Строительство высокоскоростной магистрали (ВСМ) между Москвой и Санкт-Петербургом в новейшей истории России с начала 1990-х гг. В 2023 году к идее решили вернутся, а в 2024-ом стали известны детали проекта. Как показывает мировой опыт, без цифровых инструментов реализовать такую масштабную инициативу, а затем обслуживать созданную инфраструктуру, будет проблематично. Один из них – Bim.
ВСМ – это электрифицированная двухпутная железнодорожная линия, поезда по которой курсируют со скоростью до 200 до 400 км/ч. В случае с участком «Москва – Санкт-Петербург» средняя скорость движения составит 350 км/ч. Это позволит преодолевать участок в 660 км за 2,5 часа. Тот же путь у «Сапсана» занимает 4 часа при максимальной скорости движения 250 км/ч.
ВСМ станет пилотным проектом, так как подобных проектов в России еще нет. Чтобы ВСМ начала работу, необходимо создать высокоскоростной подвижной состав. Завод «Уральские локомотивы» к 2026 году собирается представить первый образец такого поезда.
Обкатать и доработать инновационный транспорт планируется к 2027-му, чтобы через год машина получила сертификат соответствия.
Первую партию из 28 поездов поставят в 2028 году, а потребности ВСМ «Москва – Санкт-Петербург» оцениваются в 44 состава. Закрыть ее планируется к 2030 году – к старту движения на ВСМ.
В составе поезда будет восемь вагонов, в том числе два головных. Предусматривается четыре класса:
- туристический;
- эконом;
- бизнес;
- первый, с раскладными креслами-трансформерами.
Интервалы между поездами в случае востребованности ВСМ снизят до 10-15 минут. Пассажиров ожидается достаточно: 23 млн человек ежегодно, оценили в Министерстве транспорта РФ.
Дорога идет в «цифру»
Для реализации ВСМ по маршруту «Москва – Санкт-Петербург» потребуются цифровые решения. С их помощью проектирование и строительство ВСМ удастся ускорить.
Один из таких инструментов - разрабатываемая в РЖД автоматизированная система управления (АСУ) информационными моделями зданий и объектов инфраструктуры (термин BIM применяется за рубежом, а в Градостроительном комплексе РФ используется аббревиатура «ТИМ»).
Технологии информационного моделирования (ТИМ) создают трехмерную модель объекта, включают данные об использованных в строительстве материалах, конструкциях, инженерных коммуникациях, другую важную информацию. Совокупность этих данных облегчает контроль за жизненным циклом объекта.
Пользователи АСУ BIM – это все участники одного проекта. Так, дочерние организации и подрядные компании. Одновременно несколько десятков, а то и сотен специалистов смогут в едином цифровом пространстве работать с документацией:
- проектной;
- архитектурной;
- инженерной;
- конструкторской;
- исполнительной и т.д.
Например, если проектировщики внесут изменение на определенном участке или этапе, то эти правки тотчас станут видны и другим участникам проекта. «Единое цифровое пространство» повысит и качество данных, и эффективность управленческих решений за счет актуальных сведений.
Как правило, после возведения объекта ТИМ и цифровые двойники используется на этапе эксплуатации, показывают «узкие места», подсвечивают проблемы. РЖД к 2026 году планирует массово создавать цифровых двойников, а к 2030–му планирует с их помощью в связке с технологиями анализа Big Data и искусственного интеллекта управлять инфраструктурой.
ТИМ ускоряют стройку ВСМ
Преимущества ТИМ и цифровых двойников уже оценили в Китае. Так, с их помощью разработана и эксплуатируется ВСМ «Цзинань – Циндао» протяженностью 308 км. Строить ВСМ начали в 2015 году, а с декабря 2018-го по ней курсируют поезда.
Когда ВСМ сдали, то время в пути из Цзинаня в Циндао сократилось до 60 минут. Другие поезда, к примеру, тот же путь преодолевают за 2,5-4 часов (в зависимости от типа поезда на линиях вне ВСМ). Расчетная скорость движения высокоскоростного поезда – 350 км/ч.
После сдачи ВСМ эксперты оценили преимущества ТИМ.
ИТ-решения позволили снизить:
- стоимость проекта на 5%;
- время реализации на 5%;
- количество изменений на 30%;
- время на анализ документации на 20%;
- количество ошибок при проектировании до 1%.
Эти эффекты достигнуты за счет одновременной работы с BIM разными командами – от геологов до строителей. Единое цифровое решение обеспечивало динамический контроль изменений, о которых в курсе были все участники процесса. Мобильные приложения позволило проектным группам анализировать цифровую модель.
Дороги поставят на карту
В Германии также используют цифровые решения, чтобы эффективнее управлять ВСМ. Согласно планам правительства, к 2030 году интервал движения высокоскоростных поездов сократят до 30-ти минут. Для этого требуется модернизация инфраструктуры и ее регулярный мониторинг при помощи цифровых технологий.
Например, геологи определят оптимальные варианты прокладки рельс, изучат возможности и целесообразность прокладки туннелей. Поэтому решили вести рабочие процессы BIM в «подключенной» или общей среде данных.
Специалистам при помощи цифровых инструментов – беспилотников, ведущих топографическую съемку, 3D-сканирование и т.д. удастся создать точные высокодетализированные цифровые карты рельефа местности В итоге разработанная подповерхностная 3D-модель полностью охватит 200-метровую территорию по периметру железнодорожных путей.
Благодаря «цифре», у специалистов, проектирующих, строящих и следящих за эксплуатацией высокоскоростных магистралей, появляется больше инструментов для совместной и более эффективной работы.