Электронная библиотека » Юрий Репин » » онлайн чтение - страница 12


  • Текст добавлен: 28 октября 2013, 20:31


Автор книги: Юрий Репин


Жанр: Прочая образовательная литература, Наука и Образование


сообщить о неприемлемом содержимом

Текущая страница: 12 (всего у книги 14 страниц)

Шрифт:
- 100% +

В России МТБЭ, кроме Омска, производят также в Нижнем Новгороде, Чайковском и Тольятти.

В 1996 г. начались поставки на автозаправочные станции новой марки бензина «Евросупер-95» с Новоуфимского нефтеперерабатывающего завода. От других марок бензина он отличается не только высоким октановым числом, но и предельно малым содержанием вредных соединений сероводорода. «Евросупер-95» вырабатывается по современным высоким технологиям без тетраэтилсвинца и других вредных для окружающей среды и человека добавок.

В научно-инженерном центре «Цеосит» Сибирского отделения РАН разработана установка для получения высокооктанового бензина из углеродного сырья различного происхождения. С помощью специального катализатора на этой установке по высокоэффективной технологии осуществляется получение чистых высокооктановых фракций бензина без каких-либо добавок. Сырьем служат попутный газ и газовый конденсат, образующийся при добыче нефти, а также другие углеводородные соединения.

Современные технологии открывают все новые возможности. Сооруженная на Западно-Сибирском металлургическом комбинате экспериментальная установка превращает в высокооктановый бензин доменные и коксовые газы, которые десятилетиями выбрасывались в атмосферу. Более того, оказалось возможным превращать в бензин отходы, сжигаемые на заводах синтетического каучука, а также топливные газы нефтеперерабатывающих заводов.

Нейтрализаторы

Устанавливаемые сегодня в выхлопных трактах автомобилей нейтрализаторы существенно снижают суммарный выброс токсичных веществ автотранспорта. Например в США в результате применения нейтрализаторов суммарный выброс снизился с 76 млн т в 1980 г. до 55 млн т в 1985 г. Нейтрализаторами в этой стране оборудовано более 85 % автомобилей. В Швеции испытания 48 автомобилей разных моделей, оборудованных каталитическими фильтрами выхлопных газов, показали, что вредных веществ в отработавших газах стало меньше, чем даже предусмотрено стандартами: окиси углерода – на 34 %, углеводородов – на 36 %, оксидов азота – на 58 %.

Испытания каталитических нейтрализаторов, разработанных в нашей стране, показали, что они снижают уровень СО в отработавших газах на 80 %, CH – на 70 %, NO – на 50 %. Процесс окисления, протекающий при прохождении отработавших газов через слои катализатора (например, керамические гранулы), практически беспламенный. Как показали опыты, наилучшим катализатором является платина, но из-за дороговизны этот металл не может применяться широко. Предпринятые поиски других, более дешевых и доступных катализаторов привели к выводу, что в известной степени платину могут заменить палладий, рутений, а также окиси меди, хрома, никеля и двуокись марганца. В нейтрализаторах российского производства используется окись алюминия. Как и в термореакторе, процесс окисления CO и CH требует дополнительной подачи воздуха, а процесс восстановления окиси азота (NO) не требует подачи воздуха. Поэтому современные каталитические нейтрализаторы выполняются в виде двухкамерного реактора: в одной камере осуществляется окисление CO и CH, а во второй – восстановление NO. Нейтрализаторы этого типа применяются на автомобилях с бензиновыми и дизельными двигателями. Одна из трудностей здесь состоит в том, что в отработавших газах дизелей содержится кислород (10 % и более), в присутствии которого реакция восстановления окиси азота не происходит, а для окисления CO этого кислорода недостаточно. Поэтому обычные каталитические реакторы без дополнительных устройств обеспечивают у дизелей нейтрализацию несгоревших углеводородов и альдегидов, а окись углерода нейтрализуют лишь в небольшой доле.

По мере эксплуатации созданных приборов обнаружились и другие недостатки. Так, при эксплуатации бензинового двигателя с высокой степенью сжатия, работающего на этилированном бензине, поверхность катализатора быстро обволакивается свинцом. На катализаторе осаждаются сажа и сера, что существенно ослабляет его действие и практически выводит из строя после сравнительно небольшого пробега.

На Уральском электрохимическом комбинате ежегодно производится 2 млн каталитических блоков к автомобилям разных марок.

Конструкция их проста: зарубежный керамический или более прочный отечественный металлический сотовый блок, на который методом вдувания наносится тонкий каталитический слой из суспензии драгоценных металлов платиновой группы, заключается в контейнер и устанавливается в выхлопном тракте автомобиля. Горючие газы вступают в реакцию с химически активным веществом и очищают выхлопы от вредных продуктов на 97–99 %, если двигатель оборудован системой впрыска топлива, и примерно на 60–70 % – для обычных карбюраторных двигателей.

В 1997 г. столичные власти приступили к реализации программы оснащения всех автотранспортных средств, эксплуатируемых в Москве, нейтрализаторами отработавших газов. Первоначально ими начали оснащать муниципальный транспорт, затем планируется оснащение частных автомобилей.

Дизельное топливо

Немецкий инженер Рудольф Дизель удостоился, пожалуй, самой высокой чести, о которой только может мечтать изобретатель, – его имя навсегда связано с сконструированным им тепловым двигателем. В бензиновом двигателе, как известно, рабочая (топливно-воздушная) смесь воспламеняется от постороннего источника (электрической искры), в дизельном же это происходит под действием температуры, повышающейся при сжатии смеси. Потребление топлива дизелем на 20–30 % меньше, чем при эксплуатации бензинового двигателя.

В последнее время в мире наблюдается тенденция возврата к дизельным двигателям. У оборудованных ими автомобилей меньшая токсичность отработавших газов (по сумме компонентов примерно втрое ниже, чем у бензиновых моторов). Однако и дизельные двигатели экологически небезопасны, в процессе работы они выбрасывают твердые частицы: сажу, аэрозоли масла и несгоревшего топлива, продукты износа двигателя, сернистый ангидрид. Попадая в атмосферный воздух, эти вещества способствуют накоплению в организмах живых существ канцерогенных соединений – не менее опасных, чем окись углерода в выхлопе бензинового мотора. Для очистки отработавших газов на дизелях устанавливают не только окислительные нейтрализаторы, но и сажевые фильтры, системы рециркуляции. Сажевый фильтр представляет собой монолитный блок с большим числом заглушенных с одного конца параллельных каналов с пористыми стенками. Отработавшие газы очищаются, проходя через пористые стенки из одного канала в другой. Фильтры делают из пенокерамики и пенометалла, поскольку поры этих материалов эффективно задерживают дизельную сажу.

С 1 января 1997 г. в Москве запрещено использовать на муниципальном транспорте дизельное топливо с содержанием серы более 0,05 %. ГОСТ 17.02–02.01—84 «Охрана природы. Атмосфера. Дизели автомобильные. Дымность отработавших газов. Нормы и методы измерений» дает подробные рекомендации, как определить содержание окиси углерода в выхлопе, как отрегулировать двигатель. Отечественные стандарты предусматривают дальнейшее поэтапное ужесточение норм выброса токсичных веществ.

В некоторых наших городах появились необычные «Икарусы» с двумя вместительными баллонами на крыше. Они работают на особом виде горючего – смеси дизельного топлива и природного газа. Это экологически чистые автобусы, за ними не тянется привычный дымный шлейф. Отработавших газов у них в 4 раза меньше, и при этом вдвое снижен расход дизельного топлива, на 10–12 % повышена мощность двигателя, а срок эксплуатации между ремонтами увеличен в 1,5 раза.

Большие надежды исследователи возлагают на керамику. Работы в области получения специальной жаростойкой и ударопрочной керамики продвинулись настолько, что уже в ближайшее время она, по-видимому, станет одним из важнейших промышленных конструкционных материалов. Вероятно, в ближайшем будущем керамические материалы найдут широкое применение в газотурбинных и так называемых адиабатических дизельных двигателях. Если ротор газотурбинного двигателя сделан из карбида или нитрида кремния, допустима температура порядка 1400 °C, тогда как лишь немногие из имеющихся сегодня специальных металлических сплавов выдерживают температуру 1100 °C. Большая теплостойкость керамики позволит отказаться от водяного охлаждения. Ожидается, что эффективность использования топлива в таких двигателях повысится на 30–35 %.

Автомобили на газовом топливе

Перевод автомашин на газовое топливо позволит почти в 100 раз снизить выбросы в атмосферу канцерогенных веществ. Сократится и расход нефтепродуктов: каждая тысяча газобаллонных автомобилей сэкономит на грузовых перевозках 12 тыс. т, на таксомоторных – 6 тыс. т, на пассажирских (автобусах) – 30 тыс. т топлива в год. Значительно сократятся затраты на охрану окружающей среды и воздушного бассейна.

Природный газ – отличное топливо для машин. Прекрасно смешиваясь с воздухом, он полнее сгорает в двигателе, следовательно, уменьшается содержание вредных веществ в отработавших газах. Газовое топливо не требует различных присадок. Октановое число у него и так рекордно высокое – от 105 до 110 единиц, в то время как у самого высокосортного бензина оно составляет только 96 единиц. Кроме того, газовое топливо продлевает жизнь автомобильного двигателя почти в 1,5 раза: если бензин разжижает и смывает смазку со стенок цилиндров, то газ не нарушает масляную пленку между трущимися деталями, поэтому они меньше изнашиваются.

Сейчас из 500 млн автомашин, эксплуатируемых в мире, 1,2 млн работают на природном газе – метане, не содержащем серы, свинца и различных примесей. Очевидно, что доля таких автомобилей будет постоянно расти, так как низкая стоимость и экологическая чистота топлива делают их все более популярными. Использование природного газа на автотранспорте при полной загрузке только действующей сети автомобильных газонаполнительных станций позволило бы снизить вредные выбросы примерно на 10 %.

В 1996 г. Комитет по промышленности, транспорту и энергетике Государственной Думы Российской Федерации рассмотрел и одобрил закон «О государственной политике в области использования природного газа в качестве моторного топлива». В нынешних условиях этот закон – одна из наиболее действенных мер, направленных на улучшение экологической обстановки в стране и системе энергообеспечения. В условиях свободного рынка цена газового моторного топлива составит около 50 % стоимости эквивалентного ему по энергосодержанию количества бензина марки АИ-76. При переводе на сжиженный природный газ доля топлива в общих эксплуатационных затратах на автомобиль сокращается вдвое, быстро окупаются затраты на приобретение газобаллонного оборудования и его установку. Так, в течение полугода окупаются затраты при переводе на газ грузовых автомобилей «ГАЗ» и «ЗИЛ», в течение года – автобусов «Икарус-280» и в течение 14 месяцев – автомобилей «КамАЗ-5320».

В России уже к 1996 г. функционировало 196 автомобильных газонаполнительных станций, позволяющих ежедневно заправлять природным газом около 80 тыс. автомобилей и автобусов. Одна такая станция рассчитана на 500 заправок в сутки при трехсменной работе и объеме заправки 100 м3 газа, время заправки автомобиля составляет 10–12 мин. Перспективность российского рынка газового моторного топлива очевидна. Парк газобаллонных автомобилей в ближайшее время должен достичь в России 700 тыс. Широкое применение газомоторного топлива позволит значительно лучше сохранять природу. В результате его внедрения в нашей стране вредные выбросы в атмосферу могли бы быть сокращены на 1,5 млн т по оксиду углерода и не менее чем на 70 тыс. т по оксиду азота.

Водород – автомобильное топливо XXI века

Использование водорода в качестве основного вида топлива может коренным образом изменить будущее технической цивилизации. Важнейшая проблема современности – охрана окружающей среды от загрязнения – будет практически решена. Характеристики водорода как моторного топлива уникальны: высокая теплота сгорания – 120 МДж/кг (у бензина почти в 3 раза ниже), хорошая воспламеняемость, безвредность отработавших газов, высокая скорость сгорания (в 4 раза выше, чем у смеси «бензин – воздух»).

В мире производится около 50 млн т водорода в год. В основном это осуществляется способом конверсии жидкого и газообразного топлива. Под конверсией понимают химическую реакцию углеводородов с водяным паром (паровая конверсия), либо с паром и кислородом (парокис-лородная конверсия), либо с кислородом (кислородная конверсия), в результате которой образуются водород и окиси углерода. Наибольшее распространение получила паровая каталитическая конверсия метана. В первой четверти XXI в. ученые прогнозируют рост производства и потребления водорода в несколько раз по сравнению с сегодняшним уровнем.

Разработан ряд перспективных методов получения водорода, например путем электролиза воды. Сегодня из воды, по различным данным, электролизом ежегодно получают от 0,5 до 1,5 млн т водорода (1–3 % общего количества). Пока получение электролизного водорода обходится более чем в 2 раза дороже, чем конверсионного, но при использовании промышленных электролизеров нового поколения в будущем водород может сравняться по стоимости с конверсионным, а затем и стать дешевле.

Хорошо известны процессы получения водорода с помощью угля. Чаще таким путем вырабатывают не чистый водород, а его смесь с монооксидом углерода – синтез-газ и искусственные энергоносители. Совершенствование этих процессов должно привести к снижению затрат на получение водорода и синтез-газа, а значит, и к более широкому их применению особенно в районах крупных угольных месторождений.

В каком виде лучше использовать водород? Газообразный, даже сильно сжатый водород невыгоден, так как для его хранения нужны баллоны большой емкости. Более реальный вариант – использование жидкого водорода. Правда, в этом случае необходима установка дорогостоящих криогенных баков со специальной термоизоляцией. Возможно хранение водорода в твердой фазе в составе металлогидридов, что более безопасно, чем хранение бензина в цистернах. Связывать водород при определенных условиях могут интерметаллические соединения на основе редкоземельных металлов, а также титана и железа. В Институте металлургии РАН разработан интерметаллический сплав на основе никеля и редкоземельного металла – лантана. Благодаря своей структуре сплав обладает некоторыми свойствами неметаллов и может поглощать (сорбировать) и удерживать газы, а при нагревании до 150 °C – выделять их. При этом объем сорбируемого им водорода в 500 тыс. раз превышает объем самого интерметалла. Процесс накопления и обратного выделения зависит не только от емкости «поглотителя», но и от его конфигурации – чем больше поверхность, тем быстрее происходит сорбирование и соответственно обратное выделение водорода. Скорость можно регулировать, меняя температуру нагрева. Это позволяет осуществлять достаточно простое управление подачей горючего в двигателе. Кроме того, в процессе накопления и отдачи водорода сохраняется первоначальная эффективность при многократном повторении. Фактически интерметалл представляет собой компактный аккумулятор водорода, который может стать основой взрывобезопасного топливного бака.

В Институте водородной энергетики и плазменных технологий разработана принципиально новая схема водородного автомобиля. Окисление происходит не в двигателе внутреннего сгорания, а в электрохимическом генераторе, где и вырабатывается электрическая энергия, вращающая основной вал двигателя. Трансформация энергии водорода в электроэнергию с помощью электрохимического генератора, основанная на полимерных мембранах, позволяет это делать при температуре кипения воды. Поэтому исключается синтез окислов азота из воздуха, неизбежно возникающий при высоких температурах в других системах.

Автомобильный концерн «Даймлер-Бенц» (Германия) и энергетическая компания «Беллард пауэр систем» (Канада) договорились о слиянии операций по технологическому развитию, производству и маркетингу топливных элементов. Совместное предприятие «Ди-ди-Бифьюэт сеппз эндтинэ», в котором «Даймлер-Бенц» контролирует 33 акционерного капитала, определенного в 450 млн долл., ставит перед собой задачу стать первым в мире производителем топливных элементов для легковых автомобилей и автобусов. Топливные элементы – это прорыв в технологии на пути к экологически чистому автомобильному двигателю. Основным элементом при этом является водород: его пропускают через полимерные мембраны с катализаторами, которые вызывают химическую реакцию с кислородом воздуха; водород превращается в воду, а химическая энергия его сгорания – в электрическую. Еще одно достоинство двигателя на топливных элементах – высокий КПД. Для обычных двигателей, которые работают на бензине и дизельном топливе, он составляет 25–45 %, КПД же двигателя на топливных элементах – 70 % и выше.

До недавних пор топливные элементы конструировали только для специальных целей, например для космических исследований. В настоящее время их начинают применять на стационарных и передвижных электростанциях, внедрять в качестве силовых установок на надводных судах и подводных лодках.

Топливные элементы – это горючее будущего. По мнению экспертов, они способны конкурировать даже с природным газом. В настоящее время к промышленному производству различных видов топливных элементов приступили такие крупнейшие фирмы, как «Мицубиси хэви индастриз», «Тойота», «Фудзи», «Саньо», «Тосиба», «Эленко Эйч-Би», «Энерджи партнерс» (в альянсе с «Фордом»), «Эйч-Пауэр» (в сотрудничестве с «Дюпон»), «Интернэшнл фьюэп-селл», «БМВ», «Симменс» и «Линде».

Электромобиль. В 60-х гг. прошлого века (а особенно после жесткого энергетического кризиса 1973 г.) возник интерес к массовому использованию электромобилей. Вызвано это было не только энергетическими, но и серьезными экологическими проблемами: электромобиль не загрязняет и не подогревает воздух, он не такой шумный.

В США с 1993 г. в штате Калифорния вступил в действие закон, предусматривающий обязательный выпуск национальными производителями не менее 2 % автомобилей с «нулевым выхлопом», то есть электромобилей.

В Швеции создан 15-тонный грузовик, который назвали машиной будущего. В его двигателе соединены электромотор и газовая турбина. Электромотор используется на улицах городах, чтобы не загрязнять атмосферу, а турбина – на загородных шоссе. Двигатель достаточно мощный – 170 л. с., что позволяет грузовику развивать скорость до 110 км/ч. Газовая турбина работает на этаноле, вредность выхлопных газов при этом в 10 раз меньше, чем от машин с поршневыми двигателями. В качестве горючего могут быть использованы также метанол, бензин, дизельное горючее, рапсовое масло и природный газ.

Поиск идет повсюду. Та страна, которая первой выйдет на мировой рынок с электромобилем, не уступающим автомобилю с бензиновым двигателем, окажется лидером в гонке за транспорт XXI в.

В японском городе Осака постоянно действует первая на планете сеть скоростных подстанций, которым необходимо всего лишь 30 мин, чтобы заправить экологически чистый электромобиль, обещающий уже в недалеком будущем составить серьезную конкуренцию привычным машинам с двигателем внутреннего сгорания. До сих пор на подзарядку батарей уходило не менее 10 ч, что было одним из главных сдерживающих факторов широкого распространения электромобилей в мире. Однако с вводом в Осаке первых семи скоростных электрозаправок машины смогут свободно курсировать по городу, не заботясь о том, чтобы успеть вернуться назад до того момента, когда у них иссякнет вся энергия. Учитывая также, что последние модели электромобилей способны развивать скорость до 75 км/ч, зона их применения еще более расширяется.

В интересах защиты окружающей среды эксперты считают целесообразным перевод автотранспорта на электротягу, особенно в крупных городах. Предполагается, что, используя уже существующие типы источников электроэнергии, можно создать и передать в эксплуатацию электромобили, близкие по экономическим и техническим показателям к обычным автомобилям. Последующие этапы развития электромобилей связывают с их серийным и массовым производством и постепенным увеличением доли в автомобильном транспорте. Оценки показывают, что уже сегодня электромобили могут составлять 5 % общего числа автомобилей мира, а в 2025 г. их доля может вырасти до 15 %.

Альтернативные виды топлива

Во всем мире ученые ищут и пытаются освоить альтернативные виды топлива. Особенно это важно для регионов, характеризующихся неблагоприятной экологической обстановкой. Так, в США тетраэтилсвинец в бензине уже частично заменяют метилтетрибутиловым эфиром, что снижает содержание свинца на 50 %. В Бразилии на всех автозаправочных станциях стоят два вида колонок: из одной автомобиль заправят бензином, из другой – топливным спиртом. Японские ученые предложили использовать в качестве горючего так называемое «кухонное масло», являющееся бытовым отходом. Технологически процесс подготовки этого масла для применения состоит из двух этапов: на первом – отработанное масло фильтруют от остатков пищи, а на втором – подвергают химической реакции с участием метанола и катализаторной смеси. Получается превосходное по свойствам горючее, которое годится для любого дизельного двигателя. В отработавших газах при применении такого горючего содержатся гораздо меньше вредных веществ (прежде всего окиси азота) в сравнении со стандартным топливом. С начала 90-х гг. на метаноле работает общественный транспорт Стокгольма. В результате снизился в 5 раз не только выброс вредных веществ, но сократился спектр токсичных компонентов. В Швеции увеличивается потребление экологически чистого дизельного топлива из рапсового масла.

Организация автомобильного движения в городах с целью улучшения экологической обстановки

Для уменьшения уровня загрязнения атмосферного воздуха необходимо регулировать транспортные нагрузки на улицах городов, стараться, чтобы они были более равномерными. Прежде всего следует учитывать структуру города: расположение промышленных и жилых районов, мест отдыха и центров культурно-бытового обслуживания. Наиболее загруженные участки транспортной сети целесообразно дублировать, прокладывая новые линии для движения транспорта.

Примерно 20–30 % от общей протяженности всех улиц, переулков, бульваров и проездов в городах составляют магистральные улицы. Именно на них сосредоточивается до 60–80 % всех автомобилей, то есть магистрали в среднем загружены примерно в 10–15 раз больше, чем остальные проезды. Создание в городах сети магистралей скоростного движения позволяет существенно повысить пропускную способность путей сообщения, сократить число дорожно-транспортных происшествий, изолировать «спальные» районы и общественные центры от концентрированных потоков транспортных средств, а следовательно, улучшить там экологическую обстановку. Однако магистраль скоростного движения – дорогостоящее сооружение, строительство ее может быть эффективно только на направлениях, обеспечивающих мощные и устойчивые транспортные потоки с относительно большой в пределах города дальностью поездок. Поэтому такие магистрали строят лишь в крупных городах с полицентрической структурой и растянутой территорией.

Серьезную проблему представляют автомобильные «пробки» в крупных городах. Дело в том, что объем выделяемых в атмосферу токсических веществ находится в прямой зависимости от расхода топлива, который, в свою очередь, зависит от скорости движения автомобиля. Когда транспорт еле движется по перегруженным улицам, расход топлива увеличивается в 3–4 раза, следовательно, резко возрастает выброс вредных веществ в атмосферу. Для повышения средней скорости движения в крупных городах японские инженеры еще в 60-х гг. XX в. предложили строить многоярусные автомобильные эстакады в местах наибольшего скопления транспорта.

В России особенно тяжелая ситуация с движением автотранспорта сложилась в Москве. Средняя скорость движения здесь снизилась до 12 км/ч, а средняя длина проезда без остановки составляет всего лишь 400–500 м. Двигатель каждого четвертого автомобиля не соответствует требованиям ГОСТа по токсичности дымности. Ежедневно под окнами жилых домов прогревают двигатели сотен тысяч автомобилей.

В целях улучшение экологической ситуации с 25 августа 1997 г. в Москве запрещено движение большегрузного транспорта по Садовому кольцу в дневное время. Исключение сделано лишь для машин, обеспечивающих реконструкцию и строительные работы по обновлению городских объектов. Нововведение оформлено как дополнение к действующему уже несколько лет решению московского правительства, установившего подобный запрет на заезд многотонников в центральную часть столицы. На Садовом кольце сооружаются двухуровневые развязки и прокладываются дополнительные пешеходные тоннели. Подземные переходы позволят разгрузить многие перекрестки, где задерживается автотранспорт. Расширение сети подземных тоннелей для пешеходов под улицами и площадями (сейчас их в Москве более 400) позволит уменьшить вредное воздействие автотранспорта на городскую среду. Организуется, кроме того, множество притротуарных платных автостоянок, что позволит уменьшить число машин в центре города и улучшить организацию движения общественного транспорта. Для стоянки большегрузных автомобилей на подъездах к городу и поблизости от кольцевой дороги строятся и уже начали действовать специальные терминалы – целые комплексы, включающие в себя охраняемую стоянку, гостиницу, столовую, кафе, душевые, таможенный пункт, автосервис. Программа экологической безопасности на автомобильном транспорте предусматривает увеличение объемов дорожного строительства и реконструкцию существующих трасс. Главная цель при этом – повысить среднюю скорость движения автомобилей до 50–60 км/ч. Эффективной мерой снижения вредного влияния автомобильного транспорта на здоровье горожан является организация пешеходных зон с полным запретом въезда туда транспортных средств.

Сегодня подавляющее большинство личных автомобилей размещается во дворах жилых домов, на газонах и детских площадках. Это значительно ухудшает условия жизни людей. Решением проблемы хранения индивидуального автотранспорта является сооружение многоэтажных кооперативных гаражей и гаражей-гостиниц. Осуществляемая в Москве программа многоэтажного гаражного строительства позволит избавить город от «ракушек» и разгрузить территории дворов.

Автоматизированные системы управления городским транспортом

Уменьшить вредные выбросы в атмосферу можно путем более рациональной организации автомобильного движения. Только благодаря сокращению числа светофоров, усовершенствованию методов регулирования транспортных потоков, строительству дополнительных развязок и эстакад, позволяющих ликвидировать «пробки», можно вдвое сократить вредные выбросы. В качестве примера можно привести работу в Москве в пределах Садового кольца телеавтоматической системы управления транспортом «Старт». Основу «Старта» составляют десятки тысяч индуктивных детекторов (датчиков), вмонтированных в покрытие улиц вблизи перекрестков. Зафиксированная датчиками информация о плотности и скорости транспортных потоков через электронные устройства поступает в вычислительный центр. Здесь за считанные минуты данные обрабатываются ЭВМ и предлагается решение, которое тут же реализуется через систему управления светофорами и указателями. При разработке программы, на основе которой работают ЭВМ системы «Старт», транспортные потоки исследовались приборами, установленными на уличных тротуарах, в автомобилях и на патрульных вертолетах ГИБДД. На основе полученных данных о закономерностях движения в городе, а также выведенных математических зависимостей были разработаны модели оптимального управления транспортными потоками. С учетом количества и скорости транспортных единиц, числа перекрестков и полос движения, протяженности перегонов, состояния проезжей части и других факторов была определена оптимальная продолжительность сигнала каждого светофора по направлениям движения. Это обеспечивает оптимальную организацию транспортных потоков. Программы, заложенные в ЭВМ, учитывают также время года, день недели, погодные условия и некоторые другие факторы. Постоянный контроль за работой этой системы, имеющей замкнутый контур управления дорожным движением: транспорт – детекторы (датчики) – ЭВМ – светофорная сигнализация и дорожные знаки – транспорт, ведут специалисты вычислительного центра, расположенного на Садовом кольце.


Страницы книги >> Предыдущая | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | Следующая
  • 0 Оценок: 0

Правообладателям!

Это произведение, предположительно, находится в статусе 'public domain'. Если это не так и размещение материала нарушает чьи-либо права, то сообщите нам об этом.


Популярные книги за неделю


Рекомендации