Дороги будущего проект

Российские специалисты планируют создать цифровой макет улично-дорожной сети страны уже к 2030 году – в общей сложности это 1,5 млн километров дорог. Впоследствии это поможет проводить оперативный мониторинг состояния светофоров, дорожных знаков, ограждений, бордюров, остановок, а также самого дорожного движения в автоматическом режиме. «Это позволит специалистам оперативно реагировать на изменения технического состояния объектов дорожно-транспортной инфраструктуры, например, отсутствие необходимых дорожных знаков, ненормативный наклон стоек светофорных объектов», – рассказал журналистам генеральный директор компании “Цифровые дороги” Александр Демин. Создавать такие виртуальные копии дорожной инфраструктуры поможет искусственный интеллект.

На сегодняшний день компания “Цифровые дороги” уже оцифровала 70 городов в 29 регионах страны и 40 тыс. км дорог. Для этого использовалась отечественная разработка – программно-аппаратный комплекс “Автодискавери”, который при помощи нейросети и компьютерного зрения может создавать виртуальные копии улично-дорожной сети. Измерять координаты и параметры объектов помогали мобильные лаборатории, которые при помощи машинного зрения, нейросетевого анализа и LiDAR технологий с точностью до 10 см в режиме онлайн определяют и классифицируют все объекты на дороге. Такие лаборатории могут проезжать по 150 километров в день, при это работают полностью в автоматическом режиме, без человеческого ресурса. Все данные автоматически заносятся в базу без ручной обработки, поэтому оцифровка стандартного города укладывается примерно в две недели.

Цифровой двойник — это, в первую очередь, виртуальная копия физического объекта к которой также прилагается инженерная информация, что позволяет понять и смоделировать общую производительность, напоминает член комитета Госдумы по информационной политике, информационным технологиям и связи Антон Немкин. «Проще говоря, цифровой двойник — это полный аналог физического объекта, который постоянно обновляется данными из разных источников. Поэтому они намного эффективнее, например, тех же 3D-моделей, которые абсолютно статичны. Такие виртуальные копии делают значительно проще всю организацию дорожного движения. Подрядчики, строительные фирмы, операторы дорог и мостов могут использовать их для большей наглядности и понимания всех последствий принимаемых решений. Те же светофоры и знаки, которые зачастую на этапе проекта кажутся вполне уместными, а по итогу сильно осложняют процесс движения и приводят к многочисленным штрафам, при помощи таких копий будут устанавливаться более продуманно. Здорово, что для этого уже используются отечественные разработки. Очень хочется, чтобы конкуренция в этом секторе также росла, позволяя перепроверять те или иные принятые решения – от них ведь зависят и жизни россиян, ежедневно передвигающихся по этим дорогам», – отметил депутат.

Часто причиной большого количества аварий на определенных дорогах становится не состояние дорожного полотна, а как раз неверная организация дорожного движения, уверен Немкин. «Получается, что «западня» для водителей закладывается еще на этапе проектировки, а цифровые двойники помогают решить эту проблему. И избежать большого количества неприятностей, а порой и серьезных жертв. Да и в целом такой подход помогает намного эффективнее использовать ресурсы сотрудников, которые могут заниматься развитием дорожной сети, а не тратить силы и время на рутинные процессы, а иногда и пребывание в опасных условиях», – добавил парламентарий.

Использует искусственный интеллект для трансформации и цифровизации дорожной отрасли и РЖД, где на минувшей неделе представители виртуальный интерфейс-помощник «Валеру». По словам разработчиков, он обладает огромным набором знаний по своей специфике, то есть по железной дороге. «Его отличие от скучной привычной документации в том, что вы можете его переспросить, если вам что-то непонятно, и вместо зачитывания одного и того же абзаца из документации 10 раз он постарается переформулировать это», — рассказали в холдинге. Внешний вид помощника создавался нейросетью из объемного набора фотографий железнодорожников.

Национальный проект «Безопасные качественные дороги» рассчитан до 2030 года, и среди основных его целей — повышение качества и доступности автодорог, улучшение дорожно-транспортной инфраструктуры и снижение уровня аварийности.

Сегодня доля затрат на цифровизацию в строительной отрасли, по данным Минцифры РФ, составляет в среднем до 1,6% от выручки компаний, а в дорожно-строительной отрасли еще ниже — порядка 0,2–0,5%. Недостаточный уровень инвестиций в цифровизацию делает эту отрасль одной из самых консервативных, отмечает эксперт технологической практики компании «ТеДо» Александр Кульков.

«В сравнении с компаниями из сферы гражданского или промышленного строительства инфраструктурные организации гораздо консервативнее: большая их часть предпочитает работать на ручном управлении, предпринимая незначительные шаги в сторону цифровизации», — комментирует руководитель направления проектов строительства инфраструктурных объектов компании «Айбим» Анастасия Машковская. По ее словам, благодаря тренду на цифровизацию, задаваемому Министерством строительства РФ, сегодня инфраструктурное строительство в стране меняется. Подрядчики, например, автоматизируют управление графиком строительства, внедряют методологию календарно-сетевого планирования, отмечают в компании «Айбим».

Цифровизация процессов ускоряется по самым разным направлениям. «Приоритетны для отрасли технологии, имеющие прямое влияние на снижение затрат, повышение скорости дорожного строительства и безопасности дорожного движения», — добавляет Александр Кульков.

«Спрос отрасли на технологии определяет прежде всего государственный заказчик. А ему в первую очередь нужны инструменты для контроля сроков реализации проекта и процессов обмена документацией, в том числе перевод документации в электронный машиночитаемый формат», — поясняет Анастасия Машковская. Она подтверждает тренд на внедрение электронного документооборота при взаимодействии с проектировщиками для подготовки и передачи заказчику исполнительной документации, закрывающих документов.

Дороги будущего проект

Приоритетны для отрасли технологии, имеющие прямое влияние на снижение затрат, повышение скорости дорожного строительства и безопасности дорожного движения, добавляет Александр Кульков: «Среди них можно выделить создание цифровой среды для совместной работы с данными (проектная, рабочая, исполнительная документация), интегрированное планирование и контроль выполнения строительно-монтажных работ с применением цифровых инструментов, цифровые платформы снабжения».

Развитию строительства дорог в России помогут технологии цифрового моделирования BIM (Building Information Models). Цифровая модель зданий, сооружений и объектов инфраструктуры (инженерные сети, дороги, мосты, тоннели и др.) — это виртуальное представление характеристик объекта, формируемых на протяжении всего жизненного цикла строительства.

До последнего времени BIM-технологии в основном получили распространение среди девелоперов. Постепенно они проникают и в дорожное строительство. Здесь цифровое моделирование позволяет спроектировать полную модель дороги, включая местность, сооружения, инженерные коммуникации и сети. Единая цифровая платформа обеспечит всем участникам строительства доступ к полному спектру информации по объекту в режиме онлайн, чтобы оперативно учитывать риски и корректировать задачи. При внесении изменений в проект они отображаются на всех уровнях и для всех участников автоматически.

Внедрение и активное использование BIM-технологий позволит сократить издержки, а также время, отведенное на реализацию проекта. В Китае в рамках строительства скоростной магистрали Чэнду — Ибинь строительная компания SRBG использовала продукты Bentley Systems для создания и оптимизации информационной модели — это позволило на 15% увеличить скорость проектирования и на 20% — скорость производства, рассказывает Александр Кульков. А применение BIM-решения компанией «Автобан» при строительстве ЦКАД-4 в России сократило время на проектирование сложных съездов в среднем с 100–110 человекодней до 15–20.

По данным «Ростелекома», в дорожной отрасли сегодня активно внедряются цифровые платформы для различных транспортных подсистем — это также подразумевает нацпроект «Безопасные и качественные автомобильные дороги». В частности, речь идет о внедрении интеллектуальных транспортных систем (ИТС) в агломерациях с населением свыше 300 тыс. человек, а это 64 города в 42 субъектах РФ. Оператор сегодня внедряет ИТС более чем в 30 городских агломерациях. По оценкам «Ростелекома», такой подход увеличивает пропускную способность улично-дорожной сети на 20%, а среднюю скорость движения транспортных средств в городе — на 15%, снижая аварийность на 25%.

«Спрос на технологии в транспортной отрасли связан с повышением эффективности работы дорожных служб, оптимизацией затрат, снижением загруженности улично-дорожной сети, повышением комфорта для участников дорожного движения, увеличением мобильности граждан, повышением качества и безопасности дорожного движения», — констатирует директор направления интеллектуальных транспортных систем «Ростелекома» Дмитрий Марков. На этом фоне он отмечает рост спроса на технологии, связанные с внедрением искусственного интеллекта, машинного зрения, облачных технологий, анализа и моделирования транспортных потоков, высокоскоростных сетей мобильной связи. Речь идет о повышении эффективности сбора и анализа больших объемов данных.

В «Ростелекоме» говорят о спросе на технологии, связанные с беспилотным транспортом, электромобилями, мультимодальными транспортными перевозками. Развитие непилотируемого транспорта в РФ может стать существенным драйвером для роста уровня цифровой зрелости отрасли в целом, считают в «ТеДо». К примеру, применение китайским производителем строительной техники XCMG — автономных катков и асфальтоукладчиков — позволило сократить расход топлива на 15% и повысить эффективность работ на 20%.

В статье используются материалы из источника:

29 мая 2023 г.

Предыдущая статья была посвящена автомобилям Kia и тем переменам, которые произойдут с ними к 2033 году. А в этой статье я хочу рассказать о том, как инновации и технологии изменят дорожное движение.

Дороги будущего проект

Редактор из мира будущего

Дороги будущего проект

Автомобильные дороги стали эффективными и безопасными, они оснащаются разнообразными технологиями для обеспечения комфортного передвижения. Для строительства используются материалы, увеличивающие срок эксплуатации и снижающие затраты на ремонт дорожного полотна.

Возможно, для движения автомобилей всё чаще и чаще будут использоваться многоуровневые развязки. Это связано с увеличением количества автомобилей и потребностью в быстром и комфортном движении. Однако такое изменение потребует значительных инвестиций и времени для реализации.

Дорожная разметка, знаки и светофоры будут оснащаться технологиями искусственного интеллекта для снижения количества аварий и уменьшения заторов на дорогах.

Благодаря интеллектуальным системам автомобили станут «умными», а большая часть — и вовсе автономными.

Возможно, на дорогах появятся дополнительные отметки для автономных автомобилей, например, указывающие места высадки и посадки пассажиров, а также помогающие сохранить безопасное расстояние между движущимися автомобилями. Кроме того, в будущем возможно появление интерактивной разметки, которую можно будет запрограммировать на вывод различных сообщений и предупреждений.

В общем, дороги, безусловно, будут ещё более инновационными, а новые технологии помогут решить существующие в данный момент проблемы.

▪️ Какие автомобили мы увидим на дорогах будущего?

Ответить на этот вопрос точно и однозначно я вряд ли смогу — это довольно сложно. Но могу попробовать сделать прогноз с учётом трендов, которые активно развиваются уже сейчас.

Велика вероятность, что автомобили будущего будут полностью автономными и экологически чистыми. Увеличится количество электрических и гибридных моделей, а возможно, даже начнётся массовое производство автомобилей на водородных топливных элементах. Также не исключено развитие летающего транспорта автомобилей, что значительно сократит время перемещения в городах.

▪️ Какие инновационные технологии и материалы будут использоваться для строительства автомобильных дорог будущего?

Предполагается, что в будущем для строительства дорог будут использоваться новые, более прочные, устойчивые к различным воздействиям материалы. Например, вместо традиционного асфальта в дорожном строительстве могут начать применяться различные виды бетона, битумные полимеры и композитные материалы. Они более долговечны, устойчивы к перепадам температур и влажности.

Кроме того, в будущем в дорожном строительстве вероятно начнут шире использовать экологически чистые материалы, такие как переработанные отходы или материалы на основе растительных компонентов. Сюда можно отнести пластик, подвергнутый вторичной переработке, стекло и резину, полученную из утилизированных автомобильных шин.

Также разрабатываются дорожные покрытия, которые отличаются высоким уровнем поглощения шума и имеют повышенную износостойкость.

Кроме того, современные технологии позволяют использовать солнечные батареи и другие источники альтернативной энергии для питания дорожного освещения и зарядки электротранспорта.

Дороги будущего проект

Наконец, использование искусственного интеллекта и систем автоматизации значительно улучшит качество планирования и производства автомобильных дорог.

▪️ Какие знаки и устройства будут регулировать движение автомобилей на дорогах будущего?

Мне кажется, что развитие технологий шагнёт далеко вперёд, и на дорогах появится множество инновационных устройств. Вот лишь часть из них, которые я могу представить.

Кстати, будущее уже близко — об инновационном пешеходном переходе, появившемся в Москве, мы уже писали в одной из предыдущих статей.

▪️ Смогут ли дороги будущего сами очищаться от снега, льда и влаги?

Возможно, в будущем дороги будут оснащены самоочищающимися системами, которые будут удалять снег, лёд и влагу. Некоторые компании уже работают над созданием подобных технологий, таких как нагреваемые дороги и специальные покрытия, которые позволяют растекаться воде и препятствуют образованию льда. Однако на данный момент эти технологии ещё не в достаточной степени разработаны и распространены.

▪️ Как инновационные технологии будут помогать при строительстве дорог будущего?

При создании дорог будущего будут использоваться нейросети и машинное обучение. Они будут применяться при разработке автономных транспортных средств, управлении дорожным движением и прогнозировании возможных проблем на дорогах, таких как аварии и заторы. Машинное обучение также может использоваться для оптимизации конструкции дорог и сокращения времени строительства. Например, нейросети и алгоритмы машинного обучения могут анализировать большие объемы данных, чтобы предсказать способность дороги выдержать максимальную нагрузку и оптимизировать процесс строительства дороги в зависимости от прогнозируемой нагрузки на неё.

В процессе строительства могут быть задействованы роботы — для автоматизации и увеличения эффективности процесса строительства. Они могут использоваться для разгрузки и перемещения материалов, укладки асфальта и бетона, обеспечения точности и качества работ при помощи установки специализированных сенсоров и систем управления, а также для выполнения рутинных задач, таких как очистка рабочей площадки. Благодаря использованию роботов, можно ускорить процесс строительства дорог и уменьшить количество ошибок в работе, что в свою очередь повысит безопасность и экономическую эффективность проекта.

В общем, дороги будущего однозначно станут лучше. Применение новых материалов и технологий позволит сделать движение более быстрым, комфортным и удобным как для водителя, так и для пассажиров. Регулирование будет осуществляться с помощью инновационных устройств, что позволит снизить количество аварий и заторов, сделав поездки более безопасными. А использование искусственного интеллекта уменьшит время на укладку новых дорог, сделав шире дорожную сеть и позволив сократить время пути.

Технологии строительства умных дорог

Время на прочтение

Дороги будущего проект

Привет, Хабр! Сегодня хотелось бы обсудить такой вопрос, как создание умных дорог, ведь будущее транспортной инфраструктуры — ее цифровизация и автоматизация. В городах и за их пределами дороги станут безопаснее для участников движения, когда различные сенсоры и датчики смогут контролировать скорость машин, сами машины будут взаимодействовать между собой, а потоком станет управлять компьютерная система, обрабатывающая огромный объем информации в секунду.

Так получилось, что чаще всего говорят именно об умных технологиях, которые станут внедрять в новую инфраструктуру. А вот как будут ее разворачивать, то есть какие технологии применяются при создании умных дорог? Сегодня предлагаю обсудить именно это.

3D-моделирование в ходе строительства

Создание транспортной инфраструктуры, даже самой простой дороги, подразумевает выполнение целого комплекса действий. В их числе:

При создании умной инфраструктуры задача усложняется, поскольку требуется развертывание беспроводной связи, подключение умных систем в единое целое и т.п.

Дороги будущего проект

Для того, чтобы оптимизировать процессы строительства, несколько лет назад была разработана система 3D-моделирования, позволяющая обеспечить более высокий уровень автоматизации процесса строительства. Здесь основной компонент — 3D-модель, которая представляет собой комплекс файлов поверхностей в DXF-формате.

Такие файлы поочередно загружаются в бортовой компьютер, который установлен в кабине машины, а умная система позиционирует укладчик — машина сама «понимает», где находится, когда нужно начинать укладку, слоем какой толщины и в каком направлении она должна выполняться.

На практике такие системы уже применяются — например, проект QSBW 4.0 из Германии как раз и использует моделирование. Но немцы еще и разработали продвинутую систему отслеживания состояния укладываемого покрытия.

Система контроля состояния материалов строительства

Состав современного дорожного покрытия весьма сложен, причем каждый слой должен соответствовать определенным характеристикам. Поэтому качество покрытия нужно контролировать не только во время укладки, но и во время доставки до места строительства.

Для этого используются умные сенсоры, которые устанавливаются на грузовиках, бетономешалках и прочих транспортных системах, оценивая свойства гравия, битума, бетона и прочих составов.

Что касается самих материалов, то сейчас широко применяются геосинтетические материалы (геотекстиль, геосетки, объемные георешетки) в конструкциях земляного полотна и дорожной одежды; полимерные материалы в конструкциях пешеходных переходов, ливневых очистных систем, мачт освещения, перил, лотков и других элементов обустройства дороги.

Лазерные системы контроля

Когда речь заходит об умной инфраструктуре, то обычно рассказывают об умных знаках, разметке и прочих сложных системах. Пока что на дорогах их очень мало — просто потому, что это дорого, причем не только по причине высокой стоимости самих датчиков, но и потому, что для их использования необходимо модернизировать существующую инфраструктуру дорог.

В этом году специалисты из Университета Карнеги-Меллона предложили заменить эти датчики на лазерную систему. Это лазерная виброметрия, где используется анализ отраженного сигнала. Система посылает луч на определенный объект, луч отражается, и уже отражение анализируется фотодетектором. Если на поверхности объекта возникают механические колебания, то отраженный сигнал изменяется в соответствии с ними.

Для использования этой системы нужна лазерная установка и обычные дорожные знаки, которые не нужно ни менять, ни каким-то образом адаптировать.

Лазерная установка состоит из фотодетектора, лазерного дальномера и отдельного 200 милливаттного лазерного излучателя с длиной волны 650 нанометров. Луч лазера безопасен для человека, так что даже если попадет на водителя, ничего не случится.

Такая система может использоваться для обнаружения приезда общественного транспорта, подсчета трафика, определения типа проезжающих автомобилей, определения занятости парковочного места и т.п.

Умное дорожное покрытие

Дороги будущего проект

Кроме асфальта или бетона, разработчики умных дорог предлагают разные типы дорожного покрытия, которые способны решать достаточно интересные задачи. Разновидности покрытий:

Дорожные «лаборатории»

Проектов строительства умных дорог много — десятки, если не сотни. Но, поскольку технологии новые, их где-то нужно отрабатывать. Ведь если разработанную технологию внедрят на транспортной линии длиной в сотни километров, а она себя не оправдает, убытки могут быть огромными.

Во избежание этого некоторые страны создают специальные «лаборатории». Особенно отличились в этом плане США. На австостраде в округе Монтгомери здесь построили специальный отрезок дорожного покрытия, который получил название Virginia Smart Road или Virginia Smart Highway.

Длина отрезка всего 3,5 км. На нем тестируется все — технологии строительства, новейшие материалы покрытия, освещение, навигация, поведение водителей в новых условиях. Участок просто-таки нашпигован датчиками и камерами, а также системами, которые моделируют разные метеорологические условия — дождь, снег, туман, гололед и т.п. При помощи этих систем можно смоделировать условия любого штата страны.

В качестве вывода стоит сказать, что технологии создания дорог совершенствуются с каждым днем, в частности группой компаний “Автобан”. Чем умнее становятся дороги, тем прогрессивнее и технологии строительства, разворачивания инфраструктуры. В том либо ином виде умные системы появились на дорогах практически всех стран мира. Их дальнейшее продвижение несколько замедляет малая распространенность соответствующих технологий, а также отсутствие соответствующей законодательной и нормативной базы. Но через несколько лет ситуация должна измениться, и мы станем ездить по дорогам, которые уже без преувеличения можно будет назвать умными.

Какими будут железные дороги будущего?

Дороги будущего проект

120 лет назад в российском издании «Наука и жизнь» был опубликован материал о будущем железных дорог — весьма смелые для того времени прогнозы экспертов сбылись с точностью: уже тогда предсказывалась неизбежная смерть паровой тяги, переход к электричеству, путям высокого качества и высокоскоростным перевозкам на уровне современных «Сапсанов». Эти прогнозы строились на передовых разработках того времени, а не были предсказаниями «пальцем в небо» от фантастов. Попробуем и мы заглянуть в будущее железных дорог, оценив самые современные перспективные и экспериментальные разработки. Итак, какими станут железные дороги?

Более популярными

В мировую экологическую концепцию развития железнодорожный транспорт вписывается как нельзя лучше. Пока скептики спорят об экологическом следе путешествий Греты Тунберг, за парусной яхтой которой следуют самолёты с журналистами и экипажем для перегона яхты обратно без самой Греты, государства продолжают планомерно ужесточать нормы выброса вредных веществ транспортом. До авиации жёсткие нормативы пока не добрались, но запрет на производство и продажу автомобилей с ДВС, похоже, не за горами.

Так как поезда остаются оптимальным способом перевозки большого числа людей в относительном комфорте, в условиях всё большего стеснения экологических рамок их популярность будет только расти. При этом речь не идёт об обязательном расширении железнодорожной сети — даже в развитых странах есть тенденция к сокращению длины железных дорог, и вместо разветвленных устаревших неэлектрофицированных путей строятся высокоскоростные ветки между крупными городами — при меньшем километраже их пропускная способность и востребованность в разы больше. Исключением является Китай, где активно строятся новые пути и электрифицируются имеющиеся.

Более скоростными

В области повышения скорости движения поездов наиболее показателен пример Китая как страны, которая за два десятилетия не только значительно увеличила среднюю скорость движения поездов, но и создала собственную индустрию высокоскоростного железнодорожного движения, а теперь и вовсе метит в мировые лидеры.

В 1978 году китайский политический деятель Дэн Сяопин посетил Японию, которую считал очень прогрессивной страной со стремительной развивающейся экономикой, с которой нужно брать пример. Огромное впечатление на китайского гостя произвёл скоростной пассажирский поезд «Синкансэн», уже в то время передвигавшийся на скорости до 220 км/ч. Среди заложенных Дэн Сяопином впоследствии реформ значилось полное обновление железнодорожного пути в стране и разработка собственных электропоездов.

Просто поднять разрешённый скоростной режим для улучшения статистики нельзя — необходимо подготовить инфраструктуру. Как минимум, проложить бесстыковой путь, представляющий собой длинные плети сваренных воедино рельсов. Отсутствие стыков, о которых нам обычно сообщает мерный стук колес, снижает сопротивление движению поезда, продлевает срок службы пути и сказывается на комфорте пассажиров.

Компании-перевозчики с готовностью инвестируют в строительство новых путей и разработку скоростных поездов по чисто экономической причине — чем выше скорости, тем больший путь состав может проехать в течение суток и тем больше людей может перевезти. Во Франции двухэтажные TGV уже ходят забитые до отказа, то есть, востребованность железнодорожных перевозок налицо. А так как третий этаж вагону не надстроишь, да и длина пассажирского состава должна иметь определенные пределы, остается лишь чаще и быстрее гонять поезда по загруженным маршрутам.

Построенными на новых принципах

Первую высокоскоростную железнодорожную магистраль открыли в 1964 году в Японии между городами Токио и Осака, предельная скорость на ней достигала 210 км/ч. По мере развития технологий и открытия новых линий в мире эксплуатационная скорость для регулярных высокоскоростных пассажирских поездов остановилась на отметке 320 км/ч — и новейшие французские TGV-POS, и японские «Синкансэн» серии E6 имеют именно такой лимит, хотя тому же TGV принадлежит рекорд скорости на железных дорогах среди серийных поездов (574,8 км/ч).

Частично эту проблему решают за счёт просчитанной аэродинамики поезда, сокращения межвагонного расстояния и уменьшения числа тележек (меньше колесных пар — меньше трение качения). Но в идеале инженеры пытаются избавиться как минимум от колес, а как максимум — от воздуха.

О существовании поездов на магнитной подушке известно, наверное, каждому. Кто-то даже знает, что проект существует давно, но в серию так и не пошел. На самом деле первые патенты по использованию линейного электродвигателя на железнодорожном транспорте относятся аж к самому началу XX века, хотя левитирующий маглев в том виде, в котором он дошёл до нас, был описан только в 1959 году, а реализован десятилетие спустя в германии в рамках западногерманского проекта Transrapid.

Но всегда найдутся страны, которые не постоят за ценой, когда речь идет об инфраструктурных проектах. Среди них, как обычно, Китай: в XXI веке в Поднебесной были построены три коротких пассажирских маглева в Шанхае, Чанши и Пекине. Скорость шанхайского поезда на магнитной подушке составляет 431 км/ч, что значительно выше, чем у эксплуатируемых в мире колесных поездов.

Демонстрационный образец китайского маглев-поезда. Часто эффектные проекты не выходят за пределы рекламных буклетов, но китайцы показали не просто «болванку» с креслами, а полнофункциональный оснащенный вагон.

Япония давно экспериментирует с маглевом: в 2005 году была запущена коммерческая 9-километровая ветка в городе Нагоя, а к 2027 году планируется продлить её до Токио. В Южной Корее с 2016 года действует низкоскоростной маглев из аэропорта Инчхон до базы отдыха Ёнъю, но в дальнейшем власти хотят значительно расширить сеть.

Суммируя, можно констатировать, что маглев появился слишком рано, он сильно опередил свое время, но технология не была забыта и сегодня возвращается.

Не будем в очередной раз пересказывать принцип работы Hyperloop, тем более что на Хабре есть отличный справочник по теме. Отметим, что Hyperloop разрабатывают несколько независимых друг от друга компаний.

Хотя сомнений в жизнеспособности такого проекта немало (уж сколько было в истории революционных проектов рельсового транспорта, которые ничем не закончились), не стоит недооценивать потенциал Hyperloop One — компания постоянно получает крупные раунды финансирования, последним был 400-миллионный транш в мае 2019 года.

Видео испытаний капсулы Virgin Hyperloop One XP-1 на скорости 387 км/ч. На текущем этапе Hyperloop ни в чем не превосходит рельсовые дороги, но это лишь начало большого пути.

Есть вероятность, что Китай вновь опередит всех с практической реализацией вакуумных поездов. Два года назад был представлен проект поезда T-Flight, двигающийся по трубе в безвоздушном пространстве за счет магнитной левитации. Даже на начальном этапе разработчики рассчитывают на скорость около 1000 км/ч, а в перспективе она должна достигать 4000 км/ч. Зная открытость Китая к новым технологиям и практически безграничные возможности в части инвестиций в инфраструктурные проекты, можно предполагать, что T-Flight и правда проделает путь от концепта до запуска за какие-то десять лет.

Но, скорее всего, Hyperloop постигнет судьба маглева: технология вновь опередила время, а реальной популяризации вакуумных поездов стоит ждать хорошо если к 2050-2060-м годам.

Более «умными»

Появление компьютеров дало мощный толчок развитию железнодорожных перевозок. Интеллектуальные системы взяли на себя массу сложной работы по планированию маршрутной сети, графика движения и состава поездов. Железнодорожные операторы уже не первое десятилетие строят огромные информационно-вычислительные центры, являющиеся электронным мозгом, заставляющим четко работать ж/д сеть целой страны.

Без компьютеров составление расписания движения поездов — настоящая головная боль. В условиях, когда не было сколько-нибудь мощной вычислительной техники, баз данных, беспроводной связи и вот этого всего, проработка маршрутной сети, работы стрелок и светофоров требовала колоссального внимания и аккуратности. Ошиблись с переводом стрелки или состав задержался на несколько минут — всё, этой мелочи достаточно, чтобы вместо организованного движения начался хаос и полный паралич железнодорожной ветки.

Система контроля движения следит за перемещением всех составов круглые сутки, управляя сигналами светофоров и стрелками в зависимости от заданного расписания. Мониторинг ведётся в реальном времени, и казус, когда поезд отклонился от расписания, а стрелка уже перевелась на другой путь, исключён.

Система планирования создаёт оптимальное расписание движения на основе заданных маршрутов и больших данных о пассажироперевозках. Программа сама рассчитывает частоту движения составов, количество и тип вагонов в них, формирует план технического осмотра поездов и путей, рассчитывает нагрузку на персонал и отправляет эту информацию на все станции сети.

Наконец, система управления электроснабжением следит за состоянием электросети и управляет тяговыми подстанциями.

Учитывая, что компьютер может взять на себя практически все функции человека, исключение машиниста из железнодорожных перевозок при наличии таких систем мониторинга и управления выглядит вполне логичным.

Дороги будущего проект

Наглядная схема работы систем управления на железнодорожном транспорте от Toshiba

Заметим, что речь тут идёт именно о железных дорогах, а не о, например, метро или пипл-муверах (мини-поездах в аэропортах, на выставках и т. п.). Автономное метро есть много где за рубежом: Лондон и Глазго, Монреаль и Милан, Дубай и даже Нью-Йорк, который известен использованием OS/2 начала 90-х по сей день.

У беспилотных поездов, как и у автомобилей, есть свои уровни автономности от нуля до пяти. Например, второй уровень подразумевает присутствие машиниста, который отвечает за работу дверей, но не движение. А на четвертом уровне присутствие персонала в кабине необязательно, состав сам движется, останавливается, открывает двери и реагирует на препятствия. Полный список стран с беспилотными поездами четвертого уровня можно посмотреть в «Википедии».

РЖД планирует запустить первые беспилотные составы «Ласточка» по Московскому центральному кольцу уже в 2021 году. Причем речь идет не о тестовом, а о штатном использовании, поскольку испытательные пуски начались уже в 2019 году.

На оптимистичной ноте

В 2025 году первой пассажирской железной дороге исполнится 200 лет. За это время рождались и исчезали самые фантастические проекты, некоторые из которых прижились и продолжили эволюцию железных дорог. Опираясь на экономическую эффективность, мы выбрали самые жизнеспособные и перспективные из тех, которые, вероятно, будут определять будущее железнодорожного транспорта на век вперёд. Возможно, не все из них найдут практическую реализацию, а Hyperloop ещё надолго останется мечтой фантастов, но автоматизация и общее «поумнение» железных дорог во всё мире произойдет неизбежно.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *