Глобальная транспортная сеть: как сегодня строятся дороги и мосты

Для того, чтобы привести в порядок существующие дороги, а также развивать дорожную сеть России, был разработан федеральный проект «Безопасные и качественные автомобильные дороги». Главные цели проекта — сокращение количества мест ДТП, управление транспортными потоками, оптимизация финансовой составляющей.

В рамках национальной кампании выделили программу «Мосты и путепроводы», которая направлена на реконструкцию аварийных и предаварийных мостов и путепроводов, а также возведение новых до 2035 года.

Информационное моделирование (Building Information Modeling, BIM) — в основном трехмерные модели — широко применяется в строительной отрасли. BIM — это методология проектирования, которая имеет огромный потенциал для улучшения реализации транспортных проектов. Потребность в BIM очевидна: наши дороги мосты изнашиваются, население, особенно в городах, продолжает расти, усиливает нагрузку на инфраструктуру и требует строительства новой. Такое сочетание проблем означает, что настало время для более эффективных и экономичных технологий строительства, обслуживания, мониторинга и ремонта дорог, мостов и другой инфраструктуры.

При помощи BIM-технологий еще до строительства объекта создается его виртуальный цифровой двойник. Это повышает качество любого проекта, потому что дает возможность выбрать оптимальные характеристики для будущей дороги или моста с учетом производственных, экономических, технологических и финансовых составляющих. Например, чтобы просчитать целесообразность использования материалов, нужно внести в базу соответствующие данные. А при помощи программ, которые собирают данные с видеорегистраторов, установленных на технику, или ГЛОНАСС, можно следить за работами. При этом информационное моделирование — очень гибкая система, которая позволяет вносить изменения прямо в процессе создания двойника.

Цифровая модель дороги применяется не только на этапе проектирования, но и на протяжении всего периода эксплуатации объекта. Двойник учитывает воздействие на дорожное полотно, трафик, окружение и другие важные параметры, которые влияют на эффективное и безопасное использование дороги или моста.

В России переход к BIM-технологиям регулируется Постановлением Правительства ФР от 05.03.2021 № 331, в котором говорится в необходимости повсеместной цифровизации строительной отрасли.

Следующий важный и необходимый шаг, который собирается сделать дорожно-строительный рынок, — это создание единой для всех участников отрасли IT-платформы, в основу которой лягут технологии информационного моделирования. Именно такой проект был представлен на Петербургском международном экономическом форуме, который состоялся 2–5 июня 2021 года, компанией «Автобан» совместно с ФАУ «РОСДОРНИИ» и АО «Дороги и мосты».

Конечная цель инновационной платформы — повышение качества и оптимизация сроков строительства дорог. Сервис объединит регулятора, заказчиков, проектировщиков, подрядчиков, а также эксплуатирующие организации. Во время строительства объекта вплоть до его окончания здесь будут храниться все необходимые цифровые документы. После сдачи дороги в эксплуатацию платформа также останется актуальной: там будут аккумулироваться данные, используя которые, можно, например, принять решение относительно ремонта.

Предполагается, что система будет активно использоваться для ведения значимых инфраструктурных проектов.

Еще одна умная технология — это безбарьерный проезд на платных трассах — свободный поток, или free-flow. Оплата списывается со счета водителя автоматически во время движения. Впервые в России технологию применили при строительстве Центральной кольцевой автомобильной дороге (ЦКАД), самого масштабного на сегодняшний день дорожного проекта в Московской области. Когда автомобиль проезжают через рамку, камеры-датчики считывают всю необходимую информацию. Free-flow помогает справиться с пробками и делает проезд комфортнее.

Безопасность и комфорт движения обеспечивает и умная разметка дорожного полотна.

«Солнечная» разметка. Одно из простых, но эффективных решений — использование солнечной энергии для получения светящейся разметки дороги. Для этого на дорожное полотно наносится разметка люминесцентными красками, которые поглощают днем световую энергию, чтобы ночью ее отдавать и подсвечивать дорогу.

Светодиодная разметка. Разметка может быть сделана с использованием светодиодов. Для этого в дорожное покрытие монтируют элементы, питающиеся от солнечной батареи. Светодиодная разметка сделана, например, на участках трасс в Тульской, Курской, Орловской, Воронежской областях.

Времена года. Для разметки могут использоваться лакокрасочные материалы, которые проявляются и исчезают в зависимости от температуры. Сезонное смещение полос наката позволит сделать дорогу более долговечной, а также даст возможность при строительстве «летних» и «зимних» участков применять разные материалы, соответствующие времени года.

Еще одно интересное решение — проект «Активная краска»: когда температура опускается ниже нуля, на дороге появляются снежинки, нарисованные с использованием лакокрасочных материалов, напоминая о необходимости соблюдать скоростной режим.

Магнитные метки. В дорожную разметку могут включаться магнитные элементы. Это поможет автомобилям, в том числе беспилотникам, четко определять края полосы, например, если разметку занесло снегом или в условиях плохой видимости. Для этого машины должны «научиться» взаимодействовать с умной разметкой.

Здесь тоже находятся все новые технологичные решения, позволяющие оптимизировать трафик, оповещать водителей об обстановке и снижать аварийность. Расскажем о некоторых из них.

Солнечные батареи. В качестве дорожного покрытия могут использоваться солнечные батареи, которые надежно защищены от внешнего воздействия. Энергия, которую они производят, может применяться для нужд инфраструктуры, освещения улиц, подогрева дорожного полотна зимой, подсветки, вывода на табло различной информации. Несмотря на то что реализация проекта довольно дорогая, плюс в том, что солнечные панели долговечнее асфальта.

Управление температурным режимом. Смысл системы в том, что под асфальтобетоном располагаются водопроводные трубки. Покрытие нагревается под воздействием солнца, и вода накапливает энергию. Такая система будет нагревать дорогу зимой и охлаждать летом.

Дренирующий асфальтобетон. Сегодня во всем мире, в том числе и в России, используются различные асфальтобетонные смеси, которые обеспечивают максимальное сцепление колес и не теряют своих свойств на протяжении всего периода эксплуатации дороги или моста. Например, покрытие из дренирующего асфальтобетона эффективно отводит воду с дороги во время осадков. Благодаря этому повышается безопасность движения, видимость, снижается шум и отсутствует водяной туман.

Геосинтетические материалы для строительства мостов и не только. Геосинтетики используются при строительстве дорожной одежды, земляного полотна, пешеходных переходов, мостов и различных элементов дороги. В частности, использование качественных геосинтетических материалов улучшает эксплуатационные характеристики дорог и мостов, уменьшают финансовые затраты. Если говорить о мостах, то геосинтетики придают конструкции дополнительную прочность.

Ровные дороги. Комплексы, состоящие из широкозахватных асфальтоукладчиков с ультразвуковыми и лазерными системами обеспечения ровности, катков, оборудованных GPS, системами автоматического контроля температуры и плотности, и перегружателей, обеспечивают скоростную бесшовную укладку асфальтобетона.

Материал подготовлен совместно с группой компаний «Автобан»