«Умный город»: от моделирования экономических процессов до мусора

Часть инноваций в Новосибирске уже внедряется, другие планируются к реализации уже в ближайшее время.

Что может дать городу презентованный на «Технопроме» проект Сибирского национального центра вычисления и хранения данных? Заместитель директора Института вычислительной математики и геофизики СО РАН Максим Шишленин выделил несколько  направлений, где возможно применение математических методов моделирования и прогнозирования, которыми будет заниматься новый вычислительный центр.

Первое — это экология.

— Используя датчики, которые можно установить по всему городу, можно понять, где безопасно проживать, а где соответственно нет. Можно узнать какие выбросы производит предприятие и как это влияет на город, — пояснил он.

Второе направление — транспорт. Здесь моделирование можно использовать не только для оптимизации существующих транспортных поток, но и учитывать связаность всей транспортной системы города. Например заранее обсчитывать, как повлияет на дорожную ситуацию соединение каких-либо дорог, как будут перераспределяться транспортные потоки в этом случае и лучший ли это вариант для решения проблемы загруженности в том или ином районе, микрорайоне. Система поможет и в том случае, если на дороге случилось ДТП. Оповещать водителей и других участников движения, Максим Шишленин предлагает с помощью датчиков реагирующих на изменение дорожной ситуации.

Еще одно использование математического моделирования — обсчет финансовой и экономической ситуации. По словам Шишленина, модель может учитывать множество данных и не только одного региона, но и в укрупненном варианте федеральных округов и все страны в целом.

— Модель можно подогнать под конкретные регион, город и создавать прогнозы и рекомендации для лучшего качества управленческих решений, — уточнил математик.

Не исключает специалист и возможность использования матмоделей для гуманитарной сферы. Многие процессы в гуманитарной сфере не учитываются, но могут обсчитываться математически. Это также помогает понимать, как то или иное событие может влиять на группы людей. Что опять полезно для управленческих решений.

В качестве примера работы было представлено математическое моделирование решения экологических задач. Например, можно выяснить как в разное время суток на город влияют выбросы ТЭЦ, как измениться экология города при появлении нового источника загрязнения. Эта информация может быть полезной при планировании строительства жилых комплексов и объектов инфраструктуры. Более того, если даже актуальные данные об источнике загрязнения получить невозможно можно, используя данные мониторинга, восстановить информацию необходимую для моделирования картинки прошедшего события.

Директор проектного офиса инновационной компании «СофтЛайн» (Москва) Игорь Канатченко представил пилотный проект внедрения автоматизированного управления дорожным движением. Начало проекту было положено на форуме «Городские технологии», когда было подписано соглашение между мэрией и компанией о реализации пилота. Как ранее сообщали новосибирские СМИ, стоимость проекта составляет около 100 млн руб.

Его реализация началась в мае, завершение намечено на конец сентября.

— Проект реализуется на улице Станционной на участке 5 км от площади Труда до завода «Медпрепаратов». Здесь пять пересечений с железнодорожными путями, четыре из которых активны, 100 съездов и выездов, 10 организованных парковок. Средняя скорость движения на участке — 50-70 км/ч. Основные часы пик — с 8 до 11 и с 16.30 до 17-30. Трафик в часы пик — 12 тыс автомобилей в обе стороны, — описал параметры проекта Игорь Канатченко.

Плановые показатели, которых должна добиться компания в результате реализации пилота:   улучшение пропускной способности на 10-20% в течении суток, уменьшение времени движения по маршруту,  небольшое повышение средней скорости потока. Пока, по словам Канатченко, удалось улучшить интенсивность движения на 6,5%.

— В рамках проекта на улице Станционной установлены датчики транспорта и системы видеонаблюдения, взяты под контроль все светофорные объекты на этой улице, — их 10. Сейчас мы выполняем сбор контрольных данных, ведем инженерное проектирование. Все светофоры включены в центральную систему управления, которая уже начинает управлять ими, как минимум, в координированном движении и, как максимум, изменяет режимы движения в течении суток, — пояснил специалист.

Систему можно масштабировать и на следующем этапе внедрять на наиболее загруженных городских магистралях: ул. Большевистской, ул Фабричной, Красном проспекте, а дальше можно заниматься внутрирайонными магистралями.

Академик РАН, научный руководитель Института теплофизики им. Кутателадзе СО РАН Сергей Алексеенко предложил «Комплексную систему обращения с отходами». Он рассказал о том как в разных странах решается проблема с мусором и что из этого опыта можно было бы использовать в России с учетом ее реалий и использованием разработок ученых. Но прежде всего, считает академик, надо начинать думать об отходах еще на стадии производства любого продукта.

— Мы используем не одну технологию, а несколько. Начиная от производства товара. Какая у него будет упаковка, что надо будет делать с остатками товарами, когда он будет использован и т.д., — пояснил свою мысль Алексеенко.

Что касается утилизации отходов, то для их сжигания можно использовать несколько технологий. Причем, как уверен академик, если использовать исключительно современные методы, то при сжигании не будет образовываться ни диоксинов ни фуранов, которых больше всего опасаются «зеленые» и общественность. Первая технология — это использование барабанных печей, как при производстве цемента. Сжигании всего мусора Советского района даст общее загрязнение как два работающих камаза. Вторая технология — плазменное сжигание, которое также возможно осуществлять по-разному. Например, с использованием турбин и это то, что сейчас разрабатывают ученые. При таком сжигании образуется синтетический газ который можно использовать для получения тепла и электроэнергии.

При условии, что каждый житель Новосибирска производит в год треть тонны мусора, отходы при сжигании дадут порядка 10% необходимых городу тепла и энергии. Алексеенко признал, что во всем мире утилизация отходов — затратное производство генерирующее убытки для муниципалитетов.

— Все думают как получить доход. Если мы будем думать только об этом, мы никогда не решим проблему с отходами. Нужно думать, что при системном решении проблемы  с отходами можно получить не только расходы, но и доходы, —  подчеркнул ученый.

Тем не менее прибыль можно получать при увеличении мощности установок и хотя бы частичной сортировке мусора. Лучше, если такая сортировка будет организован непосредственно на стадии выбрасывания ТКО, но в принципе, ее можно организовать и на полигонах. В рамках федерального гранта на 60 млн рублей сотрудники института теплофизики за три года должны создать роботизированную систему сортировки мусора, которая, благодаря интеллектуальной начинке, сможет распознавать практически все фракции мусора.

Мусорная тема вызвала неподдельный интерес участников круглого стола. Мэр Анатолий Локоть заявил, что хотел бы увидеть установку по высокотемпературному сжиганию мусора в работе. Сергей Алексеенко ответил, что увидеть работу печи можно на коченевском заводе ООО «Квант», который утилизирует медицинские отходы, а когда их недостаточно, то и обычный мусор. Академик также пообещал, что на полигоне в Академгородке появится небольшая демонстрационная установка.

Генеральный директор научно-производственного объединения «Автоматика» Александр Шелепов рассказал об уже реализованных проектах «умная школа» и «умная остановка» и предложил использование своей разработки в системе ЖКХ по аналогии с «умной школой».

Суть проекта заключается в том, что как и в «умной школе», на все инженерные системы дома, в том числе и в квартирах, устанавливаются датчики, которые отслеживаю работы всех систем и сообщают данные на единый диспетчерский пункт. В случае протечки, поломки, оператор может сразу сообщить о проблеме владельцу квартиры и предложить услугу по ее устранению в удобное для него время.

— Мы готовы анонсировать новые для жителей возможности в ЖКК. Речь идет о создании новой УК, которая будет внедрять такие технологии в жилых домах. Это будут два дома в Академгородке, где все наши технологии будут отрабатываться и где мы готовы их демонстрировать на практике. Такие же системы можно использовать и для больших торговых центров и для административных зданий, — пояснил Шелепов.

Ольга Еренкова

Фото пресс-службы мэрии