eltro  

Консорциум инновационного развития электрического транспорта

 
line decor
Главная   ::   Условия использования

E-mail: office@eltro.org

line decor
   
 

Теоретические предпосылки решения транспортной проблемы

         Решение транспортной проблемы лежит в преодолении противоречия, возникающего между транспортом общественного и индивидуального пользования, а также грузового и пассажирского назначения. Для этого необходимо создание магистральных путей сообщения, обладающих необходимой пропускной способностью. Пропускная способность это максимальный векторный пассажиропоток.

Запишем выражение для транспортной работы, выполняемой транспортной системой

A=Q∙l, пасс∙км,

где    Q – количество перевезённых пассажиров, пасс;

            lсреднее расстояние одной поездки, км.

Производительность транспортной системы

W=A/T=Q∙l/T, пасс∙км/час,

где    T  - длительность интервала времени, за который выполнена транспортная работа (длительность рабочего периода в сутки), час.

Векторный пассажиропоток линии транспортной системы

P=W/L=Ql/TL, пасс/час,

где   L – суммарная длина линий транспортной системы, км.

Рассчитаем реальный среднесуточный векторный пассажиропоток  линий Московского метрополитена в двух направлениях по данным http:// mosmetro.ru/about/general/numeral на 03.01.2013 г.

P=9∙106∙14,43/19,5∙312,5=21285  пасс/час.

Рассмотрим пропускную способность линии метрополитена (максимальный векторный пассажиропоток) при использовании составов из 8 вагонов типов 81-717 (головные) и 81-714 (промежуточные). Максимальная вместимость вагонов из расчёта 10 чел/м2 для вагонов 81-717 составляет 308 чел., а для 81-714 – 330 чел. Реальная максимальная вместимость вагонов с учётом возможности пассажирообмена на станциях составляет 64% от максимальной, т.е. для вагонов 81-717 – 197 чел., а для 81-714 – 211 чел. Исходя из этого  такой состав теоретически способен вместить n=2308+6330=2596 человек, а на практике — n=2197+6211=1660 чел.

Теоретическая максимальная пропускная способность линии в одном направлении при частоте движения поездов N=45 пар/час составляет

P=nN=2596∙45=116820 пасс/час.

Реальная максимальная пропускная способность линии в одном направлении при нормативной частоте движения поездов N=40 пар/час составляет

P=nN=1660∙40=66400 пасс/час.

Норматив максимальной пропускной способности линий Московского метрополитена в одном направлении составляет P=60000 пасс/час.

В общем случае векторный пассажиропоток может быть рассчитан по формуле

P=nVc /Λ  пасс/час,

где  n - пассажировместимость транспортного средства, пасс ;

       Vc - скорость сообщения, реализуемая в транспортном потоке – это скорость транспортного средства с учётом времени промежуточных остановок, но без учета времени простоя на конечной остановке, км/ч;

      Λ - интервал движения транспортных средств, км.

Основной критической величиной определяющей векторный пассажиропоток в приведённой формуле является скорость сообщения. Дело в том, что при хаотическом движении и движении с остановками производительность потока является неустойчивой величиной. При производительности потока близкой к предельным величинам стоит уменьшиться скорости или увеличиться времени остановки, как тут же возникает лавинообразное снижение производительности. То есть такая транспортная система является в принципе неустойчивой. Поэтому единственным путём исправления ситуации является стабилизация  скорости движения транспортных средств. Это возможно только путём создания безостановочных магистральных путей сообщения с полной автоматизацией движения.

Рассчитаем предельную пропускную способность однополосной автоматической безостановочной линии при использовании малых транспортных средств (пассажировместимость n≤16 чел, полная масса m≤3,2 т) и скорости безостановочного движения, соответствующей максимальной скорости движения поездов метрополитена (V=80 км/ч) и интервале движения  Λ=10 м=0,01 км

P=nVc /Λ=16∙80/0,01=128000, пасс/час.

            Пропускная способность такой линии в двух направления, соответственно будет составлять 2∙P=256000 пасс/час.

 Это означает, что организация безостановочного движения по однополосной линии лёгких (вместимостью до 16 пасс с полной массой до 3,2 т) транспортных средств превышает как реальную так и теоретически возможную пропускную способность линии метрополитена!

Средний интервал реального движения поездов метрополитена при N=40 пар поездов в час и скорости сообщения V = 41,62 км/час составляет

Λ=V/N=41,62/40=1,0405 км.

Это соответствует линейной плотности пассажиропотока

q=n/Λ=1660/968=1,595 пасс/м.

При использовании малых транспортных средств с непрерывным потоком (n=16 пасс, V=80 км/час) это соответствует интервалу движения

Λ=n∙V/P=16∙80/66400=0,0193 км=19,3 м .

Среднесуточное значение интервала движения при использовании малых транспортных средств с непрерывным потоком вместо метрополитена будет составлять

Λ=nV/P=16∙80/21285=0,060 км=60 м.

Автоматическая система управления транспортным потоком с непрерывным движением может обеспечить безопасное движение при дистанциях между транспортными средствами δ≥1 м, что при длине малого транспортного средства l =4,8 м соответствует интервалу движения

Λ=l +δ=5,8 м.

Значит на автоматические магистральные пути малых транспортных средств с непрерывным движением с пассажирским транспортным потоком равным потоку линий метрополитена можно вынести ещё и транспортные потоки автоматических индивидуальных и даже малотоннажных грузовых транспортных средств (грузоподъёмностью до 2,5 т)!!!

Лёгкие транспортные средства означают лёгкий путь, малые габариты, лёгкие искусственные сооружения и т.д., а значит и малые капитальные затраты. Более того, такой путь может быть легко поднят над поверхностью Земли, обеспечивая свободную развязку с существующими транспортными коммуникациями и естественными преградами. При таком устройстве пути нет проблем и с пешеходами. Более того, он может легко встраиваться в сложившуюся застройку городских территорий.

Наиболее рациональным для метеоусловий России и других стран со снежным покровом в зимнее время является верхнее по отношению к транспортным средствам расположение эстакадного пути. Это означает, что транспортные средства подвешиваются снизу к ходовой части, движущейся по эстакадному пути. Опережая события, можно сказать, что такое исполнение пути имеет ещё множество преимуществ. В частности, легко выполнимую полную защиту от атмосферных осадков, хорошую звукоизоляцию ходовой части, интегрирование в конструкцию пути контактной сети и всех коммуникаций электроснабжения, связи, сигнализации и централизованного управления, более рациональное поведение кузова транспортного средства при прохождении кривых, более высокую безопасность движения и т.д. Но самое главное возможна новая концепция транспортного средства, которую можно назвать концепцией элтровэна.

Элтровэн – модульное транспортное средство, предназначенное для перевозки пассажиров или грузов, состоящее из мовера (электрического транспортёра) и быстро стыкующегося с ним кузова (вэна) , выполненный либо в виде пассажирского салона, либо в виде грузового контейнера.

Реализация такой концепции открывает множество перспектив. Разделяя ходовую часть от кузова, решается проблема хранения транспортных средств. Кузова можно хранить в кассетных шахтах домов, наподобие лифтовых шахт. Более подробно мы рассмотрим эту технологию в дальнейшем. Ходовая часть (мовер) получает автоматическое профессиональное обслуживание у операторов транспортных систем, а заодно и более интенсивную и эффективную эксплуатацию, за счёт чего может быть значительно уменьшено потребное количество моверов по отношению к кузовам.

Упрощается механическая конструкция транспортных средств, их надёжность и безопасность, уменьшается трудоёмкость ремонта и обслуживания.

Реальной становится полная автоматизация процесса эксплуатации транспортных средств и обслуживания пассажиров.

В более дальней перспективе становится возможным создание по указанным принципам безопасных, надёжных и всепогодных высокоскоростных междугородных и международных автоматических магистралей с использованием магнитного подвеса и линейных электрических двигателей с достижением скорости порядка 500 км/час. А выход на эти магистрали может осуществляться всего лишь перестыковкой имеющегося кузова.

Транспортные системы, реализуемые по указанным принципам с единой логикой своего воплощения и развития, а также единой системой рациональной унификации и стандартизации будем называть инновационными транспортными ЭЛТРО-системами. Создание, разработка и экспериментальное тестирование объектов таких систем может вестись в виде общедоступной библиотеки проектов таких объектов, содержащих всю накапливаемую информацию всех жизненных циклов объектов, начиная от научных экспериментов, и, кончая технологией производства и эксплуатации.

Неоспоримым преимуществом ЭЛТРО-систем является  энергоэффективность. Использование электрической энергии вместо энергии углеводородов, в совокупности с использованием безостановочного движения, рекуперации энергии и электромагнитного пути позволяет достичь в несколько раз более низких удельных расходов энергии на выполнение того же объёма транспортной работы по сравнению с традиционными транспортными средствами. Моделирование процесса движения транспортных средств в ЭЛТРО-системе показывает, что удельный расход энергии может составлять 15-20 Вт∙ч/т∙км. Это позволяет использовать на движение энергию альтернативных источников, например, ветроэлектрогенераторов и солнечных батарей на пригородных и междугородных магистралях. Аналогично система может действовать и по автоматической адресной доставке грузов до 2,5 т, как физическим лицам так и любым предприятиям, в том числе предприятиям торговли, общественного питания, медицинским учреждениям, гостиницам и т.п.

Таким образом теоретические предпосылки по решению транспортной проблемы вполне оптимистичны. Дело за конкретными техническими решениями (а они уже имеются), менеджментом по продвижению и наличием воли для воплощения.

 
 
 
       
Последнее обновление 10.04.2017. © 2010-2017 ЗАО "ТрансЭлектрик". Разработка и поддержка сайта: нформационный отдел ЗАО "ТрансЭлектрик"