Lielais rakums

Kad prezidents Dvaits d. Eizenhauers 1956. gadā parakstīja Federālās automaģistrāļu sistēmas tiesību aktus, un viņš, iespējams, nevarēja iedomāties iespaidīgo būvniecības projektu, kas tagad tiek uzsākts Bostonā, lai pabeigtu sistēmu. Valdības amatpersonas to sauc par Centrālās artērijas/tuneļa (CA/T) projektu; vietējie vienkārši saka Big Dig. Līdz brīdim, kad 2004. gadā tas tiks pabeigts, šajā celiņā būs astoņu joslu plats, 3,5 jūdzes garš segments, kas būs pilnībā aprakts zem vienas no valsts vecākajām pilsētām rosīgā finanšu rajona. Jaunais tunelis aizstās Bostonas daudz apvainoto Centrālo artēriju — nolietotu tērauda viaduktu, kas šķērso pilsētas centra augstceltnes — ar pasaules lielākās pazemes šosejas posmu. Zemūdens tunelis (pabeigts 1995. gadā) nodrošinās satiksmi no lidostas uz artēriju, un tas viss izmaksās bezprecedenta vairāk nekā 10 miljardu dolāru apmērā.

Lai gan šosejas aprakšana sola radīt uzlabotu vidi Bostonas virszemes iemītniekiem — tīrāku, klusāku un atvērtāku, tas palielina likmes pazemes ceļotājiem. Satiksmes sastrēgumi un pārdurtas riepas, kas tikai traucē virs zemes, var pārvērsties nāvējoši zemāk, ja autovadītāji ir iesprostoti toksisku izplūdes gāzu dūmakā. Pievienojiet maisījumam automašīnas ugunsgrēku vai naftas tankkuģa sprādzienu, un situācija var kļūt briesmīga. Tāpēc Big Dig inženieri ievieš jaunas tehnoloģijas celtniecībā, satiksmes pārvaldībā un ugunsdrošības kontrolē, un tas viss ir paredzēts, lai dzīvība plūst vienmērīgi un droši cauri artērijai.

Šis stāsts bija daļa no mūsu 1998. gada maija numura

• Skatiet pārējo izdevuma daļu
• Abonēt

Smadzenes aiz operācijas

Papildus tērauda ieklāšanai un betona liešanai Big Dig komandas izvieto simtiem slēgtās ķēdes televīzijas kameru, infrasarkano staru sensorus un mainīgas ziņojuma zīmes visā sistēmā, savieno to ar datorsistēmu, kas spēj izturēt teroristu uzbrukumu, un būvē komandcentru. tik piepildīts ar ekrāniem, tastatūrām un projekcijas ierīcēm, ka tas Dartu Veideru padarītu zaļu no skaudības. Tas viss ir daļa no centrālās artērijas/tuneļa viedās šosejas jeb viedās transporta sistēmas.

Strādājot Zvaigžņu karu vadības centrā, CA/T pusducis cilvēku operatoru centīsies maksimāli palielināt satiksmes plūsmu un samazināt autobraucēju pakļaušanu oglekļa monoksīda iedarbībai. Viņu rīcībā būs luksofori, ātruma ierobežojuma zīmes, joslu slēgšanas signāli, AM un FM radio raidītāji, ventilācijas iekārtas, pat kanalizācijas sūkņi.

CA/T datori pastāvīgi uzraudzīs satiksmes plūsmu caur sistēmu. Ja notiek pēkšņs pārtraukums, piemēram, satiksme pa joslu samazinās no 60 līdz 5 jūdzēm stundā, dators automātiski pavirzīs kameru, lai norādītu uz attiecīgo apgabalu. Dators var aprēķināt negadījuma nopietnību, izraudzīties atbilstošu cilvēku operatoru, kas to apstrādās (pamatojoties uz viņa apmācību un pašreizējiem uzdevumiem), un likt video attēlam parādīties operatora konsolē. Tad dators ieteiks stratēģiju situācijas risināšanai, bet galīgo lēmumu atstājiet cilvēka ziņā, kurš var mainīt apgaismojumu, regulēt ventilācijas iekārtas vai nosūtīt ziņojumus vadītājiem, lai tas viss nepieļautu, ka neliels spārnu locītājs kļūst par lielu katastrofu.

Bet kas operatoram būtu jādara ārkārtas situācijā? Slēgt joslas? Lēna satiksme? Novirzīt satiksmi? Un cik ilgi joslām jābūt slēgtām? Lai atbildētu uz šiem jautājumiem, Masačūsetsas šoseju departaments noslēdza līgumu ar MIT Inteliģento transporta sistēmu grupu ( http://its.mit.edu/ ), lai izveidotu modernu datorsimulāciju, kas modelē līdz 10 000 transportlīdzekļu, kas pārvietojas pa rampām un tuneļiem.

Mēs simulējam autovadītāju lēmumus, piemēram, paātrinājumu, palēninājumu, joslu maiņu, saplūšanu un piekāpšanos, saka profesors Moshe Ben-Akiva, kurš vada MIT grupu. Mēs varam simulēt incidentus, bloķējot joslas uz noteiktu laiku. Mēs varam simulēt redzamības apstākļu izmaiņas. Sistēma pat var noteikt izeju aizvēršanas vai jaunu izeju pievienošanas efektu.

Kopā ar satiksmes simulatoru MIT grupa ir izveidojusi otru simulatoru, kas modelē CA / T cilvēku operatorus un satiksmes vadības sistēmu. Tas ļauj pētniekiem redzēt dažādu satiksmes pārvaldības stratēģiju ietekmi uz satiksmes bēgumiem un plūsmu tunelī. Piemēram, kad tunelī notiek negadījums, portāla gaismas uz šosejas nekavējoties pārslēdzas no zaļas uz sarkanu, lai nepieļautu vairāk automašīnu iebraukšanu. Izmantojot simulatoru, pētnieki aprēķināja, cik ilgi operatoriem jāgaida pēc negadījuma likvidēšanas, pirms portāla gaismas tiek pārslēgtas no sarkanas uz zaļu. Sākotnējie plāni nekavējoties nomainīt portāla gaismas uz zaļām krāsām nebija laba ideja, saka Ben-Akiva. Jums vajadzētu atlikt izmaiņas, līdz ļaujiet satiksmei izzust. Pretējā gadījumā tunelī jūs radīsiet satiksmes triecienviļņus.

Ugunsgrēks kalnos

ja CA/T projektētāji un operatori piedzīvoja dažus pārsteigumus, kad viņi sāka simulēt satiksmes plūsmu, viņi guva vēl lielākus satricinājumus, kad viņi sāka meklēt citu problēmu: kā aizsargāt tuneli un tā iemītniekus no uguns postījumiem. Viņi bija noraizējušies ne tikai par tiešu apdegumu draudiem. Patiesībā dūmi un karstums ir īstie ugunsgrēka slepkavas, saka Ričards V. Dreiks, Centrālās artērijas/tuneļa projekta operāciju vadītājs.

Gadiem ilgi, skaidro Dreiks, inženieri visā pasaulē ir būvējuši automašīnu tuneļus ar ventilācijas iekārtām, kas ir pietiekami lielas, lai novērstu dūmus no lielākā iespējamā ugunsgrēka. Bet viņi nevarēja zināt, kā viņu priekšstati par uguni saskanēs ar īstu liesmu. Lai gan tuneļu ugunsgrēki, piemēram, 1996. gadā Lamanša tunelī, kas savieno Apvienoto Karalisti un Franciju, piesaista starptautisku plašsaziņas līdzekļu uzmanību, neviens no tiem nav izcēlies ātrgaitas zinātnisko instrumentu uzraudzībā. Tāpēc inženieri vienmēr ir balstījuši ugunsdrošības projektus uz teorētiskiem modeļiem, nevis stingriem datiem.

Nepatīkami šīs nenoteiktības dēļ, inženieri gadu desmitiem ir pārbūvējuši savus projektus, pievienojot vairāk ventilācijas iekārtu, izolācijas un strukturālā atbalsta, nekā viņi uzskatīja par nepieciešamu, tikai gadījumā, ja viņu modeļi nav pietiekami novērtējuši karstumu un dūmus, ko varētu radīt tuneļa ugunsgrēks.

Inženieriem bija nepieciešama izmēģinājuma vieta — eksperimentāla sistēma tuneļu ugunsgrēkiem. Un 1980. gadu sākumā Federālā autoceļu pārvalde (FHA) nāca klajā ar vienu, pārceļot I74 posmu tādā veidā, kas atstāja tukšu 1,1 jūdzi garu tuneli Rietumvirdžīnijas pakalnos. Tur FHA sadarbojās ar Pārsonu Brinkerhofu, vienu no Big Dig galvenajiem darbuzņēmējiem, lai veiktu virkni pilna mēroga apdegumu, kas beidzot liktu pārbaudīt teorijas par tuneļu ugunsgrēkiem.

Komanda iztērēja 10 miljonus dolāru, lai atjaunotu pamesto tuneli ar modernu ventilācijas sistēmu un vēl 10 miljonus dolāru, uzstādot sarežģītus uzraudzības instrumentus. Mēs aprīkojām tuneli ar režģa sistēmu, lai jūs varētu savākt datus par temperatūru, gaisa plūsmu un oglekļa monoksīdu visā tunelī, saka Dreiks, kurš uzraudzīja projektu.

Pamestā tuneļa vidū inženieri uzbūvēja lielas tērauda pannas, kuru sānu garums pārsniedz 10 pēdas. Viņi piepildīja pannas ar 6 collām ūdens (lai aizsargātu tēraudu no karstuma) un pēc tam ar mazutu. Ar tālvadības pulti vadāms propāna deglis aizdedzināja degvielu.

Galu galā Dreiks uzraudzīja 101 apdegumu. Mazākais bija 10 megavati (MW), imitējot mazu auto, kas uzliesmo liesmās. Lielākā bija 100 MW — aptuveni jauda, ​​kas izdalījās, mazam benzīna tankkuģim frontāli saduroties ar kravas automašīnu.

Ja vēlaties redzēt, kā izskatās elle, mēs jums parādīsim attēlu ar 100 megavatu ugunsgrēku, saka Dreiks. Ir absolūti pārsteidzoši redzēt no sienas nopūstas flīzes. Asfalta un darvas izplešanās šuves burbuļo.

Komandai par pārsteigumu, tunelis un ventilācijas aprīkojums šajos holokaustos izturēja daudz labāk, nekā modeļi bija paredzējuši. Neviens nedomāja, ka mēs kādreiz izdzēsīsim tik daudz ugunsgrēku. Viņi domāja, ka tunelis sabruks ilgi pirms mēs to pabeigsim, saka Dreiks.

Tuneļa noturība Rietumvirdžīnijā norādīja uz satriecošu secinājumu: visā pasaulē tika iztērēti miljardi dolāru, padarot tuneļus ugunsizturīgākus, nekā jebkad bija nepieciešams.

Lai gan rezultāti tika iegūti pārāk vēlu, lai varētu veikt pilnīgu Big Dig pārprojektēšanu, Dreiks joprojām ir spējis ietaupīt desmitiem miljonu dolāru betona un rakšanas izmaksās, sašaurinot dažas ventilācijas šahtas un likvidējot citas. Mēs ietaupījām aptuveni 25 miljonus USD par šo projektu tikai izolācijas izmaksās, saka Dreiks. Mēs esam ļoti pārliecināti, ka kopumā varam jums parādīt 45 miljonus USD ietaupījumu.

Vēl svarīgāk ir tas, ka testi ir iemācījuši inženieriem, kā noregulēt CA/T ventilācijas sistēmu. Ugunsgrēka gadījumā, saka Dreiks, tradicionālā gudrība vienmēr ir bijusi uzskats, ka ventilatoriem, kas piegādā svaigu gaisu tuneļa apgabalos, kas atrodas blakus liesmām, ir jābūt iestatītiem uz aptuveni 50 procentiem no jaudas. Tas bija mēģinājums panākt smalku līdzsvaru: jūs nevēlaties ugunī iepludināt svaigu gaisu, skaidro Dreiks, taču jūs arī nevēlaties, lai cilvēki, kas iesprostoti savās automašīnās, nosmaktu.

Atkal tradicionālā gudrība bija nepareiza. Rietumvirdžīnijas eksperimenti parādīja, ka ugunsgrēka laikā labāk ir izslēgt tuvumā esošos padeves ventilatorus līdz tikai 10 vai 20 procentiem no jaudas. Pārbaudes liecina, ka pie šiem samazinātajiem iestatījumiem ventilācijas sistēma joprojām nodrošinās pietiekami daudz svaiga gaisa iesprostotajiem autovadītājiem un neuzliesinās tik augstu liesmas. Tā ir stratēģiska pielāgošana, kas varētu šķist neliela, taču, tā kā līdz 2010. gadam katru dienu ir paredzēts ceturtdaļmiljons transportlīdzekļu, kas izbrauks tuneli, tā ietekme varētu izrādīties milzīga.

paslēpties