Перспективы применения канатного транспорта

Дата публикации: 
04.08.2015

канатный транспорт

Неконтролируемое развитие мировой экономики привело к интенсивному развитию транспортной системы, последствия функционирования которой сегодня негативно влияют на глобальные природные процессы. Невозможно остановить прогресс в экономике и увеличением транспортных грузопотоков, но очевидно, что транспортная система в существующем виде исчерпала свои возможности и требует такой же коренной трансформации, какая была в прошлом, когда появились паровозы, тепловозы, автомобили, авиация.

Сегодня инженерная мысль может предложить человеку для передвижения по суше и над ней: железнодорожный, автомобильный транспорт, авиацию, высокоскоростные железные дороги, поезда на магнитной подвеске, монорельсовый транспорт, метрополитен, троллейбус, скоростной трамвай, рельсовый автобус, струнный транспорт, канатные дороги. Вместе с разновидностями (экранолет, летающая тарелка, самолет с укороченными крыльями для полета в тоннеле, электромобиль и т.д.) наберется около 200 идей. У каждой свои достоинства и недостатки. Самое же печальное то, что ни один вид транспорта не удовлетворяет сегодняшним требованиям, где должны сочетаться экологичность, безопасность, скорость, дешевизна. Постоянные пробки на дорогах, загазованность улиц и прочие неудобства городского передвижения способствуют развитию новых видов городского транспорта. Чтобы избежать пересечения транспортных потоков в городе, необходимо подняться на второй уровень, использовать монорельсовый либо канатный транспорт с отцепляемыми кабинами. Высота опор может быть различной, самая оптимальная для города до 10 м. Кабины рассчитаны на различное число пассажиров, от 6 до 15.

Сделаем краткий исторический экскурс с учетом экономических показателей в транспортные системы, связанные в основном с перевозкой пассажиров.

Железнодорожный транспорт в современном понимании зародился в начале XIX в. (хотя первые колейные дороги существовали еще в Древнем Риме). Более 1 млн. км железных дорог опоясывают планету. Применяется в качестве международного, межгородского и городского транспорта.

В современных условиях 1 км двухпутной дороги с инфраструктурой стоит 3-5 млн. долл., пассажирский вагон 1 млн. долл., электровоз 10 млн. долл. США. Объем земляных работ при строительстве железной дороги составляет около 50 тыс. м3/км, при этом землеотвод-около 5 га/км (а с инфраструктурой — до 10 га/км). Средняя скорость поездов не превышает 100 км/ч.

Себестоимость и нагрузку на природную среду повышает строительство мостов, эстакад, тоннелей и др. К загрязнениям добавляются шумы, вибрации, тепловые и электромагнитные излучения. За год на 1 км железнодорожного полотна выбрасывается до 12 т мусора и 250 кг фекалий. Только в России под колесами поездов гибнут около 1 тыс. человек и миллионы животных в год.

Автомобильный транспорт появился в концеXIX в. Применяется в качестве как городского, так и межгородского транспорта. Построено свыше 10 млн. км дорог, отнявших у человечества свыше 50 млн. га земли, выпущено около 1 млрд. автомобилей. Строительство 1 км современной скоростной автотрассы обходится в 3-10 млн. долл. США. Объем земляных работ превышает 50 тыс. м3/ш; из землепользования изымается около 5 га/км, с инфраструктурой — до 10 га/км. Сегодня автомобиль — основной источник шума и загрязнения воздуха в городах. Его выхлопы содержат около 20 канцерогенных веществ и более 120 токсичных соединений. Источником повышенной опасности для окружающей среды стал не только сам автомобиль, но и трасса (полоса загрязнения вдоль автодорог составляет до 300 м), обслуживающие системы (нефтехранилища, станции технического обслуживания, мойки и т.д.). Ежегодно в ДТП гибнут около 1 млн. человек, свыше 10 млн. чел. получают травмы (для сравнения: в военных конфликтах — менее 500 тыс. чел.).

Авиация — как правило, межгородской транспорт. Ее «возраст» — около 100 лет. Самый экологически опасный и энергоемкий вид транспорта. Землеотвод (под аэропорты) сопоставим с таковым под железнодорожный и автомобильный транспорт. Суммарный выброс в атмосферу вредных веществ — 30-40 кг/км (на 100 пассажиров). Продолжительность пребывания вредных веществ в стратосфере (где авиация — основной загрязнитель) — около 1 года. По своей токсичности авиалайнер эквивалентен 5-8 тыс. легковых автомобилей, он сжигает кислорода столько, сколько необходимо для дыхания более 200 тыс. чел., а чтобы восстановить это количество кислорода, необходимо посадить тысячи гектаров леса. Каждый пассажир в полете за счет естественного космического гамма-излучения дополнительно получает 300-400 мкР/ч, при норме 20 мкР/ч. Цена современного самолета 100-200 млн. долл., аэропорта — 10 млрд. долл. США.

Высокоскоростные железные дороги (ВСМ) появились в конце XX в. К 2000 г. в Европе построено 3100 км ВСМ. Максимальная скорость до 400 км/ч, средняя — 200 км/ч. ВСМ — обычная железная дорога, но с улучшенной и усиленной путевой структурой (рельсы, шпалы), «подушкой» (специальная насыпь и балластное основание) и со специальным подвижным составом. Стоимость 1 км такой дороги — 10-20 млн. долл., вагона — 2-3 млн. долл. США. Экологическое воздействие значительно выше, чем у обычной железной дороги. ВСМ требует шумозащитных экранов, специальных заграждений, защищающих от выхода на пути животных (столкновение с ними непременно приведет к аварии).

Поезда на магнитной подвеске. Стоимость 1 км трассы колеблется от 20 до 50 млн. долл., вагона — 6-10 млн. долл. США. Скорость движения до 500 км/ч. Сильный шум, низкий кпд — 13,6% (чуть выше, чем у паровоза).

Монорельсовый транспорт развит в США, Канаде, Франции и др. Движение колесной кабины осуществляется по балке или под ней. Для устойчивости кабины балка должна иметь большую площадь поперечного сечения, что влечет за собой значительный расход материалов. Скорость у этого вида транспорта низкая. Стоимость 1 км дороги 4-10 млн. долл. США.

Метрополитен появился в начале XX в. в мегаполисах. Самый дорогостоящий вид транспорта: 1 км классического метро — более 1,5 млрд. руб. Даже для такого города, как Москва этот вид транспорта — убыточный и никогда не окупит вложений, затраченных на его строительство. В настоящее время идет много разговоров о так называемом «легком метро», как о перспективном виде транспорта. В принципе это тот же монорельсовый транспорт, представляющий собой состав, движущийся по монорельсу, который устанавливается на опорах или на эстакаде над землей. Основное его преимущество по сравнению с традиционным метро — относительная дешевизна, экологическая безопасность, бесшумность (что не бесспорно), а также специальная конструкция путевых устройств, которые располагаются обособленно от проезжей части и не мешают другим видам транспорта. Стоимость прокладки 1 км «легкого метро» в 2 раза дешевле прокладки 1 км традиционного метро.

Троллейбус — один из самых экологически чистых видов городского транспорта. Из-за специальной инфраструктуры с контактной сетью троллейбусные трассы дороже обычных автомобильных дорог. Стоимость одного троллейбуса около 500 тыс. долл. США.

Скоростной трамвай в последние годы получил развитие во многих странах. Скорость движения до 120 км/ч. Стоимость 1 км трассы 6-12 млн. долл., а одного трамвая — около 1 млн. долл. США.

Рельсовый автобус — разновидность трамвая, только вместо электродвигателя дизель. В Германии его используют с 1995г. Стоимость одного экипажа 2 млн. долл. США.

Струнный транспорт Юницкого — перспективная, новая, еще не опробованная техника. Экономические показатели — только теоретические. В настоящее время идеи опробуются на экспериментальных стендах, в частности, в Подмосковье построен первый участок такой дороги длиной 100 м.

Канатные дороги как системы подвесного транспорта применяют в Канаде, США, Германии, Австрии, Франции. Отцепляемые вагоны с пассажирами передвигаются по стальным канатам, опирающимся на легкие металлические опоры. Конструкция достаточно дешевая (1,5-2 млн. долл. США за 1 км пути), скорость до 50 км/ч. Канатные дороги обладают целым рядом преимуществ перед существующими видами транспорта, а именно: минимальное воздействие на окружающую среду, поскольку выброс вредных веществ отсутствует (на уровне троллейбуса), а по шуму при движении — на уровне электромобиля; относительные энергозатраты на перемещение (50 км/ч) будут в 5-10 раз ниже, чем у современного автомобиля; для прокладки магистрали надо не более 0,1 га земли на 1 км трассы с инфраструктурой; не требуется сооружения насыпей, выемок, строительства тоннелей, мощных эстакад, путепроводов и виадуков, нарушающих ландшафт и неустойчивых к воздействию стихийных бедствий (землетрясения, наводнения, оползни и др.); себестоимость перевозки 1-1,5 долл. США на 100 пасс/км, что находится на уровне современных пригородных электропоездов; стоимость строительства трассы с инфраструктурой составит 1,5-2 млн. долл. за 1 км, что в 2-5 раз дешевле -современных железных и автомобильных дорог, при этом ресурсоемкость транспортной системы (потребность в строительных материалах и конструкциях, объем земляных работ, расход черных и цветных металлов и т.п.) будет минимальным; кабины обеспечат комфорт для пассажира на уровне современного автобуса и одно посадочное место будет стоить 1-2 тыс. долл. США); транспортная система гарантирует безопасность движения на уровне авиапассажирских перевозок; пропускная способность одной трассы более 2,5 тыс. пасс/ч. При самых пессимистичных прогнозах, с точки зрения сегодняшнего дня, срок окупаемости составляет 3 года для большинства канатных дорог.

Большинство эксплуатируемых в России канатных дорог являются импортными, бывшими в употреблении, подвергшимися капитально-восстановительному ремонту. В основном это кресельные и бугельные канатные дороги для спорта и отдыха. В европейских странах, где горнолыжный отдых имеет массовый характер, эксплуатируемого канатного транспорта на несколько порядков больше. Например, в Австрии канатных дорог более 2,5тыс., во Франции— более 4тыс., в Италии — более З тыс., в Швейцарии — более 2 тыс. Технический уровень дорог с отцепляемыми кабинами, их приводы, тормозные системы, системы управления, качество стальных канатов, новые полимерные материалы, дизайн, комфортность и безопасность находятся на высоком уровне и соответствуют требованиям безопасности по перевозке пассажиров.

В настоящее время у проектных организаций, занимающихся проектированием и реконструкцией транспортной инфраструктуры городов, нет практически никакой информации о возможностях канатных дорог, как одного из видов городского транспорта. Здесь имеется в виду перевозка людей к местам их работы и проживания, расположенным в гористой и пересеченной местности, транспортная связь санаториев и домов отдыха, находящихся на значительном удалении от прибрежной полосы, между отдельными районами городов, разделенными водными препятствиями, перевозка посетителей крупных выставок и развлекательных парков. Кроме того, канатные дороги можно использовать, когда экономически не целесообразно сооружение мостов и тоннелей.

Например, для таких крупных городов, как Лондон, Милан, Каир в свое время были разработаны проекты подвесных канатных дорог, предназначенных для разгрузки сильно застроенной деловой части этих городов. Внедрение наземного транспорта было затруднено из-за застроенности городской территории, а пассажиропотоки сравнительно невелики, что экономически нецелесообразно для применения метро.

На Черноморском побережье, в частности на побережье Большого Сочи, города и села расположены, как правило, на узкой пересеченной и перенаселенной прибрежной полосе, где затруднено применение такого вида транспорта, как автобус или троллейбус.

Мобильная канатная дорога отличается от своего стационарного аналога достаточно быстрой сменой места ее эксплуатации, а также автономностью силового агрегата, что делает комплекс не зависимым от линии электропередачи центрального энергоснабжения. Это стало возможным благодаря расположению основных конструктивных элементов (приводной и натяжной станций) на шасси различных грузовых автомобилей. Следует также отметить более низкую стоимость мобильной подвесной канатной дороги по сравнению со стационарной. Мобильные канатные дороги могут применяться как временный вид транспорта, когда требуется после сравнительно короткого срока эксплуатации дороги в одном месте установить ее на новом. Их можно использовать для перевозки спортсменов и туристов в спортивных комплексах и в зонах туризма и отдыха, посетителей выставок и парков, отдыхающих в санаториях и домах отдыха, при строительстве различных объектов в горных районах, на предприятиях, имеющих переменный фронт работ или кратковременную необходимость в транспорте, а также при пересечении нешироких рек и других препятствий.

Опыт эксплуатации такого вида транспорта в России показал его экономическую выгодность, инвестиционную привлекательность и удобство применения в труднодоступных и пересеченных местностях по сравнению с другими видами транспорта.

Выводы:

  • для перевозки пассажиров в городских условиях и по пересеченной местности на сравнительно небольшие расстояния (6-8 км) экономически целесообразно использовать пассажирские подвесные канатные дороги;

  • канатные дороги мало зависят от профиля местности, что позволяет соединять конечные пункты по кратчайшему расстоянию, легко переходить через водные и различные другие препятствия, проходить над густо застроенной частью населенных пунктов с уклоном трассы в вертикальной плоскости до 45°, что недоступно другим видам наземного транспорта;

  • трасса канатной дороги мало подвержена воздействию таких природных явлений, как ливни, снежные заносы и в условиях города или пересеченной местности

  • канатные дороги являются не только самым надежным, безопасным, но и единственно возможным видом пассажирского транспорта;

  • применение канатной дороги делает ее во многих случаях наиболее комфортабельным и экономичным транспортным средством в городских условиях, позволяет избежать перегрузки городской территории транспортными артериями, подняться на второй уровень и обеспечить пассажирам прекрасные условия при перевозке.

использование канатного транспорта