Беспилотники мирных задач
В ближайшее время автопарк отечественной дорожно-строительной техники может пополниться высокоавтоматизированными беспилотниками, способными выполнять работы в любое время дня и ночи практически без участия человека. Соответствующий вызов, озвученный руководителем Федерального дорожного агентства, приняли российские машиностроители и разработчики оборудования.
С 2024 года специалисты ведущих дорожно-строительных организаций помогают машиностроителям совершенствовать отечественные образцы спецтехники. Особая рабочая группа испытывает машины и формирует список рекомендаций по доработке экскаваторов, катков, асфальтоукладчиков и автогрейдеров. В общей сложности тестирования уже прошли шесть видов техники от девяти производителей. Одновременно с этим идет разработка первой отечественной дорожной фрезы. Ожидается, что опытный образец, способный снимать покрытие шириной 1,3 м и на глубину до 200 мм, увидит свет в первом квартале 2025 года. Также в планах — разработка отечественного самоходного перегружателя, что сейчас активно обсуждается с Минпромторгом России.
«Работа, которую мы делаем вместе с дорожниками и российскими предприятиями, дает результаты. Вы видите новые образцы техники, которые выходят на рынок, видите, как постепенно российские машиностроители учатся слушать и воплощать пожелания клиентов в металле. Мы видим прогресс в этом плане. Уверен, что это продолжится и дальше, принесет свои плоды в будущем», — указал заместитель начальника Управления сельскохозяйственного, пищевого и строительно-дорожного машиностроения Минпромторга России Станислав Черторыжский.
Новая задача
Обсуждая результаты проделанной работы, глава Росавтодора Роман Новиков предложил не останавливаться на достигнутом и двигаться дальше в повышении технологичности, чтобы прийти к беспилотному управлению транспортом и дорожными машинами при производстве работ.
«В качестве новогоднего поздравления я получил ролик о том, как в Китае реализовали задачи по управлению процессами при производстве дорог. Естественно, меня это не могло не задеть. Давайте поставим задачу, чтобы к концу текущего года мы вместе с отраслевым сообществом в этом направлении уже выдали результат», — указал руководитель Федерального дорожного агентства.
Ожидается, что работа по достижению новой цели будет выстроена так же, как при переходе на асфальтоукладчики и катки российского производства. Напомним, в августе 2023 года специалисты дорожного дела поставили задачу усовершенствовать отечественные образцы и с их помощью выполнить работы на одном из объектов. Задуманное было реализовано на тестовом отрезке в Республике Башкортостан, где подрядчики использовали исключительно отечественные асфальтоукладчики и катки вместе с самосвалами местного производства. «Весь комплекс дорожных работ был выполнен. Это положительный результат, и надо таким же способом запустить беспилотные машины», — подчеркнул Роман Новиков.
На отечественных технологиях
Предложение уже нашло отклик у машиностроителей. «Мы тоже ориентированы на то, чтобы создать беспилотные машины. На самом деле это веяние времени. Передовые беспилотные технологии сейчас используются в зоне СВО для разминирования и разведки, и их необходимо использовать в гражданской сфере. Это кратчайший путь для перехода технологий в беспилотную укладку асфальта и так далее», — заявил заместитель директора Ассоциации «РОССПЕЦМАШ» Вячеслав Пронин, добавляя, что значительная часть производителей дорожно-строительной техники участвует в гособоронзаказе и является держателями технологий, что и позволяет рассчитывать на специальные бонусы для машин с высокой степенью автоматизации.
Например, в Челябинске ученые ЮУрГУ вместе со специалистами тракторного завода «ДСТ УРАЛ» создали беспилотные бульдозер и погрузчик, управлять которыми можно со смартфона. При этом погрузчик способен работать с разным типом навесного оборудования, предназначенного не только для решения коммунальных нужд (сбора мусора и снега), но и обезвреживания противопехотных мин. Сейчас такие машины, оборудованные противопехотными минными тралами, работают на территории ДНР. Другая группа ученых университета работает над автоматизированной системой, которая позволит коммунальной технике без участия человека выбирать тот или иной режим уборки, опираясь на данные о дорожной обстановке.
Помимо этого, дорожная отрасль получит и наработки, уже созданные российскими учеными для автономного судовождения и создания автоматизированных цифровых фарватеров, которые могут быть сразу перенесены в область создания высокоинтеллектуальной дорожно-строительной техники. Кроме того, в числе важных тем — интеграция беспилотной спецтехники с технологией беспилотных авиационных средств. Ожидается, что взаимодействие двух беспилотных систем позволит более точно выстраивать логику движения машин. «Российская Федерация является лидером в мире, и в настоящее время в Международной морской организации мы наиболее активны в части внедрения стандартов автономного судовождения. Конечно, это не дорожное хозяйство, но технологии уже обкатаны в Российской Федерации с участием институтов Академии наук, ведущих университетов-партнеров и позволяют достаточно быстро совершить перенос тех достижений, которые есть в других областях транспорта, на сферу дорожно-строительной техники. Я считаю, что именно в этой области беспилотная техника может очень быстро появиться и стать практически значимой», — отметил ректор Российского университета транспорта (МИИТ) Александр Климов.
Испытания уже начались
В результате отрасль получит не только беспилотные отечественные катки (уже известно, что их будут испытывать на новом полигоне вблизи трассы М-1 «Беларусь»), а также усовершенствованные российские автогредеры и бульдозеры.
Руководитель технического комитета ТК 418 «Дорожное хозяйство» Николай Быстров отметил, что иностранная высокоавтоматизированная техника, работающая на основе трехмерной модели местности по лазерному лучу, уже давно опробована целым рядом крупнейших подрядных организаций. «Одна из них внедрила такую технику шесть-семь лет назад, и когда я задал вопрос главному инженеру о возврате средств, мне ответили, что все вложения вернули за полгода. Дело в том, что раньше ночью не могли работать, потому что водитель ничего не видит, а теперь машина движется по лазерному лучу. Это направление имеет колоссальное будущее», — пояснил эксперт.
Немаловажным является и тот факт, что подобные 3D системы нивелирования, с помощью которых возводились все знаковые объекты транспортной инфраструктуры последних лет, создавались на территории России, но под иностранным брендом. В 2022 году после ухода зарубежных партнеров специалистам с 20-летним опытом пришлось искать новую работу. В итоге основная часть команды инженеров-разработчиков (бывшие сотрудники Topcon Positioning Systems Inc.) вместе с профессионалами из компании-разработчика спутникового геодезического оборудования JAVAD GNSS Inc. продолжили разработки уже в составе отечественной компании FNGROUP (входит в «ФН Системы»). За два года полностью разработаны софт и «железо» с оригинальной схемотехникой, алгоритмами и программным обеспечением. Первые 20 рабочих образцов в ноябре 2024 года уже передали в распоряжение ведущих подрядных организаций «ВАД» и ДСК «Автобан» для апробации. Сейчас тесты продолжаются на объектах Северо-Западного, Центрального и Южного федеральных округов в Ленинградской и Нижегородской областях, а также Республике Татарстан.
«Этап бета-тестирования показал, что система способна выходить на отметку плюс-минус два сантиметра, не допускает критических отключений и сбоев, обладает высокой устойчивостью к подавлению спутниковых сигналов, отличается стабильностью и плавностью работы, а также понятным интерфейсом», — рассказывает директор по развитию «ФН Системы» Михаил Алексеев, добавляя, что степень локализации соответствует критериям Постановления Правительства России от 17 июля 2015 года № 719 «О подтверждении производства промышленной продукции на территории РФ», а инвестиции в проект до 2027 составят один миллиард рублей.
Основной принцип работы заключается в следующем. В панель управления загружается цифровая модель проектной поверхности, и в результате система постоянно контролирует актуальное пространственное положение и смещение кромки рабочего органа машины, например ковша экскаватора или отвала бульдозера, относительно проектной поверхности. При этом позиционирование дорожно-строительной техники происходит в режиме реального времени, для чего используется геодезическое оборудование, принимающее сигналы глобальных навигационных спутниковых систем. Еще одним способом позиционирования является использование роботизированного тахеометра. Системы могут быть установлены на экскаваторы, асфальтоукладчики, бульдозеры, автогрейдеры и дорожные фрезы, что позволяет технике работать по схеме день-ночь в различных условиях освещенности.
7 февраля 2021 года в Санкт-Петербурге на 75-м году жизни скончался генеральный директор компании «47 ТРЕСТ» Михаил Константинович Зарубин. Он был одним из патриархов строительной отрасли Северной столицы — человеком, которого уважали, к которому шли за советом, к чьему мнению прислушивались.
М. К. Зарубин родился 9 апреля 1946 года в деревне Кеуль (Иркутская область). После окончания Политехнического института в Иркутске там же начал трудовую деятельность. Прошел путь от бригадира СМУ «Академстрой» до начальника участка СМУ «ВУЗстрой». В 1976 году перебрался в Ленобласть, работая в ПМК Главзапстроя в Выборге и дойдя до поста главного инженера. В 1982 году переехал в Ленинград и стал трудиться в тресте № 47 «Кировстрой». Возглавил предприятие, а затем сумел сохранить его потенциал в непростые 1990-е годы.
47-й трест и возглавлявший его М. К. Зарубин вложили немало сил и энергии в решение задач реконструкции оборонных предприятий: Кировского завода, Северной верфи, «Армалита» (бывший завод «Знамя Октября»). Под его руководством компания активно работала в сфере жилищного строительства, войдя в десятку лучших строительных организаций Петербурга и за все время деятельности не допустив появления ни одного долгостроя или срыва сроков ввода, что для тех времен было почти чудом.
Живя в Кировском районе Петербурга, принял непосредственное участие в создании памятника Маршалу Советского Союза Л. А. Говорову. За активное участие в общественной жизни, большой личный вклад в развитие района в 2006 году М. К. Зарубин был удостоен звания почетного гражданина Кировского района. С 2008 года возглавил Общественный совет района, уделяя особое внимание патриотической, общественной, культурно-просветительской работе, благотворительности.
Он оставил след в городской жизни не только как талантливый инженер и руководитель, но и как писатель, автор пятнадцати книг в разных литературных жанрах. «Писать меня вдохновляют моя жена, дети, внуки. Все ждут новых написанных произведений — и я стараюсь их не подвести. Мои первые произведения — публицистические. Все они — о реальных событиях и людях, с которыми я встречался в жизни. Это Константин Симонов, Евгений Евтушенко, Кирилл Лавров, Андрей Толубеев, Вячеслав Платонов и многие другие. Конечно, я очень рад, что писательское сообщество высоко оценило мой труд, присудив мне две литературные премии. Вместе с тем я пишу и повести, и рассказы. Многое в них — из моей жизни. А как иначе?» — говорил он в одном из интервью.
Множество наград и званий демонстрируют масштаб вклада М. К. Зарубина в жизнь города и страны. Перечислим лишь некоторые из них: заслуженный строитель России (1997 год), почетный строитель России (1998), почетный архитектор России (2002), медаль «В память 300-летия Санкт-Петербурга» (2003), орден Почета (2006), почетный знак «Строитель Санкт-Петербурга» I степени, почетный знак «Строительная слава», орден Российского союза строителей, знак отличия «За заслуги перед Санкт-Петербургом».
Михаил Москвин, заместитель председателя Правительства Ленобласти:
— Добрый, талантливый, светлый человек. Таких, как он, сейчас уже не «выпускают»: он умел совместить в своей работе и заботу о предприятии, и заботу о покупателях квартир, и заботу о прибыли, но во главу угла всегда ставил интересы человека. Был очень хорошим строителем. Любил свою семью, писал сказки для внуков. Нам его будет очень не хватать.
Игорь Креславский, председатель Комитета по строительству Петербурга:
— Последний год был сложным и грустным для строительного сообщества Петербурга. Один за другим из жизни уходят талантливые архитекторы и строители. 7 февраля не стало Михаила Константиновича Зарубина — строителя, писателя, общественного деятеля, патриота своего Отечества.
На его счету реконструкции оборонных предприятий: Кировского завода, Северной верфи и «Знамени Октября». Под его руководством компания «47-й трест» достигла больших успехов и в сфере жилищного строительства, войдя в список лучших строительных организаций Петербурга.
Пройдя путь от простого рабочего до руководителя крупного предприятия, преодолев трудности в переломные времена, он оставался добрым, интеллигентным, эрудированным и жизнелюбивым человеком, чутким и внимательным к окружающим. Все это снискало ему авторитет и уважение среди коллег и жителей Петербурга.
От лица Комитета по строительству и от себя лично выражаю глубокие соболезнования родным, близким и коллегам Михаила Константиновича. Светлая память о нем навсегда останется в наших сердцах.
Александр Вахмистров, экс-вице-губернатор Петербурга, президент СРО А «Объединение строителей СПб»:
— С Михаилом Константиновичем я был знаком с 1970-х годов, когда он еще работал в Главзапстрое. В те времена мы пересекались нечасто, но уже тогда я знал об энергичном молодом руководителе, ответственном и целеустремленном, которому прочили блестящее будущее. Потом, когда я работал в Смольном, а он возглавил одну из крупнейших в Ленинграде строительных организаций «47-й трест», мы много встречались, обсуждали текущую ситуацию на стройках, его проекты, где он всегда старался использовать какие-то новые уникальные технологии, да и после работы — несколько раз я бывал на его юбилеях. Михаил Константинович дарил мне свои книги — он вообще был очень незаурядным человеком: сильным, цельным, умным, трудолюбивым и талантливым, новатором и стратегом, гражданином и патриотом. Думаю, у всех, кто был с ним знаком, складывался такой образ настоящего русского мужика — в самом лучшем смысле этого слова, образ, вызывающий безусловное уважение своей самобытностью и авторитетом. Светлая ему память и соболезнования родным и близким!
Лев Каплан, вице-президент, директор «Союзпетростроя»:
— Ушел из жизни Михаил Константинович Зарубин — широко известный строитель, писатель, человек с большой буквы. Михаил Константинович многие десятилетия возглавлял крупную строительную компанию «47-й трест», ранее называвшийся «Кировстрой». Трест построил и реконструировал ряд важных объектов Кировского завода.
В новых экономических условиях под руководством М. К. Зарубина трест № 47 сумел перестроиться и умело вписался в рыночную экономику: им построены десятки многоквартирных жилых домов и детских учреждений — в основном в Кировском районе и ближайших поселениях Ленинградской области. Неслучайно М. К. Зарубин возглавлял Общественный совет Кировского района. Он имел звание заслуженного строителя России, награжден почетным знаком «За заслуги перед Санкт-Петербургом» и многими государственными наградами. М. К. Зарубин был одним из основателей «Союзпетростроя» и активным членом его Совета.
Михаил Константинович был замечательным душевным человеком, настоящим другом. Мне лично его будет не хватать, как и многим строителям города. Светлая память о нем навсегда останется в наших сердцах.
Россия заметно запоздала со всеобщей автомобилизацией. Поэтому активные процессы модернизации транспортных сетей с созданием развязок, характерные для Западной Европы и США с 1970–1980-х годов, получили у нас широкое распространение лишь в конце ХХ — начале XXI века. Эксперты рассказали «Строительному Еженедельнику» о современной ситуации в этой сфере.
У нас и у них
На сегодняшний день уже наработан огромный опыт создания таких объектов. «Наибольшее распространение в России имеют разноуровневые развязки по типу «клеверного листа» и круговые пересечения в одном уровне. Принципы проектирования в России и за рубежом сходные, конфигурация развязок назначается с учетом категории дороги и интенсивности движения по всем направлениям. В Западной Европе более распространены кольцевые пересечения на дорогах 3-й категории. В США, Японии и Китае очень много сложных многоуровневых развязок, обеспечивающих переплетение транспортных потоков крупных многополосных автодорог», — рассказывает заместитель генерального директора по развитию АО «ПЕТЕРБУРГ-ДОРСЕРВИС» Анатолий Пичугов.
По словам директора АНП «Объединение «ДОРМОСТ» Кирилла Иванова, тип и конфигурация транспортной развязки — хоть в России, хоть за рубежом — зависят от конкретного места ее расположения и задач, которые она должна решать. «Универсального рецепта здесь нет и быть не может. Это может быть эстакадный или туннельный тип. Очень многое зависит от конкретной локации, где планируется создавать объект, прежде всего потому, что часто развязки строятся в уже застроенных территориях, и уже существующие объекты необходимо учесть при решении поставленной задачи», — говорит он.
Как отмечает эксперт, проектировщики обычно предлагают различные варианты с соответствующими расчетами по реализации, в том числе финансовыми и технологическими. Из них заказчик выбирает оптимальный как с экономической, так и с других точек зрения. Свою роль в этом вопросе могут играть многие факторы, например, экологический, ландшафтный, культурно-исторический и др.
Первый заместитель генерального директора ГК «ГЕОИЗОЛ» Вячеслав Смоленков отмечает, что в стесненных условиях актуальнее всего реализация совмещенных проектов по освоению подземного пространства с созданием тоннелей мелкого заложения (глубиной до 25 м). «Во всем мире комплексное освоение подземного пространства является одним из наиболее эффективных путей решения проблем мегаполисов, развивающихся как культурно-исторические и торгово-промышленные центры. В этой связи стоит обратить внимание на опыт наших зарубежных коллег в Японии, Европе, США. Например, примечательна реконструкция транспортной инфраструктуры в Бостоне, где в конце ХХ века основные городские магистрали частично были перенесены под землю. Это привело к разделению транспортных потоков, появилась площадь для большого числа зеленых насаждений», — рассказывает он.
Богатый арсенал
Специалистами разработан широкий выбор технологических решений для возведения развязок всех типов. «Весь арсенал современных технологий строительства в распоряжении квалифицированного проектировщика для обеспечения требуемого качества, сроков и стоимости строительства объекта», — констатирует Анатолий Пичугов.
По его словам, если геология требует, то применяются различные методы закрепления основания фундаментов искусственных сооружений. Далее широко используются технологии по бестраншейной прокладке и переустройству подземных коммуникаций. Иногда предусматривается строительство подземных совмещенных коллекторов для экономии места под новые и строящиеся коммуникации. В случае строительства путепроводов тоннельного типа применяют «стену в грунте», «противофильтрационные завесы», «защитные экраны», «продавливание», строительство методом «погружных секций» и др.
«Одной из современных технологий, успешно нами реализованных в последнее время, является укрепление слабых грунтов основания путем устройства "щебеночных свай" (технология виброуплотнения с устройством столбов из инертных материалов). Так называемые щебеночные сваи применяются для усиления слабых оснований при строительстве железных и автомобильных дорог, фундаментов опор и устоев мостовых конструкций, а также фундаментов зданий и сооружений. Этот метод является наиболее экономичным по сравнению с другими способами укрепления основания, так как требует минимального набора оборудования для выполнения работ и позволяет использовать местные материалы, такие как песок, щебень, рецикл бетона», — рассказывает Вячеслав Смоленков.
По его мнению, к новейшим тенденциям в отрасли можно отнести строительство транспортных объектов (мостов и развязок) из полимеркомпозитных материалов. Например, в США из них строят полноценные автомобильные мосты. В России же на законодательном уровне из поликомпозитов пока возможно возводить только пешеходные переправы.
Плюс цифровизация
Диджитализация охватывает все сферы современной жизни, и реализация инфраструктурных проектов не стала исключением. «Цифровые технологии давно и широко используются при проектировании транспортных развязок. Существует множество специальных программ в этой сфере, которые прекрасно освоены нашими проектировщиками. Постоянно появляются и новые интересные продукты в этой сфере», — констатирует Кирилл Иванов.
По словам Анатолия Пичугова, цифровые технологии в первую очередь используются при моделировании транспортных потоков и проектировании оптимальной конфигурации транспортных развязок, далее используются специальные программные комплексы для автоматизации и контроля качества проектирования не только транспортной развязки, но и уличных сетей, прилегающих зданий и сооружений. «Информационная модель линейного объекта — это полная цифровизация всех технологических и экономических процессов создания объекта от планирования до эксплуатации. Заказчики рано или поздно приходят к осознанию необходимости работы в этом направлении, так как объемы информации в цифре постоянно растут, и приходят новые технологии и возможности работы с этой цифрой», — добавляет он.
Со своей стороны Кирилл Иванов обращает внимание на связанные с этим проблемы. «В последнее время много говорят о BIM-технологиях, и их использование, безусловно, имеет большие перспективы при проектировании транспортной инфраструктуры. Но пока это тормозится тем фактом, что государственная экспертиза проектной документации в BIM-программах не осуществляется. Соответственно, и делать цифровую модель обычно нецелесообразно — это затратно и не имеет практического смысла», — заключает он.
Конкретные примеры
По словам экспертов, в последние годы в России появилось немало транспортных развязок, которые можно считать удачными и интересными примерами использования различных современных технологий в этой сфере.
По словам Вячеслава Смоленкова, в Петербурге построено множество сложнейших развязок в составе Кольцевой автодороги, Западного скоростного диаметра. В числе самых технически сложных сооружений — центральный участок ЗСД, большая часть которого построена в эстакадном исполнении, а также мост Бетанкура через остров Серный.
«Наша компания приняла участие в возведении и реконструкции крупных дорожных объектов и уникальных подземных сооружений в Петербурге, среди которых транспортный тоннель на Синопской набережной, развязка на сложном транспортном узле автодороги М-10 "Россия" (Московское шоссе). Эта развязка представляет собой два однополосных съезда, совмещенных разворотными петлями, пересекающих М-10 на втором уровне, что позволило организовать бессветофорное движение автомобилей при поворотах на Пушкин (путепровод № 1) и Колпино (путепровод № 2). Также надо отметить Ушаковский путепровод, который является основным элементом развязки на пересечении Ушаковской набережной — Приморского проспекта и улицы Академика Крылова — Каменноостровского проспекта, а также развязки на Пироговской набережной», — рассказал он.
Анатолий Пичугов, со своей стороны, назвал наиболее знаковые с технологической точки проекты транспортных развязок, реализованные в последние годы в России. К ним, по его словам, относятся:
— Бусиновская развязка на пересечении МКАД и автомагистрали «Нева». Она примечательна тем, что это объект удачной реконструкции участка МКАД.
— Развязка КАД вокруг Петербурга и ЗСД — первая развязка с первой платной городской магистралью в России.
— Гагаринский и Кутузовский тоннели в составе Третьего транспортного кольца Москвы — это самые последние и самые технологически продвинутые транспортные сооружения на территории России.
— Развязка дублера Курортного проспекта с улицы Виноградной и транспортным обходом Сочи уникальна самым большим диаметром горной выработки, осуществленной на территории России при строительства олимпийских автодорожных тоннелей 8 и 8а.
— Развязка «Адлерское кольцо» в Сочи. Она примечательна в первую очередь олимпийским дизайном, компактным решением в условиях сложившейся застройки, но требует незначительной доработки в части своевременного информирования автомобилистов.
