[Научно-популярное, Будущее здесь] Технологии строительства умных дорог: что, как и зачем используется
Автор
Сообщение
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев
Сообщений: 27286
Привет, Хабр! Сегодня хотелось бы обсудить такой вопрос, как создание умных дорог, ведь будущее транспортной инфраструктуры — ее цифровизация и автоматизация. В городах и за их пределами дороги станут безопаснее для участников движения, когда различные сенсоры и датчики смогут контролировать скорость машин, сами машины будут взаимодействовать между собой, а потоком станет управлять компьютерная система, обрабатывающая огромный объем информации в секунду.
Так получилось, что чаще всего говорят именно об умных технологиях, которые станут внедрять в новую инфраструктуру. А вот как будут ее разворачивать, то есть какие технологии применяются при создании умных дорог? Сегодня предлагаю обсудить именно это.
3D-моделирование в ходе строительства
Создание транспортной инфраструктуры, даже самой простой дороги, подразумевает выполнение целого комплекса действий. В их числе:
- Геодезические разбивочные работы.
- Вынос проекта на местность.
- Земляные работы.
- Укладка нескольких слоев покрытия.
- Создание водоотводных и дренажных систем.
- Прокладывание кабелей.
- Установка знаков, датчиков и т.п.
При создании умной инфраструктуры задача усложняется, поскольку требуется развертывание беспроводной связи, подключение умных систем в единое целое и т.п.
Для того, чтобы оптимизировать процессы строительства, несколько лет назад была разработана система 3D-моделирования, позволяющая обеспечить более высокий уровень автоматизации процесса строительства. Здесь основной компонент — 3D-модель, которая представляет собой комплекс файлов поверхностей в DXF-формате.
Такие файлы поочередно загружаются в бортовой компьютер, который установлен в кабине машины, а умная система позиционирует укладчик — машина сама «понимает», где находится, когда нужно начинать укладку, слоем какой толщины и в каком направлении она должна выполняться.
На практике такие системы уже применяются — например, проект QSBW 4.0 из Германии как раз и использует моделирование. Но немцы еще и разработали продвинутую систему отслеживания состояния укладываемого покрытия.
Система контроля состояния материалов строительства
Состав современного дорожного покрытия весьма сложен, причем каждый слой должен соответствовать определенным характеристикам. Поэтому качество покрытия нужно контролировать не только во время укладки, но и во время доставки до места строительства.
Для этого используются умные сенсоры, которые устанавливаются на грузовиках, бетономешалках и прочих транспортных системах, оценивая свойства гравия, битума, бетона и прочих составов.
Что касается самих материалов, то сейчас широко применяются геосинтетические материалы (геотекстиль, геосетки, объемные георешетки) в конструкциях земляного полотна и дорожной одежды; полимерные материалы в конструкциях пешеходных переходов, ливневых очистных систем, мачт освещения, перил, лотков и других элементов обустройства дороги.
Лазерные системы контроля
Когда речь заходит об умной инфраструктуре, то обычно рассказывают об умных знаках, разметке и прочих сложных системах. Пока что на дорогах их очень мало — просто потому, что это дорого, причем не только по причине высокой стоимости самих датчиков, но и потому, что для их использования необходимо модернизировать существующую инфраструктуру дорог.
В этом году специалисты из Университета Карнеги-Меллона предложили заменить эти датчики на лазерную систему. Это лазерная виброметрия, где используется анализ отраженного сигнала. Система посылает луч на определенный объект, луч отражается, и уже отражение анализируется фотодетектором. Если на поверхности объекта возникают механические колебания, то отраженный сигнал изменяется в соответствии с ними.
Извините, данный ресурс не поддреживается. :(
Для использования этой системы нужна лазерная установка и обычные дорожные знаки, которые не нужно ни менять, ни каким-то образом адаптировать.
Лазерная установка состоит из фотодетектора, лазерного дальномера и отдельного 200 милливаттного лазерного излучателя с длиной волны 650 нанометров. Луч лазера безопасен для человека, так что даже если попадет на водителя, ничего не случится.
Такая система может использоваться для обнаружения приезда общественного транспорта, подсчета трафика, определения типа проезжающих автомобилей, определения занятости парковочного места и т.п.
Умное дорожное покрытие
Кроме асфальта или бетона, разработчики умных дорог предлагают разные типы дорожного покрытия, которые способны решать достаточно интересные задачи. Разновидности покрытий:
- Солнечные батареи. Это весьма интересная идея, прототипы которой уже существуют и испытываются в разных странах. На обычное дорожное покрытие предлагается укладывать специальные солнечные батареи. Их необходимо защищать от физического воздействия сверхпрочным прозрачным покрытием. Сам по себе проект неплох, но он очень дорогостоящий, цена подобной дороги в разы выше стоимости прокладывания дороги обычной. Так, площадь покрытия в 2800 кв м обошлась в 5 млн евро. Энергия, которую вырабатывает покрытие, используется как для снабжения инфраструктуры, так и для освещения улиц, прилегающих к транспортной магистрали.
- Умная светящаяся разметка. Здесь все чуть проще. Речь идет о покрытии дорожного полотна специализированными элементами — либо флуоресцентными, либо со светодиодами. Они позволяют оповещать водителей о дорожной обстановке, освещать дорогу, оптимизируют трафик и снижают аварийность.
- Аккумуляция тепловой энергии. Это уже не солнечные панели, а тепловой коллектор, который накапливает тепловую энергию на протяжении светового дня, отдавая потом ее на другие нужды — например, на обогрев различных транспортных объектов, тоннелей и т.п. Система аккумулирует тепло, используя жидкий теплоноситель. Он циркулирует под дорожным покрытием и хранится в специальных резервуарах.
- Магнитные датчики. Здесь тоже все просто. Дороги оснащаются магнитными элементами, которые могут использоваться в качестве дополнительных модулей разметки. Правда, в этом случае необходимо, чтобы эту магнитную разметку «понимали» проезжающие мимо нее автомобили.
- Асфальт тоже эволюционирует. Например, российская компания “Автобан” разработала асфальтную смесь, которая обеспечивает полный отвод воды с поверхности автодороги во время осадков, тем самым гарантируя безопасность движения, хорошую видимость, отсутствие водяного тумана и снижение шума.
Дорожные «лаборатории»
Проектов строительства умных дорог много — десятки, если не сотни. Но, поскольку технологии новые, их где-то нужно отрабатывать. Ведь если разработанную технологию внедрят на транспортной линии длиной в сотни километров, а она себя не оправдает, убытки могут быть огромными.
Во избежание этого некоторые страны создают специальные «лаборатории». Особенно отличились в этом плане США. На австостраде в округе Монтгомери здесь построили специальный отрезок дорожного покрытия, который получил название Virginia Smart Road или Virginia Smart Highway.
Извините, данный ресурс не поддреживается. :(
Длина отрезка всего 3,5 км. На нем тестируется все — технологии строительства, новейшие материалы покрытия, освещение, навигация, поведение водителей в новых условиях. Участок просто-таки нашпигован датчиками и камерами, а также системами, которые моделируют разные метеорологические условия — дождь, снег, туман, гололед и т.п. При помощи этих систем можно смоделировать условия любого штата страны.
В качестве вывода стоит сказать, что технологии создания дорог совершенствуются с каждым днем, в частности группой компаний “Автобан”. Чем умнее становятся дороги, тем прогрессивнее и технологии строительства, разворачивания инфраструктуры. В том либо ином виде умные системы появились на дорогах практически всех стран мира. Их дальнейшее продвижение несколько замедляет малая распространенность соответствующих технологий, а также отсутствие соответствующей законодательной и нормативной базы. Но через несколько лет ситуация должна измениться, и мы станем ездить по дорогам, которые уже без преувеличения можно будет назвать умными.
===========
Источник:
habr.com
===========
Похожие новости:
- [Поисковые технологии, Браузеры] I feel Brave: новый анонимный поиск открыт для всех (перевод)
- [Я пиарюсь] Города и энергоснабжение: проблемы и технология их решения
- [Научно-популярное, Энергия и элементы питания] Учёные визуализировали движение ионов лития в батарейках
- [IT-инфраструктура, CRM-системы, Бизнес-модели, Будущее здесь] Как перевести компанию на UCaaS?
- [Научно-популярное, Биотехнологии, Здоровье] Медицинские осложнения: российский этический подход
- [SaaS / S+S, Обработка изображений, Машинное обучение, Развитие стартапа, Облачные сервисы] Как мы создавали сервис Benzin — бесплатный аналог remove.bg
- [Системное администрирование, IT-инфраструктура, Сетевые технологии, Сетевое оборудование] Вебинар «Как обеспечить непрерывность и безопасность ИТ-инфраструктуры филиалов», 6 июля
- [Научно-популярное, Космонавтика] Клин клином или как американцы песком от “песка” солнечные батареи очищали
- [Информационная безопасность, Поисковые технологии, Исследования и прогнозы в IT, Контекстная реклама, Поисковая оптимизация] Ученые научились определять действия пользователей по движениям курсора мыши
- [Python, Математика, Научно-популярное] Выращивание Магических Квадратов с помощью Python
Теги для поиска: #_nauchnopopuljarnoe (Научно-популярное), #_buduschee_zdes (Будущее здесь), #_dorogi (дороги), #_tehnologii (технологии), #_stroitelstvo (строительство), #_goroda (города), #_nauchnopopuljarnoe (
Научно-популярное
), #_buduschee_zdes (
Будущее здесь
)
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 11-Ноя 02:19
Часовой пояс: UTC + 5
| Автор | Сообщение |
|---|---|
|
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев |
|
 Привет, Хабр! Сегодня хотелось бы обсудить такой вопрос, как создание умных дорог, ведь будущее транспортной инфраструктуры — ее цифровизация и автоматизация. В городах и за их пределами дороги станут безопаснее для участников движения, когда различные сенсоры и датчики смогут контролировать скорость машин, сами машины будут взаимодействовать между собой, а потоком станет управлять компьютерная система, обрабатывающая огромный объем информации в секунду. Так получилось, что чаще всего говорят именно об умных технологиях, которые станут внедрять в новую инфраструктуру. А вот как будут ее разворачивать, то есть какие технологии применяются при создании умных дорог? Сегодня предлагаю обсудить именно это. 3D-моделирование в ходе строительства Создание транспортной инфраструктуры, даже самой простой дороги, подразумевает выполнение целого комплекса действий. В их числе:
При создании умной инфраструктуры задача усложняется, поскольку требуется развертывание беспроводной связи, подключение умных систем в единое целое и т.п.  Для того, чтобы оптимизировать процессы строительства, несколько лет назад была разработана система 3D-моделирования, позволяющая обеспечить более высокий уровень автоматизации процесса строительства. Здесь основной компонент — 3D-модель, которая представляет собой комплекс файлов поверхностей в DXF-формате. Такие файлы поочередно загружаются в бортовой компьютер, который установлен в кабине машины, а умная система позиционирует укладчик — машина сама «понимает», где находится, когда нужно начинать укладку, слоем какой толщины и в каком направлении она должна выполняться. На практике такие системы уже применяются — например, проект QSBW 4.0 из Германии как раз и использует моделирование. Но немцы еще и разработали продвинутую систему отслеживания состояния укладываемого покрытия. Система контроля состояния материалов строительства Состав современного дорожного покрытия весьма сложен, причем каждый слой должен соответствовать определенным характеристикам. Поэтому качество покрытия нужно контролировать не только во время укладки, но и во время доставки до места строительства. Для этого используются умные сенсоры, которые устанавливаются на грузовиках, бетономешалках и прочих транспортных системах, оценивая свойства гравия, битума, бетона и прочих составов. Что касается самих материалов, то сейчас широко применяются геосинтетические материалы (геотекстиль, геосетки, объемные георешетки) в конструкциях земляного полотна и дорожной одежды; полимерные материалы в конструкциях пешеходных переходов, ливневых очистных систем, мачт освещения, перил, лотков и других элементов обустройства дороги. Лазерные системы контроля Когда речь заходит об умной инфраструктуре, то обычно рассказывают об умных знаках, разметке и прочих сложных системах. Пока что на дорогах их очень мало — просто потому, что это дорого, причем не только по причине высокой стоимости самих датчиков, но и потому, что для их использования необходимо модернизировать существующую инфраструктуру дорог. В этом году специалисты из Университета Карнеги-Меллона предложили заменить эти датчики на лазерную систему. Это лазерная виброметрия, где используется анализ отраженного сигнала. Система посылает луч на определенный объект, луч отражается, и уже отражение анализируется фотодетектором. Если на поверхности объекта возникают механические колебания, то отраженный сигнал изменяется в соответствии с ними. Извините, данный ресурс не поддреживается. :( Для использования этой системы нужна лазерная установка и обычные дорожные знаки, которые не нужно ни менять, ни каким-то образом адаптировать. Лазерная установка состоит из фотодетектора, лазерного дальномера и отдельного 200 милливаттного лазерного излучателя с длиной волны 650 нанометров. Луч лазера безопасен для человека, так что даже если попадет на водителя, ничего не случится. Такая система может использоваться для обнаружения приезда общественного транспорта, подсчета трафика, определения типа проезжающих автомобилей, определения занятости парковочного места и т.п. Умное дорожное покрытие  Кроме асфальта или бетона, разработчики умных дорог предлагают разные типы дорожного покрытия, которые способны решать достаточно интересные задачи. Разновидности покрытий:
Дорожные «лаборатории» Проектов строительства умных дорог много — десятки, если не сотни. Но, поскольку технологии новые, их где-то нужно отрабатывать. Ведь если разработанную технологию внедрят на транспортной линии длиной в сотни километров, а она себя не оправдает, убытки могут быть огромными. Во избежание этого некоторые страны создают специальные «лаборатории». Особенно отличились в этом плане США. На австостраде в округе Монтгомери здесь построили специальный отрезок дорожного покрытия, который получил название Virginia Smart Road или Virginia Smart Highway. Извините, данный ресурс не поддреживается. :( Длина отрезка всего 3,5 км. На нем тестируется все — технологии строительства, новейшие материалы покрытия, освещение, навигация, поведение водителей в новых условиях. Участок просто-таки нашпигован датчиками и камерами, а также системами, которые моделируют разные метеорологические условия — дождь, снег, туман, гололед и т.п. При помощи этих систем можно смоделировать условия любого штата страны. В качестве вывода стоит сказать, что технологии создания дорог совершенствуются с каждым днем, в частности группой компаний “Автобан”. Чем умнее становятся дороги, тем прогрессивнее и технологии строительства, разворачивания инфраструктуры. В том либо ином виде умные системы появились на дорогах практически всех стран мира. Их дальнейшее продвижение несколько замедляет малая распространенность соответствующих технологий, а также отсутствие соответствующей законодательной и нормативной базы. Но через несколько лет ситуация должна измениться, и мы станем ездить по дорогам, которые уже без преувеличения можно будет назвать умными. =========== Источник: habr.com =========== Похожие новости:
Научно-популярное ), #_buduschee_zdes ( Будущее здесь ) |
|
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 11-Ноя 02:19
Часовой пояс: UTC + 5