Роботизированная техника идет на стройку
Отечественная инженерная школа представила первый опытный отряд роботизированной дорожно-строительной техники на выставке «Дорога 2025». К серийному запуску готовы асфальтоукладчик и катки для укладки асфальта высокого уровня автоматизации. Следующий на очереди — грунтовый каток.
Фактически год потребовался проектной команде для создания роботизированной спецтехники на отечественных технологиях — ровно столько времени прошло с момента получения задания до презентации работы опытных образцов. Благодаря совместным усилиям специалистов Росавтодора, профильных ведомств, отраслевых ассоциаций, научного сообщества и производителей техники общественности представили высокоавтоматизированный асфальтоукладчик и катки с автоматизированными системами управления.
На уличной экспозиции перед МВЦ «МинводыЭКСПО», где в этом году проходила XII Международная специализированная выставка «Дорога 2025», сначала робот-асфальтоукладчик «Десна 2100» распределил асфальтобетонную смесь по участку протяженностью 60 метров, затем высокоавтоматизированный каток «Раскат» провел предварительное вибрационное уплотнение. После этого перед зрителями предстал второй каток весом 11 тонн, который также в автоматизированном режиме завершил процесс укладки верхнего слоя. Работу машин между собой синхронизировал комплекс «Прометей», а точность их перемещения на полигоне обеспечивала система «Филин».
«Дорожная отрасль — локомотив не только перемен в стране, но и в экономике. Одним из таких факторов является повышение производительности труда и автоматизация процессов. Впечатляющая демонстрация укладки верхних слоев асфальта с помощью беспилотной отечественной техники, а также технологии удаленного управления дорожной техникой при укладке нижнего слоя дорожного полотна наглядно доказывает, что это отличные помощники отрасли. Спасибо специалистам за разработку технологий, а участникам — за то, что нашли время приехать сюда, пообщаться и обменяться опытом», — заявил заместитель председателя правительства России Марат Хуснуллин.
Новая техника может выполнять задачи практически непрерывно, в том числе ночью. Благодаря «Прометею» оператор имеет возможность управлять катком дистанционно или запрограммировать его для автономной работы. За счет высокой точности позиционирования системы «Филин» дорожные работы выполняются с минимальными отклонениями, что обеспечивает высокое качество дорожного покрытия и снижает затраты.
Под чутким руководством специалистов ФАУ «РОСДОРНИИ» технику оснастили комплексом специализированного оборудования: датчиками и детекторами для контроля температуры смеси в бункере, отечественным датчиком для мониторинга равномерности распределения смеси в шнеке, системой автоматического нивелирования для точного позиционирования по опорной плоскости, системой сбора телеметрии и прочим устройствами.
Программным обеспечением, гарантирующим автономность движения и точность позиционирования техники до 2 см, занимался ВНИИ «Сигнал». В его основе заложена математика, обеспечивающая движение по заданной траектории в соответствии с технологической картой. В программной части реализованы сценарии укладки с конкретными параметрами: захваткой, перемещением и геометрией, которые должны соблюдаться по технологии. Подготовительный этап работ также включал в себя создание цифровой модели участка.
Возможности дистанционной укладки
Во второй части мероприятия разработчики продемонстрировали дистанционную укладку нижнего слоя дорожного полотна также с помощью технических средств исключительно российского производства. В режиме удаленного управления был использован бульдозер производства «ДСТ-УРАЛ». Оператор, сидя в кресле на динамической платформе, с легкостью управлял техникой, находящейся за несколько тысяч километров, — на специализированном полигоне в Челябинской области. Видео с камер передавалось в очки виртуальной реальности. Также оператор видел приборную панель, цифровую модель местности с моделью управляемой машины для лучшего ориентирования на рабочей площадке.
Оператором выступил Юрий Осолодков — кавалер ордена Мужества, ветеран СВО, получивший в боях тяжелое ранение в ногу, восстановившийся и вернувшийся к работе. Полученные им травмы обычно несовместимы с профессией бульдозериста в привычном виде, однако технологии удаленного и роботизированного управления спецтехникой позволяют маломобильным людям вернуться в профессию.
Отметим, что удаленное роботизированное управление спецтехникой — та технология, которая позволит оператору контролировать работу машин на расстоянии с использованием беспроводных каналов связи. Это может быть как локальная сеть предприятия или конкретной площадки, так и глобальная, когда расстояния между оператором и местом проведения работ достаточно существенны. Естественно, при обеспечении безопасности соединения.
Навигация высокой точности
Важным моментом стало то, что демонстрация отечественной беспилотной техники прошла в условиях фактического отсутствия мобильной связи. Как пояснил генеральный директор ГК «Роскосмос» Дмитрий Баканов, беспилотной дорожно-строительной технике помогают работать, в том числе, сервисы, позволяющие определять местоположение: «Перспективным направлением являются полностью беспилотные комплексы, способные работать без участия человека, на отдельных территориях, где отсутствует покрытие сотовой связью. Что сегодня нам очень эффективно было продемонстрировано».
Для двусторонней связи используются терминалы массой порядка 2,5 кг (скорость на приме — 80 Мбит/сек, на передачу — 5 Мбит/сек). Технология уже успешно прошла испытания в МЧС и РЖД.
Ожидается, что расширить географию связи поможет серийный запуск российских низкоорбитальных космических аппаратов одной из частных отечественных компаний. Развертывание такой группировки начнется в декабре 2025-го — январе 2026 года, а сейчас на орбите уже находятся первые шесть тестовых аппаратов.
Автоматизация грунтового катка
Параллельно над созданием отечественной роботизированной техники работает еще одна проектная команда, в состав которой входят специалисты АО «ГЛОНАСС» и подрядной компании «Нацпроектстрой». На данный момент эксперты завершили тестирование технологии полуавтономного грунтового катка (так называемое автовождение или траекторное управление), а до конца года намерены создать полностью автономную машину, которая сможет функционировать без участия человека. Отметим, что именно грунтовые катки сегодня выполняют примерно 85% строительных задач, тогда как на асфальтный приходятся остальные 15%.
«Мы сделали только первый этап — это полуавтономная работа. Но уже сейчас мы видим экономику, и буквально на днях состоится подписание с “Нацпроектстроем” первого коммерческого контракта, — говорит генеральный директор АО «ГЛОНАСС» Алексей Райкевич. — Мы “добежали” до него всего за полгода, потому что наработки, которые имеются в сельхозтехнике, полностью применимы. И оказалось, что задачи даже проще, потому что в дорожном строительстве техника двигается медленнее».
Отметим, что в сферу сельского хозяйства роботизация пришла около десяти лет назад, из которых последние семь в работе участвуют специалисты «ГЛОНАСС». По мнению Алексея Райкевича, в сегмент строительства технологии не могли прийти раньше из-за высокой стоимости.
Также над созданием роботизированной дорожно-строительной техники работают специалисты компании «Газпромнефть — Битумные материалы». А компания «Мостовик» в течение года планирует внедрить машины без водителей на одном из карьеров Донецкой Народной Республики для проведения работ по переработке щебня. «Ждем доклад на следующей выставке с оптимизацией стоимости куба щебня», — дал указание разработчикам руководитель Федерального дорожного агентства Роман Новиков.
С защитой от угона
Появление большого количества роботов требует защиты от перехвата управления. Для этого по поручению Президента России Владимира Путина совместно с федеральным Минтрансом компания «ГЛОНАСС» реализует проект по созданию единой системы идентификации всех роботов.
«Мы не только обеспечим прозрачность функционирования техники, но и впервые в стране начнем централизовано обеспечивать кибербезопасность, — рассказывает Алексей Райкевич. — Представьте себе, что будет, если управление такой тяжелой техникой будет перехвачено злоумышленником, или в результате неполадки будет утерян контроль за ней?» Для решения этого вопроса будет создана система, которая, принимая телеметрию с роботизированной техники, сможет увидеть любые аномалии: по вмешательству в управление, «перепрошивке» или потере контроля. Также появится функция принудительной остановки, если техника окажется под управлением злоумышленников с преступными целями.
Помимо этого, научное сообщество России сейчас работает над импортозамещением и обеспечением технологического суверенитета в области спутниковой связи в движении. Для обеспечения высокоточной навигации через космические спутники необходимо научиться доставлять корректирующую поправку в роботов. Отметим, что на данный момент структуры «Роскосмоса» создали российское решение по полноценной спутниковой связи, которая работает через российские геостационарные спутники, а одно из предприятий компании разработало математический аппарат для расчета корректирующей поправки высокоточной навигации.
Технологии для человека
По мнению председателя правления ГК «Автодор» Вячеслава Петушенко, применение результатов космической деятельности может открыть практически безграничные возможности для дорожной отрасли на любой стадии жизненного цикла: от технико-экономического обоснования, когда нужно выбрать вариант прохождения трассы и учесть геологические и климатические изменения, до приемки работ. Впрочем, для последнего нужна исключительная точность.
«Было бы ошибкой считать, что искусственный интеллект и нейросеть заменят человека полностью в его деятельности, отберут работу у людей, как говорили про беспилотный транспорт. Конечно же, нет! Технологии должны стать нашим основным помощником. Кроме того, мы получаем новые возможности трудоустроить тех людей, которые по какому-то признаку потеряли полную трудовую способность, а запрос у них на дорожную деятельность, машин и механизмов имеется», — подчеркнул Роман Новиков.
Проектирование первого этапа строительства кольцевой надземной линии метрополитена в столице Узбекистана городе Ташкенте выполнили с помощью инструментов программного комплекса Model Studio CS, разработчиком которого является московское АО «СиСофт Девелопмент».
Приняв участие в проекте строительства, компания «СиСофт Девелопмент» успешно выполнила свою часть проекта, включающую обучение специалистов, поставку программного обеспечения, интеграцию ПО в рабочий процесс, автоматизацию бизнес-процессов.
Продукты Model Studio CS, которые использовались в реализации проекта:
- Model Studio CS Строительные решения.
- CADLib Модель и Архив.
Заказчик, рассмотрев ряд программных комплексов разных разработчиков, выбрал Model Studio CS, по достоинству оценив преимущества линейки продуктов этой российской комплексной системы по сравнению с конкурирующими решениями.
Для сравнения
1. Model Studio CS Строительные решения
Конкурирующие продукты на рынке: Autodesk Advance Steel, Tekla, Bentley Prosteel, Prostructures, Proconcrete, Bentley AECOsim, AVEVA, Bocad, Allplan, ArchiCAD.
Базовые преимущества Model Studio CS Строительные решения:
- настроенные профили генерации чертежей и спецификаций, ведомостей работ для разработки разделов проекта АР, АС, КМ, КЖ;
- обширные библиотеки по разделам проектов АР, АС, КМ, КЖ;
- реализация импортозамещения (актуально в сравнении с иностранными продуктами);
- компонент системы Model Studio CS Строительные решения для разработки комплексной информационной модели.
2. CADLib Модель и Архив
Конкурирующие продукты на рынке: Autodesk Navisworks, Intergraph Smart Review, Intergraph SmartPlant Foundation, AVEVA E3D, Bentley Navigator, Bentley Synchro 4D, Solibri.
Базовые преимущества Model Studio CS:
- мощный функционал для визуализации, создания электронного архива, работы с календарными планами. Возможность адаптации и доработки продукта под корпоративные стандарты заказчиков;
- компонент системы Model Studio CS для разработки комплексной информационной модели;
- интероперабельность и интеграция с наиболее популярными BIM-платформами;
- возможность построения системы управления инженерными данными (СУИД).
Отметим, что создание кольцевой надземной линии метрополитена в Ташкенте предусматривает прокладку 54,8 км путей, строительство 35 станций, двух электродепо для сервисного обслуживания электропоездов и одного пункта техосмотра. Кольцевая ветка метро будет строиться в пять этапов. На последнем этапе строительства линия замкнется на станции «Дустлик» и образует кольцо.
В рамках завершенного первого этапа, при проектировании которого применялись решения Model Studio CS, была проложена 11-километровая линия с семью станциями. Также с помощью Model Studio CS и CADLib была запроектирована станция № 6 кольцевого метро.
Особенностью данного проекта было то, что линия проходит по жилым массивам города и расположена в девятибалльной сейсмической зоне. Применение программных продуктов Model Studio CS и CADLib доказало эффективность их использования и удобство наглядной презентации заказчику будущего объекта.
Как осуществлялась реализация проекта?
Комплексным проектированием строительства надземного метро в Ташкенте с помощью ПО Model Studio CS занимается АО BOSHTRANSLOYIHA — узбекский головной проектно-изыскательский институт по транспорту. Также в реализации данного проекта принимает участие авторизованный партнер АО «СиСофт Девелопмент» — компания SOFTICA, являющаяся одним из ведущих поставщиков программного обеспечения в сфере САПР в Узбекистане (www.softica.uz).
В начале 2020 года десять сотрудников института прошли обучение программе Model Studio CS Строительные решения. Из-за внезапно случившейся пандемии COVID-19 и резкого снижения заказов со стороны основного заказчика провести пилотный проект, как было запланировано, не удалось. Однако благодаря видеоматериалам, размещенным в Интернете, проектировщики смогли применить полученные знания в 2021 году при окончании строительства первого этапа кольцевого метро в Ташкенте.
Стоит добавить, что благодаря практически мгновенной обратной связи Москвы со службой техподдержки и сопровождения в Ташкенте на все возникавшие вопросы были получены подробные и квалифицированные разъяснения и ответы, что помогло не останавливать проектирование на длительный срок. В результате реализации проекта получилась 3D-модель, построенная в программе Model Studio CS Строительные решения и соединенная в единое целое в программе CADLib Модель и Архив.
В дальнейшем планируется провести пилотный проект с охватом смежных специальностей для соединения сетей ЭО, ВК, ОВ в общую модель с архитектурными и конструкторскими решениями.
Стоит добавить, что в настоящее время началось строительство второго этапа кольцевой линии Ташкентского метрополитена, где генеральным проектировщиком вновь является АО BOSHTRANSLOYIHA. При проектировании новых станций на втором этапе строительства также активно используются программы Model Studio CS и CADLib. Благодаря уже готовым разработкам, полученным при проектировании первого этапа, 3D-модели станций формируются значительно быстрее.
Генеральный директор АО BOSHTRANSLOYIHA Рустам Рузиев: «Миссией АО BOSHTRANSLOYIHA является оказание высококвалифицированных услуг по обеспечению заказчиков качественной проектной, сметной, исполнительской, топографической и другой документацией с использованием самых передовых технологий».
Генеральный директор ООО SOFTICA Азиз Норхужаев: «Участие в данном проекте для нашей компании — это признак доверия и лояльности АО BOSHTRANSLOYIHA к нашей экспертизе. Мы прошли непростой путь вместе с сотрудниками ПИИ — от предпроектного анализа и выбора, отвечающего всем требованиям программного обеспечения, коим стала система Model Studio CS, до обучающих тренингов специалистов соответствующих подразделений. Результат нашего трехстороннего сотрудничества — модель кольцевой надземной линии метрополитена в Ташкенте, часть станций которой уже построена и эксплуатируется жителями столицы».
В Санкт-Петербурге планируется построить 89 объектов метро, в том числе 57 новых станций. Три из них — «Горный институт», «Путиловская» и «Юго-Западная» — начнут принимать пассажиров в 2024 году.
От Пулково до Парголово
В начале года Комитет по развитию транспортной инфраструктуры Санкт-Петербурга конкретизировал планы строительства метрополитена до 2050 года. В ближайшие десятилетия в городе появятся 89 объектов метро, включая 57 новых станций, в том числе пересадочные, а также 29 новых и реконструированных вестибюлей.
В перспективе метро протянется от аэропорта Пулково на юге до Парголово и Осиновой Рощи на севере города. Добраться по «подземке» можно будет до Стрельны и Юнтолово. Долгожданный доступ к метро получат жители кварталов Юго-Запада, Пискаревки, намывных территорий Васильевского острова, Ржевки, Приморского района. Линии метрополитена впервые пересекут границы Всеволожского района Ленобласти — новые станции намечены в Кудрово, Янино и Буграх. До 2040 года планируется построить кольцевую линию, на которой намечено строительство более 20 новых и пересадочных станций. В Петербурге появится новая линия: Красносельско-Калининская (коричневая), которая соединит юго-западные и северо-восточные районы через центр города.
По данным КРТИ, 31 объект метрополитена запустят уже к 2030 году. Большинство новых объектов будет построено на Красносельско-Калининской ветке: «Путиловская», «Юго-Западная», «Каретная», «Броневая», «Заставская», «Боровая», «Лиговский проспект-2», «Знаменская», «Суворовская-1», «Брестская», «Улица Доблести», «Петергофское шоссе», «Сосновая Поляна». На Лахтинско-Правобережной линии откроются «Горный институт», «Театральная», «Кудрово», «Гавань», «Морской Фасад». На Невско-Василеостровской — «Богатырская», «Каменка», на Фрунзенско-Приморской — «Шуваловский проспект».
Сейчас в городе действуют пять линий метро протяженностью 124,8 км, на которых расположены 72 станции. Последний раз Петербург отмечал ввод новых станций в 2018–2019 гг., когда начиналась эксплуатация «Зенита», «Беговой», «Проспекта Славы», «Дунайской» и «Шушар». Строящиеся сейчас «Путиловская», «Юго-Западная» и «Горный институт» откроются не раньше 2024 года.
А что же намечено на 2023 год?
Как сообщили в АО «Метрострой Северной столицы (МСС)», идет подготовка к монтажу проходческого комплекса «Надежда» в стартовом котловане на Туристской улице. С его помощью в этом году планируется начать проходку перегонных тоннелей Невско-Василеостровской линии от станции «Беговая» до станции «Зоопарк» («Каменка»).
В начале января вице-губернатор Николай Линченко вместе с гендиректором АО «Метрострой Северной Столицы» Кириллом Петровым провели объезд строящихся станций метрополитена. На станции «Горный институт» в 2022 году было начато обустройство станционного комплекса, сейчас идет подготовка к монтажу эскалаторов и строительству вестибюля станции «Большой проспект». В 2023 году на станции будут проведены архитектурно-отделочные работы, монтаж инженерных сетей и проходка прикамерков, начнется строительство вестибюля станции «Горный институт». Об этом вице-губернатор сообщил в своем телеграм-канале.
Николай Линченко отметил также, что продолжается активное строительство двух станций новой линии: на «Юго-Западной» все готово к монтажу внутренних конструкций и началу отделочных работ, в этом году строители приступят к сооружению вестибюля и шестиэтажного наземного инженерного корпуса. В 2022 году метростроители уже завершили механизированную проходку далее «Юго-Западной» для развития линии в сторону будущей станции «Брестская». На станции «Путиловская» в 2023 году также начнется строительство наземного вестибюля, а пока метростроители завершают проходку наклонного хода и монтаж основных внутренних конструкций станционного комплекса.
В январе стало известно, что Смольный утвердил местоположение вестибюля станции «Театральная», которая свяжет «Горный институт» и «Спасскую». Новая станция будет построена вместо Дома быта на углу Лермонтовского проспекта и улицы Декабристов (Лермонтовский пр, д. 1/44). Основные горнопроходческие работы на станции метро «Театральная» завершены.
В «Метрострое Северной столицы» готовят проектно-сметную документацию на строительство участков Красносельско-Калининской ветки в сторону Обводного канала и Сосновой Поляны. С учетом выхода метро за границы Петербурга идет формирование рабочей документации для будущей станции «Кудрово» и электродепо «Правобережная».
Бюджетом Санкт-Петербурга на 2023 год предусмотрено финансирование строительства метро в размере 30 млрд рублей, сообщили также в МССС.
Проходку новых тоннелей обеспечит Обуховский завод
Планы по активному развитию метро потребуют обновления горнопроходческой техники. Для прокладки первых двухпутных тоннелей при строительстве станций «Зенит», «Беговая», «Проспект Славы», «Дунайская» и «Шушары» использовалось оборудование Herrenknecht, приобретенное в 2012 году, в том числе щит «Надежда». Щит, прошедший ремонт, будет задействован на строительстве продолжения зеленой ветки до пересадочной станции «Планерная» (срок ввода — до 2028 года), поскольку на этом участке проектом предусмотрено строительство двухпутного тоннеля.
Дополнительное оборудование необходимо для проходческих работ при строительстве Красносельско-Калининской линии на участках от «Казаковской» до «Обводного канала-2» и от «Казаковской» до «Сосновой Поляны», а также для работ на продолжении Фрунзенско-Приморской линии от «Комендантского проспекта» до «Шуваловского проспекта». По результатам объявленных МССС торгов со стартовой ценой 2,372 млрд рублей производством необходимой метростроевцам техники будет заниматься Обуховский завод. Он изготовит два проходческих щита диаметром 5,63 метра, два укладчика для наклонного хода и 19 укладчиков тюбингов различных диаметров. Оборудование будет поступать заказчику партиями по мере готовности до 31 мая 2025 года.
Предприятие обязуется выполнить работы по договору в рамках программы по увеличению доли гражданской продукции к 2025 году до 30% и достичь максимального использования материалов и комплектующих российского производства.
«Метрострой Северной столицы» действительно расширяет парк собственной техники, делая упор на достижение технологической независимости предприятия от иностранных комплектующих, материалов и поставщиков с сохранением высокого качества и надежности закупаемого оборудования, прокомментировали в МССС контракт с оборонным заводом.
«Мы проводим открытые конкурсные процедуры на поставку всех видов продукции и предоставление услуг, — отметили в пресс-службе МССС. — Договор заключается с поставщиком, предложившим лучшие условия, соответствующие техническим заданиям и другим условиям МССС. В случае с закупкой горнопроходческой техники и тюбингоукладчиков Обуховский завод дал свое предложение в рамках установленных процедур, и оно полностью соответствовало предъявленным требованиям».