موارد مهم
- دانشگاه پردو با بخش‌های حمل‌ونقل چندین ایالت کار می‌کند تا حسگرها را در بزرگراه‌های خود بگنجانند.
- حسگرها بخشی از ابتکار عمل بزرگتر برای ارتقای جاده های موجود هستند و آنها را برای مقابله با چالش های ناشی از افزایش ترافیک و وسایل نقلیه خودران هوشمندتر می کند.
- همراه با نوآوری های دیگر مانند سیگنال های کنترل شده با هوش مصنوعی، جاده های هوشمند می توانند مقدار قابل توجهی در هزینه و زمان صرفه جویی کنند..
ماشین های پرنده اینجا نیستند، اما جاده های صحبت می توانند همین اطراف باشند.
در آخرین خبرنامه دانشگاه پردو، دکتر لونا لو، استاد و مدیر مرکز زیرساخت‌های هوشمند دانشگاه (CII)، استدلال کرد که بزرگراه‌ها و پل‌های ما باید به اندازه کافی هوشمند باشند تا از آسیب‌های خود جلوگیری کنند.
دکتر لو نوشت: «اگر به تعمیر چاله‌ها یا ساخت زیرساخت‌ها ادامه دهیم، جاده‌های ما ایمن‌تر نمی‌شوند.» "ما باید به این فکر کنیم که چگونه یک تحول دیجیتال را [در جاده هایمان] بگنجانیم."
یکی برای جاده
دکتر لو، استاد دانشکده مهندسی عمران لیلز پوردو، در حال کار بر روی بتن مورد استفاده برای ساخت بزرگراه ها است.
در مصاحبه ای با موسسه مدیریت مهندسی (EMI)، دکتر لو خاطرنشان کرد که حدود 43 درصد از جاده های عمومی در ایالات متحده در وضعیت ضعیف تا متوسط قرار دارند که به طور مستقیم یا غیرمستقیم باعث می شود مردم چهار میلیارد ساعت از دست بدهند. و سه میلیارد گالن سوخت در سال.
او گفت که در آینده، همان موادی که جاده ها از آن ساخته شده اند باید توانایی برقراری ارتباط دیجیتالی با مهندسان با استفاده از فناوری تعبیه شده در زیر سطح را داشته باشند.
برای این منظور، CII در حال کار برای توسعه فناوری است که زیرساخت های سنتی مانند جاده ها و پل ها می توانند برای تعامل با خدمه ساخت و ساز و مهندسان برای به حداقل رساندن آسیب و جلوگیری از خرابی استفاده کنند.
دکتر لو سنسورهایی را توسعه داده است که می تواند با دقت بیشتری به مهندسان بگوید که بتن تازه سنگفرش شده به طور کامل خشک شده و آماده تحمل ترافیک سنگین است و احتمال ایجاد ترک در بتن و نیاز به تعمیر را کاهش می دهد. دکتر لو معتقد است تعمیرات کمتر در طول سال می تواند میلیون ها دلار در سال صرفه جویی کند و به معنای کاهش سرعت ترافیک به دلیل ساخت و ساز باشد.
دکتر لو در گفتگوی ایمیلی به Lifewire گفت: "جاده های هوشمند ایمنی، تحرک، پایداری و امنیت رفت و آمد روزانه ما را تضمین می کنند.""[آنها به این امر کمک خواهند کرد] با کاهش نرخ تصادفات، افزایش حجم/جریان ترافیک، و تعمیرات کمتر."
در مصاحبه با EMI در مورد سایر پیشرفت‌های مرتبط در CII، دکتر لو گفت: یکی دیگر از جنبه‌های زیرساخت هوشمند، مواد خود ترمیمی هستند که می‌توانند ترک‌های کوچک را به خودی خود برطرف کنند و در نتیجه تأثیر خوردگی و سایر موارد را کاهش دهند. مسائل دوام اساساً فرکانس تعمیر و نگهداری جاده ها را طولانی می کند.
ما باید به این فکر کنیم که چگونه تحول دیجیتال را [در جاده هایمان] بگنجانیم.
سفر جتسونیان
دکتر لو به ما گفت که جنبه دیگری از آینده جاده ها این است که وسایل نقلیه خودران و وسایل نقلیه انسان محور را بهتر با زیرساخت های زیربنایی مرتبط می کنند.
فناوری، وقتی صحبت از تحرک به میان می آید، در سال های اخیر با سرعت چشمگیری پیشرفت کرده است. دکتر لو معتقد است که زیرساخت‌های ما برای پشتیبانی از فناوری‌های جدید، مانند خودروهای خودران، که چالش دیگری برای زیرساخت‌های موجود است، ساخته نشده است، اما فرصتی برای گسترش بیشتر مزایای جاده‌های هوشمند است.
"[هوش در زیرساخت] با فناوری‌های پیشرفته در جاده‌ها/پل‌های هوشمند، مانند حسگرهای تعبیه‌شده اینترنت اشیاء (IoT)، الگوریتم‌های کنترل ترافیک هدایت‌شده با هوش مصنوعی و سیگنال‌های ترافیکی تطبیقی، و کربن صفر به دست خواهد آمد. مواد، "دکتر لو گفت.
این با اینتل همخوانی دارد که در مقاله سفید خود در مورد فناوری جاده های هوشمند اشاره کرد که غرغرهای ترافیکی تقریباً صد ساعت در طول زندگی آمریکایی ها و حدود 1377 دلار در سال هزینه دارد. اینتل نوشت: "فناوری جاده‌های هوشمند می‌تواند وسایل نقلیه را ردیابی کند و چراغ‌های راهنمایی را در زمانی که خودروهای کمتری نزدیک می‌شوند یا هیچ خودرویی نزدیک نمی‌شوند، تنظیم می‌کند، و به جلوگیری از ترافیک سپر به سپر کمک می‌کند. این به رانندگان و مسافران کمک می‌کند 9.4 ساعت در سال صرفه‌جویی کنند."
برای این منظور، محققان مؤسسه Fraunhofer در آلمان روی پروژه "KI4LSA" کار می کنند که از هوش مصنوعی (AI) برای فعال کردن سوئیچینگ هوشمند و پیش بینی کننده نور استفاده می کند.
علاوه بر این، تشخیص GRIDSMART Cubic و فناوری کنترل سیگنال ترافیک تطبیقی آن، SynchroGreen، در حال حاضر در سرتاسر ایالات متحده نصب شده است تا به هدایت خودروها در تقاطع ها کمک کند.
از ماه مه ۲۰۲۲، تیم دکتر لو با وزارت حمل و نقل ایندیانا برای استقرار جاده های هوشمند مجهز به حسگرها همکاری کرده است. دکتر لو به ما تأیید کرد: «با این حال، 8 ایالت دیگر اجرای آزمایشی این فناوری را در سال جاری انجام خواهند داد، از جمله CA، TX، ND، MO، CO، TN، UT، و IA».
با بهبود جریان ترافیک و کاهش ازدحام، جاده های هوشمند به بهبود بهره وری انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای کمک می کند و آنها را برای محیط زیست نیز مفیدتر می کند.
دکتر لو گفت: «نیازی نیست زیرساخت‌های موجود را به طور کامل بازسازی کنیم تا آن را هوشمندتر کنیم. پیاده‌سازی حسگرها میوه کمتری است.»
