ULTratransport - uus viis jalavaeva säästa
Ülo Vaher
01.09.2007

Linnatranspordi üha kasvavad hädad – suurenevad liiklusummikud, keskkonna saastamine heitgaasidega ja sagenevad liiklusõnnetused – on kõigile hästi teada. Nende probleemide kallal töötavad paljud insenerid. Üks uus tehniline lahendus – ULTra – käivitub juba 2008. a märtsis Õnglismaal Heathrow lennujaamas, et vedada reisijaid autoparklast samal ajal avatava uue suurima ja kaugeima 5. terminali juurde 4,2 km trassil.

Linnade elanikkonna ülikiire kasv ja nende kiindumus isiklikesse autodesse on viinud olukorrani, kus teede- ja tänavatevõrk lämbub autode üliküllusesse. Õsikliku auto mugavustega harjunud inimesed ei taha kuidagi hakata kasutama ühiskondlikku transporti, sest loomulik soov on startida igal soovitud ajahetkel igast punktist, kus inimene elab, töötab või viibib, et jõuda igasse soovitud punkti otse ilma vahepeatusteta ja ümberistumisteta. Kui aga seda seni võimaldanud auto enam tänavatele liiklema ei pääse, siis tuleb otsida uusi liiklusviise, mille mugavused oleksid autoga omadega võrreldavad, kuid efektiivsus märksa suurem. Nende liiklusviiside kohta on käibel nimetused Personal Rapid Transit (PRT) e personaalne kiirtransport, Automated People Mover (APM) või ka Cybercar.
Mida need projektid endast kujutavad? Enamasti peituvad nende taga umbes autosuurused, tavaliselt neljakohalised automaatjuhtimisel (ilma juhi ja konduktorita) liikuvad sõidukid, mille kasutamise eest tuleb maksta. Lihtsustatult võiks neid võrrelda juhita taksodega.
Sedalaadi transpordisüsteemide väljatöötamisega tegelevad paljud asutused, firmad ja organisatsioonid enamikus tehniliselt arenenud riikides. Euroopas on seda laadi ettevõtmised koondatud ka ELi teadus- ja arendustööde raamprogrammi RP6 kuuluvasse koondprojekti CityMobil, mille üldmaksumus on 40 miljonit eurot ja mis ühendab 28 asutust 10 riigist. CityMobil on analoogsete projektide CyberMove ja CyberCar edasiarendus. CityMobili allprojektide hulgas on kolm suuremat piloot- ja demonstratsioonprojekti. Need on ULTra Londonis, Cybercars Roomas ja linnatranspordi uuendamine Castellanis Hispaanias. Loomulikult on igal neist oma raskused ja probleemid. Rooma süsteemi teeb tehniliselt keerukaks nii teedevõrgu iseloom kui ka liiklustihedus sellel – 12 sõidukit 2 km pikkusel ristmikega trassil, kus tuleb reguleerida nii lühikest pikivahet teiste sõidukitega kui ka nende eesõigusi ristmikel. Hispaania projekt näeb ette, et liikuma hakkavad hübriidsed bussid/trammid kahes koridoris kogupikkusega üle 40 km, teatud lõikudel suudaksid need liigelda ka üldistel trassidel.

ULTra (Urban Light Transport)
See on personaalse kiirtranspordi uuenduslik vorm, mille eesmärgiks on muuta linnatransport mugavaks, odavaks, usaldusväärseks ja ohutuks. Süsteem töötaks põhimõttel ìsõiduk peab ootama reisijat, mitte vastupidiî ja viiks inimesed vahepeatusteta otse sihtpunkti.
Süsteem ULTra töötati välja Bristoli ülikoolist välja kasvanud arendusfirmas ATS (Advanced Transport Systems), millega alates 1995. a liitusid mitmed teised partnerid, ning selle investeeringute üldmaht ulatus 15 miljoni naelani. Projekti juht on prof Martin Lowsoni, kes on töötanud ka NASA Apollo Kuu-lendude programmis 50mehelise töögrupi juhina. Tema juhtmõtteks ja eesmärgiks ULTra arendamisel on kasutada juba olemasolevat tehnoloogiat, kuid teha seda uudses ja efektiivsemas kombinatsioonis, et saavutada maksimaalne odavus ja töökindlus.
Mida siis Ultra endast kujutab? See on selline liiklussüsteem, mis kasutab kergeid ja väikseid neljaistmelisi sõidukeid, mille kabiinid on pikkusega 3,7 m, laiusega 1,4 m ja kõrgusega 1,8 m ning kandevõimega 500 kg. Nendesse mahub hästi nii käsipagas kui ka ratastool või lapsevanker. ULTra sõidukid liiguvad selleks eraldi ehitatud betoonist trassil, mille laius on 2,1 m ja servabarjääride kõrgus 0,25 m. Kus võimalik, kulgeb trass maapinnal, kuid autoteedega ristumistel tõuseb ta autotee kohale, kusjuures toetub kuni 5,7 m kõrgustele (kõnniteede kohal vaid 2,5 m kõrgustele) ja 18 m vahemaaga tugipostidele. Trassi maksimaalne tõusunurk on 20% ning minimaalne pöörderaadius 5 m. Trassi võib suhteliselt hõlpsasti sobitada olemasoleva infrastruktuuriga tänavate ja teedega ning tänu konstruktsioonide ja sõidukite kergusele kinnitada ka olemasolevate hoonete külge või isegi viia neist läbi, mis aitaks tunduvalt kokku hoida maad uute liiklustrasside rajamisel. Sõidukite liikumiskiirus on 40 km/h, mis on 2-3 korda suurem kui autode reaalne keskmine tänapäeval, kui arvestada peatusi ristmikel ja liiklusummikuid. Arvutused on näidanud, et ULTra vähendab mastaapse rakenduse korral bussidel põhineva linnatranspordi opereerimiskulusid 40% võrra ja inimeste reisimiseks kuluvat aega isegi 60% jagu.
ULTra sõidukid liiguvad kummist rehvidega ratastel ja akudelt toidetava 2 kW elektrimootori abil. Aku lisab küll kaalu (8%), kuid tal on mitmeid eeliseid: paindlikkus, trassi ehituskulude vähenemine 30% võrra elektriliinide mittekasutamise tõttu, immuunsus katkestuste suhtes elektri toiteliinides, samuti traumade vältimine juhuslike kontaktidest toiteliinide elementidega, mis on tavaliselt 600 V pinge all. Erinevalt varasematest PRT-süsteemidest, kus meelismootoriks oli lineaarne induktsioonmootor, mis muudab trassi kalliks väga väikest tolerantsi nõudvate toite- ja juhtelementide tõttu, kasutab ULTra odavat ja töökindlat elektrimootorit.

Hulk plusse
Kõige olulisem on õhusaaste puudumine ja energiakulu vähenemine. ULTra kulutab ühe inimese veoks 1 km kaugusele keskmiselt vaid 0,55 MJ, mis on 2-3 korda vähem kui senised transpordiliigid. Väga oluline on ka keskkonnakaitseline aspekt. Nimelt võimaldaks ULTra saavutada Kyoto kokkuleppes püstitatud eemärgi – vähendada autode poolt õhku paisatava süsihappegaasi kogust 60% võrra aastaks 2050 – tervelt 35 aastat varem! Samuti on positiivseks küljeks sõiduki väga väike mootorimüra (ainult 35 dB) – tavalisel autol on detsibelle kaks korda enam.
ULTra puhul on taksole omased mugavused kättesaadavad bussi- või trammipileti hinnaga. Jaamad või peatused paiknevad kogu trassivõrgu ulatuses umbes 500 m vahedega ja igas on mitu ìsildumiskohtaî, millest mõnes on tavaliselt juba ootevalmis sõiduk. Õgaühega neist on võimalik reisida soovitud sihtjaama, mille valik toimub juba varem lunastatud kiipkaardi sisestamisega igas sõidukis olevasse vastavasse automaati ja nupuvajutusega sihtkoha tähisel juhtpuldi ekraanil. Sisestatud andmed liiguvad süsteemi keskjuhtimisarvutisse, kus nende andmete alusel töötatakse välja antud sõiduki ja valitud marsruudi jaoks vajalikud juhtimiskäsud ja suunatakse need tagasi sõidukis paiknevasse autonoomsesse juhtimissüsteemi.
Sõidukite juhtimisel rakendatakse Hollandis välja töötatud navigeerimisprogrammi FROG (Free Ranging On Grid), mis põhineb rataste pöörlemisel ja liikumisnurkadel ja mida täiendavad regulaarsete vahemikega trassile paigutatud ultraheli- või radartransponderid. Nendelt saadud signaalide alusel hoiab juhtimisseade sõiduki ohutul kaugusel teeservadest ja jälgib distantsi teiste trassil liikuvate sõidukitega. Keskkontrollisüsteem jälgib kogu liiklusvõrgu koormust ja vabade sõidukite paiknemist ning suunab neid sinna, kus neid kõige enam vajatakse. ULTra süsteemi arvutisimulatsioonidel põhinevad uurimused näitavad, et keskmine ooteaeg sõiduki jaama saabumiseni on 12 sekundit ning et 95% reisijatest jääb ooteaeg alla minuti. Sellise süsteemi (sõidukid, trass, jaamad, juhtimis- ja kontrollikeskus) maksumus oleks suurusjärgus 5 miljonit USA dollarit kilomeetri kohta.

Praktikas selgub tõde
ULTra süsteemi igakülgseks katsetamiseks ehitas arendusfirma ATS 2001. a Cardiffi (Suurbritannia) lähistele 1 km katsetrassi, milles olid olemas kõik vajalikud elemendid: maapinnal ja kuni 5,7 m kõrgusele kandepostidele tõstetud lõigud, tõusud ja langused, kurvid vasemale ja paremale, trasside ühinemis- ja hargnemiskohad ning muidugi jaam ja juhtimiskeskus. Valmistati ja katsetati nelja erinevat sõiduki prototüüpi, mis on nüüdseks katsetrassil läbinud tuhandeid tunde kestnud katsete käigus tuhandeid kilomeetreid.
Katsetuste käigus kontrolliti juhtimissüsteemi ja selle tarkvara, kabiini sisustuse mugavust ja selle automaatselt sulguvaid uksi ning isegi purunemiskindlust kunstlikult esile kutsutud avarii korral. Kõige selle juures ei esinenud ühtegi ebaõnnestumist. Katsetes on osalenud üle 500 reisija, kes said proovida erinevate sihtjaamade valikut vastaval paneelil, sõidukisse sisenemist, reisi alustamist, sihtjaama saabumist ja seal väljumist. Kõigi arvamused ja hinnangud on olnud eranditult positiivsed. Süsteemi suudavad iseseisvalt kasutada ka lapsed.
Töötati välja kolm näidis-rakendusprojekti:
1. Reisijate veoks Heathrow lennuväljal autode parkimisplatsi ja terminalide vahel – koormus 8000 reisijat ööpäevas.
2. Linnatranspordiks Cardiffis, selle keskrajooni ja uue arendatava puhkerajooni vahel rannapiirkonnas – 15 000 reisijat ööpäevas. Reisi hinna korral 1 £ arvestatakse kasumiga 6%.
3. Corby’s linna keskuse ja äärealadele arendatava rohelise vööndi vahel – ööpäevaseks koormuseks 37 000 reisijat. Võrreldes alternatiivse LRT (Light Railway Transit – trammilaadsed sõidukid)-projektiga, oleks ULTral 70% rohkem reisijaid ja lisaks tuleks 17% praeguseid autode kasutajaid. Kasumiks kujuneks ka siin 6%, LRT aga satuks kiiresti kahjumisse.
Esimene projekt on leidnud endale juba ka tellija ja finantseerija British Airports Authority ehk Briti lennujaamade näol, kes on ostnud ka ATSi aktsiaid 7,5 miljoni naela eest. Et reisijatevedu on ülimalt vastutusrikas tegevus ja seotud suurte kulutustega avariide korral, siis lähtuti põhimõttest ìüheksa korda mõõda ja üks kord lõikaî. Seetõttu nõuti tellija silme all veel täiendavate katsete läbiviimist, kontrollimaks süsteemi täielikku töökindlust ja ohutust. Jälgiti: 1) sõiduki liikumist ühest peatuspaigast teise, 2) automaatset akude laadimist, mis tähendab sõiduki iseseisvat automaatset liikumist jaama ja seal ühendumist laadimisseadme kontaktidega, 3) veakindlusest – võimet säilitada täpset liikumist antud marsruudil ka mõne trassile paigutatud positsioonianduri puudumisel või selle vigastuse korral.
Lisaks nendele korraldati ohutusinspektorite ja tellijate ning koostööpartnerite esindajate silmade all veel demonstratsioon sõiduki automaatse pidurdussüsteemi töökindluse kohta. Selle käigus veenduti, et sõiduk suudab efektiivselt pidurdada ja vältida otsasõitu mingil ettearvamatul põhjusel tema ees peatunud sõidukile.
Kõigi seniste katsetulemuste põhjal töötati välja sõiduki senisest täiuslikum lõplik mudel C, mille tootmist Heathrow lennujaama tarvis alustati äsja firmas ARRK Technical Services. Esimesed 18 sõidukit, mis hakkavad vedama reisijaid sealsel ULTra-trassil autoparkla N3 ja lennujaama uue terminali T5 vahel, peaksid sõiduvalmis olema juba tuleva aasta märtsiks, mil toimub ka uue terminali suurejooneline avamine. Need 18 väikest sõidukit suudavad vedada ööpäevas kuni 8000 reisijat. 4,2 km reisi sooritamiseks kulub vaid 8,4 minutit ja reisi maksumus oleks vaid 0,80 naela.
Transpordispetsialistid kogu maailmas ootava suure põnevusega selle projekti tulemusi. Kui tulemused osutuvad ootuspäraselt positiivseteks, siis lisaks see kindlasti indu ja hoogu ka teiste CityMobil projektide realiseerimiseks.

Sarnased artiklid