Ukrainian Scientists Worldwide

Українські науковці у світі

Останні події показали, що скрутні погодні умови в Україні можуть паралізувати мільйонні міста і навіть цілу країну на тривалий час. І в мене виникло питання чи є якісь наукові розробки в напрямку алгоритмів та технологій прибирання снігу. Виявилося, що є чимало цікавих досліджень. Ось великий системний огляд на цю тему:

A survey of models and algorithms for winter road maintenance.

Nathalie Perrier, André Langevin, James F. Campbell

Winter road maintenance operations involve a host of decision-making problems at the strategic, tactical, operational, and real-time levels. Those operations include spreading of chemicals and abrasives, snow plowing, loading snow into trucks, and hauling snow to disposal sites. As the first of a four-part survey, this paper reviews optimization models and solution algorithms for the design of winter road maintenance systems for spreading and plowing operations. System design problems for snow disposal operations are discussed in the second paper. The two last parts of the survey mainly address vehicle routing, depot location, and fleet sizing models for winter road maintenance. The present paper surveys research on determining the level of service policy and partitioning a region or road network into sectors for spreading and plowing operations. We also describe the applied setting in which these problems arise.

Доступ можна одержати через, наприклад, sci-hub.org

Ось оригінальні рішення, які в Україні ще не зустрічаються:

Where there is sufficient flow in the sewer system and the volume of snow is not too great, dumping the snow into sewers is a practicable snow disposal method (this method is in use in Montréal, Canada). Generally, however, the snow must be melted or reduced to slush before it is discharged into a sewer system. Fixed melting pits are installed in some cities, notably in eastern Canada [1], or mobile snow melters can be transported to a problem area.

Surface and underground flowing watersystems are also used to carry snow away. In Sapporo, Japan, channels are constructed along streets, and river water or treated sewage diverted to them carries away snow dumped in them, rather than hauling the snow to disposal sites

Many agencies have parking regulations to facilitate winter road maintenance operations. Examples are regulations that prohibit street parking at all times on designated snow routes, allow alternate side street parking, prescribe alternate times for parking, and ban overnight parking.
Weakening the ice-pavement bond by heat or by a deicing chemical becomes necessary, so that the resulting ice sheets can then be removed mechanically by plowing or traffic action.
The role of snow plowing in either deicing or anti-icing operations is to remove as much snow and loose ice as possible before applying chemicals. Brooming can significantly reduce the need for chemical methods and is most effective on areas that receive little or no traffic between broomings.

Views: 733

Comment

You need to be a member of Ukrainian Scientists Worldwide to add comments!

Join Ukrainian Scientists Worldwide

Comment by Товмач Олександр Тимофійович on March 27, 2013 at 9:08am

 Щоб не було непорозумінь по відношенню до раніше викладеної інформації,було прийнято рішення опублікувати додатковий анонс по матеріалу :

Альтернатива  двигуну внутрішнього згоряння.

 

    Працюючи над технічним завданням збільшення швидкості прокачки нафти з високим вмістом бітумів по нафтопроводу було сформульовано наступне рішення :  відмовитися від ,безпосереднього  заповнення трубопроводу  нафтою  та створити умови,коли нафта втратить прямий контакт з внутрішньою поверхнею стінок труби.

 

Трубопровід,як вид транспорту потрібно чітко градувати по виду вантажу,який переміжується по трубопроводу. Таких  вантажів може бути декілька видів і відповідно, технологія переміщення вантажу по трубопроводу  повинна  докорінно  відрізнятися.

 

Коли генеральний вантаж  перебуває у газоподібному стані то технологію міняти сенсу немає. Газопровід працює у штатному режимі. Технологія відпрацьована та виважена.

 

Прокачування рідини теж нарікань немає,але до того моменту,коли в’язкість рідини дозволяє це зробити. Перетнувши певний поріг в’язкості у рідині,що транспортується,  маємо таку ситуацію,що потужностей  агрегатів,що  забезпечують прокачку – бракує.

 

Заходи пов’язані  зі  зменшенням в’язкості рідини,такі як використання розріджувачів не  вирішують проблему кардинально,а лише підвищують вартість  транспортування.  А нагрів  рідини робити просто немає сенсу з огляду на втрати температури на магістралі трубопроводу.

 

                                          Ідея :

 

Полягає у відмові попереднього заповнювання трубопроводу технологічною рідиною перед  експлуатаційним запуском трубопроводу.

 

Необхідно повністю ізолювати контакт в’язкої рідини з внутрішньою поверхнею труби магістралі.

 

Патома маса  вантажу,що буде транспортуватися магістраллю становитиме тільки 50-70%  від  питомої маси  рідини,якою можна заповнити  трубопровід.  На перший погляд є явний програш у тоннажу.  Більш того, сьогодні немає технічної можливості експлуатувати трубу,яка  технологічно незаповнена.  Але…  мова ведеться про  інший ПРИНЦИП  транспортування  вантажу.

 

Втративши загальний тоннаж та корисний об’єм  труби  ідея пропонує виграш у  багаторазовому зменшенні сили тертя між внутрінньою  величезною поверхнею трубопроводу  та прикордонним  прошарком рідини,що транспортується і де утворюється турбулентність.

 

А в’язкість та турбулентність  це  взаемоповязано. Ці ланки утворюють єдиний ланцюг.

 

Створивши прикордонний прошарок  на внутрішній поверхні труби з  синтетичної змазки та помістивши нафту з високим вмістом бітумів до спеціального контейнера можна розпочинати транспортування.

 

Два термінала для відправки та прийому вантажу утворять безперебійно подачу та видалення з магістралі  завантажений контейнерів.

 

Основною рушійною силою,що буде транспортувати вантаж є атмосферний тиск та стисле повітря. Поновлення запасів стислого повітря буде вестися за рахунок альтернативних та відновлювальних джерел енергії.Таким чином можна припустити,що маємо екологічно безпечний проект.

 

Перерозподіл тиску. Тут технологія відкриває  певні перспективи. Нафтою заповнено стандартний мякий  контейнер і  таким чином,та в такій кількості, щоб він дуже пружнім та нагадував  тверде тіло. Можна стверджувати,шо нафта та мінімум повітря  в середині контейнера перебувають під певним тиском. Створювати тиск довкола зовнішньої оболонки контейнера – безглуздя!   Перепад тиску буде,але між торцями  контейнера.  Саме цей тиск і розжене контейнер по змащеній трубі до швидкостей 200 км/год.

 

За обставин,коли в середині магістрального трубопроводу відсутній надлишковий тиск.то  стає очевидним,що створювати повну герметизацію по всій лінійній довжині трубопроводу немає сенсу. Герметичними можуть бути тільки окремо взяті технологічні ділянки. А це відмова від  дуже дорогих матеріалів при будівництві трубопроводу.  Немає потреби  будувати «П» подібні компенсатори для  амортизації лінійних  змін довжини при нагріванні-охолодженні.

 

Сьогодні трубопроводи будують з високоякісної сталі.Через деякий час стінки труби в агресивному внутрішньому середовищі  зношуються до товщини газетного паперу. Ідея  дозволить і навіть потребує використання при будівництві трубопроводів композитних матеріалів.

 

                                   Інноваційна  ідея.

 

 

Роздуми по темі трубопроводів привели нас до цілком логічного питання: якщо нафта перебуває у мякій оболонці під тиском і по зовнішньому вигляду оболонки не можна встановити її вміст,то як себе поведе зерно, насипане в таку ж оболонку та  з додаванням стислого повітря ?   В стандартній оболонці під тиском чи нафта,чи зерно  будуть вести себе однаково  -  вони будуть готові до транспортування.

 

Є гарна дорога з Києва до Одеси. Вона тільки «вбита»  фурами,які везуть все,що тільки можна собі уявити.

 

А уявіть собі,що стандартна  мяка оболонка,заповнена зерном  ( від 1 до 5 тон )  та підготовлена до транспортування вирушить у подорож до  порта Одеса зі швидкістю 200 км/год.

 

І без жодних шкідливих викидів в атмосферу та  з точністю до хвилини прибуде на термінал.  Вивантажили з оболонки зерно і що везти її на вантажівці до м.Києва на чергове завантаження ?

А давайте покладемо до оболонки 5000 пар шкарпеток,  додамо стислого повітря та  відправимо по паралельному трубопроводу  до споживача.

А Вам не потрібні шкарпетки ? Вам потрібно перевезти 100 кавоварок у прямокутній тарі?  Повірте,у мякій оболонці надійно зафіксувати  прямокутну тару  не становить жодних проблем.

 

 

 

 

 

                         Фінальна інновація.

 

«Трубопровід,як складова інфраструктури пасажирських перевезень та базова деталь тягового магістрального двигуна для пасажирського салону.»

Думали ми думали та і придумали,як  частину агрегатів  помістити до трубопроводу,а пасажирський салон підвісити під трубою. Стисле повітря + атмосферний тиск переміщують  силовий агрегат та ще трохи залізяччя в трубі,а  все решта - перебуватиме на свіжому повітрі.

 

Важко прогнозувати,настільки будуть посунуті від використання двигуни внутрішнього згоряння,але пропонована технологія  дає шанс скоротити величезні викиди шкідливих речовин в атмосферу.

 

Команда  шукає  зацікавлену сторону,  здатну  внести до проекту  інтелектуальний та фінансовий потенціал.

 

Comment by Gennadiy Tolstyh on March 26, 2013 at 10:38am

Уборка снега, мусора на улицах, плохие дороги и т.п. имеют один и тот же источник проблем устаревшая система хозяйствования в мире, направленная на бестолковые противоречия между государством и бизнесом, не говоря уже об обществе. Не изменив саму систему взаимоотношений, все будут и дальше ругать коммунальщиков, дорожников, правительство и т.д., т.е. стрелочников. Система утопающего рынка засасывает весь мир в воронку бесконечных кризисов и расставляет приоритеты таким образом, что государство теряет свои функции по управлению обществом, а становиться слепым посторонним наблюдателем перераспределения материальных благ, природных ресурсов между несколькими монополиями. Есть альтернатива старой системы - Третья солидарная модель экономики, которую  необходимо лоббировать для получения положительных изменений в обществе. А ругать чиновников, дорожников и уборщиков снега бесперспективное занятие! http://www.business.ua/blogs/economics/gtolstyh/1303/

Вот так от снега к асфальту, от одичавшего рынка к цивилизованной Т-модели!  

Comment by Товмач Олександр Тимофійович on March 25, 2013 at 4:02pm

Тема виявилася актуальною. Мушу додати наступне:як відомо,у нас дві проблеми - дороги та дурні. Отож почнемо з доріг. А ще точніше від дверей підїзду. на першому кроці Вас чекає дві небезпеки - бурулька над головою та слизька дорога.

Бурулька загрожує тільки там,де вона утворюється та над місцем де ходимо ми. Моя пропозиція така : пристрій.який не перешкоджає утворюватися бурульці,а тільки дозволяє їй утворюватися на на тій частині пристрою,яка обладнана термострічкою. Лід має вагу.Пристій має датчик,що фіксує зміну ваги. при її зростанні вмикається сиглалізація. Потім вмикається режим обриву утворених бурулбок і при цьому приймаються всі можливі міри,щоб не травмувати людей. Після того як бурульок позбулися,система ппереходить в режим очікування.

Лід та сніг під ногами. Ще з осені по тротуарам розкласти спеціальні доріжки які мають ширину до 70 см.  Доріжка має декілька технологічних прошарків. Кожний будинок має шалені викиди теплоносіїв. У всі зранку вмиваються теплою водою. Зрозуміло,що використовувати воду з каналізації - дурниця та злочин,але вода там має  не меньше +15 градусів і локальний теплообмінник дасть змогу акумулювати відібране тепло в бак з технічною водою,а на Бортничиську станцію вода з температурою у +5 теж буде доправлена.

Я навіть не хочу тратити Ваш час на згадку про інші джерела альтернативної енергії,які забезпечать плавлення снігу на таких доріжках. головне,громадяни будуть безпечно ходити. А прийде весна - всі дорожки прибрати до складу у підвалі будинку.

"Олександре Тимофійовичу, а можна посилання на розробки? З Вашого опису не зовсім ясно, як то все працює"

Я можу сказати наступне: по трубопроводам зараз ведеться певний діалог із зацікавленою стороною з США. 

Все решта - прибирання снігу.бурульки фактично нікому не потрібні. Ось наприклад наші дороги. Краде вся структура. Або намагаеться це зробити. саме прикре те,що основна ланка,робітники,які безпосередньо ремонтують дороги інколи  платню не отримують. А таке слово,як ГІДНА платня тат взагалі - недоречна.

Але є простий спосіб навести лад. Дуже просто подолати списання коштів на так звану "чорну діру" як латання ям.

Пояснюю:в машину завантажили 3 тони асфальту. За певний час весь асфальт було використано,звіт написано та гроші отримано. Це сьогодні.

А починаючи завтра зранку кожна бригада бере асфальт з вантажівки та  ВІДРАЗУ закладає його в стандартний ящик такого обєму,що відповідає вазі 50 кг асфальту. І латає дороги. Що ж змінилося ? А те,що тепер можна легко порахувати кількість фактично використаних доз асфальту кожна по 50 кг. 3000кг : 50кг = 60 раз. І коли цей весь робочий день буде записано на відеорегістратор,а запис буде контрольовано не тільки у автодорі,то за дві неділі зясується,що ями закінчилися,а асфальт - НІ !!!

І автодор змушений буде перейти до комплексного ремонту,бо його "безцінні" ями будуть  запломбовані.

Що стосується  другої складової проблеми,то я переконаний,що до тих пір поки 80% бюджету не буде залишатися на місцевому рівні жодного позитивного руху у нас не буде ніколи... матеріал,як подолати корупцію.який я виклав не втратив актуальності і до сьогодні.

 

Comment by Anton Guz on March 25, 2013 at 3:16pm

Для прибирання снігу у будь-який спосіб ... потрібні кошти й організація робіт.

... додати наукові алгоритми примушення влади працювати ...

З владою в нашій країні все складно. Проте в нас є і комерційні установи, що зацікавлені в добрій якісній інфраструктурі, чистих підїзних шляхах, просторих узбіччях.

"Приватна компанія" вміє вирішувати свої проблеми з найменшими витратами. Кожна компанія, що є арендарем землі (офісний центр, підприємство чи кафе), зацікавлена в інфрастуктурі цієї землі. Компанія має більший вплив на владу, аніж особа-громадянин.

От коли компанія почне напряму витрачати кошти на підтримку доріг - тоді почнеться єкономічне обгрунтування прибирання снігу, наукові дослідження, робота "на результат".

Коли компанію буде цікавити як до неї доберуться туристи-пішоходи, чи де проїдуть співробітники, можливо тоді компанії стануть впливати на комунальні підприємства.

А поки що керівник компанії вирішує проблему тільки для себе, купуючи позашляховик.

А представник влади радше спише установлену суму за добре знайомий "косметичний ремонт доріг", аніж буде сушити голову "на якій глибині закопувати каналізацію, щоб вона розтоплювали сніг взимку".

А я вболіваю за комерційний підхід, що дозволить покращити стан доріг. Рано чи пізно :)

Comment by Довгань Богдан Костянтинович on March 25, 2013 at 3:01pm

Я колись ще бачив картинку про прибирання снігу чи то у Фінляндії, чи в Норвегії, одним словом, десь у Скандинавії. Там було на картинці прочищена дорога, а навколо неї двометровий сніг.

Comment by Anton Guz on March 25, 2013 at 2:35pm

А є поклики на праці зі Скандинавії?

Іноді складається враження, Україна та Росія - найпівнічніші країни. Тільки тут вирюють снігопади та трапляються весняні зливи. Добре що Чорне спокійне, і тайфунів немає.

Comment by Igor on March 25, 2013 at 1:52pm

Усе це має один дуже серйозний недолік. Для прибирання снігу у будь-який спосіб (як і для ремонту й утримання доріг) потрібні кошти й організація робіт. У нашому випадку буде застосована абсолютно інноваційна й екологічна технологія. Скоро стане тепло й усе це розтане. Тижнем раніше чи тижнем пізніше що це змінить? Доріг все одно нема :).

Comment by Олександра on March 25, 2013 at 1:46pm

Олександре Тимофійовичу, а можна посилання на розробки? З Вашого опису не зовсім ясно, як то все працює

Comment by Товмач Олександр Тимофійович on March 25, 2013 at 1:41pm

Про сніг у мене є два різних варіанта вирішення проблеми. Перший.коли треба просто прибрати сніг і бажано-інноваційним способом.

Загальновідомо,що найбільші у світі ссавці мають саму досконалу систему збереження температури.мова йде про їх кровеносну систему китів.Там де їх тіло може втратити температуру (хвіст та плавці) насичена киснем кров охолоджуеться потоком крові,що йде до серця а  кров що була в кінцівках таким чином нагрівається.

При прибиранні снігу до 80% енергії необхідно накопичити літом заккумулювавши її у танках з водою,а решту енергії отримати від парової машини,яка і буде спецтехнікою для прибирання снігу.

Сніг,розплавлений по принципу кровеносної системи у вигляді води буде скинуто до ливневої каналізації міста.

Едине застереження,недоцільно так прибирати сніг при 20 градусах морозу.

Варіант №2. Наша команда почала доопрацьовувати інноваційну ідею,яка може стати альтернативою двигуну внутрішнього згорання. Здолати його- в принципі,неможливо,але скоротити викиди відпрацьованих газів в атмосферу на ПОРЯДКИ -цілком реально. Ось як плануємо назвати те,що буде патентуватися:"Трубопровід,як складова інфраструктури пасажирських перевезень та базова деталь тягового магістрального двигуна для пасажирського салону."  Є ідея.як розмістити левову частину силових агрегатів в трубопроводі,а сам салон "підвісити" за його зовнішньою  поверхнею для цього виду руху  соляр та бензин не потрібні. А що стосуеться снігу,то нехай мете,салон переміщаеться на висоті у 2м над землею. Крім того передбачається використання трубопроводу і для вантажних перевезень.Тому проблем з доставкою свіжеспеченого хліба теж не буде.

Одне тільки пагано,що команда працює виключно на "голому" ентузіазмі. Але ми готові до діалогу з любою зацікавленою стороною. 

Comment by Шопа Роман Ярославович on March 25, 2013 at 1:06pm

А є поклики на праці зі Скандинавії? Думаю, у них досвід боротьби з заметами не менший, аніж в канадців.

Оголошення

Наші партнери:

Увага! у зв'язку з технічними роботами посилання з цього розділу перенесено на сторінку Партнери

© 2017   Created by Khalavka Yuriy (Халавка Юрій).   Powered by

Badges  |  Report an Issue  |  Terms of Service