Какие современные технологии применяются при строительстве автодорог
Участки дорог в Москве, в Рязанской области и часть скоростной трассы в Татарстане объединяет то, что они станут инновационными. Эти отрезки путей были выбраны экспериментальными площадками федерального проекта «Инновационная дорога» от корпорации «Роснано», Минтранса и Минэкономразвития.
Его суть в том, чтобы попробовать новые технологии и создать условия для массового применения инноваций в дорожном строительстве России.В проекте заявлено не только самое современное дорожное покрытие, но и новейшие светофоры, разметка, дренажные системы, мосты и металлоконструкции, освещение, интеллектуальная транспортная система и т. д.
Все это поможет сделать дороги в нашей стране более безопасными и долговечными, а их строительство менее затратным и экологичным.
УЧАСТКИ. Из трех отрезков пути примером городской дороги стала Краснодонская улица в районе Люблино. Также в проект вошли участки трасс в Рязанской области — сельская дорога, и в Татарстане — скоростная трасса федерального значения. Все эти дороги со своими особенностями, они не похожи друг на друга. Так, на федеральных трассах, в отличие от городских, нет перекрестков, зато есть сложные развязки и стоит проблема освещенности дорог на многокилометровых перегонах. Скоростной режим опять же иной.
Более 2 тысяч аварий
происходит за сутки в столице. Такое количество аварий становится причиной резкого ухудшения движения транспорта вплоть до появления 10‑балльных пробок.
Разные дороги были выбраны неспроста. Дело в том, что некоторые технологические решения применимы только на федеральных трассах, другие только в городе, поясняют в «Роснано».
Всего на участках запланировано опробовать 84 современные технологии, большая часть из них — отечественные разработки. Западные решения принимались к реализации только в тех случаях, когда не было прямого российского аналога.
ТЕХНОЛОГИИ. Одни из самых интересных технологий, заявленных в проекте, — это асфальт с резиновой крошкой, светодиодные маркеры и интеллектуальная транспортная система.
Так, для асфальта измельчаются старые автопокрышки до состояния резиновой крошки, а затем их превращают в резиновый порошок с особой структурой. Такой порошок делает асфальт более устойчивым и долговечным. Ремонт сделанных с ее применением дорог требуется в полтора раза реже, утверждают в пресс-службе «Роснано».
Что касается светодиодных маркеров, то они монтируются прямо в дорожное покрытие и становятся дополнительным визуальным разделителем полос ночью. Их устанавливают на расстоянии в несколько метров друг от друга. Светодиоды также используют для обозначения перекрестков, пешеходных переходов и опасных участков дороги. Энергию такие маркеры получают от солнечных батарей. Заряда аккумуляторов хватает на 100 часов, а радиус видимости светодиодов составляет до 800 метров.
Интеллектуальная транспортная система включает в себя несколько позиций. Во-первых, это автоматическая противогололедная обработка дорог, мостов, путепроводов и транспортных развязок. Во-вторых, система контролирует деформацию и смещение сложных конструкций (зданий, сооружений и т. д.). В-третьих, это интеллектуальное видеонаблюдение, которое автоматически фиксирует нарушения ПДД, контролирует дорожно-транспортную ситуацию и интенсивность движения.
Также в проекте заявлены 3D-голограммы пешеходов на пешеходных переходах. Располагаясь рядом с переходом, устройства будут создавать световую лазерную завесу. Она будет активироваться либо в момент приближения автомобиля, либо работать в непрерывном режиме, предупреждая загодя водителя о переходе.
27 кв. м дорог приходится на одну машину в Москве (всего в столице зарегистрировано 4,6 миллиона транспортных средств). Для сравнения — в Лондоне на это же количество машин приходится 98 кв. м.
А ЧТО НА ЗАПАДЕ? Пластиковые дороги. Нидерландская строительная компания KWS Infra в 2015 году разработала «рецепт» дороги из переработанного пластика. Точнее, это пластиковые полые блоки, куда можно протянуть трубы, кабели и прочие коммуникации.
На дороге они укладываются по типу конструктора, а не послойно-насыпным путем, как это делается с традиционными дорогами (при этом пригодны для укладки почти на любом типе почв). Такая укладка в разы облегчает ремонт — потребуется лишь заменить сломанный блок. Кстати, ремонт будет нужен нечасто, потому что голландцы обещают высокую прочность конструкций. Так, дороги будущего смогут выдерживать температуры от –40 до +80 градусов.
В KWS Infra полагают, что пластиковые дороги смогут служить в три раза дольше обычных, поскольку будут устойчивыми к погодным условиям и механическому истиранию. Кроме этого, пластиковые дороги, помогут экологии, ведь делают их из пластиковых отходов. Причем производитель предлагает извлекать материал из океанов, где свалки уже образовали целые острова.
Инновации: участки дорог в Москве, Рязанской области и часть скоростной трассы в Татарстане сделают инновационными. Всего на них опробуют 84 технологии, в основном отечественные.
Самовосстанавливающийся асфальт. Ученые из Делфтского технического университета в Нидерландах разработали самовосстанавливающийся асфальт. Они добавили в состав асфальта, помимо битума, мелкие стальные волокна. Как только на дороге начнут появляться трещины, дорожники с помощью специальной индукционной машины их ликвидируют. Произойдет это благодаря тому, что индукция хорошо накаляет и разогревает сталь, вследствие этого битум растекается и заполняет образовавшиеся трещины. Таким образом, можно продлить срок службы дорожного покрытия в два раза.
В этом году ученые добавили в состав своего асфальта, помимо стали, специальные бактерии. Они производят карбонат кальция, который, в свою очередь, заполняет небольшие трещины на асфальте при их возникновении.
Дорога из солнечных панелей. Министерство экологии Франции запустило первую в мире автомобильную дорогу с покрытием, выполненным из солнечных панелей. Это отрезок длиною в один километр в Нормандии. Панели генерируют электроэнергию из солнца. При оптимальных условиях такая дорога сможет генерировать 280 киловатт энергии в час. Эта мощность сможет обеспечить городок с населением пять тысяч жителей уличным освещением на протяжении целого года. Дорога пока работает в тестовом режиме. В следующем году министерство экологии намерено оценить эффективность и ресурс «солнечной дороги».
Технологии: самые любопытные технологии, которые применят на российских дорогах, — это асфальт с резиновой крошкой, светодиодные маркеры и интеллектуальная транспортная система.
«Общительное» шоссе. Университет штата Огайо в США в 2018 году запустит тестовый отрезок шоссе, который сможет «общаться» с водителем. Все дело в системе обмена данными v2i (vehicle-to-infrastructure), которая способна передавать автомобилю разные сведения о дорожной инфраструктуре. Автомобиль благодаря v2i будет улавливать информацию с датчиков, установленных через каждые 600 метров, и предупреждать водителей о пробках, авариях, предлагая оптимальный маршрут движения. Изобретатели уверены, что их дороги будущего увеличат пропускную способность дорог и уменьшат частоту ДТП. Однако у проекта есть свой минус — серийные автомобили не оснащены системами v2i, но ученые надеются, что в будущем это изменится.
Дорога-батарейка. Политехнический университет Милана разработал технологию подземного питания Lybra. Идея заключается в преобразовании кинетической энергии, полученной от колес автомобилей, в электрическую. Преобразующее устройство выглядит как «лежачий полицейский», его также размещают на перекрестках и пешеходных переходах, автостоянках и т. д. Машины, проезжающие через него, производят 100 тысяч киловатт электроэнергии в год (пока тестируется 10 устройств). По данным разработчиков, такое же количество энергии производится при использовании 19 тонн нефти. Этого достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией на год 40 семей.
«Умная» разметка. Нидерландские компании Studio Roosegaarde и Heijmans Infrastructure совместно разработали Smart Highway — это интерактивное дорожное полотно. Оно способно улучшить организацию дорожного движения, уменьшить аварийность, упростить управление трафиком. По идее разработчиков трасса должна предупреждать водителей о нештатных ситуациях, например снегопаде, пробках или авариях. Для этого необходимо яркое освещение ночью, которое обеспечит разметка, нарисованная флуоресцентными красками и порошками. Она светится ночью после дневной «зарядки» от солнца. А в плохую погоду на дороге будут проявляться узоры, нанесенные другими видами краски, реагирующими на внешние условия.
Японский светофор. В Москве внедрили систему «умных» светофоров из Японии, которые управляют трафиком, учитывая текущую дорожную ситуацию. Светофор распознает, в каком направлении и сколько автомобилей скопилось, и дает приоритет тому или иному потоку. Чем больше машин в потоке, тем дольше для них будет гореть зеленый свет. Особенность системы еще и в том, что она учитывает не только транспорт, который подъехал к перекрестку, но и способна предугадывать появление новых машин, которые могут создать пробку на этом участке. Сейчас светофор работает на улице Онежской, на севере столицы, где ранее регулярно были пробки. После установки 5 светофоров на перекрестах улицы, даже в час пик движение стало относительно свободным.
Выпуск издания осуществлен при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям
Газета «Мой район» совместно с Федеральным агентством по печати делала проект «Россия — инженерная страна». В цикле публикаций мы рассказали о востребованности инженерных профессий, возможностях получения профильного образования и о том, как в будущем России инженеры будут играть одну из ведущих ролей. А также о том, чего уже добились современные российские инженеры. Если у вас, дорогие читатели, есть вопросы или предложения по инженерной тематике, присылайте их на volodina@mr-msk.ru.