Интервью с
Dr. Xiaohong Chen, Doctor of Engineering, is one of the main academic leaders in the discipline of “transportation planning and management”.
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ ПЕРЕВОЗКИ В БУДУЩЕМ: БЫСТРЫЕ, НАДЕЖНЫЕ, ЭКОЛОГИЧНЫЕ
Спустя более чем 20 лет бурного развития, железнодорожные перевозки в Китае достигли огромных масштабов. По состоянию на январь 2022 года общая протяженность действующих железных дорог Китая насчитывала свыше 150 тысяч километров, из которых более 40 тысяч километров составляют высокоскоростные железнодорожные пути. В общей сложности в 51 городе открылось 270 городских линий железнодорожных перевозок общей протяженностью 8759 километров.
Прежде всего, это отразится преимущественно на двух аспектах:
Во-первых, ожидается дальнейшее увеличение покрытия сети железных дорог и их глубокая интеграция во все антропогенные географические среды, начиная с регионов с высокой плотностью населения и развитой экономикой.
Во-вторых, постепенно будет возрастать значение железной дороги, которая из простого средства передвижения будет трансформироваться в место с активной общественной жизнью, где людям будет удобно заниматься учебой, работой и развлекаться во время поездок, а следовательно, они смогут более рационально использовать свое время в пути.
Эти тренды повысили требования к технологиям железнодорожных перевозок.
- Увеличение скорости
Железная дорога должна обеспечивать перевозку пассажиров и товаров с высокой скоростью. Если рассматривать в качестве примера сеть высокоскоростных железных дорог Китая, то здесь постепенно происходит модернизация с заменой действующих подвижных составов CR350 с расчетной скоростью 300 км/ч на подвижные составы CR450, способные достичь скорости 400 км/ч. В то же время на стадии экспериментальных испытаний уже находится технология "маглев", позволяющая достичь расчетной скорости 600 км/ч. - Повышение надежности
Необходима адаптация железных дорог к более сложным и неблагоприятным условиям эксплуатации – например, при экстремально низких температурах или в регионах, находящихся на большой высоте над уровнем моря. В суровых географических условиях железная дорога должна по-прежнему сохранять высокую устойчивость и обеспечивать безопасное и надежное торможение с учетом возрастающей скорости. - Углубление интеграции
Для эффективной перевозки людей между разными географическими регионами железная дорога должна органично сочетать в себе высокоскоростные, междугородные, пригородные и городские перевозки, а также включать другие услуги, становясь, таким образом, по-настоящему многофункциональным средством передвижения. - Экологичность
Бурное развитие и рост популярности железнодорожных перевозок, сеть которых неуклонно расширяется, неизбежно приведет к росту потребления ресурсов и отрицательному воздействию на окружающую среду. Следовательно, в процессе развития технологий железнодорожных перевозок необходимо также учитывать "зеленые" и экономические факторы, факторы энергосбережения и экологии.
Например, для повышения эффективности перевозок необходимо снижать сопротивление движению подвижных составов (сопротивление ветра и трение на рельсах), снижать массу подвижного состава и повышать эффективность рекуперативного торможения. Более того, важно обеспечить гибкое и систематичное упорядочение подвижных составов для их адаптации соответственно спросу и предложению транспортных мощностей в различных регионах.
С точки зрения экологии в целом и срока службы, пространство для совершенствования сети железнодорожных перевозок огромно – например, необходимо углублять интеграцию, упрощать структуру сети и снижать количество компонентов. Кроме того, важно повышать срок службы оборудования, применяя более долговечные компоненты и технологию планово-предупредительного технического обслуживания на базе использования информации. Еще одна важная задача, решение которой способствует обеспечению экологичности – вторичное использование энергии от вибрации и воздушных потоков, которые образуются при движении подвижного состава.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Как известно, современное развитие технологий железнодорожных перевозок затрагивает множество сфер, в том числе, машиностроение, электротехнику, программное обеспечение, системы управления, аэродинамику, энергетику, охрану окружающей среды, связь, электронику, производство материалов и т.д.
На этом фоне становится важным обеспечить способность технологий соединения объединять и интегрировать компоненты в разных сферах. Они должны не только обеспечивать эффективную и надежную передачу электромеханической энергии, данных и сигналов, но и повышать качество железнодорожных перевозок с точки зрения скорости, надежности, интеграции и экологичности – иными словами, поддерживать все вышеперечисленные тренды.
По сути, развитие технологий железнодорожных перевозок порождает также новые требования к технической интеграции связанных компонентов.
Прежде всего, в плане исполнения системы и ее модернизации необходимо постепенно отходить от традиционного подхода к выбору компонентов из готового каталога по принципу "сверху вниз" и применять более "горизонтальный" принцип. Производителям компонентов необходимо понимать и в какой-то мере даже определять принцип работы системы.
Кроме того, основное внимание в плане технического обмена между различными участниками отрасли, включая конечных потребителей, системных интеграторов и проектировщиков, должно постепенно смещаться с параметров и характеристик на сценарии применения. Требования конечного потребителя должны быть известны поставщикам системы в целом и отдельных ее компонентов, чтобы они могли адаптироваться к изменениям цикла производства и иметь свободный доступ к технологиям в процессе совместной разработки инноваций.
Именно по этой причине Университет Тунцзи всесторонне сотрудничает с компанией HARTING в области технологий железнодорожных перевозок. В рамках программы сотрудничества Университет Тунцзи и другие научно-исследовательские институты предоставляют базовые площадки – например, испытательные стенды, оборудование и лаборатории – а HARTING и другие поставщики компонентов разрабатывают соответствующие технические решения. Компания HARTING и Университет Тунцзи заняты совместными исследованиями и выполняют испытания в технической сфере сообразно потребностям рынка и заказчиков. На основе этой деятельности совместными усилиями создается экосистема обмена информацией и сотрудничества. Помимо этого, осуществляется отбор и обучение талантливых сотрудников.
Также в процессе интеграции систем железнодорожных перевозок необходимо учитывать долговечность всех компонентов системы и деталей на всех этапах – НИОКР, изготовление, поставка и обслуживание – с точки зрения экологической безопасности производства.
НОВОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ СОЕДИНЕНИЯ
В целом, фундаментальная задача железнодорожных перевозок – связывать.
В новую эпоху железнодорожной отрасли необходимо адаптироваться к более сложным антропогенным условиям, при этом в расчет должны приниматься гибкость, надежность и экономические факторы. Она станет не только средством передвижения для связи между разными географическими регионами, но также будет объединять пассажиров с точки зрения информационного взаимодействия во время поездки. Также она объединит персонал, занятый в проектировании, планировании, управлении и эксплуатации железнодорожного оборудования, равно как и объединит продукцию, технологии, источники энергии, материалы и ресурсы, задействованные в обеспечении системы железнодорожных перевозок в процессе ее устойчивого развития. Целью является интеграция всех соответствующих элементов общества в единое целое.
