Da asporto chiave
- Purdue University sta lavorando con i dipartimenti dei trasporti di diversi stati per incorporare sensori nelle loro autostrade.
- I sensori fanno parte di un'iniziativa più ampia per aggiornare le strade esistenti, rendendole più intelligenti per affrontare le sfide poste dall'aumento del traffico e dai veicoli autonomi.
- Insieme ad altre innovazioni come i segnali controllati dall'intelligenza artificiale, le strade intelligenti potrebbero far risparmiare una notevole quantità di denaro e tempo, sostengono i ricercatori.
Le auto volanti non sono qui, ma le strade parlanti potrebbero essere proprio dietro l'angolo.
Nell'ultima newsletter della Purdue University, la dott.ssa Luna Lu, professoressa e direttrice del Center for Intelligent Infrastructure (CII) dell'università, ha affermato che le nostre autostrade e ponti devono essere "abbastanza intelligenti" per prevenire i propri danni.
"Le nostre strade non diventeranno più sicure se continuiamo a riparare buche o costruire infrastrutture come le abbiamo costruite", ha scritto il dottor Lu. "Dobbiamo pensare a come incorporare una trasformazione digitale [nelle nostre strade]."
Uno per la strada
Dott. Lu, professore alla Lyles School of Civil Engineering di Purdue, sta lavorando per innovare il calcestruzzo utilizzato per costruire autostrade.
In un'intervista con l'Engineering Management Institute (EMI), il dottor Lu ha sottolineato che circa il 43% delle strade pubbliche negli Stati Uniti sono in condizioni mediocri, il che fa perdere direttamente o indirettamente alle persone quattro miliardi di ore e tre miliardi di galloni di carburante ogni anno.
Ha detto che andando avanti, gli stessi materiali di cui sono fatte le strade dovrebbero avere la capacità di comunicare digitalmente con gli ingegneri utilizzando la tecnologia incorporata sotto la superficie.
A tal fine, la CII sta lavorando per sviluppare una tecnologia che le infrastrutture tradizionali come strade e ponti potrebbero utilizzare per interagire con squadre di costruzione e ingegneri per ridurre al minimo i danni e prevenire guasti.
Dott. Lu ha sviluppato sensori in grado di dire con maggiore precisione agli ingegneri quando il calcestruzzo appena pavimentato è completamente stagionato ed è pronto per affrontare il traffico pesante, riducendo la probabilità che il calcestruzzo sviluppi crepe e necessiti di riparazioni. Il Dr. Lu ritiene che un minor numero di riparazioni durante l'anno potrebbe far risparmiare milioni di dollari all'anno e significare meno rallentamenti del traffico dovuti alla costruzione.
"Le strade intelligenti garantiranno sicurezza, mobilità, sostenibilità e protezione dei nostri spostamenti quotidiani", ha detto il dottor Lu a Lifewire in una discussione via e-mail."[Aiuteranno a raggiungere questo obiettivo] riducendo i tassi di incidenti, aumentando il volume/flusso di traffico e effettuando riparazioni meno frequenti."
Parlando degli altri sviluppi correlati al CII nell'intervista EMI, il dottor Lu ha affermato che un altro aspetto dell'infrastruttura intelligente sono i materiali autoriparanti che possono riparare piccole crepe da soli, riducendo così l'impatto della corrosione e di altri problemi di durabilità essenzialmente prolungando la frequenza di manutenzione delle strade.
Dobbiamo pensare a come incorporare una trasformazione digitale [nelle nostre strade].
Viaggio Jetsonian
Dott. Lu ci ha detto che un altro aspetto del futuro delle strade è che collegheranno meglio i veicoli autonomi e i veicoli a guida umana con l'infrastruttura sottostante.
La tecnologia, quando si tratta di mobilità, è progredita a un ritmo impressionante negli ultimi anni. Il dottor Lu ritiene che la nostra infrastruttura non sia stata costruita per supportare nuove tecnologie, come le auto a guida autonoma, che rappresentano un' altra sfida per l'infrastruttura esistente, ma anche un'opportunità per estendere ulteriormente i vantaggi delle strade intelligenti.
"[L'intelligenza nell'infrastruttura] sarà raggiunta da tecnologie avanzate nelle strade/ponti intelligenti, come sensori Internet of Things (IoT) incorporati, algoritmi di controllo del traffico guidati dall'intelligenza artificiale e segnali stradali adattivi e emissioni di carbonio zero materiali,” disse il dottor Lu.
Questo risuona con Intel che nel suo whitepaper sulla tecnologia delle strade intelligenti ha sottolineato che i ringhi del traffico costano all'americano medio quasi cento ore nella loro vita e circa $ 1.377 ogni anno. "La tecnologia stradale intelligente è in grado di tracciare i veicoli e regolare i semafori quando ci sono meno o nessuna auto in avvicinamento, aiutando a prevenire il traffico da paraurti a paraurti. Ciò potrebbe aiutare conducenti e passeggeri a risparmiare 9,4 ore all'anno", ha scritto Intel.
A tal fine, i ricercatori del Fraunhofer Institute in Germania stanno lavorando al progetto "KI4LSA", che utilizza l'intelligenza artificiale (AI) per abilitare la commutazione della luce intelligente e predittiva.
Inoltre, il rilevamento GRIDSMART di Cubic e la sua tecnologia di controllo adattivo dei segnali stradali, SynchroGreen, sono già stati installati negli Stati Uniti, al fine di aiutare a guidare i veicoli attraverso gli incroci in modo più efficiente.
A partire da maggio 2022, il team del dottor Lu ha collaborato con il Dipartimento dei trasporti dell'Indiana per implementare strade intelligenti dotate di sensori. "Tuttavia, quest'anno altri 8 stati condurranno l'implementazione pilota della tecnologia, inclusi CA, TX, ND, MO, CO, TN, UT e IA", ci ha confermato il Dr. Lu.
Migliorando il flusso del traffico e riducendo la congestione, le strade intelligenti aiuteranno a migliorare l'efficienza energetica e ridurre le emissioni di gas serra, rendendole anche più vantaggiose per l'ambiente.
"Non abbiamo bisogno di ricostruire completamente l'infrastruttura esistente per renderla più intelligente. L'implementazione dei sensori è un frutto a portata di mano", ha affermato il dott. Lu.
