Геополитическое распределение потребителей энергии.

В последние десятилетия развитые страны увеличивали как количество потребляемой энергии, так и эффективность ее ис­пользования. В настоящее время 78 % мирового энергопотреб­ления приходится на Северную Америку, Азиатско-Тихоокеан­ский регион (АТР) и Европу.

В 20 странах расходуется более 80 % всей энергии. Крупней­шими потребителями энергии, млрд т у.т., являются США (3,1), Китай (1,2) и Россия (1,0). Потребление энергии на душу насе­ления также неравномерно: 12 % населения Земли потребляет более 48 % производимой энергии, а 68 % — только 19 %. Нерав­номерность энергопотребления — это подтверждение полярно­сти мира, его социальной несправедливости, причина неустой­чивости в будущем.

Дифференциация стран и регионов по удельным пока­зателям энергопотребления. Данные по использованию энергии в странах и регионах мира приведены в табл. 1.5. В бо­гатых странах на душу населения приходится 10... 14 т у.т./год, в беднейших — 0,3... 0,4 т у.т./год [26]. Существует следующая за­кономерность: чем выше средний доход жителей, тем больше потребление электроэнергии. Среднемировой удельный показа­тель, кВт-ч/чел., равен 2300, в США — 12 800, а в России — 5660. Африканские государства отстают по этому показателю от США в 25 раз [21].

Роль природно-территориальных факторов в межрегио­нальной дифференциации энергопотребления. Северные страны вынуждены расходовать много энергии на отопление.

Таблица 1.5

Уровень использования энергии, %, в странах и регионах мира по отношению к США

Страна, регион	ВВП надушу населения	Энерго­емкость ВВП	Электро­емкость ВВП	Расход энергаи надушу населения	Расход электро-. энергии надушу населения
Северная	98,0	102,1	106,8	99,7	103,4
Америка
Япония	83,5	54,0	74,9	45,1	62,5
Западная	71,1	61,9	72,0	44,3	51,8
Европа
Россия	20,4	293,2	219,1	59,8	44,7
Китай	8,6	100,3	77,0	8,6	6,6
Остальные	18,0	195,2	166,2	32,7	28,5
страны
бывшего
соцлагеря
Индия	5,0	68,2	70,8	3,4	3,5
Остальной	16,1	40,7	38,6	9,1	8,6
мир
Мир в целом	23,1	78,2	70,8	19,1	19Д

Россия, например, затрачивает на производство единицы ВВП на 40 % энергии больше, чем страны Центральной Европы [26].

В то же время в южных странах часть энергии используется для кондиционирования помещений, транспортных средств и пр. Так, в США только на кондиционирование расходуется 1,5 % потребляемой в стране энергии [26].

Потребность в энергии возрастает также, когда площадь территории государства превосходит «критическое» значение в 500 тыс. км². Закон неэффективности большого государства объясняет, почему японцу необходимо в среднем 4,5 т у.т./год, в то время как американцу — 11 т у.т./год (при равной средне­годовой температуре воздуха 11,2 °С) [26].

Природно-территориальные условия сказываются и на транс­портной составляющей энергозатрат на единицу ВВП и душу населения: кроме температурных условий на экономику пере­возок влияют осадки и состояние дорог, атмосферное давление, влажность, освещенность и другие факторы.

В России годовой объем производства энергоресурсов на душу населения достигает 6,3 т у. т. Однако поскольку около тре­ти всех добываемых энергоресурсов Россия экспортирует, потребление внутри страны составляет 4,2 т у.т., тогда как уровень потребления в Европе — 4,7 т у.т., а мировой — 2,3 т у.т.

Структура, %, производства энергоресурсов в России в кон­це XXв. была такова [18]:

1997 г. 1999 г.

Газ 38 50

Уголь 15 11

Нефть 41 30

АЭС и ГЭС 5 7

Прочие 1 2

Что касается потребления энергоресурсов, то в 1999 г. в Рос­сии их экспорт составил 32 % общего объема потребления, на долю тепло- и электроэнергетики приходилось соответственно 27 и 20 %, транспорта — 8 %.

Прогноз энергопотребления в XXIв. Обеспеченность теку­щей добычи разведанными запасами составляла в мире в 2000 г. для нефти — 37 лет, газа — 63 года, угля — более 250 лет (дан­ные СО РАН РФ). Запасы сырья для атомной энергетики зна­чительны.

Прогнозируется замедление темпов роста энергопотребле­ния, что обусловлено демографическими и ресурсными факто­рами.

В первые десятилетия XXIв. роль нефти в мировом ТЭБ бу­дет определяющей. Во второй половине века снизится доля уг­леводородных энергоносителей и возрастет роль угля. Будет наблюдаться устойчивое увеличение объемов выработки и при­менения атомной, солнечной, ветровой и геотермальной энер­гии, а также энергии биомассы. Доля энергии, вырабатываемой ГЭС, будет возрастать благодаря использованию потенциала крупных равнинных рек Южной Америки, АТР и Сибири, а также горных рек.

1.6.3. Формирование цен на энергоресурсы

Два подхода к проблеме формирования цен на энерго­ресурсы. При рассмотрении проблемы ценообразования при­меняют два подхода: долго- и краткосрочный. Долгосрочный подход характерен для устойчивых условий экономики и дол­говременных изменений условий производства (обеспечен­ность энергоресурсами, система технологий энергопотребите­лей, ценность выпускаемой продукции, возможности ее сбы­та и др.).

При реализации краткосрочного подхода добавляются фак­торы, связанные с текущими ожиданиями, рыночной конъюнк­турой и др.

В долгосрочном варианте технологии рассматриваются как гибкие, а производственные ресурсы — как мобильные; при ис­пользовании краткосрочного подхода возможность изменения технологий и перераспределения ресурсов отсутствует. Это оз­начает, что «шоки предложения», т. е. изменения в условиях про­изводства, в краткосрочной перспективе оказывают более силь­ное воздействие на цены, чем в долгосрочной, поскольку в по­следнем случае потребители успевают адаптироваться к новым условиям.

Рост цен на энергоресурсы в краткосрочном периоде приво­дит к некоторому снижению спроса на них и в силу негибкости технологий — к такому же уменьшению спроса на все осталь­ные ресурсы. Следовательно, объем выпуска, обеспечиваемый использованием этих энергоресурсов, настолько же чувствите­лен к изменению цен, насколько и спрос на энергоносители. Ясно, что чем выше доля издержек на энергию в общих произ­водственных расходах, тем значительнее будет сокращение уровня производства, вызванное удорожанием энергоресурсов.

В долгосрочном периоде рост цен на энергоресурсы служит стимулом к энергосбережению и вложению инвестиций в изме­нение технологии. Более дорогостоящая энергия будет замещать­ся другими факторами производства, и прежде всего основным капиталом. Это приведет сначала к дополнительному падению спроса на энергию, уменьшению энергоиздержек, а затем к рос­ту производства и некоторому восстановлению спроса на энер­гию. Результат будет зависеть от возможности замены энергии другими факторами производства. Если такое замещение обеспе­чивается, то в долгосрочной перспективе можно ожидать восста­новления выпуска и такого сокращения энергозатрат, которое приведет к прежним издержкам на закупку энергоресурсов.

Другой крайний случай — замещение энергии другими фак­торами невозможно. Тогда как в кратко-, так и долгосрочной перспективе сохранится значительное падение производства. В промежуточном случае (замена возможна, но затруднительна) рост цен на энергоресурсы в долгосрочной перспективе вызовет некоторый спад производства и сокращение спроса на энергию.

Таким образом, спрос на энергоресурсы при изменении их цен более эластичен в долгосрочной перспективе, чем в крат­косрочной. И напротив, уровень производства энергопотреби­телей более чувствителен к изменению цен в краткосрочной перспективе, нежели в долгосрочной [21]. В долгосрочной пер­спективе цены на энергетические ресурсы тем больше, чем выше их энергосодержание и качество. На мировых рынках наибольшую цену имеет нефть (в расчете на 1 т у.т.), на втором месте — природный газ, цена которого за 1 т у. т. меньше цены нефти на 15... 20 %. Уголь ценится ниже, чем нефть и газ. Электростанции, использующие уголь, расходуют на 15...20 % боль­ше условного топлива (на единицу вырабатываемой электро­энергии), чем применяющие газ. Кроме того, сжигание газа практически не дает выбросов в атмосферу оксидов серы и азо­та, твердых частиц и фтористых соединений, Что обусловлива­ет ценность газа. Самый дорогостоящий вид энергии — элект­роэнергия. Тариф на нее (цена за сравнимое количество) вдвое- втрое выше, чем на высококачественный бензин.

Влияние цен энергоресурсов на экономику. Цены энерго­ресурсов зависят от затрат на их производство. Однако в рыноч­ной экономике более существенное влияние на цены оказыва­ет спрос. Большинство факторов, определяющих цены энерго­ресурсов в долгосрочном периоде, воздействуют именно на спрос. Главную роль среди них играет технологическая структу­ра энергопотребителей, от которой зависит эффективность ис­пользования топлива. Согласно экономической теории объем реализации товара на рынке пропорционален предельно высо­кой цене, которую покупатели еще готовы заплатить за допол­нительную единицу товара. Эта цена реализуется в условиях конкуренции между покупателями.

Чем выше эффективность производства в экономической системе, тем с большим эффектом можно использовать энерго­ресурс. Долгосрочные цены на разные виды энергоресурсов устанавливаются примерно пропорционально качеству ре­сурсов. В краткосрочной перспективе при ухудшении условий добычи энергоресурсов потребители, применяющие их наиме­нее эффективно, вынуждены сворачивать производство (из-за нерентабельности). В результате предельно высокая цена на энергоресурсы возрастает, поскольку для оставшихся на рынке она выше. В долгосрочной перспективе производство приспо­сабливается к новым ценам на энергоносители: дополнительные инвестиции в энергосбережение повышают эффективность ис­пользования топлива и энергии.

Тот факт, что в историческом плане цены на энергоресурсы постоянно возрастали, малоинформативен для анализа реаль­ных экономических отношений. Важен их рост по отношению к ценам на другие товары.

Относительные цены на энергоресурсы возрастали в течение всего XXв. В 1970-х гг. в развитых странах начал доминировать четвертый технологический уклад. Этот процесс совпал с энер­гетическим кризисом, вызванным образованием картеля стран — экспортеров нефти. Относительные цены на энергоресурсы повысились за десятилетие в 4 —5 раз.

Однако начиная с 1982 г. отмечалось снижение относитель­ных цен на энергоресурсы. Их удорожание оказало стимулиру­ющее воздействие на энергосбережение. Правительствами стран и фирмами были приняты программы, предусматриваю­щие компенсацию затрат на инвестиции в энергосбережение и создание энергосберегающего оборудования, штрафные санк­ции за перерасход энергии и ужесточение мер по охране окру­жающей среды. В результате через 20 лет энергоемкость ВВП ведущих стран сократилась на 30 %.

1.7. Энергетика и экология

Биосфера и ее развитие. Часть оболочки Земли, состав и энергетика которой обусловлены прошлой и современной дея­тельностью живых организмов (живым веществом), носит на­звание биосферы. Она охватывает тропосферную часть атмо­сферы, почвенный слой литосферы и гидросферу Земли, кото­рые взаимосвязаны из-за наличия сложных биогеохимических циклов миграции веществ и энергии.

Начальные этапы биогенных циклов превращений вещества и энергии в биосфере обусловлены преобразованием солнечной энергии гелиотрофными организмами, а превращений энергии окислительно-восстановительных процессов в энергонасыщен­ные органические вещества — хемотрофными организмами.

В пределах биосферы везде встречается либо живое веще­ство, либо следы его биогеохимической деятельности. Живое вещество, преобразуя солнечное излучение, вовлекает неорга­ническую материю в непрерывный круговорот в биосфере. Газы атмосферы, природные воды, нефти, угли, известняки, глины созданы живым веществом. В разработке учения о био­сфере Земли ведущая роль принадлежит академику В.И.Вер­надскому.

В результате развития цивилизации в биосфере возникла техносфера. Биосфера, включая техносферу, под влиянием на­учных достижений и человеческого труда постепенно переходит в новое состояние — ноосферу — сферу разума (мыслящую обо­лочку Земли).

Ноосфера — высшая стадия развития биосферы, связанная с деятельностью человечества, которое, познавая законы при­роды и совершенствуя технику, становится мощной планетар­ной геохимической силой, оказывающей определяющее влия­ние на ход биосферных процессов Земли. Человечество должно разумно управлять развитием жизни в единстве с геохимичес­кой средой с целью максимального использования богатств био­сферы без ущерба для ее экосистем.

Интерес к изучению биосферы вызван тем, что локальное воз­действие на нее человека сменилось в XXв. его глобальным вли­янием на состав и ресурсы биосферы. На планете нет участка, гдебы не были обнаружены следы деятельности человека. В атмо­сфере, океане и на суше повсеместно присутствуют продукты сгорания топлива и отходы химической индустрии. Интенсив­ное и нерациональное использование ресурсов биосферы раз­веяло миф о неисчерпаемости этих ресурсов.

Информация как геохимическая сила. В.И.Вернадский писал: «Все человечество представляет ничтожную массу веще­ства планеты. Мощь его связана не с его материей, но с его мозгом, с его разумом и направленным этим разумом его тру­дом....Разум вводит в механизм земной коры новые мощные процессы, аналогичных которым не было до появления челове­ка. Он изменил течение всех геохимических реакций». Вместе с тем В.И.Вернадский отмечает пределы вмешательства челове­ка в природные процессы, доказывает неизбежность исчерпа­ния запасов энергии и распространенных веществ земной коры.

Рассматривая деятельность человечества в истории каждого химического элемента, ученый вскрыл новый факт: глобальный природный процесс, связанный с работой человечества, нельзя свести лишь к материи и энергии. Идея о несводимости мысли человека только к материально-энергетическому субстрату при­вела к предвидению В. И. Вернадским существования некой осо­бой субстанции. Теперь мы знаем, что этой субстанцией являет­ся информация. Теория информации и кибернетика сформиро­вались уже после ухода В. И. Вернадского благодаря усилиям мно­гих ученых, в том числе Н.Винера, К.Шеннона, Дж. фон Ней­мана. Кибернетика, уточняя интуитивное представление об ин­формации, изучает живые организмы и машины с точки зрения их способности воспринимать определенную информацию, со­хранять ее в памяти, передавать по каналам связи и перерабаты­вать в сигналы, направляющие их деятельность.

Информация в той или иной степени используется отдельным человеком как обобщенный, а не его личный опыт с целью оп­тимизации взаимоотношений с окружающей средой [18]. Вла­дение же и управление информацией о глобальных природных процессах и преобразовательной деятельности всего общества становится мощной геохимической силой.

Двойственный характер энергетики и устойчивое разви­тие биосферы. Достигнутый уровень развития производитель­ных сил стал результатом освоения гигантских энергетических массивов. Перспективы развития науки и техники предполага­ют в будущем более значительные потребности в энергии. Вме­сте с тем уже сейчас человечество находится в зоне экологичес­кого кризиса, вызванного деятельностью мирового энергетичес­кого комплекса. Этот кризис отличается не только дефицитом ресурсов жизнеобеспечения, но и избытком продуктов жизне­деятельности.

Возникшая коллизия обусловлена двойственным характером развития энергетики: с одной стороны, она вносит колоссаль­ный позитивный вклад в развитие человечества и новые, все возрастающие потребности в энергии вызывают увеличение ее дефицита, а с другой — в соответствии с объемами преобразо­вания, потребления и утилизации энергии растет ущерб, при­чиняемый среде обитания.

Основные источники выбросов в атмосферу — производство и потребление энергии. Среди производителей наиболее суще­ственное отрицательное воздействие на окружающую среду ока­зывают ТЭС, а среди потребителей — автотранспорт. К концу XXв. на территории России двигатели ежегодно выбрасывали в атмосферу 8,41 • 10⁶т СО, 1,5 • 10⁶тN0₂, 4,4 • 10⁴т С, 2,1 • 10⁵тSOи 3,2-10³т РЬ [18]. Главные загрязнители водных объектов — промышленные предприятия, особенно цветной металлургии, и водный транспорт. Ресурсы почвы сокращаются не только вследствие ее загрязнения, но и в результате сооружения маги­стралей и предприятий.

Человечество, оценив последствия своих действий, должно выбрать рациональный путь.

В биосфере гармония развития обусловлена гомеостазом¹ между компонентами этой сферы и факторами ОС. Согласно закону природной зональности на определенном участке био­сферы поддерживается некая стабильность сочетания факторов среды, которая, в свою очередь, обеспечивает стабильность со­става и активности биоты², от которых зависит емкость и ско­рость метаболизма^3, данного участка биосферы.

Биота специализирована по функциям. Продуценты с помо­щью солнечной энергии из минеральной массы синтезируют фитомассу. Консументы трансформируют первичную биологи­ческую продукцию в зоомассу и микробиомассу, включая и ан-тропомассу. Редуценты разрушают, минерализуют отмершую биомассу до конечных минеральных элементов, вступающих в новый цикл круговорота вещества.

Совокупность продуцентов, консументов и редуцентов, вза­имодействующих друг с другом и с ОС в условиях гомеостаза, представляет собой экосистему. Экосистема функционирует в режиме, который контролируется сочетанием внешних условий: свет, теплота и влага.

Разум человека позволил создать систему технических средств для активной адаптации к среде обитания с широкими

'Гомеостаз — динамическое равновесие.

²Биота — исторически сложившаяся совокупность растений и животных, объединенных общей областью распространения.

³Метаболизм — биологический круговорот.

пределами экстремальных условий, добывать недоступные ра­нее ресурсы. Человек стал единственным биологическим видом, сумевшим преодолеть естественный лимит численности попу­ляции, и зоомасса консументов перестала подчиняться закону регулирования численности.

Неограниченный рост популяции человека создал критичес­кую ситуацию в среде его обитания. Прежде всего, возник де­фицит ресурсов жизнеобеспечения. А в последние годы про­явился избыток продуктов жизнедеятельности, который сфор­мировал новый вид третичной (антропогенной) продукции, включающей в себя всевозможные отходы, искусственные ве­щества, отработавшие машины и сооружения. Третичная про­дукция накапливается в биосфере, нарушая цикл круговорота, поскольку природные редуценты не справляются с большой массой неестественных веществ. Неутилизированная масса тре­тичной продукции оказывает негативное влияние на функции естественных продуцентов и редуцентов. Биосфера вынуждена отдавать прожорливым консументам все более значительный объем фитомассы и принимать в свой отрегулированный ранее цикл метаболизма возросший объем отработавшего вещества нового, ранее неизвестного ей состава и свойств. В результате роста потребностей уменьшился общий запас фитомассы, а за­тем стал нарастать дефицит растительной пищи, кислорода и пресной воды. Избыток отходов жизнедеятельности человека еще более усилил дефицит фитомассы вследствие сокращения площади естественных экосистем и снижения их продуктивно­сти из-за загрязнения среды.

В этой ситуации человек должен взять на себя кроме функ­ции консумента выполнение еще двух функций: продуцента и редуцента. Ему следует создать индустрию первичной биологи­ческой продукции — фитомассы для обеспечения роста числен­ности популяции. Кроме того, он должен создать индустрию ре­циклирования отработавшей третичной продукции, чтобы лик­видировать тромб, образованный этой продукцией в биологи­ческом круговороте.

Принципы обеспечения устойчивого развития, связанные с потреблением ресурсов, таковы [19]:

• темпы потребления возобновляемых ресурсов (почва, вода, древесина, биоресурсы) не должны превышать темпов их реге­нерации;
• темпы потребления невозобновляемых ресурсов не должны превышать темпов их замены возобновляемыми или неисчерпа­емыми ресурсами;
• интенсивность выбросов загрязняющих веществ не должна превышать темпов, с которыми эти вещества перерабатываются, поглощаются или теряют вредные для среды обитания свойства.

1.8. Энергетика и транспорт

1.8.1. Энергетическая инфраструктура транспорта

Транспорт — существенный фактор экономического и соци­ального развития, однако он является, с одной стороны, весьма энергоемкой отраслью, требующей значительных людских и материальных ресурсов, а с другой — одним из основных источ­ников загрязнения среды обитания.

Энергетическая инфраструктура транспорта включает в себя топливно-энергетическую базу и множество энергетических объектов, с которыми он взаимодействует.

Общую структуру энергетики представим в виде диаграммы классов UML¹(рис. 1.2). На диаграмме 0₂— кислород, являю­щийся элементом атмосферы (стрелка с ромбиком) и одновре­менно сырьем (окислителем) для множества производственных процессов и жизнедеятельности (стрелки с наконечником); Н₂0 — вода гидросферы, используемая в реакциях процессов получе­ния топлива, в качестве носителя теплоты в коммуникациях либо как элемент различных производственных процессов и жизнедеятельности (вода рек как носитель механической энер­гии, а также вода геотермальных источников выделены в отдель­ные энергоресурсы); СnНm, — множество углеводородных топлив и материалов; С — топлива на основе углерода; Н₂— техничес­кий водород; Производство — все множество производствен­ных отраслей, кроме энергетики и транспорта; Быт — сфера непроизводственной деятельности.

Излучение Солнца, достигающее Земли, — это поток энер­гии мощностью 1,78 • 10¹⁷Вт (сечение А—А). Около трети этого потока (6 • 10¹⁶Вт) поглощает атмосфера; 71 % потока, прошед­шего через атмосферу (8,4-10¹⁶Вт), поглощает гидросфера, а остальные 3,4 • 10¹⁶Вт — литосфера [13].

Отметим, что энергия ветра 6,12 • 10²¹Дж эквивалентна энергии, поступающей на Землю с потоком солнечного излучения в течение 6,12 • 10²¹/(1,78 • 10¹⁷) = 34 382 с = 10 ч, энергия рек — в течение 0,1 ч, энергия горючих веществ (1,98 • 10²³Дж) — 12 сут. Последнее значение заставляет подумать о мизерности природ­ных ресурсов, накопленных Землей за миллиард лет геохими­ческой эволюции.

Мировое потребление энергии соответствует срезу В—В. Извлечение ресурсов и их переработка требуют затрат энергии. Завершению подготовки энергии к конечному использованию

¹Диаграмма классов позволяет отображать как ассоциативные связи (стрелки с наконечниками), так и агрегации — отношения типа «часть —це­лое» физического характера, когда часть может существовать без целого (стрелки со светлым ромбиком).

D— —D

Рис. 1.2. Общая структура энергетики:

Таблица 1.6

Структура конечного потребления энергоносителей

Сфера потребления			Годы
		США
Производственная сфера Непроизводственная сфера Транспорт	40,3 3,9 25,9	38,1 35,0 26,9	38,0 35,4 26,6	35,6 34,6 29,8	35,1 34,2 30,7

Окончание табл. 1.6

Сфера потребления			Годы
	Западная Европа
Производственная	41,7	31,0	29,6	29,7	29,8
сфера
Непроизводственная	37,5	39,6	40,1	38,1	37,3
сфера
Транспорт	20,8	29,4	30,3	32,2	32,9
	Япония
Производственная	56,2	48,3	48,3	48,7	,—
сфера
Непроизводственная	23,1	25,1	26,5	29,9	—
сфера
Транспорт	20,7	26,6	25,2	21,4	—
		Россия
Производственная	—	65,0	58,8	52,0	52,0
сфера
Непроизводственная	—	24,0	31,0	35,0	33,0
сфера
Транспорт	—	11,0	10,0	13,0	15,0

соответствует сечение С—С. Конечному потреблению энергии отвечает зона между С— С и D — D.

Структура конечного потребления энергоносителей (с прогно­зом до 2020 г.) в нескольких странах приведена в табл. 1.6 [10].

Отметим диспаритет с ущербом для транспорта в структуре по­требления энергии в России.

Чрезвычайно важное значение для экономики имеет КПД извлеченных из недр материалов (зона между сечениями В—В и D—D). Энергия, заключенная в добытом топливе, использу­ется лишь на одну четверть.

Транспорт, применяя энергоносители и компоненты для их утилизации, полученные из трех природных сфер, возвращает в эти сферы загрязнения разных типов, что отражено на рис. 1.3. Четыре типа загрязнений — ингредиентные, параметрические, биоценотические и ландшафтные — соответствуют классифика­ции, принятой в экологии (см., например, [12]).

Транспорт является основным потребителем жидкого топ­лива, расходующим 48 % добываемой в мире нефти [10].

1.8.2. Энергозатраты компонентов транспорта

Целенаправленное взаимодействие множества объектов транспорта обусловлено функционированием пяти подсистем, представленных на диаграмме классов «Транспорт» (рис. 1.4) [14].

Транспортное пространство — носитель энергоемкого транспортного производства. Структура модели этого простран­ства представлена диаграммой классовUML¹на рис. 1.5. В фи­зической среде пространства (субстанционально разделяющей­ся на четыре подкласса — Космос, Воздух, Вода и Земля) пере­носятся газы, распространяются звуковые, электромагнитные и сейсмические волны.

Транспортное пространство имеет границы, обусловленные естественными (в модели — класс Физическая Оболочка) или искусственными, организационно-правовыми (ПравовыеОгра-ничения), факторами. Через границы происходит энергообмен с ОС (звук, утечка нефтепродуктов и др.). Пространство харак­теризуется определенным режимом: температурой воздуха, на­личием освещения, фазой пешеходного перехода и др.

Топология связей транспортного пространства (представля­емая классом Сеть) существенно влияет на энергетику транс­порта и движение транспортных потоков. Сеть представляется графом. Элементами-примитивами сети являются два класса — Ребро и Вершина, а облик сети характеризуется классом-ком­понентом Конфигурация, композиционно обусловленным клас­сами понятий Метрика, Топология и Геометрия.

К наиболее важным факторам, определяющим энергозатра­ты на перевозки, можно отнести энергетические показатели

¹Стрелка с затемненным ромбиком — «композиция» — означает отноше­ние «часть—целое» логического характера, когда часть не существует без целого.

Субстанция

транспортных средств (ТС) и энергозатраты на проводку транс­портных потоков.

Транспортная техника (см. рис. 1.4) — механизмы, маши­ны, сооружения — наиболее энергозатратная подсистема. Пер­сонал занят трудовой деятельностью; создание ему рабочих ус­ловий сопряжено с энергозатратами. Объекты перевозок — пассажиры и грузы. Обеспечение комфорта пассажирам и со­хранности грузов также требует энергозатрат, равно как и функ­ционирование системы управления — совокупности элемен­тов, осуществляющих управление процессами и информацион­ное взаимодействие с инфраструктурой.