Умное шоссе
Дороги со встроенной электроникой

Умные автомагистрали и умные дороги [1] — это автомагистрали и дороги , которые включают электронные технологии. Они используются для улучшения работы подключенных и автономных транспортных средств (CAV [2] ), для светофоров и уличного освещения , а также для мониторинга состояния дороги, а также уровня трафика и скорости транспортных средств. [3]

Интеллектуальные транспортные системы

Интеллектуальные транспортные системы обычно относятся к использованию информационных и коммуникационных технологий (а не инноваций в строительстве дорожного полотна) в области автомобильного транспорта, инфраструктуры , транспортных средств и пользователей, а также в управлении дорожным движением и управлении мобильностью , а также для интерфейсов с другими видами транспорта. [4]

Интеграция инфраструктуры транспортного средства

Мониторинг состояния конструкций

Солнечные дорожные панели

Цель

Основная идея солнечных дорожных панелей заключается в использовании пространства, занимаемого дорогами, для выработки электроэнергии с помощью фотоэлектрических панелей, установленных вместо обычного бетонного или асфальтового дорожного покрытия. [5] С тех пор были предложены и другие функции солнечных дорожных панелей. Одним из предложений является их использование для питания светодиодных фонарей для создания динамической дорожной разметки, такой как разметка полос, или предупреждающих сообщений, таких как знаки «Снизьте скорость». [5] Другая предложенная функция заключается в использовании их для питания нагревательных элементов, которые вырабатывают достаточно энергии для очистки дорог ото льда и снега. [5] Также было высказано предположение, что они могут питать технологию беспроводной зарядки для подзарядки аккумуляторов электромобилей , которые проезжают по панелям. [5]

Критика

Критики подчеркивают, что солнечные дороги будут более дорогими из-за стоимости панелей и необходимого обширного обслуживания, связанного с ними. Кроме того, они утверждают, что они менее производительны, чем более традиционные формы инфраструктуры солнечной энергии, поскольку панели не могут быть наклонены к Солнцу, требуя более толстого стекла, чтобы выдерживать вес движения, и отсутствия охлаждения панелей. [6]

Тесты

Экспериментальная дорога длиной 1 км во Франции под названием Wattway , самая длинная солнечная дорога в мире, открытая в декабре 2016 года министром окружающей среды Сеголен Руаяль, развалилась к августу 2018 года. Газета Le Monde описала ее как фиаско , она производила половину ожидаемой электроэнергии, создавала раздражающий шум от движения и существенно ухудшилась за два года. [7]

Зарядка транспортного средства

Проводящий

Электрические дорожные технологии, которые питают и заряжают электромобили во время движения, оценивались в Швеции с 2013 года. [8] : 12  Оценка должна была завершиться в 2022 году. [9] Первый стандарт для электрооборудования на борту транспортного средства, питаемого от системы рельсовых электрических дорог (ERS), технический стандарт CENELEC 50717, был утвержден в конце 2022 года. [10] Следующие стандарты, охватывающие «полную совместимость» и «унифицированное и совместимое решение» для наземного электроснабжения, должны быть опубликованы к концу 2024 года, подробно описывая полные «спецификации для связи и электроснабжения через токопроводящие рельсы, встроенные в дорогу». [11] [12] Первую постоянную электрифицированную дорогу в Швеции планируется завершить к 2026 году [13] на участке маршрута E20 между Халлсбергом и Эребру , после чего к 2045 году последует расширение еще на 3000 километров электрифицированных дорог. [14]

Индуктивный

Электромобиль Online, разработанный KAIST , Корейским передовым институтом науки и технологий, использует индуктивную зарядку транспортного средства. Его система имеет индуктивные катушки, встроенные в дорогу , которые подают питание на приемники, установленные на нижней стороне электромобилей. [15] : 16  Коммерциализация технологии не увенчалась успехом, что привело к спорам о дальнейшем государственном финансировании технологии в 2019 году. [16] Немецкая компания IAV разработала аналогичную технологию в 2009 году . [17] По состоянию на 2021 год такие компании, как Magment, Electreon и IPT, в настоящее время разрабатывают технологии динамической зарядки с помощью индуктивных катушек. [18] Кроме того, IPT разрабатывает систему, которая использует индуктивные рельсы вместо катушек, поскольку текущие стандарты используют катушки, которые, по словам ее генерального директора, считались «чрезвычайно дорогими» для динамической зарядки. [19]

Использование для дорожной разметки

Светящиеся линии , Студия Roosegaarde

Концепция Smart Highway, разработанная Studio Roosegaarde и группой по управлению инфраструктурой Heijmans в Нидерландах, включала фотолюминесцентную краску для дорожной разметки, которая поглощает свет в течение дня, а затем светится в течение периода до 10 часов. В своем первом проекте светящиеся линии заряжались в течение дня и светились в течение нескольких часов ночью, чтобы создать позитивный опыт на шоссе и повысить безопасность. [20] В апреле 2014 года был официально открыт пилотный участок шоссе в Брабанте , Нидерланды, демонстрирующий технологию. [21] [22] Через две недели краска перестала светиться из-за повреждения от влаги. [23]

Защита от замерзания и таяния снега, льда

Системы снеготаяния, использующие электричество или горячую воду для обогрева дорог и тротуаров, были установлены в разных местах. [ где? ]

Компания Solar Roadways предложила включить систему снеготаяния в свои фотоэлектрические дорожные панели, поскольку панели уже имеют электрические соединения для сбора фотоэлектрической энергии. [24] Критики указывают на очень большие энергетические потребности такой системы (гораздо большие, чем энергия, собираемая дорогой в идеальных условиях). [25] [26]

Технология «межсезонного захвата тепла» компании ICAX Limited из Лондона улавливает солнечную энергию в тепловых батареях и выпускает ее обратно под проезжую часть, нагревая ее и предотвращая образование льда на асфальте. [27]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Toh, Chai K.; Sanguesa, Julio A.; Cano, Juan C.; Martinez, Francisco J. (29 января 2020 г.). «Достижения в области интеллектуальных дорог для будущих интеллектуальных городов», Труды Королевского общества, часть A, том 476, № 2233, 2020 г. Труды Королевского общества A: математические, физические и инженерные науки . 476 (2233). doi :10.1098/rspa.2019.0439. PMC  7016555. PMID  32082053 .
  2. ^ Обновление IoT: как умные города и подключенные автомобили могут извлечь выгоду друг из друга Опубликовано insidetechmedia.com 28 марта 2019 г., получено 8 апреля 2019 г.
  3. ^ Автомобильная администрация предупреждает об опасности на умных автомагистралях Опубликовано The Guardian 8 апреля 2019 г., получено 8 апреля 2019 г.
  4. ^ "Директива 2010/40/ЕС Европейского парламента и совета о рамках развертывания интеллектуальных транспортных систем в сфере автомобильного транспорта и для интерфейсов с другими видами транспорта". 2010-07-07. Архивировано из оригинала 2011-01-23.
  5. ^ abcd Ранджан, Раджив (январь–февраль 2015 г.). «Дороги на солнечных батареях: возрождение солнечных магистралей, электроэнергетики и интеллектуальных сетей». Международный журнал инженерных исследований и общей науки . 3 (1): 380–385 .
  6. ^ "Солнечные дороги: инженерная неудача". 2017-05-18 . Получено 2018-09-05 .
  7. ↑ Игорь Боннет (23 июля 2019 г.). «В Нормандии, фиаско плюс великий солнечный путь мира». Ле Монд (на французском языке) . Проверено 14 августа 2019 г. После годовой премьеры плюс 50 % от 790 киловатт-часов (кВтч) для посетителей, всего 149 459 кВтч за год, общее оборудование 78 397 кВтч в 2018 г. и 37 900 кВтч за год Янвье, как Indiquait, дебютный юбилей, le relevé de l'association de l'association de promotion du фотоэлектрических BDPV, который недавно стал производством солнечных установок во Франции.
  8. ^ Шведская транспортная администрация (29 ноября 2017 г.), Национальная дорожная карта для электрических дорожных систем (PDF) , заархивировано из оригинала (PDF) 24 ноября 2020 г.
  9. ^ Regler för statliga elvägar SOU 2021:73 (PDF) , Regeringskansliet (Правительственные учреждения Швеции), 1 сентября 2021 г., стр.  291–297 , заархивировано из оригинала (PDF) 2 сентября 2021 г.
  10. ^ "PD CLC/TS 50717 Технические требования к токосъемникам для систем питания на уровне земли на дорожных транспортных средствах в эксплуатации", Британский институт стандартов , 2022, архивировано из оригинала 2 января 2023 г. , извлечено 2 января 2023 г.
  11. ^ Окончательный проект: Запрос на стандартизацию в CEN-CENELEC по «Инфраструктуре альтернативных видов топлива» (AFI II) (PDF) , Европейская комиссия , 2 февраля 2022 г., архивировано из оригинала (PDF) 8 апреля 2022 г. , извлечено 2 января 2023 г.
  12. ^ Мэттс Андерссон (4 июля 2022 г.), Регулирование систем электрических дорог в Европе. Как можно облегчить развертывание ERS? (PDF) , CollERS2 — шведско-немецкое исследовательское сотрудничество по системам электрических дорог
  13. ^ «Ребека Йоханссон, Министерство инфраструктуры — Правила, политика и стратегии ERS в Швеции», Электрические дорожные системы — онлайн-обсуждение PIARC, 4 ноября 2021 г., 14 минут 25 секунд видео
  14. ↑ Йонас Грёнвик (1 сентября 2021 г.), «Sverige på väg att bli först med elvägar – Rullar ut ganska snabbt», Ny Teknik
  15. ^ D Bateman; et al. (8 октября 2018 г.), Электрические дорожные системы: решение для будущего (PDF) , TRL , архивировано (PDF) из оригинала 3 августа 2020 г. , извлечено 10 февраля 2021 г.
  16. ^ Квак Ён Су (24 марта 2019 г.). «Кандидат на пост министра ИКТ обвиняется в растрате средств на исследования». The Korea Times .
  17. ↑ Билл Кристенсен (11 октября 2009 г.), «Дорожное зарядное устройство для электромобилей», Technovelgy.com
  18. ^ Эми М. Дин (29 августа 2021 г.), Немецкая компания работает вместе с INDOT над созданием бетонных дорог, которые могут заряжать электромобили во время движения, Международное общество по бетонным покрытиям
  19. ^ Сотрудники E-Mobility Engineering (6 сентября 2021 г.), «Беспроводная зарядка», E-Mobility Engineering
  20. ^ "Умная автомагистраль | Умная автомагистраль | Студия Roosegaarde". 19 октября 2013 г.
  21. ^ Кларк, Лиат. «С середины 2013 года автомагистрали Нидерландов будут светиться в темноте (Wired UK)». Wired UK . Wired.co.uk. Архивировано из оригинала 2014-05-30 . Получено 2014-06-02 .
  22. ^ "В Нидерландах открылась светящаяся в темноте дорога". BBC. 2014-04-14. Архивировано из оригинала 2014-07-03 . Получено 2014-06-21 .
  23. ^ "Tegenvaller voor Weg van de Toekomst: lichtgevende lijnen werken niet" (на голландском языке). Омроп Брабант. 24 апреля 2014 г. Проверено 21 июня 2014 г.
  24. ^ ««Умные» дороги на солнечных батареях могут уничтожить снег и лед». www.cnn.com . Получено 2022-12-02 .
  25. ^ Media, Provectus (2016-06-17). «Дороги на солнечных батареях: будущее или просто шумиха?». От нуля до 60 раз . Получено 2022-12-02 .
  26. ^ Райан, Дилан (21 сентября 2018 г.). «Солнечные панели заменили асфальт на дороге — вот результаты». The Conversation . Получено 2019-02-09 .
  27. ^ "Системы солнечных дорог от ICAX очищают дороги Тоддингтона ото льда для Агентства автомагистралей с помощью подогрева под дорогой | Отчет TRL о подогреваемых дорогах". www.icax.co.uk . Получено 2022-12-02 .
  • Солнечные дороги
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Умная_магистраль&oldid=1270231628"