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.
Строительство, реконструкция и эксплуатация объектов дорожно-транспортной инфраструктуры Северной столицы выходит на качественно новый уровень. Рассказываем о планах на 2025 год по развитию улично-дорожной сети (УДС) и других объектов транспортного строительства в контексте географии города.
— Сегодня во главу угла ставим развитие транспортного каркаса: улучшение состояния имеющейся улично-дорожной сети и строительство важных реперных объектов. На 2025 год запланировано привести в нормативное состояние почти 100 км дорог, это 68 адресов, — заявил вице-губернатор Санкт-Петербурга Николай Линченко.
На нынешний год намечен большой объем работ во всех частях города: на севере, юге, западе, востоке, в центре.
Север: новые магистрали
В Приморском районе продолжают строить магистраль М-32 общей протяженностью 7,73 км, которая существенно увеличит транспортную доступность «Лахта Центра», а также свяжет Ольгино и Юнтолово с другими частями города. Сейчас возводится важная составляющая трассы — путепроводная часть транспортной развязки длиной чуть менее одного километра через ж/д пути Сестрорецкого направления и улицу Южную (которая также строится) с подключением к Приморскому шоссе.
Николай Линченко отметил, что в нынешнем году начнется разработка градостроительной документации по магистрали М-7, которая пройдет от центра до КАД на севере города. Он напомнил, что соглашение о намерении строительства данного объекта было подписано на ПМЭФ-23.
В числе основных объектов 2025 года вице-губернатор назвал продолжение Пискаревского проспекта от КАД до дороги на Матоксу, которое станет важной частью транспортного обхода Мурина — самого густонаселенного города Ленобласти.
Юг: бурное развитие
Бывший поселок Шушары в южной части города можно без преувеличения назвать территорией интенсивного развития. Здесь продолжается капитальный ремонт магистралей. На 2025 год намечено строительство Старорусского проспекта с подключением к Новгородскому, строительство Соколиной улицы рядом с КВЦ «Экспофорум», проектирование и строительство Шушарской дороги от Новгородского до Витебского проспекта.
В 2025 году запланирован ввод в эксплуатацию трамвайной линии Купчино — Шушары — Славянка, что существенно повысит транспортную доступность этих южных районов города.
Рядом с Шушарами возводится Пулковская развязка, которая соединит Пулковское шоссе, платную магистраль Санкт-Петербург — Москва и подъезд к аэропорту Пулково.
Еще западнее, в Стрельне, намечена реконструкция улицы Грибоедова от Львовской до Фронтовой улицы.
Восточнее Шушар будет реконструирован Советский проспект, который связывает Невский район с Колпинским. В результате магистраль расширят до четырех полос и проведут новую трамвайную линию от станции метро «Рыбацкое» до Колпина.
Восток — запад: новые коммуникации
В левобережной части Петербурга, где расположена основная часть архитектурных памятников и других объектов культурного наследия, актуальна задача объезда исторического центра. С севера на юг это можно сделать через КАД, ЗСД и набережные, с запада на восток — по набережной Обводного канала, через КАД, по трассе Ленинский проспект — улица Типанова — проспект Славы — Ивановская улица либо от развязки трех магистралей, соединяющей Дачный проспект, ЗСД и КАД, по Предпортовой улице, проспектам Дунайскому и Девятого Января. Все эти пути перегружены, и в дополнение к ним строятся новые широтные магистрали, а также реконструируются существующие объекты.
Строящаяся широтная магистраль скоростного движения (ШМСД) будет иметь длину более 32 км. Она начинается от ЗСД на границе Кировского и Московского районов, затем пересечет Московский, Фрунзенский и Невский районы в северо-восточном направлении, через мост в створе Фаянсовой и Зольной улиц выйдет к правому берегу Невы и пойдет далее на восток до Мурманского шоссе.
— В этом году планируем приступить к СМР второго и четвертого этапов строительства ШМСД, — пообещал Николай Линченко. — Очередной пакет проектной документации направлен в ФАУ «Главгосэкспертиза России», надеемся получить положительное заключение по всем оставшимся частям проекта.
Продолжается строительство Южной широтной магистрали (ЮШМ), общая протяженность которой составит семь километров. Она свяжет пригородные районы Петербурга — Пушкинский и Колпинский, соединив Волхонское шоссе, платную трассу М-11 «Нева», Московское шоссе, Советский проспект, а также федеральную трассу Р-21 «Кола».
Важную связующую роль между районами центральной и восточной частей города будет играть возводимый Большой Смоленский мост (БСМ) протяженностью 1,6 км и шириной 38 м, который начали строить в прошлом году сразу с двух берегов Невы. Сейчас уже завершен монтаж секции пролетного строения моста над проезжей частью Октябрьской набережной.
— Это будет уже 20-й разводной мост в нашем городе, — подчеркнул и. о. председателя Комитета по развитию транспортной инфраструктуры (КРТИ) Санкт-Петербурга Евгений Варов.
БСМ возводится в створе Большого Смоленского проспекта, продолжением которого станет новый путепровод в створе улицы Салова, который сейчас активно строится и впоследствии дополнительно свяжет Невский и Фрунзенский районы.
В километре с небольшим южнее реконструируется еще одно связующее звено между этими районами — Цимбалинский путепровод протяженностью 975 м в створе улиц Белы Куна и Цимбалина. Он был возведен еще в 1910 году, а сегодня находится в аварийном состоянии.
Острова: развитие УДС
Санкт-Петербург нередко называют городом островов, хотя нет полной ясности, сколько же их существует в городской черте на самом деле. Ясно одно: на крупнейших островах Северной столицы интенсивно развивается улично-дорожная сеть. Самыми большими островами города считаются Безымянный, а также остров Котлин с городом Кронштадтом. Третье почетное место занимает Васильевский остров.
На Котлине и Васильевском реализуются масштабные проекты развития УДС. В Кронштадте должно быть построено и реконструировано 11,5 км дорог. Из семи объектов по четырем уже открыто движение в прошлом году, на остальных продолжается строительство. Сейчас идут работы на территории кварталов № 7 и 8, которая ограничивается улицей Литке, Цитадельским шоссе, проектируемым проездом № 2, береговой линией Невской губы, проектируемым проездом № 4, ул. Адмирала Грейга, проектируемыми проездами № 5 и 6, а также Кронштадтским шоссе.
На намывных территориях Васильевского острова завершены основные работы на 8,42 км, на некоторых участках продолжается устройство тротуаров.
— В этом году мы должны завершить строительство улично-дорожного каркаса по намывным территориям и ввести в эксплуатацию еще 3,68 км дорог, — отметил Николай Линченко.
По его словам, в 2025 году будут выполнены основные работы по строительству Шкиперской развязки, которая соединит ЗСД, старую часть Васильевского острова и намывные территории, тем самым обеспечив дополнительную связь острова с северными и южными районами города.
На Васильевском острове строится еще один важный объект — набережная Макарова, которая, по словам вице-губернатора, «станет связующим звеном для безостановочного вывода транзитного потока из центра города сразу на ЗСД».
Исторический центр: старейшая широтная магистраль Санкт-Петербурга
В заключение не забудем про центр Петербурга, где в нынешнем году пройдет ремонт Невского проспекта, который, как отметил Николай Линченко, «будет выполняться с минимальными неудобствами и в максимально комфортном режиме для горожан и туристов».
Невский проспект, конечно, не нуждается в представлении, но в контексте истории и географии города может быть назван старейшей широтной магистралью Северной столицы.
Ремонту подвергнутся и другие проспекты в различных географических точках города: Светлановский — на севере, Новочеркасский — на востоке, Энергетиков — на северо-востоке, Московский — на юге.
Как всегда, большое внимание уделяется мостам и набережным.
— В прошлом году КРТИ с «Мостотрестом» обеспечили содержание 838 дорожных сооружений. Из них 18 разводных мостов, 75 путепроводов, 16 транспортных тоннелей, 58 пешеходных подземных и надземных переходов, 98 участков набережных — в общей сложности 160 км, — сообщил Евгений Варов.
Переход на отечественное программное обеспечение для применения технологий информационного моделирования — это важный и необходимый шаг развития проектной отрасли. Такие выводы делает ведущий инженер тепломеханического отдела проектирования ТЭС компании «НордЭнергоИнжиниринг» Анастасия Кожарова. В интервью «Строительному Еженедельнику» она рассказала об опыте организации внедрения в работу цифровых решений российского вендора.
— Какими факторами был обусловлен переход вашей проектной компании на российское ПО в работе с ТИМ?
— Основной вид деятельности «НордЭнергоИнжиниринг» — осуществление проектных работ для строительства и модернизации объектов энергетики на всех стадиях. Это предпроектные проработки, проектная и рабочая документация, выполнение авторского надзора. Мы являемся проектным подразделением АО «Силовые машины» с головным офисом в Санкт-Петербурге. Переход на российское ПО был обусловлен целым рядом причин — начиная от экономических и заканчивая функциональными и техническими. Тем более что и государство, и высококонкурентный рынок уже давно обозначили необходимость импортозамещения в сфере ТИМ.
Мы поставили перед собой задачу выбрать оптимальное российское ПО. Согласно стратегии развития организации в 2024 году мы должны полностью перейти на трехмерное проектирование. Специалисты НЭИ провели анализ рынка, чтобы найти отечественный продукт, учитывающий нашу специфику. Мы оценивали не только его функциональные возможности, но и наличие квалифицированной технической поддержки, быстрого обучения персонала и т. д. Выбор был сделан в пользу программного комплекса Model Studio CS, разработчиком которого является компания «СиСофт Девелопмент», поскольку он наиболее полно соответствовал поставленным требованиям.
— Как проходил переход на данное программное обеспечение?
— Мы приобрели ряд модулей комплекса Model Studio CS: Model Studio CS Трубопроводы, Model Studio CS Технологические схемы, Model Studio CS Строительные решения, Model Studio CS Кабельное хозяйство, Model Studio CS Водоснабжение и канализация, Model Studio CS Отопление и вентиляция, CADLib Модель и Архив. Осуществить переход на ПО и освоить трехмерное информационное моделирование нам помогала компания-интегратор «РОМБИТ» — авторизованный партнер «СиСофт Девелопмент».
Внедрение Model Studio CS проходило в несколько этапов. Это аудит наших баз, обучение, подготовка среды общих данных для пилотного проекта, непосредственно само выполнение пилотного проекта, создание стандартов и регламентов организации, переход в промышленную эксплуатацию. Специалисты «РОМБИТ» оказывали нашим сотрудникам техническую поддержку на всех этапах. В частности, через специальное приложение было решено более ста различных задач.
— Какие проекты с данным ПО уже выполнены «НордЭнергоИнжиниринг»?
— К концу 2024 года мы успешно создали в Model Studio CS трехмерные информационные модели для восьми объектов, включая шесть турбоустановок и два общестанционных объекта. На базе этих моделей была выпущена необходимая рабочая документация. Полученные результаты не только подтвердили эффективность системы, но и позволили нам взять в работу еще несколько объектов, что говорит о высоком потенциале Model Studio CS. Мы продолжаем активно внедрять этот инструмент в нашу практику.
— Каковы преимущества и недостатки Model Studio CS можете выделить?
— Опыт работы с программным комплексом Model Studio CS позволяет нам объективно оценить его сильные и слабые места. Из положительных факторов можно выделить удобство, многозадачность и функциональность. Программный комплекс обладает широкими возможностями настройки шаблона под требования заказчика. Пользователям легко осуществлять оперативный обмен информацией между подразделениями компании при моделировании различных разделов проекта. Документация по объекту собирается с помощью CADLib и доступна любому участнику проектирования: чтобы ее загрузить, увидеть или скачать, не нужно обладать какими-то уникальными правами. Кроме того, Model Studio CS — это полностью отечественный продукт, невозможно санкционное давление.
Из недостатков можно отметить некоторые недоработки программного комплекса, усложняющие процесс проектирования. Это, к примеру, сложности, возникающие при настройке профилей для специфицирования и профилей преднастроенных проекций, а также при простановке размеров. О выявленных недочетах мы уже проинформировали вендора. Уверены, что в следующих релизах он их исправит, доработает функционал и усовершенствует продукт.
В целом Model Studio CS является перспективным программным продуктом и достойной альтернативой зарубежному ПО. Продукт может удовлетворить большинство потребностей участников рынка и взят за основу стандартов в отрасли.
— Что можете порекомендовать организациям, переходящим на Model Studio CS?
— Основываясь на нашем опыте выполненных в Model Studio CS проектов, я бы посоветовала ответственно подготовиться к первым этапам внедрения ПО. В частности, к аудиту и обучению сотрудников. Необходимо проверить имеющийся парк компьютеров на соответствие рекомендуемым «СиСофт Девелопмент» системным требованиям. В процессе проектирования следует проанализировать взаимодействие отделов, порядок обмена информацией и заданиями, чтобы впоследствии было легче создавать ТИМ-стандарт. Первоначальное обучение, предусматривающее освоение Model Studio CS на базовом уровне, не должно вызывать у них особых трудностей. А вот этап более углубленного изучения потребует всестороннего сравнения этого программного комплекса с аналогичным ПО, с которым проектировщики уже знакомы.
Успешность проведения пилотного проекта напрямую зависит от верного выбора объекта, который должен соответствовать определенным критериям. В частности, объект не должен быть уникальным или технологически слишком сложным. При реализации пилота важно задействовать все проектные специальности и обеспечить участникам комфортные сроки для выполнения работ.
В целом, как уже было отмечено, правильный подбор российского программного обеспечения для ТИМ и других операций — это первый и важный шаг, который может оказать существенное влияние на эффективность работы, сроки выполнения проектов и, соответственно, на их успешность и прибыльность.