Bài học rút ra chính
- Đại học Purdue đang làm việc với các sở giao thông của một số bang để kết hợp các cảm biến vào đường cao tốc của họ.
- Các cảm biến là một phần của sáng kiến lớn hơn nhằm nâng cấp các con đường hiện có, giúp chúng trở nên thông minh hơn để đối phó với các thách thức do lưu lượng giao thông và phương tiện tự lái tăng lên.
- Cùng với những cải tiến khác như tín hiệu do AI điều khiển, các con đường thông minh có thể tiết kiệm đáng kể tiền bạc và thời gian, các nhà nghiên cứu lập luận.
Không có ô tô bay ở đây, nhưng những con đường nói chuyện có thể ở ngay góc đường.
Trong bản tin mới nhất của Đại học Purdue, Tiến sĩ Luna Lu, giáo sư và giám đốc Trung tâm Cơ sở hạ tầng Thông minh (CII) của trường đại học, cho rằng đường cao tốc và cầu của chúng ta cần phải "đủ thông minh" để ngăn chặn thiệt hại của chính chúng.
"Đường của chúng ta sẽ không an toàn hơn nếu chúng ta tiếp tục sửa chữa các ổ gà hoặc xây dựng cơ sở hạ tầng như chúng ta đã và đang xây dựng nó", Tiến sĩ Lu viết. "Chúng tôi cần suy nghĩ về cách kết hợp chuyển đổi kỹ thuật số [trên con đường của chúng tôi]."
Một cho Con đường
Tiến sĩ. Lu, một giáo sư tại Trường Kỹ thuật Xây dựng Lyles của Purdue, đang làm việc để đổi mới loại bê tông được sử dụng để xây dựng đường cao tốc.
Trong một cuộc phỏng vấn với Viện Quản lý Kỹ thuật (EMI), Tiến sĩ Lu đã chỉ ra rằng khoảng 43% đường giao thông công cộng ở Mỹ trong tình trạng tồi tàn đến tầm thường, điều này trực tiếp hoặc gián tiếp khiến người dân mất bốn tỷ giờ. và ba tỷ gallon nhiên liệu mỗi năm.
Cô ấy nói rằng trong tương lai, chính vật liệu làm đường sẽ cần có khả năng giao tiếp kỹ thuật số với các kỹ sư bằng cách sử dụng công nghệ được nhúng bên dưới bề mặt.
Để đạt được mục tiêu đó, CII đang nỗ lực phát triển công nghệ mà cơ sở hạ tầng truyền thống như cầu đường có thể sử dụng để tương tác với các đội xây dựng và kỹ sư nhằm giảm thiểu thiệt hại và ngăn ngừa sự cố.
Tiến sĩ. Lu đã phát triển các cảm biến có thể thông báo chính xác hơn cho các kỹ sư khi bê tông mới lát đã đóng rắn hoàn toàn và sẵn sàng cho lưu lượng lớn, giảm khả năng bê tông phát triển các vết nứt và cần sửa chữa. Tiến sĩ Lu tin rằng việc sửa chữa ít hơn trong suốt cả năm có thể tiết kiệm hàng triệu đô la mỗi năm và đồng nghĩa với việc giảm tốc độ giao thông do xây dựng.
"Những con đường thông minh sẽ đảm bảo an toàn, tính di động, tính bền vững và an ninh cho tuyến đường đi làm hàng ngày của chúng ta", Tiến sĩ Lu nói với Lifewire trong một cuộc thảo luận qua email."[Họ sẽ giúp đạt được điều này] bằng cách giảm tỷ lệ tai nạn, tăng lưu lượng / lưu lượng giao thông và ít phải sửa chữa thường xuyên hơn."
Nói về những phát triển liên quan khác tại CII trong cuộc phỏng vấn với EMI, Tiến sĩ Lu cho biết một khía cạnh khác của cơ sở hạ tầng thông minh là vật liệu tự phục hồi có thể tự khắc phục các vết nứt nhỏ, do đó giảm tác động của ăn mòn và các các vấn đề về độ bền về cơ bản là kéo dài tần suất bảo trì của đường.
Chúng tôi cần suy nghĩ về cách kết hợp chuyển đổi kỹ thuật số [theo cách của chúng tôi].
Jetsonian Travel
Tiến sĩ. Lu nói với chúng tôi rằng một khía cạnh khác trong tương lai của những con đường là chúng sẽ kết nối tốt hơn các phương tiện tự hành và phương tiện do con người điều khiển với cơ sở hạ tầng bên dưới.
Công nghệ, khi nói đến tính di động, đã phát triển với tốc độ ấn tượng trong những năm gần đây. Tiến sĩ Lu tin rằng cơ sở hạ tầng của chúng tôi không được xây dựng để hỗ trợ các công nghệ mới, chẳng hạn như ô tô tự lái, một thách thức khác đối với cơ sở hạ tầng hiện có, nhưng cũng là cơ hội để mở rộng hơn nữa lợi ích của những con đường thông minh.
"[Sự thông minh trong cơ sở hạ tầng] sẽ đạt được nhờ các công nghệ tiên tiến trong cầu / đường thông minh, chẳng hạn như cảm biến nhúng Internet of Things (IoT), thuật toán điều khiển giao thông do AI hướng dẫn và tín hiệu giao thông thích ứng và không carbon vật liệu,”Tiến sĩ Lu nói.
Điều này cộng hưởng với Intel, người trong báo cáo chính thức về công nghệ đường thông minh của họ đã chỉ ra rằng tắc nghẽn giao thông khiến người Mỹ tiêu tốn trung bình gần một trăm giờ trong đời và khoảng $ 1,377 mỗi năm. Intel viết: "Công nghệ đường thông minh có thể theo dõi các phương tiện và điều chỉnh đèn giao thông khi có ít hơn hoặc không có xe nào tới gần, giúp ngăn chặn tình trạng tắc đường. Điều này có thể giúp tài xế và hành khách tiết kiệm 9,4 giờ mỗi năm".
Để đạt được mục tiêu đó, các nhà nghiên cứu tại Viện Fraunhofer ở Đức đang làm việc trong dự án "KI4LSA", sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để cho phép chuyển đổi ánh sáng dự đoán, thông minh.
Hơn nữa, tính năng phát hiện GRIDSMART của Cubic và công nghệ điều khiển tín hiệu giao thông thích ứng, SynchroGreen, đã được lắp đặt trên khắp Hoa Kỳ, để giúp hướng dẫn các phương tiện qua các giao lộ hiệu quả hơn.
Kể từ tháng 5 năm 2022, nhóm của Tiến sĩ Lu đã hợp tác với Sở Giao thông Vận tải Indiana để triển khai những con đường thông minh có gắn cảm biến. “Tuy nhiên, 8 bang khác sẽ tiến hành triển khai thí điểm công nghệ này trong năm nay bao gồm CA, TX, ND, MO, CO, TN, UT và IA,” Tiến sĩ Lu xác nhận với chúng tôi.
Bằng cách cải thiện lưu lượng giao thông và giảm tắc nghẽn, những con đường thông minh sẽ giúp cải thiện hiệu quả năng lượng và giảm phát thải khí nhà kính, làm cho chúng có lợi hơn cho môi trường.
"Chúng tôi không cần phải xây dựng lại hoàn toàn cơ sở hạ tầng hiện có để làm cho nó thông minh hơn. Việc triển khai cảm biến là một kết quả thấp", Tiến sĩ Lu nói.
