Po Kongresie ITS (8): Inteligentny transport miejski PRT – możliwość zastosowań w aglomeracjach miejskich
Po Kongresie ITS (8): Inteligentny transport miejski PRT – możliwość zastosowań w aglomeracjach miejskich
PRT –ogólna charakterystyka problemu
Problemy transportu w aglomeracjach miejskich stają się poważnymi problemami początku XXI wieku a ich rozwiązanie priorytetowymi działaniami nie mniej ważnymi niż budowa autostrad czy linii kolejowych. Mała przepustowość, zatory ruchu, kolizyjność (głównie transport samochodowy), energochłonność, zanieczyszczenie środowiska, emisja CO2, znaczne powierzchnie na infrastrukturę i rosnące koszty jej budowy, duże koszty eksploatacji, relatywnie mała odporność na zagrożenia terrorystyczne – to tylko niektóre problemy współczesnych miejskich systemów transportowych. Transport miejski stanowi jeden z istotnych priorytetów badań naukowych w transporcie na lata 2007-2013. Badania oraz projekty w dużej mierze mogą być finansowane w ramach programu operacyjnego Środowisko i Infrastruktura. Wprawdzie w jednym z priorytetów programu wspomina się niekonwencjonalne systemy transportowe, systemy proekologiczne itd. tym niemniej większość planowanych rozwiązań bazuje na klasycznych rozwiązaniach np. rozbudowie linii tramwajowych. Wybiegnijmy myślą poza perspektywę 2007-2013. Fakty są bardzo wymowne. Już obecnie około 40 % emisji dwutlenku węgla do atmosfery generowane jest przez transport miejski. Procent ludności żyjących w miastach jest coraz większy. Koncepcja nie tylko systemów transportowych ale również koncepcja budowy miast musi prawdopodobnie w sposób zasadniczy zmienić się. Na świecie zaczynają powstawać nowe projekty –miasta laboratoria. Jednym z nich jest projekt budowy miasta Masdar w Zjednoczonych Emiratach Arabskich. Zakaz wjazdu pojazdów spalinowych do centrum, ekologiczny transport w centrum, koncepcje Park &Ride, „czysta energia”(geotermalna, słoneczna czy z wykorzystaniem wiatru), zakłady recyklingu to najważniejsze atrybuty. W tych nowych koncepcjach coraz częściej pojawią się systemy trans-portowe określane skrótem PRT –od ang. Personal Rapid Transit. Pod tym pojęciem rozumie się transport łączący cechy transportu osobistego i masowego transportu miejskiego typu „point to point”lub „door to door”(tzn. pomiędzy przystankiem początkowym a końcowym nie ma żadnych przystanków pośrednich). Transport PRT realizowany jest przez małe pojazdy (czteroosobowe) poruszające się zdalnie po lekkiej infrastrukturze –najczęściej szynie napowietrznej. Pojazdy sterowane są zdalnie i wybierają optymalną drogę podróży. PRT to nie nowa koncepcja. Pojawiła się w USA w latach pięćdziesiątych a za ojca PRT uważa się Donn’a Fichtera –planistę transportu miejskiego w USA. Pierwsze próby wdrożenia PRT zakończyły się niepowodzeniem. Obecnie na świecie można obserwować współzawodnictwo we wdrożeniu komercyjnych linii PRT. Prawdo-podobnie pierwsza będzie brytyjska ULTRA. Rozwój technologii materiałowych, informatycznych jak również rzeczywiste potrzeby spowodowały, że prawdopodobnie w najbliższym czasie systemy te zaczną się rodzić „jak grzyby po deszczu”. Niewątpliwie systemy PRT są najbardziej technologicznie zaawansowanymi systemami transportu miejskiego. Ich technologiczna realizowalność jest w dalszym ciągu dyskusyjna aczkolwiek zdecydowanie mniej dyskusyjna niż czterdzieści lat temu. Dodatkowymi czynnikami utrudniającymi wdrożenie PRT jest w dalszym ciągu duża innowacyjność systemu i brak doświadczeń z systemami PRT już istniejącymi (brak jest takich systemów) a zatem brak jakichkolwiek standardów i normalna obawa przed nowymi rozwią-zaniami.1.1. PRT –SITIN –koncepcja dla polski
Również w Polsce rozpoczęto prace nad systemami PRT. Jedna z koncepcji rozwijana jest na Wydziale Transportu Politechniki Warszawskiej. PRT uzyskało tu skrót SITIN (System Indywidualnego Transportu Inteligentnego i Napowietrznego). Podstawowe założenia przyjęte przy budowie systemu są następujące:
1. Maksymalna prędkość pojazdów PRT : ok. 50km/h, przy minimalnej separacji 10 m,
2. System PRT realizowany będzie z wykorzystaniem pojazdów czteroosobowych (wymagana lekka infrastruktura, realizacja systemów „door to door”) poruszających się z wykorzystaniem napędu elektrycznego na szynie napowietrznej,
3. Podstawowe znaczenie dla systemów PRT mają zwrotnice, umożliwiające zmianę kierunku jazdy. Zwrotnice mają być statyczne – nie wymagające żadnych elementów ruchomych. Zmiana kierunku jazdy realizowana będzie poprzez specjalne mechanizmy, w które wyposażone zostaną pojazdy,
4. Sieć „dróg”dla pojazdów PRT jest dwuwarstwowa i składa się z warstwy I (w skład, której wchodzą tzw. magistrale główne, po których poruszają się pojazdy ze stałą prędkością V (ok. 50 km/h) przy separacji 10 metrowej oraz warstwy II (w skład, której wchodzą drogi, po których pojazdy poruszają się z mniejszą prędkością (0-50 km/h i która realizuje istotę transportu „door to door”tzn. transport pasażera od miejsca w bezpośredniej bliskości jego przebywania na początku podróży do miejsca bezpośredniej bliskości miejsca docelowego podróży ),
5. Prędkość zjazdu z warstwy I do warstwy II nie powinna opóźniać ruchu na magistrali głównej oraz nie powinna powodować efektów niedopuszczalnych z punku widzenia oddziaływania niezrównoważonego przyspieszenia na człowieka oraz szybkości jego zmian tzw. „jerk”. A zatem konieczne będzie stosowanie krzywych przejściowych,
6. Pojazdy PRT muszą mieć gabaryty zgodne z wymogami ergonomicznymi oraz umożliwiać transport osób niepełnosprawnych (w szczególnym przypadku po złożeniu siedzisk – wjazd wózka inwalidzkiego z osobą obsługującą ten wózek),
7. System należy tak projektować by jego wydajność była porównywalna lub lepsza w porównaniu z już istniejącymi systemami transportu.
System SITIN w założeniu posiadać będzie wszystkie typowe cechy innych systemów PRT budowanych w świecie:
1. Niską energochłonność (pojazdy PRT pobierają energię tylko w czasie wykonywania pracy
1. przewozowej).
2. Zerową emisja CO2 do atmosfery.
3. Niskie koszty infrastruktury.
4. Wykorzystywanie przestrzeni relatywnie wolnej (nad powierzchnią ziemi).
5. Całkowite zdalne sterowanie, zakładany krótki czas podróży.
6. Niskie koszty utrzymania.
7. Komfort podróży.
8. Spodziewana duża przepustowość.
9. Duża odporność na ataki terrorystyczne.
10. Spodziewane niskie koszty 1 km (łącznie z pojazdami około 15 mln zł /km).
Zastosowanie systemu SITIN w warunkach polskich może być postrzegane jako:
1. Globalne rozwiązanie transportu publicznego w dużych aglomeracjach miejskich (Warszawa) (ang.High-Capacity Personal Rapid Transit).
2.Lokalne rozwiązanie w dużych aglomeracjach miejskich (np. obsługa największego węzła przesiadkowego w Europie – Warszawa Centralna, Port Lotniczy –Centrum Warszawy).
3.Rozwiązanie specyficznych potrzeb transportowych (transport w dużych centrach handlowych, transport w Warszawskim Parku Technologicznym, transport w obszarach okołolotniskowych, transport dla potrzeb klinicznych).
4.Jako rozwiązanie transportowe w specyficznych miastach (np. Zakopane, Szczyrk, Szczawnica Krynica).
Problemy budowy PRT
Systemy PRT są niewątpliwie nowymi jakościowo systemami w stosunku do już istniejących. Odpowiedź na pytanie : na ile systemy te wnoszą istotną nowa jakość i są konkurencyjne w stosunku do doskonalonych istniejących systemów nie jest jednoznaczna. Literatura światowa w tym przeglądowe prace dostarczają informacji o przeszło 100 wariantach systemów PRT. Niezależnie od wariantu, każde rozwiązanie musi odnieść się do kilkunastu problemów, w tym:
1. Systemu sterowania (lokalny, operacyjny i globalny).
2. Algorytmów sterowania.
3. Układu zasilania (preferowane zasilanie trakcyjne).
4. Układu napędowego (preferowane silniki liniowe).
5. Systemu bezpieczeństwa.
6. Analizy niezawodności.
7. Systemu pojazdu (technologia wykonania, układ biegowy, sensoryka).
8. Infrastruktury torowej.
9. Infrastruktury transportowej (przystanki, bilety, przywołania pojazdu)
10. Ekonomiczności rozwiązań.
11. Systemu eksploatacji.
Projekt systemu PRT jest typowym projektem interdyscyplinarnym, trudnym w zarządzaniu, wymagającym zastosowania technik concurent design. Rozpoczęto prace nad przygotowaniem linii prototypowej w Ząbkach .
Wnioski
Systemy PRT mogą być rozważane jako nowe jakościowo systemy transportu w aglomeracjach miejskich. Potencjalnie systemy te mogą być konkurencyjne z już istniejącymi systemami. Stan wiedzy oraz doświadczenia modelowe, symulacyjne i eksperymentalne nie dają jeszcze jednoznacznej odpowiedzi na przydatność systemów PRT przy rozwiązywaniu globalnych lub lokalnych problemów transportowych. Wymagane są dalsze prace zarówno symulacyjne jak i eksperymentalne.
Niniejszy referat został przedstawiony na I Kongresie ITS.
