В самом конце уходящего года впервые в истории Unitsky String Technologies Inc. зарегистрирован европейский патент.
Патент EP 3395637 COMMUNICATIONS SYSTEM выдан на инновационную ферменную структуру транспортной системы uST.
Поздравляем компанию с ещё одним достижением в области защиты прав интеллектуальной собственности!
Закрытое акционерное общество «Струнные технологии»
Заявка на проект220089, Республика Беларусь, г. Минск,
ул. Железнодорожная, д. 33
тел: +375 (17) 388 20 20
факс: +375 (17) 388 06 06
email: [email protected]
222838, Республика Беларусь,
Минская обл., Пуховичский р-н,
Новосёлковский с/с, 35,
район ул. Зорный Шлях,
г. Марьина Горка
email: [email protected]
Благодарим Вас за интерес к транспортно-инфраструктурным решениям uST. Для получения более подробной информации, пожалуйста, укажите Ваши контактные данные и ответьте на несколько наших вопросов. Для этого воспользуйтесь приведённой ниже онлайн-формой.
Если возможно, ответьте на все вопросы, чтобы мы могли подготовить для Вас наиболее полный ответ.
Пожалуйста, заполните одну анкету для каждого проекта отдельно.
Попробуйте еще раз
Минимальный интервал движения определяется соответствующими требованиями, обеспечивающими необходимый уровень безопасности. С одной стороны – скоростью движения на линии, с другой – длиной станционной платформы и временем посадки и высадки пассажиров. Для одиночных юнимобилей этот интервал составляет 25–30 секунд. Юнимобили, находящиеся в электронной сцепке в составе поезда, могут отправляться со станции последовательно друг за другом с минимальным интервалом 2–3 секунды (таков, например, интервал движения автомобилей на автобане).
Время работы транспортно-инфраструктурного комплекса ЮСТ может составлять 24/7 на междугородных линиях (как и на железной дороге) и 20/7 на городских линиях (как и в метро).
Да, уровень автоматизации GoA4 (IEC 62290‐1) – без водителя, центральное управление.
Юнимобили могут быть размещены как в специальных накопителях («парковках»), так и на запасных линиях станций и в гаражах, совмещённых с ремонтными мастерскими (в зависимости от исполнения транспортно-инфраструктурного комплекса ЮСТ). В непиковые часы рельсовые электромобили при необходимости выводятся с линии с помощью соответствующих инфраструктурных компонентов и размещаются в специальных накопителях либо в зонах обслуживания и ремонта.
Конструктивных ограничений нет. Единственное ограничение – вертикальный радиус кривизны пути над опорой, который определяет центробежные ускорения (не более 1 м/с2) и, соответственно, комфорт для пассажиров при проезде опоры. Например, для скорости 500 км/ч радиусы кривизны пути, что горизонтальные, что вертикальные (в том числе на опорах), должны быть не менее 20 тыс. метров. Набор конструктивных решений в рельсо-струнной эстакаде ЮСТ и подвижном составе – опорное седло, высокая изгибная жёсткость путевой структуры, натянутый до высоких усилий поддерживающий канат и пневмоподвеска колёс – обеспечивает любую требуемую плавность хода юнимобиля, в том числе при проезде через опору. При необходимости на опорном участке может быть выполнена обратная кривизна пути (вогнутая кривая с противовыгибом в середине пролёта), поэтому пассажир не только не испытает перегрузок, наоборот, его вес несколько уменьшится при проезде через опору.
100% вероятности исключения отказа какого-либо из элементов, к сожалению, гарантировать нельзя. Однако ни одной неисправности по системе питания на настоящее время зафиксировано не было. Бортовой тяговый электропривод оборудован развитой системой охлаждения с соответствующими независимыми контурами, изделия проходят испытания в климатической камере, юникар в тропическом исполнении успешно эксплуатируется в ОАЭ вот уже более трёх лет.
Также важно отметить, что отказ тягового источника питания, например, электрической подстанции, не приведёт к прекращению движения на линии. Даже выведенная из строя часть системы электропривода не приведёт к остановке комплекса – все системы в нём продублированы. Кроме того, если в ЮСТ и возникнут проблемы с питанием по рельсам, то бортовой аварийной батареи юнимобиля хватит как минимум на 100 км пути.
Да, юнимобиль может двигаться с той же скоростью и в противоположном направлении, как челнок. Направленность движения подвижного состава определяется конструктивным исполнением ходовой части, систем подрессоривания, систем управления тяговым электроприводом и внешними обводами корпуса. Основные типы юнимобилей будут эксплуатироваться без привязки к направленности движения – данное решение универсально, что позволяет также снижать эксплуатационные затраты. При этом, безусловно, имеются решения и с однонаправленным движением, которое в ряде проектов, особенно с большими пассажиро – и грузопотоками, является приоритетным.
Транспортно-инфраструктурный комплекс ЮСТ может быть спроектирован как для эксплуатации в условиях холодного климата (до – 60 °C), так и для эксплуатации в тропических условиях (+50 °C с расширением температуры эксплуатации до +55 °C).
Сегодня струнный транспорт эксплуатируется как в условиях умеренного климата (нижний предел температуры составляет – 40 °C в условиях Беларуси), так и в условиях тропиков (до +55 °C в ОАЭ).
Что касается осадков, то юнимобили проходят испытания дождеванием с интенсивностью не менее 2–3 мм осадков в минуту, что соответствует сильному тропическому ливню.
Влажность – до 100% включительно. При соответствующих условиях климатического региона.
Ветроустойчивость для работы комплекса в стандартном исполнении – 90 км/ч (25 м/с). Всё, что больше – до 250 км/ч (70 м/с) – возможно при специальном исполнении по требованиям заказчика.
Возможно. Наши юнимобили подготовлены и уже эксплуатируются в сложных условиях, в том числе при песчаных бурях в Шардже (ОАЭ). Возможность эксплуатации обеспечена наличием ряда конструктивных решений в инфраструктурных элементах рельсо-струнной эстакады, подвижного состава, в т. ч. развитой системы фильтрации и установкой различных систем очистки. К таким системам относятся, например, устройство очистки поверхности качения рельса от налипшего песка или система продувки тягового модуля.
Предварительно напряжённые струны – это элементы, в которых различными способами создаётся растягивающее напряжённое состояние, по своей конструктивной сути – это предварительно напряжённая несущая арматура. В качестве струн в компании используют преимущественно арматурные канаты.
Вертикальная нагрузка распределяется на промежуточные опоры, устанавливаемые с интервалом до 2 км. Рельсо-струнная путевая структура выглядит легко и изящно: она не загораживает небо, сохраняет естественные ландшафты по маршруту прокладки трасс.
Прочность струнного рельса в таких конструкциях обеспечивается за счёт выбора материалов с определёнными прочностными характеристиками, подбора необходимой жёсткости и создания предварительного растягивающего напряжённого состояния, что, и держит пролётное строение.
Самая материалоёмкая и дорогостоящая эстакада из перечисленных – жёсткая, самая лёгкая и недорогая – гибкая.
Энергопотребление юнимобилей в 2–3 раза ниже, чем в традиционных видах транспорта, использующих стальные колёса или магнитную подушку. Если сравнивать этот показатель с автомобильным транспортом, в том числе с традиционным электромобилем на пневматических шинах, то он и вовсе ниже в 5–7 раз.
В обычных электромобилях используются пневматические шины, которые при истирании совместно с асфальтом выделяют в воздух сажу, бензопирен, фенолы и другие канцерогенные вещества (их более 100), при этом некоторые канцерогены содержатся здесь в большем количестве, чем в автомобильном выхлопе. В UST Inc. данная проблема решается благодаря применению стальных колёс особой конструкции – более эффективных, например, в сравнении с железнодорожными колёсными парами.
Юнимобиль экологичнее, чем традиционный электромобиль, который потребляет в несколько раз больше электроэнергии и занимает место на городской дороге, что приводит к заторам, в которых происходит выброс токсичных веществ. Транспорт uST перемещается над землёй и исключает проблему дорожных пробок.
Шум и вибрация от транспорта uST существенно ниже, чем от железной, трамвайной или монорельсовой дороги. Уже изучено, что, например, в московском метро нахождение пассажира будет безопасным только первые три секунды. Дальше на организм человека начинают воздействовать негативные факторы – изолированное и сжатое пространство, мощное электромагнитное излучение, а также сильнейший шум и вибрация. В то время как юнимобили не оказывают и малой доли такого отрицательного воздействия на человека.
Юнимобили, в том числе собранные в поезда, могут иметь разную вместимость – от 2 до 250 пассажиров. Их конструкция – это отдельные модули, объединённые в состав через жёсткую или электронную сцепку. Такой состав способен перевозить до 50 тыс. человек в час, то есть на уровне метро и железной дороги. Количество секций и их вместимость зависит от пассажиропотока. Юнимобиль приводится в движение тяговым электроприводом. Контроль скорости и маршрута обеспечивается автоматизированной системой управления.
Транспорт uST может перевозить разные типы грузов: навалочные (сыпучие), наливные, штучные, специальные, а также морские контейнеры номинальной длиной 20 и 40 футов. Их загрузка и разгрузка происходит в автоматическом режиме. Контроль скорости и маршрута обеспечивается автоматизированной системой управления. Грузовой транспорт способен обеспечить транспортировку до 100 млн тонн грузов в год.
Рельсо-струнная эстакада расположена над землёй, поэтому столкновения с наземными транспортными средствами (автобусы, автомобили или сельскохозяйственная техника), пешеходами или животными невозможны. Преднапряжённая путевая структура сохраняет работоспособность комплексов uST даже при условии повреждения одной или нескольких промежуточных опор в случае стихийных бедствий или других форс-мажорных обстоятельств. В подобной ситуации струнные рельсы провиснут сильнее, но их разрыва не произойдёт и их работоспособность не будет нарушена. Исключено обрушение путевой структуры и при повреждении и разрыве отдельных струн (до 50% от их общего количества), например в результате террористического акта.
Особенности элементов транспортно-инфраструктурного комплекса uST позволяют использовать его в регионах со сложными климатическими условиями. Предварительное натяжение рельсов решает проблему температурных деформаций и разрешает эксплуатировать транспорт при аномально высоких и низких температурах.
Изменение характеристик рельсов при температурном воздействии закладывается в проект, чтобы это не влияло на работоспособность комплексов uST, а также скоростные режимы и комфорт перевозок. При изменении температуры длина струнного рельса не меняется – конструкция предварительно напряжена и изменяются только напряжения растяжения в рельсе, что, в конечном итоге, позволяет отказаться от температурных швов, влияющих на эксплуатационные свойства. Запас прочности струн таков, что их обрыв произойдёт, если их охладить до температуры жидкого азота − порядка −200 °C.
Транспортная эстакада uST в земных условиях спроектирована для перепада температур на 120 °C: от −60 °C до +60 °C. Она устойчива к снежным заносам высотой до 10 м, обледенению и песчаным бурям, наводнениям высотой до 10 м и цунами, проливным дождям и туманам, штормовому ветру со скоростью до 250 км/ч, землетрясениям в 9 баллов по шкале Рихтера и другим экстремальным воздействиям, включая вандализм и террористические акты, если такие воздействия будут заложены в проект как вероятные, даже с вероятностью один раз в 100 лет.
Система управления транспортно-инфраструктурными комплексами uST автоматизирована. С помощью технического зрения бортовой системы управления юнимобиля они непрерывно считывают информацию с путевой структуры, следят за выполнением маршрутного задания, а также мгновенно реагируют на препятствия и угрозы. Их задача – обеспечивать комфортную и безопасную перевозку пассажиров, а также надёжную и безаварийную транспортировку грузов.
Системы получают, обрабатывают и анализируют информацию благодаря датчикам и полностью контролируют маршрут и скорость движения, самостоятельно принимают решения о снижении скорости или остановке в случае обнаружения помех на пути следования. Предусмотрен обмен данными в режиме реального времени с элементами транспортно-инфраструктурного комплекса, а также получение актуальной информации от других юнимобилей.
Автоматизированные системы обеспечивают контроль за состоянием безопасности в салоне юнимобиля и координируют процессы посадки и высадки пассажиров. Системы способны распознавать действия пассажиров, которые могут нести угрозу безопасности, и принимать меры для предотвращения опасных ситуаций. Например, актов терроризма, вандализма.
Количество персонала, необходимого для поддержания работы комплекса, определяется индивидуально для каждого проекта, но оно значительно меньше, чем, например, на традиционной железной дороге или на высокоскоростных дорогах с магнитной подушкой. На объектах uST необходимы инженеры-механики, инженеры телеметрии и связи, слесари, механики, охранники и другие специалисты традиционных специальностей.
Затраты на строительство конкретного транспортно-инфраструктурного комплекса uST зависят от планируемого объёма перевозок, расчётных скоростей движения, характера местности и природно-климатических условий, типа логистических задач и, соответственно, варианта конструктивного исполнения. При этом имеют значение такие факторы, как общая протяжённость трассы (чем она длиннее, тем дешевле последующие километры), рельеф местности (равнина, шельф моря, предгорья, горы), высота опор (чем выше размещён путь, тем дороже), прочность подстилающих грунтов (песок, скальный грунт, болото), наличие препятствий (реки, озёра, ущелья) и др.
В сравнении с существующими транспортными решениями в эстакадном исполнении (монорельс, канатная дорога, легкорельсовый транспорт, скоростной трамвай, метро и др.) стоимость строительства и эксплуатации комплексов uST в разы ниже, в первую очередь благодаря снижению материалоёмкости всех элементов комплекса, а также в результате уменьшения трудоёмкости строительства. При производстве подвижного состава – рельсовых электромобилей на стальных колёсах – также требуется малый расход конструкционных материалов. Отсутствие массивных приводов, мощных рам, тяжёлых ходовых тележек и колёсных пар значительно сокращают затраты на производство подвижного состава.
Устойчивость к внешним воздействиям и долговечность рельсо-струнной эстакады обеспечивают низкие эксплуатационные расходы. Не требуется регулярная замена элементов комплекса, значительно увеличены по времени и пробегу межсервисные интервалы. Срок эксплуатации эстакады до капитального ремонта – от 50 лет, подвижного состава – от 25 лет.
Для обслуживания транспортного комплекса необходимы работы по предрейсовому осмотру подвижного состава и интервальный осмотр путевых структур автоматическими устройствами, а также периодическое тестирование системы управления с сопутствующими подсистемами.
Рельсо-струнную эстакаду проще интегрировать в уже сформированную городскую среду, чем построить новое метро, железную или автомобильную дорогу. Лёгкая рельсо-струнная трасса гармонично впишется в архитектуру любого населённого пункта, пересечёт городские улицы, дороги и реки, при необходимости пройдёт над парками и малоэтажной застройкой. Существующие коммуникационные сети могут быть интегрированы в транспортную эстакаду, не потребуется кардинальная перепланировка городской инфраструктуры. Пассажирские станции совмещаются с анкерными опорами. Станции можно использовать как коммерческую недвижимость, размещая в них кафе, торгово-развлекательные центры, отели, аптеки и другие объекты. Также станции можно использовать как дополнительную площадь для рекламы. За счёт этого уменьшается срок окупаемости комплексов uST.
Мощность, необходимая для питания систем uST, зависит от конкретного проекта. В зависимости от логистики, количества станций, протяжённости комплекса, пассажиропотока, скоростей движения будет определяться потребляемая мощность. В любом случае, парку юнимобилей, при аналогичной транспортной работе, потребуется примерно в 5 раз меньше первичной энергии (начиная от сжигания топлива в электростанции), чем, например, парку электромобилей Tesla.
Поэтому uST является самым «зелёным» транспортом из всех возможных, в том числе в сравнении с традиционными электромобилями и поездами на магнитной подушке.
Транспортно-инфраструктурные комплексы Unitsky String Technologies отличаются минимальным воздействием на окружающую среду и низким уровнем шума. Рельсовые электромобили на стальных колёсах работают на самом экологичном виде энергии – электричестве. Транспорт должен мирно соседствовать с природой, а не враждовать с ней, дополнять её, а не заменять – такого подхода придерживается компания при разработке своих решений.
Экологически чистые рельсо-струнные дороги точечно опираются на землю. Это преимущество при повсеместном использовании транспортно-инфраструктурных комплексов способно сохранить для землепользователей огромные территории, которые в противном случае займут традиционные транспортные коммуникации. Например, автомобильными и железными дорогами на планете уже уничтожены почвы, равные по площади пяти Великобританиям. На спасённых uST площадях сохранится растительность, ежегодно пополняющая атмосферу миллиардами тонн живительного кислорода. Острота проблем загрязнения окружающей среды тогда снизится до безопасного уровня.
UST Inc. – это инжиниринговая компания, которая имеет статус научной организации в Беларуси. Сотрудники UST занимаются разработкой, производством, обслуживанием, тестированием, эксплуатацией и продвижением на рынке транспортно-инфраструктурных решений uST. Компания развивается за счёт инвесторов, которые верят в технологию и её масштабирование, запуск глобальных проектов в разных странах и континентах. При этом инвестирование осуществляется не напрямую, а через специальные краудинвестинговые платформы.
Конкуренты UST Inc. – производители и поставщики транспортных систем «второго уровня»: канатные дороги, легкорельсовый транспорт, надземное и подземное метро, монорельс, поезд на магнитной или воздушной подушке. Главное преимущество uST – в разы меньшая стоимость транспортно-инфраструктурного комплекса при более низких эксплуатационных издержках и себестоимости перевозок.
Любой транспорт создаётся с единственной целью – обеспечение транспортной услуги, где определяющими являются следующие критерии: стоимость услуги, безопасность услуги, доступность услуги (во времени и пространстве), её комфортность, энергоэффективность, ресурсоёмкость, экологичность и др. Как по комплексу этих параметров, так и по отдельным из них, uST не имеет себе равных среди перечисленных и перспективных конкурентов. За этим стоят не эмоции, а законы физики.
Юнимобиль должен быть снят с маршрута для выполнения дополнительных проверок и определения причин поломки. Однако вероятность наступления такого риска крайне мала. Основные системы, обеспечивающие безопасный перевозочный процесс, имеют многоконтурное резервирование. Кроме того, подвижной состав оборудован системами, которые делают возможной его автоматизированную эвакуацию соседними юнимобилями, находящимися на линии. Также в комплексе uST предусмотрен доступ для специального оборудования (модуль-эвакуатор) и обслуживающего персонала для выполнения принудительной эвакуации.
Выбросы вредных веществ в электрифицированных комплексах uST практически отсутствуют, составляя лишь 0,1 г/пасс.-км. Особенно это заметно на фоне традиционных видов транспорта. На высокоскоростных железных дорогах этот показатель составляет примерно 0,6 г/пасс.-км. На автотранспорте выбросы вредных веществ — в среднем более 10 г/пасс.-км. Сильнее всего атмосферу загрязняет авиация. У современных самолётов суммарный выброс вредных веществ достигает 300–400 г/пасс.-км.
Транспорт uST практически бесшумен даже при высоких скоростях движения. Исключительно тихое и плавное качение стального колеса обеспечивают несколько факторов:
Силы трения в паре «стальное колесо — стальная головка рельса» обеспечат устойчивый подъём с уклоном до 15%, если все колёса юнимобиля будут приводными. При углах подъёма 20–30% каждый юнимобиль должен быть снабжён дополнительной группой роликов, создающих требуемое сцепное усилие для заданного участка пути.
Каждый рельсовый электромобиль может собираться в поезда посредством жёсткой (физической) или электронной (на основе системы управления) сцепки.
Стандартное питание подаётся от контактной сети на электрифицированных участках пути и от накопителя энергии на неэлектрифицированных. В случае отказа привода на неэлектрифицированном участке транспорт будет заторможён. Информация о неисправности поступит в центральную систему управления. Если юнимобиль не сможет продолжить движение самостоятельно, его отбуксируют до ближайшей станции для высадки пассажиров, а затем — в гараж, совмещённый с ремонтной мастерской.
Решение uST позволяет перевозить:
Для комплекса uST не важен рельеф местности, поэтому трасса пройдёт по кратчайшему пути — по прямой линии. При необходимости путевая структура может иметь кривизну как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости.
Перегрузки на кривых не должны ощущаться пассажирами, поэтому радиусы кривизны трассы для скорости движения 300 км/ч должны быть не менее 10 км, для 400 км/ч — не менее 15 км, для 500 км/ч — 20 км. При меньших радиусах поворота горизонтальных кривых предусмотрено выполнение виражей. Кривые могут иметь радиус, например, 1000 м, но тогда на этих участках трассы скорость движения должна составлять не более 100–150 км/ч.
Минимальный радиус кривых — 10 м (на станциях, в терминалах, гаражах, совмещённых с ремонтной мастерской, где скорость рельсовых электромобилей близка к нулю). При этом на криволинейных участках трассы радиусом менее 100 м рельс будет выполняться без струн (по типу железнодорожных рельсов) и поддерживаться балочными или ферменными пролётными строениями как обычной конструкции, так и струнного типа.
Анкерная опора может совмещаться с поворотами на станции или являться общей для двух путевых структур на повороте.
В рельсовых электромобилях предусмотрена самостоятельная экстренная эвакуация на случай форс-мажорных обстоятельств, когда помощи ждать неоткуда: землетрясение, теракт и др.
Пассажирский модуль оборудован канатно-спусковым спасательным устройством типа «эвакуатор» (для юнимобилей малой вместимости — до 25 человек), благодаря чему любой пассажир сможет спуститься на землю.
Каждый юнимобиль большой вместимости (более 40 человек) оборудован спасательным рукавом и снабжён складной лестницей, которые также обеспечат быструю эвакуацию людей со «второго уровня», если в этом возникнет необходимость.
Кроме того, аварийный электропривод и система управления в подобных случаях обеспечат транспорту uST остановку не в произвольном месте, а именно там, где возможен безопасный спуск пассажиров на поверхность земли.
Фиксированную цифру назвать нельзя, так как на стоимость строительства 1 км трассы uST влияют следующие факторы:
При этом стоимость строительства 1 км транспортной эстакады комплекса uST при прочих равных природно-климатических и инфраструктурных условиях составит: от 50% стоимости строительства 1 км канатной дороги, от 10% стоимости строительства 1 км эстакады легкорельсового транспорта, от 4% стоимости строительства 1 км метрополитена.
При необходимости станция может быть интегрирована в существующее здание с учётом оценки экономической и технической целесообразности.
Продольных температурных деформаций не будет вообще — ни в корпусе и головке рельса, ни в струне. Ведь их длина остаётся неизменной летом и зимой. Рельс и струна априори не имеют температурных деформационных швов по длине, как не имеют их телефонные провода или провода линий электропередачи, которые, как и струны в рельсе, подвешены к опорам с провисом и тянутся без стыков на многие километры.
Однако следует учитывать, что изменение температуры в конструкции может привести к изменениям её напряжённо-деформированного состояния. Поэтому путевая структура uST спроектирована таким образом, чтобы в рельсе и струне при любых расчётных изменениях температуры присутствовали только усилия растяжения. Именно в этом случае конструкция никогда не потеряет устойчивость, что могло бы произойти при появлении в этих элементах усилий сжатия.
