0 引 言
月球原位资源开发可概括为资源勘查、资源开采、资源制备、资源加工与资源应用五部分。里程较长、速度较快且具备承载能力的月面移动能力贯穿上述五部分，其重要性因月面活动范围的扩大以及信息精度要求的提高与日俱增。在资源勘查领域，轨道遥感与各型科考巡视器分别实现了区域普查与单点详查，但长距离移动能力的缺位使高精度点位观测与大范围区域观测难以完整关联。在资源应用领域，集中式设施的建筑建造日渐成熟，但较低成本的大范围运输系统与全月定位导航系统的缺位限制了分布式设施集群的发展。多点近距详查对月面移动能力的要求侧重于移动里程,而多区域分布式开发则三者兼有。
短期内，优先开发长里程、中高速、成本较低（相比大型巡视器）的月面大范围运输系统是月球原位资源开发的必然要求。对比以巡视器为主的当前月面移动平台，运输载具强调系统整体的运载能力、运输效率以及可维护性，其分别对应载具的承载、速度以及成本/可替代性。运输路线具有高复用率特征，在任务期间可视为持续存在的固定设施。通过运输载具与道路设施两方面的建设，逐步形成一型车路耦合的月面运输系统，服务于国际月球科研站的资源勘查、资源开采以及分布式开发，并最终过渡至综合性月面交通。本文依照此思路，梳理此类“载具+道路设施”月面运输系统的设计动机，提出系统内涵、逻辑要素与物理框架的设想，总结载具与设施的技术推进路径，并提出三大关键发展方向。
1 动 机
设立大型月面设施集群的区域通常具备以下条件[4]：
（1）地形平坦，撞击坑与大岩砾稀少，以供各类设施展开部署；
（2）接近资源富集与科考价值显著的区域；
（3）全年阳照时间较长，以获得充足的能源。
大型月面设施集群所需的运输任务可分为物力运输与人力运输。物力运输包括原料运输与能源运输。原料开采区域通常布设在运输线路与基地干线沿线，运输系统将原料从开采区域运送至加工区域，必需的能源由往返于开采区域、加工区域与燃料生产设施之间的运输载具输送。人力运输系统是载人月球探测中航天员接触的首个月面功能设施，负责将航天员及其携带的物资从着陆点运输至驻留设施，并在工作时段实现航天员在设施间的移动。人力运输系统与科研站的驻留设施类似，需要保证航天员运输驻留期间的安全、舒适与工作开展。但不同之处在于，人力运输系统需要实现月面运输线路与科考线路的覆盖，包含在已知环境与未知环境下的移动与保护作业。在满足里程、速度、通行性与载重等基本运输要求外，人力运输系统还需充分考虑空间大小、载人环境、设备集成等主要特性。
（1）空间大小：分为载物空间与航天员活动空间两类。载物空间装载航天员随行与运输期间必需物资。航天员活动空间主要指航天员乘坐与移动办公区域。在满足足够的移动速度前，长里程运输耗时较长，因此需要为航天员留出休息面积。
（2）载人环境：除基本的供氧、供水与气压等生保环境外，主要解决月面极端温度与温差、空间辐射与微流星撞击事件对人体的潜在影响，为航天员提供健康与舒适的环境。
（3）设备集成：在合适的运输空间下，为满足载人环境要求，人力运输载具需大规模集成的相关器械系统，该系统是运输系统各型设备中最复杂的，需要解决电、气、液等形式的一体化综合设计与保障问题。
此外，人力运输系统的应急冗余要求也远高于物力运输。若航天员在运输途中突发紧急情况导致滞留，应即时调取备份优先保障载人环境的连续性，直到移动能力的恢复。
运输里程视设施集群规模而定。以欧洲航天局（European Space Agency，ESA）规划中的DIANA（Dedicated Infrastructure and Architecture of Near-earth Astronautics）月球基地为例，其着陆与建设区域为月球南极De-Gerlache环形山（88.71°S，68.7°W），物资运输总里程（往返）约60 km，由基地主区至着陆点单程里程约18 km[5]。
比较过往月面任务发现，运输任务具备“反复”这一鲜明特征。运输线路需要反复使用，其特征包括以下方面。
（1）应急冗余：设计运输路网时必须设置应急备选路线，并在日常维护时保证应急路线的可用率。
（2）快速修复：在启用应急备选线路的同时，原路线需具备快速响应的故障排查与线路修复能力；该需求依赖于运输系统配置的运维设备。
（3）可用率高：运输线路流量高，载具均处于相对高速、承载的移动状态。线路的故障将严重影响设施集群整体的调度安排，增加运维负担。
（4）复用率高：任务期间运输载具周期性往返于规定路线。复用性是运输线路不同于以往任务载具线路的最大特征。
运输线路仅承担运输任务一项职能，是其复用性的主要来源。为保证高复用率和高可用率，需要持续性地保证线路道路条件满足运行要求。这意味着更多的注意力应当投送至对应月面道路环境，在任务期间将对应道路视为固定基础设施，从而提供了路侧设施建设的需求与可能性。典型长距离巡视器系统对比结果见表1 。
运输载具的“反复”是指固定轨迹的高频率往返。现有月面移动平台主要针对长里程无人/载人探测而设计，注重单车科考功能的综合，进而导致其单车制造、维护、替代等成本高昂，普遍缺乏速度（见表1 ）。另外，精度优于车身长级别的月面环境感知目前基本由移动平台自身集成，其合理性在于一方面月面考查任务基本由单车独立完成，车载传感器同时承担部分对月壤、月面地形等周边环境的抵近详查工作；另一方面，月面高精度全域感知基础设施的建设进度较慢，大范围月面位置、地形等信息的精度尚未能实现优于10 m的精度[7]。
由于过去任务路线使用风险较高（移动平台宝贵），不存在复用需求，感知设施的性能损失可被巡视器的低行驶速度缩小。但月面长距离路径的规划与通行能力已被月基感知基础设施的缺位严重限制。具体地，亚DEM像素尺度的局部避障与重规划由移动平台自身实时进行；百米级至千米级中距离的路线由离线规划与近实时修正两部分完成；万米级以上长距离的路线规划技术与方案尚处于研究中。即使路线规划完成，如何在提升行驶速度的同时限制轨迹偏差也有待研究。
针对前述的月球原位资源开发运输任务，对月面运输载具的要求包括以下方面。
（1）爬坡能力：重要资源常出现在地形较为崎岖的位置，比如富集水冰的PSRs常位于环形山边缘。为保证开采区域的到达，运输载具需要具备约30°的爬坡能力[5]。
（2）高速：现有巡视器移动速度较慢（见表1 ）。根据给定的任务时限，考虑原位建筑建造等工艺效率限制，若运输系统不具备可靠的高速通行能力，无法满足设施集群之间的原料、能源与产品交换。
（3）承载：根据运输任务，设计运输系统总体承载需求；具体到单车承载需求，则需与成本相权衡。短期内开采的原料基本为月壤与各类矿物，运输期间无需特别贮存手段。
（4）遥操作与自动化：科研站等设施集群将以“无人设备自主运行、少量航天员驻留顶层监视与应急介入”的模式运作，运输载具以智能自主运行为主，应急状况下可被远程接管，以保证运输系统整体稳定运作。
特别地，为在基础设施建设的各个阶段发挥其作用，智能化程度总体更高的运输载具可与不同智能化等级的基础设施组合获取不同的智能增强。这一“分级”的概念取自智慧高速系统，以应对“车”与“路”智能化建设进度的差异[8]。
最后，运输系统需要衡量经济成本。对于部署至月面的运输系统，讨论其成本至少应当回答的问题包括：
（1）为应对故障等特殊情况所需的替代品/关键配件，通过地基发射补给的成本水平如何？
（2）同样的物件中，可由月基原位制造补充的部分占比多少？
（3）可由月基原位制造补充的物件，其生产周期与制造成本相比地基补给是否具备显著优势？
2 系统设想
本文所讨论的月面运输系统基于以下两大事实：
（1）由于线路的高复用率，月面道路被视作任务基础设施的一部分，建立路侧设施的可能性与可行性越来越大。
（2）道路基础设施的建设使路侧设施可纳入运输系统的运作。地面智慧高速、露天矿山无人驾驶系统等先进无人交通系统设计已展示出系统智能向车路耦合方向发展的趋势。
因此，本文认为应将月面运输系统从单纯的运输载具扩展为车路耦合系统。将运输系统整体的智能内容分摊到长期存在的道路基础设施与运输载具两端，目的是允许运输载具设计时突出移动能力与作业能力的专能化，从现有昂贵的综合性移动平台转向低成本的专业运输平台，使更易维护、数量更大的“粗放型”部署成为可能，重点解决当前运输载具“大、贵、少”的主要缺点。
从管理与运行两个维度考察此运输系统。就管理而言，主要通过监控静态基础设施与动态载具的实时状态实现对应急状况的及时响应，从而保障系统的高效与稳定。运行维度如前所述，突出“分级”搭配的概念。将月面无人智能装备与不同建设层级的基础设施组合，可分别提供信息服务支持、感知增强、协同控制等功能，保障运输线路上的高速稳定性与可靠性。
此月面运输系统自下而上包含三个层次内容：
（1）底层的广域全息感知主要通过激光雷达、机器视觉、高精度定位系统等技术实现。对动态载具进行编号身份识别、道路流量监测等；对静态基础设施进行工作状态判别、外部损伤鉴定等。此外还设有一定的环境监测，避免发生月尘、小概率微流星撞击等自然事件影响运行。
（2）中层依据不同阶段的需求，调整与设计不同的功能模块，提升系统的可持续性与普适性。在全息感知利用数据完成运输系统整体描述后，通过功能模块使数据具备驱动力，挖掘信息的预测属性。
（3）顶层应用遵照科研站工程总体的任务分派与运维要求，提高运输系统管理可靠性。核心与关键技术是月面各层级的任务规划、分配与车路协同。
逻辑上，月面运输系统应包含下述要素。
（1）感知：感知网络由各类智能化感知设备构成，包括运输载具车载设备与嵌入基础设施的多源监测网络。感知内容分为设备、道路与环境三类。
（2）管理：以高清月面DEM为基底，上注多维动态数据，分别代表静态与动态要素。高清月面DEM提供准确的位置、高程、地形等信息，将运输载具、基础设施与路侧设备以数字化形式映射与锚定。多维动态数据则将感知网络监测的异构数据规范化，便于管理。高清月面DEM保证数据的精度，多维动态数据则保证数据的维度。
（3）通信：数据传输系统的联系要素，是各部分之间的纽带。依托月面、地月空间甚至地基工程计划中的通信网，构建多边融合的数据分析与发布体系，以满足数据的鲜度要求。
（4）数据：数据是系统逻辑层面的核心。对于数据资源主要有精度、维度与鲜度三方面的要求。精度指数据精细化程度，维度代指多源异构数据的信息类别，鲜度表征数据的更新频率。
运输系统的物理架构可大致区分管理监控系统、数据通信系统、载具智能系统、远程控制系统、路侧系统等，其示意图如图1 所示。
（1）管理监控系统：对运输所需的地图、调度、线路等进行管理，在运输过程中接收区域内载具信息、设备状态，下发调度指令以自动维护运输进度。
（2）数据通信系统：根据物理距离可选用不同的通信方式，核心是保证通信质量。单个系统内设备可通过总线进行有线数据交换，多系统间则通过无线方式完成通信。
（3）载具智能系统：载具智能主要指单车自动化与多车协同。单车自动化模块接收调度指令，根据载具自身状态和环境感知进行决策，控制载具完成调度指令的要求。多车协同作业模块突出不经过顶层中转的车间P2P通信，通过车载数据通信系统将协同状态实时交换，同时接收管理监控系统下发的调度指令。
（4）远程控制系统：受限于当前月面长距离通信技术，远程控制不太可能拥有视频流一类的实时信息密度。但远程控制系统能够接收丰富的目标载具状态与周边感知信息。
（5）路侧系统：道路基础设施以路侧系统介入。根据实际需求，路侧系统可布置在线网交叉口等关键节点完成监控。异常状况下路侧系统应能向管理监控系统汇报。
3 技术路径
3.1 载具技术
现有技术中，可用的月面运输载具系统包括以下部分。
（1）巡视器系统；
（2）传送带系统：利用多个驱动和回程滑轮带动承载介质（带）前进，其上放置物料；
（3）铁路系统：放置在固定轨道上的一列运载集装箱；
（4）缆车系统：通过单/多根架高（数米）电缆线路连接不同位置；
（5）（抗）磁悬浮系统：永磁体悬浮于固定轨道上方，通过底部电磁铁控制承载介质的行进速度与方向。
（抗）磁悬浮系统是最具潜力的运输系统。（抗）磁悬浮运输系统基于Pelrine等[9-10]于2012年公布的DM3（DiaMagnetic Micro Manipulator）系统，由大量微型机器人与复合轨道构成。经Hsu等[11-12]改进，基于DM3的月面运输系统FLOAT[13]已被纳入美国国家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）的月球探测计划。FLOAT系统使用直接铺设于月壤上的三层柔性薄膜轨道，悬浮无动力、无运动部件磁性机器人。单个FLOAT机器人能够以高于0.5 m/s的速度运输超过30 kg/m2的有效载荷。
FLOAT系统的柔性薄膜轨道只需铺设于月壤上便完成部署，无需其他施工，且同时具备了载具运动控制与监测的功能。同时轨道网络可卷起重配置，以适应不断变化的月面路网规划，远期可以支持自动检查、清洁与维护。作为载具的永磁体单车成本低廉，便于补充与替换。此外，（抗）磁悬浮运输系统整体的能源利用效率较高。一个大型FLOAT系统单日能将逾数十万千克的载荷输送数千米距离，但消耗电力不足40 kW[13]。以FLOAT为代表的（抗）磁悬浮系统最大的特点与优势是“载具与基础设施一体化”设计，该设计能够自然简化载具与基础设施的配合问题，具备较高的参考价值。
3.2 道路设施技术
对于与载具分离设计的基础设施，其基本功能需包括通信、导航与监测。对于运输/交通系统而言，其基础设施突出导航与感知两大功能。基础设施提供的导航内容包括：提取用户的距离和方位；向用户提供位置、速度信息，实现即时位置计算并增加光学PNT[14]。感知内容已在前文提及。基础设施的设计逐渐走向去中心化与分布式。通过减小单个设备的尺寸与质量，提升单次部署任务可携带的数量。降低单个设备承担的功能，提升其可替代成本。采用分级设计，以应对不同部署与任务环境。
LOFAR使用超过300颗单根质量不超过5 kg，箱型、可展开的小型天线，在与中心站距离可达40 km的间隔上分散部署，以形成接收频率10~240 MHz的大型射电望远镜。小型天线通过巡视器运输部署，根据运输里程与搭载小型天线数量可分为三级：类Exomars小型巡视器可载6根天线并进行10 km级移动，类Curiosity中型巡视器可搭载33根天线并进行150 km级移动，类Tri-athlete大型巡视器可搭载100根天线并进行500 km级移动。据ESA估计，使用3辆中型巡视器可在少于1个地球日的时间内完成整个LOFAR系统的部署。
角反射器的回波特征明显区别于陨坑等特殊地形。多年来，月面现有5个角反射器已作为高精度控制点参与大地测量、月面高程图绘制等多项探测任务[17]。轻巧且易于部署的角反射器可以大量布置在天体表面，经激光雷达等轨道器光学设备跟踪，成为高精度控制点。角反射器无需能源、使用年限长，形成的控制网作为基础设施，在高精度定位与导航等任务中充当 “锚节点”。Exomars、InSight等火星探测计划与Artemis、CLPS、嫦娥六号等月球探测计划均携带或计划携带角反射器进行地理标记。
LunaNet的节点尺寸更大，旨在建立包含月面、地月空间与地面相联系的通信网络。广泛分布的LunaNet节点可以提供网络服务（Net）、定位导航与授时服务（PNT）以及科学利用服务（SCI）。LunaNet实质是一种标准框架设计，给出独立于任何有关空间平台、频段、协议或节点提供商的基本架构，便于后续的建设与开发。这类架构的原理旨在将协议信息内容模块化为功能层，对月面大规模基础设施初期规划有较高的参考价值。
3.3 基于任务区域环境特性的车路耦合运输系统技术遴选指标
考虑到科研站集群设施与目标采集区域的选址尚未结束，运输技术的选择也较为开放，基于前文推荐的“运输载具与基础设施一体化设计”与“概念性架构引领实体建设”思路，本节尝试以可量化指标的形式，给出运输系统的作业区域自然环境与运输系统遴选之间的逻辑关系，充分考虑运输载具与运输线路联合建设，为后续工程开发提供参考。
建议为运输系统遴选设立三套指标，即环境特性、需求、技术能力。环境特性与需求由顶层规划给出，作为技术能力遴选的基准。技术能力由供应方参照基准给出，故本文不涉及。
首先分析运输系统主要任务区域（即科研站建设区域）的环境特性。特别地，此处科研站指月面科研站。目前利用月球熔岩管建设月球基地为一大研究热点，熔岩管的地理位置可达性与其内部的温度、辐射、微流星等环境同月面相比存在明显不同，需另行设计。根据张思勃等[18]的成果，月面科研站备选建设区域的自然环境存在以下共同特点。
（1）地球可见度与太阳可见度较好（不低于0.4），即光照与通信条件良好。
（2）表面温度与月球平均数据相差不大，存在明显的温度日变化与季节变化特征，存在75 ~300 K的极端温度与温差。
（3）以水、冰等资源富集为必要条件，站址所处的地势变化较大（0 ~7 km），存在较陡坡度（中位数12.4°）。
（4）由于科研站集群设施部署与宜居性要求，优选区域表面粗糙度均值不高，基本小于2 m，局部区域存在异常值。
环境特性指标主要用于区分任务区域内月面类型，设置两级分类。两级分类反映该区域月面的地势起伏、月壤受力特性、区域相关的性质。表2 给出了基于部分月面环境特性指标的月面类型区分。此外，环境特性还包括连续阳照时间与连续对地可见时间，以规划运输系统的能源供给与对地通信。
表 2 基于部分月面环境特性指标的月面类型区分Table 2 Examples of the environmental features and classification of lunar surface |
| 一级类型 | 二级类型 | 环境特性指标 | |||
| 坡度/（°） | 下陷深度 | 小尺寸障碍① | 大尺寸障碍① | ||
| 月海 | 致密平坦 | <5 | 10−2 m级 | 较少2 | 较少 |
| 多岩平坦 | <5 | 10−2 m级 | 较多2 | 较多 | |
| 致密起伏 | 5~15 | 10−2 m级 | 较少 | 较少 | |
| 多岩起伏 | 5~15 | 10−2 m级 | 较多 | 较多 | |
| 撞击坑溅射 | — | 5~15 | 不均 | 较多 | 较多 |
| 火山灰沉积 | — | 5~15 | 10−1 m−1 m级 | 无 | 无 |
①“小尺寸”与“大尺寸”的具体数值范围需参考月面设备环境感知的语义信息设置，由工程总体评估给出“较多”与“较少”的数值处理同① |
对应于前述四点环境共性，运输系统存在如下约束：
（1）月昼供能方式优选太阳能为主，RTG等其他供能方式为辅。
（2）运输系统各类型设备较过往月面任务同类型设备在温控要求上并无显著差异，如载人运输单元的温控应遵循移动实验室标准。
（3）爬坡能力是运输载具运动能力的主要指标，建议限制范围为15°~30°。
（4）区域内表面平整度一般，存在对运输道路的铺设、平整等施工环节的需求。
假设运输节点已基本确定，在运输线网的粗规划基础上设计需求指标。表3 给出运输系统技术遴选的需求指标。
表 3 运输系统技术遴选的需求指标Table 3 Requirements for transportation systems |
| 类型 | 指标 | 说明 |
| 里程 | 线路里程最小值 | 基于运输线网粗规划结果，取运输路网规划的边长的最大值 |
| 载具单程里程 | 根据线路里程最小值给出运输载具单程作业的需求里程 | |
| 速度 | 最大速度 | 运输过程突发意外反映为速度降低，给出极速与均速便于衡量任务时效 |
| 平均速度 | ||
| 地形适应 | 可攀爬坡度最大值 | 涉及地形（高地、丘陵等），地貌特征（撞击坑、陡峭边缘等）与障碍（碎石、塌陷物堆积等）， 涵盖载具动力学设计与线路优化 |
| 可翻越障碍物尺寸 | ||
| 月壤适应 | 下陷深度均值 | 月壤组分与力学性质复杂，随区域分布变化。该指标将决定系统与月面的接触形式（轮式或 履带式等）、运输线路建设施工环节（道路平整等）的必要性和动工规模 |
| 下陷深度最大值 | ||
| 下陷深度最大的月壤组分 | ||
| 技术成熟度（TRL） | 运行技术TRL | 工程中常用的量化指标，评价单个技术的成熟性与可用性。运输任务对连续性和可靠性要求较高 |
| 制造工艺TRL | ||
| 维护工艺TRL | ||
| 制造 | 制造工艺组合 | 衡量该运输系统生产过程中各工序难易程度，包括载具制造、运输道路部件制造与运输道路的铺设 |
| 制造周期 | ||
| 制造经济成本 | ||
| 维护 | 维护环节数量 | 为确保该运输系统持续以标称性能运行所需执行任务的种类、数量与难易程度 |
| 维护工艺组合 | ||
| 维护资源需求 | ||
| 自动化 | 单载具自动化 | 系统无人工介入下维持标称状态完成指定任务的能力，建议结合具体设备进行更细致的指标设置 |
| 载具集群协同 | ||
| 路侧传感器组合 | ||
| 车路各级组合效能 | ||
| 能源 | 能源来源 | 涉及月夜连续运行，一般不唯一，包括太阳能、RTG等 |
| 能源效率 | 标称运行下运输系统输出能量与输入能量之比 | |
| 原位运维 | 制造件原位供给率 | 运输系统是否或多大程度上可依靠（截止地面试验时）已有月面原位制造技术进行 生产与维护，需重点考虑、发展 |
| 核心件原位供给率 | ||
| 原位施工量 | ||
| 原位/地基供给效率 | ||
| 供应链 | 采购成本 | 系统产品生命周期所需的经济成本 |
| 地月运输成本 | ||
| 月面运维成本 | ||
| 生保能力 | 空间大小 | 人力运输系统独立指标，衡量持续维持航天员所需常压、氧浓度、水供给等生保环境的能力 |
| 载人环境 | ||
| 设备集成 |
获取供应方提供的技术能力指标后，首先依据环境特性指标对作业区域完成两级分类；随后明确各两级区域的运输任务类型（人力或物力，高轮转速度或否）；根据两级区域的环境特性与任务类型，对需求指标赋权以便加权评估，具体权值视工程需求而定。总体而言，物力运输需为维护、制造、自动化三类指标赋最高权值，人力运输则需为生保能力、TRL两类指标赋最高权值。
4 关键方向
4.1 标准化
考虑月面运输系统以无人智能运行为主、逐步扩大规模的前提，为促进运输系统研发制造，逐步形成运输系统及其配套设备的完整产业链，达到技术先进及可持续发展的目标，吸收我国露天矿山无人运输系统研发与应用的先进经验，可参考相关标准建设月面运输系统的标准框架。
与地面露天矿山无人运输系统有关的国际和国内标准有《道路车辆功能安全》（ISO26262）、《开放道路机动车驾驶自动化系统有关的分类和术语定义》（SAEJ3016）和《汽车驾驶自动化分级》（GB/T 40429-2021）[19]。但总体而言，目前并没有为相关运输系统量身打造的标准体系。
通过标准化建设工程体系的思路在前文所述的美国LunaNet计划中也有所体现。该计划以一独立于工程产品的标准框架引领系统整体的发展，并在框架内为用户提供灵活研究的空间。对于月面运输系统而言，相关标准应做好未来月面以多类型无人载具为主的繁荣交通系统的过渡。
4.2 线网规划
当前的线网规划基本处于“可通行”层面，逐步扩大路网里程，并通过增设应急线路维持路网可用性。线网规划逐步将网拆分成线，再将线拆分为可选择的点。规划过程中，固定点阵，连点成边，确保道路网密度与区域覆盖性[7]。
作为运输系统，需要根据开发区域资源的供给状况，在区域未来不同设施布局、矿产开发和原位利用产业发展的情形下，进行运输需求的分析和预测。考虑月面无人运输系统延伸至未来月面交通的发展前景，需基于研判结果确定未来运输甚至交通设施建设的规模、结构、布局等，比较并确定规划结果。可考虑通过建立月面设施用地与运输/交通系统之间系统性的联系，将当地资源对运输/交通系统的需求反馈纳入着陆区选址等设计中，改变以可通行为唯一指标的评价方法，并由此提出对设施集群布局及运输/交通系统规划的目标和有效方案。
与地面交通不同，月面运输/交通需求由顶层管理给定，不存在对出行需求、出行方式的预测问题。地面交通规划以出行需求为导向，已成规模交通的规划从粗放型向精准型发展。月面运输/交通规划目前需解决从无到有的粗放型数量增长，更接近地面交通中“衡量交通规划如何影响城市布局、带动用地发展”的反馈思路。因此，线网规划的重点在于研究不同设施集群布置形态、区域资源利用功能分布与开发强度对运输/交通方式、基础设施的作用机理，建立设施集群形态、区域资源利用与运输/交通模式的匹配理论。
4.3 载具调度
道路基础设施可改变载具调度的思路结构。运输载具始终沿运输线路行进，路侧设施的设计包含顶层与载具的通信、监测功能，这使得道路基础设施天然地具备载具调度的可行性。载具调度可分设至载具集散中心与道路两端，前者控制道路流量，后者控制运行路况。再以前文所述的抗磁悬浮运输系统为例。该系统由于道路基础设施（柔性轨道）具备对载具（悬浮永磁体）运动速度、方向的完全控制，仅通过对模块化的轨道加以凸出式、二轨平行式等配置，即可实现对运行路况的完全控制。
地面交通控制以复杂路网区域内控制子区或交叉口群为控制对象，以达到区域交通整体最优。此类思路在月面运输系统调度中，适用于与载具分离设计、部署在关键路网交叉口的路侧设施。将大范围路网划分成若干独立的区域，关注地理位置相互毗邻且交通关联性较强的若干交叉口。通过某种路侧设施与载具的通信方式，起到“信号灯”的指令效果，从而可以优化信号配时参数的方式完成交叉口群的调度。
5 结 论
月球资源的原位开发是我国国际月球科研站计划稳步开展的核心内容。为有效配合月球原位资源勘察、开采与建筑建造，本文对月面运输能力进行了探究与设想。现有的以巡视器为主的月面移动能力无法在万米级里程、10 km/h级移动速度与货运承载能力之间达到平衡，同时全月高精度定位等感知设施的缺位一同制约了月面物力与人力资源运输能力的发展。针对月面运输任务中运输线路复用率高、运输载具周期性反复移动的特点，本文对运输路网和运输载具的基本要求分别进行了梳理。进一步地，本文从管理与运行两个维度、广域感知-功能模块-顶层应用三层次以及感知-管理-通信-数据四元素的角度出发，设想了一个运输系统架构。随后，以运输载具与道路设施两条主线，总结了现有技术中可供选用、具备潜力的工程技术，着重强调（抗）磁悬浮运输系统“载具与基础设施一体化设计”与LunaNet计划“以标准框架引领实体性建设”的设计思路。最后，立足于月面运输系统，本文建议在标准化、路网规划与载具调度三个方向着重探究，在顶层设计上为月面交通系统的过渡做好准备。