The future is bright. Technology is progressing at accelerating rates. Cities are experiencing a resurgence in population growth, which in turn is pushing transport systems to simultaneously expand and improve. The resulting effects have led to intercity travel becoming faster, cheaper, safer and increasingly more convenient. With the introduction of the Hyperloop as a novel means to travel, a newfound interest has been sparked regarding the promising future of transportation and mass transit. This thesis is a pursuit of an understanding for the relationship between urban infrastructure and architectural form. The means of movement within any city is a critical element for defining many of its social, economical, and physical characteristics. Mass transit is vital to not only the functioning of a city, but also its identity. The proposed Hyperloop Station celebrates this monumental novelty for intercity travel. Through its architecture the station enables an experience that fosters a better comprehension and appreciation for the organization and structure of the surrounding urban fabric. Whether newly arriving or soon to be departing, the aim is to establish a unique dialog between the traveler, the city, and its transit infrastructure. / Master of Architecture

No description available.

New technological advancements such as the “Hyperloop” touted as “the fifth mode of transport” could be an answer to the problems ailing the current transport industry. Hyperloop consists of transport pods running through low pressure tubes for the high speed(upto 1000 km/hr) transportation of goods and people. This technology came into prominence after the open design concept “Hyperloop Alpha” was published by Musk (2013) and since then several governments, academia and private firms have shown interest in the technology with a few test tracks being built in the U.S and Europe. The first Hyperloop human passenger tests at 48m/s (173kmph) inside the vacuum tube were successfully carried out by Virgin Hyperloop at Las Vegas, U.S.A in November 2020 (Mlot, S., 2020). Hardt in collaboration with the Province of North Holland had published a concept study on the impact of 5 proposed Hyperloop routes in Northern Holland (Prov. N-Holland & Hardt, 2020). This research project explores the proposed Hyperloop transport solution in North Holland and its neighbouring areas from a social, socio-economic and environmental perspective as a comparison with existing rail and aviation transport alternatives. A Multi-Criteria Analysis of one of the proposed Hyperloop transport project routes was conducted as a comparison with existing rail and aviation transport alternatives. Results showed that Hyperloop was the highest ranked transport alternative overall in this study, closely followed by Rail, and Aviation was ranked last. Within the social criteria, Hyperloop was ranked best whereas within socio-economic and environmental criteria, Rail was ranked as the best alternative. This MCA could be useful as an aid to decision makers such as regional and national governments, transport policymakers or investors for any similar Hyperloop transport projects within Europe. / Nya tekniska framsteg som ”Hyperloop” som ”femte transportsättet” kan vara ett svar på de problem som drabbar den nuvarande transportbranschen. Hyperloop består av transportbälgen som går genom lågtrycksrör för transport av gods och människor med hög hastighet (upp till 1000 km / tim). Denna teknik kom till framträdande efter att det öppna designkonceptet ”Hyperloop Alpha” publicerades av Musk (2013) och sedan dess har flera regeringar, den akademiska världen och privata företag visat intresse för tekniken med några testspår som byggs i USA och Europa. De första Hyperloop-testningarna för mänskliga passagerare vid 48m / s (173kmph) inuti vakuumröret utfördes framgångsrikt av Virgin Hyperloop i Las Vegas, USA i november 2020 (Mlot, S., 2020). Hardt i samarbete med provinsen Nordholland hade publicerat en konceptstudie om effekterna av 5 föreslagna Hyperloop-rutter i norra Holland (Prov. N-Holland & Hardt, 2020). Detta forskningsprojekt utforskar den föreslagna Hyperloop-transportlösningen i Nordholland och dess närliggande områden ur ett socialt, socioekonomiskt och miljömässigt perspektiv som en jämförelse med befintliga tåg- och flygtransportalternativ. En multikriterieanalys av en av de föreslagna vägarna för Hyperloop-transportprojekt genomfördes som en jämförelse med befintliga järnvägs- och flygalternativ. Resultaten visade att Hyperloop var det högst rankade transportalternativet totalt sett i denna studie, tätt följt av Rail, och Aviation rankades sist. Inom de sociala kriterierna rankades Hyperloop bäst medan inom socioekonomiska och miljömässiga kriterier rankades Rail som det bästa alternativet. Denna MCA kan vara användbar som ett hjälpmedel för beslutsfattare som regionala och nationella regeringar, transportpolitiker eller investerare för liknande Hyperloop-transportprojekt inom Europa.

[ES] Hyperloop es considerado el quinto medio de transporte, después del coche, barco, tren y avión. Consiste en una capsula de levitación magnética que viaja dentro de un tubo en el que la presión de aire ha sido reducida. Entonces, la fricción con el suelo y resistencia aerodinámica son minimizadas, alcanzando ultra altas velocidades a nivel de tierra. Actualmente hay en desarrollo varios trenes maglev y conceptos hyperloop. La mayoría proponen levitar usando Suspensión Electromagnética (EMS). Zeleros, la compañía donde esta Tesis ha sido realizada, tiene una propuesta similar. Zeleros usa un EMS Híbrido (HEMS), combinando imanes y electroimanes para reducir los requerimientos de energía. Respecto a la propulsión, la propuesta es única ya que hace uso de un compresor de la industria aeroespacial. Simulaciones CFD prueban que usar un compresor reduce considerablemente la resistencia aerodinámica en el ambiente cerrado, ya que el efecto pistón es mitigado. Para el mismo tamaño de tubo y presión, un hyperloop con compresor requiere hasta 70 % menos potencia. En otros términos, si la misma potencia es instalada en el vehículo, el diámetro de la infraestructura puede ser 2.8 veces más pequeño. Esta Tesis desarrolla un simulador 0D para evaluar el rendimiento de la solución hyperloop propuesta. Resolver su aerodinámica requiere solucionar un fujo interno y externo de Fanno. El último combina efectos de Couette y Poisuille en un dominio anular. Así, se desarrolla un modelo simplificado para flujos de Fanno, acelerando así el modelado básico. Esta aproximación matemática incluye información de la velocidad de la pared y de la forma del dominio, evitando integrar un sistema de EDOs. La solución tiene una desviación en la ratio de presiones de 5 % respecto a CFD, y del 10 % en la longitud crítica. El simulador modela toda la termodinámica del vehículo, incluyendo el compresor, conductos, turbina, tobera y flujo externo. Este modelado es similar al del ciclo de Bryton, sin cámara de combustión. Además, se incluye un modelo para predecir la masa y longitud de la cápsula y sus componentes. Así, las pérdidas de fricción y requerimientos de potencia y energía son obtenidos. Estos resultados presentan una desviación máxima del 20 % respecto a CFD. Además, un proceso de optimización para encontrar la solución más eficiente se ha desarrollado con el código, para vehículos de 50 y 150 pasajeros. Se ha encontrado que es más beneficioso absorber menos gasto másico con el compresor, ya que la energía requerida para comprimir el flujo interno es más alta que las pérdidas en el canal externo. Comparando el consumo de energía específico de esta solución con otros medios de transporte, el hyperloop se encuentra cercano al rendimiento de los maglev. Éste es, también, entre tres y cinco veces más eficiente que los aviones. Además, es más competitivo que el avión en términos de velocidad media en una ruta hasta los 800 km. Por último, se desarrolla un modelo similar para un sistema de escala media. Este prototipo, cuya velocidad objetivo es de 500 km/h, es diseñado por Zeleros previo al sistema de escala real. Su simulador incluye además los efectos transitorios y la termodinámica del tubo, asumiendo una velocidad del sonido infinita. Gracias a este código, se puede obtener el rendimiento en una misión. Inicialmente, el prototipo incrementa la presión del tubo aguas arriba, y la reduce aguas abajo debido al efecto pistón, generando una velocidad inducida. Al final de la misión, el flujo puede ser transferido otra vez, y las presiones se equilibran otra vez. Este modelo también predice el par y potencia del motor eléctrico, además de los parámetros de la batería (voltaje, corriente y profundidad de descarga). / [CA] Hyperloop és considerat el cinquè mitjà de transport, després del cotxe, vaixell, tren i avió. Consisteix en una càpsula de levitació magnètica que viatja dins d'un tub on la pressió d'aire es reduïda. Aleshores, la fricció amb el sòl i resistència aerodinàmica són minimitzades, aconseguint ultra altes velocitats a nivell de terra. Actualment hi ha en desenvolupament diversos trens maglev i conceptes hyperloop. La majoria proposen levitar usant Suspensió Electromagnètica (EMS). Zeleros, la companyia on aquesta Tesi ha sigut realitzada, té una proposta similar. En particular, el concepte de Zeleros utilitza un EMS Híbrid (HEMS), combinant imants i electroimants per reduir els requeriments d'energia. Pel que fa a la propulsió, la proposta és única, ja que fa ús d'un compressor de la indústria aeroespacial. Simulacions CFD proven que utilitzar un compressor redueix considerablement la resistència aerodinàmica en un ambient tancat, ja que l'efecte pistó és mitigat. Per a la mateixa grandària de tub i pressió, un hyperloop amb compressor requereix fins a 70 % menys potència. En altres termes, si la mateixa potència és instal·lada al vehicle, el diàmetre de la infraestructura pot ser 2.8 vegades més menut. Aquesta Tesi desenvolupa un simulador 0D per avaluar el rendiment de la solució hyperloop proposada. Resoldre l'aerodinàmica del hyperloop requereix solucionar un flux intern i extern de Fanno. L'últim combina efectes de Couette i Poiseuille en un domini anular. Així, es desenvolupa un model simplificat per a fluxos de Fanno, accelerant així el modelatge bàsic. Aquesta aproximació matemàtica inclou informació de la velocitat de la paret i de la forma del domini, evitant integrar un sistema de EDOs. La solució té una desviació a la ràtio de pressions de 5 % respecte a CFD, i del 10 % a la longitud crítica. El simulador modela tota la termodinàmica del vehicle, incloent-hi el compressor, conductes, turbina, tovera i flux extern. Aquest modelat es similar al del cicle de Bryton, sense càmera de combustió. A més, s'inclou un model per predir la massa i la longitud de la càpsula i els seus components. Així, les pèrdues de fricció i requeriments de potència i energia són obtinguts. Aquests resultats presenten una desviació màxima del 20 % comparat amb CFD. A més, un procés d'optimització per trobar la solució més eficient ha estat desenvolupat amb el codi, per a vehicles de 50 i 150 passatgers. S'ha trobat que és més beneficiós absorbir menys massa amb el compressor, ja que l'energia requerida per comprimir el flux intern és més alta que les pèrdues al canal extern. Comparant el consum d'energia específic d'aquesta solució amb altres mitjans de transport, el hyperloop és proper al rendiment dels maglev. Aquest també és entre tres i cinc vegades més eficient que els avions. A més, és més competitiu en termes de velocitat mitjana en una ruta fins a 800 km. Finalment, es desenvolupa un model semblant per a un sistema d'escala mitjana. Aquest prototip, la velocitat objectiu del qual és de 500 km/h, és dissenyat per Zeleros previ al sistema d'escala real. El seu simulador inclou a més els efectes transitoris i la termodinàmica del tub, assumint una velocitat del so infinita. Gràcies a aquest codi, es pot obtenir el rendiment en una missió. Inicialment, el prototip incrementa la pressió del tub aigües amunt, i la redueix aigües avall degut a l'efecte pistó, generant una velocitat induïda. Al final de la missió, el flux pot ser transferit una altra vegada, i les pressions s'equilibren una altra vegada. Aquest model també prediu el parell i potència del motor elèctric, a més dels paràmetres de la bateria (voltatge, corrent i profunditat de descàrrega). / [EN] Hyperloop is considered the fifth means of transportation, after the car, boat, train and plane. It consists of a magnetically levitating capsule that travels within a tube in which the air pressure has been reduced. Thus, the ground friction and aerodynamic drag are minimised, reaching ultra high-speeds at ground level. Several maglev trains and hyperloop concepts being developed currently. Most of them propose levitating using Electromagnetic Suspension (EMS). Zeleros, the company where this Thesis was done, has a similar approach. It employs a Hybrid EMS (HEMS)In particular, the Zeleros approach employs a Hybrid EMS (HEMS), combining permanent and electromagnets to reduce energy requirements. As for the propulsion, the approach is unique as it uses a compressor from the aeronautical industry. CFD simulations prove that using a compressor considerably reduces the aerodynamic drag in the closed environment, as the piston effect gets mitigated. For the same tube size and pressure, a hyperloop with compressor requires up to 70 % less power. In other terms, if the same power is installed on the vehicle, the infrastructure diameter can be 2.8 times smaller. This Thesis develops a 0D simulator to evaluate the performance of the proposed hyperloop solution. Solving the aerodynamics of the hyperloop requires solving internal and external Fanno flows. For the latter, the flow combines Couette and Poiseuille effects in an annular domain. Thus, a simplified model for Fanno flows is developed to accelerate the basic modelling. This mathematical approach includes the information of the wall speed and the shape of the domain, avoiding integrating an ODE system. The solution has a deviation in the pressure ratio of 5 % and 10 % in the critical length regarding CFD. The simulator models all the vehicle thermodynamics, including the compressor, duct, turbine, nozzle, and external flow. This modelling is similar to a Bryton cycle, without a combustion chamber. Also, a model to predict the mass and length of the capsule and its components is included. Thus, the friction losses and the energy and power requirements can be extracted. These outputs are compared with CFD results, with a maximum deviation of 20 %. Moreover, an optimisation process is conducted with the code to find the most efficient solution for 50- and 150-passenger vehicles. It is found that shallowing less mass flow with the compressor is better, as the energy required to compress the internal flow is higher than the losses on the external channel. Comparing the specific energy consumption of this solution with other means of transportation, the hyperloop is close to the maglev performance. It is also between three and five times more efficient than aeroplanes. Furthermore, the hyperloop is more competitive than the plane in terms of average speed on a route, up to 800 km. The last part of this work develops a similar model for a middle-scale system. This prototype, which aims to reach 500 km/h, is being designed by Zeleros before the real-scale one. Its simulator also includes the transient effects and the tube thermodynamics, assuming an infinite sound speed. Thanks to this code, the performance in a mission is obtained. The prototype initially increases the upstream tube pressure and reduces the downstream one due to the piston effect, generating an induced speed. At the end of the mission, the flow can be transferred again, and the pressures equilibrate again. This model also predicts the electric motor torque and power and the battery parameters (voltage, current, and deep of discharge). / Este trabajo ha recibido una subvención parcial del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades bajo la ayuda “Doctorandos Industriales” número DI-17-09616. / Lluesma Rodríguez, F. (2022). Design and Optimisation of a Virtual Prototype of a Ground Transportation System at Very High-Speeds in Conditions Close to Vacuum [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/191409

No description available.

The thesis deals with a vision of future of travel - the transport system hyperloop and aims to support the development of emerging technology. The aim is to further define the current traffic trends and determine the hyperloop system, to find its suitable language and overall integration into the Brno transport system. The Hyperloop station is located within the Brno Triangle, which consists of three interconnected stations - Dolní, Heršpice and Hlavní.

Transportations role in society is increasingly important and today it has a prominent role in business, citizens lives as well as in the world economy. The increasing globalization and urbanization puts significant pressure on the existing transport system, with increasing demand for high-speed travel. However, this comes with implications on the environment, and the environmental concerns constitutes one of the biggest pressures in transport. And as the contemporary modes are bound by their technologies, enabling marginal rather than radical improvements, a possible window of opportunity for new radical technologies to enter the market can emerge. One new technology emerging within transportation today is called hyperloop, a technology that could prove to meet demand for faster, cheaper, safer and more environmentally efficient transportation. However, the technology is still in an early stage of development and hence surrounded by major uncertainties. Further, the nature of the technology necessitates overcoming several obstacles before it can reach commercial practice. And this together with a limited knowledge of the concept in Sweden makes it difficult to predict if hyperloop can become a viable transport alternative on the Swedish market. Which condensed lays the foundation to the purpose of this paper: "To give an overarching understanding of the Swedish transport market dynamics, together with a comprehensive evaluation of the hyperloop concept. And hence contribute to more inclusive knowledge and understanding of hyperloop’s viability in the Swedish context." Since the phenomenon has not been comprehensively studied previously, the elected research design is that of an exploratory case study, with an inductive, qualitative approach. To address the purpose, a literary review of the theoretical field was conducted. Looking in to previous research on disruptive innovation, diffusion of innovations, technical transitions, transformational pressure as well as window of opportunity. The empirical material gathered during the research process was derived from two main channels. Firstly, an extensive review of scientific articles about the hyperloop technology was conducted, providing insights on the technology and its surroundings. This was complemented by qualitative interviews to obtain material on the dynamics of the Swedish transport market as well as for understanding hyperloop in the Swedish context. The empirical study was further accompanied by a review of news articles and websites to map the most recent progress in the hyperloop development. By analyzing the empirical material through three frameworks; Characteristics of Diffusion, the Multi-Level Perspective (MLP) and Technology Readiness Level (TRL), interesting findings and conclusions were drawn. These together points towards that hyperloop, if the technology reaches its predicted performance, will have significant relative advantages and observable effects in the relation to the contemporary modes of transportation. Further, a noticeable window of opportunity, sprung from capacity shortages and pressure towards environmental sustainability, seems to exist on the Swedish market. A window which could be capitalized upon and justify hyperloop in the Swedish context. The current state of the technology does however come with implications as it so far is insufficient to decrease uncertainty amongst the potential adopters. Factors that likely will prolong the adoption of the technology in Sweden relates to the relative complexity of the system, its limited compatibility with existing practices and the low maturity of the technology. Hence, the hyperloop companies must prove the concept feasible and increase the maturity to gain sufficient acceptance and recognition. This paper contributes to the academic community by assessing the compatibility of hyperloop on the Swedish market, as well as if hyperloop could become a viable alternative transport solution in Sweden. It provides insight to specific perspectives of the Swedish market, its requirements and the demand for alternative transport solutions. Hence, this paper is considered to make both an analytical contribution in terms of evaluating the viability of disruptive technologies. And an empirical contribution by shedding light on new important insights for the potential diffusion of hyperloop. Insights that are significant for hyperloop actors as well as for dominant actors on the Swedish transport market. / Transporters roll i samhället blir allt viktigare och de har idag en framträdande roll inom näringsliv, medborgares liv samt världsekonomin. Den ökande globaliseringen och urbaniseringen sätter dock ett betydande tryck på det existerande transportsystemet, med ökande efterfrågan för höghastighetsalternativ. Detta medför implikationer för miljön, och oron kring transporters miljöpåverkan är ett av de största bekymren för transportsektorn. Eftersom de existerande transportalternativen är bundna av sin teknik, vilket begränsar dem till inkrementella snarare än radikala förbättringar, kan en möjlighet för nya transportsätt att komma in på marknaden öppna sig. En kommande ny teknik som utvecklas inom transport idag kallas hyperloop, en teknik som kan visa sig möta efterfrågan för snabbare, billigare, säkrare och mer miljösmarta transporter. Tekniken är dock i ett tidigt utvecklingsskede och är därav omgärdad av stora osäkerheter. Vidare kräver teknikens natur att flertalet hinder kommer att behöva överkommas innan tekniken kan nå kommersiellt bruk. Detta tillsammans med den begränsade kunskap som finns kring konceptet i Sverige gör det svårt att förutspå om hyperloop kan bli ett möjligt transportalternativ på den svenska marknaden. Kondenserat ligger detta till grund för syftet med den här uppsatsen: "Att ge en övergripande förståelse av dynamiken på den svenska transportmarknaden, tillsammans med en djupgående utvärdering av hyperloop konceptet. Och därav bidra till en mer inkluderande kunskap och förståelse kring hyperloops möjligheter i den svenska kontexten." Eftersom detta fenomen inte tidigare har studerats i större utsträckning valdes en forskningsdesign i form av en undersökande fallstudie med ett induktivt, kvalitativt tillvägagångssätt. För att adressera syftet gjordes en litterär översyn av det teoretiska fältet. Med inblickar i tidigare forskning kring disruptiv teknik, diffusion av innovation, tekniska övergångar, transformationstryck samt möjlighetsfönster. Det empiriska materialet till studien samlades in genom två kanaler i huvudsak. Först, genom en djupdykning i tidigare forskning och vetenskapliga artiklar relaterade till hyperlooptekniken, för att generera insikter kring tekniken och dess omgivning. Detta kompletteras med kvalitativa intervjuer för att erhålla material om dynamiken på den svenska transportmarknaden samt för att ge en förståelse av hyperloop i den svenska kontexten. Den empiriska studien kompletterades ytterligare med en översyn av nyhetsartiklar och webbplatser för att kartlägga de senaste framstegen i hyperlooputvecklingen. Genom att analysera det empiriska materialet med hjälp av tre ramverk; Egenskaper för Spridning av Innovation, Perspektiv i Multipla Nivåer (MLP) och Teknisk Mogenhetsnivå (TRL), kunde flertalet intressanta upptäckter och slutsatser dras. Vilka tillsammans pekar mot att hyperloop, om tekniken lyckas uppnå den predikterade prestandan, kommer att ha betydande relativa fördelar och synliga effekter i förhållande till dagens transportsätt. Vidare kan ett märkbart möjlighetsfönster, sprunget ur kapacitetsbrist och tryck mot miljömässig hållbarhet, identifieras på den svenska marknaden. Detta fönster skulle kunna kapitaliseras på och motivera hyperloop i den svenska kontexten. Teknologins nuvarande tillstånd har emellertid konsekvenser, eftersom den hittills inte är tillräcklig för att minska osäkerheten hos potentiella adopterare. Faktorer som sannolikt kommer att förlänga processen att adoptera tekniken i Sverige härstammar från systemets relativa komplexitet, dess begränsade kompatibilitet med befintliga metoder samt teknikens låga mogenhet. Därav är det essentiellt för hyperloopbolagen att bevisa konceptet möjligt och öka mogenheten för att få tillräcklig acceptans och erkännande. Detta arbete bidrar till det akademiska samhället genom att bedöma kompatibiliteten mellan hyperloop och den svenska marknaden, samt om hyperloop kan bli ett genomförbart transportalternativ i Sverige. Arbetet bidrar med insikter i specifika perspektiv på den svenska marknaden, dess krav samt efterfrågan för alternativa transportlösningar. Därav kan denna uppsats anses utgöra både ett analytiskt bidrag genom dess utvärdering av genomförbarheten av disruptiv teknik. Samt ett empiriskt bidrag genom att belysa viktiga insikter för den potentiella spridningen av hyperloop. Insikter som är viktiga för såväl hyperloopaktörer som de dominanta aktörerna på den svenska transportmarknaden.