Proposals for the creation of high-speed transport highways in the Arctic zone: constructions and technologies

封面

如何引用文章

全文:

详细

Aim: development of a high-speed transport highway in the Arctic zone, built on the widespread use of electric transport.

Materials and Methods: the trestle structures are designed for combinations of operating loads, forces and impacts, including consideration of dynamic aspects and nonlinearity, using the SCAD Office software package.

Results: according to preliminary technical and economic indicators, the duration of cargo delivery along the Arctic Expressway to the Bering Strait is reduced by 5.5 times compared to the Northern Sea Route (NSR), and passengers by almost 30 times, but at the same time the length of the projected expressway is almost 1.6 times higher due to the need to bypass high coastal mountain ranges.

Conclusion:  when designing a global land transport network, these studies confirm the possibility of using Evacuated Tube Transportation and Maglev technologies for the Arctic High-speed Transport Highway. In further studies, underwater pipelines will be considered, which will have long straight sections with a length of more than 1000 km, bypassing coastal mountain ranges and minimizing the number of transport hubs.

作者简介

Nikolai Senkin

St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering

Email: senkin1952@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7086-1960
SPIN 代码: 1344-9412

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

俄罗斯联邦, St. Petersburg

Dmitry Andreev

St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering

Email: andreevd_m@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2242-5731
SPIN 代码: 2740-6795

Bachelor of Science

俄罗斯联邦, St. Petersburg

Valery Vasilev

St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering

编辑信件的主要联系方式.
Email: valera-vasilev-99@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9247-9818

Bachelor of Science

俄罗斯联邦, St. Petersburg

参考

  1. Международная конференция «Трансконтинентальная магистраль Евразия-Америка через Берингов пролив» // Forum International. – 2007. – № 7. – 80 с. [International Conference “Intercontinental Eurasia-America Transport Link via Bering Strait”. Forum International. 2007;(7):1-80. (In Russ.)]. Ссылка активна на: 30.10.2022. Доступно по: https://larouchepub.com/eiw/public/2007/2007_20-29/2007-24/pdf/forum_7.pdf
  2. РАН предложила Путину проект железной дороги через Сибирь // Газета «Взгляд». 23.03.2015. Ссылка активна на: 30.10.2022. Доступно по: https://company.rzd.ru/ru/9401/page/78314?id=137215
  3. Сенькин Н.А., Филимонов А.С., Харитонов К.Е. и др. К вопросу о создании высокоскоростной транспортной магистрали в Санкт-Петербурге // Транспортные системы и технологии. – 2019. – Т. 5. – № 4. – С. 25–47. [Senkin NA, Filimonov AS, Kharitonov KE, et al. On the Creation of a High-Speed Transport Highway in St. Petersburg. Transportation Systems and Technology. 2019;5(4):73-95. (In Russ.)]. doi: 10.17816/transsyst20195425-47
  4. Сенькин Н.А., Филимонов А.С., Халимбеков И.М. и др. Предложения по строительству эстакадных конструкций и транспортно-пересадочных узлов высокоскоростной магистрали в Санкт-Петербурге // Транспортные системы и технологии. – 2021. – Т. 7. – № 1. – С. 99–123. [Senkin NA, Filimonov AS, Khalimbekov IM, et al. Proposals for the construction of overpass structures and transport hubs for the high-speed highway in Saint Petersburg. Transportation Systems and Technology. 2021;7(1):99-123. (In Russ.)]. doi: 10.17816/transsyst20217199-123
  5. Зайцев А.А. Инновации как способ решения глобальных задач // РЖД-Партнер. – 2018. – № 13–14. – С. 35. [Zaitsev AA. Innovzcii kak sposob reshenia globalnykh zadach // RZD-PARTNER. 2018;13-14:35. (In Russ.)].
  6. Антонов Ю.Ф., Зайцев А.А. Магнитолевитационная транспортная технология / под ред. В.А. Гапановича. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2014. – 476 с. [Antonov YuF, Zaitsev AA. Magnitolevitatsionnaia transportnaia tekhnologiia. Gapanovich VA, editor. Moscow: FIZMATLIT; 2014. 476 p. ISBN 978-5-9221-1540-7 (In Russ.)].
  7. Лаппо Г.М. Города России. Взгляд географа. – М.: Новый хронограф, 2012. – 504 с. [Lappo GM. Goroda Rossii. Vzglyad geografa. Moscow: Novyj hronograf, 2012. 504 p. (In Russ.)].
  8. Меркулова М.В. Многофункциональный транспортно-пересадочный узел, включающий высоко- и сверхскоростные магистрали / Актуальные проблемы строительства. Материалы 70-й Всероссийской научно-практической конф. студентов, аспирантов и молодых ученых Санкт-Петербургского госуд. архитектурно-строительного ун-та. Ч.1. СПбГАСУ. – СПб, 2017. – С. 244–248. [Merkulova MV. Mnogofunkcional'nyj transportno-peresadochnyj uzel, vklyuchayushchij vysoko- i sverhskorostnye magistrali. In “Aktual'nye problemy stroitel'stva” Materialy 70-j Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konf. studentov, aspirantov i molodyh uchenyh St-Petersburg: GASU; 2017. рp. 244-248 (In Russ.)].
  9. Медведев Н.Е. Варианты конструктивных решений надземных сооружений высоко- и сверхскоростной транспортной систем / Актуальные проблемы строительства. Материалы 70-й Всероссийской научно-практической конф. студентов, аспирантов и молодых ученых Санкт-Петербургского госуд. архитектурно-строительного ун-та. Ч.1. СПбГАСУ. – СПб, 2017. – С. 240–244. [Medvedev NE. Varianty konstruktivnyh reshenij nadzemnyh sooruzhenij vysokoi sverhskorostnoj transportnoj system. In “Aktual'nye problemy stroitel'stva” Materialy 70-j Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konf. studentov, aspirantov i molodyh uchenyh St-Petersburg: GASU; 2017. рp. 240-244 (In Russ.)].
  10. Якуненкова М.С. Транспортный хаб как тип общественного комплекса. Функциональные элементы транспортного хаба / Архитектура – строительство – транспорт: материалы 72-й научной конференции профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов университета. Ч.1. СПбГАСУ. – СПб, 2019. – С. 185–189. [Yakunenkova MS. Transportnyj hab kak tip obshchestvennogo kompleksa. Funkcional'nye elementy transportnogo haba. In Aktual'nye problemy stroitel'stva. Materialy 72-j Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konf. studentov, aspirantov i molodyh uchenyh St-Petersburg: GASU; 2019. рp. 185-189 (In Russ.)].
  11. Бондарева Е.О. Городской многофункциональный транспортно-пересадочный узел, включающий высокоскоростную магистраль / Актуальные проблемы строительства. Материалы 70-й Всероссийской научно-практической конф. студентов, аспирантов и молодых ученых Санкт-Петербургского госуд. архитектурно-строительного ун-та. Ч.1. СПбГАСУ. – СПб, 2017. – С. 207–211. [Bondareva EO. Gorodskoj mnogofunkcional'nyj transportno-peresadochnyj uzel, vklyuchayushchij vysokoskorostnuyu magistral'. In “Aktual'nye problemy stroitel'stva” Materialy 70-j Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konf. studentov, aspirantov i molodyh uchenyh St-Petersburg: GASU; 2017. pp. 207-211 (In Russ.)].
  12. Андреев Д.М., Большихшапок И.С. Предложения по строительству эстакадных конструкций и транспортно-пересадочных узлов высокоскоростной магистрали от Гатчины до Санкт-Петербурга / Магистратура – транспортной отрасли. Материалы VI Всероссийской межвузовской конференции «Магистерские слушания». 21–22 октября 2021 г. СПбГАСУ. – СПб, 2022. – С. 9–22. [Andreev DM, Bolshikhshapok IS. Proposal for the construction of overpass and transportation hubs of the high-speed railway from Gatchina to Saint Petersburg. In Magistratura – transportnoy otrasly. Materialy VI-j Vserossijskoj mezvuz. konf. Magistr. Slushania. St. Petersburg: GASU; 2022. pp. 9-22 (In Russ.)].
  13. Вакуленко С.П., Евреенова Н.Ю. Техническое оснащение и технология работы транспортно-пересадочных узлов, формируемых с участием железнодорожного транспорта: Учебное пособие. – М.: МИИТ, 2015. – 195 с. [Vakulenko SP, Evreenova NYu. Tekhnicheskoe osnashchenie i tekhnologiya raboty transportno-peresadochnyh uzlov, formiruemyh s uchastiem zheleznodorozhnogo transporta: Uchebnoe posobie. Moscow: MIIT; 2015. 195 p. (In Russ.)].
  14. Terentyev YuA, Filimonov VV, Malinetskiy GG, et al. Russia Integrated Transit Transport System (ITTS) Basid on Vacuum Magnetic Levitation Transport (VMLT). Transportation Systems and Technology. 2018;4(3):57-84. doi: 10.17816/transsyst201843s157-84
  15. Kim KK. The Russian Version of the Transport System “Hyperloop”. Transportation Systems and Technology. 2018;4(2):73-91. doi: 10.17816/transsyst20184273-91
  16. Musk E. Huperloop Alpha. Texas: SpaceX [cited 2019 July 28]. Available at: https://www.spacex.com/sites/spacex/files/hyperloop_alpha-20130812.pdf
  17. Федорова М.В. Скоростной городской транспорт для современной агломерации // Транспортные системы и технологии. – 2015. – Т. 1. – № 1. – С. 26–36. [Fedorova MV. Speed urban transport for modern agglomeration. Transportation Systems and Technology. 2015;1(1):26-36 (In Russ.)]. doi: 10.17816/transsyst20151126-36
  18. Талашкин Г.Н. Особенности проектирования и строительства Маглев-дорог для грузовых перевозок // Tранспортные системы и технологии. – 2016. – Т. 2. – № 2. – С. 53–56. [Talashkin GN. Features of design and construction Maglev-road to freight. Transportation systems and technology. 2016;2(2):53-56 (In Russ.)]. doi: 10.17816/transsyst20162253-56
  19. Oster Daryl, inventor. Evacuated tube transport. United States patent US5950543 (A). 1999 Sept. 14. Available from: https://patents.google.com/patent/US5950543A/en
  20. Сенькин Н.А., Филимонов А.С., Халимбеков И.М. О живучести строительных конструкций морского участка высокоскоростной транспортной магистрали от навала судна // Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe (East European Scientific Journal) – 2020. – № 11. – С. 40–46. [Sen'kin NA, Filimonov AS, Halimbekov IM. O zhivuchesti stroitel'nyh konstrukcij morskogo uchastka vysokoskorostnoj transportnoj magistrali ot navala sudna. Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe (East European Scientific Journal). 2020;(11):40-46 (In Russ.)].

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. The main technological structure of the transport and energy highway: 1 - a beam-overpass; 2 - a multi-span overpass; 3 - a transport hub building with an annular ramp that allows the vertical ascent and descent of the train when moving in a spiral (option 1); 4 - the same, with a T-junction (option 2); 5 - a transport hub building with an annular platform for turning trains (option 3); 6 - the same, for turning a highway (option 4); 7 - a depot building; 8 - a train of transport modules; 9 - platform for embarkation and disembarkation of passengers; 10 - spiral ramp; 11 - supporting columns of the transport hub building with stairs and elevators; 12 - branch of the overpass; 13 - overhead power line; 14 - cable power line; h - height of the overpass beam relative to the earth's surface; H - height difference in height between two positions of the beam-overpass of the main

下载 (84KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Cross section of an overpass reinforced with prestressed steel ropes (puffs) with a central corridor

下载 (45KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Visualization of the ESTM section with the Tatyanino transfer hub (Gatchina) and the interior of the apron with the passenger train at the Tatyanino transfer hub turnaround

下载 (45KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Schematic diagram of the highway at the section TPU "Rybatskoye" - TPU "Pavlovsk" - TPU "Tatyanino" (Gatchina) on a physical map with terrain heights

下载 (299KB)
索引源数据
6. Fig. 5. Terrain profile of the highway at the section of TPU "Rybatskoye" - TPU "Pavlovsk" - TPU "Tatyanino" (Gatchina) with the buildings of the TPU and the axis of the overpass with a slope of only 3 ؉ (heights and distances, in m)

下载 (167KB)
索引源数据
7. Fig. 6. Model test setup for studying the frame of a transport interchange hub with an annular ramp, loaded with a weight load, with tensometric stress measurements

下载 (129KB)
索引源数据
8. Fig. 7. Calculation spatial model and calculation results in LIRA 10.8 software

下载 (41KB)
索引源数据
9. Fig. 8. Schemes of three highways: above-ground high-speed Arctic transport and energy highway "Ust-Luga - Fairbanks" (red color); above-water high-speed highway "Murmansk-Svalbard" (purple color); Northern Sea Route from Arkhangelsk (green color)

下载 (423KB)
索引源数据
10. Fig. 9. Comparative calculations of ATEM arch-stayed structures on PC LIRA10.8 with a small slope i=0.003 (upper figure) and the maximum allowable slope i=0.040 of the overpass (lower figure); plots of moments are presented in a five-span frame of arches with a span of 180 m, loaded in the middle

下载 (35KB)
索引源数据
11. Fig. 10. Profile of the Arctic TEM and a possible above-ground version of its laying (the red envelope line is the axis of the overpass beam)

下载 (156KB)
索引源数据
12. Fig. 11. Offshore Subsea Alternative (Red Dotted Line)

下载 (261KB)
索引源数据

版权所有 © Senkin N.A., Andreev D.M., Vasilev V.S., 2023

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名 4.0国际许可协议的许可

link to the archive of the previous title

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».