Без остановок и пробок. Техника молодежи №1 2010

ТЕЛЕГА – АВТОМОБИЛЬ – ЧТО ДАЛЬШЕ?

В один прекрасный день, намаявшись таскать тяжести, люди начали решение своих транспортных проблем. И поистине величайшим открытием стало изобретение колеса. С его появлением жить стало проще, а когда додумались колеса на ось посадить и платформу сверху установить, да еще и коня впрячь, жизнь и вовсе стала распрекрасной. Так примерно  6000 лет назад произошла первая в истории человечества революция в наземном транспорте. Наличие дороги, телеги и пары лошадей – стало платой за повышение производительности. Но там, где революция произошла, пошло бурное развитие хозяйства и торговли. И люди пользовались этим гениальным изобретением на протяжении многих тысяч лет. Очень надежный, даже с нетрезвым ямщиком, гужевой транспорт был привычен, как сегодня автомобиль,  решал все текущие проблемы и давал заработок  уйме народа и в городе и в деревне. Но он стал тормозить развитие экономики. Надо было  везти все больше грузов и пассажиров  быстрее,  дальше,  дешевле. Лошади были дороги а над городами висела проблема навоза – первая экологическая проблема, порожденная  транспортом. Думали – думали, и придумали приспособить для нужд транспорта тепловые двигатели. К концу девятнадцатого века человечество имело целую гамму сухопутных транспортных средств, решивших большинство текущих экономических проблем. Самым успешным  из них казался автомобиль. Как  в свое время телега, он показался людям панацеей, решением всех их транспортных проблем и огромным технологическим прорывом, а уж с помощью трамваев и поездов транспортных проблем не должно было остаться ни у кого вовсе. И действительно,  транспортная проблема спрятала свои зубы почти на 2 столетия. А сейчас проблема их обнажила, возникнув вновь, причем  в новых масштабах. Главной причиной этому стала урбанизация. Подавляющее число людей живет в городах, ведя минимальное собственное хозяйство. Все, что они потребляют – привозное, издалека или близлежащих производств, но все требует транспортировки. Люди стали намного более мобильны и состоятельны, хотят двигаться в комфортных и безопасных условиях. Города не справляются с количеством автомобилей из-за дефицита площади, и как бы городские власти не старались, строя новые развязки или расширяя дороги, одним автомобильным транспортом нынешнюю транспортную проблему в городах не решить. Транспортная проблема, это вирус, который нашел путь обмануть лекарство, которым в данной ситуации выступил автомобильный транспорт. Дошло до того, что многие плотно заселенные территории (пригороды мегаполисов) стали полными заложниками автомобиля, которому нет альтернативы. Этакий автомобилизм как объект всеобщего поклонения -  молох нашего времени. А при более тщательном рассмотрении использование автомобильного транспорта оказалось далеко не безопасным и весьма некомфортным. Сотни тысяч человеческих жизней, миллионы травмированных каждый  год – прямые жертвоприношения на алтарь автомобилизма. А еще они расплачиваются своим здоровьем. Вообще говоря, грязное производство, в том числе производство энергии,  должно быть отделено от мест концентрации людей.  Для автомобиля сделано исключение. Миллионы весьма несовершенных, зачастую не проходящих необходимого обслуживания и контроля двигателей работают в городах. Их суммарная мощность, исчисляемая в больших городах сотнями миллионов киловатт, превышает мощности любых других энергетических установок. Итог – в конец портится экология.  В крупном городе за день сжигается много тысяч тон моторного топлива, а с ним десятки тысяч тон кислорода ( это несколько процентов кислорода, содержащегося в приземном слое вдоль автодорог), все это сопровождается выбросом десятков тысяч т (миллионов кубических метров) парниковых газов и вредных примесей. Стоит стихнуть ветру и город окутывает смог. Но и в ветреную погоду лучше не жить там, куда дует ветер. Экология не только воздух, но и земля. Огромные городские  площади сегодня заасфальтированы и отданы в жертву автомобилизму. Ведь каждый движущийся автомобиль требует хотя бы сотню квадратных метров,  стоящий тоже несколько десятков.  Мы еще не очень разбираемся в том, что твориться под асфальтом, но то, как страдает окружающая автострады природа, мы видим. И наконец, экономика. Вообще говоря, горожане не любят транжирить деньги.   Но ради автомобилизма они творят уйму глупостей. Платя за бензин огромные деньги, тратят их на нагрев тормозных колодок. Ведь тепловой двигатель мало приспособлен для рекуперации энергии. Коммерческая стоимость земель, отведенных под городские улицы, поражает воображение, а от потерь времени, связанных с автомобилизмом,  вообще дух захватывает.  Это помимо очевидных затрат – на машины, дороги, налоги, страховки и прочее. Сегодняшним конкурентам автомобилизма слабо с ним тягаться. Они – старые, из девятнадцатого века!Любой общественный транспорт, предлагающий слиться с толпой, многими людьми воспринимается как опасный в биологическом и социальном плане, да и цена его на самом деле куда больше, чем заявляют. Наземный рельсовый транспорт создает шум, требует очень много места и дезорганизует прилегающие к нему территории. Метро – очень дорого в строительстве. Автобусы и троллейбусы стоят в пробках вместе с автомобилями. Сейчас требуется то, что уже 2 раза спасало положение при обострении транспортной проблемы – внедрение новых видов транспорта. Старый антибиотик не справляется с новой разновидностью болезни, так давайте изобретем новый!  Ведь сейчас для этого есть все средства и возможности. Можно  ездить  комфортно и безопасно в больших городах, не загрязняя окружающую среду, не калеча многие тысячи людей в ДТП, а заодно и  минимизировать вклад транспорта в глобальное потепление. В последние десятилетия двадцатого века сделаны открытия,  позволяющие совершить революцию в сфере транспорта – компьютерные технологии. Появилась возможность поручить управление транспортными средствами компьютерам- диспетчерам, работающим по заданной программе. Замена водителей (машинистов)  единой системой автоматического управления принесет массу пользы,:

  • кардинально сократит затраты на управление единичным транспортным средством,
  • позволит использовать экипажи малого размера, вместимости, грузоподъемности,
  • сделать дешевыми транспортные пути,
  • обеспечить высокую регулярность движения, точность доставки, экономию энергии.

Уже разработаны системы типа РRТ , (Personal Rapid Transit),  совмещающие персональный электрический экипаж с принципом компьютерного управления  транспортной системой (см. например, рис.1).И их модификация -  комбинированный транспорт-Dual Mode ( см. например, рисунок 2.). Суть последнего в том, что колесный экипаж, способный ездить по улицам, как электромобиль или гибридный автомобиль, можно включить в транспортную  систему типа  PRT. Вариант DUAL MODE лидирует по большинству аспектов, связанных с комфортом, безопасностью, общими затратами на транспортировку применительно к современным условиям больших городов. Ведь такие транспортные средства привычны, невелики, эстакады для них намного легче и дешевле обычных автодорожных, движение в автоматическом режиме безопасно и может быть оптимизировано как по критерию рационального использования транспортной сети, так и по критерию рационального использования энергии, которую не надо тратить на торможение, а можно возвращать в сеть (рекуперировать). При этом пользователь получает услугу по качеству сопоставимую с персональной машиной с водителем или с такси, но четко спланированную по времени – в автоматизированной системе нет места пробкам.. Внедрение таких систем, как и других концепций PRT  наталкивается на общую проблему больших городов – катастрофическую нехватку площадей. Там, где пассажирские перевозки  наиболее востребованы,  городская территория уже занята и стоит очень дорого. Поэтому некомфортабельный умопомрачительно дорогой и долгий в строительстве метрополитен пока представляется основным средством решения проблемы пассажирских перевозок в мегаполисах. Правда процент горожан, готовых пользоваться метро постоянно снижается – комфорт не тот, да и биологическая и социальная безопасность низкая. Новая  разработка российских инженеров – индивидуальный комбинированный транспорт  (РRT- ZEST см. рисунок 4 и 5) , специально создан для адаптации автоматизированных транспортных систем к городским условиям и условиям сильно пересеченной местности. Экипаж РRT- ZEST это личный электромобиль, движущийся по специально сконструированному для него пути автоматически, без какого либо участия человека в управлении, однако он снабжен  аккумуляторами для кратковременного пробега по улицам, и  может оснащаться генератором с тепловой машиной, если надо проехать по обычной дороге большое расстояние, тут уже конечно управление ложится на людские плечи. Движение в сети обеспечивают управляемые компьютером электрические движители, расположенные на крыше экипажа. Автоматическое управление дает очень высокую пропускную способность сетей, исключает возможность заторов и аварий. Путешествуя в системе, вы будете в безопасности и, всегда будете добираться до пункта назначения без каких либо проблем. Движители и пути устроены так, что экипаж может двигаться с очень большим (до 75% и более) уклоном при сохранении горизонтального положения. Это позволяет  подняться и опуститься на значительную высоту, использовав при этом минимум городской площади. Поэтому пути можно расположить очень высоко, над застройкой, действующими транспортными коридорами, природными препятствиями. А можно убрать в глубокие тоннели, расположенные  под всеми действующими коммуникациями и фундаментами в устойчивых грунтах, а приближенными к земле оставить только терминалы входа – выхода и въезда – выезда, и таким образом сделать их более доступными потребителю. Это дает системам ZEST уникальные преимущества перед другими  вариантами городского транспорта, ведь все ранее изобретенные системы требуют очень большого количества городской площади, того, что сейчас в городе является наиболее дефицитным. Совсем немного городской площади – сотни кв.м на км пути и пропускная способность более 2000 экипажей в час, а это 3-10 тысяч человек в час. Благодаря небольшому габариту путей и малому весу экипажей, постройка путей будет весьма дешевой. Такая система может быть создана в любом крупном городе, жители которого хотят перемещаться по четкому расписанию в комфортабельных индивидуальных экипажах с минимальными затратами энергии и загрязнением окружающей среды.

Представьте себе – ваш экипаж отвозит вас на работу, затем сам (!) возвращается домой, отвозит детей в школу и везет жену в магазин, далее забрав жену из магазина, подхватывает детей из школы и привозит их всех домой, далее возвращается за вами на работу и доставляет вас домой в кратчайшие сроки, а вечером привозит к вам в гости дедушку с бабушкой, а когда они собируться уходить, довезет их до дома. Паркуеться такой экипаж сам без вашего участия, уезжая на те парковки в системе, где есть место, а не там, где его покинул водитель. Утопия скажете вы?

Такая же, как телега 6000 лет тому назад или автомобиль  в конце 19 века. А можно поверить и превратить в реальность.

1) Ultra – эта система в настоящее время обслуживает аэропорт Хитроу (Англия).

2)  RUF

3) PRT Zest