Транспортная система России

В виду потери в 1991г. Россией большинства морских портов и около половины морского торгового флота значительно возросла роль речного транспорта в обеспечении внешнеторговых перевозок судами смешанного плавания. Транспортировка судами «река-море» является более выгодной вследствие большой протяженности маршрутов и возможности использования этих судов после закрытия речной навигации в зимний период для перевозок на морских незамерзающих участках.

Сооружения внутреннего водного транспорта

На внутреннем водном транспорте транспортные пути - реки, озера, моря, а также сложные гидротехнические сооружения, т.е. искусственные (водохранилища, каналы, шлюзы).

Судоходство совершается не по всей ширине, а по судовому каналу - фарватеру. Фарватер рассчитан на пропуск 2-х встречных судов. Его обозначают специальными знаками. Судовые каналы устраивают открытыми, когда реки одного уровня, и шлюзованными, когда реки на разных уровнях. Существуют еще обходные каналы к шлюзам. Радиусы каналов не менее 6 длин расчетного судна. Глубина канала берется с запасом один метр. Каналы питаются водой, самотеком из рек, озер или подачей воды насосами на высшую точку канала.

Шлюзы сооружают для пропуска судов через плотины, камеры с 2-мя торцевыми воротами. Шлюзы бывают:

Однокамерные шлюзы применяются, когда разность воды не превышает 20-25 м.

Многокамерные шлюзы применяются, когда разница больше.

односторонние и двусторонние.

Классификация судов:

по назначению: технические, вспомогательные (плавучие доки, санитарные станции, краны и др.), транспортные, специального назначения.

по способу движения по воде: самоходные и несамоходные (источник энергии вне судна).

по принципу движения: водоизмещающие, глиссирующие, на подводных крыльях, на воздушной подушке, экранопланы (над поверхностью воды передвигаются).

по числу гребневых винтов - одновинтовые, двухвинтовые и трехвинтовые.

по способу выполнения грузовых операций - с вертикальной загрузкой-разгрузкой через грузовые люки, с горизонтальной загрузкой-разгрузкой через бортовые порты, через специальные полости, перекачкой и т.д.

Большое экономическое значение для речного транспорта имеет расширение безперегрузочного сообщения с применением специальных судов типа "река-море". Эти суда имеют грузоподъемность 2000-2700 тонн.

Общая потребность России в судах «река-море» увеличивается с каждым годом. Сегодня на перевозках российских внешнеторговых грузов заняты более 700 таких судов, принадлежащих различным судовладельцам. Эти суда обеспечивают транспортные связи с иностранными портами 45 стран.

Речные порты и пристани

На внутренних водных путях функционируют порты общего пользования, порты, принадлежащие промышленным предприятиям, причалы, арендуемые клиентурой. По своему назначению они бывают: пассажирские, грузовые, грузопассажирские, военные, затоны.

Грузовые порты осуществляют перевалку грузов с водного транспорта на смежные виды транспорта и обратно. Они делятся на специализированные и универсальные. Степень износа перегрузочных средств, единиц техники достигает 80%.

русловые

,

где L - длина причальной линии; n - количество судов; t - время обработки; z - длина судна; a - интервал между судами.

внерусловые

3) бассейновые

Пристань - прибрежный путь посадки или высадки пассажиров. Пристани бывают плавучими (дебаркадеры).

Более половины общего объема перевозок грузов и пассажиров по водным путям приходиться на Волго-Камский бассейн (стройматериалы). На Востоке страны ведущее место занимает по объему речных перевозок Обь-Иртышский бассейн (лес, нефть, нефтепродукты, сжиженный газ). Южные районы Восточной Сибири связаны с Заполярьем через Енисей (лесные грузы, каменный уголь, нефтепродукты). По реке Ангаре и озеру Байкал транспортируют лесные грузы и уголь; по Лене - сухогрузы, нефтегрузы, лес; по Амуру и его притокам - зерно, соль, рыбу, лес, нефть, металл, уголь.

Речной флот

20 декабря 2000 г. Коллегией Минтранса было записано, что государственная служба речного флота показала, что она не готова осуществлять государственное регулирование деятельности судовых компаний. На учете в речном регистре находится 32,6 тыс. судов. Средний их возраст - 24 года. Негодных - 1824, а годных с ограничением - 1402 судна. Строительство новых судов идет неудовлетворительно. Например, строительство судов в конце 20 века практически не велось:

1993-1995	1996	1997	1998	1999	План	Внутрибассейные внешние перевозки
30	1	-	7	-	669
28	10	8	1	3	364

Основное уменьшение объема перевозок и обновления флота произошло из-за снижения инвестиционной активности строительного комплекса речного пароходства. В речном флоте наибольший процент занимают танкеры и нефтеполивные баржи. Есть также суда - рефрижераторы, суда для перевозки сжиженного газа, овощевозы, химические суда, автомобилевозы (вмещают до 500 машин).

Основы организации движения флота

На речном флоте организовано два типа движения: свободное и участковое.

Сквозное движение - движение на линиях от погрузки до разгрузки без перевалок. Участковое - движение по системе тяговых плеч. Сквозное движение лучше. Морской флот в зависимости от назначения движения делится на:

внутренние (каботажные) - 10%

внешние (заграничные) - 90%

Плавание организуется по 2-м формам:

линейное (регулярное)

рейсовое (нерегулярное).

В США доля внутренних морских путей составляет 10%, в РФ < 1%. В США климат позволяет осуществлять перевозки круглый год, а в России 6 месяцев, а завоз на Крайний Север - 2-3 месяца.

В настоящее время цифры пассажирооборота и грузооборота на речном транспорте несколько выросли.

К общим показателям работы грузового водного транспорта относят: объем перевозок и грузооборот. Величины этих показателей дифференцируют по видам грузов: нефть и нефтепродукты, сухогрузы и наливные грузы.

К общим показателям пассажирских перевозок относят: объем перевозок и пассажирооборот.

В состав качественных эксплуатационных показателей речного флота включают нагрузку судов, их пробег, продолжительность оборота судов с выделением основных элементов, эксплуатационное время нахождения судов в плавании, производительность судов и др.

4.5 Трубопроводный транспорт

Узкоспециализированный вид транспорта по перемещению по транспортным трубопроводам только определенных грузов. В зависимости от рода транспортируемого груза трубопроводы получают свое название - газопровод, нефтепровод, нефтепродуктопровод и др.

Система магистральных трубопроводов - это нефть (газ) и нефтепродукты. В XX веке она была уникальной по производительности, протяженности и сложности. В 90-е годы строительство новых трубопроводов прекратилось, и страна донашивает созданную систему. Ее потеря грозит большими экономическими убытками. Общая протяженность в настоящее время 215 тыс. км. В СССР было 250 тыс. км. По ним перемещается 100% добываемого газа, около 99% нефти и более 50% продукции нефтепереработки. Специалисты считают, что если не возродить работы по созданию нефтепроводов и их реконструкции, то России угрожает возможность оказаться в топливно-энергетической зависимости от Запада через 5-7 лет (по оценке Совета Безопасности России).

В 1999 г. Правительство России рассмотрело и одобрило проект «Основные концептуальные положения по развитию нефтегазового комплекса России». Этим документом определены ближайшие и перспективные задачи для нефтегазовой отрасли, в том числе по ремонту и модернизации, развитию трубопроводных транспортных систем.

Трубопроводы представляют собой металлические трубы различного диаметра. Через каждые 100-140 км устанавливают насосные станции с автоматическим режимом работы. При перекачке газа на линии устанавливаются компрессорные станции на расстоянии до 200 км друг от друга.

Основной экспортной трубопроводной системой является крупнейший нефтепровод мира «Дружба» длиной 5116 км, который из Самары идет на Беларусь, Украину, в страны Восточной Европы; газопровод Уренгой-Ужгород длиной 4450 км и др. Строятся новые трубопроводные линии Западная Сибирь - Центр, Ямал - Запад.

Технико-эксплуатационные характеристики магистрального трубопровода

Магистральные трубопроводы являются самым дешевым видом транспорта для массовых грузов (жидких, газообразных и твердых тел).

Действующая сеть трубопроводного транспорта в основном построена в 70-90 годы XX века. Хотя первый трубопровод был построен в Баку в 1970 году. Диаметр этого трубопровода был 100 мм, протяженность - 12 км.

Трубопроводный транспорт имеет следующие преимущества:

самый дешевый вид транспорта для транспортировки

малые потери продуктов перекачки из-за высокой герметичности труб (герметичность исключает потери в 2-3 раза по сравнению с железной и автомобильной дорогой)

возможность быстрого и строительства трубопроводов даже в сложных условиях (трубу можно проложить между любыми пунктами по более короткому направлению с преодолением водных преград)

первоначальные удельные затраты на строительство одного километра трубопровода в 2 раза ниже, чем на строительство железной или автомобильной дороги с соответствующей провозной способностью

эксплуатация трубопроводного транспорта непрерывно надежна, т.е. не зависит от климата и времени года

полная автоматизация процесса, поэтому небольшой штат обслуживания, а отсюда большая производительность труда

низкая себестоимость (в 3 раза дешевле, чем на железной дороге).

возможность использования земли в сельском хозяйстве на уже построенных трубопроводах

полная автоматизация операций налива, слива, перекачки

Недостатки трубопроводного транспорта

1) Большая металлоемкость (дорогостоящие трубы). Как нефть, так и газ должны быть специально подготовлены к транспортировке на промыслах.

2) требуется постоянное обновление газопроводов и их агрегатов

3) узкая специализация по видам груза.

Повышение провозной способности можно достичь несколькими способами:

Увеличение диаметра трубы (при диаметре 720 мм - 15 млн. тонн в год, при 1020 мм - 45 млн. т., при 1420 мм - 75 млн. т.)

Прокладка вторых линий

Увеличение давления в трубах (многослойные трубы, что увеличивает стоимость трубопроводного транспорта)

Под влиянием сопротивления движению давление в трубе падает. Величину напора можно определить из следующей формулы:

;

k - коэффициент трения; L - длина участка трубопровода; d - диаметр трубы.

Скорость движения нефти - 1-1,5 м/сек.

Для снижения сопротивления внутри трубы укладывают пластики, эпоксидную смолу. Трубы укладывают в траншею до 2,5 м глубиной. Для защиты от коррозии делают изоляцию от блуждающих токов, строят дорогостоящие станции катодной защиты. На повышенных местах трубопроводы имеют устройства для выпуска скапливающихся воздуха, а в пониженных местах - осадочные колодцы для песка и грязи.

Трубы от коррозии защищаются различными методами - битумно-бумажное покрытие, полимерные пленки с защитными обертками и др. Самым надежным является эмалирование, но в связи с его дороговизной применяется довольно ограничено. Трубопроводами в зависимости от природно - климатических условий региона укладываются непосредственно на землю, на специальные эстакады или закладываются в землю.

Нефте- и продуктопроводы

Под нефтепродуктопроводом понимают трубопровод светлых нефтепродуктов (бензин, керосин, дизельное топливо), т.к. мазут и другие темные нефтепродукты по трубопроводам не перекачивают.

Они бывают:

магистральные

промысловые

подводящие

базовые

Магистральными называют транспортные трубопроводы, по которым нефть, нефтепродукты, природный газ, вода перекачиваются от места добычи, переработки или забора к месту потребления. Т.е. это целый комплекс объектов и сооружений, диспетчерской связи и электрозащиты и др. Длина магистральных трубопроводов более 1000 км; диаметр - 1020 мм, 1400 мм до 2500 мм; давление - 50-60 атмосфер. Применяются телесистемы дистанционного наблюдения. Разработан метод дистанционного обнаружения повреждений лазерным анализатором, установленным на самолете.

На станциях перекачки находится насосное и машинное отделение, резервуары, контрольно-измерительные приборы (КИП) и автоматика, ремонтные хозяйства и дома для жилья.

Станции перекачки бывают: головными, промежуточными (через 100 и более км), конечные (нефтебазы).

Хранилища бывают: стальными, бетонными, стекловолоконными.

Магистральные газопроводы бывают:

подземные

надземные (на опорах).

Для бытового газа применяют одорезацию (придание специального запаха). Существуют газохранилища надземные, подземные, подводные.

Внутреннюю часть нефтепроводов периодически очищают, пропуская по ходу перекачки нефти специальные скребки (от грязи и парафина).

От нефтеперегонных заводов берут свое начало все магистральные нефтепроводы. До 98% всех магистральных трубопроводов находятся под водой. Для облегчения перекачки вязкой нефти в нее добавляют присадки, смешивают эту нефть с водой, подогревают нефтепровод. Магистральные трубопроводы классифицируют по диаметру стальных труб и сложности их укладки. В перспективе развития трубопроводного транспорта трубы из полиэтилена, что снизит металлоемкость отрасли, подверженность коррозии и вызовет уменьшение массы трубопроводов.

Трубопроводы для транспортировки твердых материалов- гидросистемы, пневмосистемы. Гидросистемы транспортируют твердые смеси с водой, пневмосистемы - твердые смеси с воздухом.

Гидротранспорт делится на 2 группы:

самооттечный (без напора, за счет гравитации)

напорный.

Диаметр пульпопровода - 800 мм. Также в пульпе (в потоке воды, тяжелых углеводородов, жидких и газообразных веществ) доставляют твердое сырье и материалы. Для транспортировки угля служит углепровод Белово - Новосибирск.

Недостаток:

предварительно необходимо дробление, помол и приготовление пульпы;

скорость движения зависит от фракции так, чтобы материал не оседал на стенках трубы; медный, никелевый концентрат передается с обогатительной фабрики на завод по пульпопроводу; трубы внутри имеют резину, камень, т.к. быстро изнашиваются

износ труб, на конечных операциях сушка и очистка

наличие воды.

В перспективе развития трубопроводный контейнерный пневмотранспорт (в потоке газа, создаваемого воздуходувными станциями двигаются контейнеры в составе на колесах, заполненные грузами). Скорость - 15-30 км/час.

Показатель работы трубопроводного транспорта

1. пропускная способность трубопроводов

2. объем перевозок

3. грузооборот

4.7 Промышленный транспорт

Сложный комплекс технических средств и технологий, предназначенных для выполнения, транспортных, погрузо-разгрузочных работ и складских операций в сфере производства.

Наряду с магистральным транспортом имеется промышленный транспорт, который выполняет перевозки на промышленных предприятиях, стройках, карьерах. Промышленный транспорт выполняет технологические перевозки, а по большому счету промышленный транспорт осуществляет начальные и конечные перевозки.

Транспорт необщего пользования, который обслуживает непосредственно отдельные предприятия - сельскохозяйственные, строительные и др. - обеспечивает нормальное функционирование их производства.

В составе промышленного транспорта различают:

внутрицеховой технологический транспорт,

межцеховой технологический транспорт,

внешний промышленный транспорт (находится на стыке с транспортом общего пользования - ввозит сырье от магистрального транспорта и передает ему готовую продукцию от цехов)

На каждом предприятии средства промышленного транспорта могут быть самыми различными: применим железнодорожный, автомобильный, морской, речной, воздушный, конвейерный и др. виды промышленного транспорта. Эти средства используются либо обособленно, либо совместно.

В настоящее время широко применимы на предприятиях специальные технологические конвейеры (для сыпучих грузов), ленточные и роликовые транспортеры, электрокары и автокары, подвесные канатные дороги (в шахтах и цехах) и пр. Эти все приспособления в большей мере относятся к внутрицеховому промышленному транспорту. К межцеховому транспорту часто относят автомобильный и железнодорожный промышленный транспорт. Предприятия, расположенные на берегах рек и озер, применяют речной или морской промышленный транспорт, располагая собственными причалами, судами, складским и грузовым оборудованием. Более 80% всех промышленных перевозок выполняет железнодорожный и автомобильный промышленный транспорт.

Удельный вес затрат на промышленном транспорте, себестоимости продукции очень велики и составляют 20% (пищевой - 7%, а на открытых горных разработках - 60-65%, в обрабатывающих областях -20-25%). На промышленном транспорте работает около 8 млн. человек.

Перевозки грузов на промышленном транспорте в 3 раза больше, чем на железнодорожном. Например, для производства 1 тонны готовой продукции - 1 млн. тонн стали, требуется перевезти 17 млн. тонн грузов.

Средняя дальность перевозок на промышленном транспорте составляет 6,5 тыс. км, на МПС - 1000 км. Вот почему показателем грузооборот не пользуются, а пользуются показателем - перевозка грузов в тоннах.

На промышленном транспорте электрифицировано всего 20% путей, а на магистральном - 60%.

Ведущую роль промышленный транспорт играет в работе предприятий черной металлургии, угольной, химической, строительной, лесной, дерево- и нефтеперерабатывающей. Промышленный транспорт - ведомственный и является частью инфраструктуры предприятия.

Промышленный железнодорожный транспорт

Общая протяженность всех видов колеи этого вида транспорта составляет 62 тыс. км, при этом доля видов с нормальной колеей 1520мм превышает 90%. Большей частью этим видом транспорта обслуживаются предприятия лесной и металлургической отраслей. Используется электровозы промышленным транспортом, которые отличаются от магистральных конструктивными особенностями: единственная центральная кабина машиниста приподнята над кузовом; электровоз может двигаться в кривых радиусом до 60 м (токосъем осуществляется боковыми токоприемниками); большая часть вагонов специализирована под определенные виды груза; малая скорость движения (до 40 км/ч); большое количество стрелок и стрелочных переездов.

За последние 15 лет были резко сокращены инвестиции в развитие промышленного ж/д транспорта. В результате 40% всего подвижного состава эксплуатируется за пределами нормативных сроков службы и требуют замены. Часть предприятий акционировалась и подъездные пути отошли в частные руки.

Промышленный автомобильный транспорт занимает важное место в общем, объеме перевозок промышленного транспорта.

Достоинства: 1. высокая универсальность и маневренность (развоз груза по территории всего предприятия).

2. возможность преодоления больших уклонов пути.

3. имеет малые радиусы поворота, тем самым необходимость больших площадок для выполнения грузовых операций падает.

Недостатки: 1. высокая себестоимость перевозок в сравнении с железнодорожным транспортом.

2. зависимость расхода топлива от климатических условий.

3. структура использования автомобильного парка несовершенна - мало используется спецтранспорт, а эксплуатационный срок службы грузовых автомобилей резко уменьшается.

Эффективное использование различных видов транспорта создается за счет комбинированных автомобиле - железнодорожных транспортных систем, а также привлечение в работу спецавтотранспорта - автопогрузчиков.

В промышленном транспорте также применим трубопроводный транспорт, монорельсовые подвесные дороги, грузовые подвесные канатные дороги в межцеховых и внутрицеховых перевозках.

Основные показатели промышленного транспорта

Качественные показатели работы промышленного транспорта характеризуют уровень использования транспортных и погрузочно-разгрузочных средств по времени и мощности. Обобщенную оценку качества эксплуатационной работы получают при определении средней производительности вагона, локомотива, автомобилей, специальных видов промышленного транспорта, средств механизации грузопереработки.

К количественным показателям работы промышленного транспорта относят объемы перевозок, выполненные на предприятии тем или иным видом транспорта за установленный период (объемы внешнего отправления и прибытия грузов, межцеховые и внутрицеховые объемы перевозок, объемы погрузочно-разгрузочных и складских работ).

4.7 Городской транспорт

Феномен - рост народонаселения. На протяжении многих тысячелетий прирост народонаселения был 0,005%. За 20 тыс. лет население мира удвоилось, а с появлением земледелия - увеличилось в 100 раз. К началу нашей эры было 300 млн. человек. В 1850 году - 1 млрд.; в 1900 году - 1,5 млрд.; в 1965 году - 3 млрд., в 1973 году - 4 млрд., в 1989 году - 5 млрд., в 2000 году - 6 млрд. В 2030 году ожидается 9млрд. человек.

XX также считается веком урбанизации, т.е. бурного роста городов. В 1900 году в городе проживало 13,6% населения мира. Сегодня - 55%. В СССР в городе проживало 66% населения. За 1000 лет на Руси создано 860 городов. За последние 70 лет - 1316 городов. В 1923 году было 2 города с населением больше миллиона. В СССР таких городов было 24. Сейчас в России 13 городов-мегаполисов с численностью более 1 млн. человек. Всего городов на территории России - около 1200.

Особенность современных городов - высокая плотность их жилой застройки, а следовательно, и высокая плотность населения. Современные города различаются между собой по численности населения, занимаемой ими территории, ее конфигурации, возрасту, экономико-географическому положению политическому и культурному значению, специфике трудовой занятости населения.

Вместе с ростом городов рос и развивался городской транспорт. Первая мостовая в России появилась в 9 веке в Новгороде (деревянная).

Петр I начал мощение камнем. 150 лет назад в Москве главную транспортную работу выполняли 26 тыс. извозчиков. В 1840 г. появились первые линейки (телеги со скамьями), в них помещалось до 50 человек. В 1870 году появилась первая рельсовая дорога - конка. Первый трамвай появился в Киеве в 1891 году, в Москве - в 1903 году, в Санкт Петербурге - в 1907 году. Метро в Европе появилось в 1863 году в Лондоне с паровой тягой. Первые автобусы появились в Париже и Нью-Йорке в 1890 году. Троллейбусы испытывались в 1883 году в Америке, но из-за несовершенства конструкции токоприемника они не получили распространения.

Темпы роста перевозок значительно превышают темпы роста населения. Город в 2 млн. человек требует в 4 раза больше транспортных средств, чем 10 городов по 200 тыс. человек.

Городские пути сообщения подразделяются на:

уличные и внеуличные

рельсовые и безрельсовые

общегосударственного (экспрессы) и районного значения.

Схемы путей сообщения связаны с планом города, его размерами, формой, рельефом и др.

Существует несколько схем планировки:

радиально-кольцевая (Москва, Париж, Лондон). Это позволяет транзитным автомобилям объезжать город по кольцевым трассам. Кольцевые автомобильные дороги совпадают с административными границами городов.

прямоугольная

диагонально-прямоугольная (появилась взамен прямоугольной из-за плохого движения транспорта) - пробиваются секущие диагонали к центру города-линии (вдоль рек - Сталинград, Самара и др.)

смешанная

В транспортном отношении наиболее удобными являются 2 схемы: радиально-кольцевая и диагонально-прямоугольная, т.к. они имеют наименьший коэффициент непрямолинейности маршрутов, т.е. отношения расстояния между двумя пунктами города к расстоянию по воздушной линии. В среднем прямоугольная система дает коэффициент непрямолинейности - 1,27, а радиально-кольцевая - 1,1.

Средним показателем является загрузка центра.

	Радиально-кольцевая	прямоугольная	Диагонально-прямоугольная	Город-линия
Связь с центром	1,0	1,38	1,06	2,52
Периферийное сообщение	1,0	1,24	1,09	2,25

Разветвленность сети характеризуется количеством направлений и взаимосвязи транспортных трасс. На среднюю дальность поездки пассажиров существенное влияние оказывают размеры общей территории города и его планировка. С ростом общей территории города растет средняя дальность поездки пассажира. Именно она является определяющим фактором в выборе пассажиром того или иного вида транспорта. Затраты времени на поездку зависят от ее дальности и скорости сообщения. Нормами предусмотрено, что средние затраты времени на поездку от места проживания до места работы жителя (в один конец) не должно превышать 40 мин (для крупных городов) и 30 мин (для средних и мелких населенных пунктов).

Чем больше город, тем больше и средняя дальность поездки пассажиров:

а - поправочный коэффициент, который равен 0,25 для городов с населением до 1 млн. человек, 0,22 - для городов с населением более 1 млн. человек; s - площадь города.

Хороший город считается, когда максимальная длительность сообщения города не превышает 0,75 часа при неблагоприятных условиях с учетом времени подхода к остановкам.

Технико-экономическая характеристика отдельных видов транспорта

Сравнению и оценке подлежат следующие виды оценке:

скорость

провозная способность

себестоимость перевозок

удобство пассажиров

безопасность транспорта и поездок на нем

Уличные виды транспорта

трамвай (tram - англ. - рельс; way - путь)

В СССР обслуживал 110 городов, на его долю приходилась 1/5 городских перевозок (теперь 1/10). Развернутая длина 9 тыс. км, ширина колеи 1524 мм (хотя есть и 1000 мм). Рельсы желобчатые массой до 65 км/м и железнодорожные Р43 и Р50. Продольный уклон не более 0,06. Минимальный радиус кривой - 20 м. Расстояние между остановками 300-500 м. Работает на постоянном токе 600 В. Скорость до 70 км/час. Средняя скорость 16-20 км/час.

троллейбус (trolley - ролик)

Троллейбусным движением освоена ј городских перевозок. Работает на постоянном токе 600 В.Общая длина линий составляет 15 тыс. км. Уклон в длину - 0,08.

автобус

Самый распространенный вид транспорта с населением 100 тыс. человек. На его долю приходится 40 % перевозок. Большинство автобусов карбюраторные и отравляют воздух.

автомобили

На каждого пассажира требуется до 60 м3 площади проезжей части. Перевозки пассажиров в России:

автобус - 42%

троллейбус - 12,8%

трамвай - 10,2%

метро - 6,0%

автотранспорт - 29%

Внеуличный транспорт

Метрополитен

По надежности и комфорту это лучший вид транспорта. Общая протяженность 11 метрополитенов (СССР) -420 км. В Москве - 252 км в двухпутном исчислении. В Москве перевозят более 50% пассажиров. В последние годы не строят, т.к. строительство требует крупных капитальных затрат.

Линии метрополитена бывают подземные и наземные. Тоннели под землей строят глубокого (25 м и более) и мелкого (8-12 м) заложения.

Продольные уклоны от 3% до 40%. Радиус не менее 400 м, ширина колеи 5 футов (152,4 см). Везде автоблокировка с автостопом. Блок-участок не менее 1 км. Ток постоянный - 750 В слева от рельсов. Длина вагона 19 м, ширина 2,7 м. В Чикаго есть грузовой метрополитен.

В настоящее время с появлением линейных двигателей возникло миниметро.

Скоростной трамвай

Внеуличный вид транспорта, т.к. делается на обособленной полосе. В центре города проходит в тоннеле (в Ижевске, Волгограде, Саратове, Старомосковье). Скорость приблизительно в 2 раза больше обычного трамвая.

Достоинства: дает большую провозную способность, меньший штат и подвижной состав.

Вид транспорта	Скорость	Провозная способность	Несчастные случаи	себестоимость
Трамвай	16-18 км/ч	3	4%	1
Скоростной трамвай	25-30 км/ч	2		1,15
Автобус	20-25 км/ч	4,5	15%	1,11
Троллейбус	18-20 км/ч		10%	1,77
Легковой автотранспорт	25-30 км/ч	6	70%	10
Метрополитен	35-40 км/ч	1	0,4%	1,25

Загазованность - бич автотранспорта. Для борьбы с загазованностью:

применяются усовершенствованные двигатели;

применяются нейтрализаторы;

применяются дизели;

создаются электромобили.

На Западе в последние годы скоростные трамваи и метрополитены стали строить на пневматике. В центральной части города строят движущиеся тротуары.

4.8 Нетрадиционные транспортные средства и системы

Рассмотренные в предыдущих разделах книги виды транспорта считаются традиционными. История их многолетнего развития совершенствования доказала целесообразность и эффективность применения таких видов транспорта. Вместе с тем, экономика и общество нуждаются не только в совершенствовании существующих долгие годы традиционных транспортных средств и систем, но также в создании и использовании принципиально новых видов транспортной техники, способной полнее отвечать требованиям времени, чем традиционные ее виды. Нетрадиционная транспортная техника отличается от традиционной иными принципами движения, конструкциями двигателей, движителей, используемых энергетических установок.

Существуют тысячи идей, патентов, проектов, созданы сотни опытных образцов нетрадиционной транспортной техники. Авторы этих разработок стремятся доказать преимущества предлагаемых ими решений. Безусловно, многие их них имеют право на широкое использование в перспективе. Ряд решений предложен много лет назад и сегодня лишь возрождается на новой технической основе.

Например, монорельсовые дороги впервые предложены 180 лет назад. В российском селе Мячково на лесозаготовках в 1820 г. была построена первая монорельсовая дорога с конной тягой. Действующую модель электрической монорельсовой дороги создал в 1897 г. инженер И.В. Романов. Через шесть лет в г. Вуппертале Германии была построена первая пассажирская дорога такого типа. Последующие полвека большого интереса к монорельсовым дорогам не проявлялся. И только во второй половине XX века пассажирские монорельсовые дороги стали активно строить, правда, как аттракционы и на выставках.

Современная монорельсовая дорога состоит из железобетонной или металлической балки, опирающейся на бетонные опоры, и подвижного состава с колесами на пневматическом малошумном ходу (рис. 8). Известны дороги системы «Альвег» (ФРГ), у которых подвижной состав находится сверху балки, и системы «Сафеже» (Франция) с вагонами, подвешенными к тележкам снизу балки.

Рис. 8. Подвесная монорельсовая дорога:

а - системы «Альвег» (ФРГ);

б - системы «Сафеже» (Франция)

Такие дороги не требуют больших объемов земляных работ, устройств наземных коммуникаций. Капиталовложения при их строительстве в 2-4 раза меньше, чем при строительстве метрополитена той же протяженности и провозной способности. Они легко преодолевают наземные препятствия, не вызывают необходимость незначительного отчуждения земель, обеспечивают высокую безопасность движения. Большинство монорельсовых пассажирских дорог имеет составы из шести вагонов, вмещающих до 120 человек и передвигающихся со скоростью до 200 км/ч. В Москве построена первая монорельсовая дорога в 2003 г. Она связала станции метро «Ботанический сад» и «Тимирязевская». Ее протяженность 8,5 км.

Прогрессивная конструкция скоростной струнной транспортной системы на опорах предложена А.Э. Юницким. Эта система запатентована под названием «Струнный транспорт Юницкого». Модель системы демонстрировалась на Лейпцигской и Ганноверской ярмарках в Германии, получила золотую медаль Всероссийского выставочного центра в 1998 г. Концепция системы поддержана ООН.

С января 1999 г. Центр ООН Хабитат открыл финансирование проекта «Устойчивое развитие населенных пунктов и улучшение их коммуникационной инфраструктуры с использованием струнной транспортной системы (СТС)». Система состоит из двух специальных токонесущих рельсов-струн (изолированных друг от друга и от опор), по которым движутся высокоскоростные электромобили-модули. Рельс-струна представляет собой жесткую нить, образованную пустотелым рельсом, внутри которого размещены стальные канаты, натянутые с усилием в 2500 кН. Пустоты внутри рельса заполнены эпоксидной смолой. Провесы рельсовой нити в пролетах до 100 м составляют 10 см. Анкерные опоры, между которыми натянуты рельсы-канаты, установлены с интервалом 500-2000 м, а промежуточные опоры -- с интервалом от 20 до 100 м. Высота опор зависит от рельефа местности, а также высоты тех объектов, под которыми проходит трасса.

Автомобили -- модули должны быть оснащены стальными колесами диаметром 50-70 см. Каждая пара колес имеет индивидуальный электропривод. Они будут перемещаться по бесстыковым рельсам-струнам так же, как подвижной состав высокоскоростных железных дорог. Пассажировместимость одного автомобиля-модуля 10 человек, грузовместимость 5 т. Скорость движения до 300 км/ч. Грузовые терминалы, на которых будет осуществляться загрузка и разгрузка модулей, а также пассажирские вокзалы для них должны иметь кольцевую форму. Строительство СТС включено в Федеральную программу развития города-курорта Сочи. Автором изобретения предложена и экономически обоснована кольцевая трасса СТС протяженностью 5,4 тыс. км в регионе Балтийского моря по маршруту: Стокгольм - Хельсинки - Санкт-Петербург - Таллинн - Калининград - Росток - Копенгаген - Стокгольм.

Дальнейшее развитие систем монорельсового транспорта предполагает их широкое использование не только для пассажирских, но и высокоскоростных грузовых перевозок, в частности, для доставки крупнотоннажных универсальных контейнеров на дальние расстояния. Существенным недостатком высокоскоростных монорельсовых дорог является шум, возникающий при контакте стальных колес с опорно-направляющими рельсами. В связи с этим недостатком подвижной состав на магнитной подвеске представляется более перспективным.

Несколько лет назад в лабораторном эксперименте фирмой «Вестингауз электрик» (США) испытана транспортная капсула, которая движется между верхним и нижним направляющими рельсами, работающими как магниты разной полярности. По расчетам экспертов транспортная капсула, преобразованная в нагон, способна двигаться со скоростью до 240 км/ч. Такой вагон на магнитной подвеске с линейным двигателем практически бесшумен. Создание транспортных систем на магнитной подвеске, пригодных для пригородных и междугородних пассажирских сообщений, предусмотрено программой совместной работы конструкторов и исследователей США и России.

Над воплощением подобного проекта задумались и японские конструкторы фирмы «Хатанги». Они предложили оборудовать магнитами только вагоны, а вдоль пути уложить катушки из алюминиевого провода. Чтобы индуктировать в них сильный ток, вагоны нужно предварительно разогнать, только тогда образуется магнитное поле, способное поднять вагоны. Чем выше скорость, тем больше высота подъема вагонов (максимальная высота 30 см). Считают, что при такой подвеске поезд может развивать скорость до 500 км/ч.

В Германии построен участок трассы, на котором поезд «Трансрапид» на магнитной подвеске достиг такой скорости. Проект был разработан мюнхенским инженером К. Маффе.

Компания «ABB Daimler Benz Transportation» no инициативе московского правительства разработала проект строительства высокоскоростной пассажирской транспортной системы «Трансрапид» для сообщений между аэропортами Шереметьево и центром «Москва-Сити».

Учеными японского университета создана конструкция летающего поезда. На испытательный полигон института железнодорожной технологии в префектуре Миядзаки передан 4-осный вагон длиной около 8 м, оснащенный двумя самолетными крыльями и электродвигателем с пропеллером. Крылатый вагон будет получать энергию для своего движения через рельсы от солнечных батарей, смонтированных по обе стороны железнодорожного пути. Сначала вагон будет разгоняться на колесах, а затем взмывать над рельсовым полотном и скользить над ним на высоте примерно 15 см. При этом электродвигатель, вращающий пропеллер, будет питаться от вагонных аккумуляторов. Благодаря такой конструкции вагон может достигать скорости до 500 км/ч.

Идея резкого уменьшения трения, возникающего при контакте подвижного состава с опорной поверхностью, на которой он перемещается, привела к созданию транспортных средств на воздушной подушке. Такие транспортные средства возникли на водном транспорте. Принципиальная схема судна на воздушной подушке представлена на рис. 9.



Рис. 9. Судно на воздушной подушке (разрез по воздушному каналу):

1 -- нагнетатель; 2 -- воздушная шахта; 3 -- воздушный канал; 4 -- отсек плавучести; 5 -- воздушная подушка; б -- ватерлиния при работающем вентиляторе; 7-- ватерлиния при неработающем вентиляторе

В нашей стране создано несколько моделей судов на воздушной подушке. Их преимущества заключаются в большой скорости и вездеходности. Они не нуждаются в причальных сооружениях. Самым крупным в мире судном на воздушной подушке считается автопассажирский паром, обеспечивающий перевозки через пролив Ла-Манш. Длина этого судна 39,2 м, ширина 22,8 м, грузоподъемность 80 т, мощность двигателей 10 тыс. кВт, высота подъема над поверхностью воды 180 см.

В Архангельском порту эксплуатируют подвижные причалы на воздушной подушке грузоподъемностью до 40 т. На Сормовском судостроительном заводе организовано серийное производство судов этого типа. Недостатки таких судов заключаются в больших затратах энергии на создание воздушной подушки и сильном создаваемом ими шуме.

Сухопутные аппараты на воздушной подушке существуют в виде проектов и опытных образцов как у нас, так и за рубежом

Во второй половине XX века наиболее обстоятельные исследования в этой области провели французские специалисты. Ими была сооружена опытная монорельсовая дорога на воздушной подушке. В качестве рельса они применили железобетонную балку в виде опрокинутой буквы «Т», которую положили на опоры. Под днище вагона, опирающегося на эту балку, нагнетался воздух. Он создавал тонкую подушку -- «воздушную смазку», обеспечивающую легкое перемещение вагона. Вагон был оборудован самолетным турбореактивным двигателем и реактивными ускорителями общей мощностью 2000 кВт. Достигнута скорость передвижения 345 км/ч.

Сухопутные транспортные устройства на воздушной подушке используются в нашей стране для перемещения тяжелых грузов в условиях бездорожья, болот, труднопроходимой местности, а также в сборочных цехах ряда промышленных предприятий.

Инерционные транспортные средства базируются на использовании кинетической энергии маховика, который установлен на подвижном составе. Идея такого двигателя (инерционного аккумулятора) была впервые предложена российским инженером В.И. Шуберским в 1864 г.

Другой российский инженер А.Г. Уфимцев в 1925 г. поместил маховик в вакуумную камеру и довел до минимума потери энергии в подшипниках качения.

Первые автобусы с инерционными двигателями были построены швейцарской фирмой «Эрликон» в середине XX века. Эти автобусы стали называть гиробусами. Принцип их действия прост. Маховик и электродвигатель (генератор) связаны общим налом. Электродвигатель, потребляя энергию из сети, разгоняет маховик. Затем электродвигатель переключают в генераторный режим, и он сам начинает вырабатывать электроэнергию, обеспечивающую работу мотор-колес гиробуса. Маховики гиробуса, вращающиеся в вакууме, сохраняют энергию в течение 12 ч.

В настоящее время инерционные двигатели не получили широкого применения из-за высокой массы маховиков, которая составляет 6-7% от общей массы транспортных средств. Продолжаются разработки маховиков, обладающих высоким запасом энергии и меньшей массой. Это достигается повышением частоты их вращения до 20-30 тыс. мин. По утверждению ряда специалистов маховик массой 100 кг при скорости вращения 30 тыс. мин-1 запасает энергию, достаточную для пробега легкового автомобиля на расстояние до 160 км.

Ужесточающие требования охраны окружающей среды обусловили активный поиск эффективных решений, касающихся создания автомобилей с электроприводом -- электромобилей. Тяговые двигатели таких автомобилей устанавливают на ведущих колесах. Энергия к этим двигателям подается от тяговых аккумуляторов большой электрической емкости. Однако тяговые аккумуляторы имеют значительную массу и их приходится возить на транспортном средстве или прицепе к нему. На рис. 10 электрический автобус (электробус) фирмы «МАН» со сменной аккумуляторной батареей на одноосном прицепе.

Для подзарядки аккумуляторов электромобилей в ряде европейских стран начали использовать солнечные панели (гелиоэнергетические батареи) мощностью 0,5-3,0 кВт. Такие панели монтируют на крышах жилых и административных зданий.

Рис. 10. Электробус фирмы «МАН» со сменной аккумуляторной батареей на одноосном прицепе (Германия)

Специалисты Швейцарии подсчитали, что стационарная гелиоэнергетическая установка площадью 25-30 м2 способна за год вырабатывать до 3 тыс. кВт-ч электроэнергии. Солнечные батареи могут быть установлены и на самом электромобиле (солнцемобиле), принципиальная схема которого представлена на рис. 11.

Солнцемобиль в отличие от электромобиля должен иметь значительную площадь крыши для размещения солнечных панелей.

В 90-х годах американская авиастроительная компания «Лок-хид» разработала беспилотный летательный аппарат (солнцелет), который может находиться в стратосфере на высоте 20 км около года. Заказчик этого солнцелета -- ассоциация НАСА предполагает наблюдать с его помощью за морскими и сухопутными границами, своевременно обнаруживать лесные пожары, изучать миграцию китов, перемещение саранчи и т.д. Размах крыльев этой высотной солнечной платформы (рис. 12) около 100 м, а масса всего 900 кг.

Рис. 11. Схема устройств «классического» солнцемобиля:

1-- солнечные панели; 2 -- электронный блок управления двигателем; 3 -- ведущее колесо; 4 -- двигатель и трансмиссия; 5 -- аккумуляторные батареи; 6 -- электронный «максимайзер» солнечной энергии

Общая площадь солнечных батарей, размещенных на его крыльях и вертикальных плоскостях, около 900 м2. Солнечная энергия вращает с частотой 150 мин1, воздушный винт диаметром 12 м.

Рис 12. Высотная солнечная платформа НАСА

В 1998-1999 гг. молодые конструкторы Всероссийского института нетрадиционной техники (ВИНТ) подсчитали, что для обеспечения электроэнергией современного пассажирского авиалайнера требуется от 20 до 100 м2 солнечных батарей, используемых на орбитальных станциях. Они установили такие батареи на крыльях, фюзеляже и хвостовом оперении серийного турбореактивного самолета. Опытные полеты дали позитивные результаты. Новинкой заинтересовались специалисты многих стран мира. За последние 20 лет в мире возродился интерес к дирижаблям. В 1985 г. американские фирмы «Гудьир», «Вестингауз», «Боинг» и британская фирма «Эршип индастриз» по заказу ВМС США начали разработку дирижабля для дальнего радиолокационного обнаружения объектов связи и управления. Общий объем дирижабля должен был составить 65 тыс. м3. Подобные работы начаты и в Германии компанией «Цеппелин Люфтшиффбау». В 1993 г. эта компания приступила к строительству дирижабля LZN 07 длиной 75 м, объемом 8200 м3. Его первый полет состоялся в сентябре 1997г.

В России конструкторы ЗАО «КБ Термоплан», созданного при Московском авиационном институте, ведут разработку аналога дирижабля -- аэростатического летательного аппарата. Этот летательный аппарат назван ими термопланом. Конструкторы отказались от традиционной сигарообразной формы дирижабля и создали аппарат, напоминающий «летающую тарелку». В Ульяновске намечено испытание модели термоплана грузоподъемностью до 35 т. По результатам испытаний планируется создать два готовых образца термоплана грузоподъемностью 600 т.

Можно утверждать, что многие созданные или воссозданные во второй половине XX века виды нетрадиционной транспортной техники постепенно приобретут статус традиционных.

4.9 Назначение и классификация транспортных узлов и терминалов

Транспортным узлом называют пункт стыкования и взаимодействия двух или более видов транспорта, обладающий комплексом технических средств, устройств и технологий, предназначенных для обслуживания грузо- и пассажиропотоков. Транспортный узел объединяет в себе железнодорожные станции и связывающие их рельсовые пути, морские, речные порты и аэропорты, автомобильные дороги, нефтепроводы и нефтепродуктопроводы, системы городских транспортных коммуникаций.

В транспортных узлах осуществляется:

перевалка грузов

пересадка пассажиров с одного вида транспорта на другой.

происходит распределение и перемещение грузопотоков и пассажиропотоков в транзитном и местном сообщениях

транспортное обслуживание предприятий и населения

Транспортные узлы классифицируют по следующим признакам:

количеству стыкующихся в узле видов транспорта

схемам взаимного расположения транспортных объектов

характеру эксплуатационной работы

географическому положению

численности проживающего населения.

По количеству взаимодействующих видов транспорта узлы подразделяют на: железнодорожно-автодорожные, железнодорожно - водно -автодорожные, водно-автодорожные.

По взаимному расположению транспортных объектов различают узлы: однокомплектные (с раздельным расположением пассажирского и грузового районов), многокомплектные (с объединенным расположением пассажирского и грузового районов), комбинированные (с комбинированным расположением указанных районов). Многокомплектные узлы характерны только для крупных городов, например для Москвы, Санкт-Петербурга. Они имеют несколько промышленных районов с обслуживающими их грузовыми железнодорожными станциями и самостоятельные вокзалы для разных видов пассажирского транспорта.

По географическому положению транспортные узлы подразделяют на сухопутные и прибрежные (расположенные рядом с акваториями морей, рек и озер).

По численности населения транспортные узлы имеют три градации: малые и средние с численностью населения до 100 тыс. человек, большие и крупные с населением до 1 млн. человек и крупнейшие, в которых проживает более 1 млн. человек.

Транспортные узлы строят и развивают по генеральным схемам, объединяющим все входящие в узлы виды транспорта. Эти схемы разрабатывают с расчетом на длительную перспективу -- до 50 лет, предусматривая в них резервные возможности для развития отдельных видов транспорта.

Наибольшую сложность в транспортных узлах представляют перевозки грузов в смешанных сообщениях с перегрузкой с одного вида транспорта на другой. Рациональная технология и организация таких перевозок определяют успешную работу транспортного узла в целом.

Работа транспортного узла по освоению пассажирских перевозок в значительной мере зависит от планировки городов и сетей магистральных улиц. Эти сети должны иметь хорошие и удобные выходы на внегородские автодороги, а также на железнодорожные, автомобильные, речные, морские вокзалы и аэропорты.

При благоприятных возможностях подхода железной дороги к порту строят объединенные железнодорожно-водные вокзалы.

Автовокзалы в пределах транспортного узла также обычно размещают рядом с железнодорожными, морскими или речными вокзалами, обеспечивая этим удобства пассажиров при пересадке с одного вида транспорта на другой.

Аэропорты размещают за пределами города на удалении до 30 км от жилой зоны и мест массового отдыха населения.

Линии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов, а также емкости для хранения жидкого топлива располагают за пределами городов.

Важное место в структуре транспортных узлов занимают распределительные центры, в том числе крупные торговые базы и складские комплексы, транспортные терминалы.

Транспортный терминал представляет собой грузовой центр, способный выполнять весь комплекс услуг, связанный с процессом транспортирования грузов, а именно: их таможенное оформление, погрузочно-разгрузочные и складские работы, ответственное хранение, сортировка, упаковка, формирование отправок, информационное, финансовое обслуживание и др.

Терминалы классифицируют на универсальные и специализированные. Универсальные терминалы обеспечивают обработку грузов широкой номенклатуры, совместимых по условиям хранения. Специализированные терминалы осуществляют операции с грузами одного наименования (например, с нефтепродуктами).

В портах водного транспорта под терминалами понимают причалы, предназначенные для: перегрузки (перекачки) и хранения определенных грузов. Так, во многих портах существуют контейнерные терминалы, способные принимать и обрабатывать суда-контейнеровозы, хранить крупные контейнерные партии грузов, принимать и отправлять контейнеры автомобильным и железнодорожным транспортом.

Современные грузовые терминалы универсального и специализированного назначения строят во многих городах России. Субъекты РФ разрабатываются региональные программы строительства грузовых терминалов

В середине 90-х годов Правительство г. Москвы совместно с администрацией Московской области и Минтрансом России приняло программу создания системы грузовых терминалов для столицы и Подмосковья. Эта программа, получившая название «Московский терминал», рассчитана до 2005 г. Намечено строительство 8 крупных и 22 средних по мощности терминальных комплексов, объединенных единой технологией логистического управления транспортными, информационными, финансовыми потоками и представляющих широкий спектр сервисных и коммерческо-деловых услуг. За истекшие годы в Москве и Подмосковье введены в эксплуатацию 10 терминальных комплексов европейского класса с высоким качеством обслуживания грузовладельцев. В настоящее время более 90% программы выполнено.

Складские емкости этих комплексов рассчитаны на единовременное хранение от 12 до 30 тыс. стандартных грузовых единиц на европоддонах. Суточная перерабатывающая способность таких комплексов до 1 тыс. ед.

Развитие национальной сети терминальных грузовых комплексов будет способствовать сокращению транспортных издержек и ускорению товародвижения, что особенно важно для крупных транспортных узлов.

5. Транспорт в условиях рыночной экономики

5.1 Варианты транспортного обслуживания и их оценка

Анализ рынка услуг, предоставляемых различными видами транспорта грузовладельцам и пассажирам, позволяет установить не только потенциал этих услуг и их качественные показатели, но также сравнить и оценить возможные варианты транспортного обслуживания в современных рыночных условиях экономики. При этом важно иметь в виду, что выбор предпочтительных вариантов транспортного обслуживания принимают грузовладельцы и пассажиры.

Такой выбор опирается на сравнение не только затрат, связанных с перевозками и поездками по тому или иному варианту, но также с их продолжительностью, надежностью, безопасностью, предоставленными удобствами. Потребители транспортных услуг учитывают все затраты на всем пути доставки груза (от склада отправителя до склада конечного получателя) или пассажирской поездки (от начального до конечного пункта). Так, при доставке грузов в общую сумму затрат включают расходы на перегрузки и хранение грузов по маршруту их движения, а при поездках пассажиров -- расходы, связанные с пребыванием в пунктах пересадки.

Грузовладелец в отличие от пассажира включает в свои транспортные затраты оплату услуг транспортно-экспедиторских, складских фирм, а также услуги посредников, участвующих в перевозках.

Рассмотрим преимущества и недостатки каждого вида транспорта при осуществлении грузовых перевозок.

Железнодорожный транспорт позволяет осваивать любые грузопотоки на любые расстояния со средней скоростью сообщения 280 км/сут. и сравнительно невысокими расходами. Он является транспортом круглогодичного действия и наиболее безопасным в экологическом отношении. Средняя дальность перевозки грузов по железной дороге более 1200 км. Несмотря на отмеченные преимущества железнодорожного транспорта при перевозках грузов, существует ряд ситуаций, когда использование других видов транспорта оказывается предпочтительнее.