Key takeaways
- Purdue University samarbeider med transportavdelinger i flere stater for å innlemme sensorer i motorveiene deres.
- Sensorene er en del av det større initiativet for å oppgradere eksisterende veier, noe som gjør dem smartere til å takle utfordringer knyttet til økt trafikk og autonome kjøretøy.
- Sammen med andre innovasjoner som AI-kontrollerte signaler, kan smarte veier spare mye penger og tid, hevder forskere.
Flygende biler er ikke her, men snakkende veier kan være rett rundt hjørnet.
I det siste Purdue University-nyhetsbrevet hevdet Dr. Luna Lu, professor og direktør for universitetets Center for Intelligent Infrastructure (CII), at motorveiene og broene våre må være "smarte nok" til å forhindre egen skade.
"Veiene våre blir ikke tryggere hvis vi fortsetter å fikse jettegryter eller bygge infrastruktur slik vi har bygget den," skrev Dr. Lu. "Vi må tenke på hvordan vi kan innlemme en digital transformasjon [på veiene våre]."
One for the Road
Dr. Lu, professor ved Purdue's Lyles School of Civil Engineering, jobber med å fornye betongen som brukes til å bygge motorveier.
I et intervju med Engineering Management Institute (EMI) påpekte Dr. Lu at rundt 43 % av offentlige veier i USA er i dårlig til middels forfatning, noe som direkte eller indirekte fører til at folk mister fire milliarder timer og tre milliarder liter drivstoff hvert år.
Hun sa at i fremtiden vil selve materialene som veiene er laget av måtte ha evnen til å kommunisere digit alt med ingeniørene ved hjelp av teknologi innebygd under overflaten.
For det formål jobber CII med å utvikle teknologi som tradisjonell infrastruktur som veier og broer kan bruke til å samhandle med konstruksjonsmannskaper og ingeniører for å minimere skader og forhindre sammenbrudd.
Dr. Lu har utviklet sensorer som mer nøyaktig kan fortelle ingeniører når nybelagt betong er fullstendig herdet og er klar til å ta på seg tung trafikk, noe som reduserer sannsynligheten for at betongen utvikler sprekker og trenger reparasjon. Dr. Lu mener færre reparasjoner i løpet av året kan spare millioner av dollar per år og bety færre trafikkavbrudd på grunn av bygging.
"De smarte veiene vil sikre sikkerhet, mobilitet, bærekraft og sikkerhet for vår daglige pendling," sa Dr. Lu til Lifewire i en e-postdiskusjon.«[De vil hjelpe til med å oppnå dette] ved å redusere ulykkesfrekvensen, øke trafikkvolumet/flyten og ha mindre hyppige reparasjoner.»
Dr. Lu snakket om den andre relaterte utviklingen ved CII i EMI-intervjuet, og sa at et annet aspekt ved intelligent infrastruktur er selvhelbredende materialer som kan fikse små sprekker på egenhånd, og dermed redusere virkningen av korrosjon og annet holdbarhetsproblemer som i hovedsak forlenger vedlikeholdsfrekvensen på veiene.
Vi må tenke på hvordan vi kan innlemme en digital transformasjon [på veiene våre].
Jetsonian Travel
Dr. Lu fort alte oss at et annet aspekt ved fremtiden til veier er at de bedre vil koble sammen autonome kjøretøy og menneskedrevne kjøretøy med den underliggende infrastrukturen.
Teknologi, når det gjelder mobilitet, har utviklet seg i et imponerende tempo de siste årene. Dr. Lu mener at infrastrukturen vår ikke ble bygget for å støtte ny teknologi, for eksempel selvkjørende biler, som utgjør en annen utfordring for den eksisterende infrastrukturen, men også en mulighet til å utvide fordelene med intelligente veier ytterligere.
"[Intelligence in infrastruktur] vil bli oppnådd ved hjelp av avanserte teknologier i smarte veier/broer, som innebygde Internet of Things (IoT)-sensorer, AI-guidede trafikkkontrollalgoritmer og adaptive trafikksignaler, og nullkarbon materialer,» sa Dr. Lu.
Dette går igjen hos Intel som i sin whitepaper om smart veiteknologi påpekte at trafikksnurrer koster gjennomsnittsamerikaneren nesten hundre timer i løpet av livet, og rundt 1 377 dollar hvert år. "Smart veiteknologi kan spore kjøretøy og justere trafikklys når det er færre eller ingen biler som nærmer seg, og hjelper til med å forhindre trafikk fra støtfanger til støtfanger. Dette kan hjelpe sjåfører og passasjerer å spare 9,4 timer hvert år," skrev Intel.
For det formål jobber forskere ved Fraunhofer Institute i Tyskland med «KI4LSA»-prosjektet, som bruker kunstig intelligens (AI) for å muliggjøre smart, prediktiv lysveksling.
Dessuten er Cubics GRIDSMART-deteksjon og dens adaptive trafikksignalkontrollteknologi, SynchroGreen, allerede installert over hele USA, for å hjelpe til med å lede kjøretøy gjennom veikryss mer effektivt.
Fra mai 2022 har teamet til Dr. Lu samarbeidet med Indiana Department of Transportation for å distribuere smarte veier med sensorer. "Men 8 andre stater vil gjennomføre pilotimplementeringen av teknologien i år, inkludert CA, TX, ND, MO, CO, TN, UT og IA," bekreftet Dr. Lu til oss.
Ved å forbedre trafikkflyten og redusere trafikkbelastningen, vil smarte veier bidra til å forbedre energieffektiviteten og redusere klimagassutslippene, noe som også gjør dem mer fordelaktige for miljøet.
"Vi trenger ikke å bygge om eksisterende infrastruktur fullstendig for å gjøre den smartere. Implementering av sensorer er lavthengende frukt," sa Dr. Lu.
