CC BY
113
УДК 7.05:656.222.3
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В РЕШЕНИИ ИНТЕРЬЕРА ПАССАЖИРСКОГО СКОРОСТНОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Т. А. Суворова, соиск., асс.
Ключевые слова: дизайн, скоростные железнодорожные поезда, интеръеры, вагон, оборудование, эргономика
Актуальность проблемы. Конкуренция на рынке пассажирских перевозок заставляет компании сокращать издержки и одновременно повышать качество сервиса. Сегодня эти задачи могут решаться с помощью новейших технологий. Они внедряются повсюду: в наши дома и автомобили, в ракето- и судостроение, в здравоохранение и производство мебели. И это неудивительно: жизнь развивается стремительно, эволюционирует все и вся, а потому ученые непрестанно трудятся над новыми разработками во всех областях жизни, совершают все новые открытия, которые позволят в дальнейшем сделать нашу жизнь более комфортной.
Состояние вопроса. Тренд на либерализацию, обеспечивший конкуренцию на транспорте, в том числе и конкуренцию между разными видами транспорта, заставляет непрерывно искать технические и организационные решения, меняющие к лучшему облик транспортного мира. За последний десяток лет транспортные средства изменились чуть ли не на столько, сколько за предыдущие двадцать - тридцать лет.
Железнодорожная промышленность систематически проводит ряд социологических исследований, которые обеспечивают разработчиков ценной информацией условий эксплуатации.
Причины, которые заставляют меняться старые виды транспорта, - это давление со стороны как потребителей, так и политиков за:
• мобильность (способность доставки от двери к двери);
• экономичность (прежде всего КПД по топливу);
• экологическую чистоту;
• безопасность.
Железнодорожный транспорт включает в себя технические устройства, оперативный персонал и даже элементы окружающей среды, его надежность зависит от надежности всех составляющих.
За короткий срок накоплен богатый опыт дизайнерских разработок, выросла квалификация инженеров-технологов. Существует множество новых решений как результат удовлетворения специфических эстетических и функциональных установок заказчика-пользователя.
Человечество бесповоротно вступило в век электронного управления жизнедеятельностью и информатики, и его технические достижения уже триумфальны.
Историческая динамика опыта создания художественного образа за счет демонстрации материала складывалась последовательно, соразмерно этапам технической цивилизации и ее экономических регуляторов. Появление искусственных материалов, заменивших или превосходящих своими качествами естественные, значительно обогатило художественную палитру дизайнеров, но тем самым усложнило задачи выбора средств и обусловило множество ошибок.
Особенность работы технических устройств железнодорожного транспорта - длительный срок службы, до нескольких десятков лет. Кроме того, важным их свойством является ремонтопригодность, так как железнодорожный транспорт работает непрерывно во времени и требуется высокая готовность всех его устройств. Особенности и условия работы железнодорожного транспорта обусловливают важность и сложность проблемы обеспечения надежности всех его технических устройств, находящихся в эксплуатации. Тем не менее, статистические данные работы железных дорог показывают, что это один из самых надежных видов транспорта.
Цель работы: рассмотрение нескольких примеров использования новых технологий и материалов в вагонах скоростных пассажирских железнодорожных поездов, которое позволяет проследить динамику развития требований, предъявляемых к форме, объему и качеству, соответствующим реализации социальных и эксплуатационных функций.
Результаты работы. Надежность является единственным показателем качества, учитывающим изменчивость свойств объекта, обусловленную разбросом характеристик
исходных материалов и отклонениями в технологии изготовления, а также разбросом характеристик внешних нагрузок, действующих на объект, и накоплением изменений, происходящих в объекте в процессе эксплуатации (старение, износ и т. п.).
Надежность формируется при проектировании и расчете, обеспечивается при изготовлении (производстве), реализуется и поддерживается в эксплуатации. Она зависит: от конструкции объекта и его элементов, применяемых материалов, методов защиты от вредных воздействий, системы смазки, приспособленности к ремонту и обслуживанию и др. конструктивных особенностей; от качества материалов, качества изготовления элементов и сборки объекта, методов контроля над процессом изготовления, возможностей управления технологическими процессами, методов испытаний и т. п.; от методов и условий эксплуатации, принятой системы технического обслуживания и ремонта, режимов работы и других эксплуатационных факторов.
Надежность является комплексным показателем качества и в зависимости от особенностей объекта и условий его эксплуатации, технического обслуживания и ремонта, хранения и транспортировки может включать безотказность, долговечность, сохраняемость и ремонтопригодность [1].
Ярким примером использования новых технологий может служить новая японская железнодорожная система сверхскоростных суперэкспрессов Синкансэн, которая привлекла мировое внимание со времени начала строительства линии Токайдо Синкансэн в 1960 году. Линия была пущена в октябре 1964 года накануне Токийской Олимпиады и связывала Токио с Осакой на расстоянии 552,6 км.
Средняя скорость суперэкспрессов Синкансэн превышает 200 км/час, однако за все время работы с ними никогда не случалось серьезных аварий. Они отправляются с интервалом в 5 или 6 минут каждое утро и каждый вечер.
Если создание первой в Японии и в мире ВСМ Токио - Осака может быть охарактеризовано как лучшее использование известных в мире технических решений, то к новым японским высокоскоростным электропоездам серий 300 (первый в стране с асинхронным тяговым приводом), 400, 500, 700, двухэтажным серии Е4 MAX и ряду других такая характеристика неприменима (рис. 1). В конструкции этих поездов заложено множество нововведений, и по таким показателям, как удельная (приходящаяся на одно пассажирское место) масса тары, энерговооруженность, ходовые и аэродинамические характеристики, экономичность в эксплуатации, а также уровень комфорта для пассажиров, они существенно превосходят все, что было сделано в этой области не только в Японии, но и в других странах.
Рис. 1. Новые японские высокоскоростные электропоезда
В проекте Синкансэн-300 исследования и разработки охватили всю железнодорожную систему и были нацелены на достижение качественно новых эксплуатационных показателей самой старой ВСМ Токайдо. Этот проект ориентирован не только на достижение более высокой скорости движения поездов, но и на обеспечение более высокого уровня комфорта для пассажиров при поездке и гармонии с окружающей средой [2].
WiFi на железнодорожном транспорте. Когда существуют две конкурирующие линии (автобус и железная дорога), и одна из них вводит для обслуживания пассажиров Интернет, очевидно перемещение пользователей именно на эту линию, и суммарно это будет составлять приблизительно 15 - 20 % общего количества. Бортовая информационно-развлекательная система для пассажиров может включать в себя сервер, WLAN и WiFi для доступа к услугам Интернета, который выступает в роли развлекательно-информационного передатчика (указатели, информационные экраны, программируемые указатели резервирования мест, мультимедийное развлечение, включая кинофильмы (АМош)) (рис. 2). Сенсорные дисплеи
предоставляют пассажирам доступ к интерактивным услугам.
Рис. 2. Системы мультимедийного развлечения
Оборудование WiFi отвечает установленным европейским стандартам и может работать всюду по ЕС, обеспечивая постоянную, неразрывную связь даже на 320 км/ч (TGV).
Интернет на борту пассажирского железнодорожного транспорта - это связь пассажиров, связь для обслуживающего персонала и, в конечном итоге, это технологическая связь между вагонами состава [3 - 5]. Наличие на борту высокоскоростного пассажирского железнодорожного транспорта Интернета позволяет более тщательно следить за «здоровьем» состава, осуществлять профилактическое обслуживание вагонов. В целях обеспечения порядка в поездах широко применяется видеонаблюдение (рис. 3).
Рис. 3. Системы видеонаблюдения и мультимедийного развлечения
Ввиду использования для скоростных составов открытых интерьеров существует огромная проблема контроля вибрации и шума. Исходя из этого фирмами, занимающимися проектированием и изготовлением пассажирских вагонов такого класса, ведутся разработки, направленные на решение этих вопросов. Непосредственно ведется разработка новых кресел для пассажиров с личным контролем индивидуального освещения, с откидывающимся местом для ноутбука, с развлекательной аудио-видеосистемой, с большим местом для ног, гибкой системой модернизации места для сидения (рис. 4).
Создается так называемый индивидуальный «космический модуль», включающий в себя наклонно-вращающееся место для сидения, стол, развлекательно-информационный пульт, место для багажа, приспособление для хранения верхней одежды.
Рис. 4. Новые разработки салонов высокоскоростных поездов
К качественным примерам, взаимодействующих с потребителем транспортного средства, можно отнести более высокий уровень применяемых обивочных материалов. Это кожи и текстильные материалы, имеющие изысканный внешний вид и вместе с тем обладающие противопожарными и износостойкими характеристиками, отвечающие одному из главных
требований на железнодорожном транспорте - пределу по весу. К примеру, выпускаемая по индивидуальному заказу кожа на 30 % легче (600 г за квадратный метр), чем другие подобные обивочные материалы (рис. 5) . Что наиболее важно, это - все еще 100 % подлинная кожа, - а не переработанный, воссозданный или перефразированный продукт [6].
Рис. 5. Новый вид кожи для обивки кресел высокоскоростных пассажирских поездов
Сырье не было изменено и у него есть все свойства, ожидаемые от подлинной кожи. Оно также обладает большей эластичностью, чем стандартная кожа, что немаловажно при использовании в общественных местах. Интересна разработка, относящаяся к производству покрытия для кожи, позволяющая содержать изделие в первозданном виде. Новый продукт -уникальная, инновационная антиокраска, обработка, которая поможет решить проблему удаления с поверхности кожи, к примеру, чернил. Это нововведение делает очистку наиболее используемых участков намного легче и продлевает срок службы, по крайней мере, на 10 лет.
Итальянская компания промышленного дизайна Giugiaro Design, известная своими дизайнерскими разработками для автомобилей Alfa Romeo, разработала эксклюзивный внешний и внутренний дизайн Pendolino для Trenitalia и Cisalpino.
При выборе материалов для внутренней отделки в Giugiaro руководствовались четырьмя ключевыми факторами: эргономичность, комфорт, общественное восприятие и хорошее самочувствие.
Сиденья имеют индивидуальное освещение для чтения, регулировку наклона кресел, электрические розетки и пульт управления видео- и аудиоаппаратурой и расположены возле больших окон с панорамным обзором, являющихся также источником естественного освещения. Удобна ширина сидений как в первом, так и во втором классе. Все специальные зоны сосредоточены в одном вагоне: зона, оборудованная для пассажиров с ограниченной подвижностью, туалеты, подъемники, кабина начальника поезда, бар-ресторан...
Зоны, специально отведенные для пассажиров с ограниченной подвижностью: туалеты, места для хранения инвалидных колясок, поручни.
Следующий вопрос, заслуживающий внимания и решения, - это Graffiti-вандализм. Это не только выглядит неприглядно, но и по откликам пассажиров - это заставляет их чувствовать себя неловко (рис. 6).
Рис. 6. Graffiti-вандализм
Чтобы помочь сражаться с распространением graffiti, компании, такие, к примеру, как Supersine Duramark (SSDM), изготавливают anti-graffiti пленку, которой можно покрыть облицовочные панели. Специализированные службы при помощи anti-graffiti пластика удаляют graffiti, восстанавливая внешний вид железнодорожных вагонов. Использование этого материала более целесообразно и рентабельно, чем anti-graffiti краска. К примеру,у защищенного таким материалом оконного стекла более длительный срок службы [7].
Есть множество вариантов разработок кресел для скоростного железнодорожного транспорта, обеспечивающих комфорт и объединяющих передовые эргономические тенденции и направления. Выбор наилучшего варианта совмещает в себе несколько показателей. Это -стоимость, комфорт и безопасность. Безусловно, эти показатели не отделимы друг от друга, например, в разговоре о материале, выбранном для изготовления подушек, обивки и непосредственно несущей конструкции, одно из требований - соответствие стандартам по распространению дыма, токсичности. Отбор материала, соответствующего стандартам, окажет влияние на стоимость. К высокоэффективным материалам, влияющим на комфорт пассажиров и их безопасность, можно отнести силиконы фирмы BISCO, которая предлагает широкий диапазон решений для работы. Это материал, используемый для гашения вибрации, амортизации и шума, заполнения плавающих полов, подушек сидений, уплотнителей наружных дверей, вкладышей-прокладок в системе освещения, акустических барьеров, электрических уплотнителей, элементов крепежа на крыше и т. д.
А что же ждет высокоскоростные поезда в будущем? Главные перспективы развития высокоскоростных магистралей лежат в области использования так называемой технологии магнитной левитации (проект «Маглев»), при которой магнитная сила используется для того, чтобы в буквальном смысле поднимать транспортные средства над землей, и для создания новых мощных локомотивов, в которых будут до минимума сведены трение и вибрация (рис. 7). Поезда на магнитной подушке, проектируемые ныне в ФРГ и Японии, будут развивать скорость около 600 км/ч.
На данный момент существуют три основные технологии магнитного подвеса поездов:
• На сверхпроводящих магнитах (электродинамическая подвеска, EDS)
• На электромагнитах (электромагнитная подвеска, EMS)
• На постоянных магнитах; это новая и потенциально самая экономичная система.
Состав левитирует за счёт отталкивания одинаковых магнитных полюсов и, наоборот,
притягивания противоположных полюсов. Движение осуществляется линейным двигателем, расположенным либо на поезде, либо на пути, либо и там, и там. Серьёзной проблемой проектирования является большой вес достаточно мощных магнитов, поскольку требуется сильное магнитное поле для поддержания в воздухе массивного состава.
Рис. 7. Проект «Маглев»
Поезд «Маглев» может полностью управляться компьютером. Машинист осуществляет контроль над работой компьютера и получает изображение пути через видеокамеру (кабина машиниста не имеет окон переднего обзора).
В настоящее время «Маглев» не может использовать существующую транспортную инфраструктуру, хотя есть проекты с расположением магнитных элементов между рельсами обычной железной дороги или под полотном автотрассы.
Выводы. Сегодня железная дорога начинает вытеснять маршруты авиалиний и индивидуальные автомобили. Передовые системы на основе высоких технологий, вводимые на скоростном железнодорожном транспорте, позволяют привлечь пассажиров, удовлетворяя возросшие требования к качеству перевозок.
Пассажиры готовы к длительному путешествию на поезде, если только для них обеспечена возможность работы через ноутбуки и мобильные телефоны. В современном мире транспорт уже рассматривается не только как средство передвижения из одного пункта в другой, а как непосредственное место для работы, причем комфортное. У интерьеров высокоскоростных поездов есть уникальная возможность:
• обеспечить вариабельность комфортного размещения для работы, отдыха и общения;
• размещения личного багажа и безопасного его хранения без сдачив багажное отделение (пример авиалиний).
К железной дороге в последнее время предъявляются повышенные требования в различных направлениях. Руководство многих стран все чаще обращается к железной дороге как части решения глобальной проблемы окружающей среды.
Высокоскоростной железнодорожный транспорт - это сплав традиционной системы колесо - рельс и передовых технологий, позволяющих обеспечить пассажирам при массовых перевозках минимальное время в пути и высокий уровень комфорта и безопасности, не достижимые пока ни на одном другом виде транспорта, а также вполне доступное для большинства населения соотношение цены и качества предлагаемых услуг, что ставит поезда высокоскоростных магистралей вне конкуренции с автомобилями и самолетами.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ
1. Большая энциклопедия транспорта: в 8 т.: Т. 4. Железнодорожный транспорт / Гл. ред. Н. С. Конарев. - М. : Большая Российская энциклопедия, 2003. - 1039 с.
2. Киселёв И. П. Первая высокоскоростная магистраль // Железные дороги мира, 2004. -№ 9. - С. 10 - 26.
3. http://www.ukipbroadcast.com/video1.html
4. Presentation Title / Month 2008 All Rights Reserved.
5. www.nomadrail.com
6. Railway Interiors International 2011, Seat coverings Andrew Muirhead & Son. УДК 574:502.628
РЕКОНСТРУКЦ1Я М1СЬКО1 ЗАБУДОВИ З УРАХУВАННЯМ АКУСТИЧНО1
БЕЗПЕКИ НАСЕЛЕННЯ
Н. О. Ткач асист.
Ключовi слова: акустична безпека, м1ський шум, реконструкция забудови, шумов1 характеристики, мгськг територИ'
Актуальшсть. Одним з основних факторiв зовшшнього середовища, що несприятливо впливають на населения, яке проживае в мютах i населених пунктах, е мюький шум. Постшний цшодобовий вплив мюького шуму тдвищуе нервову напругу, знижуе творчу активнють, продуктивнють пращ, ефективнють вщпочинку населення, е причиною й стимулятором хвороб.
Мюький шум мае тенденщю росту. За останш десятилотя вш зростав у середньому на 0,5 дБА у рш. За прогнозами фахiвцiв [1; 2], мюький шум буде зростати й надаль
У мют за останш 5 роюв подво!вся парк автомобшв. Автотранспорт, що рухаеться по магютралях мюта, е першим i найближчим до об'екпв захисту (житлових будинюв i прилеглих до них територш) джерелом тдвищеного шуму, загазованосп й запиленость Виникла щла низка шших проблем, пов'язаних iз ростом парку автомобiлiв:
1. Значно знизилася швидкють руху на магютралях мюта, що, у свою чергу, викликало зменшення пропускно! здатносп останшх.
2. Рiзко зросли тислива «пробок» i затори на основних магютралях, i що важливо, навiть не в години «тк».
3. Знизилася безпека тшохщного руху й у цшому безпека на дорогах.
1з цiеi причини проблема шуму е актуальною й знайшла вiдповiдне вщбиття у рядi мiжнародних конвенцiй ВООЗ, ЮНЕСКО тощо. У мютах Евросоюзу в останш роки активно ведеться проектування й створення 30-децибельних «тихих» зон.
Аналiз публiкацil. В останш роки вийшло багато публшацш [1 - 3] за результатами
