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スマートハイウェイ

スマートハイウェイとスマートロードは、自家用車の運転改善、照明、道路状況のモニタリングのために、太陽エネルギーを発生させる道路に技術を組み込むためのさまざまな提案のための用語です。

車両インフラ統合
車両を小隊に分類することは、道路の能力を高める方法です。これを行うための自動化されたハイウェイシステムが提案されています。

小隊は、電子的、そして場合によっては機械的なカップリングを使用して、自動車またはトラック間の距離を減少させる。この能力により、多くの自動車またはトラックが同時に加速または制動することが可能になる。このシステムはまた、人間の反応に必要とされる反応距離を排除することによって、車両間のより一層の進路を可能にする。

小隊の能力は新しい車両を購入する必要があるかもしれないし、改造できるものかもしれない。運転手は、必要とされる新たな技能と、運転中の追加責任のために、おそらく特別な免許証を必要とするでしょう。

人工知能を備えたスマートな車は、小隊に自動的に参加したり出たりすることができます。自動化された高速道路システムは、自動車が8〜25の小隊に組織するようなシステムの1つの提案です。

車両インフラ統合
車両インフラインテグレーション(VII)は、交通安全を向上させるために、道路車両を物理的環境に直接リンクさせる一連の技術の研究とアプリケーション開発を促進するイニシアティブです。この技術は、輸送工学、電気工学、自動車工学、コンピューターサイエンスなど、いくつかの分野を取り上げています。 VIIは特に道路輸送を対象としているが、他の輸送手段についても同様の技術が開発中である。例えば、飛行機は自動誘導のために地上のビーコンを使用し、人間の介入なしに飛行機を自動操縦することができます。高速道路工学では、道路の安全性を改善することで全体的な効率を向上させることができます。 VIIは、安全性と効率性の両方の改善を目標としています。

車両インフラ統合とは、交通安全を向上させるために、道路車両を物理的環境に直接関連付ける一連の技術の研究と応用を扱う技術部門です。

構造健全性モニタリング
構造健全性監視(SHM)とは、工学構造の損傷検出と特性化戦略を実施するプロセスを指します。ここで、損傷とは、システムの性能に悪影響を与える境界条件やシステム接続性の変更を含む、構造システムの材料および/または幾何学的特性の変化として定義されます。 SHMプロセスは、センサのアレイからの周期的にサンプリングされた動的応答測定値、これらの測定値からの損傷感知特徴の抽出、およびこれらの特徴の統計分析を使用して、システムの現在の状態を決定する経時的なシステムの観察を含む。長期的なSHMについては、このプロセスの出力は、動作環境に起因する避けられない経年変化および劣化に照らして、意図された機能を実行する構造の能力に関する情報が定期的に更新される。地震や爆風などの極端な事態の後、SHMは迅速な状態のスクリーニングに使用され、ほぼリアルタイムで構造の完全性に関する信頼できる情報を提供することを目指しています。インフラストラクチャーの検査は、長期的な被害蓄積と極端な事象シナリオの両方に関して公共の安全に重要な役割を果たす。エンジニアリングや科学の多くの分野を変革するデータ駆動型技術の急速な発展の一環として、機械学習やコンピュータビジョン技術では、検査環境での明確なアプリケーションを持つ画像データのパターンの信頼性の高い診断と分類がますます可能になっています。

インテリジェント交通システム
インテリジェントな交通システム(ITS)は、インテリジェンスそのものを実装することなく、さまざまな交通手段や交通管理に関する革新的なサービスを提供し、ユーザーに情報を提供し、より安全でより調整され、よりスマートに’輸送ネットワークの使用。

ITSはすべての輸送手段を指すが、2010年7月7日に制定された欧州連合2010/40 / EUの指令は、インフラを含む道路輸送の分野で情報通信技術が適用されるシステムとしてITSを定義した、車両およびユーザー、ならびに交通管理およびモビリティ管理、ならびに他の輸送モードとのインターフェースに使用される。 ITSは、道路輸送、交通管理、移動性などの多くの状況において、輸送の効率を改善することができる。

インテリジェントな交通システムとは、インフラストラクチャ、車両、ユーザー、交通管理、モビリティ管理などの道路交通の分野における情報通信技術(道路建設の革新ではなく)の使用を指します。他の輸送モードとのインタフェース

光起電性舗装
太陽光発電舗装は、光電池で太陽光を集めることによって発電する舗道の一形態です。駐車場、歩道、車道、通りおよび高速道路はすべて、この材料を使用できる候補地です。

2013年、ジョージ・ワシントン大学ソーラーインスティチュートの学生たちは、オニキスソーラーが設計した太陽電池パネルのウォーキングパスを設置しました。

SolaRoadは、北オランダのOoms Groep、Imtech、オランダの州の応用科学研究(TNO)オランダ組織によって開発されているシステムです。彼らは、2014年11月にオランダのクロメニエで100mのサイクルパスにパネルを設置する予定です。オームス・アヴェンホーン・ホールディングAV社のAvenhornに設置された「ソーラー・ロード」のコンセプトは、太陽光線と熱を吸収するためにアスファルトと滑走路を使用します家庭用暖房に使用するための水。

米国アイダホ州のソーラーロードズ社は、現在の道路、駐車場、道路を電気を発生する太陽光発電ソーラーパネルに置き換えるプロトタイプシステムを開発しています。

韓国は自転車道の上のソーラーパネルで覆われた中央値を持つ高速道路を建設しました。

2016年10月25日、SégolèneRoyalのフランス生態学大臣SociétéNouvelle Aeracem(SNA)によって建設された「ワットウェイ」と呼ばれる世界初の太陽光発電道路が、フランスのオルヌにあるトゥールーブルに建設されました。道路の1km区間は2016年12月22日に開通しました。道路が街の街灯に十分な電力を提供すると考えられています。

済南太陽高速道路は、2017年12月に1.2マイルの広がりで中国に開通した。それは下にソーラーパネルがある上層に透明コンクリートを使用します。それは都市の第2の太陽の道だった、2017年9月に最初に別の技術を使って開かれた。

ソーラーロードパネル
太陽道路の主な目的は、住宅のドライブウェイまたは企業の駐車場のいずれかからシステムに接続されている地元の住宅や企業で使用できる太陽を介してエネルギーを生成するソーラーパネルとアスファルト道路を置き換えることです。パネルはまた、もしその駅が太陽道に接続されているならば、電気自動車の充電ステーションの数を増やすだろう。各パネルは、道路線として使用される独自のLEDライトを備えた12インチと12インチのインターロッキングパネルで構成されています。また、「Reduce Speed」や「Traffic Ahead」などの単語を使用してフローを支援しますトラフィックの

ソーラーパネルを構成する3つの層があります:

1.道路表面層 – 道路層は、太陽光線を引き寄せる光電池を有する高強度層であり、車両が道路から滑り落ちることがないように牽引力を有し、下の層を保護するために防水性を有する。

2.電子層 – 電子層には、パネルの発熱体を制御するためのミニマイクロプロセッサー・ボードが含まれています。この技術は、パネル上の雪を溶かして、危険な道路状況がもはや問題にならないようにします北部地域。この層は、パネル上にどれだけの重量があるかを感知し、雪を溶かすように加熱要素を制御することができる。

3.ベースプレート層 – ベースプレート層は、太陽からのエネルギーを集め、ソーラーロードに接続された家庭や企業に電力を分配する層です。これはまた、バッテリーを充電するためにストリップを駆け抜けながら車にエネルギーを伝達するためにも使用されます。

批判
スレート誌は、太陽の道が斜めに置かれた太陽電池よりも少ない電力を生産し、日陰を覆う汚れ、道路を覆う汚れ、太陽を遮る車がパネルに触れることで、光に触れることが少ないと述べた。

批評家は、道路や駐車場にシェルターを建てたり、屋根に伝統的なソーラーパネルを置くなど、ソーラーパワーをインフラと組み合わせる従来の方法よりも、太陽道路が高価で生産性が低いと指摘しています。 Elon Muskは、道路以外にも米国の電力需要を満たすために十分なスペースがあることを実証しました。 。

スマートな舗道
ミズーリ州交通省(MoDOT)は、2016年末に歴史的なルート66に沿ってミズーリ州コンウェイ以外の休憩所で「スマート舗装」をテストし始めました。パイロットプログラムは現在、ビジターセンターで歩道約200平方フィートをカバーし、 (Landers)は、連邦道路管理局(Federal Highway Administration)によって大部分が助成された。ミズーリの交通インフラストラクチャーの新しい革新を見つけるためのミズーリ州の道から道へのイニシアチブの一部です。ミズーリ州はこれらの道路を利用して、他の関連技術を実施したいと考えています。パネルは道路を加熱し、雪と氷が蓄積するのを防ぎます。彼らはまた、道路線の可視性を高めるLEDダイオードを備えています。また、LEDは、塗料が太陽光発電を阻害するのを防ぐのに役立ちます。パネルには、現実の世界での耐久性、エネルギー効率、コスト効率を判断するのに十分な時間がないため、MoDOTはまだ実現可能性と将来の適用について結論に達していません。

無線車の充電
KAIST(韓国科学技術院)によって開発されたオンライン電気自動車は、非接触電磁誘導によって適切に適応された車両に動力を与える道路に組み込まれた電気回路を有する。電気バスに電力を供給するパイロットシステムが開発中です。ドイツのIAVは、誘導充電器を開発している別の会社です。

電気機械バッテリー
道路駆動の電気自動車システムは、Howard R. Rossが保有する特許です。それはいくつかのコンポーネントを持っています。その最初のものは、道路からの充電を受け入れる電気機械式バッテリーに適合するすべての電気自動車です。道路は第2のコンポーネントであり、必要に応じて車を充電するだけの充電コイルを戦略的に配置する。これらの車と道路はガスや太陽光を必要としません。

世界のどこにも現時点で実施されているこのような発明はありません。これは、この特許を現実にもたらすために必要となるインフラ整備のコストに起因します。

道路標示
Studio Roosegaardeとオランダのインフラ管理グループHeijmansによって開発されたSmart Highwayのコンセプトは、日中に光を吸収して最大10時間輝く路面標示用のフォトルミネッセンス塗料を組み込んだものです。この技術は、オランダのブラバントにある高速道路で実証されました。

霜の保護と融雪、氷
電気や温水を使って道路や舗装を温暖化させるスノーメルトシステムは、さまざまな場所に設置されています。

ソーラーロードズは、パネルがすでに太陽光発電を収穫するための電力接続を有しているので、太陽光発電道路パネルを有するスノーメルトシステムを含む提案をしている。懐疑派はコストを指摘する。

ICAX Limitedのロンドンの「Interseasonal Heat Capture」技術は、サーマルバンクで太陽エネルギーを捕捉し、道路の下に戻し、加熱し、アスファルトに氷がない状態を維持します。

利点
米国では、1996年から2011年の間に、冬に関連した降水量によって12,000を超える死亡が引き起こされたという調査結果が見つかりました。冬に関連した天候のため、毎年50万件を超える事故が発生しています。 2014年に、連邦、州、および地方自治体は、現在の除雪技術のために必要とされる表面補修を含む、高速道路の運営および維持に730億ドルを費やした。 2014年10月から2015年4月までの間に、23州のDOTは、雪と氷の除去に11億1000万ドルを費やしたと報告しています。これには、地域支出を含まない800万時間も含まれます。たとえば、2003〜2015年の間に、ニューヨーク市は雪と氷の除去コストを1インチあたり180万ドルで見積もった。毎年自動車ドライバーは、冬に道路を処理する化学物質に関連する腐食関連の修理費用と減価償却費234億ドルを失う。 2014年、経済学者は、冬の雪と氷がGDPで470億ドル、雇用に76,000ドルの費用がかかると見積もった。

雪と氷の融解システムが冬の天候を妨げるために配備されると、死亡事故、政府および保険費用、経済的損失、個人の自動車支出が減少します。

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