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.
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.
