว
การขึ้นค่าโดยสารเพื่อให้เกิดผลกำไรในการดำเนินงานนั้น เป็นวิธีที่ง่าย แต่มันส่งผลกระทบต่อผู้คนเยอะมากๆ
และโดยนัยแล้ว ขสมก.เองก็เป็นของภาครัฐ ที่ต้องคอยให้การสนันภาคประชาชนอยู่แล้ว คงไม่ดีแน่ถ้าจะไปขึ้นค่าโดยสาร
แล้วเราจะแก้ปัญหานี้ยังไง แน่นอน นี่คือห้องหว้ากอ และเราเชี่ยวชาญเรื่องนวัตกรรม เรามาลองใช้นวัตกรรมแก้ปัญหานี้กัน
นวัตกรรมที่ผมจะเอามาใช้ก็คือ เครื่องยนต์อากาศอัด Compressed Air Engine
หลายท่านคงรู้จัก หลายท่านคุ้นๆหู สำหรับคนที่ไม่รู้จัก ขอแนะนำคร่าวๆว่ามันก็คือเครื่องกลชนิดหนึ่ง
เครื่องกลหนึ่งในสามชนิดที่ให้กำลังมากพอจะเข็นรถไปข้างหน้าได้ อันที่จริงมันมีต้นกำเนิดมาจากเครื่องจักรต้นกำลังชนิดแรกของโลก
นั่นคือ เครื่องจักรไอน้ำ(สตรีมก็แก็สชนิดหนึ่งนะ) โดยเครื่องกลอีกสองชนิดที่ว่าก็คือ เครื่องยนต์สันดาปภายใน และ มอเตอร์ไฟฟ้า
หลักการง่ายๆของเครื่องยนต์อากาศอัดก็คือ ใช้การขยายตัวของแก๊สที่มีความดันสูงผลักโรเตอร์แบบโรตารี่ให้เกิดแรงหมุน
หรือผลักกระบอกสูบในระบบ reciprocative เหมือนในกระบอกสูบทั่วไป ดังนั้นเทคโนโลยีพวกนี้ ต่างมีความสัมพันธ์กับระบบปั้มเดิมๆ
มันไม่ใช้เรื่องใหม่อะไรเลย และไม่ยากเลยถ้าจะทำเครื่องยนต์อากาศอัดซักเครื่อง เราสามารถเอาระบบของปั้มมา Reverse ได้ด้วยซ้ำ
ทีนี้เรามาลองดูข้อดีข้อเสียของเครื่องยนต์แต่ละชนิดกัน
(ขออภัย สไลด์ดั้งเดิมใช้เพื่อเสนอแนวคิดเครื่องยนต์ไฮบริด)
ข้อดีข้อเสียของเครื่องยนต์แต่ละชนิดอาจมีมากกว่านี้ แต่ผมอยากให้เน้นไปที่สองอย่าง
อย่างแรกคือ Gas engine จะใช้เชื้อเพลิงเป็นน้ำมัน ต่างจากมอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องยนต์อากาศอัดที่มีเชื้อเพลิงตั้งต้นเป็นไฟฟ้า
ข้อเสียของ Gas engine ก็คือราคาเชื้อเพลิงที่แพงขึ้นทุกที และโดยเฉพาะกับระบบขนส่งมวลชนแล้ว มันเป็นต้นทุนที่สูงมาก
ดังนั้น ทางเลือกของระบบขนส่งในอนาคตจึงเหลือเพียง มอเตอร์ไฟฟ้า และ เครื่องยนต์อากาศอัด
ทีนี้ เราลองมาพิจารณาระหว่างเจ้าเครื่องกลสองชนิดนี้ดู
ทำไมไม่เลือกมอเตอร์ไฟฟ้า ?
แม้มอเตอร์ไฟฟ้าจะมีประสิทธิภาพสูงกว่าอากาศอัด แต่ด้วย Restore rate ที่ช้ามาก จะทำให้เสียเวลามากในการเติมเชื้อเพลิง
ซึ่งในทางเศรษฐศาสตร์ เวลาที่ต้องเสียไปกับการชาร์จไฟนั้น อาจนำไปใช้วิ่งได้ถึงรอบสองรอบ สร้างความแตกต่างที่สูงมาก
อีกอย่าง การที่ต้นทุนของเครื่องยนต์ไฟฟ้านั้นแพง ทั้งตัวมอเตอร์ แบต วงจรชาร์จ วงจรขับมอเตอร์ ทำให้เกิดเป็นต้นทุนเริ่มต้นที่สูงเกินไป
แม้เราจะพูดได้ว่า ในอนาคตนั้น ของต่างๆเหล่านี้จะถูกลง และการชาร์จก็จะเร็วขึ้น
แต่สิ่งที่ผมกำลังเสนอ ผมต้องการให้มันเกิดขึ้นในปัจจุบันนี้
ทำไมถึงเลือกเครื่องยนต์อากาศอัด ?
ข้อแรกเลย Knowledge ของเครื่องยนต์พวกนี้ ไม่ไกลเกินความสามารถของเรานัก
เพราะผมกับเพื่อนแค่สองคนยังทำเครื่องยนต์อากาศอัดเล็กๆเล่นได้เลย
(สีดำๆเล็กๆ ที่อยู่ฝั้งตรงข้ามกับมอเตอร์คือเครื่องยนต์อากาศอัด)
เราสามารถออกแบบเครื่องยนต์อากาศอัดได้ไม่ยาก และสามารถใช้ parts จากพวกปั้มต่างๆมาประยุกใช้ได้
และในมหาลัยต่างๆก็มีกิจกรรมเกี่ยวกับพวกนี้อยู่ ทั้งพระจอมต่างๆและเทคโนอีกมากมาย
และถ้าเราอยากได้เครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพสูง เราก็สามารถไปดึงพาร์ทเนอร์เก่งๆจาก ตปท.มาได้
(รูปตัวอย่าง เครื่องยนต์อากาศอัดจากบริษัท Engineair : Austria )
ทีนี้ มาดูที่ปัญหาของเครื่องยนต์อากาศอัดกัน โดยปัญหาหลักของนวัตกรรมนี้ก็คือ ระยะทาง
ในบรรดาเชื้อเพลิงที่ใช้กันอยู่ น้ำมัน แบตเตอรี่ไฟฟ้า อากาศอัด เจ้าอากาศอัดของเราถือว่ามี Energy Density ที่ต่ำที่สุด
ทำให้การประจุเชื้อเพลิงเก็บไว้ในถังอัดอากาศหนึ่งถังนั้น ใช้ขับเคลื่อนรถไปได้ไม่ไกลมากนักเมื่อเทียบอัตราน้ำหนักเดียวกับไฟฟ้าและน้ำมัน
และอีกเรื่องที่สำคัญก็คือ ปั้มที่ใช้เพื่ออัดอากาศเข้าสู่ถังเชื้อเพลิงนั้น แพงมาก และใช้งานยากกว่าการชาร์จไฟหลายเท่า
และนี่เองเป็นข้อเสียที่สำคัญที่สุดที่ทำให้รถยนต์อากาศอัด... ดับ ในวงการยานย์ยนต์ทั่วไป
แต่ถ้านำมันมาใช้กับวงการขนส่งมวลชนแล้ว มันแก้ได้
ก่อนอื่น มาดูเส้นทางเดินรถของ ขสมก.เส้นทางหนึ่งกัน (สาย 511)
จะเห็นว่า เส้นทางเดินรถของ ขสมก.นั้น เป็นเส้นวงปิด หรือไม่บางสายก็ไปกลับในเส้นเดียวกัน
ซึ่งนี้เอง เป็นเอกลักษณ์ของระบบขนส่งมวลชนทุกชนิด ทำให้สามารถคำนวณระยะทางที่ต้องใช้ในแต่ละรอบได้อย่างแน่นอน
และมันจะช่วยให้เราออกแบบระบบเก็บอากาศอัดในรถให้สามารถซับพอร์ทการเดินทางได้อย่างพาเหมาะ
ทีนี้ลองมาดูเส้นทางเดินรถตะลัยของ ม.เกษตรศาสตร์ ที่ผมอยากให้นำระบบนี้มาใช้เป็นต้นแบบ
จะเห็นว่า เส้นทางเดินรถตะลัยของม.เกษตร ก็เป็นวงปิดเช่นเดียวกัน และที่สำคัญ มันจะใช้ช่วงหนึ่งของเส้นทางร่วมกันทุกๆสาย
หมายความว่า เราสามารถสร้างปั้มเติมอากาศอัดแค่ปั้มเดียว และใช้มันได้กับรถตะลัยทุกสาย
(ซึ่งผมมีรายละเอียดด้านงบประมาณให้ด้วยในตอนท้าย)
แน่นอนว่า ในระบบที่ใหญ่ขึ้นของ ขสมก. ก็ไม่ต่างกัน เราสามารถสร้างปั้มแค่ปั้มเดียว เพื่อรถเมล์ในหลายๆเส้นทางได้