Key takeaways
- Purdue University samarbejder med transportafdelinger i flere stater for at inkorporere sensorer i deres motorveje.
- Sensorerne er en del af det større initiativ til at opgradere eksisterende veje, hvilket gør dem smartere til at tackle udfordringer fra øget trafik og autonome køretøjer.
- Sammen med andre innovationer såsom AI-kontrollerede signaler kan smarte veje spare en betydelig mængde penge og tid, hævder forskere.
Flyvende biler er her ikke, men talende veje kan være lige rundt om hjørnet.
I det seneste nyhedsbrev fra Purdue University hævdede Dr. Luna Lu, professor og direktør for universitetets Center for Intelligent Infrastructure (CII), at vores motorveje og broer skal være "smarte nok" til at forhindre deres egen skade.
"Vores veje bliver ikke sikrere, hvis vi fortsætter med at reparere huller eller bygge infrastruktur, som vi har bygget den," skrev Dr. Lu. "Vi er nødt til at tænke over, hvordan vi inkorporerer en digital transformation [på vores veje]."
One for the Road
Dr. Lu, professor ved Purdue's Lyles School of Civil Engineering, arbejder på at innovere den beton, der bruges til at bygge motorveje.
I et interview med Engineering Management Institute (EMI) påpegede Dr. Lu, at omkring 43 % af de offentlige veje i USA er i dårlig til middelmådig tilstand, hvilket direkte eller indirekte får folk til at miste fire milliarder timer og tre milliarder gallons brændstof hvert år.
Hun sagde, at selve de materialer, vejene er lavet af, skulle have evnen til at kommunikere digit alt med ingeniørerne ved hjælp af teknologi indlejret under overfladen.
Med henblik herpå arbejder CII på at udvikle teknologi, som traditionel infrastruktur såsom veje og broer kan bruge til at interagere med byggemandskab og ingeniører for at minimere skader og forhindre nedbrud.
Dr. Lu har udviklet sensorer, der mere præcist kan fortælle ingeniører, hvornår nybelagt beton er fuldstændig hærdet og er klar til at tage imod tung trafik, hvilket reducerer sandsynligheden for, at betonen udvikler revner og skal repareres. Dr. Lu mener, at færre reparationer i løbet af året kan spare millioner af dollars om året og betyde færre trafiknedgange på grund af byggeri.
"De smarte veje vil sikre sikkerhed, mobilitet, bæredygtighed og sikkerhed for vores daglige pendling," sagde Dr. Lu til Lifewire i en e-maildiskussion."[De vil hjælpe med at opnå dette] ved at reducere ulykkesfrekvensen, øge trafikmængden/flowet og udføre mindre hyppige reparationer."
Dr. Lu t alte om de andre relaterede udviklinger på CII i EMI-interviewet. Dr. Lu sagde, at et andet aspekt af intelligent infrastruktur er selvhelbredende materialer, der kan reparere små revner på egen hånd og derved reducere virkningen af korrosion og andre holdbarhedsproblemer, der væsentligt forlænger vedligeholdelsesfrekvensen af vejene.
Vi er nødt til at tænke over, hvordan vi inkorporerer en digital transformation [på vores veje].
Jetsonian Travel
Dr. Lu fort alte os, at et andet aspekt af vejens fremtid er, at de bedre vil forbinde autonome køretøjer og menneskedrevne køretøjer med den underliggende infrastruktur.
Teknologi, når det kommer til mobilitet, har udviklet sig med et imponerende tempo i de seneste år. Dr. Lu mener, at vores infrastruktur ikke blev bygget til at understøtte nye teknologier, såsom selvkørende biler, som udgør en anden udfordring for den eksisterende infrastruktur, men også en mulighed for yderligere at udvide fordelene ved intelligente veje.
"[Intelligence in infrastruktur] vil blive opnået af avancerede teknologier i de smarte veje/broer, såsom indlejrede Internet of Things (IoT) sensorer, AI-guidede trafikstyringsalgoritmer og adaptive trafiksignaler og nul-carbon materialer," sagde Dr. Lu.
Dette giver genlyd hos Intel, som i deres hvidbog om smart vejteknologi påpegede, at trafiksnerren koster den gennemsnitlige amerikaner næsten hundrede timer i deres levetid og omkring 1.377 dollars hvert år. "Smart vejteknologi kan spore køretøjer og justere trafiklys, når der er færre eller ingen biler, der nærmer sig, hvilket hjælper med at forhindre kofanger-til-kofanger-trafik. Dette kan hjælpe chauffører og passagerer med at spare 9,4 timer hvert år," skrev Intel.
Med henblik herpå arbejder forskere ved Fraunhofer-instituttet i Tyskland på "KI4LSA"-projektet, som bruger kunstig intelligens (AI) til at muliggøre smart, forudsigelig lysskifte.
Yderligere er Cubics GRIDSMART-detektion og dens adaptive trafiksignalstyringsteknologi, SynchroGreen, allerede installeret i hele USA for at hjælpe med at guide køretøjer gennem vejkryds mere effektivt.
Fra maj 2022 har Dr. Lus team samarbejdet med Indiana Department of Transportation om at installere smarte veje med sensorer. "Men 8 andre stater vil gennemføre pilotimplementeringen af teknologien i år, herunder CA, TX, ND, MO, CO, TN, UT og IA," bekræftede Dr. Lu over for os.
Ved at forbedre trafikstrømmen og reducere trængslen vil smarte veje hjælpe med at forbedre energieffektiviteten og reducere drivhusgasemissionerne, hvilket også gør dem mere gavnlige for miljøet.
"Vi behøver ikke fuldstændig genopbygge eksisterende infrastruktur for at gøre den smartere. Implementering af sensorer er lavthængende frugt," sagde Dr. Lu.
