Скатертью дорога!

Все континенты нашей планеты словно капиллярами обвита сетью автомагистралей. С каждым годом их становится больше. Люди отчуждают у природы все новые территории, создавая на них элементы транспортной инфраструктуры необходимые для нашего комфорта и экономического развития. Появляются новые разработки и технологии, позволяющие сделать дороги экологичнее, дешевле, а главное – безопаснее.

По стандартам Древнего Рима

Фундаментально принцип укладки дорожного полотна мало чем отличается от того, что практиковали в Римской империи. Стандарты дорожного покрытия были заложены предками нынешних жителей Пиренейского полуострова еще в V веке до нашей эры. В общих чертах это выглядит так: верхний слой покрытия укладывается на несколько толстых слоев уплотненного гранулированного материала, который равномерно распределяет нагрузку от транспорта на нижние слои почвы.

Современные покрытия обычно делают из бетона – смеси таких материалов, как песок, галька или гравий, которые связываются друг с другом цементом, или из асфальтобетона, который представляет из себя те же гравий и песок, скрепленные черным и липким асфальтом – побочным продуктом перегонки нефти.

Дороги из цементобетона обычно называют просто бетонными, а те, что из асфальтобетона – асфальтовыми. Асфальт дешевле, но мягче бетона, поэтому быстрее изнашивается. Автомобили, проезжая по такому покрытию раз за разом образует колею, которая со временем грозит не только подвеске машин, но и может стать причиной ДТП. Решение этой проблемы находят в использовании более твердых видов бетона или асфальта.

Так, к примеру, в Израиле придумали использовать асфальт с добавлением резиновой крошки из переработанных покрышек. Хоть такое покрытие и мягче обычного асфальта, изнашивается оно меньше, а еще хорошо поглощает дорожные шумы. Ну, и актуальную проблему утилизации старых шин помогает решить.

Переработанный пластик так же находит вторую жизнь в дорожном строительстве. В Индии, например, проложено около 100 000 км дорог из горячего битума, смешанного с измельченным пластиком. Уже не первый год шотландская компания MacRebur инженера Тоби Маккартни (Toby McCartney) по всему миру строит автомагистрали из MR6 – гранулированной смеси пластика и асфальта, на 60% повышающей прочность дорожного полотна и на 10 лет – срок его службы. Такая технология, секрет которой знает только сам Маккартни да двое его компаньонов, используется даже при строительстве взлетно-посадочных полос.

Британские исследователи из университетов Бата (University of Bath), совместно с коллегами из Кардиффа и Кембриджа, с 2013 года ведут разработку «самовосстанавливающегося бетона» для дорожного покрытия. Изобретенный ими материал содержит микрокапсулы с особыми бактериями, которые начинают активно размножаться при попадании влаги, образуя известняк. Таким образом, любая трещина в теле дороге сама собой зарастает еще до того, как вездесущая вода сможет привести к структурным повреждениям. Такой самовосстанавливающийся бетон позволит ощутимо увеличить продолжительность жизни дорожного полотна, сократив расходы на его ремонт и обслуживание почти на 50%.

В нашей стране нечто подобное разработали ученые Политехнического института Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) в содружестве с коллегами из Индии и Саудовской Аравии. Авторы подчеркивают, что такой материал особенно актуален для строительства дорог «в сейсмически опасных районах и на территориях с повышенной влажностью и большим количеством осадков».

Место под солнцем

Помимо своей основной функции, дорожное покрытие может также собирать… солнечную энергию. Проект Solar Roadways, созданный супругами Джулией и Скоттом Брюсо (Julie & Scott Brusaw) из американского штата Айдахо, нацелен на замену стандартных асфальтовых дорог, паркингов, тротуаров и велодорожек панелями, аккумулирующими солнечный свет и генерирующими чистую и возобновляемую энергию.

В эти панели также вмонтированы светодиоды, делающие более заметными пешеходные переходы, предупреждающие знаки, разметку, и нагревательные элементы, растапливающие снег и предупреждающие обледенение. По замыслу изобретателей панели, которые могут выдержать многотонную нагрузку, будут способны подзаряжать электротранспорт без необходимости делать остановку. Государство выделило на проект 700 000 долларов, однако идея Брюсо пришлась так по душе простым американцам, что те с помощью сайта Indiegogo собрали еще 2 200 000 долларов и теперь у авторов есть возможность совершенствовать свою итак весьма передовую идею.

Дороги, светящиеся в темноте, реагирующие на температуру окружающей среды и разнообразные погодные явления – это концепт дизайнерской студии Roosegaarde и инженерной фирмы Heijmans Infrastructure из Нидерландов.  В основе их проекта – теплочувствительный фотолюминесцентный порошок подзаряжающийся солнечной энергией и способный выполнять роль разметки, предупреждающей водителей обо всех изменениях обстановки, в том числе и о гололеде – проецируя изображение снежинок на дорогу. Пробные участки шоссе с динамической краской уже прошли испытания в одной из провинций страны и с учетом полученных данных проект готовят к дальнейшему развитию.

Интеллектуальный траффик Города Ангелов

Но совершенствование дорожной инфраструктуры – это не только строительство новых и ремонт старых дорог, но и оптимизация движения автотранспорта по ним. Здесь впереди планеты всей – Лос-Анджелес. Именно в этом городе с февраля 2013 года действует пока самая совершенная комплексная система автоматического управления дорожным траффиком.

Более 4500 светофоров здесь синхронизированы с помощью встроенных в дорогу датчиков, измеряющих объем и интенсивность транспортного потока. Система также использует камеры и централизованную компьютерную систему, которая собственно и получает информацию от сети датчиков и автоматически вносит коррективы в движение транспорта. На ее создание ушло 30 лет и 400 000 000 долларов. Уже по итогам первых месяцев эксплуатации средняя скорость движения в городе выросла с 24 до 28 км/ч, а привычные пробки стали исчезать с улиц «жемчужины Калифорнии».

Паркуемся вширь и вкось

Парковки – значимый элемент дорожной инфраструктуры. Автомобильный парк по всему миру растет, а мест для машин не хватает. Приходится искать необычные решения. Такие, например, как две 60-метровые башни из стекла и бетона, построенные компанией Volkswagen в Вольфсбурге. Это так называемая клиентская парковка для покупателей автомобилей концерна. В каждой башне по 400 парковочных мест. Обе соединены с заводом 700-метровым подземным туннелем. По этому туннелю автомобили транспортируются в башни и с помощью «механической руки» расставляются по свободным местам. Когда клиент приобретает автомобиль, «рука» вытаскивает машину и спускает ее к нему.

Если немецкие проектировщики пошли по вертикали, то мысль специалистов японской компании Eito & Global движется по окружности. Они конструируют автоматизированные парковочные системы, в которых машины располагаются по кругу, точнее по спирали. Такая стоянка способна вместить в два раза больше транспортных средств, чем привычная наземная…

Во всех развитых странах идет интенсивная работа в области строительства, обслуживания и модернизации дорожной инфраструктуры. Автомобильные артерии не только растут, но и умнеют, интегрируются в сложные системы, попутно решая множество задач. В том числе и одну из главных – сохранять жизни всех участников дорожного движения. Россия, где еще можно видеть рабочих укладывающих асфальт прямо в снег, не должна отставать в этой гонке. Нацпроект «Безопасные и качественные автомобильные дороги» дает надежду, что в ближайшем будущем если мы и окажемся на обочине, то только в роли лидера, дожидающегося всех остальных.

Кстати

Америка сегодня уже не передовик по протяженности скоростных автомобильных магистралей. На первое место вырвался Китай, где научились быстро строить современные дороги. Десятка лучших по этому показателю стран теперь выглядит так:

1. Китай – 142 500 км
2. США – 108 394 км
3. Испания – 17 109 км
4. Канада – 17 000 км
5. Германия – 13 009 км
6. Франция – 11 992 км
7. Бразилия – 11 000 км
8. Япония – 10 021 км
9. Мексика – 7176 км
10. Италия – 6844 км