За пару десятков лет дороги во всем мире изменились до неузнаваемости. А что же будет еще через 10-20 лет? Найдется ли альтернатива привычному нам асфальту, как и чем будут заделывать ямы на дорогах и какие автоматизированные системы будут помогать водителям и пешеходам?
Для нас, Уральского завода противогололедных материалов, качество и прочность дорог особенно важны и актуальны – мы ориентируемся на повышение безопасности передвижения как транспорта, так и пешеходов. И наши разработки (противогололедные и очищающие средства БИОНОРД) также имею главную цель – снизить количество ДТП на дорогах. Поэтому для нас важно, чтобы и развитие дорожной инфраструктуры двигалось в сторону большей экологичности и безопасности.
Сегодня поговорим о дорогах будущего - какие инновации уже доступны, что нас ждет в ближайшие годы и как это повысит безопасность передвижения.
Электрифицированные дороги
К 2050 году в мире будет в два раза больше автомобилей, чем есть сейчас. По подсчётам ученых, на дорогах прибавится как минимум 1,2 млрд машин, и можно только представить какие страшные будут пробки.
Уже сейчас европейские страны вводят законы, которые ограничивают использование и продажу автомобилей на ископаемом топливе (на бензине и газе). Пока опережают всех в этом направлении Скандинавские страны - например, в Норвегии запретят продажу машин с двигателями внутреннего сгорания уже в 2025 году, а в Швеции — к 2030 году. Планируется, что их полностью заменят машины с электродвигателями.
Электромашины лишены недостатков авто на водородном и биотопливе. Однако у них есть другой недостаток: их нельзя заправить за пару минут. Даже самые мощные станции на 350 кВт заряжают электрокары до 80% минимум за полчаса. И еще одна проблема - если в городе зарядную станцию можно найти довольно быстро, не опасаясь, что внезапно сядет аккумулятор, на трассе это может стать проблемой. Поэтому для водителей крайне важна подзарядка на ходу.
Концепт подобной трассы уже придумали.
Первый проект элетрифицированной трассы создали в Швеции. В 50-метровый отрезок дороги вмонтировали контактный рельс. К этому рельму подсоединяется автомобиль с токоприемником. Благодаря этой идее можно отказаться от зарядных станций, ведь автомобиль заправляться электричеством прямо на ходу. А водители смогут забыть о том, что нужно останавливаться и искать заправку.
Серьезной разработкой электродорог занимается компания eRoadArlanda. Согласно ее прогнозам, к 2030 году целых две трети грузовых перевозок в Швеции будут осуществляться по электрифицированным дорогам, что позволит сократить потребление энергии примерно на 10 тераватт в час, или позволит сэкономить 3 млн тонн ископаемого топлива.
Причем, умная электродорога знает, когда по ней едет автомобиль и требуется его питать; как только транспортное средство останавливается, подача тока отключается. Подобные инновации позволят сэкономить на эксплуатации автомобиля - стоимость электрификации и самой электроэнергии ниже, чем добыча и итоговая стоимость автомобильного топлива.
Солнечные дороги
О том, что дорожное покрытие может выполнять не только свою базовую функцию, но и дополнительные, заговорили давно. Но только недавно появились проекты интеллектуального дорожного покрытия, которое, например, может аккумулировать солнечную энергию.
Эта идея впервые пришла в голову супружеской паре Брюссо из США, к ее реализации они приступили в 2009 году. Пилотным проектом стала площадка размером 3,7 на 11 м, построенная спустя 5 лет рядом с их домом. Энергия от солнечных панелей позволяла подогревать участок, что предотвращало накопление снега и льда.
Также в проекте задумано, чтобы солнечная энергия шла на встроенные сенсоры, которые будут делать интеллектуальную подсветку - пешеходного перехода, предупреждающих знаков, дорожной разметки. Разработчики считают, что трасса с «умным» освещением может заранее предупреждать водителя об опасностях впереди – например, об упавших деревьях, ямах, препятствиях и прочих помехах. Однако сколь бы ни был полезен и перспективен проект, от массовой реализации его останавливает дороговизна. По подсчетам специалистов, стоимость замены всех американских дорог такими панелями может составить более 50 трлн. долларов США.
Тем временем, в Голландии также задумались о пользе дорог в генерации энергии. В 2014 году там стартовал проект SolaRoad. Первая «солнечная» велодорожка длиной 90 м. Проект был успешным, и позже появилось еще пять инновационных участков в Голландии и Франции — не только для велосипедов, но и для мотоциклов, машин и автобусов. Электричество, которое накапливают солнечные батареи на подобных участках дороги, подается в сеть и служит для городского освещения, а также для зарядки электровелосипедов, телефонов и планшетов.
Подобные инновационные трассы внедряют и в Китае. В конце 2017 года в городе Цзинань открылась фотоэлектрическая дорога, оборудованная солнечными панелями. Эта умная дорога имеет встроенные датчики, которые считывают температуру, плотность траффика и весовую нагрузку. Длина трассы – 1080 м, и ее энергии хватает, чтобы обеспечить электричеством около 800 жилых домов. И это долговременная трасса – по расчетам специалистов, прочное покрытие продержится не менее 20 лет.
Повышение безопасности на дорогах
Уже сейчас активно создаются инновации, которые в скором времени повысят безопасность на дорогах. Речь о системах датчиков, собирающих информацию о трафике, дорожно-транспортных происшествиях, пробках и других проблемах.
Информация от датчиков передается в компьютерный центр, где после ее анализа запускаются соответствующие сценарии.
Подробно о том, как работает «умная» дорога мы рассказывали здесь - https://dzen.ru/a/ZnlUczfThwNHaYnR
В планах ближайшего будущего ремонт дорожных участков будет совершаться с помощью дронов-разведчиков и 3D-принтеров, которые смогут оперативно залатать яму и починить покрытие.
Не менее важны и датчики безопасности – например, планируется установить специальные датчики по краям дороги, которые будут подавать звуковые сигналы, если водитель потерял контроль над машиной или заснул. А еще есть проект, где на светофорах при красном сигнале возникает такая же красная голографическая стена с большой надписью Stop.
Самоочищающиеся дороги
Самоочищающееся дорожное покрытие, которое сможет не только обеспечивать чистоту дороги, но даже фильтровать окружающий дорогу воздух, скоро станет реальностью. Все благодаря материалу, который разработали ученые из университета Эйндховена в Нидерландах. По проекту, использование этого материала снизит в районе дороги концентрацию вредных веществ на 20-40%. Ключевой элемент такого материала - диоксид титана, который обладает сильными фотокаталитическими свойствами. Диоксид титана способен захватывать молекулы окиси азота и под воздействием солнечного света преобразовывать их в более безопасные соединения - нитраты, которые затем легко смываются дождевой водой. Этот процесс позволяет вредным веществам не накапливаться на поверхности дороги, а значит – и воздух становится чище, и окружающая дорогу растительность не страдает. К сожалению, как бы ни был полезен этот проект, его реализация в большом масштабе имеет финансовые сложности – покрытие такого типа будем на 50-60% дороже покрытия, сделанного из обычных материалов.
Пока инновационные технологии еще создаются и внедряются в нашу повседневную жизнь, мы, УЗПМ, уже сейчас повышаем безопасность передвижения в сложные погодные периоды. Мы создаем многокомпонентные противогололедные средства, которые быстро и эффективно растапливают снежно-ледовые образования на дороге и улучшают сцепление колес с дорожным полотном. Это позволяет в разы снизить количество ДТП.
А вот какими российские дороги будущего видит нейросеть. Как думаете, это станет нашей будущей реальностью?