Особенности транспортного обслуживания населенных пунктов

Городом называется населенный пункт, достигший определенной населенности (обычно не менее 2—5 тыс. жителей) и выполняющий преимущественно промышленные, транспортные, торговые, культурные и административно-политические функции. Различают города районного, областного, краевого и республиканского подчинения. По подсчету социологов к 2000 г. в городах мира будет жить 80% населения, в России городское население составит 64%. По мере роста городов и концентрации населения в них обостряется транспортная проблема. Поток пассажиров в городах примерно в 15 раз превышает поток пассажиров на магистральных видах транспорта.

Городской и пригородный транспорт представляет собой транспортную систему, которая объединяет различные виды транспорта, осуществляющие перевозку населения и грузов на территории города и ближайшей пригородной зоны, а также выполняющие работы по благоустройству города. Городская транспортная система является частью многоотраслевого городского хозяйства и включает в себя: транспортные средства (подвижной состав); путевые устройства (рельсовые пути, тоннели, эстакады, мосты, путепроводы, станции, стоянки); пристани и лодочные станции; устройства электроснабжения (тяговые электроподстанции, кабельные и контактные сети, заправочные станции); ремонтные мастерские и заводы; депо, гаражи, станции технического обслуживания; пункты проката автомобилей; линейные устройства связи, сигнализации, блокировки, диспетчерского управления транспортом. В транспортную систему города входит также велосипед, для которого в цивилизованных странах выделяется специальная велосипедная дорожка на тротуарах.

Перед городским пассажирским транспортом стоит задача доставки пассажиров к месту назначения с максимальными удобствами при минимальных затратах времени, труда и средств. Территориальное развитие городов во все времена их истории определялось прежде всего скоростными характеристиками массовых внутригородских передвижений. Поэтому знаменитый архитектор, создатель современных городов Ле Корбюзье заметил, что ни один город не может расти быстрее, чем.его транспорт.

Система "город — транспорт" имеет и обратную связь. Исчерпав на определенных этапах развития возможности существующей транспортной системы, город требует ее совершенствования главным образом в отношении повышения провозной способности и скорости сообщения.

Городская транспортная система состоит из традиционных, нетрадиционных и специфических видов городского транспорта.

Городской транспорт классифицируется по виду тяги (электрический, автомобильный); отношению к территории города (уличный, на обособленном полотне, внеуличный); скорости (обычный, сверхскоростной, скоростной); технологии организации маршрутов (обычный, полуэкспресс, экспресс); провозной способности (низкая, малая, средняя, высокая).)

В России городские пассажирские перевозки выполняются всеми видами современного транспорта. В последние годы возросли перевозки частным автотранспортом. В 2001 г. перевозки пассажиров между видами городского транспорта распределялись следующим образом, %:

Автобус......……………………………………………………… 42

Троллейбус……………………………………………………… 12,8

Трамвай...............……………………………………………….. 10,2

Метрополитен………………………………………….………. 6,0

Такси, ведомственный и частный автотранспорт..................… 29

Объем работы пассажирского транспорта зависит от следующих основных факторов: численности населения, характера расселения жителей, планировочной организации города, взаиморасположения жилых и промышленных зон, условий рельефа — и определяется по формуле

Р = NbL_{ср, (11.1)}

где N — численность населения города; Ь — транспортная подвижность; L — средняя дальность поездки пассажира.

Транспортная подвижность — это число поездок, приходящееся в год на одного жителя. На транспортную подвижность населения влияют не только основные факторы, определяющие объем работы пассажирского транспорта, но и благосостояние населения, степень развития транспортной сети города, социальное и культурное его значение. Особенностью формирования городского пассажиропотока являются два пика, явно выраженных по времени — утренний и вечерний (к месту работы и обратно). До половины всех перевозок пассажиров составляют трудовые поездки, которые являются важнейшими в силу своей обязательности, сосредоточения во времени, повторяемости и регулярности. Главной характеристикой вида городского транспорта является его провозная способность, т. е. максимальное количество пассажиров, которое может быть перевезено в час в одном направлении по одной линии при соблюдении условий безопасности движения.

Важнейшей характеристикой городской транспортной сети является ее плотность. Большая плотность сети создает удобства подхода к остановкам транспорта. По существующим нормам плотность сети должна обеспечивать время подхода пассажира в пределах 5 мин.

Основными условиями выбора видов городского пассажирского транспорта для успешного транспортного обслуживания города являются: соответствие его провозной способности пассажиропотоков; скорость, зависящая на основных направлениях от вида транспорта, формы и размеров территории города; соблюдение норм времени на передвижение пассажира. При наличии конкурирующих видов транспорта выбирается наименее вредный с экологической точки зрения и наиболее экономичный. Основные характеристики пассажирского транспорта городов России представлены в табл. 11.1.

История развития городов привела к разнообразной конфигурации их планировочной структуры. Различают свободную (в средневековых восточных и европейских городах) схему, которая усложняет работу транспорта; радиальную схему (в старых городах с незначительными транспортными потоками), осуществляющую удобную связь центра с периферийными районами, но усложняющую связь между периферийными зонами; радиально-кольцевую схему (в крупных старых городах), являющуюся развитием радиальной схемы и устраняющую недостаток последней. В сравнительно молодых городах распространена прямоугольная схема, в которой наблюдается довольно равномерная транспортная нагрузка магистралей и дублирующих связей и отсутствие кратчайших связей в диагональных направлениях. Прямоугольно-диагональная схема городов устраняет недостаток прямоугольной схемы. Часто встречаются комбинации схем, различных для районов крупных городов.

Для жизнеобеспечения города немаловажное значение имеет грузовой транспорт, объем перевозок которого зависит от социальной направленности города, структуры грузоформирующих объектов (промышленные предприятия различных отраслей, грузовые станции, торговые базы, склады и т. п.), что, в свою очередь, влияет на номенклатуру грузов. Наибольшая доля (до 70%) приходится на строительные грузы, на промышленные грузы - 20—50%, доля торговых грузов зависит от состава и численности населения. Направление грузопотоков обусловливается прежде всего расположением промышленных зон и зон строительства, а также жилых зон. Особой подвижностью отличаются грузопотоки строительных грузов из-за частой смены дислокаций строительных объектов. В городе грузы перевозятся в основном автомобильным транспортом. При движении грузового транспорта в потоке, смешанном с легковым, снижается скорость движения и пропускная способность улиц, например увеличение доли грузового движения с 20 до 70% вызывает снижение скорости потока на 10 км/ч. Во многих городах мира в центральных районах городских агломераций и средних населенных пунктов грузовое движение запрещается или ограничивается в праздничные или воскресные дни,

Таблица 11.1

Характеристики пассажирского транспорта России

некоторые грузы доставляют в ночные часы (в период спада интенсивности движения), запрещают транзитное движение через город. Грузовые перевозки в городе могут осуществляться по железной дороге. Основным недостатком этого вида перевозок является занятость территории города и неудобство взаимодействия с другим движением, а также значительный шум. Перемещение грузов по канатным дорогам в городе ограничено. В торговых перевозках со складов и предприятий в магазины иногда участвует грузовой троллейбус. В пригородном сообщении используется грузопассажирский автобус.

11.2. Сферы рационального использования городского транспорта

Электрифицированные железные дороги используются как основной вид транспорта, осуществляющий перевозки пассажиров пригорода и их корреспонденции с городской зоной. Головные участки железнодорожных линий широко используются как городской транспорт в крупных городах нашей страны и за рубежом. Электропоезда выполняют большой объем пригородных перевозок пассажиров. Они функционируют в зоне 100—200 км и охватывает более 100 городов России. Этот вид транспорта отличается относительно низкой себестоимостью, большой пропускной способностью и высокими скоростями сообщения. В черте города протяженность железных дорог может составлять 15 км и более, что создает дополнительные удобства для пригородных пассажиров (беспересадочность маршрутов). В Москве внутригородскими железными дорогами перевозится 15% пассажиров. Большое значение для удобства пассажиров имеет стыковка железных дорог с другими видами транспорта, в частности, с метро, в едином транспортном узле. Институт Генплана города Москвы разработал системы скоростного пригородно-городского транспортного обслуживания на существующих линиях железных дорог и метрополитена, Метрополитен строится в городах, население которых превышает 1 млн жителей, и имеющих, как правило, определенное социально-административное значение. Пассажиропоток в одном направлении должен быть не менее 25 тыс. пассажиров/ч.

Метрополитен —самый дорогостоящий вид городского транспорта (см. табл. 11.1). В Западной Европе 1 км двухпутной линии стоит 10—20 млн. дол. Московский метрополитен перевозит 40% пассажиров и является одним из самых скоростных. Метрополитен является обычно внеуличным транспортом, обеспечивая быстрое, безопасное и комфортабельное сообщение (в Москве и Токио 80— 90% всех путей подземные, в Лондоне, Париже и Нью-Йорке —50—60%). На некоторых линиях возможно автоматическое ведение поездов или регулирование скорости. За рубежом (в Англии, Швейцарии, США и других странах) существует грузовой метрополитен (в Лондоне 10,5 км линий метрополитена связывают два почтамта с крупнейшими предприятиями связи; Чикагский грузовой метрополитен протяженностью 100 км включает в себя три углепогрузочных станции и 96 подъемников для вертикального транспортирования грузов, он соединен со складами, товарными базами, станциями железных дорог). В Москве, Берлине, Варшаве, Софии, Цюрихе и других городах имеются локальные системы подземных тоннелей для грузов и почты, что значительно сокращает потребности в средствах наземного транспорта. В некоторых странах сооружается скоростной метрополитен (иногда параллельно существующим линиям для их разгрузки) для более быстрой связи с удаленными районами, например RER в Париже, BART в Сан-Франциско.

По новому Генеральному плану развития Москвы в районах Солнцево, Митино, Бутово и др. будет проложено 120 км скоростного метро со скоростью сообщения 60—80 км/ч.

Трамвай как основной вид транспорта используется в городах с населением от 500 тыс. при стабильном пассажиропотоке более 9 тыс. пассажиров/ч. При удаленности промышленной зоны от основной территории и наличии достаточно мощных и стабильных потоков целесообразно использование скоростного трамвая, маршруты которого в центральных частях города могут проходить под землей (например, в Вене). Скоростной трамвай используется как альтернатива метрополитену в часы спада пассажиропотока (на одних и тех же путевых линиях). В 1892 г. первые в России электрические трамваи начали обслуживать население Киева, Нижнего Новгорода, Казани и других городов, а в 1899 г. — Москвы. До 1924 г. это был единственный массовый вид транспорта. Однако занятие территории, привязка к колее при небезопасном выходе пассажиров на проезжую часть изменили его судьбу — многие города сняли трамвайное движение совсем (Париж — в 1937 г., Лондон — в 1952 г.) или в центральных частях города (например, в Москве). Однако некоторые страны (Германия, Австрия, Швеция, США и др.) считали этот шаг экономически нецелесообразным и предлагали изменить условия работы трамвая, что дало толчок для конструирования скоростного трамвая. Скоростной трамвай используется в Волгограде, Казани, других городах России. Проблемы экологии, а также энергетический кризис и более высокая стоимость проезда на других видах транспорта постепенно возвращают трамваю его былую роль и форму деятельности.

Троллейбус применяется в городах с населением свыше 300 тыс. жителей и пассажиропотоком 6—9 тыс. пассажиров/ч. При отсутствии

видов транспорта с большей провозной способностью он может быть основным, в остальных случаях — подвозящим. Троллейбус объединил достоинства трамвая и автобуса. В курортных зонах троллейбусное движение целесообразно как экологически чистое. Троллейбус может работать и на вылетных линиях, например, Симферополь—Алушта—Ялта (длина маршрута 100 км). Протяженность троллейбусных линий г. Тюмени составляет на 1 февраля 2003 года 30,5 км.

В 1999 г. городской электрический транспорт функционировал в 115 городах России, в том числе трамвай в 70, троллейбус в 86, метрополитен в 11 городах. Протяженность линий метрополитена составила более 341 км. Основные показатели работы рассмотренных видов транспорта представлены в табл. 11.2.

Таблица 11.2

Основные показатели работы видов городского транспорта

Автобус для городов с населением до 250 тыс. жителей является основным, а в некоторых городах — единственным видом транспорта. Автобусное обслуживание имеется практически во всех городах и населенных пунктах России. Автобус является основным средством связи между городом и селом. На его долю относится основной объем работы по освоению пассажиропотоков в пригородных зонах. Автобус является наиболее простым, широко распространенным и маневренным видом наземного транспорта. Благодаря своей маневренности и возможности организации экстренных перевозок со сменой маршрута автобус используется в случае поломок рельсового электрического транспорта. Поэтому многие города мира эксплуатируют два вида городского транспорта — метрополитен и автобус. За рубежом применяется скоростное автобусное сообщение на специально отведенной полосе (Вашингтон, Брюссель, Париж и др.) или в тоннеле (Бостон). Благодаря экспрессной технологии перевозок скорости повышаются до 50—60 км/ч (в Лос-Анджелесе на 20-километровой трассе скорость автобусного сообщения составляет 80 км/ч). За рубежом применяется система пропуска автобусов на "зеленую волну". Перечисленные выше мероприятия позволяют увеличить пропускную способность автобусного сообщения до 25 тыс. пассажиров/ч, расширяя тем самым сферы его применения.

Маршрутное такси, являясь разновидностью автобусного сообщения, работает на фиксированных маршрутах локальных территорий для связи станций городского транспорта с микрорайонами,.культурно-бытовыми предприятиями города (стадионами, крупными универмагами, рынками и др.).

Монорельсовый транспорт целесообразен для связи крупных жилых районов с отдаленными от них промышленными зонами, для связи населенных пунктов с местами приложения труда и для организации вылетных линий, соединяющих конечные станции городского транспорта с пригородом, аэропортами, зонами отдыха, городами-спутниками. В застроенных частях городов он нецелесообразен (иногда невозможен) из-за громадных опор, на которых располагается балка-монорельс, больших радиусов закругления, вибрационных и шумовых воздействий на постройки. По мнению многих специалистов монорельс в чистом виде вряд ли целесообразно применять в дальнейшем. Однако его идея широко используется сейчас в новых городских транспортных системах.

Канатно-подвесной транспорт — один из древнейших видов транспорта (появился с XIV в.). В Европе первая канатная дорога построена в 1866 г. Фуникулеры (рельсовый вид транспорта) и канатные подвесные дороги применяются в городах с горным и холмистым рельефом местности для связи с зонами отдыха, жилыми районами, спортивными комплексами. Провозная способность их невелика, поэтому они являются вспомогательным транспортом локального значения. Водный транспорт в связи с сезонностью играет небольшую роль в перевозках городских пассажиров и используется как прогулочный, для связи города с зонами отдыха (в городе или пригороде).

Воздушный транспорт (вертолет) имеет весьма ограниченное значение. Он применяется для связи районов с аэропортами, с местами приложения труда (например, с нефтепромыслами при вахтовых методах работы). При уменьшении шума и повышении безопасности полетов в условиях города роль вертолетного сообщения как скоростного транспорта может в перспективе вырости.

Сфера деятельности таксомоторного транспорта определяется высокими скоростями сообщения, комфортабельностью, доставкой пассажиров "от двери до двери". Он применяется для срочных поездок, для перевозок пассажиров с багажом, в экстренных случаях, в часы перерыва работы общественного транспорта. Средняя дальность поездки на такси в черте города 3—8 км, за городом — 15—20 км. Характерна высокая интенсивность эксплуатации автомобиля-такси (13—14 ч в сутки с пробегом 300—400 км). В последние годы в России растет число частных такси, работающих по лицензиям.

В табл. 11.3 представлена работа городского электротранс­порта.

Таблица 11.3

Перевозка пассажиров городским электротранспортом

Из данных табл. 11.3 видно, что в 1999 г. перевозка пассажи­ров электротранспортом возросла на 0,8%, в то время как пере­возка пассажиров троллейбусами увеличилась на 3,4%, перевоз­ка пассажиров трамваями снизилась на 1,6%; число пассажиров, перевезенных метрополитеном, уменьшилось всего на 0,2%, од­нако пассажирооборот увеличился на 0,5%, что свидетельствует о некотором увеличении дальности перевозки пассажиров.

Объемные показатели перевозки пассажиров городским электротранспортом: перевезено пассажиров, объем выполнен­ной транспортной работы (пассажирооборот) в пассажирокилометрах.

Объемные показатели перевозок трамваями и троллейбусами учитываются предприятиями трамвайного и троллейбусного транспорта. Если эти перевозки в городе осуществляются несколь­кими предприятиями (парками), то объемные показатели определяют­ся централизованно органом управления деятельностью транс­портных предприятий, а затем распределяются между предпри­ятиями пропорционально количеству место-километров работы подвижного состава.

Число пассажиров, перевезенных трамваями (троллейбусами), определяется по формуле

П = П₁ + П₂ + П₃ + П₄, (11.1)

где П₁ - число пассажиров, перевезенных по разовым билетам и

абоне­ментным талонам на одну пассажиропоездку (определяется пу­тем деления выручки от продажи абонементных талонов и разо­вых билетов на утвержденный для данного города тариф);

П₂ - число пассажиров, перевезенных по разовым билетам на одну пассажиропоездку при кондукторном обслуживании (соответст­вует числу проданных билетов);

П₃ – число пассажиров, перевезенных по абонементным месячным

(квартальным) билетам (определяется как умножение количест­ва проданных билетов на количество поездок в месяц для каждо­го вида транспорта, установленных на основании проводимых обследований пассажиропотоков);

П₄ – число перевезенных пассажиров, пользующихся правом

бесплат­ного проезда (исчисляется как умножение числа лиц, имеющих право на бесплатный проезд, на среднее число поездок, приня­тое в учете).

Количество пассажиров, перевезенных метрополитеном, вклю­чает число пассажиров, перевезенных по разовым билетам (II₁), пассажиров, перевезенных по платным абонементным билетам (П₃), и число перевезенных пассажиров, имеющих право на бес­платный проезд (П₄).

Пассажирооборот (ПКМ) для всех видов электротранспорта определяется путем умножения количества перевезенных пасса­жиров (П) на среднее расстояние поездки ():

ПКМ = П • . (11.2)

Среднее расстояние поездки исчисляется на основе разового (1 раз в пять лет) обследования пассажиропотоков в данном го­роде, утверждается органом управления соответствующим транс­портом и используется как постоянная величина для определе­ния пассажирооборота.

12. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ И НЕТРАДИЦИОННЫЕ ВИДЫ ТРАНСПОРТА

К специализированным (от лат. specialis — особый, особенный и species — род, вид, разновидность) видам транспорта следует отнести виды транспорта или разновидности традиционного вида транспорта, ориентированные на определенную номенклатуру грузов или особые условия перевозки. Часто употребляемое понятие "новые виды транспорта" является относительным, так как сроки реализации новых идей могут быть большими, поэтому правильнее термин "нетрадиционные виды транспорта", который принят и за рубежом.

Основными признаками нетрадиционного вида транспорта следует считать двигатель, движитель и способ взаимодействия с опорной поверхностью. Появление нетрадиционных видов транспорта обусловлено двумя основными причинами: во-первых, кризисным состоянием традиционных видов транспорта во многих странах, связанным прежде всего с экологией, недостатком скоростей сообщения, повышенными транспортными издержками, а также с недостаточной провозной способностью отдельных видов транспорта; во-вторых, новыми возможностями, открытыми современным уровнем научно-технического прогресса в условиях растущих транспортных потребностей, связанных с ростом производства, населения, урбанизацией, туризмом, стремлением к экономии времени и др.

Известно, что срок реализаций идеи летательного аппарата составил 500 лет, радио — 50 лет, телефона — 30 лет, телевидения — 12—14 лет, лазерного луча — 3 года. Поэтому можно считать, что в наш век научно-технических разработок практически можно осуществить любой технический проект, но целесообразность реализации любой идеи, ее жизненность решают экономика и экологическая безвредность.

Из имеющегося разнообразия нетрадиционных видов транспорта нужно отметить транспорт энергии, гидро- и пневмотранспорт, дирижабли, суда на подводных крыльях, на воздушной подушке и магнитном подвесе, электромобили, солнцемобили, монорельс, конвейерный и космический транспорт.

Высоковольтные линии электропередачи. Транспорт электроэнергии является составной частью единой транспортной системы для специфического "груза" — электрической энергии. Линии электропередачи являются "подвижным составом" для передачи энергии.

В дореволюционное время в России суммарная мощность электростанций составляла 1,1 млн. кВт, а годовая выработка электроэнергии — менее 2 млрд. кВт-ч. С 1920 г. начались работы по созданию Единой энергетической системы страны (план ГОЭЛРО), согласно которой решались вопросы концентрации выработки электроэнергии и развития сети линий электропередачи. В те годы уже ставился вопрос об увеличении пропускной способности и дальности электропередачи. Основными источниками электроэнергии были тепловые станции на угле и торфе, а также (особенно в послевоенное время) гидроэлектростанции. В 1960-х годах на линиях электропередачи максимальным было напряжение 400—500 кВ. Основное наращивание мощности электростанций началось с вводом атомных электростанций с напряжением 750 кВ и более.

Фирмами США и Англии разрабатывается применение медных и алюминиевых кабелей глубокого охлаждения жидким азотом при напряжении до 500 кВ, что повышает пропускную способность в 10 раз по сравнению с обычным маслонаполненным кабелем.

При охлаждении гелием (t= -268,8^oС) металлические проводники становятся сверхпроводимыми, исчезает сопротивление, кабель не нагревается и ток передается без потерь. Производительность такой системы в 15 раз выше обычного подземного заложения. На сегодня создание таких систем сложно и капиталоемко.

Магической формулой техники высоких и сверхвысоких напряжений станет формула гексафторида серы SF₆газа, теплоизоляционные характеристики которого в 2—3 раза выше, чем у воздуха (эксперименты Японии, США, Германии).

Обострение экологических проблем не позволяет использовать подземные силовые кабели, так как при высокой концентрации энергии из-за неизбежных ее потерь почва нагревается до высыхания.

Линии электропередачи напряжением 2250—2500 кВ заменяют перевозку 26—80 млн. т угля в год и таким образом становятся способными конкурировать с железной дорогой на расстояниях 2000—4000 км.

В России создана Единая энергетическая система с выходом на зарубежные страны. Наличие в нашей стране крупных ГЭС типа Красноярской, Саяно-Шушенской, Братской, Усть-Илимской и др. не решает проблему нехватки электроэнергии даже в районах Сибири и Дальнего Востока. Несмотря на проблему экологии, основная часть электроэнергии во многих странах производится на атомных станциях, например, во Франции до 70% энергии дают атомные станции. В России работает более 10 крупных АЭС, дающих около 12% электроэнергии. Для повышения безопасности работы АЭС предлагается размещать их вдали от мест жительства людей, что увеличит расстояние передачи энергии.

Специализированный пневмо - и гидротранспорт. Пневмо - и гидротранспорт осуществляют перевозку твердых и жидких не нефтяных грузов по трубам. Передача с железной дороги 1 ID-120 млн. т угля и рудных концентратов на эти виды транспорта позволит высвободить до 100 тыс. вагонов и соответственно 65— 70 тыс. чел. обслуживающего персонала в год.

В настоящее время перекачка угля по трубам осуществляется на Западно-Сибирском металлургическом комбинате, на Анжерской и Магнитогорской ТЭЦ. Углепровод Кузбасс—Новосибирск длиной 250 км будет перекачивать до 4 млн. т угля в виде водно-угольной суспензии. Рудные концентраты перевозятся таким образом на Норильском металлургическом заводе, известняк — на Николаевском цементном заводе.

Транспортировка угля по трубам в 4 раза дешевле, чем по железной дороге (уголь в структуре грузов на железнодорожном транспорте занимает одно из первых мест). В США существуют углепроводы протяженностью 500 км, а проекты рудопровода длиной 1500 км и более есть в США, Канаде и других странах.

Планируется транспортировка по трубам железорудных концентратов, мергеля, свинцово-цинковой руды и других грузов. Трубопроводы в городах используются для транспортировки бытовых отходов до мест переработки (например, в районе Северное Чертаново г. Москвы), книг в крупных библиотеках и т. п.

Разработан проект контейнерного пневмотранспорта по трубам для транспортировки зерна на расстояние 650 км для связи токов с элеваторами, что в пять раз может уменьшить стоимость его перевозки. Особая роль отводится проекту по применению трубопроводного транспорта для перевозки пассажиров.

Дирижабли. К. Э. Циолковский отмечал: "Не забывайте, что космос начинается в метре от Земли. А из всех космических аппаратов ближе всего к Земле, конечно, дирижабль". Управляемые дирижабли, созданные в 1900 г. Цеппелином, применялись в войне 1914—1918 годов Германией. Первый русский дирижабль создан в 1925 г. В нашей стране было построено 15 дирижаблей и разработано 10 новых проектов, однако в 1930-е годы эра дирижаблей закончилась из-за нерешенности целого ряда технических вопросов. Энергетический кризис 1970-х годов дал новый толчок к развитию дирижаблестроения. Сфера применения дирижаблей достаточно широка: пассажирские перевозки на небольшие расстояния, монтаж строительных конструкций, доставка грузов в труднодоступные для других видов транспорта районы, патрулирование определенных территорий, перевозка крупногабаритных тяжеловесных грузов, туризм, осмотр и снабжение морских нефтепромыслов, фотогеодезия и магнитная съемка, спорт и др.

Дирижабль может быть конкурентом другим видам транспорта. Проект пассажирского дирижабля на 192 чел. предполагает стоимость перелета, примерно равную стоимости проезда по железной дороге. Например, для геологии в труднодоступных местах, в частности Сибири и Дальнего Востока, создается возможность отказа от наземной техники, коэффициент использования которой к тому же крайне низок. Кроме того, от протаскивания волоком тягачами оборудования для буровых и других установок остается "мертвая" полоса земли шириной 50—70 м, растительный покров на которой восстанавливается лишь через 10—15 лет.

Преимущества дирижаблей состоят в бесшумности и незначительной вибрации, экологической чистоте, экономичности, возможности вертикального взлета-посадки, независимости от погодных условий. Чем грузоподъемнее аэростатический летательный аппарат, тем ниже себестоимость перевозки на нем. В настоящее время эксплуатируются дирижабли грузоподъемностью 16—30 т (Россия, США, Япония и др.). Эксплуатируемый 24-тонный дирижабль при скорости 100—125 км/ч имеет дальность полета 2600 км. Для перевозки крупногабаритных тяжеловесных грузов в США существуют проекты дирижабля с вертикальной тягой несущих винтов (гелиостата) грузоподъемностью до 250 т при дальности полета 180 км.

Основными проблемами развития дирижаблестроения являются: создание гибридных конструкций — дирижабля с воздушным винтом, реактивным и другим типом двигателя, что особенно важно при взлете и посадке (английская фирма "Скай-шип"); широкое применение оптико-волоконной техники в комплексе с дублированными бортовыми ЭВМ для решения вопросов управления; поиск и применение новых высокопрочных материалов для основных агрегатов дирижабля, в том числе композитных; создание бортовых грузоподъемных механизмов; борьба со статическим электричеством при эксплуатации; грозозащита; антиобледенение.

Проект пассажирского дирижабля для перевозок между Нью-Йорком и Атлантик-Сити на трассе протяженностью 195 км предполагает получение 16,8 млн. дол. прибыли в год при обслуживании пассажиропотока в 168 тыс. чел. Подобные проекты имеются и в России.

Парусные суда. Необходимость уменьшения расхода природных ресурсов, в частности топлива, вновь вызвала к жизни использование на транспорте энергии ветра. В 1980 г. в Японии создан танкер "Шин Айтоку Мару" каботажного плавания дедвейтом 1800 т, развивающий скорость 12 узлов, с двумя парусами площадью по 100 м² (высота - 12,5 м, ширина - 8 м), которые позволяют экономить до 38% топлива. При этом мощность двигателя составляет 1180 кВт вместо 1840 кВт на судне без паруса Японское судно-сухогруз дедвейтом 26 тыс. т с компьютерным управлением сокращает расход топлива при площади паруса 320 м². В нашей стране построены учебные суда-парусники, на которых паруса применяют совместно с двигателем, который работает при безветрии.

Транспорт, основанный на новых принципах движения. На внутреннем водном транспорте наряду с водоизмещающими используются суда на воздушной подушке и на подводных крыльях. Идея таких судов связана с тем, что сопротивление движению у водоизмещающих судов растет пропорционально кубу скорости, так как суда находятся в среде "воздух-вода" (плотность воды в 800 раз выше плотности воздуха).

Отрыв корпуса судна от поверхности воды позволяет снизить сопротивление движению и добиться увеличения скорости без больших затрат энергии.

В России эксплуатируется большое количество речных пассажирских судов на подводных крыльях типа, “Метеор”. Скорость таких судов 60-100 км/ч.

Принцип реактивной воздушной струи (воздушной подушки) был сформирован К. Э. Циолковским. В 1912 г. во Франции был предложен принцип магнитного подвешивания (магнитоплан). Оба указанных принципа начали реализовывать на многих видах транспорта с 1960-х годов (испытания поездов на магнитной подвеске в России начались в 1978 г.). Основным преимуществом таких транспортных систем является отсутствие трения между подвижным составом и путевым полотном, что позволяет резко повысить скорость, уменьшить необходимую тягу, а главное - эти системы экологически более чистые. Поэтому их разработки включены в государственную программу “Высокоскоростной” экологически чистый транспорт для города, пригорода и междугородного сообщения”.

У магнитной подвески дополнительные преимущества: меньший удельный расход энергии (до 15 кВт/т против 30-50 кВт/т у воздушной подушки); низкий уровень шума; отсутствие пылеобразования и вибрации. В настоящее время высока стоимость изготовления постоянных магнитов (используются в основном хрупкие ферриты с защитным слоем; сила магнитного поля регулируется АСУ), что делает такую систему на 40% дороже системы "колесо-рельс".

Недостатками воздушной подушки считают значительный шум (до 130 дБа); необходимость ровного полотна (особенно для автомобильного транспорта); дополнительные затраты мощности на создание воздушной подушки.

Транспорт на воздушной подушке позволяет получать скорости 100—200 км/ч, а с турбореактивным двигателем — до 360 км/ч (максимальная скорость эксперимента — 422 км/ч). При использовании магнитной подвески добиваются скорости до 480 км/ч (опыт Японии) и большой плавности хода. Провозная способность поездов на воздушной подушке составляет 3— 20 тыс. чел. в каждом направлении; при магнитной подвеске — до 30 тыс. чел./ч при скорости в городе 100—120 км/ч и 10 тыс. чел./ч при скорости в пригороде 150—180 км/ч. Для города и пригорода более перспективна магнитная подвеска.

В наземных видах транспорта используется также вакуумное подвешивание к балке при перевозке пассажиров в городах. В городах применяют пассажирский транспорт с магнитной разгрузкой (переходная система от рельсового транспорта к системе магнитного подвешивания). Известны также системы типа Трансрапид, Трансурбан и др. (Германия, Франция) с провозной способностью до 12 тыс. чел./ч и максимальной скоростью 250 км/ч.

На водном транспорте России широко используются суда на воздушной подушке на реках небольшой глубины (в частности, скеговые суда — с неполным отрывом от поверхности), а также суда амфибийного типа, которые могут перемещаться по земле и болотистой местности. В Архангельске эксплуатируются подвижные причалы на воздушной подушке грузоподъемностью 40 т. Суда на воздушной подушке Сормовского судостроительного завода охотно закупаются зарубежными фирмами. Сконструированное в России надводное транспортное средство на воздушной подушке — экраноплан ("летающее крыло") развивает скорость до 170 км/ч.

Автомобили на воздушной подушке имеют ограниченное применение. Тем не менее, автомобилем 2000 г. считается автомобиль на воздушной подушке с двумя реактивными двигателями (летательный аппарат).

Электромобили. Этот вид транспортных средств приводится в движение одним или несколькими электрическими двигателями, питаемыми от аккумуляторных батарей или топливных элементов. Достоинства электромобиля—бесшумность, отсутствие токсичных выпускных газов, высокие динамические качества. Недостатки— малый запас хода и большая масса.

Более 100 лет назад В. И. Шуберским была выдвинута идея о кинетической энергии маховика, на основе которой в Швейцарии в 1960-х годах были сконструированы жиробусы.

Этот вид безрельсового транспорта является вспомогательным пассажирским транспортом для коротких трасс. Некоторое практическое применение получили электрожиробусы. Во Франции сконструирован электрический велосипед, развивающий скорость до 45 км/ч, эксплуатационные расходы которого на 125 км составляют один франк.

Транспортные системы непрерывного действия. К таким системам относится, в частности, движущийся тротуар. Он впервые демонстрировался на Всемирной выставке в Чикаго в 1893 г. Движущийся тротуар или "пассажирский конвейер" с шириной ленты 600—1000 мм перемещает пассажиров на небольшие расстояния на горизонтальных участках или с небольшим, до 15%, наклоном.

Сфера применения таких конвейеров— подземные пешеходные переходы через улицы; пассажирские туннели на пересадочных станциях метро, подземного скоростного трамвая, крупных железнодорожных станциях; аэропорты, подходы к выставкам; крупные торговые и промышленные предприятия и т. д.

Применяют два принципа действия этих конвейеров: ленточные, с бесконечным резиновым полотном на стальной основе, и пластинчатые (звеньевые), по типу горизонтальных эскалаторов. Провозная способность таких линий составляет 6'—12 тыс. чел/ч, скорость — 2,7 км/ч — 15 км/ч. Преимущества применения движущихся тротуаров — абсолютная безопасность движения, минимум шума и другого среднего воздействия на окружающую среду, отсутствие времени на ожидание, полная автоматизация работы.

В США, Германии и других странах интенсивно разрабатываются разнообразные системы этого вида транспорта, в том числе кабинного типа (карвейер). Например, система Vimm — это две параллельно движущиеся с нарастанием скорости в одном направлении, платформы и неподвижный тротуар. Система Trans обеспечивает на маршруте скорость до 18^ км/ч при скорости в процессе посадки около 3 км/ч за1 счет "вытягивания" ленты (у перрона ширина ленты 3,6 м, а на маршруте — 0,6 м).

Системы кабинного такси на принципах монорельса экспери-ментируются с 1973 г., например "Rohr" в США обеспечивает скорость до 36 км/ч.

Пневмопоезда. История применения трубопроводного транспорта для перемещения грузов и пассажиров началась в 1840 г. ("атмосферические дороги" и "пневмопоезд"). Основные преимущества пневмопоезд в трубе — высокая скорость, обособленный путь, независимость от климатических условий, экологическая чистота и возможность полной автоматизации управления. Высокая первоначальная стоимость может быть отнесена к единственному недостатку.

Сферой применения этого вида транспорта является перемещение "сухих" грузов (песка, гравия, щебня и др.), а также внутригородские пассажирские перевозки (проезд к аэропорту, зонам отдыха, городам-спутникам) на относительно небольшие расстояния. В проектах по пневмотранспорту используются три принципа: пневмотранспорт; пневмотранспорт с применением электротяги и гравитационно-вакуумный. По первому принципу движение осуществляется силой сжатого воздуха (перед вагоном воздух откачивают, а затем сзади подается сжатый воздух, благодаря чему обеспечивается скорость 80 км/ч). Расстояния между станциями 0,5—2 км. При осуществлении второго принципа обеспечиваются скорости 150—200 км/ч. Он удобен в пригородных сообщениях. При гравитационно-вакуумном принципе поезд движется в трубе диаметром до 3 м в безвоздушном пространстве, а труба устанавливается под уклоном для обеспечения ускорения под действием силы тяжести. Патент на этот способ получен в США в 1969 г.

Если применить в трубопроводном транспорте магнитную подвеску, то пассажирский экспресс от Москвы до Санкт-Петербурга проделает путь за 0,5 ч. В США спроектирована модель трубы с равномерно размещенными окнами, благодаря чему при скорости 72 км/ч пассажир видит пейзаж за окном.

В России построено и используется несколько пневмотранспортных линий для транспортировки нерудных стройматериалов (песчано-фавийной смеси) на заводе ЖБИ.

Монорельсовый транспорт. Монорельсовые системы с полу-автоматизированным и автоматизированным управлением делятся на системы с фиксированными маршрутами и маршрутами индивидуального пользования. На действующих в некоторых странах монорельсовых дорогах скорости движения достигают 50 км/ч, на проектируемых — 500 км/ч. Стоимость поездки на этих дорогах в два раза дешевле метро. Этот вид транспорта экологически чист, однако, пока не преодолены шум и вибрация. Примером может быть система Airtrans в Далласском аэропорту (США), которая состоит из 10 маршрутов и имеет провозную способность 9 тыс. чел./ч, 6 тыс. единиц багажа и 32 т почтовых отправлений. Подобные системы имеются в Англии, Франции, Японии и других странах.

В 1970 г. в Японии спроектирована безрельсовая дорога, где через каждые 100 м на бетонных столбах установлены колеса, на которые опирается вагон длиной 220 м, поэтому в каждый момент времени поезд опирается на две пары колес боковыми крыльями.

Date: 2015-10-18; view: 1314; Нарушение авторских прав