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.
Использование георешеток при строительстве, реконструкции и ремонте дорог оказалось под вопросом после того, как весной отменили ряд необходимых нормативных документов, а новые — не утвердили. Эксперты опасаются, что это обстоятельство станет существенным основанием для Главгосэкспертизы, которая перестанет выдавать положительное заключение проектам, предполагающим использование геосинтетики.
Доказанная эффективность
Дорожники усиливают конструктивные элементы автомобильных дорог пространственными геосотами, применяют геосетки и плоские георешетки для армирования асфальтобетонных слоев усовершенствованных видов покрытий при капитальном ремонте и ремонте автомобильных дорог, используют полимерные материалы для усиления слоев дорожной одежды уже в течение десяти лет. По данным Росавтодора, применение геосинтетики позволяет существенно увеличить срок службы дорожных конструкций. В частности, при правильном использовании предотвращается просадка насыпи, перемешивание слоев дорожной одежды, образование колеи и трещин, а сроки эксплуатации дорожного покрытия увеличиваются в 1,5 раза. Именно по этой причине геосинтетику сегодня широко используют для армирования, разделения, фильтрации, дренирования, борьбы с эрозией, гидроизоляции, теплоизоляции и защиты при строительстве таких знаковых и стратегически важных объектов, как трасса М-12 Москва — Казань.
Эффект от использования георешеток подтверждают и эксперты господрядчиков. Андрей Козлов, начальник НТО «Автодор-Инжиниринг», подчеркивает, что польза от применения георешеток для армирования нижних слоев основания дорожной одежды доказана и исследована: «Материал не позволяет кратно повысить общий модуль упругости дорожной конструкции, но обеспечивает повышение транспортно-эксплуатационных показателей и позволяет повысить такой важный параметр, как однородность распределения общего модуля упругости, что положительным образом влияет на минимизацию развития дефектов».
Аналитики отмечают, что все это вместе с масштабными планами по строительству и реконструкции дорог в рамках национальных проектов будет способствовать росту рынка в России. По мнению Анны Валуевой, генерального директора компании «СмартКонсалт», к 2026 году объем потребления георешеток в стране должен вырасти до 88 млн кв. м. Эта цифра уже скорректирована с учетом уточненных планов по возведению объектов. Однако участники рынка геосинтетики опасаются, что данные перспективы может нарушить образовавшийся пробел в базе нормативной документации.
Отмененные ОДМ
До весны этого года авторы проектов строительства и реконструкции дорог закладывали геосинтетику на основании отраслевых дорожных методических документов (ОДМ). Но в начале мая 2022 года сразу целый ряд таких документов утратил силу вместе с важными для отрасли рекомендациями об использовании геосинтетических материалов в дорожном строительстве. В соответствующем приказе Росавтодора указано, что это сделано в целях обеспечения единства, соблюдения и выполнения требований технического регламента Таможенного союза «Безопасность автомобильных дорог» (ТР ТС 014/2011), а также обеспечения единой научно-технической политики в сфере дорожного хозяйства. Участники рынка ждали, что отмененные документы заменят новые, но этого пока не произошло.
«Мы все знаем, что в мае были отменены десятки ОДМ, в том числе существенные для производителей о применимости тех или иных геосинтетических материалов в дорожном строительстве. Проблема заключается в том, что с нового года Главгосэкспертиза, скорее всего, перестанет пропускать проекты, в которые были заложены геосинтетические материалы, потому что выпавшие ОДМ не были ничем заменены», — говорит Сергей Минин, специалист отдела аналитического контроля «Миакома».
Документы были отменены приказом Росавтодора, однако ведомство пока не объявляло конкурс для определения разработчика новых рекомендаций. По мнению Евгении Подъяпольской, ведущего специалиста РОСДОРНИИ, во избежание негативных последствий есть смысл ввести переходный период до момента утверждения новых нормативных актов. Вот только пока остается открытым вопрос о том, кто будет инициировать написание таких документов. Производители геосинтетических материалов готовы объединиться и заказать его разработку, чтобы впоследствии представить на рассмотрение Росавтодору готовый акт, который впоследствии может стать утвержденным ГОСТом.
«По поводу произошедшего разрыва — конечно, нужно сначала продлевать действие и вводить переходный период до момента выпуска новых ГОСТов. Если будет вариант разработки, то мы с удовольствием возьмемся за эту работу, — говорит Евгения Подъяпольская, ведущий специалист РОСДОРНИИ, добавляя, что нормативная база в отношении использования геосинтетических материалов несовершенна и в любом случае требует доработки, ведь в ней нет единства номенклатурных наименований изделий, а новые материалы не представлены вовсе, кроме того, необходимо ввести требования к однородности свойств геосинтетических материалов. — Если есть возможность разработать новый качественный документ, который будет закрывать все образовавшиеся "дыры", то это будет хорошо. Но, естественно, это не делается за один-два месяца. Потребуется от полутора до двух лет».
Ускоренный вариант создания документа предложила Оксана Рычкова, доцент и завкафедрой СибАДИ: «Самым оперативным и правильным решением в нашей ситуации станет разработка СТО конкретной организацией или объединенной Ассоциацией производителей геосинтетики. И это позволит максимально быстро включиться в получение нормативного документа, с которым смогут работать проектировщики и строители».
Сами производители геосинтетики сейчас собирают предложения от коллег о вариантах решения вопроса. «Я думаю, что в итоге мы должны прийти к разработке дорожной карты по разработке ПНСТ вместо отмененных ОДМ», — говорит Роман Денисов, коммерческий директор «Технопласт».
Анна Кузнецова, ведущий инженер компании «Тенсар Инновэйтив Солюшнз», дополнила версию, выдвинув предложение переработать предыдущий ОДМ и выпустить его в статусе ГОСТ Р с учетом накопленного опыта применения и привязкой к новому ПНСТ (541 и 542) для возможности проектирования геосинтетических материалов в слоях основания дорожной одежды из несвязных материалов, а сам ПНСТ к моменту его актуализации в 2024 году пересмотреть на предмет используемой методики с учетом полученного опыта использования. Все собранные предложения производители направят в профильные ведомства в качестве единой позиции отрасли в части решения данного вопроса.
В Новосибирске завершается первый этап масштабной реконструкции аэропорта Толмачево. К работе привлечены знаковые силы: концепцию нового терминала разработал главный архитектор Москвы Сергей Кузнецов, сам проект выполняли специалисты бюро SPEECH во главе с Сергеем Чобаном, за цифровую модель отвечал «Спектрум», а строительные работы готовятся сдать турецкий подрядчик «Ант Япы» и «Новосибирскавтодор».
Реконструкцию задумали пару лет назад в рамках государственной программы Российской Федерации «Развитие транспортной системы» и Комплексного плана модернизации и расширения магистральной инфраструктуры на период до 2024 года. Новосибирский объект стал первым в череде больших строек. За три этапа работ предполагается превратить Толмачево в большой логистический хаб, что имеет огромное значение сейчас — при переориентации грузо- и пассажиропотока с запада на восток.
«Аэропорт и на сегодняшний момент является хабом, — говорит генеральный директор Толмачево Евгений Янкилевич. — Если говорить простым языком, хаб — это узловой аэропорт, который авиакомпании используют как пункт пересадки пассажиров, тем самым создавая обширную маршрутную сеть. В силу географического расположения Новосибирск является центром пересечения транспортных потоков, что дает большие перспективы для развития аэропорта Толмачево как крупнейшего хаба за Уралом. Уже сейчас существуют постоянные потоки пассажиров из восточной части страны на запад, а также по многим региональным направлениям. Особо хотелось бы отметить наличие трансферных маршрутов между Средней Азией и российскими городами. Большую роль в этом играет и наличие базовой авиакомпании S7 Airlines в аэропорту Толмачево, совместно с которой ведется постоянная работа по расширению маршрутной сети».
Новый терминал
Отдельного внимания заслуживает новый терминал. Он больше, чем два предыдущих, расположенных по соседству. Концепцию разработал главный архитектор Москвы Сергей Кузнецов. Под его руководством Сергей Чобан и Игорь Членов из бюро SPEECH создали решения для фасадов. Сдача в эксплуатацию намечена на декабрь 2022 года, так что масштаб можно оценить уже сейчас.
Со стороны взлетно-посадочного поля встречает трехэтажный объем с выдвинутой и выделенной по высоте центральной частью главного входного вестибюля. Фасады представляют собой единую непрерывную стеклянную «ленту» длиной более 300 метров. Центральная высокая часть выделена козырьком значительного вылета и имеет три главных портала входных групп. «Основная идея фасадного решения — это максимальное взаимопроникновение интерьера в экстерьер, поддержанное и в темное время суток за счет отсутствия внешней подсветки, что позволяет полностью просматривать внутреннее освещенное пространство. Установленные светильники на ребрах декоративных колонн усиливают эффект прозрачности», — рассказывают авторы проекта.
Доминантой многосветного пространства зала прилета/вылета стали четыре декоративные 30-метровые колонны из алюминия, состоящие из ребер и, как подчеркивает Сергей Кузнецов, элегантно расширяющиеся ближе к кровле и формирующие вместе с ней прозрачные атриумы. В верхней части ребра образуют структурную капитель, напоминающую собой подобие турбин. «Их внешний облик кому-то напомнит турбины самолета, а кому-то фантастические деревья, — говорит главный архитектор Москвы и автор архитектурной концепции. — В школьном возрасте я два с половиной года прожил с родителями в Йемене. Удивительные деревья на острове Сокотра неожиданно проявили себя в акцентных колоннах аэропорта Толмачево в Новосибирске».
Само здание имеет высоту 32,2 м и общую площадь 56 тыс. кв. м, а с помощью крытой галереи терминал соединен с блоком существующего здания аэровокзала. Сверху здание акцентировано 11-метровыми консольными козырьками, выполненными из нержавеющей стали и покрытые специальным матирующим лаком. Привлекает внимание и витражное остекление в формате джамбо — это крупные блоки размером 6 на 3 м, которые имеют улучшенные оптические характеристики, высокую прочность и обеспечивают хорошую теплоизоляцию объекта. «Такой масштабный холл будет полностью комфортен для эксплуатации. Мы используем энергоэффективное остекление, вентиляцию с рециркуляцией и рекуперацией, современные системы автоматизации и диспетчеризации. Все стекло, применяемое в проекте, проходит обязательный комплекс испытаний в том числе по искусственному старению, это связано с уровнем ответственности сооружения», — отмечает директор по проектированию сектора «Аэропорты» ГК «Спектрум» Александр Волков.
На данный момент практически завершены работы по отделке всех зон нового терминала, устройству кровли, светопрозрачных фасадных конструкций, для запуска терминала вновь построен комплекс инфраструктуры энергетики. Смонтированы в проектное положение лифты и эскалаторы, а сейчас ведется монтаж инженерно-технического оборудования и проводятся пусконаладочные работы. Завершен комплекс работ по коренной модернизации привокзальной площади и критической инженерной инфраструктуры. В частности, на площади свыше 2,5 га появились дополнительные парковочные площадки, оборудованные всеми необходимыми инженерными системами для комфортной эксплуатации, возведена сеть пешеходных зон, площадей и тротуаров, мест отдыха пассажиров. Параллельно с этим специалисты «Новосибирскавтодора» выполняют реконструкцию существующей взлетно-посадочной полосы, в частности, возводят соединительные рулежные дорожки и перрон с дополнительными 20 местами стоянок воздушных судов. По завершении аэропорт сможет принимать до 25 самолето-вылетов в час, что в четыре раза выше текущей пропускной способности.
Выход из зоны турбулентности
Подрядчики и руководство аэропорта не скрывают, что санкции внесли свои коррективы в ход реализации задуманных планов. «Проектными решениями изначально были предусмотрены европейские производители основного оборудования, — рассказывает Евгений Якирович. — В связи с санкциями провели частичную переориентацию на отечественных производителей и азиатский рынок. Также увеличились сроки поставки оборудования. Но на сроки завершения строительства санкции практически не повлияли, так как большую часть основного оборудования успели закупить заранее».
Например, изначально при реконструкции существующей взлетно-посадочной полосы планировалось установить метеорологическое оборудование финской компании VAISALA. Однако из-за санкций оно оказалось недоступным. Похожая ситуация сложилась и в отношении светосигнальной техники иностранного производства. Последнюю в рамках программы импортозамещения заменят образцы отечественной фирмы АО «ГОКБ «Прожектор». «В настоящий момент перепроектируется светосигнальное оборудование с импортного на отечественное. Также потребуется внесение изменений в проектной документации в части средств наземного технического обслуживания воздушных судов», — поясняет начальник аэродромной службы Дмитрий Бочкарев, указывая, что решением этих вопросов занимается заказчик в лице ФКУ «Ространсмодернизация».
Остановка не предусмотрена
Сразу после завершения первого этапа реконструкции начнется следующая стадия — с возведением новой взлетно-посадочной полосы. Как пояснил Дмитрий Бочкарев, соответствующую необходимость обозначили специалисты Аналитического центра при Правительстве Российской Федерации с учетом результатов ранжирования, после чего работы включили в Комплексный план модернизации и расширения магистральной инфраструктуры с 2025 года, а Федеральное агентство воздушного транспорта утвердило задание на проектирование. Сам проект в ближайшее время авторы направят на экспертизу. «Предпосылкой для строительства новой полосы является износ аэродромных покрытий существующей взлетно-посадочной полосы с искусственным покрытием, примыкающих к ней рулежных дорожек, их недостаточная несущая способность, а также ограничение в рулении воздушного судна из-за отсутствия магистральной рулежной дорожки и рулежной дорожки скоростного схода», — подчеркивает начальник аэродромной службы.
По завершении реконструкции Толмачево превратится в самый большой транспортный узел Российской Федерации за Уралом площадью свыше 100 тысяч кв. м.
