Kluczowe dania na wynos
- Purdue University współpracuje z departamentami transportu kilku stanów, aby włączyć czujniki do swoich autostrad.
- Czujniki są częścią większej inicjatywy mającej na celu modernizację istniejących dróg, czyniąc je inteligentniejszymi, aby sprostać wyzwaniom związanym ze zwiększonym ruchem i pojazdami autonomicznymi.
- Wraz z innymi innowacjami, takimi jak sygnały sterowane przez sztuczną inteligencję, inteligentne drogi mogą zaoszczędzić znaczną ilość pieniędzy i czasu, twierdzą naukowcy.
Nie ma tu latających samochodów, ale rozmawiające drogi mogą być tuż za rogiem.
W najnowszym biuletynie Purdue University dr Luna Lu, profesor i dyrektor uniwersyteckiego Centrum Inteligentnej Infrastruktury (CII), przekonywała, że nasze autostrady i mosty muszą być „wystarczająco inteligentne”, aby zapobiec ich uszkodzeniom.
„Nasze drogi nie staną się bezpieczniejsze, jeśli będziemy nadal naprawiać dziury lub budować infrastrukturę tak, jak ją budowaliśmy” – napisał dr Lu. „Musimy pomyśleć o tym, jak wprowadzić cyfrową transformację [na nasze drogi].”
Jeden na drogę
Dr. Lu, profesor w Lyles School of Civil Engineering w Purdue, pracuje nad unowocześnieniem betonu używanego do budowy autostrad.
W wywiadzie dla Engineering Management Institute (EMI) dr Lu wskazał, że około 43% dróg publicznych w USA jest w złym lub przeciętnym stanie, co bezpośrednio lub pośrednio powoduje, że ludzie tracą cztery miliardy godzin i trzy miliardy galonów paliwa rocznie.
Powiedziała, że w przyszłości same materiały, z których zbudowane są drogi, będą musiały mieć możliwość cyfrowej komunikacji z inżynierami przy użyciu technologii osadzonej pod powierzchnią.
W tym celu CII pracuje nad opracowaniem technologii, którą tradycyjna infrastruktura, taka jak drogi i mosty, mogłaby wykorzystać do interakcji z ekipami budowlanymi i inżynierami, aby zminimalizować uszkodzenia i zapobiec awariom.
Dr. Firma Lu opracowała czujniki, które mogą dokładniej informować inżynierów, kiedy świeżo ułożony beton jest całkowicie utwardzony i gotowy do pracy przy dużym natężeniu ruchu, zmniejszając prawdopodobieństwo wystąpienia pęknięć i konieczności naprawy. Dr Lu uważa, że mniej napraw w ciągu roku może zaoszczędzić miliony dolarów rocznie i oznaczać mniej korków w ruchu spowodowanych pracami budowlanymi.
„Inteligentne drogi zapewnią bezpieczeństwo, mobilność, zrównoważony rozwój i bezpieczeństwo naszych codziennych dojazdów” – powiedział dr Lu Lifewire w dyskusji e-mailowej.„[Pomogą to osiągnąć] poprzez zmniejszenie liczby wypadków, zwiększenie natężenia ruchu/przepływu ruchu i rzadsze naprawy”.
Mówiąc o innych powiązanych wydarzeniach w CII w wywiadzie EMI, dr Lu powiedział, że innym aspektem inteligentnej infrastruktury są materiały samonaprawiające się, które mogą samodzielnie naprawiać małe pęknięcia, zmniejszając w ten sposób wpływ korozji i innych problemy z trwałością zasadniczo przedłużające częstotliwość konserwacji dróg.
Musimy pomyśleć o tym, jak wprowadzić cyfrową transformację [na nasze drogi].
Jetsonian Travel
Dr. Lu powiedział nam, że innym aspektem przyszłości dróg jest to, że lepiej połączą pojazdy autonomiczne i pojazdy napędzane przez człowieka z podstawową infrastrukturą.
Technologia, jeśli chodzi o mobilność, rozwinęła się w ostatnich latach w imponującym tempie. Dr Lu uważa, że nasza infrastruktura nie została zbudowana z myślą o wspieraniu nowych technologii, takich jak autonomiczne samochody, które stanowią kolejne wyzwanie dla istniejącej infrastruktury, ale także możliwość dalszego rozszerzenia korzyści płynących z inteligentnych dróg.
"[Inteligencja w infrastrukturze] zostanie osiągnięta dzięki zaawansowanym technologiom w inteligentnych drogach/mostach, takim jak wbudowane czujniki Internetu rzeczy (IoT), algorytmy sterowania ruchem kierowane przez sztuczną inteligencję i adaptacyjne sygnały drogowe oraz zeroemisyjne materiałów” – powiedział dr Lu.
Odpowiada to firmie Intel, która w swojej białej księdze na temat technologii inteligentnych dróg wskazała, że zakłócenia w ruchu drogowym kosztują przeciętnego Amerykanina prawie sto godzin w ciągu jego życia i około 1377 dolarów rocznie. „Inteligentna technologia drogowa może śledzić pojazdy i dostosowywać sygnalizację świetlną, gdy zbliża się mniej lub wcale samochodów, pomagając zapobiegać ruchowi zderzak w zderzak. Pomoże to kierowcom i pasażerom zaoszczędzić 9,4 godziny każdego roku” – napisał Intel.
W tym celu naukowcy z Instytutu Fraunhofera w Niemczech pracują nad projektem „KI4LSA”, który wykorzystuje sztuczną inteligencję (AI) do inteligentnego, predykcyjnego przełączania światła.
Ponadto system wykrywania GRIDSMART firmy Cubic i jego adaptacyjna technologia sterowania sygnalizacją świetlną SynchroGreen są już instalowane w Stanach Zjednoczonych, aby pomóc w bardziej efektywnym prowadzeniu pojazdów przez skrzyżowania.
Od maja 2022 r. zespół dr Lu współpracował z Departamentem Transportu stanu Indiana, aby wdrożyć inteligentne drogi wyposażone w czujniki. „Jednak 8 innych stanów będzie w tym roku przeprowadzać pilotażowe wdrożenie technologii, w tym CA, TX, ND, MO, CO, TN, UT i IA” – potwierdził dr Lu.
Poprawiając płynność ruchu i zmniejszając zatłoczenie, inteligentne drogi pomogą poprawić efektywność energetyczną i zmniejszyć emisje gazów cieplarnianych, czyniąc je również bardziej korzystnymi dla środowiska.
„Nie musimy całkowicie przebudowywać istniejącej infrastruktury, aby uczynić ją bardziej inteligentną. Wdrażanie czujników to mało wiszący owoc” - powiedział dr Lu.
