Умное шоссе

Умная трасса и умная дорога — это условия для ряда различных предложений по включению технологий в дороги для производства солнечной энергии, улучшения работы автономных автомобилей, освещения и мониторинга состояния дороги.

Интеграция инфраструктуры транспортного средства
Группировка транспортных средств в взводах — это метод увеличения пропускной способности дорог. Предлагаемая технология для автоматизированной системы шоссе.

Взводы уменьшают расстояния между автомобилями или грузовиками с помощью электронной и, возможно, механической связи. Эта возможность позволила бы многим автомобилям или грузовикам ускоряться или тормозиться одновременно. Эта система также обеспечивает более быстрый прогресс между транспортными средствами путем устранения реагирующего расстояния, необходимого для реакции человека.

Взводный способ может потребовать покупки новых автомобилей, или это может быть что-то, что можно дооснастить. Водителям, вероятно, потребуется специальное одобрение лицензии в связи с новыми необходимыми навыками и дополнительной ответственностью за лидерство.

Смарт-автомобили с искусственным интеллектом могут автоматически присоединяться и покидать взводы. Автоматизированная система шоссе представляет собой предложение для одной такой системы, где автомобили организуются в взводах от 8 до 25.

Интеграция инфраструктуры транспортного средства
Инфраструктура инфраструктуры транспортных средств (VII) является инициативой, способствующей исследованиям и разработке приложений для ряда технологий, непосредственно связывающих дорожные транспортные средства с их физическим окружением, прежде всего в целях повышения безопасности дорожного движения. Технология опирается на несколько дисциплин, включая транспортную инженерию, электротехнику, автомобилестроение и информатику. VII конкретно касается автомобильного транспорта, хотя аналогичные технологии существуют или разрабатываются для других видов транспорта. Например, самолеты используют наземные маяки для автоматического управления, позволяя автопилоту летать на самолете без вмешательства человека. В дорожной технике повышение безопасности дорожного полотна может повысить общую эффективность. VII нацелен на улучшение безопасности и эффективности.

Инфраструктура инфраструктуры транспортных средств — это отрасль техники, которая занимается изучением и применением ряда методов, непосредственно связывающих дорожные транспортные средства с их физическим окружением в целях повышения безопасности дорожного движения.

Мониторинг структурного здоровья
Структурный мониторинг здоровья (SHM) относится к процессу реализации стратегии обнаружения повреждений и определения характеристик для инженерных структур. Здесь ущерб определяется как изменения материального и / или геометрического свойств структурной системы, включая изменения граничных условий и системных соединений, что отрицательно сказывается на производительности системы. Процесс SHM включает в себя наблюдение за системой во времени с использованием периодических выборочных измерений динамического ответа из массива датчиков, извлечение чувствительных к повреждениям признаков из этих измерений и статистический анализ этих характеристик для определения текущего состояния здоровья системы. Для долгосрочного SHM выход этого процесса периодически обновляется информацией о способности структуры выполнять намеченную функцию в свете неизбежного старения и деградации в результате эксплуатации. После экстремальных явлений, таких как землетрясения или взрывная нагрузка, SHM используется для быстрого скрининга условий и направлена ​​на предоставление в почти реальном времени достоверной информации о целостности структуры. Инспекция инфраструктуры играет ключевую роль в общественной безопасности в отношении как долгосрочного накопления ущерба, так и сценариев посткризисного события. В рамках быстрого развития технологий, основанных на данных, которые трансформируют многие области техники и науки, машинное обучение и методы компьютерного зрения все в большей степени способны надежно диагностировать и классифицировать шаблоны в данных изображения, которые имеют ясные приложения в контексте проверки.

Интеллектуальные транспортные системы
Интеллектуальная транспортная система (ITS) представляет собой передовое приложение, которое, не воплощая в себе интеллектуальную информацию, предназначено для предоставления инновационных услуг, связанных с различными видами транспорта и управления трафиком, и позволяет пользователям лучше информироваться и делать более безопасными, более скоординированными и «умными» «использование транспортных сетей.

Хотя ИТС может относиться ко всем видам транспорта, директива Европейского союза 2010/40 / ЕС, сделанная 7 июля 2010 года, определила ИТС как системы, в которых информационные и коммуникационные технологии применяются в области автомобильного транспорта, включая инфраструктуру , транспортных средств и пользователей, а также в управлении движением и мобильностью, а также для взаимодействия с другими видами транспорта. ИТС может повысить эффективность транспорта в ряде ситуаций, например, на автомобильном транспорте, управлении движением, мобильности и т. Д.

Интеллектуальные транспортные системы обычно относятся к использованию информационных и коммуникационных технологий (а не к инновациям в строительстве дорожного полотна) в области автомобильного транспорта, включая инфраструктуру, транспортные средства и пользователей, а также в управлении движением и мобильностью, а также для взаимодействует с другими видами транспорта.

Фотогальванический тротуар
Фотоэлектрический тротуар — это форма тротуара, который генерирует электричество, собирая солнечную энергию с фотогальваникой. Автостоянки, пешеходные дорожки, подъездные пути, улицы и автострады — это все места кандидата, где этот материал можно использовать.

В 2013 году студенты в Солнечном институте в Университете Джорджа Вашингтона установили пешеходную дорожку солнечных панелей, разработанную Onyx Solar, что они называют солнечным покрытием.

SolaRoad — это система, разработанная Нидерландской организацией прикладных научных исследований (TNO), Ooms Groep, Imtech и Нидерландской провинцией Северной Голландии. Они планируют установить свои панели на 100 м велосипедного пути в Кроммени, Нидерланды, в ноябре 2014 года. В варианте концепции «солнечной дороги», установленного в Авенхорне компанией Ooms Avenhorn Holding AV, используется асфальт и асфальт для поглощения солнечных лучей и тепла вода для использования в бытовом отоплении.

Компания Solar Roadways из Айдахо, США, разрабатывает прототипную систему для замены существующих дорог, парковки и подъездных путей с фотоэлектрическими солнечными дорожными панелями, которые генерируют электроэнергию.

Южная Корея построила автостраду со средой, покрытой солнечными батареями над бикетой.

Первая фотовольтаическая дорога в мире была построена в Турувре, Орне, Франция, в 2016 году. Названная «Ватвей», она была построена Societe Nouvelle Aeracem (SNA) и посвящена французским министром экологии Сеголеном Ройял 25 октября 2016 года 1-километровая часть дороги открылась для движения 22 декабря 2016 года. Считается, что дорога обеспечит достаточную мощность для уличных фонарей города.

Цзинаньская солнечная магистраль открылась в Китае в декабре 2017 года вдоль 1,2-мильного участка. Он использует прозрачный бетон на верхнем слое с солнечными панелями под ним. Это была вторая солнечная дорога в городе, первая открытая в сентябре 2017 года с использованием другой технологии.

Солнечные дорожные панели
Основная цель солнечных дорог заключается в замене асфальтовых дорог солнечными панелями, которые генерируют энергию через солнце, которые могут использоваться местными жилыми домами или предприятиями, которые подключены к системе с подъездной дороги дома или на стоянке для предприятий. Панели также увеличат количество зарядных станций для электромобилей, если эта станция подключена к солнечной дороге. Каждая панель имеет примерно 12 ‘на 12’ блокирующих панелей, которые имеют свои собственные светодиодные индикаторы, которые будут использоваться в качестве дорожных линий, а также могут использоваться для обозначения слов типа «Уменьшить скорость» или «Движение вперед», чтобы помочь потоку трафика.

Есть 3 слоя, которые составляют солнечные панели:

1. Дорожный поверхностный слой — дорожный слой — это слой высокой прочности, в котором есть фотогальванические элементы, которые привлекают солнечные лучи, у него есть тяга, поэтому транспортные средства не сползают с дороги, и это водонепроницаемо, чтобы защитить слои ниже.

2. Электронный слой — электронные слои содержат мини-микропроцессорную плату, которая помогает контролировать нагревательный элемент панелей, эта технология может помочь растопить снег, который приземляется на панели, так что опасные дорожные условия больше не будут проблемой в более северных регионах. Этот слой может определить, сколько веса на панелях и может контролировать нагревательный элемент, чтобы расплавить снег.

3. Базовый плиточный слой — слой базовой плиты — это слой, который собирает энергию солнца и распределяет энергию на дома или предприятия, которые подключены к солнечным дорогам. Это также будет использовано для передачи энергии автомобилям, когда они будут двигаться по полосе для подзарядки аккумулятора.

критика
Журнал Slate Magazine заявил, что солнечные дороги будут производить меньше электроэнергии, чем солнечные элементы, которые расположены под углом, и что меньше света коснется их из-за тени, грязи, покрывающей дорогу, и автомобилей, блокирующих солнце от касания панелей.

Критики отметили, что солнечные дороги будут более дорогими и менее производительными, чем более традиционные способы сочетания солнечной энергии с инфраструктурой, такие как строительство приютов над дорогами и парковками и помещение традиционных солнечных панелей на крышах; Элон Муск продемонстрировал, что в США достаточно пространства, помимо дорог, для удовлетворения энергетических потребностей страны. ,

Умный тротуар
Департамент транспорта Миссури (MoDOT) начал тестирование «умного тротуара» на остановке отдыха за пределами Конвей, штат Миссури, по историческому маршруту 66 в конце 2016 года. В настоящее время экспериментальная программа охватывает около 200 квадратных футов тротуара в центре посетителей и стоит 100 000 долларов США (Landers), в значительной степени субсидируемой Федеральной автомобильной администрацией. Все это является частью инициативы Миссури «Дорога к завтрашнему дню», чтобы найти новые инновации в своей транспортной инфраструктуре. Миссури хочет воспользоваться этими дорогами для реализации других связанных технологий. Панели нагревают дорогу и препятствуют накоплению снега и льда. Они также будут оснащены светодиодами, которые увеличивают видимость дорожных линий. Светодиоды также удвоились бы, чтобы предотвратить краску от подавления солнечной энергии. У панелей не было достаточно времени, чтобы определить долговечность, энергоэффективность или экономическую эффективность в реальном мире, но MoDOT пока не делает никаких выводов о целесообразности и будущем применении.

Беспроводная зарядка автомобиля
Онлайн-электромобиль, разработанный KAIST (Корейский передовой институт науки и техники), имеет встроенные в дорогу электрические схемы, которые позволят адаптировать автомобили с помощью бесконтактной электромагнитной индукции. В настоящее время разрабатывается электрическая шина для пилотной системы. Германия IAV — еще одна компания, которая разрабатывает индукционные зарядные устройства.

Электромеханические элементы питания
Система электромобилей с электроприводом на дорогах является патентом Ховарда Р. Росса. Он имеет несколько компонентов. Первым из них является все электромобиль, который будет оснащен электромеханическими батареями, которые принимают заряд с дороги. Дорога является вторым компонентом и будет иметь стратегически расположенные зарядные катушки, чтобы заряжать автомобиль только в случае необходимости. Эти автомобили и дороги не потребуют газа или солнечной энергии.

Нигде в мире нет такого изобретения, как это в настоящее время реализовано, и это связано с затратами на капитальный ремонт инфраструктуры, которые необходимы для воплощения этого патента в реальность.

Дорожная разметка
Концепция Smart Highway, разработанная Studio Roosegaarde и группой управления инфраструктурой Heijmans в Нидерландах, включала фотолюминесцентную краску для дорожной разметки, которая поглощает свет днем, а затем накаляется до 10 часов. Технология была продемонстрирована на участке шоссе в Брабанте, Нидерланды.

Защита от замерзания и таяния снега, льда
В разных местах установлены системы снеготаяния с использованием электричества или горячей воды для обогрева дорог и тротуаров.

«Солнечные дороги» предложили включить систему снеготаяния с их фотогальваническими дорожными панелями, поскольку панели уже имеют электрические соединения для сбора фотоэлектрической энергии. Скептики указывают на стоимость.

ICAX Limited из лондонской технологии «Внесезонная тепловая завеса» захватывает солнечную энергию в тепловых банках и выпускает ее под дорогой, нагревая ее и удерживая асфальт без льда.

Выгоды
В США исследование показало, что в период с 1996 по 2011 год более 12 000 смертей были вызваны зимними осадками. Ежегодно более 500 000 несчастных случаев происходят из-за зимней погоды. В 2014 году федеральные, государственные и местные органы власти потратили 73 млрд. Долл. США на эксплуатацию и техническое обслуживание автомагистралей, в том числе на восстановление, необходимое из-за существующих методов удаления снега. В период с октября 2014 года по апрель 2015 года 23 государственных ДОТ сообщили, что тратят 1,131 млрд. Долл. США на удаление снега и льда, включая 8 млн. Рабочих часов, не считая местных расходов. Например, в период между 2003-2015 годами город Нью-Йорк оценил стоимость снега и льда на 1,8 млн. Долл. США за дюйм. Ежегодно автомобильные водители теряют 23,4 млрд. Долл. США на расходы на ремонт, связанные с коррозией, и амортизацию, связанную с химическими веществами, используемыми для обработки дорог в зимний период. В 2014 году экономисты подсчитали, что снег и лед зимой стоили стране 47 миллиардов долларов в ВВП и 76 000 рабочих мест.

С использованием систем таяния снега и льда, предназначенных для предотвращения зимних погодных условий, смертельные случаи, несчастные случаи, государственные и страховые расходы, экономические потери и личные автомобильные расходы сокращаются.