Инновации большой дороги
Автомобильные трассы активно насыщаются технологиями и занимают полноправное место в ряду умных объектов. В работу запускаются системы управления трафиком, мониторинга обстановки и диагностики, а вдоль дорог специалисты прокладывают квантовые магистральные сети для защиты данных.
Новые возможности
Дорога перестает ассоциироваться исключительно с проезжей частью, а становится настоящей экосистемой. Придорожная инфраструктура в союзе с цифровыми решениями и искусственным интеллектом уже анализирует транспортные потоки, вырабатывает подходы для повышения пропускной способности, подсказывает водителям метеорологические условия и кратчайшие пути к месту назначения, рекомендует среднюю скорость для наименьшего расхода топлива. Все это позволяет не только повысить безопасность каждого участника дорожного движения в городах, но и развивать беспилотные транспортные коридоры на больших магистралях.
Напомним: фуры без водителей начали курсировать между двумя столицами полтора года назад по трассе М-11 «Нева». Весной 2025 года маршруты расширились, включив в себя ЦКАД и часть М-12 «Восток». Ожидается, что успешный опыт ГК «Автодор» по созданию умной начинки для транспортных объектов ляжет в основу стандарта цифровизации дорожной инфраструктуры и постепенно начнет находить применение в различных регионах страны. Первые на очереди — те, где ведет работу госкомпания.
Министр транспорта России Андрей Никитин подчеркивает, что в числе задач ближайшего будущего — обеспечение коммерчески эффективной перевозки грузов беспилотным транспортом. Ожидается, что в 2026 году проект выйдет из разряда пилотных и начнет полноценную работу на участке от столицы Татарстана до Санкт-Петербурга.
«Безусловно, у этого проекта есть очень серьезная подоснова. Это и камеры, которых более 800, и детекторы транспорта, и электронные знаки, и табло, и цифровой двойник, и технологии искусственного интеллекта, которые позволяют значительно сократить время реагирования дорожных служб, обеспечить снижение количества ДТП и смертности, а также сопровождение беспилотных систем», — указывает министр. По официальным данным, сервисы дали возможность снизить количество ДТП до 20%, сократив факты серьезных последствий до 50%. Преимущества предоставила система «Свободный поток», уменьшив время в пути до 15%, а вместе с отсутствием необходимости менять скоростной режим это выразилось в сокращении количества выбросов на 35%.
Сегодня технологии продолжают совершенствоваться. В частности, разработан транспондер, с помощью которого можно оплачивать услуги парковки, МФЗ, заправку или зарядку, не выходя из транспортного средства. Более того, за счет связи с придорожной инфраструктурой устройство отображает информацию о дорожной обстановке на бортовом экране авто и оповещает голосовыми подсказками об аварии, плохой видимости, дорожных работах и многом другом. Расширяется функционал и привычных фоторадаров: помимо фиксации нарушений, они управляют дорожным движением, организуют работу умных светофоров, ведут видеонаблюдение и собирают статистику, распознают номера, автоматически измеряют скорость, классифицируют типы и определяют марки машин, а интегрируясь с различными сервисами, могут проверять и осуществлять поиск транспортных средств по базам данных.
Старший партнер концерна «Телематика» Марсель Нигметзянов отмечает, что в числе главных трендов будущего развития — масштабирование применения ИИ, рост автономных перевозок, переход к государственно-частным партнерствам и акцент на кибербезопасность как «неотъемлемую часть устойчивости транспортной инфраструктуры».
«Бесшовное небо»
Генеральный директор Фонда НТИ Вадим Медведев оценивает внедрение новых технологий в жизнь современного дорожного хозяйства достаточно успешным. «Экономика технологических решений имеет критическое значение. Дорога сама по себе является сегодня набором технологий и частью большого проекта, который мы называем “Бесшовное небо”. Умная машина – часть этого проекта, умная дорога — часть этого проекта, умный дрон — часть этого проекта, умное управление движением — часть этого проекта, умный и доступный космос — часть этого проекта, потому что все это живет сегодня как совокупность технологий, и одно без другого не является по-настоящему эффективным», — говорит эксперт, добавляя, что сейчас Фонд НТИ проводит конкурс по проведению научно-исследовательской работы для анализа вариантов реализации спутниковой компоненты для системы контроля управления высокомобильными беспилотными и роботизированными объектами, а также передачи целевой информации. Ожидается, что с помощью космической связи будет улучшено, в том числе, загоризонтное управление любыми беспилотными системами — хоть на дороге, хоть в воздухе.
Впрочем, для успеха задуманного еще требуется работа по четырем направлениям. Во-первых, необходимо обеспечить надежную и высокоскоростную связь на каждом участке автомобильных дорог. При движении фуры без водителя в колонне крайне важна мгновенная реакция на аварийную ситуацию, поэтому связь с задержкой даже на доли секунды может стать критическим препятствием для внедрения технологии. Во-вторых, важно распределение вычислительных мощностей приближения к транспортным средствам — адаптация светофоров должна происходить достаточно быстро с учетом ситуации на дороге. Кроме того, для эффективности маршрутов нужно не просто реагировать и прогнозировать заторы и аварии, но и оперативно их предотвращать. Для этого требуется объединить все данные с камер и радаров, сенсоров при автономном вождении в одно информационное поле. Наконец необходимы решения для интеграции связи и радиолокации, чтобы одновременно передавать данные и сканировать окружающую среду, то есть видеть, где едет машина и что с ней происходит практически в режиме реального времени.
Отметим, что часть поставленных вопросов могут быть сняты за счет расширения взаимодействия со спутниковой системой «ЭРА-ГЛОНАСС» для предиктивного выявления инцидентов на дороге.
Выход на квантовый уровень
Важно и то, что массивы цифровой информации в стратегической отрасли транспортировки грузов будут обеспечены защитой на квантовом уровне. Отметим, что инновационная разработка начинает пилотирование именно в дорожной инфраструктуре. «Первый сегмент магистральной квантовой сети уже создан между Санкт-Петербургом и Москвой, о чем доложено президенту. Сейчас идет развитие в восточном направлении. Сеть дошла до Казани и в следующем году будет проложена до Екатеринбурга. Важно, что к ним уже можно подключаться», — рассказывает советник генерального директора по науке ООО «СМАРТС-Кванттелеком» Владимир Егоров.
Сама идея квантовой связи основана на новой инфраструктуре симметричного шифрования, безопасность которой базируется на принципах квантовой физики, когда информация передается с помощью одиночных фотонов. Их нельзя отвести или скопировать, чтобы подслушать, а также повторно измерить, чтобы заказчик и нарушитель получили одинаковую версию. Другими словами, технология обеспечивает кибербезопасность на новом уровне. На автомобильной дороге можно защищать данные между соседними узлами связи, разными трассами или центрами управления и мониторинга. Также в России есть наработки по атмосферной квантовой связи (когда речь идет о взаимодействии автомобиля и инфраструктуры) и спутниковой — для масштабов страны.
ИИ для пунктов пропуска
Одновременно с этим на границе России постепенно будут появляться пункты пропуска нового образца. Именно здесь специалисты станут осуществлять досмотр грузовиков за десять минут, установленные президентом. Для сравнения: сейчас фура проходит необходимые процедуры в среднем за 38 минут.
Тесты интеллектуальной системы пропуска уже начались. На границе с Азербайджаном специалистам удалось выйти на показатель среднего времени контрольных процедур в восемь минут, оставив две минуты на передвижение транспортного средства по территории пункта пропуска. Также новую систему изучают в Амурской области на новом АПП Кани-Курган. Первая очередь этого объекта, расположенного в непосредственной близости от Китая, уже введена в эксплуатацию, а на полную мощность он начнет работать в следующем, 2026 году. По словам заместителя председателя правительства Амурской области Павла Пузанова, типовые и понятные грузы гелиевой продукции на экспорт также проходят необходимые процедуры за восемь минут при условии заранее оформленного груза в электронной системе. «Но есть проблема на въезд. Порожний транспорт на полтора часа зависает на нашем пункте пропуска. Мы связываем это с тем, что не до конца расшита инфраструктура. Но каждая минута простоя — это недоимка в бюджет», — говорит чиновник.
Отметим, что интеллектуальный пункт пропуска представляет собой комплекс технических и информационных систем, позволяющих осуществлять автоматический сбор, хранение и анализ информации о лицах, транспортных средствах и грузах в целях сокращения времени контроля, повышения безопасности и обеспечения принятия решений со стороны контролирующих органов управления движением через государственную границу. Такой АПП оснащенпортальными инспекционно-досмотровыми комплексами (ИДК), весогабаритными комплексами, системами автодосмотра, видеоаналитики, электронной очереди, сбора биометрии, обеспечивающими возможность работы с навигационными пломбами, а также электронными перевозочными документами и разрешительной документацией для учета движения товаров.
Первый заместитель министра транспорта Валентин Иванов подчеркивает, что досмотры в таком формате будут проходить не все транспортные средства, а только те, что признаны безрисковыми (соответствующие договоренности с контролирующими органами уже достигнуты). Так, грузовик будет делать всего одну остановку для взаимодействия с семью надзорными госструктурами. При этом вся документация должна будет поступать заранее в электронном виде через «единое окно» национальной цифровой транспортно-логистической платформы «ГосЛог». В бумажном виде потребуется только паспорт водителя.
Отметим, что на Дальнем Востоке планируется обеспечить необходимой инфраструктурой еще пять пунктов пропуска в 2026 году и еще десять пунктов пропуска — до 2030 года. В частности, потребуются комплексная реконструкция и строительство семи объектов, а восемь будут обустроены и дооснащены. В целом по стране системами интеллектуального пункта пропуска будут оснащены 55 автомобильных пунктов.
Учрежденный в 1966 году Указом Президиума Верховного Совета СССР День энергетика приходился на 22 декабря — день утверждения плана ГОЭЛРО. В 1980-х его перенесли на третье воскресенье декабря. В этом году праздник точно попал в первоначальную дату.
День энергетика — хороший повод подчеркнуть роль энергического комплекса Петербурга в жизни города. Специалистам отрасли есть чем гордиться, хотя проблем еще много.
Начиная с 2014 года, когда была принята госпрограмма «Комплексное развитие систем коммунальной инфраструктуры, энергетики и энергосбережения в Санкт-Петербурге», город регулярно вкладывает средства в модернизацию сетей. Например, в 2022 году планировалось заменить 280 км сетей, а всего построить, реконструировать и капитально отремонтировать — более 1350 км инженерных сетей.
Но пока этого мало. Изношенные трубы, требующие замены, исчисляются тысячами километров, а объем средств, необходимых для нового строительства и модернизации, — сотнями миллиардов рублей. Пока петербургские энергетики модернизируют системы за счет относительно скромных сумм, оставшаяся часть сетей продолжает стареть.
По результатам реализации госпрограммы степень износа основных фондов коммунальной инфраструктуры должна сократиться до 44,3%, однако срок завершения программы неизвестен.
Энергичные меры
Петербургские предприятия пытаются улучшить ситуацию в том числе собственными силами. Например, ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» выполнил целый ряд мер, чтобы улучшить работу системы водоотведения в периоды сильнейших ливней. Результат — значительно сократилось число жалоб на работу ливневой канализации.
Кроме того, значительно расширен парк спецтехники Водоканала в рамках программы обновления техники. В частности, до конца года планировалось пополнение 78 единицами специальной и грузовой техники.
ГУП «ТЭК СПб» старается снизить аварийность в теплосетях, для чего использует инновационные акустические датчики. Сейчас они охватывают свыше 100 км коммуникаций, на которых моментально выявляются и устраняются проблемы. По данным компании, в уходящем году ГУП «ТЭК СПб» проверило с помощью роботов 20 км тепломагистралей — рекордный объем. К высокоточному сканированию были привлечены три роботизированных комплекса. В ходе ремонта по следам проверки с участием роботов специалисты заменили 843 м изношенных тепловых сетей, которые могли не выдержать нагрузки в новом отопительном сезоне.
Свою лепту в газификацию Петербурга вносит Газпром. Действует программа, подписанная в 2020 году на период 2021–2025 гг. Она предусматривает 64 проекта, включая создание общественно-деловых пространств, строительство и реконструкцию объектов социально-культурного назначения, развитие транспортной и газозаправочной инфраструктуры, промышленную кооперацию и импортозамещение, а также наружное освещение и архитектурную подсветку. Объем инвестиций Газпрома в городские объекты должен составить 11,247 млрд рублей. По завершении программы в 2026 году технически возможная сетевая газификация Петербурга будет завершена полностью.
Ставшая особо актуальной в последние месяцы проблема импортозамещения также довольно успешно решается в энергетическом комплексе Петербурга. По данным ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга», проблема импортозамещения трубной продукции и запорно-регулирующей арматуры и насосного оборудования уже решена.
В ГУП «ТЭК СПб» утверждают, что уровень импортозамещения на предприятии уже несколько лет составляет 99%, но это не предел.
Реконструкция продолжается
Компании энергетического комплекса одновременно реализуют десятки проектов по реконструкции и модернизации существующих сетей и строительству новых.
В 2022 году ГУП «ТЭК СПб» направляет на модернизацию теплоэнергетической инфраструктуры Красносельского района около 1,1 млрд рублей, на замену более 7 км сетей. Основная часть средств направлена на реконструкцию 6-й Красносельской котельной на улице Политрука Пасечника. Повышена надежность теплоснабжения для 195 тыс. жителей на проспекте Ветеранов, для 20 тыс. — в квартале 3-6 Сосновой Поляны, для 13 тыс. — в квартале 21 Сосновой Поляны.
С серьезным опережением сроков сдан крупный объект реконструкции в Кронштадте. Эта локация — одна из пилотных, где ТЭК продолжает комплексную модернизацию теплоэнергетического хозяйства. Она включает в себя замену всех изношенных теплосетей и модернизацию Западной и Цитадельской котельных. В 2021 году объем перекладки в Кронштадтском районе составил 1277 метров трубопроводов. В текущем году этот объем вырастет: будет заменено более 1500 метров тепловых сетей, выработавших свой срок, сообщает компания.
Меняется система теплоснабжения Пушкинского и Колпинского районов. Предполагается, что к 2030 году в этих районах не останется объектов со сверхнормативным износом. Но для этого нужна большая работа: реконструкция четырех десятков котельных с переводом на экономичные виды топлива, модернизация тепловых пунктов, замена изношенных сетей. Программа позволит повысить КПД оборудования с 84,5 до 93% и автоматизировать котельные.
Завершен монтаж магистрального трубопровода от котельной Парнас. В рамках реконструкции теплоэнергетики обновили 1800 метров сети. Потребители, более 570 тыс. горожан, уже переключены на новую тепломагистраль.
Реконструкция Симоновской магистрали повысит надежность теплоснабжения во всем Выборгском и частично в Калининском районах.
Завершена реконструкция магистральной тепловой сети на улице Маршала Новикова; закончен монтаж трубопроводов в квартале 3 Ржевка-Пороховые; введен тепловой пункт на улице Жени Егоровой и т. д.
Газпром также работает над повышением надежности газоснабжения Петербурга. Идет строительство газораспределительной станции (ГРС) Сестрорецк во Всеволожском районе Ленинградской области. После ввода она заменит две ГРС — Конная Лахта и Северо-Западная ТЭЦ.
Проектируется ГРС Восточная-2 для обеспечения газом восточной части города, в том числе участков, на которых идет жилое строительство.
Параллельно модернизируется система теплоснабжения: идет строительство новой котельной на Центральной ТЭЦ, реконструируется Автовская ТЭЦ.
В уходящем году Газпром отремонтировал, заменил и проложил 67 км тепловых сетей в Адмиралтейском, Василеостровском, Кировском, Московском, Невском, Петроградском и Фрунзенском районах. Надежность теплоснабжения повысилась для 700 тыс. жителей.
ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» ведет реконструкцию водопроводной сети в Колпинском районе. Причем работы идут с опережением графика. Продолжается реконструкция сетей на Железнодорожном проспекте, которая завершится летом будущего года.
Предприятие реконструирует водопроводную магистраль в Красносельском районе, где улучшится водоснабжение для 50 тыс. жителей.
Недавно завершены строительные работы в Пушкинском районе: проложено 22 км сетей, 18 км канализационных сетей, а также построена насосная станция.
Технологическим присоединением занимается филиал ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» — Центр реализации инвестиционных программ. В этом году подключены 33 школы, 13 многоквартирных жилых комплексов, 9 объектов здравоохранения и другие социальные объекты.
АИП на перспективу
Строительство и реконструкция сетей и инженерных объектов продолжится и в 2023 году в рамках Адресной инвестиционной программы (АИП). Впервые бюджет раскошелится на сумму свыше 200 млрд рублей на АИП — 203,8 млрд рублей. В последующие годы расходы на АИП будут увеличиваться.
Однако на инженерные сети и инженерную инфраструктуру расходы не столь велики, как хотелось бы предприятиям энергетического комплекса. В частности, в 2023 году они получат около 5% от общего объема финансирования.
Государственная программа Санкт-Петербурга по целевой статье расходов «Комплексное развитие систем коммунальной инфраструктуры, энергетики и энергосбережения» в соответствии с АИП, тыс. руб.
|
Статья расходов |
2023 год |
2024 год |
2025 год |
|
Расходы на развитие и функционирование систем теплоснабжения |
4 489 760,0 |
4 162 714,1 |
5 363 225,1 |
|
Бюджетные инвестиции АО «Теплосеть Санкт-Петербурга» на реализацию программы |
2 500 000,0 |
0,0 |
0,0 |
|
Расходы на развитие и функционирование систем водоснабжения, водоотведения и очистки сточных вод |
5 838 849,2 |
7 422 716,6 |
10 512 135,5 |
|
Расходы на развитие и функционирование систем газоснабжения |
1 509 313,2 |
820 364,9 |
1 393 364,2 |
|
Расходы на развитие систем инженерного обеспечения территорий |
109 189,0 |
0,0 |
0,0 |
|
Расходы на содержание, эксплуатацию и развитие систем уличного освещения и художественной подсветки |
3 690 958,5 |
3 108 785,2 |
3 833 142,7 |
|
ИТОГО |
18 134 069,9 |
15 514 580,8 |
21 101 867,5 |
Источник: Приложение к Закону Санкт-Петербурга «О бюджете Санкт-Петербурга на 2023 год и на плановый период 2024 и 2025 годов»
ПАО «Россети» в 2023 году введет в эксплуатацию в центральной части Петербурга уникальную, крупнейшую в мире сверхпроводящую линию электропередачи (ЛЭП). Если проект будет успешен, специалисты прогнозируют новый тренд в энергетике: новые технологии позволяют передавать большие мощности без потерь и сокращают занимаемые городские территории.
В основу проекта легли разработки НТЦ Россети ФСК ЕЭС, которые Минэнерго РФ включило в состав отраслевого нацпроекта.
По данным филиала ПАО «Россети» — Магистральные электрические сети Северо-Запада (МЭС Северо-Запада), прокладка высокотемпературной сверхпроводящей кабельной линии (ВТСП КЛ) постоянного тока позволит свести потери мощности к минимуму при передаче до 50 МВт мощности на среднем напряжении 20 кВ. Транзит протяженностью 2,5 км не имеет аналогов в мире. Линия свяжет подстанции Московского и Фрунзенского районов — подстанции «Центральная» и «РП-9»м — в районе Лиговского проспекта.
Стоимость проекта оценивается в 3,5 млрд рублей — вместе с разработкой пилотной линии ВТСП и испытаниями.
На территории подстанции ПС 330 кВ «Центральная» и 110 кВ «РП-9» строятся здания преобразовательных устройств. Линия прокладывается открытым способом в подземной траншее, что позволит оставить на открытой площадке и в отдельном строении лишь фрагменты системы охлаждения. Больше половины кабеля уже проложено, в первом квартале 2023 прокладка завершится. Как сообщили в МЭС Северо-Запада, новый энергомост позволит обеспечить резервное электроснабжение двух крупнейших районов Петербурга — Фрунзенского и Московского, что гарантирует бесперебойную подачу электроэнергии потребителям. Кабельная линия обеспечит высокий уровень надежности электроснабжения города, в том числе Центрального и Адмиралтейского районов с населением более 360 тыс. человек.
Работа без потерь
Хотя современные ЛЭП теряют всего 2—3% энергии при передаче, разработки НТЦ «Россети» сводят этот показатель почти к нулю, решив на свой лад проблему сопротивления.
Как ранее поясняли в НТЦ «Россети», особенность линии — сердцевина из сверхпроводника, сопротивление которого исчезает при охлаждении ниже 77 К. За счет этого энергопотери при транспортировке почти равны нулю.
А для охлаждения создана двухконтурная система криогенного обеспечения протяженностью 5 км. Аналогичных систем охлаждения в мире нет. Внутри находится кабель из висмута и серебра, который будет иметь двухконтурное криогенное охлаждение. Именно наличие этого кабеля позволит не только снижать потери энергии, но и экономить место под строительство вспомогательных объектов.
«Важно отметить, что проект реализуется в условиях плотной городской и исторической застройки, а новая технология предоставляет уникальную возможность, не нарушая ландшафта, передавать большую мощность без потерь», — подчеркивают в МЭС Северо-Запада.
По информации компании, новая технология потребует от обслуживающего персонала новых знаний, компетенций и навыков. Для сопровождения работы высокотемпературной сверхпроводящей кабельной линии персонал подстанции 330 кВ «Центральная» филиала ПАО «Россети» — МЭС Северо-Запада — пройдет соответствующее обучение и повышение квалификации.
В перспективе — вся страна
Когда ЛЭП будет запущена, власти рассмотрят возможность экстраполировать уникальную технологию на другие регионы, поскольку появится возможность создавать линии высокотемпературной сверхпроводимости для передачи до 200–300 МВт, занимая территорию в разы меньше, чем ЛЭП аналогичной мощности.
«Высокотемпературная сверхпроводимость — флагманская технология с огромными перспективами в электроэнергетике. Она обеспечивает передачу большой мощности при полном отсутствии потерь и позволяет в условиях плотной городской застройки сократить площадь отчуждаемой территории, необходимой для прокладки электрических сетей и строительства компактных и высокоэффективных центров питания. В настоящее время рассматриваются возможности масштабирования проекта. Кроме того, прорабатываются решения с применением ВТСП для вывода мощности с крупных объектов генерации», — пояснили в МЭС Северо-Запада.
