طريق سريع ذكي

الطريق السريع الذكي أو الطريق الذكي (Smart highway)‏ عبارة عن مصطلحات لعدد من الطرق المختلفة التي يتم بها دمج التقنيات في الطرق، لتحسين تشغيل المركبات المتصلة وذاتية القيادة (CAVs^[1])، ولتحسين إشارات المرور وإضاءة الشوارع، وكذلك لمراقبة حالة الطريق، ومستويات حركة المرور وسرعة المركبات.^[2]

أنظمة النقل الذكية

عادة ما تشير أنظمة النقل الذكية إلى استخدام تكنولوجيا المعلومات والاتصالات (بدلا من الابتكارات في بناء الطريق) في مجال النقل البري، بما في ذلك البنية التحتية، المركبات والمستخدمين في إدارة المرور وإدارة التنقل فضلا عن التواصل مع وسائط النقل الأخرى.^[3]

تكامل البنية التحتية للمركبة

رصد الصحة الهيكلية

الألواح الشمسية للطريق

الغرض الرئيسي من الطرق الشمسية هو استبدال الطرق الإسفلتية بألواح شمسية تعمل على توليد الطاقة من خلال أشعة الشمس والتي يمكن استخدامها من قبل المنازل المحلية أو الشركات المرتبطة بالنظام إما من طريق المنزل أو من ساحة انتظار الشركات.

تزيد الألواح أيضًا من عدد محطات شحن السيارات الكهربائية إذا كانت تلك المحطة متصلة بالطريق الشمسي. تبلغ كل لوحة 12 × 12 تقريبًا من الألواح المتشابكة التي لها مصابيح الصمام الثنائي باعث للضوء(LED) خاصة بها والتي تستخدم كخطوط الطريق، ويمكن استخدامها أيضًا لتوضيح عبارات مثل "تقليل السرعة" أو "ازدحام مروري أمامك" للمساعدة في تدفق حركة المرور.^[4]

هناك 3 طبقات تشكل الألواح الشمسية:

1. طبقة سطح الطريق - طبقة الطريق هي الطبقة عالية القوة التي تحتوي على الخلايا الكهروضوئية الجاذبة لأشعة الشمس، ولها احتكاك حتى لا تنزلق المركبات عن الطريق، وهي مقاومة للماء لحماية الطبقات السفلى.^[4]

2. الطبقة الإلكترونية - تحتوي الطبقات الإلكترونية على لوحة صغيرة من المعالجات التي تساعد على التحكم في عنصر التسخين في الألواح، ويمكن لهذه التقنية أن تساعد في إذابة الثلج الذي يهبط على الألواح بحيث لا تتشكل بيئة الطريق الخطرة في المناطق الشمالية. يمكن لهذه الطبقة أن تستشعر مقدار الوزن على الألواح ويمكنها التحكم في عنصر التسخين لإذابة الثلج.^[4]

3. طبقة صفيحة القاعدة - طبقة صفيحة القاعدة هي الطبقة التي تجمع الطاقة من الشمس وتوزع الطاقة على المنازل أو الشركات المتصلة بالطرق الشمسية. سيُستخدم هذا أيضًا لنقل الطاقة إلى السيارات أثناء القيادة فوق الشريط لإعادة شحن البطارية.^[4]

نقد

ذكرت مجلة سلايت أن الطرق الشمسية ستنتج كهرباء أقل من الخلايا الشمسية الموضوعة بزاوية، وأن القليل من الضوء سيمسها بسبب الظل والأوساخ التي تغطي الطريق والسيارات التي تمنع الشمس من لمس الألواح.^[5]

أشار النقاد إلى أن الطرق الشمسية ستكون أكثر تكلفة وأقل إنتاجية من الطرق التقليدية للجمع بين الطاقة الشمسية والبنية التحتية، مثل بناء الملاجئ على الطرق ومواقف السيارات ووضع الألواح الشمسية التقليدية على الأسطح؛ أظهر إيلون موسك أن هناك مساحة واسعة في الولايات المتحدة، باستثناء الطرق، لتلبية متطلبات الطاقة في البلاد.^{[6] [7] [8]}

الرصيف الذكي

بدأت وزارة النقل في ميسوري (MoDOT) في اختبار "الرصيف الذكي" في محطة استراحة خارج كونواي بولاية ميزوري على طول الطريق 66 التاريخي في أواخر عام 2016. ويغطي البرنامج التجريبي حاليًا حوالي 200 قدم مربع من الرصيف في مركز الزوار وكلف 100 000 دولار ، مدعومة إلى حد كبير من قبل الإدارة الفيدرالية للطرق السريعة.^[9] كل ذلك جزء من مبادرة الطريق إلى الغد في ميسوري لإيجاد ابتكارات جديدة في البنية التحتية للنقل الخاصة بهم.

تريد ميسوري الاستفادة من هذه الطرق لتنفيذ التقنيات الأخرى ذات الصلة. سوف تسخن الألواح الطريق وتحافظ عليها من تراكم الثلوج والجليد. سوف تتميز أيضًا بثنائيات LED التي تزيد من وضوح خطوط الطريق. سوف تتضاعف المصابيح أيضًا للمساعدة على منع الطلاء من إعاقة توليد الطاقة الشمسية. ^[10] لم يكن لدى اللوحات وقت كافٍ لتحديد المتانة، أو كفاءة الطاقة، أو الفعالية من حيث التكلفة بالمعنى الحقيقي للعالم حتى الآن، لذلك لم تصل وزارة النقل في ميسوري إلى أي استنتاجات حول الجدوى والتطبيق المستقبلي حتى الآن.

شحن السيارة لاسلكيا

السيارة الكهربائية عبر الإنترنت التي يجري تطويرها من قبل المعهد الكوري المتقدم للعلوم والتكنولوجيا الذي يحتوي على دوائر كهربائية مدمجة على الطريق تعمل على تشغيل المركبات التي تم تكييفها بشكل مناسب من خلال الحث الكهرومغناطيسي اللالمسي .

يجري تطوير نظام تجريبي لتشغيل الحافلات الكهربائية. IAV الألمانية وهي شركة أخرى تقوم بتطوير أجهزة الشحن التعريفي.

البطاريات الكهروميكانيكية

نظام المركبات الكهربائية الذي يعمل على الطرق هو براءة الاختراع التي يحملها هوارد ر. لديها العديد من المكونات. أولها سيارة كهربائية بالكامل تتناسب مع البطاريات الكهروميكانيكية التي تقبل شحنًا من الطريق. الطريق هو المكون الثاني وسيكون له لفائف شحن وضعت بشكل استراتيجي لشحن السيارة فقط عند الحاجة. هذه السيارات والطرق لن تتطلب الغاز أو الطاقة الشمسية. ^[11]

لا يوجد اختراع مماثل في أي مكان في العالم يتم تنفيذه حاليًا، ويرجع ذلك إلى تكلفة إصلاح البنية التحتية التي ستكون ضرورية لتحقيق هذه البراءة.

علامات الطرق

خطوط متوهجة، ستوديو روزيغارد

مفهوم الطرق الذكية السريعة التي وضعتها ستوديو Roosegaarde ومجموعة إدارة البنية التحتية لشركة هايمانس العامة في هولندا دمج -صور الانارة الطلاء لعلامات الطرق، والتي تمتص الضوء خلال النهار ثم تتوهج لمدة تصل إلى 10 ساعة. تم عرض التقنية على امتداد الطريق السريع في برابانت، هولندا. ^{[12] [13]}

الحماية من الصقيع وإذابة الثلوج والجليد

تم تركيب أنظمة ذوبان الجليد التي تستخدم الكهرباء أو الماء الساخن لتسخين الطرق والأرصفة في مواقع مختلفة.

اقترحت شركة طرق شمسية تضمين نظام ذوبان الجليد مع لوحات الطرق الضوئية الخاصة بها نظرًا لأن الألواح لديها بالفعل توصيلات طاقة كهربائية لجني الطاقة الكهروضوئية. ^[14] يشير النقاد إلى متطلبات طاقوية كبيرة لهذا النظام (أكبر بكثير من الطاقة التي يتم جمعها بواسطة الطريق في ظروف مثالية). ^{[15] [16]}

تلتقط "تقنية ICAX المحدودة" باستعمال تقنية "التقاط الحرارة بين الفصول" في لندن الطاقة الشمسية في البنوك الحرارية وتطلقها تحت أحد الطرق لتسخينها وإبقاء الأسفلت خاليًا من الجليد. ^[17]

مقالات ذات صلة

• الطيار الآلي
• نمذجة معلومات البناء
• النمذجة الرقمية والتصنيع
• فتح الأجهزة
• تحالف التصميم المفتوح

المراجع

روابط خارجية

• الطرق الشمسية

موسوعات ذات صلة :

• موسوعة نقل