Тенденции развития мировой транспортной системы. Конспект лекций

Однако стоимость труб и их транспортировка к месту укладки опережающе возрастают. Опыт прокладки труб диаметром 2500 мм не дал положительного результата.

Увеличить провозную способность можно также параллельной прокладкой вторых линий, применением мероприятий по ликвидации турбулентности, снижающей скорость транспортировки. Производительность газопроводов можно повысить транспортировкой газа в сжиженном состоянии при температуре -70—75 "С.

Острой является проблема внешней и внутренней коррозии труб из-за химической активности транспортируемых продуктов

— нефти и газа. В городах проблема коррозии усугубляется блуждающими токами. По этой причине в России ежегодно теряется до 15 млн т стали. Для борьбы с этим злом приходится применять битумно-бумажные эпоксидные лакокрасочные пленки и даже эмалирование. За рубежом в этих целях применяют полиэтиленовые покрытия или покрытия эпоксидными смолами на бутилкаучуковой основе.

Взависимости от природно-климатических условий региона трубы укладываются на землю, на специальные эстакады или закладываются в землю. При пересечении водных преград трубопровод проводят по дну, на участках с лавинообразованием применяются многослойные трубы. Применяемые меры позволяют поднять давление в трубах до 15 МПа (стандартное давление на российских трубопроводах — 8-10 МПа).

ВСША, Канаде и других странах применяют пластмассовые трубы для уменьшения металлоемкости, массы, коррозии. Разработан метод дистанционного обнаружения повреждений лазерным анализатором, установленном на самолете для быстрого поиска возникающих неисправностей.

51

Тема 7. Городской транспорт

Городской и пригородный транспорт представляет собой систему, состоящую из различных видов транспорта, осуществляющих перевозку населения города и пригородной зоны, а также выполняющих ряд работ, необходимых для нормальной жизнедеятельности людей (например, уборка мусора, снега, полив улиц и др.). Элементы городской транспортной системы являются частью многоотраслевого городского хозяйства.

7.1. Краткая история развития городского транспорта

Идея создания общественного городского транспорта была высказана французским ученым-физиком Б. Паскалем (1623-1662)

в 1661 г.

Всю историю развития массового городского транспорта можно разделить на четыре периода по характери применявшейся тяги и типу путевых устройств:

1)последняя четверть XVIII – середина XIX в. Применялась конная тяга («линейка») для городов небольших размеров; в Петербурге – с 1854 г. (первая в России и вторая в мире). Двухэтажный возок-вагончик с открытым верхом достигал скорости 10 км/ч (для сравнения скорость пешехода 4-5 км/ч);

2)вторая половина XIX в. Наметился бурный рост промышленного производства, приведший к расширению городов, диаметр которых вырос до 30 км, а пассажиропоток – до 5 – 10 чел./ч в одном направлении. Появились конно-железные дороги – конку, вмещавшие до 40 человек и имевшие бόльшие скорости, чем у «линейки». Паровой трамвай развития не получил. Но в Лондоне появился первый метрополитен на паровой тяге (1863). Проект метрополитена в России был разработан в 1902 г. Инженером П.И. Балинским;

3)конец XIX – первая четверть XX в. Произошел значительный рост городов и началось применение рельсового электротранспорта: трамвая, метрополитена, монорельсов. Для единичных перевозок стали использовать автомобиль;

4)первая четверть XX в. – по настоящее время. Бурный рост городов, широкое распространение автомобильного транспорта,

52

новые виды скоростного внеуличного транспорта. Возникла необходимость связи городов с пригородами.

7.2. Специфика обслуживания пассажиропотоков и характеристика единой транспортной системы города

К транспортной системе города относятся транспортные средства (подвижной состав); специально под них приспособленные пути (автомобильные дороги, рельсовые пути, тоннели, эстакады, мосты, путепроводы, станции, стоянки); пристани и лодочные станции; средства энергоснабжения (тяговые электроподстанции, кабельные и контактные сети, заправочные станции); ремонтные заводы и мастерские; места хранения транспортных средств (депо, гаражи); станции технического обслуживания; пункты проката; устройства связи; диспетчерские пункты и др.

Доля пассажирских городских перевозок в нашей стране составляет примерно 87%, пригородных — 12%, междугородных — 1%, а международных — 0,002% (в Западной Европе доля городских пассажирских перевозок транспортом общего пользования составляет примерно 20% от общего объема, в США — 3%).

Поток пассажиров на городском транспорте примерно в 15 раз выше, чем на магистральных видах транспорта.

В 1315 городах России используется автобусное сообщение, в 27 — трамвай, в 46 — троллейбус, в 41 городе — трамвай и троллейбус, метро эксплуатируется в 6 городах, а такси — в 149 городах.

На долю автобусов приходится более 50 % объема перевозки и примерно 40 % пассажирооборота.

Городской транспорт классифицируется по виду тяги (электрическая, двигатели внутреннего сгорания, дизели, энергия человеческих мышц и др.); отношению к занятости территории города (уличный, внеуличный, на обособленном полотне и т.д.); скорости (скоростной, сверхскоростной и т.п.); технологии организации маршрутов (обычный, полуэкспресс, экспресс); провозной способности (низкая, малая, средняя, высокая).

Объем перевозок пассажирского городского транспорта зависит от различных факторов, прежде всего от численности жителей, характера их расселения, транспортной подвижности населения,

53

планировочной структуры города, взаиморасположения жилых и промышленных зон, условий рельефа, возрастного состава и др.

Характерным показателем, определяющим потребность в транспортном обслуживании, является так называемая

транспортная подвижность населения — количество поездок,

приходящееся в год на одного жителя (см. табл.5). Этот показатель связан не только с перечисленными выше факторами, влияющими на объем перевозок, но и с социальным и культурным значением города, исторически сложившимся развитием транспортной системы, а главное — платежеспособностью населения, зависящей, в свою очередь, от благосостояния государства в целом.

Особенностью формирования пассажиропотока в городе являются два ярко выраженных «пика» — в утренние часы (доставка пассажиров на работу) и в вечерние (доставка пассажиров к местам отдыха и проживания). Трудовые поездки составляют более половины всех перемещений и являются важнейшими в силу своей обязательности, сосредоточения во времени (начало работы или занятий в учебных заведениях — 7 ч и не позднее 10 ч утра), повторяемости (5, 6, 7 раз в неделю) и регулярности. Важно обеспечить жителей социально-значимыми (поликлиники, больницы, префектуры, суды, мэрии) и культурными (театры, кино, концерты) поездками.

54

7.3. Перспективы и направления развития городского транспорта

Особое значение в последнее десятилетие приобретает важность повышения эффективности функционирования транспортной системы в крупных городах, что обусловлено резким увеличением числа личного автотранспорта. Например, только в таких городах как Санкт-Петербург и Москва их число начиная с 1990 г. Увеличивалась почти на 420% и 310% соответственно и достигло в конце 2009 г. 284 собственных легковых автомобилей на 1000 человек населения в Москве и 292 автомобилей в СанктПетербурге (см. табл. 6).

Таблица 6.

Динамика числа собственных легковых автомобилей на 1000 человек населения (на конец года, штук)

Такое значительное увеличение числа автомобилей привело к увеличению нагрузки на автомобильные дороги с последующим возникновением многочисленных проблем функционирования транспортной системы в данных городах. Например, очень напряженная ситуация в этом плане отмечается в Москве. Согласно информационному бюллетеню «Автомобильные пробки в Москве» средняя загруженность дорог в утренние часы пик (с 9 до 10 утра) равняется 6 баллам, а в вечерние (с 18 до 20 часов) – 7,5 балла. Т.е. каждый автомобилист тратит на дорогу с работы как минимум в два раза больше времени, чет если бы он ехал по свободным улицам.

Необходимость решения проблем роста числа автомобильного парка в крупных городах привело к выделению в рамках транспортной стратегии Российской Федерации до 2020 года

55

некоторых принципов развития транспортной инфраструктуры, которые имеют логистический характер. В частности, к ним отнесены следующие принципы:

координация формирования городской улично-дорожной сети с развитием прилегающих к городу магистралей;

развитие в крупных городах кольцевых и хордовых дорог магистрального типа;

создание механизма резервирования земель (коридоров) в границах муниципальных образований для развития магистральных улиц и автодорог, стоянок автотранспорта и других объектов дорожной инфраструктуры;

транспортное зонирование городских территорий, использование системы административных и экономических механизмов для ограничения использования личного автотранспорта в наиболее загруженных зонах;

выработка и реализация эффективной парковочной политики;

применение логистических принципов при развитии городского общественного транспорта; обеспечение доступности городских транспортных систем и инфраструктуры для людей, имеющих физические недостатки;

развитие систем городской грузовой логистики;

расширение практики совместного финансирования и реализации в крупнейших городах проектов, направленных на развитие важнейших транспортных связей или на внедрение технических и технологических решений, имеющих общегосударственное значение.

56

Тема 8. Транспорт необщего пользования 8.1. Промышленный транспорт

Промышленный транспорт – это совокупность транспортных средств, сооружений и путей промышленных предприятий, предназначенных для обслуживания производственных процессов, перемещения сырья, полуфабрикатов и готовой продукции на территории обслуживаемого предприятия. Промышленный транспорт выполняет технологические перевозки, т.е. перемещение топлива и сырья в локальных границах предприятия (внутренние технологические перевозки), и ввоз (вывоз) грузов на другие виды транспорта (внешние перевозки). Ведущую роль промышленный транспорт играет в работе предприятий черной металлургии, угольной, химической, строительной, лесной, дерево- и нефтеперерабатывающей и других отраслей.

Промышленный транспорт обслуживает нужды своего предприятия и относится к некоммерческому (ведомственному), являясь частью инфраструктуры предприятия. Он осуществляет перевозки внутри цехов и между ними, обеспечивает связь цехов и складов, а также связь с магистральным транспортом при вывозезавозе сырья и продукции.

В состав промышленного транспорта входят все виды транспорта, составляющие транспортную систему, а также специфические виды транспорта, но основными являются железнодорожный, автомобильный и трубопроводный транспорт. Специфические виды транспорта играют особую роль. Это прежде всего, транспорт непрерывного действия –трубопроводы, конвейеры, канатно-подвесные и монорельсовые дороги, пневмо- и гидротранспорт.

Объем перевозок грузов промышленным транспортом примерно в 4 раза превышает объем перевозок грузов транспортом общего пользования, но грузооборот в несколько раз меньше, т.к. среднее расстояние составляет 1 – 5 км (перевозки в цехах, между цехами, со склада и на склад). Скорости обычно бывают до 5 – 10 км/ч, на конвейере 1 – 5 м/с. Небольшие скорости связаны с локальной (замкнутой) и часто небольшой территорией.

57

Эффективность различных видов промышленного транспорта характеризуется удельными затратами энергии, необходимой для перемещения 1 т груза на 1 км пробега. В табл. 7 приведены данные для объема перевозок до 4 млн т в год и средней дальности

5 – 25 км.

Промышленный транспорт работает в соответствии с правилами и нормами, в которых определены требования к строительству и техническому оснащению подъездных путей и порядок их примыкания к станциям магистрального транспорта. Владельцы подъездного пути и магистрального железнодорожного транспорта заключают также договор, четко регламентирующий их взаимоотношения в связи со спецификой технологии работ магистрального транспорта.

8.2. Транспорт энергии

Отличительная особенность технического оснащения транспорта энергии, как и трубопроводного, состоит в том, что кабели или линии электропередачи (ЛЭП) являются и подвижным составом, и путями, по которым проходит груз (в данном случае энергия). Энергия передается по линиям электропередач; в городах она поступает на специальные распределительные устройства.

Для нормальной жизнедеятельности необходимо большое количество энергии, особенно в крупных городах. Например, в Германии на 1 км2 городской площади приходится 2500 кВт, что соответствует 25 тыс. 100-ваттных ламп, Лондон потребляет энергии в 2 раза больше, Нью-Йорк — в 3 раза больше, Париж — в 5,5 раза больше, т.е. 14 тыс. кВт. Потребление увеличивается.

58

Такое большое количество энергии передать с помощью существующих воздушных линий практически невозможно. Проблему будут решать ЛЭП повышенного напряжения (1000 кВ и более). Так, Экибастуз должен передавать энергию под напряжением 1250 кВ.

Линии электропередач с повышенным напряжением и постоянным током (постоянный ток дает возможность передавать энергию с большей скоростью, а при переменном токе возникает больше потерь) должны проходить вне городов, где происходит преобразование постоянного тока в переменный. С точки зрения экологии, ЛЭП требуют полосу отчуждения до 100 м. Подземные силовые кабели при высокой концентрации энергии из-за неизбежных потерь нагревают почву вплоть до высыхания; при проведении параллельных линий возможно их нежелательное взаимное влияние из-за тепловых потерь.

Проблемы и тенденции развития транспорта энергии: увеличение мощности передачи (объема транспортировки) благодаря поиску новых способов, прежде всего охлаждения, при котором параллельно кабелю прокладывают трубопровод с водой или располагают трубку внутри кабеля, помещенного в трубу большего диаметра с охлаждающей жидкостью. Такой способ увеличивает объем транспортировки в 4 раза. Кроме того, рассматриваются вопросы замены материала для изготовления кабелей, повышения напряжения в сетях.

Линии электропередач напряжением 2250 — 2500 кВ заменят перевозку 26 — 80 т топлива в год и будут конкурировать с железной дорогой для расстояния 2 —4 тыс. км. Несмотря на многочисленные гидро- и теплоэлектростанции (Красноярскую, Саяно-Шушенскую, Братскую и др.), в нашей стране ощущается нехватка энергии, так как в ней нуждаются все отрасли промышленного производства и население для обеспечения нормальной жизнедеятельности.

8.3. Специализированные и нетрадиционные виды транспорта

К специализированным (от лат. specialis – особый и species – разновидность) относятся ты виды транспорта, которые

59

ориентированы на определенную номенклатуру грузов или особые условия перевозки грузов или пассажиров.

За рубежом употребляется термин «нетрадиционные виды транспорта», под которым подразумевают виды транспорта, не имеющие широкого распространения или появившиеся сравнительно недавно, хотя идея об их создании могла появиться давно, но ее техническая реализация проходила достаточно долгий путь.

Развитие новых видов транспорта было вызвано, в частности в России, необходимостью освоения районов Крайнего Севера и Западной Сибири с суровым климатом и сложными условиями эксплуатации известных видов транспорта.

Основными признаками специализированных видов транспорта являются модернизация или принципиальное изменение двигателя, движителя и способа взаимодействия с опорной поверхностью.

Новые принципы движения – с помощью воздушной подушки и электромагнитного подвешивания – в настоящее время используются на различных видах транспорта, в том числе на промышленном. Главным преимуществом таких систем, безусловно, является отсутствие трения между подвижным составом и путевым полотном, что позволяет повысить скорость, уменьшить мощность тяги и решить некоторые вопросы экологии. Однако данной технологии присущи и недостатки в частности воздушная подушка производить значительный шум (до 130дБ), требует ровного дорожного полотна, ее создание достаточно дорогостояще.

Специализированный пневмо- и гидротранспорт необходим при перевозки твердых и жидких не нефтяных грузов. Есть проекты транспортировки руды, железнорудных концентратов и других грузов на значительные расстояния в США, Канаде и других странах. В городах этот вид транспорта используется для транспортировки бытовых отходов, а также для транспортировки книг в крупных библиотеках.

Интересные проекты существуют по применению трубопроводного транспорта для перевозки пассажиров. Прообразом такой технологии является метрополитен.

60