Autoroute intelligente

Les autoroutes intelligentes et les routes intelligentes désignent un certain nombre de propositions visant à incorporer des technologies dans les routes pour générer de l’énergie solaire, améliorer le fonctionnement des voitures autonomes, éclairer et surveiller l’état de la route.

Intégration de l’infrastructure de véhicule
Grouper des véhicules en pelotons est une méthode pour augmenter la capacité des routes. Un système d’autoroute automatisé est une technologie proposée pour ce faire.

Les sections réduisent les distances entre les voitures ou les camions en utilisant un couplage électronique, et éventuellement mécanique. Cette capacité permettrait à de nombreuses voitures ou camions d’accélérer ou de freiner simultanément. Ce système permet également un rapprochement plus étroit entre les véhicules en éliminant la distance de réaction nécessaire à la réaction humaine.

La capacité du peloton peut nécessiter l’achat de nouveaux véhicules, ou il peut s’agir de quelque chose qui peut être mis à niveau. Les conducteurs auraient probablement besoin d’une approbation de licence spéciale en raison des nouvelles compétences requises et de la responsabilité supplémentaire lors de la conduite en tête.

Les voitures intelligentes dotées d’une intelligence artificielle pourraient automatiquement rejoindre et quitter les pelotons. Le système d’autoroute automatisé est une proposition pour un tel système, où les voitures s’organisent en pelotons de 8 à 25.

Intégration de l’infrastructure de véhicule
L’intégration de l’infrastructure des véhicules (VII) est une initiative qui encourage la recherche et le développement d’applications pour une série de technologies reliant directement les véhicules routiers à leur environnement physique, en premier lieu pour améliorer la sécurité routière. La technologie s’appuie sur plusieurs disciplines, notamment l’ingénierie des transports, l’ingénierie électrique, l’ingénierie automobile et l’informatique. VII couvre spécifiquement le transport routier, bien que des technologies similaires soient en place ou en cours d’élaboration pour d’autres modes de transport. Les avions, par exemple, utilisent des balises basées au sol pour un guidage automatisé, permettant au pilote automatique de piloter l’avion sans intervention humaine. En ingénierie routière, l’amélioration de la sécurité d’une chaussée peut améliorer l’efficacité globale. VII vise l’amélioration de la sécurité et de l’efficacité.

L’intégration de l’infrastructure des véhicules est cette branche de l’ingénierie, qui traite de l’étude et de l’application d’une série de techniques reliant directement les véhicules routiers à leur environnement physique afin d’améliorer la sécurité routière.

Surveillance de la santé structurelle
La surveillance de la santé structurelle (SHM) désigne le processus de mise en œuvre d’une stratégie de détection et de caractérisation des dommages pour les structures d’ingénierie. Ici, les dommages sont définis comme des modifications apportées aux propriétés matérielles et / ou géométriques d’un système structurel, y compris des modifications des conditions aux limites et de la connectivité du système, qui affectent les performances du système. Le processus SHM implique l’observation d’un système au fil du temps en utilisant des mesures de réponses dynamiques échantillonnées périodiquement à partir d’un réseau de capteurs, l’extraction de caractéristiques sensibles aux dommages et l’analyse statistique de ces caractéristiques pour déterminer l’état actuel du système. Pour le SHM à long terme, le résultat de ce processus est une information périodiquement mise à jour concernant la capacité de la structure à remplir sa fonction à la lumière du vieillissement inévitable et de la dégradation résultant des environnements opérationnels. Après des événements extrêmes, tels que des tremblements de terre ou un chargement par explosion, le SHM est utilisé pour le dépistage rapide des conditions et vise à fournir, en temps quasi réel, des informations fiables sur l’intégrité de la structure. L’inspection des infrastructures joue un rôle clé dans la sécurité publique en ce qui concerne à la fois l’accumulation de dommages à long terme et les scénarios d’événements post extrêmes. Dans le cadre de l’évolution rapide des technologies basées sur les données qui transforment de nombreux domaines de l’ingénierie et de la science, les techniques d’apprentissage automatique et de vision par ordinateur sont de plus en plus capables de diagnostiquer et de classer de manière fiable

Systèmes de transport intelligents
Un système de transport intelligent (STI) est une application avancée qui, sans incarner l’intelligence en tant que telle, vise à fournir des services innovants liés aux différents modes de transport et à la gestion du trafic et permet aux utilisateurs d’être mieux informés et ‘utilisation des réseaux de transport.

Bien que les STI puissent faire référence à tous les modes de transport, la directive de l’Union européenne 2010/40 / UE du 7 juillet 2010 a défini les STI comme des systèmes dans lesquels les technologies de l’information et de la communication sont appliquées , véhicules et utilisateurs, et dans la gestion du trafic et de la mobilité, ainsi que pour les interfaces avec d’autres modes de transport. Les STI peuvent améliorer l’efficacité du transport dans un certain nombre de situations, à savoir le transport routier, la gestion du trafic, la mobilité, etc.

Les systèmes de transport intelligents font généralement référence à l’utilisation des technologies de l’information et de la communication (plutôt qu’aux innovations dans la construction de la route) dans le domaine du transport routier, y compris les infrastructures, les véhicules et les utilisateurs, ainsi qu’à la gestion du trafic et de la mobilité. interfaces avec d’autres modes de transport.

Chaussée photovoltaïque
Le revêtement photovoltaïque est une forme de revêtement qui génère de l’électricité en collectant l’énergie solaire avec le photovoltaïque. Les parcs de stationnement, les sentiers, les allées, les rues et les autoroutes sont tous des endroits où ce matériel pourrait être utilisé.

En 2013, les étudiants du Solar Institute de l’Université George Washington ont installé un sentier de panneaux solaires conçu par Onyx Solar, qu’ils appellent des pavés solaires.

SolaRoad est un système développé par l’Organisation néerlandaise pour la recherche scientifique appliquée (TNO), le Ooms Groep, Imtech et la province néerlandaise des Pays-Bas. Ils prévoient d’installer leurs panneaux sur 100 m de piste cyclable à Krommenie, aux Pays-Bas, en novembre 2014. Une variante du concept de « route solaire » installée à Avenhorn, par Ooms Avenhorn Holding AV, utilise l’asphalte et le tarmac pour absorber les rayons solaires et la chaleur eau pour le chauffage domestique.

La société Solar Roadways d’Idaho, aux États-Unis, développe un système prototype pour remplacer les routes, les parcs de stationnement et les allées actuels par des panneaux solaires photovoltaïques générant de l’électricité.

La Corée du Sud a construit une autoroute avec la médiane recouverte de panneaux solaires au-dessus d’une piste cyclable.

La première route photovoltaïque au monde a été construite en 2016 à Tourouvre, dans l’Orne. Appelée « Wattway », elle a été construite par la Société Nouvelle Aeracem (SNA) et dédiée par la ministre française de l’écologie, Ségolène Royal, le 25 octobre 2016. Le tronçon de route de 1 km a été ouvert à la circulation le 22 décembre 2016. On pense que la route fournira suffisamment de puissance aux lampadaires de la ville.

La route solaire de Jinan a été inaugurée en Chine en décembre 2017 sur un tronçon de 1,2 kilomètre. Il utilise du béton transparent sur la couche supérieure avec les panneaux solaires dessous. C’était la deuxième route solaire de la ville, la première ouverte en septembre 2017 utilisant une technologie différente.

Panneaux Solaires
L’objectif principal des routes solaires est de remplacer les routes en asphalte par des panneaux solaires qui génèrent de l’énergie solaire et qui peuvent être utilisés par les maisons ou les entreprises locales connectées au système, soit par l’entrée de la maison, soit par le parking des entreprises. Les panneaux augmenteront également le nombre de bornes de recharge pour les voitures électriques si cette station est connectée à la chaussée solaire. Chaque panneau comporte environ 12 x 12 pi de panneaux verrouillables dotés de leurs propres voyants DEL, qui serviront de lignes routières. Ils peuvent également être utilisés pour épeler des mots comme «réduire la vitesse» ou «trafic en avance». de trafic.

Les panneaux solaires sont composés de 3 couches:

1. La couche de surface de la route – La couche de route est la couche de haute résistance qui contient les cellules photovoltaïques qui attirent les rayons du soleil, elle a de la traction pour que les véhicules ne glissent pas de la route et imperméabilisent les couches inférieures.

2. La couche électronique – Les couches électroniques contiennent une mini carte à microprocesseur qui aide à contrôler l’élément chauffant des panneaux. Cette technologie peut aider à faire fondre la neige qui atterrit sur les panneaux, de sorte que les conditions routières dangereuses ne poseront plus problème. régions du nord. Cette couche peut détecter la quantité de poids sur les panneaux et peut contrôler l’élément chauffant pour faire fondre la neige.

3. La couche de la plaque de base – La couche de la plaque de base est la couche qui collecte l’énergie du soleil et la distribue aux foyers ou aux entreprises connectés aux routes solaires. Cela servira également à transférer l’énergie aux voitures lorsqu’elles rouleront sur la bande pour recharger la batterie.

Critique
Slate Magazine a déclaré que les routes solaires produiraient moins d’électricité que les cellules solaires placées en biais et que moins de lumière les toucherait à cause de l’ombre, de la saleté recouvrant la route et des voitures empêchant le soleil de toucher les panneaux.

Les critiques ont souligné que les routes solaires seraient à la fois plus coûteuses et moins productives que les moyens plus conventionnels de combiner l’énergie solaire avec les infrastructures, comme la construction d’abris sur les routes et les aires de stationnement et la pose de panneaux solaires traditionnels. Elon Musk a démontré qu’il y a beaucoup d’espace aux États-Unis, en dehors des routes, pour satisfaire les besoins en électricité du pays. .

Smart pavement
Le ministère des Transports du Missouri (MoDOT) a commencé à tester le «pavé intelligent» à un arrêt de repos le long de la Route 66 vers la fin de l’année 2016. Le programme pilote couvre actuellement environ 200 pieds carrés de trottoir au centre d’accueil. (Landers), largement subventionné par la Federal Highway Administration. C’est une initiative de Missouri Road to Tomorrow de trouver de nouvelles innovations dans leur infrastructure de transport. Le Missouri veut tirer parti de ces routes pour mettre en œuvre d’autres technologies connexes. Les panneaux chaufferont la route et empêcheront la neige et la glace de s’accumuler. Ils seront également dotés de diodes LED qui augmenteront la visibilité des lignes de route. Les LED contribueraient également à empêcher la peinture d’inhiber la production d’énergie solaire. Les panneaux n’ont pas encore eu suffisamment de temps pour déterminer la durabilité, l’efficacité énergétique ou la rentabilité dans un sens réel, de sorte que le MoDOT n’a pas encore tiré de conclusions sur la faisabilité et les applications futures.

Chargement de véhicule sans fil
Le véhicule électrique en ligne mis au point par KAIST (Institut coréen de la science et de la technologie) dispose de circuits électriques intégrés à la route qui alimenteront des véhicules adaptés via une induction électromagnétique sans contact. Un système pilote alimentant les bus électriques est en cours de développement. La société allemande IAV est une autre société qui développe des chargeurs à induction.

Batteries électromécaniques
Le système de véhicule électrique alimenté par la chaussée est le brevet détenu par Howard R. Ross. Il a plusieurs composants. Le premier est un véhicule tout électrique qui serait équipé de batteries électromécaniques acceptant une charge de la route. La route est le deuxième composant et aurait placé stratégiquement des batteries de recharge afin de ne charger que la voiture en cas de besoin. Ces voitures et routes n’auraient pas besoin de gaz ou d’énergie solaire.

Nulle part au monde une invention telle que celle-ci n’est actuellement mise en œuvre, et cela est dû au coût de la refonte de l’infrastructure nécessaire pour que ce brevet devienne réalité.

Marques routières
Le concept Smart Highway développé par Studio Roosegaarde et le groupe de gestion des infrastructures Heijmans aux Pays-Bas a incorporé de la peinture photoluminescente pour les marquages ​​routiers, qui absorbent la lumière pendant la journée, puis brillent pendant 10 heures. La technologie a été démontrée sur un tronçon de route dans le Brabant, aux Pays-Bas.

Protection antigel et neige fondante, glace
Des systèmes de fonte de neige utilisant l’électricité ou l’eau chaude pour chauffer les routes et les trottoirs ont été installés à divers endroits.

Solar Roadways a proposé d’inclure un système de fonte de neige avec leurs panneaux de route photovoltaïques, car les panneaux ont déjà des connexions électriques pour la récolte d’énergie photovoltaïque. Les sceptiques soulignent le coût.

La technologie «Interseasonal Heat Capture» d’ICAX Limited de Londres capture l’énergie solaire dans les bancs thermiques et la rejette sous une chaussée, la chauffant et gardant l’asphalte exempt de glace.

Avantages
Aux États-Unis, une étude a révélé qu’entre 1996 et 2011, plus de 12 000 décès ont été causés par les précipitations liées à l’hiver. Chaque année, plus de 500 000 accidents se produisent en raison des conditions météorologiques hivernales. En 2014, les gouvernements fédéral, étatiques et locaux ont dépensé 73 milliards de dollars pour l’exploitation et l’entretien des routes, y compris pour le resurfaçage nécessaire en raison des techniques actuelles de déneigement. Entre octobre 2014 et avril 2015, 23 DOT ont déclaré avoir dépensé 1,111 milliard de dollars pour le déneigement et le déglaçage, dont 8 millions d’heures de travail, sans compter les dépenses locales. Par exemple, entre 2003 et 2015, la ville de New York a estimé le coût de l’enlèvement de la neige et de la glace à 1,8 million de dollars par pouce. Chaque année, les automobilistes perdent 23,4 milliards de dollars en coûts de réparation liés à la corrosion et en amortissement lié aux produits chimiques utilisés pour traiter les routes en hiver. En 2014, les économistes ont estimé que la neige et la glace cet hiver avaient coûté au pays 47 milliards de dollars en PIB et 76 000 emplois.

Les systèmes de fonte de la neige et de la glace étant utilisés pour obstruer les conditions météorologiques hivernales, les décès, les accidents, les coûts gouvernementaux et d’assurance, les pertes économiques et les dépenses personnelles liées à l’automobile sont réduits.