Транспорт будущего. Часть 7. И без автомобиля можно прожить
Содержание:
Когда говорят об уличном движении, в первую очередь имеют в виду автомобильное. Подсчитано, что площадь опасной зоны, создаваемой мчащейся машиной, равна в среднем 15 квадратным метрам. И чем выше скорость, тем больше эта зона. А если представить себе, что каждый горожанин сядет в автомобиль, то любая столица мира окажется тесна для такого транспортного потока. Не взять ли да избавиться от этого зарвавшегося детища цивилизации?
Можно последовать примеру жителей Мюнхена – они закрыли для автомобилей центр города. Но есть и другой, более радикальный путь: создать для горожан такие удобства, чтобы они сами отказались от всяческих автоуслуг.
«ПРЕРЫВИСТЫЙ» И «НЕПРЕРЫВНЫЙ»
Нам трудно вообразить какой-либо иной вид транспорта, кроме «прерывистого». Вот, к примеру, метро, считающееся самым эффективным средством передвижения. В больших городах оно явно перегружено. И при всем при том туннели значительное время пустуют. Они используются всего несколько секунд с интервалом в 2-3 минуты – тогда, когда по ним проходят электропоезда, каждый из которых перевозит в часы «пик» 1000–1200 пассажиров. Нет, возить таким способом слишком накладно. Он не только не позволяет в полной мере эксплуатировать метро, но и вынуждает строить дорогостоящие станции.
Площадь поперечного сечения туннелей парижской «подземки» равна 35,2 квадратного метра. В часы «пик» ее пропускная способность достигает 35–40 тысяч пассажиров в час, или, в переводе на квадратный метр, в среднем 700–850 пассажиров в час. Запомним эту цифру, потом мы используем ее для сравнения.
Что, если перевозить людей поодиночке, но непрерывно? Первое преимущество: не нужно ждать поезда. Второе: никаких заторов. Поток людей и автомобилей не подчиняется классическим законам гидродинамики, по которым при сужении трубопровода жидкость или газ начинают течь быстрее. По тесным улицам пешеходы и машины, наоборот, движутся медленнее; давление (толчея) возрастает. «Вязкость» потока увеличивается при малейшем замедлении, отсюда и печально знаменитые пробки.
К известным видам «непрерывного» транспорта относятся движущийся тротуар и эскалатор. Увы, скорость их прямо-таки ничтожна – 2,5 километра в час. Зато пропускная способность довольно велика. Допустим, 0,8 погонного метра транспортирующей ленты отводится на одного человека. Тогда пропускная способность ленты – 3125 пассажиров в час. В результате несложных расчетов получаем: на квадратный метр сечения транспортерного «коридора» приходится 2600 пассажиров в час. Больше чем в 3 раза по сравнению с парижским метро!
СКОРОСТЬ НАРАСТАЕТ
Скорость транспортных средств будущего должна достигать 25 и даже 50 километров в час. Считают, однако, что движущийся тротуар или эскалатор не перешагнут предела 2,5 километра в час, то есть 70 сантиметров в секунду. В противном случае ими не смогут пользоваться ни старики, ни дети, ни физически слабые люди. Как выйти из заколдованного круга?
И вот первое решение. Двойной движущийся тротуар на Парижской всемирной выставке 1900 года! У подножия Эйфелевой башни со скоростью 2,5 километра в час двигалась лента, рядом – другая, вдвое быстрее. Скорость ее по сравнению со скоростью первой не превышала безопасного минимума.
Центр изучения проблем «непрерывного» транспорта – институт Баттеля в Женеве (конструкторским бюро руководит французский инженер Габриэль Буладон). Институт предложил две системы скоростных транспортных средств – трансдек (для небольших дистанций) и спидуэй (для масштабов города).
На трансдеке сидячих мест нет (но в случае нужды можно установить и сиденья). Дорога течет с переменной скоростью: 2,5 километра в час – всего лишь минимум. Ведь трансдек – не бесконечная однородная лента, а серия сочлененных площадок. Близ мест посадки (скорость минимальна) они примыкают одна к другой. Скорость растет – и площадки расходятся. Когда движение вновь замедляется, площадки сближаются, и пассажир покидает дорогу, словно это обычный движущийся тротуар.
У трансдека есть еще одно важное достоинство: так как при номинальной скорости его площадки расходятся, промежутки между ними можно использовать для «подключения» площадок с соседних линий. Вот вам и стрелки: в пунктах отправления и в пунктах назначения дороги разветвляются, а затем вновь сливаются в единое русло. При скорости 7,35 метра в секунду интервалы между площадками позволят влить в одну линию семь веток, и пропускная способность трансдека с 7-8 тысячами пассажиров в час возрастет до 40-50 тысяч.
Мы уже слышим возражения: небезопасно стоять на открытой площадке, несущейся со скоростью 27 километров в час; кроме того, не подведет ли чрезмерная сложность механики?
Ясно, еще до начала ускорения площадки надо огородить. На заводе компании «Сюд-Авиасьон» в Сюрене сконструированы все необходимые механизмы и построен прототип «транспортной ячейки» – кабины для шести пассажиров. Пол кабины подается снизу (как в эскалаторе), боковые барьеры – из стен коридора. Постепенно сближаясь, детали образуют «ячейку» точно в месте посадки пассажиров. Двери закрываются так, что не причинят вреда зазевавшемуся.
ПЕРВЫЕ 500 МЕТРОВ
Уже готова модель трансдека, который «Сюд-Авиасьон» строит в городе Орли. (Такой же системой решено оснастить аэропорт Руасси.) На опытном участке протяженностью в 500 метров – не только подъемы и спуски, но и довольно крутые повороты.
Другая система – декатран использует проверенный принцип наращивания скорости: одна подле другой движутся ленты, первая «выжимает» 2,5 километра в час, вторая – заметно больше и так далее, до самой стремительной, развивающей 10-15 километров в час.
Для увеличения пропускной способности медленные ленты нужно сделать пошире. Именно в этом секрет успеха системы спидуэй.
Первыми воспользуются услугами спидуэя лондонцы. Скорость транспортирующей ленты – 20 километров в час. На ней будут установлены поручни и легкие кресла. Самое любопытное, что лента никогда не останавливается. Средняя скорость метро 25-30 километров в час, но пассажиры тратят время на ожидание поезда долго – четыре минуты, спускаются и поднимаются на эскалаторах. Что до автомашин, то для них в среднем 20 километров в час в черте города – недосягаемая мечта.
Ленты спидуэя пройдут в туннелях или же по эстакадам. В случае, если улица достаточно широка (либо спроектирована с учетом применения спидуэя), уникальная дорога «побежит» по земле.
Подвозит пассажиров к ленте перрон-интегратор, постоянно наращивающий скорость. На него становятся как на эскалатор метро. Это довольно просто: начальная скорость – те же 2,5 километра в час. Сначала площадка интегратора перемещается чуть ли не перпендикулярно к основной линии, но через несколько секунд она, увеличив скорость, разворачивается и на параллельном курсе догоняет ленту. Для пассажира, стоящего на перроне, лента неподвижна, и он спокойно перешагивает на нее. Сойти с ленточного поезда так же просто.
Слабым местом системы можно считать сложность механизма перронов-интеграторов. Зато преимущества бесспорны: высокая и притом постоянная скорость – 20 километров в час, огромная часовая пропускная способность – 150 тысяч пассажиров (для ленты с сидячими местами). Площадь поперечного сечения «коридора» не больше 3-4 квадратных метров. Выходит, что пропускная способность на один квадратный метр – 40-50 тысяч пассажиров в час. Метро остается далеко позади.
ВДОГОНКУ ЗА ПОЕЗДОМ
Вот еще один оригинальный вид транспорта: система АТ-2000, разработанная в Аркейе обществом «Автоматизация и техника». По отношению к ней термин «непрерывный транспорт» не совсем справедлив. Представьте себе поезд, идущий со скоростью 50 километров в час. Как и спидуэй, он движется безостановочно, и в этом его «непрерывность». Но каждый поезд отделен от предыдущего и от последующего. К тому же посадка происходит с перерывами.
Но, учитывая частоту движения поездов (каждые 32 секунды в проекте, разработанном для Марселя) и очень небольшое время ожидания (всего несколько секунд), перерывы в счет не идут. Основная проблема – посадка на не снижающий скорости поезд.
Были сконструированы дополнительные транспортные средства. Они берут пассажиров с перрона и, разгоняясь, приближаются вплотную к поезду, идут параллельно и на одинаковой с ним скорости.
Что же это за средства? Представим, что купейный вагон разрезан вдоль. Полувагон-купе мчится безостановочно. Полувагон-коридор обеспечивает связь между станцией и поездом. При приближении поезда он автоматически трогается с места, разгоняется до скорости основного состава и выходит на параллельный путь. В момент «стыковки» двери открываются, и пассажирам остается лишь перейти в основной состав или наоборот.
После некоторого совместного пробега «доставщик» направляется к следующей станции. Таким образом он и путешествует от станции к станции вдоль всего маршрута.
Если интервал между станциями 400 метров, отправка идет каждые 30-35 секунд. Стоянка – 20 секунд. Отходят же «доставщики» с ускорением в 1 метр в секунду за секунду, но через 12-15 секунд развивают скорость непрерывно движущегося поезда.
Сокращенный перевод с французского
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
От паровоза до «ЛАДовоза»
Первой монорельсовой дорогой можно считать «дорогу на столбах», построенную в 1820 году под Москвой, в селе Мячкове, Иваном Эльмановым. По верхнему продольному брусу катились вагонетки, которые тянули лошади. Еще до того, как в 1825 году в Англии была пущена первая двухколейная железная дорога Джорджа Стефенсона, изобретатель Пальмер 22 ноября 1821 года получил патент на монорельсовый путь. С тех пор было предложено много подобных проектов, но реализовано раз, два – и обчелся. И лишь сравнительно недавно все возрастающие коммуникационные трудности крупных городов заставили специалистов обратить серьезное внимание на этот, казалось, навсегда забытый вид транспорта.
В нынешнем году, в ноябре (со дня «официального» дня рождения), монорельсовым дорогам исполняется 150 лет. Юбилейной дате и посвящается наша историческая подборка фотографий.
1. Этот невзрачный одноколейный паровоз курсировал между городами Листоуэл и Беллибаннон (Ирландия). Монорельсовая дорога системы французского инженера Лартига была построена в 1888 году. Ее длина – 15,6 км. Она работала до 1924 года.
2. Опытная электрическая подвесная дорога, как сообщал журнал «Железнодорожное дело» (№ 38 за 1900 год), была построена в 1899 году, в Гатчине, под Петербургом, по проекту инженера И. Романова. Сравнивая эту дорогу с подобными в Германии и США, отмечал, что преимущество, несомненно, на стороне русской конструкции. Интересно, что в 1904 году инженер Кошкин предложил протянуть аналогичный путь от Петербурга до Москвы (скорость поездов – 200 км/час). Проект был рассмотрен министерством путей сообщения и одобрен, но изобретатель не получил необходимых средств даже на эксперименты.
3. «Старейшиной монорельсов» называют немцы подвесную 13-километровую дорогу в городе Вуппертале. Ее построили по проекту инженера Е. Лангена в 1901 году. С тех пор она исправно работает и перевезла больше миллиарда человек! Многолетний опыт ее эксплуатации лишний раз подтверждает, что себестоимость перевозок «монорельсом» на 20% ниже, чем, например, трамваем.
4. В 1909 году посетителей Берлинского зоопарка ждал сюрприз: по небольшой одноколейке бойко сновал взад-вперед вагончик с удобными лавками. Устойчивость ему придавали спрятанные внутри гироскопы.
5. В 1926 году шотландский инженер Джордж Бени соорудил довольно громоздкую подвесную дорогу длиной 2 км. По ней курсировал необычный цилиндрический вагон с пропеллерной тягой от двух электродвигателей. Через три года около Глазго был построен экспериментальный участок, и на нем была достигнута скорость 240 км/час.
6. Москва, 1934 год. В Парке культуры и отдыха имени А. М. Горького построен участок (масштабом 1:10) навесной монорельсовой дороги. Автор – инженер С. Вальднер. Опытный перегон (в натуральную величину) намечено было соорудить близ города Горького.
7. До 1945 года основным строительным материалом монорельсовых дорог был исключительно металл. В 1957 году западногерманская фирма «Алвег» (название составлено из инициалов шведского инженера и предпринимателя Алекса Ленерта Веннера Грина) построила между Фюлингеном и Кельном навесную дорогу протяженностью в 1,6 км. Конструкцию смонтировали из железобетонных балок. На снимке запечатлена модель поезда на крутом вираже. Большая часть современных навесных монорельсовых дорог сделана по этому образцу.
8. В 1957 году в Токио, в зоопарке Уэно, пущена подвесная монорельсовая дорога длиной 0,36 км. По ней ежедневно перевозят 7 тыс. пассажиров. Через год вошла в строй еще одна подвесная – протяженностью в 1,6 км. Она соединила зоопарк с центром Токио.
9. Во Франции, восточнее Орлеана, в местечке Шато-неф, в 1960 году сдан в эксплуатацию экспериментальный участок подвесной монорельсовой дороги длиной около 2 км. Конструкция этой дороги, названной аэрометро, разработана акционерным обществом САФЕЖЕ, объединившим 18 крупнейших научно-исследовательских и промышленных фирм Франции. Аэрометро, по мнению специалистов, весьма перспективная система. Проектами развития транспорта многих городов (Лондон, Сан-Франциско, Детройт и др.) предусматривается строительство дорог подобного типа.
10. Чтобы связать центр города с территорией международной выставки «XXI век» в Сиэтле, в 1962 году построили монорельсовую дорогу (типа «Алвег») протяженностью в 1,9 км. Дорога двухпутная. Всю дистанцию поезд преодолевает за 95 сек. и обеспечивает перевозку 10 тыс. пассажиров в час. Подвижной состав изготовлен фирмой «Линке – Гофман – Буш» (ФРГ). Эта же фирма поставляла вагоны и для линий в Фюлингене и Турине. Конечная станция в Сиэтле оборудована движущимся тротуаром, облегчающим и ускоряющим доставку пассажиров.
11. В столице Японии успешно эксплуатируется двухпутная навесная монорельсовая дорога длиной 15 км, проходящая над Токийским заливом. Перед ее постройкой все экспериментальные работы были проведены на двух опытных однопутных участках в городах Нагоя и Нара.
12. В 1967 году на Выставке передового опыта в Киеве была построена опытная кольцевая навесная монорельсовая дорога длиной 550 м. Вагон, рассчитанный на 8 человек, двигается с помощью ЛАДа со скоростью 50 км/час. Проанализировав опыт эксплуатации «кольца», конструкторы спроектировали однопутную экспериментальную дорогу от станции метро «Гидропарк» до моста имени Патона. По этой трассе длиной 1,8 км со скоростью 120 км/час будет курсировать вагон-«ЛАДовоз» на 120 пассажиров. Общая мощность 4 двигателей – 160 кВт. Сметная стоимость (включая затраты на строительство эстакады и двух станций, укладку стрелочного перевода, монтаж устройств электроснабжения, контактной сети, связи, а также проектно-изыскательские работы) составила 1,3 млн. рублей.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Куда идет дорога? Проблема глазами фантастов
Впервые самодвижущиеся дороги, или, как их тогда называли, самодвижущиеся платформы, были продемонстрированы на Всемирной парижской выставке 1889 года. И хотя на Герберта Уэллса, посетившего эту выставку, они произвели впечатление «карикатуры», он сразу же оценил их скрытые возможности.
«Представим себе подземную поясную железную дорогу, приспособленную к такому плану, – писал он в своих знаменитых «Предвиденьях» (1900 г.). – Поясной железнодорожный туннель имеет, скажем, 24 фута ширины. Если предположить, что шесть подвижных платформ занимают пространство в три фута ширины и одна (самая быстроходная) в шесть футов и если каждая платформа движется на четыре мили в час быстрее нижней (сделанный в Париже опыт доказал, что такая быстрота вполне удобна и безопасна), то верхняя платформа обойдет круг с быстротой 28 миль в час. Охотник до путешествий, представив себе этот темный, наполненный запахом серы туннель проветренным и освещенным, с платформой, идущей гораздо быстрее нынешних подземных поездов и обставленной удобной мебелью, станками с книгами и пр., пожалуй пожалеет, что он живет в наше время, а не тридцатью или сорока годами позже».
Этот пример Уэллс представляет как наиболее доступный лондонцам. Вообще-то, говорит писатель, куда практичнее устраивать такие дороги над улицами. А за два года до того в романе «Когда спящий проснется» (1898 г.) он изобразил город будущего, где нет иного наземного транспорта, кроме подобных дорог (на сей раз они расположены на уровне земли). Эти дороги придают немало своеобразия облику города будущего. Их непрерывный грохот аккомпанирует всем происходящим событиям, на них проносятся, не двигаясь с места, людские толпы.
«Самодвижущиеся дороги» заинтересовали и Уэллса-прогнозиста и Уэллса-фантаста. До великого англичанина и после него они привлекали внимание многих фантастов и прогнозистов. За три года до Уэллса об этих дорогах писал Жюль Верн в романе «Плавучий остров» (1895 г.), а сорок с лишним лет спустя – американец Роберт Хайнлайн. В его рассказе «Дороги должны катиться» просторные шоссе с гостиницами мчатся со скоростью 150 км/час из одного края страны в другой.
Эти фантастические проекты схожи. Правда, на одних дорогах сооружены библиотеки, а на других – рестораны, одни движутся на уровне земли, другие забрались в тоннели или поднялись на эстакады, но все они механические, построенные по типу эскалатора или конвейерной ленты. Однако предлагаются и проекты более смелые, причем – издавна, задолго до парижской выставки.
Помните, герой Франсуа Рабле – Пантагрюэль и его спутники во время путешествия к оракулу божественной бутылки высадились однажды на острове Годос. Тамошние дороги обладали способностью идти каждая в своем направлении. А поскольку, по определению Аристотеля, отличительная особенность любого живого существа – способность самопроизвольно двигаться, то
«дороги на этом острове – существа одушевленные».
В качестве таковых они избегают бродяг и праздношатающихся и поощряют тех, кто идет прямым путем; неприятностей на их долю тоже выпадает не меньше, чем другим живущим. Их переезжают экипажи, их попирают ногами. И хотя костеровский Тиль Уленшпигель утверждал, что
«во Фландрии ходят люди, а не дороги»,
мысль о ходячих и даже живых дорогах показалась соблазнительной многим фантастам.
Ходячие дороги поощрили их не только к острословию, но и к остроумным прогнозам. Метафору Рабле было предложено овеществить.
Артур Кларк в одном из своих ранних романов «Чтобы ночь не наступила» описал дорогу, текущую как река – быстрее в середине, все медленнее к берегам. В отличие от воды дорожное полотно так плотно, что может держать на себе людей.
В книге «Черты будущего» (1962 г.) Кларк дал детальное техническое обоснование своей идее. Силовые поля, по его расчету, помогут управлять этим пока еще неизвестным веществом, совместившим столь противоречивые качества – текучесть и жесткость.
Дороги, предложенные братьями Стругацкими в романе «Возвращение» (1963 г.), еще больше понравились бы Рабле. Это действительно «дороги, которые ходят». Вот что узнает о них космонавт, вернувшийся на Землю после столетнего отсутствия.
«Их начали строить давно, и теперь они тянулись через многие города, образуя беспрерывную разветвленную материковую систему от Пиренеев до Тянь-Шаня и на юг через равнины Китая до Ханоя, а в Америке – от порта Юкон до Огненной Земли. Женя… говорил, будто дороги эти не потребляют энергии и не боятся времени; будучи разрушенными, восстанавливаются сами, легко взбираются на горы и перебрасываются мостами через пропасти. По словам Жени, эти дороги будут существовать и двигаться вечно… И еще Женя говорил, что самодвижущиеся дороги – это, собственно, не дороги, а поток чего-то среднего между живым и неживым».
Примерно такие же дороги построил в городах XXV века американский фантаст Уильям Тенн (рассказ «Уинтроп был ужасным упрямцем», 1957 г.). Шоссе подчиняется всем желаниям пешехода: спешит он куда-нибудь – и оно послушно бежит быстрее, устал – и из тротуара, словно гриб, вылезает стул…
Идея самодвижущихся дорог претерпела весьма своеобразное изменение. «Живая дорога» остряка Рабле сделалась еще нереальнее с момента, когда были изобретены «самодвижущиеся платформы». Она стала сказкой, оттененной действительностью. Но затем, с легкой руки фантастов, превратилась в некую «метареальность». Меткое словцо, за которым даже не вставал зрительный образ, обернулось чем-то весьма достоверным. Веские аргументы предоставила современная наука.
К. ЮЛИЕВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Монорельсу – «зеленую улицу»!
Повышение скорости, безопасность и экономичность перевозок – вот какие задачи стоят перед любым пассажирским транспортом. Монорельсовая дорога справляется с ними.
Скорость наземного городского транспорта колеблется от 15 до 20 км/час, независимо от того, используется ли автомобиль, трамвай или троллейбус. С увеличением выпуска автомашин трудности уличного движения еще больше возрастут. Единственный способ сократить время поездок – переход на транспорт, трассы которого пролегают ниже или над поверхностью земли. Испытанное средство – метрополитен, обеспечивающий скорость 40 км/час. Однако у «подземки» существенный недостаток, ограничивающий ее применение, – высокие капитальные затраты. Стоимость сооружения 1 км метрополитена в нашей стране составляет 6 млн. рублей с учетом мелкого заложения.
Сейчас пытаются повысить скорость трамвая. Но для такого «электроэкспресса» придется сооружать пути на обособленном полотне, под землей или на эстакадах, чтобы исключить пересечения с автодорогами. Строительство подземной трамвайной линии обойдется всего на 15% дешевле по сравнению с метрополитеном. Экономия мизерная.
А вот монорельсовому транспорту, подвесному или навесному, под силу решить проблему городских перевозок.
Благодаря применению резиновых колес и электрической тяге он гораздо тише, например, троллейбуса. Провозная способность при таком же числе вагонов, как у поезда метрополитена, достигает 60 тыс. пассажиров в час.
И наконец, скорость монорельсовой дороги в 2 раза выше, а стоимость (вместе со станциями) в 2-3 раза ниже стоимости метрополитена. И это при условии равной провозной способности!
По междугородней монорельсовой дороге поезда будут курсировать гораздо быстрее. Однако предел скорости поезда с ведущими колесами (по японским данным) – 350 км/час. Если же воспользоваться линейным двигателем (ЛАД), то это ограничение отпадает. С помощью ЛАДа да еще на воздушной подушке поезд разовьет что-то около 900 км/час!
О. ПЕТРЕНКО (Госплан СССР)
По данным института «Промтрансниипроект» Госстроя СССР, например, для перевозки 15 тысяч пассажиров в одном направлении при длине маршрута 20 км потребуется:
источник: Пьер де Латиль, Франция «И без автомобиля можно прожить» // Техника-молодежи 1971-10
