cestování časem

přečtěte si, co se v USA onehdá stalo...zajímavé jsou i odkazy ve spodní části stránky. a dávejte bacha na občanský války!
http://en.wikipedia.org/wiki/John_Titor

Blízká budoucnost v materiálovém inženýrství

Potřeba vývoje materiálů, které dokáží díky svým fyzikálním vlastnostem reagovat na podněty z vnějšího okolí stejně, jako to dokáží např. živé organismy, je s rostoucím technologickým vývojem stále naléhavější. Jsou to „chytré“ materiály (smart materials), které ze své fyzikální podstaty umí zaznamenat změnu prostředí a určitým způsobem na ní odpovědět. A to např. změnou své teploty, změnou rozměrů nebo ovlivněním elektromagnetického pole. Stejně jako organické struktury tak dokáží vhodnou reakcí např. ochránit svojí „existenci“ – tedy dále bez poškození plnit technický cíl i za nových, změněných podmínek. Tyto materiály tak dokáží „pracovat“ naprosto samostatně, nebo poskytovat významné informace vnějším digitálním řídícím jednotkám.

Obecně se dá říci, že materiály těchto vlastností, dokáží přeměnit jeden druh energie na druhý. Můžeme je rozdělit do dvou skupin. První skupinou jsou tzv. snímající materiály (sensors), které reagují na fyzikální podněty (změna teploty, tlaku, nebo osvětlení) a vyšlou fyzikální signál o této změně. Druhou pak tzv. budící materiály (actuators), které reagují na vnější buzení změnou svých mechanických vlastností (změna rozměrů, viskozity atd.). Podrobněji pak můžeme tyto materiály od sebe oddělit na:

1) Pyroelektrické – materiály, které se dokáží elektricky polarizovat při změně teploty. Složením se jedná o různé monokrystalické keramické materiály (BaSrTIO₃,LiTaO₃, vysoce čistý polymer ze skupiny teflonů PVDF)

2) Piezoelektrické – velmi využívaná skupina materiálů umožňující změnu rozměrů při změně elektrického pole, nebo opačně při mechanickém namáhání dokáží změnit své elektromagnetické vlastnosti. Jsou to materiály především na bázi olova (PbZrTiO₃) a polymery. Podobnou skupinou jsou pak materiály elektrostriktní, které však poskytují nelineární, ale velmi rychlou odezvu.

3) Magnetostriktní – materiály měnící tvar při vložení do magnetického pole (opačný efekt se nazývá piezomagnetismus). Tuto vlastnost vykazuje většina vzácných rud, avšak za nízkých teplot. Proto jediným běžněji používaným materiálem jsou slitiny niklu.

4) Slitiny s tvarovou pamětí – tuto velmi důležitou a stále častěji využívanou skupinu tvoří především slitiny Ni-Ti. Tzv. jednostranná tvarová paměť se projevuje při zchlazení austenitické struktury na martenzitickou a následné deformaci. Při zpětném ohřátí na původní teplotu pak materiál dostane původní tvar.

5) Elektroaktivní tekuté polymery – jsou kompozitní polymery umístěné v elektrolytu (neběžněji voda) které po externím impulsu (magnetické pole, změna pH, změna osvětlení, teploty) významně změní rozměry. Polymery mohou být nahrazeny velmi účinnými nano-trubičkami uhlíku.

6) Elektro/photo/thermo-luministentní – anorganické i organické materiály, u kterých po dodání vnější energie (elektrické) valenční elektrony přestoupí na vyšší energetickou hladinu. Poté přecházejí zpět a emitují světelné záření. Nejznámější použití těchto materiálů najdeme v tzv. LED (light emiting diode) světelných zdrojích.

7) Elektrochromické – materiály umožňující optické změny jako jsou změna barvy, průhlednosti atd. Jedná se o oxidy kovů. Celý efekt je plně vratný.

Použití „smart“ materiálů v dopravní praxi

Jako příklady použití inteligentních materiálů v automobilové praxi může sloužit např. aktivní lopatky odvětrání chladiče motoru z produkce amerického automobilové koncernu General Motors. V případě potřeby rychlého zahřátí motoru jsou lopatky zavřené proud vzduchu okolo chladiče proudí minimálně. Pokud dojde k nežádoucímu zahřívání chladící kapaliny, lopatky obsahující inteligentní materiál reagující na změnu teploty začnou měnit svůj tvar. Napětí takto vytvořené se přemění v mechanickou energii, která pohne lopatkami a otevře tak přívod vzduchu ke chladiči.

Dalším použitím pak můžou být na podobném principu pracující výsuvné aerodynamické spoilery nebo např. i mechanické brzdění využívající efektu reverzní změny rozměrů. To je však ještě budoucnost. Nicméně velmi slibná.

Technologie snižování emisí u nákladních vozidel

1. Úvod

1.1 EURO IV, V

V souvislosti se zvyšujícími se ekologickými požadavky a nároky na nově vyvíjené spalovací motory a dopravní prostředky vůbec, zavedla Evropská unie závazné emisní normy pro nově na trh uváděné spalovací motory. Jejich hlavním cílem je průběžně snižovat emise dopravních prostředků spolu se zaváděním přísnějších norem (označované Euro 1-6 u vozidel kategorie M1,N1 a Euro I-V u vozidel těžších než 3,5t). Tyto předpisy upravují emise oxidu uhelnatého, uhlovodíků, oxidů dusíku, a jemných pevných částic. Je potřeba poznamenat, že od zavedení EURO 2 (1993) jsou stanoveny rozdílné emisní limity pro vznětové a zážehové motory. Motory spalující naftu jsou tak zavázáni přísnějšími limity oxidu uhelnatého (ale norma je mírnější v exhalacích oxidů dusíku), naopak benzínové motory nemusí splňovat limity emisí pevných částic. Rozdílná situace v pojetí také nastává u emisních norem pro osobní vozidla a nákladní vozidla. Zatímco u vozidel pro osobní dopravu nepřesahující maximální provozní hmotnost 3,5t jsou nejvyšší povolené limity exhalací regulovaných plynů udávány v jednotkách g/km, u těžkých nákladních vozidel nad 3,5t pak v odlišných jednotkách g/kWh. Proto nejsou, jak některé zdroje mylně udávají, porovnatelné. Emisní normy tak jsou spolu se zaváděním nových, sofistikovanějších technologií, hlavním nástrojem k uskutečnění budoucího cílu bezemisní dopravy. V další části se už budeme zabývat jen emisními normami u nákladních vozidel.

1.2 EURO VI

Normu EURO IV uvedenou v platnost v roce 2005 nahradí v září 2008 emisní norma EURO V. Ta do příchodu EURO VI (ještě nebyly ujednány přesné podmínky) v roce 2012 upravuje oproti předchozí množství exhalací ze vznětových motorů především v oblasti emisí oxidů dusíku NO_x (snížení o téměř 43%), které jsou u těžkých nákladních vozidel vedle exhalací hluku jedním z největších problémů (zvláště uvědomíme-li si, kolik nákladních automobilů projíždí centry měst a skrz hustě zabydlené oblasti. To samé platí např. pro autobusy městské hromadné dopravy). Horní mez povolených emisí oxidů dusíku tak poklesla z 3,5 g/kWh na 2,0 g/kWh. Ještě přísnější by měla být norma EURO VI. Ta začne s největší pravděpodobností platit někdy po roce 2012 a je teprve předmětem horlivých diskuzí mezi odborníky a výrobci vozidel. Jak se zdá, jsou možné čtyři různě přísné scénáře. Nejpřísnější limit by snížil maximální množství emisí na pouhou desetinu hodnot emisní normy EURO V, nejbenevolentnější pak na polovinu. Současný trend snižování emisních hodnot tak představuje značnou zátěž pro vývojová oddělení automobilek a do budoucna bude ještě stát mnoho úsilí finančních prostředků. A to nejen privátních, ale i těch veřejných. Je otázkou, jestli další zpřísňování emisních norem má ještě z hlediska technologického cenu. Zda raději již ve střednědobém horizontu pobízet trh k výrobě nových alternativních a sofistikovanějších druhů pohonu. Každopádně, ze současného vývoje můžeme vyčíst, že spalovací motor tak jak ho známe dnes, ještě zdaleka neřekl své poslední slovo. Ač se to zdá neuvěřitelné, prostor stálé zlepšovaní (a to nejen v otázce exhalací) tu stále existuje a každou technologickou novinkou se neustále zvětšuje.

2. Snižování Emisí NO_x

Cest ke snížení především emisí NO_x je několik. Jedná se principielně o dvě metody:

· Úpravu spalování uvnitř válců

· Úprava výfukových plynů

2.1 Úprava spalování

Cílem první metody je potlačit či upravit emise NOx již při spalování natolik, že by již dále nebyly ve výfukovém potrubí potřeba žádné další speciální úpravy a ke stlačení na požadovanou úroveň by stačil již běžný katalytický proces. V menší míře již tato technologie je v moderních spalovacích motorech s přímým vstřikováním a rychlými řídícími jednotkami schopnými v reálném čase sledovat podmínky v jednotlivých válcích a pružně na ně reagovat. Problémem je zatím zaostalý technologický pokrok. Pro splnění aktuální normy EURO V ještě tato technologie není příliš rozvinutá a řada odborníků míní, že další emisní normy již tento způsob redukce oxidů dusíku nebude reálně zvládat. Přesto však např. ve Spojených státech existuje program sponzorovaný americkou vládní agenturou EPA – Diesel Combustion sloužící pro výzkum spalování paliva a jeho sledování řídící jednotkou. Podstatou je několikanásobné vstřikování paliva, kdy jsou velmi malé dávky paliva dodatečně vstřikování do druhé frakce ve spalovacím prostoru před a po hlavním vstřikování paliva. Předstřik redukuje mechanické napětí ve spalovacím prostoru a rovněž hlučnost motoru. Zlepšuje se také spouštění motoru za studena. Následný vstřik redukuje černání výfuku a zvyšuje teplotu výfuku , takže výfukové saze hoří snadněji. Restartuje tak spalování v pozdější fázi, zbývající saze shoří a tím se významně redukují emise částic. Několika násobné vstřikování paliva klade vysoké požadavky na systém vstřikování paliva a jeho elektronické řízení. Velmi malé dávky paliva (5 až 30mm3) musí být přesně odměřeny v přesném sleduj několika tisícin vteřiny, protože palivo může hořet optimálně jako výsledek přesně propočítané interakce mezi jednotlivými vstřiky. Dále parametry vstřiku se nesmí mezi intervaly měnit a musí být zabráněno zvýšenému opotřebení mechanických součástek, jako jsou válce a písty.

2.2 Úprava výfukových plynů

Druhá metoda se v dnešní době zdá jako mnohem nadějnější a o poznání progresivnější. Její vývoj (ve dvou lehce odlišných směrech) ale už i zavádění do praxe je velmi rychlý. Jedná se jednak o technologii EGR - Exhaust Gas Recirculation (recyklace výfukových plynů) a především v současné době mezi výrobci velmi populární technologií SCR – Selective Catalytic Reduction (selektivní katalytická reakce). Vývoj obou těchto metod jde razantně dopředu a zdá se, že je to ta správná cesta ke splnění i budoucích mnohem přísnějších emisních norem. Přesto však tyto fascinující technologie mají několik výrazných nevýhod a nepříjemných detailů.

Hlavním problémem při každém pokusu o snížení emisí NOx je skutečnost, že pokud se sníží emise oxidů dusíku, dochází k navýšení měrné spotřeby paliva. Proto musí být navrhované technologické řešení vždy rozumným kompromisem mezi spotřebou paliva a emisemi oxidů dusíku. To mimo jiné vyžaduje přesné řízené spalovaní, probíhající při relativně nízkých teplotách.

2.2.1 EGR

Tato technologie využívá prověřené vyzkoušené řešení používané již běžně u trucků ve Spojených státech a již několik let i u osobních vozidel. Vznik emisí se potlačuje již během spalování ve válcích a odpadá tak potřeba dalšího zařízení pro následnou úpravu spalin a nádrží pro přepravu aditiv jako u technologie SCR (viz. níže). Je tak potlačena jedna z největších nevýhod SCR. Řidič tak tankuje jen naftu tak, jak byl zvyklý doposud. Ekonomické výhody jsou tak zřejmé. Bez nutnosti tankovat další látky je také usnadněna problematická kontrola, zda dopravce opravdu aditivní látky doplňuje a splňuje tak emisní normy. Problémem u technologie EGR bylo vždy nadměrné zahřívání motorového prostoru. Proto např. firma Scania u své nové řady motorů splňující normu EURO V zavedla do dnešní doby unikátní konstrukci bloku motoru s druhou fází chlazení vzduchem.

Princip spočívá v ochlazení části výfukových plynů speciálními tepelnými výměníky, ještě před vstupem do turbodmychadla smíchání s nasávaným vzduchem (většinou po mezistupňovém chlazení v chladiči) a jejich přivedení zpět do spalovacího prostoru (obrázek 1). Tím se sníží teplota spalování, a jako následek se sníží emise oxidů dusíku. Sekundárně se tímto procesem i zvýší vstřikovací tlaky ve spalovací komoře. To umožní výrazné snížení exhalací pevných částic ( a „odlehčení“ tak filtru pevných částic u kterých je největším problémem právě jejich zanášení a samočistění). To vše umožňuje účinné omezení emisí za všech okolností a režimů jízdy. To mimo jiné znamená, že je tento způsob redukce emisí vhodný i pro městský režim s častou změnou režimu chodu motoru vozidla, častým zastavováním a rozjezdem. EGR proto nabízí dokonalé řešení i pro městskou hromadnou dopravu. Velkou výhodou pak je nízká hmotnost celého zařízení (pouhých 25kg). To je opravdu výrazněn méně než kolik váží nádrž i s aditivy u technologie SCR. Prostorové požadavky jsou také minimální.

Největší výhodou technologie EGR je tak jistě finanční nenáročnost. Jde o výhodnou a maximálně finančně úspornou technologii. Přesto však v současné době tak rozšířená jako technologie SCR. Ačkoli tento systém nevyžaduje žádné aditivum, omezení v prostoru podvozku je příčinnou toho, že u větších motorů nelze tento systém použít. V důsledku opětovného spalování výfukových plynů bohatých na uhlík se navíc zkracuje interval výměny oleje. Zatím si v oblasti těžkých nákladních vozidel troufá splňovat normu EURO V s technologií EGR pouze společnost SCANIA a MAN (ale obě u svých vysokovýkonných motorů přesto nabízejí SCR).

2.2.2 SCR

Jako do budoucna velmi slibná technologie snižování emisí oxidů dusíku ve výfukových plynech se jeví v současné době selektivní katalytická redukce. (obrázek 3, 4 a 5) Jedná se o reakci, při níž oxidy dusíku reagují v přítomnosti katalyzátoru s amoniakem NH3 za vzniku plynného dusíku a vody. Obě tyto látky jsou pak pro ovzduší a životní prostředí vůbec naprosto neškodné. Odborníci soudí, že díky této metodě se podaří snížit obsahy dusíku ve výfukových plynech až někam k jedné desetině g/kWh.

Z principu je využití samotného čistého amoniaku nemožné, je totiž velmi jedovatý a navíc vysoce korozívní. Z bezpečnostního hlediska se tedy jako zdroj amoniaku se pro tyto účely používá močovina (NH2)2CO – známá pod nejčastěji komerčně využívaným názvem AdBlue umístěné v samostatné nádrži ve vozidle. Odstraňování oxidů dusíku metodou SCR probíhá v čisticí jednotce, která je zařazena na samotný konec systému pro čistění výfukových plynů. Do výfukových plynů se rozprašuje roztok močoviny, která se okamžitě rozkládá na oxid uhličitý a amoniak. Ten na speciálním katalyzátoru reaguje s oxidy dusíku.

Tato na první pohled jednoduchá a elegantní metoda má však spoustu velkých, hlavně provozních nevýhod. Především systém vyžaduje neustálé doplňování močoviny. Ta musí být velmi čistá; hlavně nesmí obsahovat ani stopy látek, které by zničily katalyzátor. Bohužel mezi tzv. katalytickými jedy jsou v tomto případě například měď nebo hliník. Jsou to běžně se vyskytující látky a je proto problém zajistit, aby používaná močovina jimi nebyla kontaminovaná. Dále, provoz SCR jednotky musí být velmi přesně řízen. Proces odstraňování oxidů dusíku je citlivý na teplotu, a ta musí být udržována ve velmi úzkém rozmezí. Dávkování močoviny také musí být velmi přesné: její nedostatek by omezil účinnost odstraňování NOx a naopak přebytek by vedl k úniku jedovatého amoniaku. Velkým problémem je také skutečnost, že roztok AdBlue tuhne při jedenácti stupních pod nulou. Je potřeba jej vyhřívat. Což jen zvětšuje technologickou a energetickou náročnost a dále tak podražuje provoz.

Dalším problémem je relativně složitá výrobní technologie technické močoviny. Konsorcium výrobců z automobilového a chemického průmyslu vypracovalo standard, kterým se v současné výrobě řídí výroba 32.5% vodného roztoku močoviny a nechalo zaregistrovat ochranou známku AdBlue. Tím se zajistila unifikace technologie a nedojde tak k situaci, že by každý výrobce vyžadoval např. jinou koncentraci močoviny v roztoku nebo jiné parametry. To by představovalo ještě vyšší finanční zátěž pro provozovatele dopravních prostředků vybavených technologií SCR. Již teď jsou provozní náklady na čerpání AdBlue téměř 7% z ceny spotřebované nafty (pro splnění normy EURO V) – cena za litr AdBlue je však cca poloviční oproti ceně za litr nafty. Proto se zatím SCR prosadila jen povětšinou u těžkých nákladních vozidel. Tam se cena za instalaci a provoz této technologie v celkových nákladech na pořízení a provoz vozidla projeví jen málo. Stejně tak nároky na infrastrukturu a logistiku dodávek AdBlue k běžným čerpacím stanicím nejsou tak vysoké. U osobních vozidel však výše uvedené nedostatky přetrvávají a zabraňují tak širšímu využití SCR.

Posledním, spíše politickým a právním problémem, je míra dodržování emisních norem po zakoupení vozidla vybavených selektivní katalytickou redukcí výfukových plynů. Oproti technologii EGR musí totiž provozovatel vozidla neustále doplňovat AdBlue a zabezpečovat tak bezproblémový chod zařízení. Pokud se tak nestane objem exhalací z výfukových plynů stoupne přes povolené limity. To je výrazný problém. Oxidy dusíku se špatně ve výfukových plynech detekují (odpadá tak možnost namátkových kontrol orgány státem k tomu pověřenými) a například vizuální kontrola hladiny AdBlue kapaliny v nádrži je taktéž neúčinná. Nepoctivému dopravci totiž nic nebrání používat čistou destilovanou vodu. Od kapaliny AdBlue na první pohled nerozeznatelná. Katalytické čištění výfukových plynů tak představuje velkou změnu ve filozofii regulace emisí. Aby vozidlo mohlo vykázat, že splňuje emisní normu např. EURO V nejen v testovacím cyklu, musí být jednotka SCR naprosto funkční. Proto výrobci nahrazují starší typ palubních jednotek (povinné u dieselových motorů od roku 2003), která neumí analyzovat složení výfukových plynů novými jednotkami nové generace, kterými budou muset být vybaveny všechny těžké nákladní vozy nově registrované po říjnu 2008. Tyto řídící palubní jednotky v případě překročení limitu pro obsah škodlivin ve výfukových plynech automaticky sníží výkon motoru a jeho kroutící moment. A to podle některých zdrojů až o čtyřicet procent. To je jistě velmi významný zásah do provozu vozidla a mohl by tak přinutit velké procento dopravců k dodržování stanovených technologických postupů pro správný provoz jednotky SCR. Tímto směrem snižování emisí se dala většina velkých výrobců nákladních vozů, včetně Tatry Kopřivnice, která letos představila první a zatím jediný vzduchem chlazený vznětový motor splňující emisní normu EURO V.

2.3 HCCI a DiesOtto

Další velmi sofistikovanou metodou blízké budoucnost by se mohla stát technologie HCCI vyvíjená společností Scania. Principielně se jedná o zapalování homogenní směsi kompresí. Technologie využívá homogenního smíšení paliva se vzduchem před zapálením, podobně jako u většiny stávajících zážehových motorů. Směs je pak zapálena pomocí komprese, jako u vznětových motorů. Podobnou technologií se zabývá i společnost Mercedes. Ta nedávno představila technologii DiesOtto, kombinující princip vznětového a zážehového motoru. Je jen otázkou budoucnosti, zda se jedná o slepou uličku, nebo o velmi efektivní nástroj ke splnění budoucích emisních norem při současném zvyšování požadavků na výkon a spotřebu paliva vozidla. Obě technologie totiž podle obou společností vykazují fantastické výsledky.

3. Závěr

Směr, kterým se bude udávat vývoj čistých dieselových motorů nejen pro těžká nákladní vozidla je v současné době již téměř pevně daný. Jistě lze očekávat spoustu vedlejších technologií, či kombinaci, ale masivní rozšíření se čeká jen u dvou výše uvedených technologií EGR a SCR. Obě by tak mohli existovat bez větších potíží či omezování bedle sebe a vhodným způsobem se tak doplňovat. Každá z metod je více či méně vhodná pro jiný typ provozu a výkonů motorů. Navíc je očekáváno, že v době zavedení evropské emisní normy EURO VI, budou emise oxidů dusíku již na tak nízké úrovni, že se jak legislativa tak výrobci budou soustředit spíše na snižování emisí dnes tolik diskutovaného oxidu uhličitého. Do budoucna lze tak předvídat a někteří výrobci tak plánují již dnes, že dojde ke kombinaci několika metod. Jak k úpravě spalování, dalšímu zvyšování spalovacích tlaků a masivní zavedení v reálném čase řízeného spalování pomocí časovaného vstřikování, tak k recyklaci výfukových plynů (se stále zvětšujícím se objemem recyklace) a selektivní katalytické redukci. Otázkou do budoucna je samozřejmě využití alternativních paliv. Při současných cenách motorové nafty (a barelu ropy na světových trzích obecně) je tato problematika stále více významná. Možná, že tak technologie řešené v této práci jsou jenom krátkou přestupní stanicí na cestě k odlišnému pojetí spalovacích motorů či pohonů dopravních prostředků vůbec. Nicméně jsou relativně rychle zaváděnou a relativně efektivní metodou jak zlepšit životní prostředí okamžitě.

4. Seznam použité literatury

Internetové zdroje:

http://www.volvo.com/trucks/czech-market/cs-cz/trucks/environment/euro4_euro5/

http://en.wikipedia.org/wiki/European_emission_standards

http://www.dieselnet.com/standards/eu/ld.php

http://news.auto.cz/uzitkove/tatra-on-air-jediny-vzduchem-chlazeny-motor-euro-5-na-svete.html

http://stavebni-technika.cz/clanky/motory-euro-4-egr-nebo-scr/

http://technik.ihned.cz/109-22737520-on-adblue-800000_d-45

http://www.karosa.cz/main.php?language=czech&show=press2&date=2006-09-12+09%3A04%3A40

http://www.air1.info/ch/air1/adblue/european_legislation/

Elektronické publikace PDF:

http://www.rivm.nl/bibliotheek/rapporten/500043002.pdf

http://egweb.mines.edu/faculty/TParker-Primary/Recent%20Presentations/Wyoming.pdf

http://www.epa.gov/oms/technology/420f04023.pdf

http://www.datis.cdrail.cz/edice/Zivpro/DZP4_07/technol.pdf

http://www.scania.cz/Images/Technologie%20motor%C5%AF%20Scania_2007_09_05_tcm26-173287.pdf

http://www.tatra.cz/cz/zajimavosti/tiskova_info%20Euro5_F.pdf

Tištěné časopisy:

Ekonom č. 9/2007, Ročník LII

Technik č.9/2007, ročník XV.

Publikace:

Vlk František, DrSc, Prof. Ing – Automobilová technická příručka

Dopravní síť v Praze se rozrůstá

Jo, abych nezapomněl, tak jsme se hned první den byli podívat tady: To abyste si nemysleli že se jenom povalujeme v kavárnách nebo dřepíme celé noci u PC. ;) Nové stanice doporučuji jen tak projet. Voní to novotou a než to někdo pomaluje, počůrá nebo kdoví co, máte jedinečnou příležitost vidět jak by okolo nás bylo krásně, kdyby lidé nebyli bezohlední nebo prasata. Jestli se vám líbí design a architektura nechám na Vás. Mě se zamlouvá moc. Dýchá z toho Svět!Více o dalších nových stanicích a fotky zde

Dopravní zácpa? Není to jen o hustotě provozu...

Taky jste někdy přemýšlely proč někdy provoz na silnicích popojíždí případně úplně stojí? A přitom široko daleko žádná nehoda či jiné překážky (jasně že nepřemejšleli, máte důležitější věci na práci)? Nicméně tento experiment japonského Matematického institutu dopravního toku Vám napoví více.

Základem byla kruhová dráha, po které se mělo pohybovat ustálenou jízdou několik vozidel. Bylo jich tam uspořádáno tak akorát, aby měl každý následující řidič adekvátní odstu a zároveň byl vyplněn celý obvod kruhu. Řeknete si, co se může stát? Všichni pojedou stále dokola předepsanou rychlostí a hezky se povezou dokolečka.

Jenže ono ouha! Už chvíli po startu pokusu se nám tento dopředu pěkně nastavený systém začíná hroutit. Všímejte si. Každý řidič měl dostatek prostoru pro udržení bezpečné vzdálenosti i stanovené rychlosti, a nic mu nebránilo plynulé jízdě. Přesto vše dopadlo tak jak je na silnicích běžné.

Takže stavět stále více silnic a dálnic, přidávat jízdní pruhy a rozšiřovat komunikace? Opravdu tudy cesta vede? Zde je slibované video:

Kongescence v přímém přenosu!

P.S - pro nadšence, kteří si nedovedou představit, jak že to v tom motoru (takový to velký v předu pod kapotou jak dělá huuu huuuuu a hen heeeeeeeen když se jede) vypadá za chodu. Aneb high speed cam in the cylinder!

Dopravní inženýr? Zbytečnost...

Jestli by někdo toužil po tom stát se dopravním inženýrem, věřte dopředu, že je to povolání velmi postradatelné. ;o) Organizovat dopravní proud?Semafory? Dopravní značení? Jízdní pruhy či snad dokonce dopravní předpisy?

Na co?

Funguje to dost dobře i bez nich!

Indie:
http://www.youtube.com/watch?v=HgB7Y5SFLow&NR=1

http://www.youtube.com/watch?v=agI5za_gHHU&feature=related

Vietnam:
http://www.youtube.com/watch?v=XFoP2TxvbRw&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=RSS-744SnTk

Shanghai:
http://www.youtube.com/watch?v=cj4LrSxjTIM&feature=related
(tam se do toho montoval nějakej chytrolín a dal tam světelnou signalizaci - a jak to dopadlo - Stau!)

Čína
http://www.youtube.com/watch?v=7_G9fFEqwnM&feature=related

Afrika:
http://www.youtube.com/watch?v=QVBxi7Ihq_w&feature=related

Tram-train - moderní způsob MHD

Současným trendem městské hromadné dopravy je snaha integrovat několik systémů hromadné dopravy osob. A tak je to např. Seatlu hybridní autobus/trolejbus chovající se na části trati jako metro (brzy se dočkáme v Praze něčeho podobného - linka 177 na vyhrazeném jízndím pruhu jako metrobus) nebo v některých německých a franzouzských městech ( např. olbast Karlsruhe, Nice) jako tzv. tram-train. Tedy příměstský vlak zajíždějící po tělese tramvajové trati až do centra města.

MetroBus v Seattlu, USA - Na povrchu na dieslový pohon na vyhrazených jízdních pruzích, v centru přechod na elektrický pohon pod povrchem)

Tram train v oblasti karlsruhe

A hybridní doprava v ČR =)

Cross-road

Vzhledem k práci, kterou jsem s touto semestrální prací měl, jsem se rozhodl to sem vyvěsit, proč se taky nepochlubit že?;) Než to zapadne v prachu školního archivu...

Pokud by si chtěl někdo prohlídnout podrobnou průvodní zprávu, pošlu...
http://k612.fd.cvut.cz/

Oblaka prachu

Tak jsem právě dodělal část své semestrální práce. Proč se o ní nepodělit? Zadání bylo navrhnout dvě odlišné trasy silnice spojující dva předem zadané body. Jedna varianta má být způsobem trasování snahou o co nejnižší stavební náklady (minimum zemních prací - co nejvíce respektovat terén), druhá pak snahou o co nejnižší provozní náklady (co nejvýhodnější podmínky pro provoz - malý podélný sklon, nerespektujeme terén, co nejkratší trasa). Závěrem pak spočítat a vyhodnotit, která trasa bude za dobu životnosti (20let) vykazovat nižší provozní náklady. Jak jsem již naznačil, zadání byla prázdná mapa s dvěma křížky. Nuže, hrajte si studenti... Takže dost řečí, 7 dní práce je tu:

Výhledová intenzita: I = 885 voz/h

Hospodářský typ provozu: výhledová intenzita I_v = 8850 voz/d

Kategorie silnice: S9,5, silnice I. třídy

Návrhová rychlost: v_n = 80km/h

Minimální poloměry směrových oblouků:

Podle normy: R_min= 325m

Podle vzorce: R_min = 320m

Křivolakost ekonomická varianta: K= 121,58

-> zvětšení poloměru směrových oblouků na R_min = 500 m

-> směrodatná rychlost v_s = 90 km/h

Křivolakost komfortní varianta: K = 48,1816

-> vyhovují všechny oblouky

-> směrodatná rychlost v_s = 90km/h

Minimální poloměr výškových oblouků: R_v = 5000 m, R_u = 2700m

Maximální podélný sklon: s_max = 4,5%

Maximální výsledný sklon: m_max= 7,5%

Stavební náklady:

Náklady na vrchní stavbu:

T₅₀ = 38+26 = 96 voz/hod

T = T₅₀/0,1 = 960 voz/24h

TNV = 0,7.C.T = 0,7.0,5.960 = 336 voz/24h

TNV_p = 623,28 voz/24

Třída dopravního zatížení TDZ: III.

Měrné stavební náklady vrchní stavby: MVS = 18,7 mil. Kč/km

VS_komfortní = 18,7*4,0039 = 74 872 900 Kč

VS_ekonomická = 18,7*4,351200 = 81 367 400 Kč

Náklady na spodní stavbu:

SS_komfortní = 1 330 * 238 342,43 = 316 995 431,9 Kč

SS_ekonomická = 1 330 * 97 091,04 = 129 131 083,2 Kč

Objekty a mosty:

Počet mostů: n= 2

Délka mostů l_m = l_m1 + l_m2 = 250,64+57,52 = 308,16m

Typ konstrukce mostu: Most č.1 montovaný betonový předepjatý,

Most č.2 montovaný předepjatý

Náklady na stavbu mostu:

O_komfortni = [250,64*48 000*(9,5+1)] + [57,52*34 000*(9,5+1)]

=146 857 200 Kč

O_ekonomická = 0 Kč

Celkové stavební náklady:

SN_komfortní = VS + SS + O = 538 725 531,9 Kč

SN_ekonomická = VS + SS + O = 210 498 483,2 Kč

Provozní náklady:

Spotřeba pohonných hmot:

PH_{o komfortní} = 0,22869 l

PH_{o ekonomická} = 0,23757 l

PH_{n komfortní} = 0,91816 l

PH_{n ekonomická} = 1,5265 l

Roční provozní náklady:

Roční počet osobních vozidel za rok R

O₂₀₁₀ = 929 874 voz.

O₂₀₃₀ = 2 230 734 voz.

Roční počet nákladních vozidel za rok R

N₂₀₁₀ = 483 552 voz.

N₂₀₃₀ = 816 432 voz.

Č_R.............. …celková cena spotřebovaného času

PH_R............ …celková cena pohonných hmot spotřebovaných všemi vozidly

Spotřeba času a pohonných hmot:

Celková cena spotřebovaného času:

Č_{2010 komfortní} = 5 172 633,44 Kč/rok

Č_{2030 komfortní}= 11 242 036,67 Kč/rok

Č_{2010 ekonomická} = 5 492 553,46 Kč/rok

Č_{2030 ekonomická}= 11 969 618,38 Kč/rok

Celková cena pohonných hmot spotřebovaných všemi vozidly:

PH_{2010 komfortní} = 18 456 152,38 Kč/rok

PH_{2030 komfortní} = 37 043 237,7 Kč/rok

PH_{2010 ekonomická} = 28 033 426,7 Kč/rok

PH_{2030 ekonomická} = 52 040 884,28 Kč/rok

Celkové roční provozní náklady ve sledovaném roce R (PN_R):

PN_{2010 komfortní} = 23 628 785,82 Kč

PN_{2030 komfortní} = 48 285 274,37 Kč

PN_{2010 ekonomická} = 33 525 980,16 Kč

PN_{2030 ekonomická} = 64 010 502,66 Kč

Celkové provozní náklady za 20let provozu:

PC_komfortní = 717 140 601,9 Kč

PC_Ekonomická = 975 364 828,2 Kč

Slovní zhodnocení:

Z hlediska celkových nákladů je výhodnější pro zřízení úsporná - ekonomická varianta. Po celou dobu životnosti vykazuje menší celkové náklady oproti variantě komfortní - velkorysé. Thx to marpi.

Pražská MHD, aneb vše je jinak...

Pražská MHD, nebo veřejná doprava vůbec je v současné době hodně diskutované a často zbytečně medializované téma. Vždyť každý "sockou" jezdí, takže všichni cestující jsou vlastně odborníky přes dopravu. Podle toho pak vypadají debaty na internetu a bohužel i některé dosti tendenční "odborné" články. Vše vypadá jako nekončící souboj mezi odpůrci a zastánci veřejné dopravy. Na obou stranách jsou jedinci s velmi extrémním názorem a jak to tak bývá, pravda je někde uprostřed. Na každém je pravdy trochu. Koho neštvou hlučné, agresivně neohleduplné a nevkusně nevzhledné SUV obludy a jiné potvory ve stísněném prostoru historického centra Prahy?Koho neuráží čoudící dálnice vedená přímo centrem města?Nad Žitnou otevřete na pul dne okno a můžete malovat. Jenže člověk si tak nějak zvykl. Opravdovou agresi a "nežitelnost" urbanisticky zdeformovaného města si člověk uvědomí až po příjezdu na tiché a klidné místo. Bohužel. Pražský občas snese všechno. Asi.

Na druhou stranu, i přes nabízenou alternativu v podobě MHD, je tu mnoho pádných argumentů z druhé strany. Čistota dopravních prostředků je otřesná, a to hlavně v okrajových částech Prahy, intervaly v některých případech značně poddimenzované (metro A,B), vůbec jízdní řád trpí základními nedostatky, za které by mne vyhodili od zkoušky hned v prvním ročníku (např souběžnost linek i v úplně jednoduchých případech je na katastrofické úrovni, během deseti minut vám třeba odjedou všechny linky jedoucí stejným směrem a pak pul hodiny nic - viz černý most), katastrofický stav vozového parku ostatních dopravců (vyjma DP) a hlavně, zoufalý stav infrastruktury, která tuhle je v dezolátním stavu a tamhle i dobře udržovaná nesplňuje kapacitní předpoklady dnešní poptávky ( nástupiště metra Florenc C je toho zářným příkladem). Ne všechno je však pozůstatek bolševismu. Proč deset let stará stanice Černý most je na rozpadnutí a o kilometr dál stanice Rajská zahrada vypadá téměř jako nová?

Odpovědí je mnoho, ale myslím že ta podstatná byla už zodpovězena v prvních větách. Chybí nám nejenom odborníci na slovo vzatí, ale hlavně lidé s chutí udělat něco pořádného, ne jenom aby se TO postavilo. Ale aby to to splňovalo účel i dlouho po tom co odjeli poslední stroje ze stavby a přijel první dopravní prostředek.

A na to že to jde, se stačí podívat do zahraničí ( o tom snad někdy příště). To se pak člověk musí smát, když někdo prohlásí, že pražská MHD je jedna z nejlepších na světě. Ano, MOHLA by být, ale nabídkou a kvalitou služeb cestujícím rozhodně není. Jenže to by opravdu každý člověk podílející se na výsledném produktu dopravy musel vědět, proč to dělá, jak to má dělat nejlépe a kdo ho alespoň z části opravdu platí.
Na obrázcích lze vidět, jak vypadá plně nízkopodlažní kolejové vozidlo pro hromadnou přepravu cestujících ve francouzskému městě Nancy (maximální snaha o pozitivní diskriminaci osobní automobilové dopravy ve prospěch MHD, cyklistů a chodců). Na dalším příkladu z francouzského města Mulhouse lze pak vidět mimo půvabných žlutých nízkopodlažních souprav, jak může vypadat křížení tramvajových tratí v městské zástavbě. V této koncepci v našich končinách naprosto nerealizovatelné. Zastaralé normy a hlavně jistá do sebezahleděnost místních inženýrů jsou toho jasnou příčinou. Jak by řekl ing.arch. Patrik Kotas - Rostou tam snad jiné stromy, mají tam jiný písek na beton a vypadají tam barvy jinak než u nás?