همانطور که در حوزه هایی مانند تجارت الکترونیک، تصویرسازی و عکاسی با هوش مصنوعی ، فناوری های تبدیل متن به تصویر و صنعت سرگرمی های شنیداری و دیداری اتفاق می افتد، پنج فناوری جدید جاده ای، پیشرفت های فناوری را در ترافیک جاده ها و حمل و نقل و جابه جایی را نیز در یک مفهوم گسترده تر تغییر خواهد داد.
این تغییر نه تنها در رابطه با ایمنی خودروها بلکه در زمینه فناوری‌های مورد استفاده در جاده‌ها و آنچه که در جاده‌های آینده به کار گرفته خواهند شد و ترافیک جاده‌ای را متحول خواهد کرد، نیز رخ خواهد داد. این تحول در جابجایی و حمل و نقل بسیار فراتر از آنچه تا کنون انجام شده است، خواهد بود.
امروزه ما به شنیدن عباراتی مانند شهرهای هوشمند عادت کرده ایم؛ چه فناوری هایی در آینده شیوه جابجایی و استفاده از انواع وسایل نقلیه را دگرگون خواهد کرد؟ در این مقاله می‌خواهیم موضوعاتی مانند استفاده از کلان داده ها، اینترنت اشیا، اتصال نسل پنجم اینترنت و همچنین جاده‌های خورشیدی را مورد بحث قرار دهیم که در کنار سایر موضوعات، رانندگی در جاده‌ها را در سال‌های آینده متحول خواهد کرد. همه اینها نه تنها برای تسهیل زندگی رانندگان، بلکه برای ارتقای پایداری حمل و نقل و ایمنی بیشتر جاده ها در سال های آینده است.
چه فناوری های جاده ای آینده را متحول خواهند کرد؟
در این مقاله می خواهیم پیش‌بینی‌های آینده را معرفی کنیم و پنج فناوری جدید جاده ای را که در آینده در جاده‌ها خواهیم دید و همه باید از آنها آگاه باشیم، به تفصیل توضیح می‌دهیم. این نوآوری ها مرتبط با زیرساخت های حمل و نقل پایدار هستند. زیرساختهای حمل‌ونقل پایدار بیشترین چالش را در سال‌های آتی خواهند داشت.
نسل بعدی اتصال جاده ای
اولین فناوری در لیست پنج فناوری جدید جاده ای اتصال یا نسل بعدی ارتباطات بین تمام عناصر اکوسیستم جاده شامل انواع وسایل نقلیه، عناصر زیرساخت، استفاده کنندگان جاده یا کاربران آسیب پذیر( متصدیان عملیات میدانی، عابران پیاده و خدمات اضطراری) می باشد. این فناوری به همراه سایر فناوری های ذکر شده در این مقاله، ایده و مفهوم جاده های هوشمند را تشکیل می دهد. در فرآیند پیاده‌سازی این فناوری، ارتباطات سیار(تلفن همراه) نسل پنجم و ششم برای برقراری ارتباط بین وسیله نقلیه و محیط جاده نقش اساسی خواهد داشت.
بنابراین دستگاه‌ها و حسگرهای نصب شده در جاده ها و وسایل نقلیه جاده ای با انتقال اطلاعات ارزشمند، به صورت لحظه ای، به محیط پیرامون خودرو، در مواردی مانند سطح ترافیک یا شرایط جاده اطلاع رسانی می کنند. علاوه بر این، فناوری های اتصال وسایل نقلیه با سایر عناصر جاده ای، ارتباط وسایل نقلیه با تمام اجزای جاده را با هدف بهبود ایمنی تسهیل می‌کند. در این نوع فناوری، به نوبه خود؛ موارد دیگری مانند ارتباط بین وسیله نقلیه و زیرساخت، ارتباط بین وسیله نقلیه و شبکه تلفن همراه، ارتباط بین وسایل نقلیه با یکدیگر و ارتباط بین وسیله نقلیه و عابر پیاده وجود دارد.
سنجش گسترده عناصر زیرساخت جاده
در ارتباط با فناوری فوق، در سال‌های آتی، نیاز به سنجش گسترده عناصر زیرساخت جاده‌ای از طریق نصب حسگرها خواهد بود.دومین فناوری در لیست پنج فناوری جدید جاده ای سنجش و پایش عناصر زیرساخت جاده از طریق اینترنت اشیاء به منظور آگاهی از سلامت و وضعیت زیرساخت جاده است. این پایش گسترده زیر ساخت های جاده ای و حجم عظیم داده چه مزایایی برای متصدیان و کاربران جاده خواهد داشت؟ حسگرهای جاده ای متصل به وسایل نقلیه، نظارت مستمر بر وضعیت نگهداری عناصر زیرساخت جاده ای نظیر پل ها و سایر اجزای حیاتی جاده، ایرادات مسیر، روسازی جاده،عناصر تنظیم کننده ترافیک و غیره را در طول زمان ممکن می‌سازند.
هوش مصنوعی و تحلیل داده های زیرساختهای جاده ای
تحلیل داده های بزرگ زیرساختهای جاده با استفاده از هوش مصنوعی سومین فناوری در لیست پنج فناوری جدید جاده ای است که موجب بهبود عملکرد جاده ها خواهد شد.
دانش جامع و کامل از وضعیت عناصر زیرساخت جاده، که از داده های بزرگ(مقادیر عظیم داده) تولید می شود و از طریق هوش مصنوعی مدیریت و تجزیه و تحلیل می شود، به متصدیان جاده و عوامل مرتبط اجازه می دهد عملیات کارآمدتری را انجام دهند تا بتوانند تعمیر و نگهداری پیشگیرانه در زیرساخت های جاده ای انجام دهند که به بهبود بیشتر سطح ایمنی جاده ها و ارائه خدمات بهتر به کاربران جاده منجر می شود و همچنین تجارب بیشتری در راستای نیاز فناوری های جدید مانند وسایل نقلیه خودران کسب نمایند.
حسگرها ی جاده ای – تقاطع های هوشمند
چهارمین فناوری در لیست پنج فناوری جدید جاده ای که جاده ها و جا به جایی را متحول می کند، مربوط به تقاطع های هوشمند است. تقاطع های جاده ای آن دسته از عناصر زیرساخت راه و حمل و نقل هستند که در آن دو یا چند جاده با یکدیگر تلاقی می کنند. تقاطع ها حساس به تصادف هستند و به ایمنی و کنترل بسیار بالاتری نسبت به سایر عناصر راه نیاز دارند. در این زمینه، تقاطع های هوشمند به منظور کاهش نرخ تصادفات در جاده های معمولی با استفاده از فناوری ارتباط سایر عناصر جاده با وسیله نقلیه پیش بینی می شوند.
فناوری ارتباط سایر عناصر جاده با وسیله نقلیه به طور خاص، با سیستم‌های حسگر، مانند رادارها یا دوربین‌ها و پیام رسانهای متغیر، تشخیص می‌دهند آیا وسایل نقلیه در نزدیکی تقاطع وجود دارد یا خیر و در نتیجه هشدارهایی را برای وسایل نقلیه ای که در جاده اصلی در حال حرکت هستند، ارسال می‌کنند.
عناصر تشکیل دهنده تقاطع های هوشمند در بزرگراه ها عبارتند از:
- علائم هشدار پویا به صورت تابلوی پیام متغیر متنی (VMS) یا چراغ راهنمایی و سایر علائم هستند که می توانند اطلاعات را بطور مستقیم به کاربران جاده ارسال کنند و بر اساس موقعیت مکانی آنها در مورد خطرات یا توصیه ها به آنها هشدار دهند.
- ایستگاه های پردازش داده که اطلاعات را از حسگرهای نصب شده در جاده ها دریافت کرده و برای مدیریت علائم یا ارسال اطلاعات پردازش می کنند.
- حسگرهای مختلف که در نقاط کلیدی جاده نصب می شوند و اطلاعات را به ایستگاه ها ارسال می کنند.
- دو قلوی رایانه ای براساس روش مدل سازی (واقعیت – مجازی) اطلاعات ساختمان
به‌عنوان پنجمین فناوری در لیست پنج فناوری جدید جاده ای که بر آینده جاده‌ها تسلط خواهد داشت، اصطلاح دوقلوی رایانه ای براساس روش مدل سازی(واقعیت- مجازی) اطلاعات ساختمان را برجسته می‌کنیم که نمایش مجازی یک شی، در این مورد؛ زیرساخت جاده‌ها و همچنین کارخانه‌ها و ایستگاه ها و سایر سا ختمان های حاشیه جاده هستند.
توسعه این فناوری در جاده‌های آینده به متصدیان جاده این امکان را می‌دهد تا زیرساختهای جاده ای را به شیوه‌ای کارآمدتر، پایدارتر و ایمن‌تر مدیریت کنند و همچنین ایمنی جاده یا سایر خطرات احتمالی را بهبود بخشند. به لطف نسخه‌های مجازی، می‌توان نگهداری جاده‌ها و کاربرد فناوری‌های دیگر را شبیه‌سازی کرد و سپس با پیکربندی جدید، استفاده کارآمدتر از آنها را انجام داد. شبیه‌سازی زیرساختهای جاده‌ای امکان کار عملیات مقدماتی و مدیریت بعدی جاده‌ها، تونل‌ها، پل‌ها، علائم راهنمایی و رانندگی و غیره را فراهم می‌کند.
همه اینها نه تنها باعث می شود که وظایف عملیاتی کارآمدتر باشند، بلکه مهم تر از همه، به متصدیان اجازه می دهد تا زمان پاسخگویی به سوانح و رویدادها را به لطف آینده نگری و آموزش های قبلی در مورد فرآیندهای عملیاتی یا تعمیر و نگهداری خاص کاهش دهد.
جاده های خورشیدی
پایداری و حفظ محیط زیست یک موضوع کلیدی برای عملیات جاده‌ای در سال‌های آینده است، از این رو به دنبال راه‌هایی برای کاهش تاثیرات کربن در فعالیت‌های مرتبط با جاده هستند. در این رابطه از راه حل های خود-مولد تا انتقال انرژی کارآمد از زیرساخت به وسایل نقلیه در حای حکت در جاده مد نظر هستند.
“راه های خورشیدی” نمونه ای از روش های خود- مولد هستند. جاده های خورشیدی محافظت شده و در مقابل ترافیک انواع وسایل نقلیه جاده ای مقاوم هستند؛ به عبارت دیگر، انرژی خورشیدی فقط یک روش صرفه جویی در مصرف انرژی در ساختمان ها نیست.
در جاده‌ها، قطعات خورشیدی نصب شده در سطح جاده، انرژی خورشیدی را به برق تبدیل می‌کنند که می تواند استفاده های متفاوتی نظیر ساخت مکان های شارژ خودروهای برقی تا تامین روشنایی جاده داشته باشد. در حال حاضر جاده خورشیدی در کشورهایی مانند آمریکا، فرانسه، هلند و چین وجود دارد. اگرچه که اجرا و گسترش این نوع جاده ها در حال حاضرگران است دارای مزیت های زیادی به شرح زیر است:
- تولید انرژی پاک با بهره گیری از سطح جاده و صرفه جویی در استفاده ازفضا.
- انتقال و تامین برق ارزان تر در مکان های نزدیک به جاده مانند پمپ بنزین ها یا ایستگاه های خدمات جاده ای.
- کاهش تعمیر و نگهداری جاده ها و آسفالت در دراز مدت زیرا قطعات خورشیدی حداقل بیست سال عمر می کنند و نیاز بسیار کمی به تعمیر و نگهداری دارند.
- با شارژ القایی حتی می‌توان خودروهای برقی را در حال حرکت در جاده، شارژ کرد.
نتیجه گیری در مورد پیشرفت در فناوری جاده ها
هدف این پنج فناوری که آینده جاده‌ها را متحول می‌کنند، بهبود ایمنی رانندگان و عابران پیاده، بهبود عملکرد مداوم کاربران جاده‌ای، پایداری، حفظ محیط زیست و بهره وری انرژی است. جاده های آینده باید ایمن تر، سازگار با محیط زیست و براساس فناوری اطلاعات و ارتباطات باشد.