به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، مفهوم «جاده‌های هوشمند» به بزرگراه‌ها و جاده‌هایی اشاره دارد که از تکامل زیرساخت‌های جاده‌ای به سمت هوشمندشدن بهره می‌برد و با جمع‌آوری اطلاعات جاده‌ها و به اشتراک گذاشتن داده‌ها، برقراری ارتباط بین رانندگان و واحدهای ارائه خدمات جاده‌ای را امکان‌پذیر می‌سازد. پیاده‌سازی فناوری‌های پیشرفته و سیستم‌های هوشمند، تجربه رانندگی و ایمنی را ارتقا می‌دهد و کارایی کلی صنعت حمل‌ونقل را افزایش می‌دهد.
ویژگی‌های کلیدی جاده‌های هوشمند
نوآوری جاده‌های هوشمند بر محوریت کاربر و ایمنی متمرکز است و طیف وسیعی از مزایا برای تضمین سفرهای ایمن را به دنبال دارد. این امر از طریق اعلان‌های پویا، حسگرهای جاده و ارتباط وسیله نقلیه با زیرساخت (V2I) به دست می‌آید که به‌طور مداوم شرایط جاده را کنترل می‌کند، علائم خرابی جاده همچون ترک‌ها یا چاله‌ها را شناسایی می‌کند و هشدار لازم را به‌سرعت به مسئولان مربوطه برای تعمیر و نگهداری ارسال می‌کند.
سنسورهای یکپارچه، دوربین‌های نظارتی و سیستم‌های تشخیص پلاک، اطلاعات حرکتی بی‌درنگ را در اختیار مسئولان قرار می‌دهد و از سیستم اعلام پیام متغیر و نمایشگرهای LED برای ارتباط فوری با کاربران جاده استفاده می‌کند. واقعیت این است که جاده‌های هوشمند قادر به ایجاد ارتباط دوطرفه بین وسایل نقلیه و زیرساخت‌ها (V2I) است و اطلاعاتی درباره ترافیک، حوادث و حتی وضعیت جاده‌ها را در اختیار رانندگان قرار می‌دهد که به تصمیم‌گیری‌های بهتری درباره انتخاب زمان و مسیر مناسب برای رسیدن به مقصد منجر خواهد شد.
ادغام هوشمندانه ابزارهای مختلف از طریق حسگرها و دستگاه‌های متصل به سیستم‌های اینترنت اشیا (IoT) ممکن می‌شود که مدیریت ترافیک را بهینه‌سازی می‌کند و ظرفیت حمل‌ونقل زیرساخت را بر اساس شرایط ترافیکی فعلی افزایش می‌دهد. تأیید وزن وسیله نقلیه به‌طور آنی از طریق سیستم‌های اندازه‌گیری وزن در حال حرکت (WIM) انجام می‌شود و تمام این فناوری‌ها در یک پلتفرم دیجیتال یکپارچه می‌شود که اطمینان از ادغام مؤثر منابع موجود را فراهم می‌کند.
نظارت بر زیرساخت‌های حیاتی
یکی از ویژگی‌های متمایز جاده‌های هوشمند، جدا از ارائه داده‌های ترافیکی گسترده، نظارت بر شرایط زیرساخت جاده‌ها و محیط اطراف است. این ویژگی نمایانگر جنبه‌ای اساسی از سیستم‌های نظارت بر سلامت ساختاری (SHM) است که شامل شناسایی تغییرات در مواد یا ویژگی‌های هندسی زیرساخت‌های جاده به‌منظور ارزیابی وضعیت عملکرد آن‌ها است که در زمینه نگهداری از جاده‌ها و بزرگراه‌ها به‌ویژه برای سازه‌های حیاتی همچون پل‌ها، دال‌ها و تونل‌ها اهمیت بسیاری دارد.
جاده‌های هوشمند و پایداری
پیاده‌سازی سیستم‌های حمل‌ونقل هوشمند (ITS)، نه‌تنها به‌طور مؤثر به ترافیک سنگین رسیدگی می‌کند، بلکه کاهش قابل‌توجهی در میزان انتشار دی‌اکسید کربن و مصرف سوخت تا ۶ درصد ایجاد می‌کند. علاوه‌بر این، سیستم‌های هوشمند امکان بهینه‌سازی استثنایی تخصیص منابع را فراهم می‌کند و مدیریت کلی منابع را تا ۵۰ درصد بهبود می‌بخشد.
جاده‌های هوشمند داده‌هایی درباره آلایندگی و وضعیت آب‌وهوایی را به مسئولان شهری ارائه می‌دهد که به برنامه‌ریزی‌های شهری و بهینه‌سازی زیرساخت‌ها کمک می‌کند تا تأثیرات منفی بر محیط زیست را کاهش دهند. نورپردازی جاده‌ها با استفاده از چراغ‌های LED یا سیستم‌های نورپردازی هوشمند که تنها در صورت نیاز فعال می‌شوند، کارامدتر می‌شود و درنتیجه مصرف انرژی کاهش پیدا می‌کند. استفاده از پنل‌های خورشیدی برای تأمین انرژی زیرساخت‌های جاده‌ای و شبکه برق رویکرد پایدار جاده‌های هوشمند را گسترش می‌دهد.
مفهوم جاده‌های هوشمند نمایانگر یک رویکرد جامع است که دامنه همه عملکردهای مربوط به مدیریت جاده و زیرساخت‌های مرتبط را در بر می‌گیرد؛ همه جوانب یک رانندگی ایمن از مراکز عملیاتی تا زیرساخت‌های حیاتی، از سیستم‌های ارتباطی فناوری تا وسایل نقلیه و رانندگان مورد توجه قرار می‌گیرد. تحول به سمت جاده‌های هوشمند مزایای قابل‌توجهی را به همراه دارد و به‌طور کامل نیازهای فعلی کاربران و اپراتورها را به‌ویژه در بخش حمل بار از طریق راه‌حل‌های پیشرفته برآورده می‌کند.
جاده‌های هوشمند آینده
جاده‌ها را می‌توان با فناوری‌های ارتباطی، روشنایی و انتقال نیرو ارتقا داد تا از پایداری، بهبود ایمنی و افزایش کارایی پشتیبانی کند و به‌نوبه خود به تجربه‌ای متفاوت و پیشرفته در رانندگی منجر شود. فناوری‌های جاده‌های هوشمند که در جاده‌ها تعبیه می‌شود می‌تواند میدان دید را بهبود ببخشد، انرژی مورد نیاز جاده را تولید کند، با وسایل نقلیه مستقل و متصل ارتباط برقرار کنند و بر وضعیت جاده‌ها نظارت کند.
در حال حاضر بیشتر فناوری‌های هوشمند مرتبط با حمل‌ونقل بر وسایل نقلیه فردی تمرکز دارد و امید است که پیشرفتهای عمده‌ای در راه‌حل‌های فناوری برای زیرساخت‌های هوشمند در آینده نزدیک حاصل شود. آزمایش‌های جهانی در فناوری‌های V2I، V2V و V2P حمل‌ونقل شهری را در آینده هوشمندتر خواهد کرد. شبکه‌های مدیریت ترافیک برای بهبود ایمنی و کاهش ازدحام در جاده‌ها مستقر خواهد شد که از دوربین‌های سرعت برای ارائه علائم هشدار دهنده در شرایط خطرناک استفاده می‌کند و سیگنال‌های انحراف ترافیک خودکار را به‌منظور کنترل جریان ترافیک ارسال می‌کند.
نخستین بخش از جاده‌های اروپایی که طرح هوشمندسازی در آن اجرا شد، جاده آلمینا (Alemagna) بین شهرهای پونته نله آلپی و گذرگاه سیمابانچه ایتالیا است که به‌عنوان بخشی از یک پروژه هوشمندسازی جامع در سال ۲۰۲۱ و از طریق قطب‌های هوشمند (ایستگاه‌های ارتباطی چندمنظوره با مراکز کنترل جاده)، فناوری‌های CV۲X و سیستم‌های وای‌فای در حال حرکت متحول شد.
فناوری‌های به‌روز جاده هوشمند / نورپردازی طبیعی خیابان‌ها
جاده‌های خورشیدی یکی از چشم‌اندازهای هوشمندسازی جاده‌ها است که از سلول‌های فتوولتائیک نصب‌شده در پنل‌های شش‌ضلعی شیشه‌ای تشکیل می‌شود. این پنل‌ها از شیشه سکوریت ساخته می‌شود که تجدیدپذیر است و طراحی آن به‌گونه‌ای انجام می‌شود که از فولاد قوی‌تر باشد. پنل‌ها حاوی LED، ریزپردازنده، دستگاه‌های گرمایشی ذوب برف و قابلیت شارژ القایی برای وسایل نقلیه الکتریکی هنگام رانندگی هستند.
تأمین روشنایی جاده‌ها در شب یکی از چالش‌های صنعت حمل‌ونقل و سازمان‌های راه و جاده‌سازی است. استفاده از پودرهای نورافشان برای نشانه‌گذاری جاده‌ها راهکاری است که نور روز را جذب و ذخیره می‌کند و به مدت هشت ساعت پس از تاریک شدن هوا می‌درخشد. این فناوری هنوز در مراحل اولیه آزمایش است و در صورت موفقیت می‌تواند مقرون‌به‌صرفه‌تر از فناوری‌های سنتی روشنایی جاده باشد.
یکی از فناوری‌های جاده‌های هوشمند استفاده از چراغ‌های تعاملی است که توسط حسگرهای حرکتی فعال می‌شود تا با نزدیک شدن وسایل نقلیه، بخش مشخصی از جاده را روشن کند و با عبور وسیله نور چراغ‌ها را کم کند. چراغ‌های تعاملی برای جاده‌هایی با ترافیک کمتر مناسب است و دید در شب را در صورت نیاز فراهم می‌کند تا از اتلاف انرژی هنگامی که ترددی در جاده نیست، جلوگیری کند. یکی از طرح‌های هوشمندسازی جاده که در هلند توسعه یافته است، از جریان هوای تولیدشده هنگام عبور وسایل نقلیه برای روشن کردن چراغ‌ها استفاده می‌کند.
فناوری شارژ القایی یکی از نوآوری‌های جاده‌های هوشمند در زمینه تأمین انرژی وسایل نقلیه الکتریکی است که قابلیت شارژ خودروها را حین حرکت فراهم می‌کند. این سیستم شامل استفاده از کابل‌های جاسازی شده زیر سطح جاده است که میدان‌های مغناطیسی تولید می‌کند و انرژی الکتریکی را به‌صورت بی‌سیم به وسایل نقلیه منتقل می‌کند. کابل‌های مذکور در عمق مشخصی زیر سطح جاده قرار می‌گیرد و به‌گونه‌ای طراحی می‌شود که میدان مغناطیسی را بدون ایجاد اختلال در سرعت و عملکرد جاده، به سطح جاده منتقل کند.
فناوری شارژ القایی در حال حاضر برای خودروهای ثابت وجود دارد، اما فناوری بی‌سیم آینده می‌تواند باتری‌ها را حین حرکت شارژ کند و راه‌حل‌های برد مسافت را برای وسایل نقلیه الکتریکی ارائه دهد که مسافت‌های طولانی‌تری را طی می‌کنند و نگرانی‌های مرتبط با محدوده حرکتی وسایل نقلیه الکتریکی را کاهش دهد.
تشخیص وضعیت آب‌وهوا یکی از جنبه‌های حیاتی در بهبود ایمنی جاده‌ها و کاهش حوادث ناشی از شرایط نامساعد جوی به‌شمار می‌رود. با پیشرفت فناوری و ادغام هوش مصنوعی در جاده‌های هوشمند آینده می‌توان یک شبکه گسترده‌تر و هوشمندتر از ایستگاه‌های هواشناسی خودکار ایجاد کرد که قادر به جمع‌آوری داده‌های جوی و جغرافیایی به‌صورت لحظه‌ای باشد. این ایستگاه‌ها با استفاده از حسگرهای پیشرفته، دما، رطوبت، سرعت و جهت باد، فشار جوی و دیگر عوامل جوی را اندازه‌گیری می‌کند و اطلاعات را در لحظه به فضای ابری ارسال می‌کند تا پس از تحیلی‌های آنی، نتایج به کاربران جاده از جمله رانندگان و اپراتورهای جاده اطلاع‌رسانی شود.
یکی از نوآوری‌ها در این زمینه، استفاده از رنگ‌های حساس به دما است. این رنگ‌های پویا در شرایط خاص همچون یخ‌زدگی جاده، تغییر پیدا می‌کند و به رانندگان هشدار می‌دهد که سطح جاده لغزنده و خطرناک است. این ویژگی می‌تواند به‌ویژه هنگام شب و در شرایطی که یخ‌زدگی به‌راحتی قابل مشاهده نیست، بسیار مفید باشد. پیاده‌سازی این سیستم‌های پیشرفته، به رانندگان امکان می‌دهد تا به اطلاعات دقیق‌تری درباره وضعیت جاده‌ها و شرایط جوی دسترسی پیدا کنند و تصمیمات بهتری در مورد سرعت و مسیر سفر خود اتخاذ کنند.
تشخیص ترافیک یکی از عناصر کلیدی در بهبود مدیریت جاده‌ها و افزایش ایمنی سفرها است؛ با استفاده از فناوری‌های پیشرفته و حسگرهای هوشمند، می‌توان داده‌های دقیقی را شامل اطلاعات مربوط به جریان ترافیک، بار ترافیکی و وضعیت جاده‌ها جمع‌آوری کرد که به مسافران و رانندگان در برنامه‌ریزی مسیرهای خود کمک می‌کند. این حسگرها در صورت وقوع تصادف، به‌طور خودکار مسئولان مربوطه را مطلع می‌کند تا بتوانند به‌سرعت در موقعیت حادثه حاضر شوند و از تلفات احتمالی جلوگیری کنند.
یکی از نوآوری‌های تشخیص ترافیک در جاده‌های هوشمند، استفاده از کابل‌های فیبر نوری است که زیر سطح جاده‌ها جاسازی می‌شود و علائم فرسایش و خرابی جاده را شناسایی و اطلاعات مربوط به وضعیت جاده را به‌طور لحظه‌ای به مراکز کنترل ارسال می‌کند تا مشکلات جاده‌ای را بررسی و از وقوع حوادث جلوگیری کند. تکنولوژی‌های جدیدی که با عنوان فناوری‌های جریان سریع شناخته می‌شود، از هوش مصنوعی برای مدیریت چراغ‌های ترافیکی استفاده می‌کند که قادر به هماهنگی با شرایط جاری ترافیک هستند و می‌توانند به‌طور بهینه زمان سبز و قرمز بودن را تنظیم کنند.
پذیرش فناوری‌های جاده‌ای هوشمند
پذیرش فناوری‌های هوشمند توسط دولت‌ها و مسئولان جاده‌ای، گامی ضروری در توسعه زیرساخت‌های حمل‌ونقل مدرن است. بسیاری از دولت‌ها و مقامات حمل‌ونقل به ارزش این فناوری‌ها پی برده‌اند و در تلاش هستند تا زیرساخت‌های هوشمند را در جاده‌ها ایجاد کنند، اما توسعه چنین زیرساخت‌هایی در مقیاس وسیع هزینه‌بر و پیچیده است. برای غلبه بر این چالش، مسئولان می‌توانند پروژه‌های جاده‌ای هوشمند را به مراحل مختلف تقسیم کنند و در مقیاس کوچک اجرا کنند و پس از آن زمینه را برای تلاش‌های بزرگ‌تر و سرمایه‌گذاری‌های کلان فراهم آورند.
درک اهمیت جاده‌های هوشمند به‌عنوان یک پلتفرم اساسی برای نوآوری در حمل‌ونقل ضروری است، جاده‌های هوشمند قادر خواهند بود خودروهای هوشمندتر را تغذیه کنند، رانندگان را توانمند سازند و دید و کنترل بی‌سابقه‌ای بر ساختار ترافیک موتوری ارائه دهند. این فناوری‌ها نه‌تنها به بهبود ایمنی و کارایی حمل‌ونقل کمک می‌کند، بلکه کاهش ترافیک، بهینه‌سازی مصرف سوخت و کاهش آلودگی هوا را نیز به دنبال دارد. برای رسیدن به این اهداف، نیاز به همکاری نزدیک بین دولت‌ها، شرکت‌های فناوری و جامعه وجود دارد. سرمایه‌گذاری در این فناوری‌ها، آینده‌ای پایدارتر و هوشمندتر برای حمل‌ونقل و به‌طور کلی برای زندگی شهری رقم خواهد زد.
نظر شما