Heavy Vehicle Simulator (HVS) – симулятор тяжелого транспортного средства

До появления HVS исследователям пришлось ждать много лет, чтобы увидеть, действительно ли новые лабораторные методы испытаний или полевые испытания обеспечат надежные результаты для покрытий под фактическими нагрузками тяжелого транспорта и высокого трафика.

Экономия денег за счет разрушения дорог
Разрушает ли VTI  дороги? Почему?!
Да! Мы не только вносим свой вклад в строительство дороги высокого качества, но мы их и разрушаем. Однако, пожалуйста, не волнуйтесь. Это все на благо нашей страны. Пожалуйста, позвольте нам рассказать вам о Симуляторе/имитаторе Тяжелого Транспортного Средства!

Как работает HVS?
Огромная машина прокатывает шину грузовика по участку асфальтобетона или любому другому виду дорожного покрытия. Колесо ходит взад и вперед, и моделирует нагрузку за годы движения всего за несколько недель или месяцев, чтобы проверить, будет ли дорожное покрытие сохранять целостность или разрушаться.

Каковы технические характеристики HVS, используемые VTI?
Их вы можете посмотреть в таблице "технические характеристики", приложенной внизу статьи.
Кроме того, испытываемая конструкция дорожного покрытия может быть снабжена датчиками для измерения усилия, напряжения, колееобразования и деформации. Отклик от этих датчиков может быть проанализирован, что в свою очередь дает огромное количество данных, которые могут быть использованы для проверки различных конструкций дорожного покрытия, а также теоретических моделей.

Можно ли моделировать условия окружающей среды с помощью HVS?
Хорошо известно, что грузовики-злейшие враги дороги, а на втором месте-погода. Таким образом, воздействие окружающей среды, например, изменение температуры и влажности в структуре дорожного покрытия может быть смоделировано с помощью специального оборудования, включая климатическую камеру. Эта функция позволяет исследователям анализировать данные по HVS относительно характеристик покрытий в реальных условиях движения и окружающей среды.

Каковы научные преимущества использования HVS?
Международные исследования, проведенные с использованием HVS, способствовали расширению знаний, например:
•    Технические характеристики материалов и рекомендации;
•    Развитие/повышение квалификации человеческих ресурсов (увеличение рабочих мест);
•    Содействие устойчивому развитию;
•    Строительные материалы и проектирование.
Кроме того, HVS был использован для:
•    Интегрирования полученных результатов в механистические / эмпирические методологии проектирования для новых и реконструированных нежестких покрытий;
•    Оценки влияния окружающей среды на упругие свойства материала;
•    Разработки усовершенствованных критериев оценки разрушений слоев оснований (земполотна) для новых и реконструированных покрытий;
•    Прогнозирования поведения дорожного покрытия в зависимости от различных условий окружающей среды;
•    Заполнения важных пробелов (разрывов) между лабораторными испытаниями и полевыми испытания.
•    Обеспечения оптимального использования фин.средств, а также природных ресурсов;
•    Уменьшение толщины слоев покрытия и основания;
•    Предотвращение быстрых разрушений;
•    Экономически эффективные решения.

Приоритетное направление
В настоящее время основные направления деятельности HVS во всем мире включают:
•    Оценка оснований, обработанных органическими вяжущими;
•    Изучение образования колеи и трещин в а/б
•    Стабилизация основание (земляного полотна) вспененным битумом
•    Быстрое восстановление-долгий жизненный цикл неармированного/ портландцементного бетона  
•    Оценка быстросхватывающегося цемента  и неармированного/ портландцементного бетона
•    Оценка сборных железобетонов
•    Оценка модифицированных вяжущих
•    Исследования теплого асфальта
•    Поверхностная обработка дорожного покрытия
•    Характеристики несущей способности земляного полотна для проектирования новых конструкций
•    Усиление оснований геосеткой  с целью увеличения жизненного цикла покрытий
•    Влияние полимерно-модифицированных вяжущих  на смеси superpave
•    Колеообразование  мелко и крупнозернистых  смесей
•    Исследование воздействия транспортного средства на дорожное покрытие
•    Исследования влияния условий окружающей среды и нагрузки на износ
•    Оценка ультратонкого непрерывно (бесшовного) армированного  бетонного покрытия
•    Исследование холодного ресайклинга на месте производства работ
•    Уплотняемость материалов, обработанных эмульсией
•    Ускоренные методы твердения материалов, обработанных эмульсией
•    Сопоставительные испытания поверхностной обработки с разными толщинами слоя: полная толщина слоя асфальтобетона против половины толщины слоя резино-битумного  

Каковы финансовые выгоды от использования HVS?
Исследования, проведенные с использованием оборудования HVS, позволили значительно сэкономить на дорожном строительстве и ремонте. HVS позволяет прогнозировать эксплуатационные характеристики новых дорожных материалов и конструкций, а также оптимизировать конструкцию дороги. Благодаря тестированию пробных секций, значительно опережающему их практическую реализацию, сокращаются расходы и предотвращаются дорогостоящие разрушения. Конечно, самым большим препятствием  для ремонта дорог является стоимость, но с помощью правильных инструментов прогнозирования затраты могут быть сведены к минимуму.
Согласно исследованию, проведенному группой VTI перед строительством 100-километровой автомагистрали (часть шоссе Берлин-Варшава), польские власти хотели использовать 30-сантиметровый цементно-стабилизированный слой гравия/ щебеночный слой  в структуре дорожного покрытия. Команда HVS обнаружила, что 15 см было достаточно. С помощью оборудования HVS команда VTI смогла показать, что проектная толщина 15 см позволяет управлять заданными транспортными нагрузками. Если польские власти согласятся на проектную толщину 15 см, то можно будет сэкономить до 10 млн евро (по сравнению с затратами около 0,5 млн евро на весь испытательный проект, где использовалось оборудование HVS).

Можно ли использовать симулятор тяжелого транспортного средства за пределами Швеции?
Имитатор тяжелого транспортного средства VTI, которая является уникальной в Европе может перемещаться между испытательными площадками и доступен для использования исследователями в других странах.
В других европейских странах, например в Словении и Польше, HVS используется для оценки новых проектов дорог и технического состояния существующих дорог.
Кроме того, можно отправить материалы в VTI и построить дорожную конструкцию из дорожных материалов из конкретной страны на полномасштабных испытательных установках (толщиной 3 м, ширина 5 м и длина 15 м) в VTI в Линчепинге, Швеция. Например, это было в случае, когда исландские дорожные материалы были доставлены в Швецию на судне и две секции (построенные на данных материалах) были испытаны на полигоне VTI.

Какие клиенты запрашивали HVS до сих пор?
VTI провела тесты для таких клиентов, как, например:
•    Шведская Транспортная Администрация;
•    Исландская Дорожная Администрация;
•    Strabag (Польша);
•    ЕС-проекты;
•    COWI-consult, DRI, Дорожное управление (Дания);
•    SVEVIA.

Почему вы должны использовать HVS для тестирования дорог в вашей стране?
Есть несколько причин, например:
•    Машина HVS имеет хорошо зарекомендовавшую себя технологию;
•    За последние четыре десятилетия она оказала значительное влияние на развитие дорожного строительства;
•    Будет обеспечена существенная экономия средств на строительство и реконструкцию дорог.

Шведский национальный научно-исследовательский институт автомобильных дорог и транспорта (VTI) является независимым и всемирно известным в транспортном секторе. Институт является государственным учреждением под эгидой Министерств предпринимательства, энергетики и связи.
Основной задачей VTI является проведение исследований и разработок, связанных с инфраструктурой, движением и транспортом. Они работают со всеми видами транспорта и областями технологии дорожного покрытия, обслуживания инфраструктуры, транспортных технологий, безопасности дорожного движения, анализа движения, людей в транспортной системе, окружающей среды, планирования и принятия решений, экономики транспорта и транспортной системы. Знания, которые предоставляет институт, дают основу для принятия решений участниками транспортного сектора и во многих случаях находят прямое применение как в национальной, так и в международной транспортной политике.
VTI проводит заказные исследования в междисциплинарной организации. Институт также занимается исследованиями, оказывает консультационные услуги, выполняет различные виды измерений и испытаний. Институт также располагает большим количеством технически совершенного оборудования и услуги по проведению испытаний мирового класса. Кроме того, имеется лаборатория дорожных материалов и лаборатория краш-тестов.
Исследователи VTI постоянно участвуют в международных исследовательских проектах, главным образом в Европе, а также в международных сетях и альянсах. В Швеции VTI сотрудничает с университетами и другими высшими учебными заведениями, которые проводят соответствующие исследования и обучение.
VTI имеет в общей сложности около 200 сотрудников. Главный офис VTI находится по адресу: Linköping, with branch offices in Stockholm, Gothenburg and Borlänge.


Перевод: Могильный К.В., Курова Е.Д., Кузин К.А.