Инновационное развитие транспорта в Казахстане

Инновационное развитие транспорта в Казахстане

План

1. Новые виды транспорта

2. Высокоскоростные железнодорожные магистрали

3. Развитие ВСМ в Казахстане

Литература

1. Новые виды транспорта

Идея использования воздушной подушки в транспортных средствах с целью резкого снижения трения, возникающего при контакте подвижного состава с опорной поверхностью, зародилась давно применительно к водному транспорту. В 1853 г. в России было создано судно на воздушной подушке, которое назвали "Духоплав". О возможности создания таких аппаратов писал К.Э. Циолковский. В настоящее время такие суда, хотя и в небольших количествах, построены и эксплуатируются во многих странах. Главные их преимущества заключаются в большой скорости (реально до 125-150 км/ч) и вездеходности, то есть возможности движения не только над водной поверхностью и ровными безлесными болотами, но и по ровному сухопутью. Эти достоинства еще в 50-60-х годах побудили конструкторов к разработке своеобразных автомобилей на воздушной подушке.

Сухопутные аппараты (автомобили) на воздушной подушке создавались в виде экспериментальных образцов, в частности, в СССР, Франции, Англии и других странах. Под днища таких машин компрессорами нагнетался воздух, свободный выход которого несколько затруднялся "гибкой юбкой", опоясывающей днище автомобиля. С началом работы компрессоров автомобиль приподнимался над поверхностью земли, но одно колесо (или несколько) оставалось в контакте с ней, чтобы обеспечить аппарату горизонтальную тягу.

Для устойчивости автомобиля при движении по неровностям и более экономного расхода энергии на создание воздушной полушки в некоторых конструкциях под днищем выделялось несколько круглых участков, которые ограждались замкнутыми вокруг них "юбками".

Так, аппарат системы Бертэна (Франция) опирался на 8 круглых низких и широких воздушных цилиндров. Нужно отметить, что из-за большого расхода энергии на образование подушки, шума, пыли и недостаточной устойчивости аппарата при движении по суше эксперименты были повсеместно прекращены, хотя создание специальных прицепных платформ для перевозки тяжелых грузов и конструкции продолжалось (такие устройства находят применение для перемещения, например, буровых вышек, контейнеров и т.п.).

Наиболее обстоятельные теоретические и экспериментальные исследования в этой области проводились с 60-х годов во Франции. Здесь на участке Гомец-Лимур (6 км) была сооружена опытная модель монорельсовой дороги на воздушной подушке. В качестве рельса была применена железобетонная балка в виде опрокинутой буквы "Т", уложенная на опорах. Под днище вагона, опирающегося на эту балку, нагнетался воздух, создававший тонкую подушку ("смазку"), обеспечивающую движение практически без трения. На указанной модели, где вагон имел массу 2,5 т и вмещал 4 человека, были достигнуты следующие уровни скоростей: 200 км/ч при дизеле мощностью 225 л. с; 303 км/ч при той же силовой установке плюс ракетные ускорители мощностью 1700 л. с; 345 км/ч при турбореактивном двигателе и ракетных ускорителях общей мощностью 2700 л. с. Торможение осуществлялось с помощью реверса реактивного двигателя и двух парашютов.

За два года испытаний на этой модели было выполнено около 3 тысяч рейсов. Результаты исследований позволили принять решение о строительстве полномасштабного вагона на 84 пассажира и опытного участка длиной 18 км (у Орлеана) с использованием турбовинтовой тяги для обеспечения скорости движения 250-300 км/ч.

Эксперименты с лабораторной моделью снаряда на воздушной подушке проводились в Японии, где с помощью реактивной тягл были достигнуты высокие дозвуковые скорости (920 км/ч) и даже сверхзвуковые. Разработка подобных проектов велась также в Англии и США, однако эти проекты остались нереализованными из-за высокой их стоимости.

Более перспективными (экономичными и менее шумными) признаны системы с использованием магнитной подвески подвижных единиц над путем. Они берут свое начало от лабораторных моделей, созданных в 30-е годы.

С начала 70-х годов созданием транспорта на магнитной подвеске наиболее основательно занялись некоторые фирмы Германии, которые построили опытный полигон (кольцо) для испытания модели вагона, а затем и образцов, выполненных в натуральную величину. Позднее аналогичные исследования были развернуты в Японии, Англии и других странах.

Принцип действия системы весьма прост: на пути и на вагоне устанавливаются магниты, обращенные одноименными полюсами друг к другу; в результате взаимодействия магнитов вагон висит над путем, образуя зазор порядка 10-15 мм. Необходимый зазор может поддерживаться и под действием одной системы магнитов, укрепленных, допустим, на вагоне: притягиваясь к путевым металлическим шинам (рельсам) снизу, магнит будет приподнимать вагон. Для горизонтального движения могут быть использованы винтомоторные установки, реактивный двигатель или линейный электродвигатель. Следует отметить, что конструктивная разработка таких транспортных систем оказалась достаточно сложной и капиталоемкой. В качестве магнитов могут быть использованы мощные постоянные магнаты или электромагниты. С позиции экономии электроэнергии целесообразнее применять сверхпроводящие электромагниты, но они остаются еще достаточно сложными и дорогими в изготовлении и в эксплуатации.

Винтомоторная и реактивная тяга, применявшаяся в экспериментах, признается малопригодной из-за недопустимого шума. Поэтому во всех позднейших проектах преимущество отдано линейному электродвигателю, где ротором служит металлическая шина на пути, а статором - индукторы, установленные на подвижном составе, но этот двигатель еще нуждается в совершенствовании.

Поезда на магнитной подвеске в силу своей экологической чистоты желательны в первую очередь в городах. В СССР был разработан проект подобной дороги для Алма-Аты, где поезда могут развивать скорость до 100 км/ч, а на пригородных линиях - до 300 км/ч.

Первой из построенных городских линий протяженностью немногим более 600 м, где использована магнитная подвеска, считается двухпутная линия, связывающая железнодорожный вокзал с аэропортом в Бирмингеме (Англия). Здесь поезд состоит из двух легких вагонов из стеклопластика вместимостью 40 пассажиров и следует со скоростью 40 км/ч., управляемый ЭВМ (без машиниста). При включении тока электромагниты поднимают вагоны поезда на 5 мм над путем и удерживают их с таким зазором с помощью автоматики, регулирующей силу тока в электромагнитах. Поступательное движение поезда осуществляется линейным электродвигателем.

На испытательном полигоне в Японии была достигнута скорость поезда на магнитной подвеске, равная 517 км/ч. В этой стране испытано уже несколько образцов вагонов на магнитной подвеске, в том числе со сверхпроводящими магнитами.

Различные конвейеры занимают видное место в транспортной системе страны. Особенно велика их доля в рамках так называемого промышленного транспорта. Наибольшее распространение здесь получили ленточные конвейеры, рольганги, скребковые и др. По существу, к конвейерным системам следует отнести все разновидности гидра и пневмотранспорта твердых грузов, а также трубопроводы для перекачки жидкостей.

Примерно 10 лет назад в Голландии был создай ленточный конвейер на воздушной подушке для транспортировки гранулированных и порошкообразных грузов производительностью около 700 куб. м/ч при скорости ленты 3,9 м/с. Характерной особенностью этого конвейера является желобообразная перфорированная платформа, на которую опирается несущая лента. При работе через отверстия под ленту подается воздух, который создает устойчивую подушку, резко снижающую трение между лентой и желобом. Благодаря этому расход энергии в целом остается таким же, как и у обычных конвейеров, но он легко трогается под нагрузкой, а в конструкции значительно меньше подвижных частей, что повышает надежность установки и сокращает расходы из техническое обслуживание и ремонт.

Сравнительно новым видом являются пассажирские конвейеры, которые часто, но не всегда обоснованно называют движущимися тротуарами. Имеющийся опыт использования пассажирских конвейеров за рубежом и в отечественной практике позволяет рассматривать их как средства вспомогательного транспорта для перемещения пассажиров на коротких расстояниях в местах массового скопления людей. Такие средства находят все большее применение па переходах под улицами и площадями, в метро, в аэропортах, на вокзалах, а также на заводах, в крупных магазинах, в парках, на выставках и т.п. Обеспечивая постоянную скорость, эти конвейеры упорядочивают пассажирский поток вне зависимости от темперамента и физических возможностей разных людей к передвижению и в конечном счете существенно повышают пропускную способность узких мест на пути движения пешеходов-пассажиров.

По конструкции такие средства передвижения достаточно разнообразны. Это ленточные, пластинчатые, тележечные конвейеры с различными приводами, а также системы с открытыми и закрытыми (кабинами) сиденьями. Наряду с односторонними существуют двусторонние конвейеры, замкнутые в вертикальной или горизонтальной плоскости. На большинстве ленточных конвейеров применяется стальная, как правило обрезиненная, лента шириной 0,6-1 м, которая лежит на ведущих к опорных роликах.

Тележечные конструкции близко напоминают эскалаторы, широко распространенные в метро. Конвейеры обеспечивают не только горизонтальное, но и наклонное перемещение с углом не выше 15". Скорость движения обычно составляет 0,6-0,9, реже - 1,0 м/с. Чтобы уберечь конвейеры от прямого воздействия атмосферных осадков и создать большие удобства для пешеходов, пассажирские конвейеры (если они не находятся в зданиях) прокладываются либо в туннелях, либо в специально сооруженных галереях. Радом с движущейся лентой конвейера, которая ограждается барьерами с подвижными поручнями, как в метро, нередко оставляется дорожка для пешеходов, не желающих двигаться на конвейере.

К настоящему времени у нас уже накопился некоторый опыт сооружения и эксплуатации пассажирских конвейеров, который позволяет более обоснованно выбирать сферы их применения и изыскивать методы снижения энергозатрат, а также совершенствовать конструкции этих устройств для повышения долговечности и надежности основных деталей и узлов (в частности, лент), особенно при работе конвейеров на открытом воздухе. Сложную техническую проблему представляет реализация идеи многополосного конвейера, где каждая рядом лежащая лента движется примерно в 2 раза быстрее. При наличии, например, четырех полос, движущихся со скоростями соответственно 1, 2, 3 в 4 м/с, пешеход может выбирать приемлемую для него скорость передвижения.

Пневмо и гидротранспорт осуществляет перемещение твердых и жидких нефтяных грузов по трубам.

В настоящее время перекачка угля по трубам осуществляется на Западно-Сибирском металлургическом комбинате, на Анжерской и Магнитогорской ТЭЦ. Углепровод Кузбасс - Новосибирск длиной 250 км перекачивает до 4 млн. т угля в год в виде водно-угольной суспензии. Рудные концентраты таким образом перемешаются на Норильском металлургическом заводе, известняк - на Николаевском цементном заводе.

Транспортировка угля по трубам в 4 раза дешевле, чем по железной дороге (уголь в структуре грузов на железнодорожном транспорте занимает одно из первых мест). В США существуют углепроводы протяженностью 500 км, а рудопроводы длиной 1500 км и более имеются в США, Канаде и других странах.

Трубопроводы в городах используются для транспортировки бытовых отходов до мест переработки (Москва), книг в крупных библиотеках и т.п. Разработан проект контейнерного перемещения по трубам зерна на расстояние 650 км. Особая роль отводится проекту по применению трубопроводного транспорта для перевозки пассажиров.

К.Э. Циолковский отмечал: "Не забывайте, что космос начинается в метре от Земли. А из всех космических аппаратов ближе всего к Земле, конечно, дирижабль". Управляемые дирижабли, созданные е 1900 г. в Германий, "Цеппелин" и "Гиндербург" продемонстрировали всему миру свою мощь и работоспособность. Они совершали кругосветные полеты, регулярные сообщения между Европой и Северной Америкой, а также применялись Германией в годы Первой мировой войны. Первый русский дирижабль создан в 1925 г. В нашей стране было построено 15 дирижаблей и разработано 10 новых проектов, однако в 1930-е годы эра дирижаблей закончилась из-за нерешенности целого ряда технических вопросов. Энергетический кризис 1970-х годов дал новый толчок к развитию дирижаблестроении. Сфера применения дирижаблей достаточно широка: пассажирские перевозки на небольшие расстояния, монтаж строительных конструкций, доставка грузов в труднодоступные для других видов транспорта районы, патрулирование определенных территорий, перевозка крупногабаритных или тяжеловесных грузов, туризм, осмотр и снабжение морских нефтепромыслов, фотогеодезия и магнитная съемка, спорт и др.

Дирижабль может быть конкурентом другим видам транспорта. Проект пассажирского дирижабля на 192 чел. предполагает стоимость перелета, примерно равную стоимости проезда по железной дороге. Например, для геологии в труднодоступных местах, в частности в Сибири и на Дальнем Востоке, создается возможность отказа от наземной техники, коэффициент использования которой к тому же крайне низок. Кроме того, от протаскивания волоком тягачами оборудования для буровых и других установок остается "мертвая" полоса земли шириной 50-70 м. растительный покров на которой восстанавливается лишь через 10-15 лет.

Преимущества дирижаблей состоят в бесшумности и незначительной вибрации, экологической чистоте, экономичности, возможности вертикального взлета-посадки, независимости от погодных условий. Чем грузоподъемное аэростатический летательный аппарат, тем ниже себестоимость перевозки на нем. В настоящее время эксплуатируются дирижабли грузоподъемностью 16-30 т (Россия, США, Япония и др.). Эксплуатируемые 24-тоняный дирижабль при скорости 100-125 км/ч Имеет дальность полета 2600 км.

Для перевозки крупногабаритных и тяжеловесна грузов в США существуют проекты дирижабля с вертикальной тягой несущих винтов (гелиостата) грузоподъемностью до 250 т при дальности полета 180 км.

Основными проблемами развития дирижаблестроения являются: создание гибридных конструкций - дирижабля с воздушным винтом, реактивным и другим типом двигателя, что особенно важно при взлете и посадке (английская фирма "Скайшип"); широкое применение бортовых ЭВМ для решения вопросов управления; поиск и применение новых высокопрочных материалов для основных агрегатов дирижабля, в том числе композитных; создание бортовых грузоподъемных механизмов; борьба со статическим электричеством при эксплуатации; грозозащита; антиобледенение; проектирование оригинальных конструкций укрытия подвижного состава и др. Проект пассажирского дирижабля для перевозок между Нью-Йорком и Атлантик-Сити на трассе протяженностью 195 км предполагает получение 16,8 млн долл. прибыли в год при обслуживании пассажиропотока в 168 тыс. чел. Подобные проекты имеются и в России.

Пример тому - проект транспортного дирижабля большой дальности полета и грузоподъемности ДЦ-Н1, предлагаемый группой российских ученых, работающих под эгидой Русского воздухоплавательного общества.

2. Высокоскоростные железнодорожные магистрали

На конец 2010 г. общая эксплуатационная длина всех железных дорог на планете составляла 1 млн. 13 тыс. км, из них на долю высокоскоростных железнодорожных магистралей (ВСМ) приходилось около 14 тыс. км (1,38%), причем 8 тыс. км были построены в течение последних 10 лет. Эффективность высокоскоростных железных дорог характеризует тот факт, что при столь незначительной протяженности по сравнению с эксплуатационной длиной всех магистральных железных дорог они в 2009 г. выполнили 7,48% пассажирской работы мирового железнодорожного транспорта (около 202,9 млрд. пассажиро-км). Наиболее напряженный график работы имеет открытая в 1964 г. старейшая в мире ВСМ Токио - Осака (515 км). Интервал движения поездов по ней в часы пик составляет около 5 мин, в сутки перевозится до 400 тыс. пассажиров.

Планы развития сети ВСМ, намеченные в конце XX века, по состоянию на 2010 г. в Европейском сообществе и ряде других стран в основном выполнены. Правительства большинства стран Евросоюза, Японии, Республики Корея, Турции, несмотря на кризисные явления последних лет, придерживаются взятой генеральной линии развития высокоскоростных железнодорожных сообщений как альтернативы гораздо более опасным, в том числе и с экологической точки зрения, автомобильным и авиационным перевозкам.

Близки к завершению опорные сети ВСМ в Японии, Франции, Германии. В Италии построено более 1 тыс. км ВСМ, соединивших Турин, Милан, Болонью, Флоренцию, Рим, Неаполь и Салерно. Значительных результатов добилась Испания, правительство которой поставило задачу, опираясь на создаваемую сеть ВСМ, обеспечить к 2014 г. связь большинства городов страны с Мадридом железнодорожным сообщением со временем в пути не более 4 ч. Сформированы планы создания скоростных и высокоскоростных магистралей в Польше и Чехии. Япония завершает создание базовой сети ВСМ протяженностью около 2,8 тыс. км.

В ноябре 2010 г. в Республике Корея (Южная Корея) было завершено сооружение второго участка ВСМ Сеул - Пусан (409,8 км). Первый (от Сеула до Тэгу) был открыт в апреле 2004 г. В Турции, где предусматривается строительство 1,5 тыс. км ВСМ, в марте 2009 г. был открыт первый участок (Анкара - Эскишехир) высокоскоростной железной дороги Анкара - Стамбул (533 км), рассчитанной на максимальную скорость 250 км/ч. В 2011 г. намечается опубликование условий тендера на проектирование и строительство бразильской ВСМ Рио-де-Жайнеро - Сан-Паулу. Готовятся проекты ВСМ в Австралии, Индии, Иране, Канаде, Лаосе, Саудовской Аравии, Таиланде, Швеции, Южной Африке.

США и Россия - две крупнейшие страны мира - по прежнему в аутсайдерах высокоскоростного железнодорожного движения. Ни в той, ни в другой не приступили к сооружению запланированных ВСМ, проекты которых уже неоднократно представлялись на международных форумах и выставках. В США действует железнодорожный коридор Бостон - Вашингтон, где со скоростями до 240 км/ч обращаются поезда Acela; в России с 2009 г. на линии Санкт-Петербург - Москва введен в эксплуатацию поезд немецкого производства "Сапсан", развивающий на отдельных участках скорость до 250 км/ч.

Ситуация в этих странах подтверждает важный вывод: столь масштабные, затратные, уязвимые для общественной критики проекты, как ВСМ, могут быть реализованы только при сочетании нескольких групп факторов.

В первую очередь следует учитывать факторы социально-экономического и технико-технологического характера, создающие для строительства ВСМ необходимые и достаточные условия, такие как общественная потребность в новой массовой транспортной услуге и наличие достаточной платежеспособной группы населения для ее приобретения. Последнее условие лежит в основе социально-экономической целесообразности проекта. Новая транспортная услуга - высокоскоростная перевозка - должна быть востребована и оплачена. В стране необходимо также наличие технической и технологической базы для осуществления проектов ВСМ (собственной разработки или приобретенной за рубежом), а также достаточных финансовых ресурсов, которые с использованием той или иной схемы могут быть инвестированы в ВСМ. Однако мировая практика всех без исключения успешно осуществленных проектов ВСМ свидетельствует, что перечисленных условий недостаточно.

Проекты ВСМ, как и любые крупные транспортные проекты, невозможно рассматривать только как технические и коммерческие. Необходимость очень больших капиталовложений, использования территории многих административных образований, трудности трассирования, особенно при прохождении магистрали по особым природным комплексам и селитебным территориям, приводят к тому, что проекты ВСМ обязательно в той или иной степени приобретают окраску политических. Они не могут быть проектами отдельных министерств или акционерных обществ, поскольку требуют обязательной политической и социальной поддержки на государственном уровне, в обществе в целом.

Весьма показательно, что в странах, успешно осуществивших подобные проекты, значительная часть населения позитивно относится к ВСМ. Это отношение сформировано многолетней целенаправленной разъяснительной и рекламно-пропагандистской компанией, проводившейся властями. Жители Японии, Франции, Германии, Испании, Китая гордятся своими высокоскоростными поездами, возможно, так же, как гордились советские люди достижениями СССР в космосе в 1960 - 1970-е гг. Проекты ВСМ отнесены в этих странах к величайшим достижениям нации. "Результат мудрости и усилий японского народа!" - значится на мемориальной доске на платформе токийского вокзала, откуда отправляются поезда по первой в мире ВСМ Токио - Осака. Опытный поезд VI50, установивший в апреле 2007 г. мировой рекорд скорости (574,8 км/ч) через несколько дней после триумфальной поездки был доставлен по Сене специальной баржей к Эйфелевой башне, где простоял несколько недель для всеобщего обозрения. Тысячи парижан и гостей французской столицы выстаивали многочасовые очереди, чтобы побывать в поезде.

История показывает, что подобные проекты были осуществлены только там, где они публично и однозначно поддерживались первыми лицами государства как важнейшие приоритетные национальные проекты, надлежащий статус которых закреплен государственными актами. Очень важно, что принятые на высшем государственном уровне решения о сооружении ВСМ на протяжении периода строительства, а это многие годы, не пересматривались.

В Италии, например, сооружение первой ВСМ продолжалось около двух десятилетий и поддерживалось правительствами, несмотря на неоднократные смены правящих партий, изменения в составе кабинета министров.

Ложно представление о безоблачной истории создания высокоскоростного транспорта в Японии, Италии, Франции и других странах. Каждый из проектов ВСМ сталкивался со своими, подчас, казалось, непреодолимыми трудностями. В ходе реализации этих проектов были победы, о которых сегодня помнят, но были и ошибки, поражения, о которых предпочитают не говорить. Практически не было проектов ВСМ, которые уложились бы в первоначальные расчетные сметы. Иногда их превышения были огромны, что приводило к политическим скандалам, отставкам высокопоставленных лиц.

Например, смета на сооружение первой ВСМ Токио - Осака была утверждена в 1959 г. в сумме 200 млрд. иен. За год до окончания строительства она была уточнена. Требовалось дополнительно еще 180 млрд. иен. Разразился политический скандал. Тем не менее финансирование со стороны государства было обеспечено и ВСМ вступила в строй в установленный срок - 1 октября 1964 г., к началу летних Олимпийских игр в Токио. Через несколько лет эксплуатации ВСМ Токио - Осака показала блестящие финансовые результаты. Общественностью был высоко оценен труд организаторов ее строительства Синджи Coro и Хидео Сима, ушедших в отставку после скандала в 1963 г.

С большими трудностями и многократным превышением первоначальной сметы на протяжении около 20 лет шло строительство первой ВСМ в Италии, совсем непроста была судьба сооружения ВСМ во Франции и Германии. В Испании длительное время разрабатывался проект первой ВСМ Мадрид - Барселона, но в одночасье по политическим мотивам он был изменен на проект Мадрид - Севилья.

Большими потерями обернулось для Великобритании принятое в 1960-е гг. решение вместо строительства ВСМ реконструировать под высокоскоростное движение существующие линии. Для этого в течение примерно 20 лет создавался поезд APT с принудительным наклоном кузовов вагонов. Проект поезда, на который было затрачено несколько десятков миллионов фунтов стерлингов, был со скандалом закрыт. Не принесла ожидаемого эффекта реконструкция под скоростное движение линии вдоль западного побережья Великобритании, которая поглотила баснословные суммы, сопоставимые со средствами, небходимыми для строительства новой ВСМ.

Что касается США, то и американские, и зарубежные эксперты пришли к единому мнению: основным тормозом на пути реализации проектов ВСМ в этой стране является мощнейшее автомобильное и авиационное лобби.

Правда, положительные сдвиги есть. Администрация президента Б. Обамы в дополнение к политическим декларациям о поддержке проектов сделала реальные шаги, направленные на финансовое обеспечение сооружения ВСМ.

Мировой опыт свидетельствует о том, что катализаторами проектов ВСМ неоднократно становились крупные массовые международные мероприятия. В 1964 г. к открытию летних Олимпийских игр в Токио было завершено строительство ВСМ Токио - Осака, в 1992 г. к открытию Всемирной выставки "Экспо-92" в Севилье была построена ВСМ Мадрид - Севилья. В России таким мероприятием может стать Чемпионат мира по футболу 2018 г., который будет проходить в 13 городах страны. Вполне вероятно, что два крупнейших из них - Москва и Санкт-Петербург - будут соединены к этому времени высокоскоростной железнодорожной магистралью.

Современные технологии проектирования и сооружения ВСМ позволяют это сделать в указанные сроки при создании надлежащей схемы финансирования.

В КНР введены в эксплуатацию несколько магистралей, на которых разрешена максимальная скорость движения 350 км/ч. Нижняя граница диапазона скоростей на железных дорогах, относимых к высокоскоростному движению, поднята с 200 до 250 км/ч, т.е. ВСМ теперь считаются линии, предназначенные для движения со скоростью 250 км/ч и выше. Диапазон скоростей от 180 до 250 км/ч следует относить к скоростному движению. Между рекордами скорости в опытных поездках и максимальной скоростью в коммерческой эксплуатации постоянно сохраняется интервал примерно в 200 км/ч, гарантирующий безопасность и надежность эксплуатации системы ВСМ.

Определен комплекс показателей, которыми должен обладать высокоскоростной железнодорожный транспорт, чтобы быть конкурентоспособным в сравнении с авиацией и автотранспортом. К важнейшим характеристикам транспортной системы относится маршрутная скорость, от которой зависит время в пути из центра одного города в центр другого (употребляют также термин "от двери до двери"). Исходя из гигиенических и психофизиологических требований время в пути на местах для сидения не должно превышать 2,5 ч. Из Китая поступила информация о начале использования в высокоскоростных поездах спальных вагонов, в которых комфортно воспринимается поездка продолжительность до 7-9 ч. Упомянутый комплекс включает в себя также следующие показатели: частота отправлений, общедоступность, комфорт (гигиенические условия и обслуживание), надежность, безопасность, доступность тарифа и его вариативность (семейные, групповые, пенсионные, студенческие и другие скидки и т.п.), личная свобода в пути. Что касается последнего показателя, который стал упоминаться в литературе недавно, то здесь высокоскоростной железнодорожный транспорт имеет преимущество перед авиационным и автомобильным транспортом, поскольку предоставляет пассажирам большую свободу. Во время поездки им не надо постоянно находиться на своем месте, пристегиваться ремнем к креслу, прослушивать обязательные инструкции по безопасности поведения в пути следования. Безусловно, проблемы борьбы с терроризмом могут внести свои коррективы, но пока, путешествуя на высокоскоростном поезде, можно беспрепятственно передвигаться по составу, посещать вагон-кафе, принимать в любое время пищу, напитки, работать на компьютере, пользоваться мобильным телефоном и т.п. Все перечисленное невозможно при путешествиях самолетом. Многие авиакомпании в целях предотвращения террористических актов запрещают, например, пассажирам покидать свои места не только при взлете и посадке, но уже за час до расчетного времени приземления, вводят серьезные ограничения на пользование аудио - и видеотехникой, ноутбуками и т.д.

Техническая возможность создания железных дорог, по которым поезда курсируют со скоростями 400-500 км/ч, сегодня сомнений практически не вызывает. Однако со всей остротой встает вопрос, насколько эффективно и оправданно с социальной, экономической и экологической точек зрения повышение скорости более чем до 300-350 км/ч. В настоящее время многие компании-операторы не считают своей основной целью достижение все более высоких скоростей. В качестве примера можно привести японские, турецкие, швейцарские железнодорожные компании. Они исходят из того, что после достижения определенного предела - максимальной скорости в 250-300 км/ч - на самых популярных для ВСМ дистанциях до 700-800 км более привлекательным для пассажира является увеличение частоты движения и повышение точности исполнения расписания. Какова же оптимальная скорость, удовлетворяющая социальным потребностям, экологической безопасности и делающая высокоскоростное железнодорожное сообщение экономически оправданным? В последние годы в мире было проведено немало исследований для ответа на данный вопрос.

Проблема увеличения максимальной скорости поезда распадается на три части: техническую, экологическую и экономическую. В решении технических вопросов (путь, подвижной состав, системы электроснабжения, управления, обеспечения безопасности и т.д.) в последнее десятилетие были достигнуты весьма значимые результаты, о чем свидетельствует рекордная скорость 574,8 км/ч транспортных средств французского опытного поезда, вплотную приблизившаяся к рекордной скорости 581 км/ч качественно нового транспортного средства - японского опытного экипажа на магнитном подвешивании.

Однако после увеличения скорости движения поезда свыше 300-350 км/ч технические и экологические проблемы резко усугубляются. Одновременно значительно увеличивается удельное потребление энергии на тягу. Среди технических вопросов высокоскоростной железной дороги наиболее острой остается проблема обеспечения токосъема - передачи на подвижной состав мощности порядка 15-20 МВт, необходимой для тяги поезда. Проблема подачи энергии на подвижной состав тесным образом сблизилась с самой серьезной экологической проблемой высоких скоростей на железной дороге - шумом движущегося поезда. Если вопросы снижения шума, генерируемого экипажной частью, кузовами вагонов при срыве ламинарных воздушных потоков, успешно решаются, в частности применением специальной окраски, мастик, установкой экранов и кожухов на кузовах и тележках, а также устройством шумозащитных заграждений на местности, то снижения шума, производимого токоприемниками, добиться труднее. Это обусловлено прежде всего высоким расположением токоприемников и невозможностью закрыть их сплошным экраном.

Рисунок 1 - График зависимости времени в пути от скорости движения

Следует заметить, что ряд экспертов переводит проблему повышения скорости в другую плоскость, задаваясь вопросами о том, какова целесообразность выхода в постоянной коммерческой эксплуатации за предел скорости 350 км/ч, какова будет цена приращения каждых последующих 10 или 50 км/ч для компании-оператора, инвестора и как это реально улучшит предлагаемую пассажиру транспортную услугу, цена которой, естественно, станет более высокой. На графике, представленном на рис 1, показана взаимосвязь времени в пути и скорости движения для маршрутов протяженностью 250, 500, 1000 и 1500 км.

Рассмотрим для примера маршрут длиной 500 км. Из графика следует, что по мере увеличения скорости снижается относительное уменьшение времени в пути, а значит, уменьшается приращение потребительской стоимости транспортной услуги. Так, при увеличении скорости с 50 до 100 км/ч время в пути сокращается вдвое - с 10 до 5 ч. Увеличение скорости со 100 до 200 км/ч также заметно сокращает время поездки - с 5 ч до 2 ч 30 мин. А вот увеличение скорости с 350 до 400 км/ч сократит время в пути с 1 ч 25 мин до 1 ч 15 мин, т.е. всего лишь на 10 мин. Эта величина, сопоставимая со средним временем ожидания городского транспорта, уже не является для подавляющего большинства пассажиров показателем существенного улучшения новой транспортной услуги.

Вывод о падении относительной величины приращения потребительской стоимости транспортной услуги (асимптотически приближающейся к нулю) по мере роста скорости движения пассажирских транспортных средств подтвержден в работах ряда ученых. Этот вывод дополняют результаты анализа конкурентоспособности авиационного и высокоскоростного железнодорожного транспорта на дистанциях порядка 400-800 км, на ряде популярных европейских маршрутов при прочих равных условиях (тариф, частота рейсов, удобство доставки к месту отправления и т.п.). Время в пути 2,5 ч является определяющим для большинства пассажиров при выборе между высокоскоростной железной дорогой и авиацией. Если на данном маршруте при заданной максимальной скорости движения обеспечивается время поездки 2,5 ч, то не менее 75-80% потенциальных пассажиров (при прочих равных условиях, отмеченных выше) предпочтут высокоскоростной поезд самолету. Дальнейшее сокращение времени в пути очень мало сказывается на увеличении этой части пассажиров. Кроме того, исследования показывают, что при повышении скорости более чем до 300-350 км/ч относительная величина уменьшения времени в пути стремится к нулю, тогда как капитальные затраты и эксплуатационные расходы, в том числе на оплату энергии, а также суммарная эмиссия С₀₂ возрастают.

Таким образом, транспортную нишу для ВСМ можно считать сложившейся. При расстояниях перевозки 400-800 км и скорости передвижения до 350 км/ч данный вид транспорта обеспечивает наибольшие безопасность, комфорт, экономичность, наименьшее время в пути. Сегодня в мире нет ни одного проекта сооружения ВСМ для скоростей движения свыше 350 км/ч. Помимо чисто экономических факторов, здесь играют роль и экологические соображения, о которых уже говорилось ранее. С высокой степенью вероятности можно утверждать, что в ближайшие годы, если не десятилетия, максимальная скорость 350 км/ч для ВСМ будет оптимальна.

3. Развитие ВСМ в Казахстане

Географическое расположение страны (отсутствие судоходных рек, прямого выхода к морю, большая территория - 9-е место в мире), неразвитая сеть автомобильных дорог, сырьевая структура производства и отдаленность крупных промышленных центров друг от друга делают чрезвычайно важной роль железнодорожного транспорта в экономике Республики Казахстан.

На сегодняшний день скоростные перевозки представлены 4-мя маршрутами пассажирских поездов, сформированных из вагонов "Тальго": "Алматы - Астана", "Алматы - Шымкент’’, "Актобе - Астана", "Алматы-Петропавловск".

В целом, в период до 2015 года планируется организация еще 6 скоростных маршрутов: "Астана - Атырау", "Алматы - Атырау" (2013 г.); "Астана - Кызылорда", "Алматы - Актобе" (2014 г.); "Астана - Защита", "Алматы - Защита" (2015 г.).

Анализ деятельности транспортных компаний показывает, что эффективность казахстанской железной дороги повысят переход к высоким стандартам качества инфраструктуры транспорта, модернизация действующего подвижного состава, строительство новых путей сообщения, увеличение скорости движения поездов. Для решения данной задачи в республике при участии КНР разработан проект высокоскоростной магистрали Астана - Алматы. Строительство магистрали встанет в ряд крупнейших инженерных проектов, осуществленных Казахстаном в начале XXІ в.

В 2011 году АО "НК "Казакстан темiр жолы" и Министерство железных дорог КНР подписали Меморандум о сотрудничестве в области строительства высокоскоростной железной дороги Астана - Алматы.

Меморандум отражает намерения сторон совместно разработать технико-экономическое обоснование проекта строительства высокоскоростной железнодорожной линии между городами Астана и Алматы. Документ подписали президент АО "НК "КТЖ" Аскар Мамин и министр железных дорог Китая Шэн Гуанцзу. Планы строительства первой высокоскоростной железной дороги в Республике Казахстан являются частью системных мероприятий НК "Казакстан темiр жолы" по повышению скоростей движения поездов, улучшению сервисного обслуживания пассажиров. В настоящее время курсирование между Астаной и Алматы пассажирского поезда "Тулпар" на повышенной скорости (в среднем 120 км/ч) осуществляется по путям, совмещающим грузовые и пассажирские перевозки. "Это обстоятельство, - отмечают в КТЖ, - не позволяет поднять скорость движения. Для скоростных перевозок пассажиров необходимо построить линии со специфической технологией содержания и обслуживания путевого хозяйства и инфраструктуры".

Предполагается, что высокоскоростная железнодорожная магистраль (ВЖМ) станет аналогом ВЖМ, запущенной в КНР в 2008 году. По информации Мамина, общая протяженность магистрали должна составить 1050 километров. Предполагается, что общая протяженность контактной сети с учетом промежуточных станций в городах Караганды и Балхаш - 2 730 км, а скорoсть состава превысит 350 км/ч. При этом, наиболее предпочтительным является амбициозный вариант прохождения трассы через озеро Балхаш.

По расчетам китайской стороны, общая длина строительства двухпутного участка составит 1050 км, протяженность контактной сети - 2 730 км. Предварительная стоимость проекта оценена в 16 миллиардов долларов США. Лучшие мировые технологии позволят пассажирским поездам курсировать со скоростью более 350 км/ч. Время следования поездов между городами Астана и Алматы сократится до 4 часов и позволит сократить временные и пространственные расстояния между городами Астана и Алматы. Реализация проекта позволит повысить мобильность населения и увеличить пассажиропоток на высокоскоростной линии до 5 млн чел. в год за счет привлечения пассажиров с альтернативных видов транспорта. Общий экономический эффект (налоги, повышение занятости и развитие территорий) может превысить затраты в разы. Например, Испании инвестиции в высокоскоростные магистрали принесли прибавку 2,5% ВВП.

Представленный проект предусматривает строительство нового вокзала в городе Астане, а также пассажирских терминалов на промежуточных станциях в городах Караганда и Балхаш. В городе Алматы предусматривается масштабная реконструкция вокзала Алматы-2. Проектом предусматривается использование подвижного состава последнего поколения в количестве 6 единиц по 12 вагонов каждый. Для обеспечения деятельности новой магистрали планируется строительство более 50 объектов производственного назначения.

Реализация программы по строительству ВСМ положительно скажется на занятости населения и региональном развитии. Более сорока пяти тысяч человек будут трудоустроены на данном объекте. Так, в 1950-х годах недалеко от Лондона, вдоль основных железнодорожных магистралей, возникли "новые города", сегодня ежедневные поездки на работу из этих городов в столицу являются нормой. Также запуск проекта HS1 в Великобритании включил в лондонский рынок труда те города, которые ранее считались чересчур удаленными от столицы для ежедневных поездок на работу.

Примером может служить и Лилль на севере Франции, находящийся на пересечении маршрутов ВСМ Лондон - Париж и Лондон - Брюссель. Этот город был угасающим промышленным и угледобывающим центром с высокими показателями безработицы, а в результате строительства ВСМ стал третьим по значимости торговым и финансовым центром Франции. Рост экономических выгод в данном городе привел к спаду экономики в других центрах. Тем не менее в подобной ситуации наиболее вероятно рациональное перераспределение экономической активности из наиболее экономически благополучных центров, таких как Париж, что также следует рассматривать в качестве положительного эффекта.

В Казахстане существует ряд городов, обладающих высокой привлекательностью для прямых иностранных инвестиций. Основной недостаток региональных городов с точки зрения инвесторов заключается в ограниченности предложения молодых специалистов и руководителей высшего звена на рынке труда. Развитие ВСМ и сокращение времени поездки до 3-3,5 ч позволит региональным городам быть менее зависимыми от местного рынка труда и местных университетов, то есть преодолеть этот барьер.

Часть расходов на пассажирский транспорт дотируется государством, совершенствование организации перевозок пассажиров и их обслуживания должно рассматриваться в качестве одной из приоритетных социальных задач. Ее решение необходимо направить, в первую очередь, на сокращение расходов и повышение доходности таких перевозок за счет увеличения пассажиропотока. В условиях конкуренции между различными видами транспорта особенно важны мероприятия, связанные с повышением качества железнодорожных пассажирских перевозок: улучшение культуры обслуживания пассажиров на вокзалах и в пути следования, увеличение объема услуг, совершенствование тарифной политики, что окажет мультипликативный эффект развитию туристической отрасли в Республике Казахстан.

Мировая практика показывает, что скоростные перевозки пассажиров осуществляются по специально построенным линиям железных дорог со специфической технологией содержания и обслуживания путевого хозяйства и инфраструктуры. При вводе в эксплуатацию новой линии перевозчик может столкнуться с проблемой нехватки подвижного состава и вагонов. В настоящее время в Казахстане уже налажено производство локомотивов серии "Evolution" в столице республики Астане. Частичное финансирование производства локомотивов осуществляется Экспортно-импортным банком США при участии американской компании General Electric Transportation. Общий объем финансирования проекта - более 150 млн долл. Средства направлены на закупку комплектов для модернизации локомотивного парка дочернего предприятия КТЖ - АО "Локомотив".

При технико-экономическом обосновании проектов ВСМ следует исходить из того, что эффект, получаемый в других отраслях и сферах общества от организации скоростного движения, многократно превосходит отраслевую выгоду самого транспорта.

Однако отсутствие в республике правовой и нормативной базы по проектированию, строительству и эксплуатации высокоскоростной магистрали остается серьезной проблемой. В связи с этим требуется или разработать нормы на основе долгосрочной национальной программы научных исследований или же принять за основу те, которые применяются в странах Евросоюза, Японии или Китая, адаптировав их к условиям Казахстана в части ширины колеи, климатических и других условий.

Строительство этой магистрали поможет оптимизировать пассажирское и грузовое движение на данном направлении, удовлетворит растущий спрос на транспортные услуги, создаст новые рабочие места как на самой ВСМ, так и в смежных отраслях, повысит надежность транспортных пассажирских перевозок, сэкономит время в пути на маршруте и будет способствовать развитию туристической отрасли, ускорит социально-экономическое развитие двух крупнейших городов Казахстана. Начало строительства намечено на 2013 год. Ожидается, что первые высокоскоростные поезда начнут доставлять пассажиров по маршруту "Астана - Алматы" уже в 2019 году.

Таким образом, в Республике Казахстан, обладающей огромной территорией с относительно низкой плотностью населения, нет свободы перемещения из-за неразвитости транспорта. Открытие высокоскоростной магистрали позитивно повлияет на расширение экономических связей между областями страны и ускорит развитие всех областей, через которые она пройдет. Особенно важно скоростное железнодорожное обслуживание двух мегаполисов страны - Алматы и Астаны, где проживает 20% населения.

инновационный транспорт казахстан дирижабль

Литература

1.      Волгин, В.В. Логистика приемки и отгрузки товаров: практическое пособие / В.В. Волгин. - Москва: Дашков и Кº, 2009. - 457 с.

2.      Гаджинский, А.М. Логистика: учебник для высших учебных заведений по направлению подготовки "Экономика" / А.М. Гаджинский. - Москва: Дашков и Кº, 2011. - 481 с.

.        Голубчик, А.М. Транспортно-экспедиторский бизнес: создание, становление, управление / А.М. Голубчик. - Москва: ТрансЛит, 2011. - 317 с.

.        Иванов, Д.А. Управление цепями поставок / Д.А. Иванов. - Санкт-Петербург: Издательство Политехнического университета, 2010. - 659 с.

.        Интегрированные логистические системы доставки ресурсов: (теория, методология, организация) / И.А. Еловой, И.А. Лебедева. - Минск: Право и экономика, 2011. - 460 с.

.        Курганов, В.М. Логистика. Транспорт и склад в цепи поставок товаров: учебно-практическое пособие: для студентов высших учебных заведений / В.М. Курганов. - Москва: Книжный мир, 2009. - 512 с.

.        Курочкин, Д.В. Логистика: курс лекций / Д.В. Курочкин. - Минск: ФУАинформ, 2012. - 268 с.

.        Логистика: учебное пособие для студентов специальностей "Коммерческая деятельность”, "Маркетинг" учреждений, обеспечивающих получение высшего образования / И.М. Баско и др. - Минск: Белорусский государственный экономический университет, 2007. - 431 с.

.        Логистика: учебное пособие для студентов учреждений высшего образования по экономическим специальностям / В.И. Маргунова и др. - Минск: Вышэйшая школа, 2011. - 507 с.

.        Логистика: учебное пособие / Б.А. Аникин и др. - Москва: Проспект, 2011. - 405с.

.        Логистика. Продвинутый курс: для студентов экономических специальностей высших учебных заведений / М.Н. Григорьев, А.П. Долгов, С.А. Уваров. - Москва: Юрайт, 2011. - 734 с.

.        Логистика: интеграция и оптимизация логистических бизнес-процессов в цепях поставок / В.В. Дыбская - Москва: Эксмо, 2008. - 939 c.

.        Логистика складирования: учебник: по специальности 080506 "Логистика и управление цепями поставок” / В.В. Дыбская. - Москва: Инфра-М, 2012. - 557 с.

.        Моисеева, Н.К. Экономические основы логистики: учебник по специальности 080506 "Логистика и управление цепями поставок” / Н.К. Моисеева. - Москва: Инфра-М, 2010. - 527 с.

.        Неруш, Ю.М. Логистика: учебник / Ю.М. Неруш. - Москва: Проспект: Велби, 2008. - 517 с.