Юный техник, 2015 № 05

ВЫСТАВКИ Дороги должны поумнеть

Но сейчас положение постепенно начинает меняться, рассказал журналистам известный дорожник, доктор химических наук, академик РАЕН М. Я. Бикбау. И это несмотря на то, что 65 % территории России покрыто вечной мерзлотой, а на 86 % остальной части преобладают глинистые водонасыщенные грунты, подверженные замораживанию и оттаиванию в зависимости от времени года, что весьма усложняет дорожное строительство.

Недавно в Краснодарском крае открыли для движения самую ровную дорогу в России. Два участка автотрассы М-4 «Дон» позволяют двигаться с расчетной скоростью 120 км/ч. Подрядчик ОАО «ДСК «АВТОБАН» завершил работы почти на год раньше срока, указанного в договоре, в том числе благодаря применению новейших технологий и материалов.

В частности, разработанная по заказу госкомпании «Автодор» и не имеющая аналогов в России новая конструкция нежесткой дорожной «одежды» с использованием полимерно-битумных вяжущих, дисперсно-армированных асфальтобетонных смесей позволила обеспечить практически идеальную ровность покрытия дороги. Это, кстати, было зафиксировано особой диагностической лабораторией во время приемки объекта.

Уникальным сканером проверили и качество волгоградских дорог участники автопробега «Экспедиция-2014». Прибор, аналогов которому нет в мире, позволяет без бурения дорожного покрытия проверить его качество. При этом погрешность измерений не превышает 1 %.

По словам научного сотрудника госкорпорации «Росатом» Ивана Зайцева, установленный на автомобиль сканер позволяет диагностировать дорожное покрытие на скорости до 60 км/ч. Специалисты на ходу получают первичные данные по плотности верхнего слоя асфальта и толщине его слоев до 3,5 м в глубину. Окончательные результаты проверки становятся известны через 3–4 дня, после тщательного анализа данных.

И это еще не все... В России начинают строить самые «умные» в мире дороги. Первый этап строительства «интеллектуальных» дорог обойдется стране в 100 млрд. рублей. Пилотный проект под названием «Инновационные дороги» будут реализовывать Федеральное дорожное агентство, Минэкономразвития, «Роснано», а также правительства Москвы, Татарстана и Рязанской области.

В результате реализации проекта уже в 2015 году жители нескольких регионов России забудут об одной из главных бед страны. Инновационные трассы не только будут служить значительно дольше, но и станут дешевле в обслуживании, а самое главное — помогут снизить аварийность.

В первую очередь изменится сама технология строительства. Практически до сегодняшнего дня все дороги в стране строились по стандартам 60-х годов прошлого века, рассчитанным под 5-тонные грузовики. Сегодня 40-тонные фуры разбивают такую дорогу за несколько месяцев. Новые стандарты предполагают использование в строительстве дорог самых современных пластичных и прочных материалов — фибробетонов, базальтопластиковой арматуры, модификаторов дорожного покрытия, обеспечивающих противоскольжение.

Самым важным в новых дорогах станет «искусственный интеллект», который будет управлять освещением трасс, выбросом противогололедных реагентов, изменением скоростного режима, системами видеонаблюдения и работой светофоров.

Кроме того, «умные» дороги начнут общаться с водителями. Специальные датчики, которыми можно оснастить каждый автомобиль, смогут отслеживать сигналы с различных систем оповещения, установленных на дороге, и заранее предупреждать водителя о крутом повороте, ДТП или внезапном изменении погодных условий…

Обещают разработчики «умных» дорог помочь и дорожной полиции. Системы видеонаблюдения будут не только следить за соблюдением скоростного режима и разметкой, но и выявлять автомобили, находящиеся в розыске, не прошедшие техосмотр или зарегистрированные на лиц, не оплативших налоги или штрафы.

Современный дорожно-строительный конвейер позволяет укладывать сотни метров асфальтобетонного покрытия за рабочую смену.

Недавно за создание процессорной системы технического обслуживания и ремонта дорожно-строительной техники на основе программно-моделирующего логистического комплекса и специализированного оборудования специалистам Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (ФГБОУ ВПО «МАДИ») и других научных учреждений была присуждена премия правительства России.

Лауреаты под руководством А. Б. Николаева — заслуженного деятеля науки РФ, доктора технических наук, профессора, заведующего кафедрой «Автоматизированные системы управления» ФГБОУ ВПО «МАДИ» — сделали вот что. Если вы видели, как строят дороги, то обратили внимание, что по трассе довольно быстро движется своеобразный конвейер, все участники которого задействованы в едином ритме. И чтобы этот конвейер не останавливался, к нему нужно своевременно подвозить смеси, укладываемые в дорожное полотно, оперативно устранять поломки техники, четко вести диагностику качества работ… Контролировать все это позволяет современная компьютерная система, которая ничего не забывает и следит за своевременным поступлением исходных материалов, запасных частей и ремонтной техники, включающей даже лазерные установки наплавления. Такой подход позволил обеспечить сокращение времени простоя дорожно-строительной техники в 2–2,5 раза, затрат на техобслуживание и ремонт механизмов до 30 %, повышение ресурса отдельных деталей до 80 %…

По результатам исследования авторами также получены 4 патента на изобретения, 2 патента на полезную модель и 8 свидетельств о государственной регистрации компьютерных программ, опубликовано более 150 научных трудов, защищены 4 кандидатские диссертации.

Казалось бы, теперь можно быть всем довольными. Однако все познается в сравнении. И вот тут оказывается, что мы отстаем от зарубежных дорожников. Так, например, в Нидерландах уже стартовал первый этап строительства высокоэффективного «умного» шоссе. В ходе экспериментального строительства опробуют 5 революционных концепций дорожно-транспортного будущего.

Дорога, которая светится в темноте, предупреждает водителей о появлении опасных участков, отслеживает состояние трафика и реагирует на возникшие проблемы, «подзаряжается» от проезжающих автомобилей и сама умеет заряжать электромобили прямо во время движения. Проект в голландской провинции Брабант начат 33-летним дизайнером Дааном Роозегарде при поддержке крупнейшей в Европе инженерно-строительной корпорации Heijmans Infrastructure.

«По сути, современные автострады с принципиальной точки зрения недалеко ушли от тех мощеных дорог, по которым громыхали римские колесницы, — рассуждает дизайнер. — Многослойная «подушка», твердое прочное покрытие, дренажные канавы по обочинам — все это было придумано еще тогда».

Концепция, предложенная голландским дизайнером, включает целый комплекс инновационных решений. Во-первых, это специальная фотолюминесцентная краска, которая наносится поверх дорожной разметки. Днем краска поглощает энергию света и таким образом «заряжается». А ночью — отдает свет в окружающую среду, не требуя дополнительного освещения шоссе, позволяет четко видеть дорожную разметку. Причем краска, химический состав которой держат в секрете, излучает интенсивное зеленое свечение — считается, что в темноте такой свет виден лучше всего.

«Умное» шоссе высвечивает информацию о дорожной обстановке на лобовое стекло автомобиля.

Вторая идея тоже подразумевает применение светящейся краски, но уже для другой задачи. Представьте, что едете на автомобиле поздней осенью. Ночь, температура падает, и влажный асфальт покрывается предательской ледяной коркой. Однако в краске, которой покрыто дорожное полотно, есть кристаллические добавки, меняющие цвет в зависимости от температуры. Так, при опасности гололеда на асфальте появится изображение снежинки, а если дорога сухая — рисунок солнца.

Кстати, есть и более радикальный подход к решению проблемы обледенения дорог — его сейчас испытывают в США, в штате Висконсин. Речь идет о технологии под названием SafeLane: в асфальт подмешивают специальный состав, который препятствует образованию льда на поверхности дороги. Автором разработки является Технологический университет Мичигана, в лабораториях она показала себя хорошо, и сейчас ее проверяют на самих дорогах.

Будем надеяться, что все перечисленные, а также иные прогрессивные новинки дорожного строительства в полной мере найдут себе применение при осуществлении очередного грандиозного проекта в нашей стране — строительства ЦКАД — Центральной кольцевой автодороги, которая пройдет по территории Новой Москвы и Подмосковья. Общая длина трассы — около 500 км, ширина — от 4 до 8 рядов движения. Так что строителям будет где развернуться.