Инновации на речном транспорте реферат

Обновлено: 02.07.2024

Передвижение в пространстве играет ключевую роль в повседневной жизни. Человечество создало транспорт для быстрого перемещения по земле, воздуху и воде людей и различных грузов.

В ходе многолетнего развития транспорта возник некий побочный эффект современного транспорта. Загрязнённый воздух, загруженность автомагистралей, изменение климата и нарушение рельефа земли привели мировую общественность к постановке глобальных проблем и поиску путей их решения.

Транспортные инновации направлены на внесение изменений в эффективность управления транспортом, обеспечение большей безопасности при сохранении мировой экологии.

Что такое транспортные инновации

Транспортные инновации — это внедрение новых знаний, усовершенствование технологий, направленных на решение общественных и экологических проблем, повышение производительности и снижение производственных и временных затрат в транспортной системе.

Направления инновационного транспорта:

Инновации в авиации

Авиация делится на гражданскую и военную. Разные цели деятельности, преследуемые каждой из них, определяет вектор развития, в том числе и в сфере инноваций.

Предназначение военной авиации любой страны в том, чтобы обеспечивать безопасность нации. Помимо этого, военное руководство выделяет развитие военной авиатехники и систем управления на ступень выше другой страны как основной цели, ведь от этого напрямую зависит безопасность государства.

Направления инновации в военной авиации:

Гражданская авиация преследует иные цели. Это и обеспечение безопасной и комфортной перевозки пассажиров и грузов, предполетного и послеполетного обслуживания, и снижение финансовых затрат авиаперевозчиков, сохранение экологического фона.

Для решения этих задач внедряются следующие инновации в транспорте:

разрабатываются более мощные, маневренные и многофункциональные типы воздушного транспорта, способные преодолевать длительные расстояния и благополучно выходить из аварийных ситуаций (самолет Boeing 787 Dreamliner, способный выполнять сложные маневры и взлетать почти вертикально);
повышается эффективность использования топлива, применяются новейшие технологии расходных материалов. Главная цель — рациональное вложение финансов и уменьшение загрязнения атмосферы (самолет SolarImpulse 2 c 4-мя электромоторами, которые питаются от 17000 солнечных батарей, установленных на всю поверхность 72-метровых крыльев);
совершенствуется функциональное распределение пространства внутри воздушных судов (двухпалубный AirbusA380, комнаты для отдыха пассажиров, укомплектованные в части багажного отсека).

Инновации на речном транспорте

Речной транспорт занимает важное место в транспортной системе страны, благодаря низкой себестоимости перевозок и протяженной речной трассе, огибающей сотни российских городов.

Российские жители же пользуются речным транспортом в редких случаях. Отсутствует строгая система управления всеми отделами. С каждым годом всё большее количество речных судов выводят из эксплуатации из-за внушительного возраста.

Производство новых кораблей, барж, паромов, теплоходов и др. имеет очень низкие обороты из-за недостатка инвестиций. Все эти проблемы требуют разработки стратегических решений — введения инноваций.

Направления инновации на речном транспорте:

Организация реновации судов, модернизации и ремонта водных объектов флота на судоремонтных производствах.
Пополнение речного флота новыми судами, преимущественно российского производства, для привлечения инвестиций в отрасль.
Форсированное выведение из эксплуатации устаревших судов, ужесточение мер касательно использования в эксплуатации таких судов.
Модернизация системы управления речного флота, проведение переквалификации среди сотрудников.

Российскими инженерами сконструированы совершенно новые высокоскоростные корабли, эксплуатация которых позволит рационально использовать топливо и увеличивать крейсерскую скорость. Они смогут передвигаться с минимальным сопротивлением водной поверхности, за счёт суперкавитации (образование на поверхности корабля воздушных пузырьков благодаря непрерывному потоку воздуха).

Инновации на ж/д транспорте

Ж/д транспорт остаётся рентабельным среди других транспортных систем для перевозки грузов и пассажиров. Его преимуществами являются: невысокая себестоимость, регулярность, проходимость в различных погодных условиях и высокая грузоподъемность.

Цели, которые преследует ж/д транспорт в своей работе: обеспечение бесперебойной логистики грузовых перевозок, обеспечение безопасности и достойного уровня комфорта пассажирских перевозок — при наименьшем показателе разного рода затрат.

Главная проблема железнодорожной отрасли — в низком уровне качества предоставляемых услуг по сравнению с высокими запросами рынка. Инновационное развитие ж/д транспорта поможет решить эту и производные от неё проблемы.

Основные направления инновационного развития железных дорог:

Инновации в автотранспорте

Область автотранспорта больше остальных внедрена в жизнь современного человека. Проблемы транспортной сферы напрямую затрагивают интересы населения. Особенно это актуально в городах.

С ростом городов возрастает и численность автомобилей. Так как это средство передвижения считается одним из основных источников загрязнения атмосферы, то его скопление вызывает глобальные экологические проблемы. Другая сторона — образование пробок и шумозагрязнение провоцирует отток городских жителей на окраины, что сокращает объём налогов.

Направления инновации на транспорте:

Инновация в сфере транспорта. Создание электромобилей различных комплектаций, в том числе и гибридных. Инновация уже внедрена, но не пользуется массовостью из-за дороговизны транспортного средства, работающего на аккумуляторе, который, в свою очередь, не позволяет передвигаться на длинные расстояния из-за низкой ёмкости.

В целом внедрение транспортных инноваций — очень важный процесс на любом этапе эволюции государства. Это залог успешного развития транспортной отрасли, отвечающего неуёмно возрастающим человеческим и экономическим потребностям.

Вы когда-нибудь задумывались, как будут выглядеть корабли будущего? Эксперты утверждают, что мы стоим на пороге 4-й промышленной революции, которая привнесет новые технологии в морскую индустрию и навсегда изменит наше понимание мирового судоходства.

Проблема климата – еще одна актуальная тема, которая влияет на развитие судоходной отрасли. В этой статье мы собрали главные характеристики торгового флота в 2030-м году, мнения экспертов о технологиях и материалах, которые будут использоваться в течение следующих 10 лет, а также ответ на вопрос, будет ли работа в море доступна для людей или нас полностью заменят роботами.

Гибридные силовые установки

Image Credits to Hurtigruten LTD

Сегодня можно сказать, что прогноз был верен. Так, норвежский круизный оператор Hurtigruten LTD готовит к запуску два больших гибридных круизных лайнера MS Roald Amundsen и MS Frittjof Nansen. Суда отправятся в первый рейс в 2019 и 2020 годах соответственно. Лайнеры длиной 140 метров оснащены гибридными двигателями, поэтому путешествия по потрясающим пейзажам Антарктики и Шпицбергена будут проходить в полной тишине.

Альтернативное топливо

Также на замену дизельным двигателям может прийти альтернативное топливо. Его рассматривали в докладе GMTT 2030. Сегодня в мире исследуют и тестируют следующие вещества:

В целом, эксперты, занимающиеся исследованиями топлива, сходятся во мнении, что в будущем суда должны стать крупнее и получить некие конструктивные особенности, чтобы вмещать резервуары для СПГ, водорода, метанола или другого альтернативного топлива. Однако первоначальная цель – снижение выбросов углекислого газа будет достигнута уже к 2030 году.

Нанотехнологии и Самовосстанавливающиеся материалы

4-ая промышленная революция принесет пользу и мировому судостроению. С появлением новых технологий в морской индустрии усовершенствуются материалы: сталь будет усилена антикоррозийными покрытиями; кроме того, появятся новые композиты из алюминия, стекло- и углеродного волокна. С помощью таких материалов можно снизить расход топлива, улучшить гидродинамические свойства судна и предотвратить коррозию корпуса.

В целом, судоремонт будет не таким частным явлением, так как суда будут проходить регулярные текущие инспекции с помощью дронов и технологии дополненной реальности (AR). Представители морской администрации, например Г-н Арун Шарма, исполнительный директор Индийского регистра судоходства (IRClass), считают, что подобные проверки в режиме реального времени – хороший выход, поскольку они не будут нарушать работу судна и позволят обнаруживать проблему на ранней стадии.

Интернет вещей (IoT) в судоходной индустрии

Интернет вещей (IoT) – это еще одна технология, благодаря которой описанные дистанционные инспекции станут реальностью. IoT означает подключение бортового оборудования к береговым системам для анализа данных, с целью повышения производительности судна; и он уже делает суда более быстрыми, безопасными и экономичными.

Однако эти неутешительные результаты вскоре изменятся, ведь согласно исследованию 47% операторов судов уже используют IoT для мониторинга расхода топлива; и все больше компаний планируют инвестировать в технологии IoT для контроля эксплуатационных расходов или прокладывания курса.

Основной проблемой, тормозящей развитие IoT в морской индустрии, является кибербезопасность. Поскольку многие более старые устройства на борту не были разработаны для подключения к внешним сетям, они становятся легкой мишенью для кибератак.

Искусственный интеллект (ИИ) заменяет Динамическое Позиционирование

Еще более сложные технологии принимают управление на Мостике. Системы управления судном на основе искусственного интеллекта (ИИ) развиваются на базе существующей технологии Динамического Позиционирования. DP консоли соединяются с передовым программным обеспечением /устройствами, которые могут обучаться, анализировать и прогнозировать будущее положение судна.

Эксперты предсказывают, что развитие искусственного интеллекта (ИИ) будет происходить по экспоненте, что позволит использовать компьютеры для анализа будущего курса и маневров судна, повышая ситуационную осведомленность экипажа и снижая аварийность.

Image Credits to Wärtsilä

Первые тесты этой технологии уже начались. В конце 2018 года 85-метровый паром Folgefonn успешно завершил испытания автоматической системы швартовки Wärtsilä. Судно сделало три захода в порт, маневрировало в узких норвежских фьордах, подходило к причалу и швартовалось без помощи экипажа. Рейс контролировался с помощью РЛ путей и точек, которые вели корабль к следующему пункту назначения. Между тем, автономный контроллер, основанный на существующей DP системе, контролировал скорость судна, положение на заданном пути и курсе.

Робототехника и Автономные суда

Image credits to The United States Naval Research Laboratory

Будет ли команда на борту торговых судов в 2030 году? Кажется, что новые технологии в морской индустрии, а особенно быстрое развитие искусственного интеллекта сделают присутствие человека на борту ненужным.

На самом деле, большинство кораблей будет иметь команду, хотя количество человек на борту сократится, а новые технологии будут ассистировать людям, что позволит избежать большинства привычных морских происшествий. Кроме того, наиболее опасные задачи будут выполняться роботами.

Между тем, MUNIN является беспилотным грузовым судном с дистанционным управлением; и его появление в графике развития автономного судоходства Rolls-Royce запланировано примерно на 2030-й год. К этому времени морское законодательство и технологии должны быть готовы к появлению морских беспилотников. В настоящее время IMO еще разработало резолюцию для автономных и дистанционно управляемых судов, а DNVGL выпустило свои рекомендации только в конце 2018 года.

Беспилотные суда (без надстройки и жилых помещений) спроектированы с нуля и будут представлять собой отдельный сегмент морского транспорта. Им требуется собственная инфраструктура (новые терминалы, обслуживающие инженеры, береговые диспетчерские центры, интеграция в электросеть). Таким образом, несмотря на все заявленные преимущества (коммерческая выгода, безопасность, экологичность), пройдет еще много времени, прежде чем беспилотники заменят собой традиционные суда.

Читайте также: