КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ
Ключевые слова: обслуживание Олимпийских игр, экологически чистый транспорт, автоматизация транспортного процесса, скоростная модульная транспортная система, городской транспорт Москвы,
Представлен обзор проекта автоматической скоростной модульной транспортной системы (СМТС) для обслуживания Олимпийских игр 1980 г. в Москве. Основу этой системы составляют транспортные модули небольшой вместимости, осуществляющие скоростное движение при помощи мотор-колес и динамо-статической воздушной подушки с электрическим приводом. Питание осуществляется через бесконтактную электрическую сеть, размещенную в путевой структуре. По проекту трасса СМТС «Олимп» должна была связать все основные спортивные сооружения столицы, предназначенные для данных игр. Поэтому трасса проектировалпсь на легких эстакадах вдоль русла Москва-реки от строящихся Измайловских гостиниц, через центральную часть города с уводом ее в подводный тоннель в районе Кремлевской набережной, далее к стадиону в Лужниках и гребному каналу в Крылатском, с ответвлением трассы на эстакаде по Мичуринскому проспекту к Олимпийской деревне. Предполагалось, что по мере развития СМТС, она станет основой для замены всех видов городского транспорта, включая автомобильный, и обеспечит внутригородские грузовые перевозки, сделав в дальнейшем перевозку пассажиров бесплатной. Приводятся экономические показатели данной системы в сравнении с метрополитеном, скоростным трамваем и монорельсом при различных вариантах выполнения трассы.
Данный обзор является дополнением к выполненному ранее техническому запискению для мэрии Москвы «Скоростная модульная транспортная система (СМТС) и возможности ее применения для г. Москвы», 2002 г.
СКОРОСТНАЯ МОДУЛЬНАЯ ТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА
(СМТС) «ОЛИМП»
СМТС «Олимп» разрабатывалась в конце 70-х годов в качестве специального транспорта для обслуживания Олимпийских игр-80 в Москве. При этом была поставлена сверхзадача одновременно отработать на ней идеологию сочетания преимуществ индивидуального и общественного транспорта для условий СССР, поскольку эта проблема, связанная с перенасыщенностью города автотранспортом, в то время еще не была актуальна для Москвы. Кроме того, обслуживание спортивных соревнований мирового масштаба потребовало нового подхода к формированию транспортной системы, поскольку помимо обычного скоростного движения, она должна была обеспечивать быстрый «сброс» пика пассажиропотоков после окончания соревнований.
Основой СМТС является транспортный модуль (рис. 1), который в рабочем состоянии представляет собой унифицированную транспортную единицу с относительно небольшой вместимости (типа маршрутного такси). Он может осуществлять перевозки как самостоятельно, так и «поездом» - в сцепке с другими модулями. Для выполнения экологических требований к перспективному городскому транспорту, рассматривались два варианта силовых установок: (1) - питание электромотор-колес от бесконтактной электрической сети, размещенной в путевой структуре; (2) - установка на каждом транспортном модуле автономной электрической силовой установки в виде маховичного агрегата - супермаховика, подзаряжаемого, ввиду малой энергоемкости, на каждом остановочном пункте. Одновременно для движения со скоростью свыше 100 км/ч рассматривалась бесконтактная подвеска на специальной воздушной подушке с аэродинамической тягой.
На принципиальной схеме СМТС (рис. 2) обозначены ее составные части. Станции II приема и отправления транспортных модулей обеспечивают временной интервал, необходимый для посадки-высадки пассажиров при сохранении высокой частоты посылки модулей в линейную часть 1. Они выполнены в виде поворотных кругов 2, по хордам которых размещены приемники модулей, представляющие собой часть путевой структуры 1.
В режиме городского транспорта система работает следующим образом. Транспортный модуль, замедляясь на стрелочном переводе 5 и боковом ответвлении от основного пути 1, попадает на поворотный круг 2, который, поворачиваясь на определенный угол (300, 450 или 600), освобождает место для следующего модуля. При полном повороте круга 2 происходит посадка и высадка пассажиров с допуском времени, нормируемым для городского транспорта. Промежуточные станции II выполняются так, что транспортный модуль может пройти мимо них без задержки до заданной ему пассажиром станции, либо перейти с помощью стрелочного перевода 5 на одно из боковых ответвлений, где он затормаживается и также поступает на поворотный круг 2. При небольшой загрузке промежуточной станции II система управления может выпустить модуль для дальнейшего движения без поворота круга 2, при этом «лишние» транспортные модули автоматически отправляются «на отстой» в накопитель IV. Производительность системы от 40 (все пассажиры в транспортном модуле сидят) до 70 тыс пасс. в час, когда часть пассажиров стоит.
Пиковый (чрезвычайный) режим работы системы осуществляется при помощи накопителей IV транспортных модулей, располагаемых вблизи мест массового скопления пассажиров, например, спортивных сооружений. Предварительно в накопители IV собирается часть или почти все модули системы и затем, при возникновении пиковой нагрузки (окончание спортивных соревнований), модули отправляются с полной загрузкой поездами одновременно по двум путям и обоим направлениям при минимальных интервалах (5 с) между ними. Максимальная производительность системы в этом сдучае достигает 150 тыс. пасс. в час.
Чтобы не касаться сложившихся транспортных и инженерных инфраструктур, предполагалось, что трасса СМТС «Олимп» (рис. 3) пройдет вдоль набережной реки Москвы от основного пассажирообразующего центра (I) («центральной двери») в районе гостиницы «Россия» в сторону Лужников (II) и далее Крылатского (III) (ипподром и гребной канал), а с другой стороны - в Измайлово (IV), где закладывался гостиничный коиплекс. Для того, чтобы не нарушать вид Кремля, была предусмотрена прокладка подводного тоннеля в районе большого Каменного моста (V) с выходом на поверхность за Крымским мостом (VI). От основной трассы в районе Лужников (II) планировалось эстакадное ответвление по Мичуринскому проспекту к Олимпийской деревне (VI). Некоторые эдементы трассы СМТС «Олимп» с привязкой к местности показаны на рис. 4.
В предварительном расчете были получены следующие характеристики
(цены 1972 г.):
Потребное количество пассажирских модулей (nм) . . . . . . . . .400;
Время разгона до скорости 120 км/ч (Vраз) . . . . . . . . . . . . . . 8 с;
Путь разгона (Lраз) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 м;
Стоимость 1 км двухпутной эстакады (цены 70-х годов) . . . . 560 тыс. руб;
Суммарная стоимость 1 км системы . . . . . . . . . . . . . . . 880 тыс. руб;
Расчетная стоимость системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 млн. руб.
На рис. 5 приведены сравнительные экономические показатели транспорта с линейной частью (метрополитен, скоростной трамвай, монорельс и СМТС) при наземной, тоннельной и эстакадной прокладке путевых структур и средней дальности поездки Lср = 8 км. Принята нагрузка 5 человек на квадратный метр пола транспортного средства, соответствующая умеренной загрузке вагона метро стоящими пассажирами. Для СМТС, кроме того, приведена вторая (верхняя) кривая для более чем вдвое меньшей, то есть планируемой загрузке транспортного модуля 2 чел/м2.
Видно, что при любом типе пути и одинаковой загрузке в 5 чел./м2 пола вагона модульная система в несколько раз экономичнее существующего транспорта с линейной частью пути. Это преимущество сохраняется даже при половинной загрузке модуля (2 чел/м2). Если же для СМТС учитывался пониженный расход энергии за счет ее рекуперации супермаховиком, ее экономическая кривая (не показана) практически сливается с показателями для скоростного трамвая в наземном исполнении при загрузке 5 чел/м2. При этом СМТС более чем вдвое превышает существующий транспорт по производительности, обеспечивая в нормальном режиме пассажиропоток до 70 пасс/час.
Расчеты для приведенного графика проводились для одинаковых видов путевых структур (наземной и тоннельной) и равной средней дальности поездки Lср = 8 км. С этой целью, на основе “Методики расчета капитальных вложений в городской пассажирский транспорт с учетом отдаления затрат, разработанной сектором городского транспорта ИКТП совместно с ГВЦ Госплана СССР, была «выполнена программа для целей сравнения на ЭВМ эффективности различных вариантов скоростного городского транспорта. Последняя осуществлена во ВНИИПИ “Транспрогресс” под руководством И.Н.Колпакчиева и признана ИКТП в его ежегодном обзоре по проблемам больщих городов “как первая в СССР экономическая работа такого рода, выполненная на ЭВМ”. (С.В.Альбов. Планирование развития комплексных систем городского пассажирского транспорта. Обзоры по проблемам развития больших городов. – ГОСИНТИ, № 15, 1977, с. 17.
В виду того, что с распадом СССР цены и стоимости менялись, эти экономические показатели следует рассматривать как относительные. Загрузка в 5 человек на квадратный метр пола транспортного средства, соответствующая умеренной загрузке вагона метро стоящими пассажирами, великовата для перспективного транспорта, поэтому там же дана вторая кривая для более чем вдвое меньшей, то есть нормальной загрузки транспортного модуля СМТС (2 чел/м2 – все пассажиры сидят).
Из графика следует, что при любом раскладе модульная система в несколько раз экономичнее существующего транспорта с линейной частью пути. Исключение в какой-то мере составляет скоростной трамвай, что естественно, поскольку он является самым простым из рассмотренных.
Следует при этом отметить, что экономическая оценка любого вида транспорта производится по трем основным формулам: общей стоимости, производительности и себестоимость перевозки, которая получается делением первого на второе. Все остальное – нормативы, то есть стоимости строительных материалов, конструкции, рабочец\й силы (включая эксплуатацию), затраченной энергии и пр., которое меняется во времени, а тем более при перемене общественного строя. Поэтому технико-экономическая оценка скоростного транспорта в рыночных условиях ничем не отличается от экономической оценки при плановом хозяйстве, поскольку исходные формулы для расчета нисколько не устарели. Следовательно, приведенные экономические показатели, как было отмечено выше, следует считать как относительные. Точная же оценка может быть произведена по двум томам этой методики, признанной Институтом комплексных транспортных проблем и новым строительным нормативам.
. 5. Приведенные строительно-эксплуатационные расходы для существующего (метрополитен, скоростной трамвай) и перспективного транспорта (монорельс, СПТС на МП, СМТС) при средней дальности поездки пассажира Lср
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Данный исторический обзор проекта СМТС «Олимп» является составной частью поданного год назад в мэрию Москвы технического предложения «СКОРОСТНАЯ МОДУЛЬНАЯ ТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА (СМТС) И ВОЗМОЖНОСТИ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ г. МОСКВЫ».
Обзор выполнен с целью привлечения внимания руководства России и г. Москвы к нереализованной свыше 30 лет назад возможности построить транспортную систему, которая не только решает проблемы с пиковыми пассажиропотоками, возникающими при массовых общественных мероприятиях в столице, в частности, при планируемых Олимпийских играх-2012 года, но и может быть развита в качестве городского и регионального транспорта для индивидуальных и массовых скоростных перевозок пассажиров и грузов. При этом движение осуществляется по принципу «от двери до двери» с высоким уровнем комфорта и удобства использования, минимальным влиянием на окружающую среду и возможностью движения как в автоматическом режиме по направляющему пути, так и с ручным управлением по обычному дорожному полотну.
Проблемы, связанные с городским транспортом, в частности, перегруженностью улиц и дорог, парковкой автомобилей, катастрофической экологией, а главное, удобной и быстрой перевозкой пассажиров с минимальным временем движения, в настоящее время присущи практически всем городам мира. Попытки их решения не привели за последние 40 лет к желаемому результату. Скоростная модульная транспортная система, в основу которой положен отработанный природой за миллионы лет принцип кровообращения в живом организме, практически идеально решает все, кажущиеся нерешаемыми сейчас транспортные проблемы и потому может быть использована для массового экспорта в качестве опережающей технологии, что обеспечит выход экономики России на передовые рубежи.
16 июня 2003 г.
