Βασικά Takeaways
- Το Πανεπιστήμιο Purdue συνεργάζεται με τμήματα μεταφορών πολλών πολιτειών για να ενσωματώσει αισθητήρες στους αυτοκινητόδρομους τους.
- Οι αισθητήρες αποτελούν μέρος της ευρύτερης πρωτοβουλίας για την αναβάθμιση των υπαρχόντων δρόμων, καθιστώντας τους πιο έξυπνους για την αντιμετώπιση των προκλήσεων που τίθενται από την αυξημένη κυκλοφορία και τα αυτόνομα οχήματα.
- Μαζί με άλλες καινοτομίες, όπως σήματα ελεγχόμενα από AI, οι έξυπνοι δρόμοι θα μπορούσαν να εξοικονομήσουν σημαντικό ποσό χρημάτων και χρόνου, υποστηρίζουν ερευνητές.
Τα ιπτάμενα αυτοκίνητα δεν είναι εδώ, αλλά οι δρόμοι που μιλάνε θα μπορούσαν να είναι προ των πυλών.
Στο τελευταίο ενημερωτικό δελτίο του Πανεπιστημίου Purdue, η Δρ. Luna Lu, καθηγήτρια και διευθύντρια του πανεπιστημιακού Κέντρου Ευφυούς Υποδομής (CII), υποστήριξε ότι οι αυτοκινητόδρομοι και οι γέφυρες μας πρέπει να είναι «αρκετά έξυπνοι» για να αποτρέψουν τη δική τους ζημιά.
"Οι δρόμοι μας δεν θα γίνουν πιο ασφαλείς αν συνεχίσουμε να επιδιορθώνουμε λακκούβες ή να χτίζουμε υποδομές όπως τις χτίζαμε", έγραψε ο Δρ Λου. "Πρέπει να σκεφτούμε πώς να ενσωματώσουμε έναν ψηφιακό μετασχηματισμό [στους δρόμους μας]."
One for the Road
Δρ. Ο Lu, καθηγητής στο Purdue's Lyles School of Civil Engineering, εργάζεται για να καινοτομήσει το σκυρόδεμα που χρησιμοποιείται για την κατασκευή αυτοκινητοδρόμων.
Σε συνέντευξή του στο Engineering Management Institute (EMI), ο Δρ Λου επεσήμανε ότι περίπου το 43% των δημόσιων δρόμων στις ΗΠΑ είναι σε κακή έως μέτρια κατάσταση, γεγονός που προκαλεί άμεσα ή έμμεσα τους ανθρώπους να χάνουν τέσσερα δισεκατομμύρια ώρες και τρία δισεκατομμύρια γαλόνια καυσίμου κάθε χρόνο.
Είπε ότι στο μέλλον, τα ίδια τα υλικά από τα οποία είναι κατασκευασμένοι οι δρόμοι θα πρέπει να έχουν την ικανότητα να επικοινωνούν ψηφιακά με τους μηχανικούς χρησιμοποιώντας τεχνολογία ενσωματωμένη κάτω από την επιφάνεια.
Για τον σκοπό αυτό, η CII εργάζεται για την ανάπτυξη τεχνολογίας που θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν οι παραδοσιακές υποδομές, όπως δρόμοι και γέφυρες, για να αλληλεπιδρούν με συνεργεία κατασκευής και μηχανικούς, για να ελαχιστοποιήσουν τις ζημιές και να αποτρέψουν βλάβες.
Δρ. Η Lu έχει αναπτύξει αισθητήρες που μπορούν να πουν με μεγαλύτερη ακρίβεια στους μηχανικούς πότε το φρεσκοστρωμένο σκυρόδεμα έχει σκληρυνθεί πλήρως και είναι έτοιμο να αντιμετωπίσει μεγάλη κυκλοφορία, μειώνοντας την πιθανότητα το σκυρόδεμα να εμφανίσει ρωγμές και να χρειαστεί επισκευή. Ο Δρ Λου πιστεύει ότι λιγότερες επισκευές καθ' όλη τη διάρκεια του έτους θα μπορούσαν να εξοικονομήσουν εκατομμύρια δολάρια ετησίως και να σημαίνουν λιγότερη επιβράδυνση της κυκλοφορίας λόγω κατασκευής.
"Οι έξυπνοι δρόμοι θα εξασφαλίσουν ασφάλεια, κινητικότητα, βιωσιμότητα και ασφάλεια στις καθημερινές μας μετακινήσεις", είπε ο Δρ Λου στο Lifewire σε μια συζήτηση μέσω email."[Θα βοηθήσουν να επιτευχθεί αυτό] μειώνοντας τα ποσοστά ατυχημάτων, αυξάνοντας τον όγκο/ροή κυκλοφορίας και κάνοντας λιγότερο συχνές επισκευές."
Μιλώντας για τις άλλες σχετικές εξελίξεις στο CII στη συνέντευξη της EMI, ο Δρ Λου είπε ότι μια άλλη πτυχή της έξυπνης υποδομής είναι τα αυτοθεραπευόμενα υλικά που μπορούν να διορθώσουν μόνα τους μικρές ρωγμές, μειώνοντας έτσι τις επιπτώσεις της διάβρωσης και άλλων ζητήματα ανθεκτικότητας που παρατείνουν ουσιαστικά τη συχνότητα συντήρησης των δρόμων.
Πρέπει να σκεφτούμε πώς να ενσωματώσουμε έναν ψηφιακό μετασχηματισμό [στους δρόμους μας].
Jetsonian Travel
Δρ. Ο Lu μας είπε ότι μια άλλη πτυχή του μέλλοντος των δρόμων είναι ότι θα συνδέουν καλύτερα τα αυτόνομα οχήματα και τα οχήματα που οδηγούνται από ανθρώπους με την υποκείμενη υποδομή.
Η τεχνολογία, όσον αφορά την κινητικότητα, έχει προχωρήσει με εντυπωσιακούς ρυθμούς τα τελευταία χρόνια. Ο Δρ Lu πιστεύει ότι η υποδομή μας δεν κατασκευάστηκε για να υποστηρίζει νέες τεχνολογίες, όπως τα αυτόνομα αυτοκίνητα, τα οποία αποτελούν άλλη μια πρόκληση για την υπάρχουσα υποδομή, αλλά και μια ευκαιρία για περαιτέρω επέκταση των πλεονεκτημάτων των ευφυών δρόμων.
"[Η ευφυΐα στην υποδομή] θα επιτευχθεί με προηγμένες τεχνολογίες στους έξυπνους δρόμους/γέφυρες, όπως ενσωματωμένοι αισθητήρες Internet of Things (IoT), αλγόριθμοι ελέγχου κυκλοφορίας καθοδηγούμενοι από AI και προσαρμοστικά σήματα κυκλοφορίας και μηδενικός άνθρακας υλικά», είπε ο Δρ Λου.
Αυτό έχει απήχηση με την Intel, η οποία στη λευκή της βίβλο σχετικά με την τεχνολογία έξυπνων δρόμων επεσήμανε ότι οι βρυχηθμοί της κυκλοφορίας κοστίζουν στον μέσο Αμερικανό σχεδόν εκατό ώρες στη ζωή του και περίπου 1.377 $ κάθε χρόνο. "Η τεχνολογία έξυπνων δρόμων μπορεί να παρακολουθεί οχήματα και να προσαρμόζει τα φανάρια όταν πλησιάζουν λιγότερα ή καθόλου αυτοκίνητα, συμβάλλοντας στην αποφυγή της κυκλοφορίας μεταξύ προφυλακτήρα. Αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει τους οδηγούς και τους επιβάτες να εξοικονομούν 9,4 ώρες κάθε χρόνο", έγραψε η Intel.
Για τον σκοπό αυτό, ερευνητές στο Ινστιτούτο Fraunhofer στη Γερμανία εργάζονται στο έργο "KI4LSA", το οποίο χρησιμοποιεί τεχνητή νοημοσύνη (AI) για να επιτρέψει την έξυπνη, προγνωστική εναλλαγή φωτός.
Επιπλέον, η ανίχνευση GRIDSMART της Cubic και η προσαρμοστική τεχνολογία ελέγχου σημάτων κυκλοφορίας, SynchroGreen, εγκαθίστανται ήδη σε όλες τις ΗΠΑ, προκειμένου να βοηθήσουν στην πιο αποτελεσματική καθοδήγηση των οχημάτων στις διασταυρώσεις.
Από τον Μάιο του 2022, η ομάδα του Dr. Lu συνεργάστηκε με το Υπουργείο Μεταφορών της Ιντιάνα για την ανάπτυξη έξυπνων δρόμων με αισθητήρες. "Ωστόσο, 8 άλλες πολιτείες θα πραγματοποιήσουν την πιλοτική εφαρμογή της τεχνολογίας φέτος, συμπεριλαμβανομένων των CA, TX, ND, MO, CO, TN, UT και IA", μας επιβεβαίωσε ο Dr. Lu.
Με τη βελτίωση της ροής της κυκλοφορίας και τη μείωση της κυκλοφοριακής συμφόρησης, οι έξυπνοι δρόμοι θα συμβάλουν στη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης και στη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, καθιστώντας τους πιο ωφέλιμους και για το περιβάλλον.
"Δεν χρειάζεται να ανακατασκευάσουμε πλήρως την υπάρχουσα υποδομή για να την κάνουμε πιο έξυπνη. Η εφαρμογή των αισθητήρων είναι καρπός χαμηλής ανάρτησης", είπε ο Δρ Lu.
