Транспорт и инфраструктура – Страница 3 – «Будущее сейчас»

Завершение строительства Бреннерского тоннеля

Бреннерский тоннель или базисный тоннель Бреннера (нем. Brennerbasistunnelитал. Galleria di base del Brennero) – это 64-километровый маршрут грузовых и пассажирских поездов, проходящий через основание горного хребта Восточных Альп и соединяющий Скандинавию со Средиземноморьем. Он состоит из двух основных тоннелей, по которым осуществляется движение с севера на юг и обратно. Под ними находится меньший вторичный тоннель, который используется во время строительства в качестве направляющего тоннеля для определения геологических условий, а затем используется для дренажа и аварийного доступа.

Проект стоимостью 9,2 млрд евро получает значительное финансирование от Европейского союза. Он образует центральный компонент гигантского коридора SCAN-MED, начинающегося в Финляндии и тянущегося до Мальты, который образует важнейшую ось север–юг для европейской экономики.

В дополнение к базисному тоннелю Бреннера в Центральной Европе, еще одним важным компонентом коридора SCAN-MED является Фемарнбельтский тоннель в северной части маршрута. Этот подводный тоннель обеспечивает прямую связь между северной Германией и Лолландом, а оттуда – с датским островом Зеландия и Копенгагеном, став самым длинным в мире комбинированным автомобильным и железнодорожным тоннелем. Фемарнбельтский тоннель завершён вскоре после Бреннерского тоннеля.

Максимальная рабочая скорость в базисном тоннеле Бреннера составляет 250 км/ч для пассажирских поездов и 160 км/ч для грузовых. Это помогает устранить основное препятствие на альпийских маршрутах между Германией и Италией.

Раньше поездки были связаны с извилистыми железнодорожными путями и перегруженными дорогами с крутыми уклонами. В отличие от этого, Бреннерский тоннель – это совершенно новый маршрут, проходящий с малыми углами наклона напрямую через десятки километров скал. На глубине 1720 м под поверхностью он становится самым глубоким проходом через Альпы, сокращая время в пути с 80 до всего 25 минут.

Серьезной технической проблемой были четыре различных типа горных пород и одна из самых длинных линий разломов в Европе, через которую должен пройти туннель. Первый этап длился с 1999 по 2002 год и включал подготовительную работу. Этап II продолжался с 2003 по 2008 год с разведочными скважинами, экологическим планированием и окончательными техническими деталями. Этап строительства основного тоннеля начался в 2011 году.

Проект предусматривает в общей сложности выемку 21,5 миллиона кубометров горных пород, при этом около трети из них перерабатывается и повторно используется в качестве заполнителя бетона в туннеле. Оставшийся материал направляется на пять объектов над землей, действуя в качестве наполнителя для участков, которые могут быть засажены лесом и благоустроены. После завершения строительства в 2028 году базисный тоннель Бреннера становится самым длинным подземным железнодорожным соединением в мире, превысив Готардский базисный тоннель в Швейцарии протяженностью 57 км и метротоннеля Гуанчжоу в Китае.

Тоннель под проливом Фемарн-Бельт построен

Стабильное транспортное сообщение под проливом Фемарн-Бельт обеспечивается 18-километровым тоннелем, соединяющим расположенный вблизи побережья Германии остров Фемарн с Датским островом Лолланн. Первоначально планировалось построить мост, но проект впоследствии был заменен на тоннель, поскольку так значительно снижался риск при его сооружении, сводились к минимуму вредное воздействие окружающей среды и зависимость от погодных условий. При этом затраты на строительство составили бы ту же сумму.

Проект был одобрен большинством парламентариев правительства Дании в 2011 году. Но кроме этого требовалось заключить акт о застройке территории и узаконить его в обеих странах, что так и не выполнили вплоть до 2013 года.

После окончательного утверждения проекта, в 2020 году началось его строительство, завершенное в 2028 году. Сборный железобетонный тоннель, с прямоугольным поперечным сечением около 40 метров в ширину и 10 метров в длину, включал в себя четыре раздельных коридора (два для автомобилей и два для скоростных поездов), а также небольшой служебный коридор. Общая стоимость проекта составила 8,7 млрд евро; срок службы тоннеля без капитального ремонта — 120 лет.

В Швейцарии запущена автоматизированная система подземных грузовых перевозок

“The Cargo Sous Terrain” – цокольно-подземная автоматизированная система грузовых перевозок начинает функционировать в Швейцарии. Она предназначена для смягчения острой проблемы дорожного движения в регионе, которое выросло на 45% с середины 2010-х годов. Система представляет собой сеть труб с самодвижущимися платформами и пересадочными станциями, полностью работающую на возобновляемых источниках энергии. Стоимость проекта, финансировавшегося частным сектором, составила $3,4 млрд.

Первоначальный пилотный туннель был построен в 50 метрах под землей общей протяженностью 66 км, соединил Цюрих, крупнейший город Швейцарии, с логистическими центрами в районе Берна на западе. Маршрут включает в себя четыре наземные распределительные станции, которые обеспечивают грузоперевозки. Пилотный тоннель затем увеличился, связав Цюрих с Люцерном и в конце концов соединил Женеву, охватив весь север страны.

Беспилотный автоматизированный транспорт приводится в движение с помощью электромагнитной индукции и работает на скорости 30 км/час 24 часа в сутки. Дополнительно в крыше туннеля создана монорельсовая система для передачи посылок, её скорость в два раза выше. “The Cargo Sous Terrain” позволяет доставлять товары более эффективно, точно в срок, при этом сокращая загрязнение воздуха и шум, а также снижая нагрузку на наземные дороги общего пользования и грузовые поезда.

Больше…

Большинство новых транспортных средств – электромобили или гибриды

Стоимость проезда становится одним из наиболее важных вопросов в современном мире. В рамках восстановительных мер, принятых во всем мире после кризиса 2020-х, происходит переход на альтернативные источники энергии. Наряду с этим, новое поколение использует меньшие по размеру и более эффективные транспортные средства. Большинство новых автомобилей в настоящее время – это электромобили и гибриды, которые стали обычным явлением в городах.

Острая конкуренция на этом новом рынке привела к выпуску ряда технологических достижений. Аккумулятор – самый дорогой компонент автомобиля – значительно снизился в стоимости, а также стал легче и быстрее для подзарядки. Время, когда автомобиль может двигаться без перезарядки увеличено, что делает их пригодными для длительных поездок.

Рынок электрических и гибридных транспортных средств значительно вырос, и может быть сопоставим с бумом и повальным переходом на мобильные телефоны в начале 21 века. Автомобили оказались особенно популярны в Китае, где правительство стимулировало широкую модернизацию транспорта и инфраструктуры.

Больше…

Гиперзвуковые лайнеры введены в эксплуатацию

После десятилетий исследований и разработок, новое поколение самолетов вступает в коммерческую эксплуатацию. Эти самолеты имеют крейсерскую скорость около 6000 км/ч, что позволяет им летать из Европы в Австралию менее чем за четыре часа. С дальностью полёта более чем 20 000 км они могут выполнять это путешествие без дозаправки и имеют отличную дозвуковую и сверхзвуковую топливную эффективность, что позволяет избежать проблем, связанных с предыдущими моделями сверхзвуковых самолетов. Кроме того, они являются экологически чистыми. Работая на жидком водороде, их отходы – это водяной пар и небольшое количество окиси азота.

Еще одним преимуществом является то, что, в то время как конструкция этих самолетов имеют длину в 150 метров, новые самолеты на самом деле легче, чем Боинг 747 и могут использовать обычные взлетно-посадочные полосы. Они имеют умеренную степень шума при взлете. Во многом они являются наследником «Конкорда».

У таких самолётов нет иллюминаторов. Очень сложно было сконструировать окна, которые не утяжеляли бы сам самолет. Поэтому одним из путей решения этой проблемы была установка дисплеев с плоским экраном, показывающими, что происходит снаружи. Билеты на такие полёты на данный момент очень дороги.

Заключительный этап строительства высокоскоростной железнодорожной линии HS2 в Великобритании завершён

Высокоскоростная линия 1 (HS1), также известная как железнодорожный путь Ла-Манш (CTRL), была 108 км длинной, совершающая сообщение из Лондона в конец Ла-Манша. Завершенный в 2007 году, существовал только один оператор в это время – Евростар, который обеспечил поезда в Париж, Брюссель и в сезонные места на юге Франции. Дополнительные услуги стали доступны начиная с 2013 года, которые позволяли совершать поездку из Лондона во Франкфурт и Амстердам.

Развитие высокоскоростного железнодорожного пути вызвало дополнительный интерес и дискуссии в Англии, и было поддержано тремя основными политическими партиями. Подробные планы были составлены и для внутренней сети, связывая воедино некоторые из крупнейших городов страны с пригородами. Было много споров на счет затрат на обслуживание, а также экологической эффективности и результативности, тем не менее, планы были окончательно утверждены в январе 2012 года.

Высокоскоростная железнодорожная линия 2 (HS2) будет соединять Лондон с Мидлендс и Северной Англией. Запланированный маршрут принял форму “Y”, с центром в Лондоне и следующим по величине городом Англии, Бирмингемом, который затем пойдет на две шпоры: один в Манчестер и другой в Лидс.

HS2 была построена в несколько этапов, строительство в Лондоне, Бирмингеме было первым этапом, начатом в 2016 году, и первый поезд был запущен в середине 2020-х годов . Поезда будут ездить непосредственно между Лондоном и Бирмингемом со скоростью 400 км/ч, сокращая время в пути от 1 часа 24 минут до 49 минут.

К 2033 Манчестер и Лидс были также присоединены к HS2. Время в пути из Лондона в Манчестер было снижены с 2 часов 8 минут до 1 часа 20 минут. Путешествие из Лондона в Лидс – с 2 часов 20 минут до 1 часа 20 минут. Дополнительные высокоскоростные линии были проведены в Ньюкасл, Эдинбург и Глазго.

Общая стоимость проекта составляет более £32 млрд. ($49 млрд.), что делает его крупнейшей железнодорожной стройкой Великобритании почти за целое столетие. Перегруженность линий исчезла, появились значительные экономические выгоды, было создано более миллиона новых рабочих мест.

Больше…

Автомобили с автопилотом доминируют на дорогах

Ускоряя введение инноваций в области искусственного интеллекта, датчики, сенсоры и прочие устройства телекоммуникации привели к новому поколению автоматического вождения автомобилей. Эти машины значительно безопаснее и надежнее, чем предыдущие модели, и сегодня доминируют на массовых рынках, особенно в развитых странах. На сегодняшний день ежегодный объем закупок автономных транспортных средств приближается к 100 млн. шт. во всем мире, что составляет почти 75% продаж всех автомобилей малой грузоподъемности. Это во многом происходит из-за растущего населения и быстрой индустриализации многих стран, в 2012 году, например, было продано всего 60 млн. легковых автомобилей.

Простые версии этой технологии появились в 2010-х годах в виде систем экстренного торможения, систем самостоятельной парковки, адаптивного круиз-контроля и системы подключения к единой сети. В настоящее время, вычислительные мощности и сильный искусственный интеллект, используемый в автономных транспортных средствах, может превзойти даже самых лучших водителей. Комбинация из GPS, бортовых датчиков, сцепления и стабильности управления, системы адаптивного круиз-контроля позволяют автомобилю распознавать приближающиеся объекты со всех направлений, определять возможные столкновения и последствия, предсказывать движения других транспортных средств на дороге, и адаптироваться к изменяющимся дорожным и погодным условиям. Обновления в реальном времени, постоянно поступающие в бортовой компьютер автомобиля, предоставляют актуальную информацию о пробках на дорогах, позволяя транспортным средствам рассчитывать оптимальный маршрут до места назначения.

Чтобы достичь таких результатов, пришлось преодолеть ряд препятствий. Одно из них это нежелание автопроизводителей брать на себя ответственность по строительству и эксплуатацию подобных транспортных средств. Другое – это существенное изменение в области транспортного страхования. Перекладывая ответственность с водителя, производитель добавил целый ряд осложнений в вопросах юридической и материальной ответственности в случаях потенциальных аварий. Действительно, ранний период перехода на автоматическое вождение автомобилей был отмечен рядом громких судебных исков и судебных разбирательств, часто раздутыми средствами массовой информации. Наряду с этим были этические вопросы о последствиях доверия жизни пассажиров и пешеходов в руки автоматики

Несмотря на эти проблемы, быстрое повышение производительности и статистики безопасности удалось существенно повысить спрос этих средств передвижения. Эффективность предлагаемых самодвижущихся автомобилей также помогает сократить заторы и загрязнения окружающей среды, а также повысить безопасность дорожного движения. Большинство этих автомобилей теперь электрические или гибридно-электрические, с очень низкой долей выбросов CO2. Эти и другие факторы означают, что уже в середине этого века, подавляющее большинство автомобилей на дороге будет полностью автономными.

Больше…

Распределенные двигательные установки совершают революцию в воздушном транспорте

В течение этого десятилетия ряд военных и коммерческих аэрокосмических предприятий переходят на распределенные турбо-электрические двигательные системы в своих самолетах, заменяя ими традиционные двигатели, расположенные на крыльях. Это стало результатом последних достижений в области материаловедения, криогенных систем охлаждения, новых видов топлива, высокоточной вычислительной гидрогазодинамики и экспериментальных инструментов. Наряду с гиперзвуковыми двигателями, эта технология способствует продолжающейся революции в авиастроении.

Основная концепция распределенной двигательной установки заключается в том, что компоненты, создающие тягу, теперь полностью интегрируются в конструкцию планера. Вместо одного или двух больших двигателей, прикрепленных к внешней стороне крыла или фюзеляжа, тяга генерируется небольшими двигателями или пропеллерами, распределенными по всей ширине крыла. Они лучше интегрируются в корпус самолета, что дает значительные преимущества с точки зрения аэродинамики и тяги. Это, как правило, сочетается с плавным сопряжением крыла и фюзеляжа, что создает более обтекаемую, синергетическую комбинацию всех компонентов самолета.

Поток воздуха вокруг самолета оптимизируется, что дает возможность более крутого подъема при взлете, большую степень контроля и маневренности, большую степень двухконтурности двигателей и обеспечивает существенный рост эффективности использования топлива. Кроме того, большинство таких систем используют электрические двигательные установки. Достижения в области хранения энергии, а также новое поколение ультра-легких сверхпроводников наконец-то проложили путь для крупномасштабного производства электрических самолетов. Они имеют меньший вес, требуют меньше обслуживания, снижают уровень шума до 70 децибел и обеспечивают более низкий выброс углекислого газа. Строительство этих самолетов также, во многих случаях, оказывается значительно дешевле.

Больше…

Открытие подводных подвесных тоннелей в Норвегии

Новая вершина инженерной мысли реализована в этом году в Норвегии открытием нескольких подводных плавающих тоннелей. В каждом тоннеле проложена дорога из двух полос движения. Пролегающая через Согне-фьорд – самому большому и самому известному фьорду в Норвегии и второму по длине в мире, конструкция представляет собой параллельные трубы длиной 1200 м, которые поддерживают собственную плавучесть. Используются законы физики статики жидкостей, то есть силы Архимеда (на тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объёме погруженной части тела). Трубы подвешены на глубине от 20 до 30 метров, что ниже любого возможного контакта с кораблями, выдерживают любые приливные силы или неблагоприятные погодные условия.

Этот проект в своей первой стадии стал первым подводным подвесным тоннелем в мире, введённым в эксплуатацию. В последующие годы к нему присоединятся несколько других близлежащих регионов. В общей сложности стоимость составит 25 миллиардов долларов. Это снизит перегруженность местных паромов и сократит время в пути между севером и югом страны. Например, путешествие на автомобиле, занимающее 21 час из Кристиансанда в Тронхейм сократится более чем наполовину.

Большинство автомобилей на дорогах страны управляются автопилотом, что помогает оптимизировать расходы времени в пути.

Находясь под водой, транспортные системы не портят живописные ландшафты и сохраняют природу в её первозданном виде.

Больше…

Завершение строительства тоннеля Хельсинки–Таллинн

Новый железнодорожный подводный тоннель Хельсинки–Таллинн проходит через Финский залив и соединяет столицу Финляндии и Эстонии. При длине под водой более 50 км он становится самым длинным подводным тоннелем в мире, превышающим 37,9 километровый тоннель под Ла-Маншем между Англией и Францией.

Необходимость в таком тоннеле возникла из-за образования узкого горлышка при перемещении людей и грузов через залив. Путешествие на пароме занимает два часа, и всё большее количество людей нуждались в транспорте. Хельсинки уже носил звание самой загруженной пассажирской гавани в мире. Между тем, сухопутный проезд между Хельсинки и Таллином занимает 800 км пути на восток и проходит через Россию.

Планы по переправе впервые появились в конце 2000-х годов. Правительства обеих стран обратились в ЕС за финансированием и отчетами об обследованиях. Наряду с этим предприниматели и частные лица начали создавать свои собственные проекты тоннелей и переходов. После технических оценок, исследований долгосрочных объёмов пассажирских и грузовых перевозок и анализа затрат и выгод Эстония и Финляндия подписали Меморандум о взаимопонимании в 2021 году. Это способствует взаимному сотрудничеству в транспортном секторе, включая крупномасштабные стройки, такие как тоннель Хельсинки–Таллинн.