Синьпин Янь – Передовые технологии и перспективы их развития в транспортной отрасли Китая (страница 11)
2.2. Общая тенденция технологического развития в различных сферах транспорта
Растущее развитие экономики, общества, науки и техники привело к постоянному повышению уровня интеллекта различных видов транспортного оборудования, постоянному расширению масштабов транспортной инфраструктуры, постоянному совершенствованию транспортных возможностей и уровня оперативного обслуживания. Безопасность, экологичность, эффективность и интеллект были выбраны в качестве ведущих направлений развития нового транспорта в будущем внутри страны и за рубежом. Модель развития технологий в сфере транспорта также изменилась с традиционной модели на устойчивую, взаимосвязанную модель, нацеленную на смену парадигмы интеллектуального развития.
2.2.1. Железнодорожный транспорт
Высокоскоростная железная дорога и городской железнодорожный транспорт, более безопасная, экологичная, эффективная и умная технология стали основной тенденцией в развитии железнодорожного транспорта, высокой скорости, интеллекта и высокого комфорта, энергии. Сохранение и защита окружающей среды, безопасность и надежность, взаимосвязь и т. д. стали направлением развития оборудования железнодорожного транспорта в будущем. Статус технологии железнодорожного транспорта как «коридорной технологии», «альтернативной технологии» и «технологии века» продолжает укрепляться, а развитие технологий расширения мощностей и поддержания возможностей ускоряется. Прорывные новые возможности связаны с интернетом, интернетом вещей, большими данными, облачными/периферийными вычислениями, искусственным интеллектом, аддитивным производством, виртуальной реальностью, новой энергетикой, беспилотными операциями и услугами определения местоположения в космосе. Глубокая интеграция технологий и железнодорожного транспорта стала для развитых государств, таких как страны Европы и Япония, основным способом создания моделей и технологических систем железнодорожного транспорта будущего поколения.
Оборудование для железнодорожного транспорта стало более модульным, стандартизированным, экологичным и интеллектуальным. Интегрированные и сетевые технологии управления операциями/организациями перевозок/услуг, а также экологически чистые и интеллектуальные технологии железнодорожного транспорта получили беспрецедентное внимание. Интегрированная технология обеспечения безопасности железнодорожного транспорта стала ключевым направлением научных и технологических инноваций. Рабочая скорость продолжает расти. Японский низкотемпературный сверхпроводящий поезд на магнитной подвеске достиг пилотируемой испытательной скорости 603 км/ч, а также началось строительство действующей линии Токио – Нагоя (и в конечном итоге Осака). Повышение производительности существующей железнодорожной инфраструктуры на основе революционных новых технологий в области новых материалов, новых конструкций, аддитивного производства, технологий обработки данных и интеллектуальных технологий, а также интегрирование интеллектуальной и «зеленой» железнодорожной инфраструктуры в проектировании, строительстве, эксплуатации и обслуживании становятся будущим направлением развития. Комплексное использование концепций и технологий нового поколения для создания системы железнодорожного транспорта, которая является более безопасной, надежной, удобной, теплой, комфортной, экономически эффективной, экологически чистой и энергосберегающей, стало консенсусом в развитии, что, в частности, отражается в следующих аспектах.
Оборудование для железнодорожных перевозок демонстрирует тенденцию развития легких, модульных, интеллектуальных, экологически чистых и сверхвысоких скоростей. С развитием новых материалов в оборудовании железнодорожного транспорта в будущем будут использоваться новые материалы с более высокой прочностью, меньшим весом и меньшим энергопотреблением. Легкость кузова вагона может быть достигнута за счет легких материалов и легких конструкций. Что касается облегчения материала, кузовы зарубежных высокоскоростных поездов постепенно превратились из конструкций из углеродистой стали и нержавеющей стали в конструкции из алюминиевых сплавов. Они не только имеют легкий вес, но также могут оптимизировать нагрузку, несущую способность. Конструкция поездов развивается в направлении платформенности и модульности. На базе платформы могут быть реализованы проектирование и производство модульной сборки по индивидуальным потребностям заказчиков, что облегчает модернизацию и трансформацию поездов и является гибким в применении. В будущем железнодорожные транспортные средства полностью избавятся от ограничений физических путей во время движения. Они будут использовать высокоскоростную и надежную технологию передачи сигналов для планирования виртуального маршрута при управлении работой поездов, обладать способностью принимать самостоятельные решения, а также смогут получать обратную связь в режиме реального времени и корректировку рабочего состояния в зависимости от условий эксплуатации, что может значительно повысить эксплуатационную безопасность и эффективность, демонстрируя тенденцию к интеллекту. Основная система электроснабжения поездов постепенно исчезнет и больше не будет зависеть от систем электроснабжения, таких как сети электропитания и рельсы электропитания. По мере того как водородные топливные элементы постепенно совершенствуются и начинают широко использоваться, будут продвигаться технологии микросетей и распределенного энергоснабжения. Инфраструктура железнодорожного транспорта будет использовать оптический водород, производимый из экологически чистой энергии, такой как энергия ветра при нулевых выбросах во время работы. В долгосрочной перспективе, после прорыва в технологии маломасштабного управляемого ядерного синтеза, на железнодорожном транспорте полностью исчезнет зависимость от пополнения энергии. Пополнение энергии будет осуществляться только в случае нового строительства или капитального ремонта, что сможет обеспечить весь жизненный цикл эксплуатационных потребностей, демонстрируя «зеленое» развитие. Технология высокоскоростного транспорта на магнитной подвеске со скоростью 600 км/ч совершила крупный прорыв и завершила техническую проверку эксплуатации, продемонстрировав тенденцию сверхскоростного развития.
Экологичность, интеллектуальность, высокая надежность и долговечность инфраструктуры железнодорожного транспорта являются основными концепциями будущего развития. По мере того как на национальном уровне и в обществе растет осознание необходимости защиты окружающей среды, экологичность, несомненно, станет тенденцией, а экологизация процессов строительства инфраструктуры и материалов – это путь к снижению воздействия на окружающую среду. Интеллектуальные технологии геодезии, картографирования, проектирования, строительства и обслуживания являются эффективными способами снижения трудоемкости и затрат, повышения эффективности и качества, а также обеспечения безопасности. Поскольку масштабы железнодорожной транзитной сети Китая продолжают расширяться, запрос на безопасность, а также затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание постепенно возрастают. Поэтому высоконадежная и долговечная инфраструктура является ключом к устойчивому развитию железнодорожного транспорта, включая использование путевых элементов высокой надежности, строгий контроль деформации земляного полотна, широкое использование мостовых конструкций, проектирование тоннелей с учетом аэродинамических характеристик и т. д.
Концепция обслуживания и управления будущей системой железнодорожного транспорта будет «ориентирована на пассажиров», охватывая все: от межконтинентальных перевозок на дальние расстояния до индивидуальных гибких путешествий, со скоростями работы от сотен до тысяч километров и плавным подключением к другим видам транспорта. Пассажиры не будут нуждаться в покупке билетов, а для расчета будет использоваться технология распознавания личности, действительно реализующая путешествие без остановок и задержек, демонстрируя тенденцию сотрудничества. Работа транспортной системы избавится от расписания, а план работы и маршруты можно будет гибко настраивать в соответствии с текущим пассажиропотоком и потребностями клиентов, чтобы оптимизировать общую эффективность работы и продемонстрировать тенденцию к совершенствованию. Во время путешествия пассажирам будут предоставляться гуманизированные и индивидуальные услуги в виде информационного обмена и транзитных услуг в соответствии с различными потребностями каждого человека, демонстрируя персонализированную тенденцию. Планирование и проектирование железнодорожного транспорта будут считаться душой и основой планирования и планировки умного города, в дополнение к осуществлению городской логистики, распределения пассажирского транспорта, функциональной планировки города, промышленного разделения, бизнес-моделей и даже структуры города. Образ жизни людей также будет тесно связан с железнодорожным транспортом. Железнодорожный транспорт будет являться не только умным способом передвижения, но и средством жизни, развлечений и общения для жителей, демонстрируя диверсифицированную тенденцию.