Key Takeaways
- Die Purdue University arbeitet mit Verkehrsbehörden mehrerer Bundesstaaten zusammen, um Sensoren in ihre Autobahnen einzubauen.
- Die Sensoren sind Teil einer größeren Initiative zur Verbesserung bestehender Straßen, um sie intelligenter zu machen, um die Herausforderungen zu bewältigen, die durch zunehmenden Verkehr und autonome Fahrzeuge entstehen.
- Zusammen mit anderen Innovationen wie KI-gesteuerten Signalen könnten intelligente Straßen eine beträchtliche Menge Geld und Zeit sparen, argumentieren Forscher.
Fliegende Autos gibt es hier nicht, aber sprechende Straßen könnten gleich um die Ecke sein.
Im neuesten Newsletter der Purdue University argumentiert Dr. Luna Lu, Professorin und Direktorin des Center for Intelligent Infrastructure (CII) der Universität, dass unsere Autobahnen und Brücken „intelligent genug“sein müssen, um ihre eigenen Schäden zu verhindern.
"Unsere Straßen werden nicht sicherer, wenn wir weiterhin Schlaglöcher reparieren oder Infrastruktur bauen, wie wir sie gebaut haben", schrieb Dr. Lu. "Wir müssen darüber nachdenken, wie wir eine digitale Transformation [in unsere Straßen] integrieren können."
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Dr. Lu, Professor an der Lyles School of Civil Engineering in Purdue, arbeitet an der Innovation des Betons, der zum Bau von Autobahnen verwendet wird.
In einem Interview mit dem Engineering Management Institute (EMI) wies Dr. Lu darauf hin, dass etwa 43 % der öffentlichen Straßen in den USA in schlechtem bis mittelmäßigem Zustand sind, was direkt oder indirekt dazu führt, dass Menschen vier Milliarden Stunden verlieren und drei Milliarden Gallonen Kraftstoff pro Jahr.
Sie sagte, dass in Zukunft genau die Materialien, aus denen die Straßen bestehen, in der Lage sein müssten, mit den Ingenieuren digital zu kommunizieren, indem sie unter der Oberfläche eingebettete Technologien verwenden.
Zu diesem Zweck arbeitet das CII an der Entwicklung von Technologien, die herkömmliche Infrastrukturen wie Straßen und Brücken nutzen könnten, um mit Bauarbeitern und Ingenieuren zu interagieren, um Schäden zu minimieren und Ausfälle zu verhindern.
Dr. Lu hat Sensoren entwickelt, die Ingenieuren genauer mitteilen können, wann frisch gepflasterter Beton vollständig ausgehärtet ist und bereit ist, starken Verkehr aufzunehmen, wodurch die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass der Beton Risse bekommt und repariert werden muss. Dr. Lu glaubt, dass weniger Reparaturen im Laufe des Jahres Millionen von Dollar pro Jahr einsparen und weniger Verkehrsbehinderungen aufgrund von Bauarbeiten bedeuten könnten.
"Die intelligenten Straßen werden die Sicherheit, Mobilität, Nachh altigkeit und Sicherheit unseres täglichen Pendelns gewährleisten", sagte Dr. Lu Lifewire in einer E-Mail-Diskussion."[Sie werden dabei helfen, dies zu erreichen], indem sie die Unfallraten reduzieren, das Verkehrsaufkommen/den Verkehrsfluss erhöhen und weniger Reparaturen durchführen."
Als er im EMI-Interview über die anderen verwandten Entwicklungen am CII sprach, sagte Dr. Lu, ein weiterer Aspekt der intelligenten Infrastruktur seien selbstheilende Materialien, die kleine Risse selbst reparieren können, wodurch die Auswirkungen von Korrosion und anderem verringert werden H altbarkeitsprobleme verlängern im Wesentlichen die Wartungshäufigkeit der Straßen.
Wir müssen darüber nachdenken, wie wir eine digitale Transformation [in unsere Straßen] integrieren können.
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Dr. Lu sagte uns, dass ein weiterer Aspekt der Zukunft der Straßen darin besteht, dass sie autonome Fahrzeuge und von Menschen gesteuerte Fahrzeuge besser mit der zugrunde liegenden Infrastruktur verbinden werden.
Technologie hat sich in Sachen Mobilität in den letzten Jahren in einem beeindruckenden Tempo weiterentwickelt. Dr. Lu glaubt, dass unsere Infrastruktur nicht dafür gebaut wurde, neue Technologien wie selbstfahrende Autos zu unterstützen, die eine weitere Herausforderung für die bestehende Infrastruktur darstellen, sondern auch eine Gelegenheit, die Vorteile intelligenter Straßen weiter auszubauen.
"[Intelligenz in der Infrastruktur] wird durch fortschrittliche Technologien in den intelligenten Straßen/Brücken erreicht, wie z. B. eingebettete Sensoren für das Internet der Dinge (IoT), KI-geführte Verkehrssteuerungsalgorithmen und adaptive Verkehrssignale sowie kohlenstofffrei Materialien“, sagte Dr. Lu.
Das stimmt mit Intel überein, das in seinem Whitepaper über Smart-Road-Technologie darauf hingewiesen hat, dass Staus im Straßenverkehr den durchschnittlichen Amerikaner fast hundert Stunden in seinem Leben und etwa 1.377 US-Dollar pro Jahr kosten. „Smart-Road-Technologie kann Fahrzeuge verfolgen und Ampeln anpassen, wenn sich weniger oder keine Autos nähern, und dabei helfen, den Verkehr von Stoßstange zu Stoßstange zu verhindern. Dies könnte Fahrern und Passagieren helfen, jedes Jahr 9,4 Stunden einzusparen“, schrieb Intel.
Zu diesem Zweck arbeiten Forscher des Fraunhofer-Instituts in Deutschland am Projekt "KI4LSA", das künstliche Intelligenz (KI) nutzt, um intelligentes, vorausschauendes Sch alten von Licht zu ermöglichen.
Darüber hinaus werden Cubics GRIDSMART-Erkennung und seine adaptive Ampelsteuerungstechnologie SynchroGreen bereits in den USA installiert, um Fahrzeuge effizienter durch Kreuzungen zu führen.
Seit Mai 2022 hat das Team von Dr. Lu mit dem Verkehrsministerium von Indiana zusammengearbeitet, um intelligente Straßen mit Sensoren einzurichten. „Allerdings werden 8 weitere Staaten die Pilotimplementierung der Technologie in diesem Jahr durchführen, darunter CA, TX, ND, MO, CO, TN, UT und IA“, bestätigte uns Dr. Lu.
Durch die Verbesserung des Verkehrsflusses und die Reduzierung von Staus werden intelligente Straßen dazu beitragen, die Energieeffizienz zu verbessern und Treibhausgasemissionen zu reduzieren, wodurch sie auch umweltfreundlicher werden.
"Wir müssen die bestehende Infrastruktur nicht komplett umbauen, um sie intelligenter zu machen. Die Implementierung von Sensoren ist eine schwache Frucht", sagte Dr. Lu.
