NEW CITY. УМНЫЕ ДОРОГИ

"Мне довелось побывать на форуме ФОРУМ NEW CITY 2010. ТОЛЬЯТТИ  Темой этого года стали дороги. Тема, насколько актуальная, настолько и болезненная. Пробки, экология, градостроительство и многие другие поводы для дискусий и обсуждений составили смысловую ткань Форума. Моей же темой были «Умные дороги», возникновение и развитие которых в разных странах и под разными названиями, не может не привлекать внимания".

                                                 Александр Линецкий (редактор портала Design-Union.ru)

 Города на нашей планете растут с угрожающей скоростью. По расчётам учёных площадь, занимаемая городскими дорогами, парковками, зданиями вырастет  к 2030 году ещё на 1 млн.кв. км. Еженедельно под бетоном и асфальтом исчезает поверхность Земли, равная по площади 120 кв. км. (площадь города Череповец). К 2030 году 2 млрд. сельских жителей окончательно переберутся в города, где к тому времени уже будет сосредоточено 60% всего населения Земли. Алгоритм жизни городского жителя значительно отличается от сельского. Прежде всего, город навязывает своему обитателю существование в условиях многократно более плотной заселенности: как правило, у сельского жителя соседи присутствуют только по горизонтали, а у горожанина –  еще и по вертикали: появляются соседи и снизу и сверху. БОльшая плотность проживания и работы сопровождается возрастающей скоростью коммуникаций, в том числе и транспортных. Заставляя своего жителя интенсивнее передвигаться, город предоставляет ему общественный надземный и подземный транспорт и дорожную сеть для передвижения на личном автомобиле. Для этого возводятся эстакады и мосты, роются тоннели и пешеходные переходы, захватываются примыкающие пригороды, осваиваются территории и закатываются в асфальт всё новые земли.В настоящее время мировое производство асфальта оценивается свыше 60 млн.т. в год.

 На ноябрьском заседании президиума Госсовета по инновационному развитию транспортного комплекса Президент РФ Д.А.Медведев спросил: «Приблизительная стоимость автодороги Великий Новгород – Усть-Луга – 190 миллионов рублей за километр, в Сочи – 2 миллиарда рублей за километр, в Москве – 8 миллиардов рублей за километр. Почему такая разница?» И добавил: «Есть, конечно, объективные вещи, но разница 20 – 30-кратная. Это же все-таки не на Луне строят!». По сведениям Российского Союза инженеров-сметчиков, средняя стоимость строительства 1 км дороги составляет (в млн. долларов):в России: 60 – 180в Швейцарии: 20 – 26в Германии: 11 – 14в Чехии: 10 – 12в Польше: 7 – 8в США: 4 – 9.

 Компания TomTom, производитель GPS навигаторов, опубликовала результаты исследования движения в 59 европейских городах с населением от 500 000 человек. Анализ данных о скорости движения автомобилей, оснащенных навигаторами (более 30 млн. пользователей), выявил самые проблемные города с затрудненным движением (30 % медленнее установленного лимита). Было обработано около 1,8 трлн. сообщений о скорости потока.

Города с самыми загруженными дорогами:

1. Брюссель, Бельгия

2. Варшава, Польша

3. Вроцлав, Польша

4. Лондон, Великобритания

5. Эдинбург, Великобритания

6. Дублин, Ирландия

7. Белфаст, Великобритания

8. Марсель, Франция

9. Париж, Франция

10. Люксембург, Люксембург

11. Милан, Италия

12. Роттердам, Нидерланды

13. Бирмингем, Великобритания

14. Рим, Италия

15. Амстердам, Нидерланды

16. Осло, Норвегия

17. Барселона, Испания

18. Будапешт, Венгрия

19. Неаполь, Италия

20. Познань, ПольшаЭксперты Федерального объединения немецкой промышленности подсчитали, что ежегодный ущерб от пробок составляет около 100 млрд. евро.*По данным Техасского института транспорта ежегодные издержки экономики США из-за перегруженных транспортных магистралей составляют около 87 млрд долларов.

В Японии ущерб от заторов на дорогах оценивается в 12 трлн. йен ежегодно. Исследования специалистов Московского автомобильно-дорожного института по заказу ГИБДД свидетельствуют: за год в одной только Москве заторы «съедают» до 40 млрд. рублей!

 Крупные города на планете давно столкнулись с проблемой низкой эффективности транспортной инфраструктуры, а попросту,  с проблемой пробок. Власти используют разные методы борьбы с заторами: ограниченный въезд в центр города (Рим, Зальцбург), платный въезд в центр города (Лондон, Афины), платные парковки с высокими ценами (Токио, Нью-Йорк, Барселона, Берлин, Вена), платные дороги (Мельбурн), ограничение государством продаж личного транспорта (Сингапур),  развитие сети общественного транспорта (Париж, Барселона ), автоматизированная система управления дорожным движением (Сеул), поощрение совместного использования автомобиля (Лос-Анджелес, Цюрих). Однако, парк автомобилей растет более высокими темпами, чем строительство и ввод в эксплуатацию новых дорог, что обозначает нарастание проблемы.  Резюмируя, можно сказать, что действия администраций, по сути, сводятся к двум взаимосвязанным пунктам:

·         увеличение плотности и регулируемости пассажиропотока            ·         увеличение емкости и «интеллектуальности» дорожной сети

 По данным исследователей, в среднем, силовая установка, трансмиссия, бортовое оборудование и аксессуары современного автомобиля с ДВС поглощают 7/8 его топливной энергии. Примерно 95% разгоняемой массы — это сам автомобиль, а не водитель. Учитывая попутную потерю энергии, на передвижение водителя остается менее 1% топливной энергии. Казалось бы, нет проблем, если водитель в состоянии оплатить свое столь неэффективное перемещение в пространстве. Но проблемы есть, т.к. автомобиль-то личный, а воздух, который автомобиль загрязняет — общественный. По данным Минздрава РФ на долю автомобильного транспорта в ряде регионов России приходится до 90% от общего количества выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Ежегодно в Москве автомобили выбрасывают в городскую атмосферу более 2 млн. тонн вредных выбросов или более 200 кг. на каждого человека. Загрязнение атмосферы автотранспортом с ДВС проблема планетарного масштаба, и в первую очередь, экономически развитых стран. По данным ACEA — Ассоциации автопроизводителей Европы, чей парк составляет 229 млн. легковушек, в среднем, в странах ЕС — 508 автомобилей на 1 000 жителей, наибольший уровень в Германии – 563 шт. на 1 000 жителей. В России на 1 000 приходится 230 легковых автомобилей. По прогнозам экспертов порог в 400 машин на 1 000 жителей Россия достигнет к 2025 году. В США, где уровень автомобилизации самый высокий — 3 авто на 4 жителя, администрация Обамы объявила о новых стандартах экономичности для автомобилей с целью минимизации вредных выбросов. К 2016 году СРТ для легковых машин, пикапов и микроавтобусов должен составить 6,7 литра на 100 км.

 Основа всех интеллектуальных транспортных систем — непрерывный сбор информации о скорости и плотности транспортных потоков, авариях и условиях для движения машин (в Южной Корее, например, используют все, что придумано на этот счет — различные датчики в асфальте и вдоль дорог, видеокамеры с программами распознавания числа машин, измерение автомобильного потока по числу мобильных телефонов, находящихся у водителей и пассажиров). Собранная о потоках машин информация предварительно обрабатывается. Затем либо выдается в радио-эфир, он-лайн на интернет-ресурсы и дорожные указатели-табло, становясь дополнительным средством навигации для водителей, либо используется для регулирования движения. Частью общей системы становятся индивидуальные навигаторы и КПК со спутниковой навигацией, в которые поступает информация о заторах и возможных вариантах объезда. Существуют также изменяемые дорожные знаки и указатели, управляемые из единого центра светофоры. Все это выстроено в автоматизированную систему, управляющую дорожными потоками без участия человека. Примером такой системы является Сеул, создавший за несколько лет Национальную систему управления движением транспорта. По пути проектирования и строительства «умных дорог» пошли многие мегаполисы мира. В США планируется тратить на это направление по 20 млрд. долларов ежегодно.  Примеру Сеула последовали и в Сингапуре, но пошли еще дальше.  Помимо создания единого Центра Управления Дорожным Движением (в функции которого входят сбор, обработка и анализ данных о плотности и скорости транспортных потоков, получаемых с детекторов, расположенных на каждых пятистах метрах дороги, между перекрестками и на выездах с прилегающих улиц. Картину дополняют дорожные и видеокамеры со светофоров, а также такси и городские автобусы, оснащенные транспондерами: приборами, позволяющими отслеживать положение транспортного средства и скорость ее передвижения), государство целым рядом мер ограничило число продаваемых в стране автомобилей, предлагая при этом реальную альтернативу для передвижения: комфортный и качественный общественный транспорт. Результатом такой политики стало значительное увеличение плотности пассажиропотока. Как говорят: «Демократия на сингапурских дорогах закончилась вместе с пробками…»

Американский старт-ап Скотта и Джулии Брюсау (Scott and Julie Brusaw) получил грант в $100000 от министерства транспорта США (US Department of Transportation) на создание прототипа солнечной панели, из которых в будущем планируется выполнять покрытие автодорог вместо асфальта. «Солнечная» дорога будущего будет состоять из стеклянных солнечных панелей, размером 3,6 х 3,6 метра. Трехслойный «бутерброд» состоит из верхнего слоя солнечных элементов, вырабатывающих электроэнергию, среднего — светодиодного и нижнего — коммуникационного.  Динамичная светящаяся разметка  повысит безопасность езды ночью, причём линии и надписи на полотне станут переключаемыми — дорога сможет оперативно реагировать на изменение ситуации, меняя режим разметки или высвечивая для водителей предупреждающие надписи. В качестве дополнительных бонусов супруги предлагают снабжение трассы сенсорами, реагирующими на появление диких животных. Также в прозрачное полотно можно встроить нагревательные элементы, растапливающие зимой снег и лёд. Каждая плита "Солнечной дороги" должна соединяться электрическими контактами с соседями, причём электроника будет следить за токами и в случае короткого замыкания или утечки отключать неисправный кусок полотна. Верхняя поверхность панелей должна быть текстурирована таким образом, чтобы обеспечить коэффициент сцепления, сопоставимый с таковым у асфальта. Предполагаемая стоимость одной такой панели составит $6 900 за штуку, а производить она будет порядка 7.6 киловатт-час за один солнечный день. Для полного покрытия всех дорог США по рассчетам Solar Roadways понадобится 5 миллиардов таких панелей

Американская компания New Energy Technologies изобрела устройство, которое получает электроэнергию от машин.

Устройство “Motion Power Energy Harvester” использует кинетическую энергию автомобиля, когда он едет на маленькой скорости (около 5 км в час). Генератор представляет собой пластину, на которую наезжает автомобиль. Пластина прогибается и мгновенно вырабатывает 2000 ватт. Сейчас устройство тестируется в городе Нью Джерси. Установлено оно у окошка заказов ресторана быстрого питания «Burger King». Если испытания пройдут успешно, генераторы установят во всех ресторанах сети. А в будущем году, возможно, начнется их массовое производство. 

Голландская Организация прикладных научных исследований (TNO) некоторое время назад представила концепт «Солнечной дороги» («Zon-e-weg»). На 135 470 км нидерландских дорог падает солнечного света более чем достаточно, чтобы обеспечить энергией весь транспорт, который по ним движется. Использование этой энергии может дать огромные преимущества в экологическом плане. В качестве первого шага TNO планирует совместно с Rijkswaterstaat (подразделением Министерства транспорта, ответственным за дорожные и водные коммуникации) и несколькими предприятиями запустить пилотный проект дороги с встроенными солнечными элементами — «zon-e-weg». 

. Израильский старт-ап, разработавший технологию сбора электроэнергии с дорожного полотна через пьезогенераторы. Компания предложила систему получения и хранения энергии, которая обычно растрачивается напрасно. Источником такой энергии является давление, которое оказывает на поверхность движущийся автомобиль, поезд или самолет во время взлета или посадки. Следует отметить также, что предложенная система получения и хранения энергии может быть использована при создании инфраструктуры для электромобилей. Работают в сотрудничестве с МААЦем — Министерством Транспорта Израиля. Небольшие бетонные блоки с пьезогенераторами закладываются в дорогу, закатываются асфальтом, с тем расчетом, чтобы верхний слой составлял 5 см. от датчиков. По словам главного ученого проекта – Евгения Хараша на километре дороги есть возможность получить 200 киловатт-часов энергии в час. То есть на 5 километрах - 1 мегаватт-час каждые 60 минут, что равно мощности небольшой электростанции. Отвечая на вопрос, не проще ли собирать энергию солнца, которого много в Израиле, Евгений ответил: «1 мегаватт, произведенный солнечной электростанции потребует 2,5 квадратных километра площади. Использование же существующих дорог не потребует никаких дополнительных площадей».