Прынцыпова новы від гарадскога транспарту, які спалучае адначасова высокую прапускную здольнасць і выгоды асабістых транспартных сродкаў, мае высокую эканамічнасць і нязначнае энергаспажыванне, распрацавалі вучоныя Брэсцкага дзяржаўнага тэхнічнага ўніверсітэта. Размова ідзе пра цалкам аўтаматычную сістэму на базе беспілотных электракараў.
20 секунд на чаканне
— Сярод найбольш перспектыўных кірункаў у праекце стратэгіі «Навука і тэхналогіі: 2018—2040» згадваецца развіццё робататэхнічых комплексаў з інтэлектуальнымі сістэмамі кіравання. Гэта менавіта тое, чым мы з калегамі займаемся ў нашай лабараторыі, — расказаў журналісту «Звязды» Васіль ШУЦЬ, кандыдат тэхнічных навук, дацэнт, кіраўнік лабараторыі «Інтэлектуальныя транспартныя сістэмы» Брэсцкага дзяржаўнага тэхнічнага ўніверсітэта, уладальнік 25 аўтарскіх пасведчанняў на вынаходніцтвы СССР. — Упершыню пра стварэнне беспілотнага транспарту задумаліся яшчэ ў 80-я гады ХХ стагоддзя, калі сфарміравалася новая галіна індустрыі — вытворчасць інтэлектуальных сістэм. Прайшло ўжо 40 гадоў, камп'ютары выйграюць у гросмайстраў, а вось кіраванне аўтамабілем аказалася для штучнага інтэлекту больш складанай задачай, чым гульня ў шахматы. Гэтага ніхто не чакаў. А прычына крыецца ў надзвычай насычаным вулічна-дарожным асяроддзі, дзе ўзнікае бясконцая колькасць непрадказальных сітуацый, на якія чалавек можа адрэагаваць, а вось са стварэннем надзейнага аўтамабіля без кіроўцы ўзнікаюць праблемы.
Але мы ў нашай лабараторыі распрацавалі два прынцыпова новыя віды інтэлектуальнага гарадскога транспарту, які функцыянуе пры поўнай адсутнасці кіравання з боку чалавека. Першы ўяўляе сабой рабатызаваную гарадскую транспартную сістэму масавай канвеернай перавозкі пасажыраў: яна складаецца з вылучанага вузкага шляху (рэек альбо манарэйкі), які прымыкае да тратуара, з прыпыначных пунктаў пасадкі і высадкі пасажыраў, забяспечаных турнікетамі, і з беспілотных аўтаномных электракараў шырынёй у адзін метр, у якіх могуць размясціцца 50 пасажыраў. Кожны электракар абсталяваны камп'ютарам, звязаным з серверам сістэмы, каманды з якога ён апрацоўвае цалкам аўтаномна. Такі транспарт называецца касетным, паколькі электракары збіраюцца ў віртуальныя касеты (ад адной да шасці) для арганізацыі аўтапоезда.
Васіль Шуць запэўнівае: аўтаматызаваная сістэма грамадскага гарадскога транспарту здольная без перашкод з боку іншых транспартных сродкаў функцыянаваць і перавозіць колькасць пасажыраў не меншую, чым метро. Яе тэхніка-эканамічныя характарыстыкі недаступныя вядомым на сённяшні дзень транспартным сродкам, такім як аўтобус, тралейбус, трамвай і метро. Электракары размяшчаюцца ў назапашвальніках (дэпо), у канцавых пунктах маршруту, там жа адбываецца іх падзарадка. Сістэма масавай канвеернай перавозкі пасажыраў знаходзіцца ў «спячым» рэжыме і актывізуецца ў момант іх з'яўлення на станцыі (прыпынку). Усе беспілотныя электракары ўвязаныя ў адзін контур кіравання. Прычым сістэма адаптуецца да пасажырапатоку, гэта значыць, што працуе па сігнале на перавозку з мінімальным часам адказу на запыт. Інтэрвал паміж электракарамі можа складаць ад 20 секунд да хвіліны: 20 секунд — мінімальна дастатковы час для выгрузкі і загрузкі пасажыраў (для гэтага ў электракараў прадугледжана шмат дзвярэй).
Пасажыр, праходзячы праз турнікет, аплачвае праезд і адначасова ўказвае сваю станцыю прызначэння. Звесткі паступаюць на сервер сістэмы, дзе спецыяльная праграма апрацоўвае матрыцу карэспандэнцый і высылае на лінію неабходную колькасць электракараў, каб пакрыць пасажырапаток на бягучы момант. Асабліва варта адзначыць, што гэта адзіны від гарадскога грамадскага транспарту, які гатовы абслугоўваць пасажыраў 24 гадзіны ў суткі. Да яго плюсоў варта аднесці таксама змяншэнне ўздзеяння на навакольнае асяроддзе, змяншэнне забруджвання паветра і ўзроўню шуму.
— Можна было б, напрыклад, замест аўтобуснага маршрута №100, які абслугоўвае цэнтральны праспект сталіцы, запусціць ад аэрапорта «Мінск-1» да Нацыянальнай бібліятэкі электракары на манарэйцы. Гэта паспрыяла б і «аздараўленню» экалогіі ў цэнтры горада, і палепшыла б транспартнае забеспячэнне, — разважае Васіль Шуць.
«Кратовыя норы»
Другі від альтэрнатыўнага транспарту з выкарыстаннем электракараў — метрапалітэн шчыліннага тыпу «Кратовыя норы». У адрозненне ад традыцыйнага метрапалітэна, вагоны якога маюць вялікую ёмістасць (разлічаны на 250—300 чалавек), гэты тып транспарту мае невялікі аб'ём (да 50 пасажыраў) беспілотнага вагона-робата і шырыню вагона ўсяго адзін метр, што дазваляе вырашыць шэраг задач: забяспечыць мінімальную шырыню ствала тунэля для руху беспілотных вагонаў-робатаў (а гэта вядзе да зніжэння кошту будаўніцтва), стварыць транспарт, які самастойна адаптуецца да пасажырапатоку, плюс пасажыры атрымліваюць транспартную паслугу без прамежкавых прыпынкаў ад пункта адпраўлення да пункта прызначэння або з мінімальнай колькасцю такіх прыпынкаў.
— Найбольш эфектыўным відам транспарту для буйных гарадоў з'яўляецца метрапалітэн. Ад іншых відаў гарадскога пасажырскага транспарту ён адрозніваецца высокай хуткасцю і рэгулярнасцю руху маршрутных цягнікоў, а таксама здольнасцю правозіць вялікую колькасць пасажыраў. Але з-за высокага кошту будаўніцтва не кожны горад можа дазволіць сабе метрапалітэн, — падкрэслівае вучоны. — Так, у савецкі час неабходнай умовай пачатку будаўніцтва метро была наяўнасць у горадзе больш за адзін мільён насельніцтва. Да недахопаў традыцыйнага метро варта аднесці таксама нізкую хуткасць пракладкі тунэля (300—350 метраў у месяц) і працяглыя (да 10 гадоў) тэрміны будаўніцтва, патрэбу ў эскалатарах, высокія энергавыдаткі на перавозку, недастатковую адаптыўнасць да пасажырапатоку (у вячэрнія гадзіны вагоны ідуць паўпустыя альбо з вялікім інтэрвалам руху) і вялікія адлегласці паміж прыпынкамі метро (паўтара—два кіламетры). Усе згаданыя недахопы сучаснага метрапалітэна ліквідаваны ў метро шчыліннага тыпу «Кратовыя норы». Таму мары здзяйсняюцца: такое метро можа з'явіцца нават у абласных цэнтрах. Яго будаўніцтва нязначна даражэйшае за будаўніцтва трамвайных або тралейбусных шляхоў, але хутка акупляецца за кошт адсутнасці аплаты працы кіроўцаў.
«Камфортнае» будаўніцтва
Як жа можа выглядаць такое метро? Для метрапалітэна шчыліннага тыпу не патрэбныя глыбокія катлаваны з велізарным аб'ёмам жалезабетонных работ або працаёмкія тунэлі. У горадзе выбіраецца магістраль з вялікім пасажырапатокам. Звычайна такая транспартная артэрыя мае ад трох да пяці палос шырынёй па 3—4 метры па кожным напрамку руху. Ад раздзяляльнай лініі магістралі аддзяляецца па паласе злева і справа, гэта значыць, што ад кожнага напрамку руху адбіраецца па паласе, — такім чынам, фарміруецца зона будаўніцтва шырынёй да шасці метраў. Па раздзяляльнай лініі ўздоўж усёй магістралі рыецца траншэя шырынёй 1,5 метра (0,75 метра злева і 0,75 метра справа ад лініі) і глыбінёй тры метры, у якую ўстаўляюцца гатовыя жалезабетонныя канструкцыі (вырабленыя ў заводскіх умовах) і зборныя рэйкавыя канструкцыі з міжрэйкавай шырынёй у адзін метр (па шырыні інфобуса).
Магістраль пры правядзенні работ не закрываецца, палосы дарожнага руху па-за зонай будаўніцтва функцыянуюць у звычайным рэжыме. Альбо магчымы варыянт пракладкі ў начны час. Тады магістраль на начны час закрываецца, а раніцай адкрываецца па ўсіх палосах руху. Такім чынам, будаўніцтва метро шчыліннага тыпу не адбіваецца на функцыянаванні горада.
Неглыбокая пракладка ствала тунэля пад раздзяляльнай лініяй магістралі гарантуе адсутнасць падземных інжынерных камунікацый, што значна зніжае кошт будаўніцтва ў параўнанні з традыцыйным метро, дзе работы па пераносе камунікацый могуць дасягаць 20 працэнтаў ад агульнага кошту будаўніцтва. Правядзенне складаных геалагічных даследаванняў таксама не патрабуецца.
Адлегласці паміж станцыямі ў метро «Кратовыя норы» — не больш за 500 метраў. Калі сярэдняя хуткасць традыцыйнага метро складае 35—40 кіламетраў у гадзіну, то шчыліннае метро будзе мець сярэднюю хуткасць 100 кіламетраў у гадзіну. Пасажырскі паток адразу пры праходзе праз турнікеты дыферэнцуецца па станцыі прызначэння, і інфобусы запаўняюцца пасажырамі, якія едуць на адну станцыю.
— Чаму мы назвалі гэта транспартны сродак інфобусам? Справа ў тым, што ў адрозненне ад аўтобуса, тралейбуса, трамвая, якія працуюць аўтаномна, інфобус можа функцыянаваць толькі ў складзе інтэлектуальнай інфармацыйнай транспартнай сістэмы са сваімі разгалінаванымі алгарытмамі і праграмамі кіравання. Ён з'яўляецца адным з яе элементаў, — растлумачыў Васіль Шуць. — Я ўжо презентаваў новы від транспарту ў НДІ «Транстэхніка», Аб'яднаным інстытуце праблем інфармацыі Нацыянальнай акадэміі навук, на прадпрыемстве «Белкамунмаш», а таксама ў Даследчым цэнтры беспілотных транспартных сродкаў у г. Мілтан (Англія), ва Украіне, у Расіі, Грэцыі і Італіі. Шчыра кажучы, «Стратэгія развіцця навукі» і тая ўвага, якая ўдзяляецца ў ёй стварэнню рабатызаваных інтэлектуальных сістэм, унушае аптымізм: магчыма, ужо ў недалёкай будучыні мы зможам убачыць на вуліцах сталіцы беспілотныя інфобусы.
Надзея НІКАЛАЕВА
Сумесныя праекты ядзерных тэхналогій.
