Digitalni dvojčki in umetna inteligenca v cestnih sistemih

Umetna inteligenca – AI – in digitalni dvojčki ali digitalni dvojčki sta dve tehnologiji, ki spreminjata naše dojemanje in razumevanje sveta. Cestni sistemi pa so temeljni za gospodarski, družbeni in kulturni razvoj vsake države, zato zahtevajo največjo pozornost pri njihovem načrtovanju, gradnji, obratovanju in vzdrževanju.

V tem primeru se bomo osredotočili na uporabo teh tehnologij v cestnih sistemih, kako lahko optimizirajo celoten življenjski cikel projekta, izboljšajo varnost in zagotovijo učinkovito mobilnost uporabnikov.

Pred nekaj dnevi je Bentley Systems, eno izmed vodilnih podjetij na področju inženiringa in gradbeništva, kupilo Blyncsy, da bi razširilo ponudbo rešitev in storitev za načrtovanje, projektiranje, vodenje in izvedbo infrastrukturnih projektov. Blyncsy je podjetje, ki nudi storitve umetne inteligence za transportne operacije in vzdrževanje ter izvaja analizo mobilnosti s pridobljenimi podatki.

"Blyncsy, ki ga je leta 2014 v Salt Lake Cityju, Utah, ustanovil izvršni direktor Mark Pittman, uporablja računalniški vid in umetno inteligenco za analizo splošno dostopnih slik za prepoznavanje težav pri vzdrževanju cestnih omrežij."

 Začetki podjetja Blyncsy so postavili trdne temelje, posvečene zbiranju, obdelavi in ​​vizualizaciji vseh vrst podatkov, povezanih z mobilnostjo vozil/pešcev in prevozom. Podatki, ki jih zbirajo, izvirajo iz različnih vrst senzorjev, vozil za zajemanje, kamer ali aplikacij za mobilne naprave. Ponuja tudi orodja AI, s katerimi je mogoče ustvariti simulacije, ki bodo preoblikovane v priporočila za optimizacijo delovanja in varnosti cestnih sistemov.

Payver je ena od rešitev, ki jih ponuja Blyncy, sestavljena je iz kamer z "umetnim vidom", ki so nameščene v avtomobilih in lahko ugotovijo vse vrste težav, ki se pojavljajo na cestnih omrežjih, kot so luknje ali nedelujoči semaforji.

POMEN AI ZA NADZOR CESTNIH SISTEMOV

 Inovacije, povezane z zagotavljanjem rešitev, ki ljudem in vladam omogočajo, da se izognejo prihodnjim težavam, so ključne za razvoj. Zavedamo se kompleksnosti cestnih sistemov, saj so bolj kot ceste, avenije ali ulice omrežja, ki povezujejo in prostoru zagotavljajo vse vrste koristi.

Pogovorimo se o tem, kako se uporaba umetne inteligence in digitalnih dvojčkov dopolnjujeta kot zmogljivo orodje, ki vsem, ki sodelujejo pri odločanju, omogoča, da prejmejo natančne in učinkovite informacije v realnem času. Digitalni dvojčki ali Digital Twins so virtualni prikazi struktur in infrastruktur, z natančnim poznavanjem teh elementov pa je mogoče simulirati in zaznati vzorce, trende, kakršnekoli anomalije ter seveda ponujajo vizijo za določanje možnosti za izboljšave.

S podatki, ki jih najdemo v teh zmogljivih digitalnih dvojčkih, ki zgoščajo veliko količino informacij, bi lahko umetna inteligenca identificirala kritične točke cestnih sistemov, morda predlagala boljše prometne poti, kjer je mogoče izboljšati promet vozil, povečati omrežno varnost ceste ali na nek način zmanjšati okoljske vpliv, ki ga ustvarjajo te strukture.

Ustvariti je mogoče na primer digitalne dvojčke avtocest, ki združujejo vse informacije o lastnostih njihovih materialov, temperaturi, količini prometa in nesrečah, ki so se zgodile na tej cesti. Ob upoštevanju tega se analizirajo različne vrste scenarijev, da se prepreči več nesreč ali ustvarijo kanali, tako da se ne ustvarjajo prometni zastoji.

Trenutno vse temelji na sistemih načrtovanja, projektiranja, upravljanja, obratovanja, vzdrževanja in informacijsko administrativnih sistemov, ki olajšajo delo vsem udeleženim pri gradbenih projektih. Zlitje obeh tehnologij zagotavlja večjo preglednost, kaj deluje in kaj ne, večjo sledljivost, zaupanje v podatke, pridobljene neposredno od vira, in boljše politike za mesta.

Vse našteto predstavlja možne izzive, ki zahtevajo ustrezne predpise za njihovo izvajanje in uporabo. Vlade morajo na primer zagotoviti kakovost, interoperabilnost in zanesljivost vseh podatkov, ki nenehno hranijo digitalne dvojčke, in jih zaščititi pred kakršno koli vrsto napadov.

UPORABA DIGITALNIH DVOJČKOV IN AI V CESTNIH SISTEMIH

Te tehnologije je mogoče uporabiti v cestnem sektorju na različne načine, od faz načrtovanja in projektiranja do gradnje, spremljanja in vzdrževanja. V fazi načrtovanja se umetna inteligenca uporablja za analizo prometa, mobilnosti in okoljskega vpliva neprekinjenega prometa ter zagotavlja podatke, ki omogočajo ustvarjanje predlogov za širitev cest.

Kar zadeva oblikovanje, vemo, da so digitalni dvojčki zvesta kopija tega, kar je bilo zgrajeno v resničnem življenju, in da nam integrirani z umetno inteligenco omogočajo ustvarjanje optimalnega dizajna. Vse to, ob upoštevanju uveljavljenih kriterijev, predpisov in standardov, da se kasneje podobno obnašanje struktur z digitalnim dvojčkom.

V fazi gradnje se obe tehnologiji uporabljata za optimizacijo in upravljanje z viri ter za pospeševanje časovnega načrta, določenega v prejšnjih fazah. Digitalne dvojčke je mogoče uporabiti za spremljanje napredka in statusa dela ter za odkrivanje kakršnih koli pomanjkljivosti ali napak.

Ko smo pri operaciji, bi lahko rekli, da AI optimizira cestni sistem, pravilna integracija bi lahko pomagala zmanjšati emisije ogljika v ozračje. Digitalni dvojčki označujejo zmogljivost in zmogljivost cestne infrastrukture, saj lahko ugotovijo, ali potrebujejo preventivno, korektivno ali napovedno vzdrževanje, s čimer podaljšajo življenjsko dobo sistema.

 Zdaj bomo pokazali le nekaj primerov, kako lahko umetna inteligenca in digitalni dvojčki preoblikujejo cestne sisteme in ponudijo inovativne rešitve za sedanje in prihodnje prometne izzive.

• Indra, eno najpomembnejših tehnoloških in svetovalnih podjetij v Evropi, začelo ustanovitev a digitalni dvojček severovzhodne avtoceste A-2 v Guadalajari, katerega cilj je zmanjšanje nesreč, povečanje zmogljivosti in razpoložljivosti cest ter bo omogočilo izboljšanje delovanja državnih agencij v primeru kakršnega koli dogodka,
• Na Kitajskem in v Maleziji podjetje Alibaba Cloud razvil sistem za zaznavanje stanja prometa v realnem času, ki temelji na AI, s katerim lahko dinamično nadzoruje semaforje. Ta sistem zmanjša število nesreč in pomaga uporabnikom, da imajo boljši čas potovanja in prihranijo gorivo. Vse to je predvideno v vašem projektu Mestni možgani, katerega cilj je uporaba tehnologij umetne inteligence in računalništva v oblaku, ki bodo omogočale generiranje analiz in optimizacijo javnih storitev v realnem času.
• Podobno ima Alibaba Cloud zavezništva z Deliote China za ustvarjanje popolnoma avtonomnih vozil na Kitajskem, pri čemer ocenjujejo, da bo imela Kitajska do leta 2035 več kot 5 milijonov avtonomnih vozil.

• podjetje ITC – Inteligentni nadzor prometa iz Izraela razvija program, v katerem je mogoče v realnem času shraniti vse vrste podatkov, ki jih zajamejo nadzorni senzorji na ulicah, avenijah in avtocestah, manipulirajo s semaforji v primeru prometnih zastojev.

• google waymo Gre za potovalno storitev z avtonomnimi vozili, ki jih upravlja AI, ki je na voljo 24 ur na dan, v več mestih in pod predpostavko, da je trajnostna. Ta vozila brez posadke imajo veliko število laserskih senzorjev in 360-stopinjski periferni vid. Waymo je prepotoval milijarde kilometrov, tako po javnih cestah kot v simulacijskih okoljih.

"Dosedanji podatki kažejo, da Waymo Driver zmanjšuje prometne nesreče in z njimi povezane smrti tam, kjer delujemo."

• Pametna avtocesta Roosegaarde-Heijmans - Nizozemska. Gre za projekt vzpostavitve prve svetleče se avtoceste na svetu in s tem začetek dobe pametnih avtocest. To bo trajnostna cesta z nizko porabo, ki bo osvetljena s fotoobčutljivo in dinamično barvo, ki se aktivira s svetlobnimi senzorji blizu nje, kar bo popolnoma spremenilo konvencionalno zasnovo kopenskih cest po vsem svetu. Predpostavka je ustvariti ceste, ki so v interakciji z voznikom, s posebnimi pasovi za električna vozila, kjer se med vožnjo po njih popolnoma napolnijo.

• StreetBump. Od leta 2012 bostonski mestni svet izvaja aplikacijo, ki oblasti obvešča o obstoju lukenj. Preko te aplikacije lahko uporabniki prijavijo morebitne udarne jame ali nevšečnosti na cestah, integrira se z GPS-om mobilnih telefonov za zaznavanje tresljajev in lokacijo lukenj.
• Rekor One Z vključitvijo platforme Waycare ustvarijo Rekor One Traffic in Rekor Discover. Oba uporabljata umetno inteligenco in naprave za zajem podatkov, ki prenašajo video posnetke visoke ločljivosti, v katerih je mogoče videti promet v realnem času in analizirati vozila, ki vozijo po cestah.
• Sidescan®Predict Brigada, je sistem, ki združuje umetno inteligenco za preprečevanje trkov. V realnem času zbira veliko količino podatkov, kot so razdalja, hitrost obračanja vozila, smer in pospešek. Zasnovan je za težka vozila, saj je njihova teža in škoda, ki jo lahko povzročijo, veliko večja kot pri običajnem vozilu.
• Huawei Smart Highway Corps. Je pametna cestna storitev in je sestavljena iz treh scenarijev, ki temeljijo na umetni inteligenci in globokem učenju: inteligentne visoke hitrosti, pametni predori in upravljanje mestnega prometa. Pri prvem od njih se osredotoča na svetovanje, kjer se ocenjujejo vse vrste scenarijev z uporabo aplikacij, integracije podatkov in tehnologij za lažjo implementacijo pametnih cest. Po drugi strani imajo pametni predori elektromehanske rešitve za svoje delovanje in vzdrževanje, ki temeljijo na IoTDA, vključno s povezavami v sili in holografskimi sporočili, tako da so vozniki lahko seznanjeni z morebitnimi nevšečnostmi na cesti.
• Pametno parkiranje argentinskega podjetja Sistemas Integrales: uporablja umetno inteligenco za lažje parkiranje vozil v mestih. Sistem zazna prosta in zasedena mesta s pomočjo kamer in senzorjev ter voznikom v realnem času zagotavlja informacije o razpoložljivosti in ceni.

Potem bi lahko rekli, da kombinacija umetne inteligence in digitalnih dvojčkov ponuja številne prednosti za upravljanje prometa in cestne sisteme, kot so:

• Izboljšajte mobilnost: z zmanjševanjem prometnih zastojev, potovalnega časa in emisij onesnaževal, s spodbujanjem uporabe javnega prevoza in skupne mobilnosti, s prilagajanjem ponudbe in povpraševanja po prometu potrebam uporabnikov ter z lažjim dostopom do informacij o prometu.
• Izboljšajte varnost s preprečevanjem in zmanjševanjem nesreč, opozarjanjem voznikov in pešcev na možna tveganja ter spodbujanjem usklajevanja med službami za nujno pomoč, kar olajša pomoč žrtvam.
• Končno, izboljšati učinkovitost z optimizacijo porabe virov, zniževanjem obratovalnih in vzdrževalnih stroškov, s podaljševanjem življenjske dobe infrastrukture in vozil ter z zviševanjem kakovosti storitev.

IZZIVI IN PRILOŽNOSTI

Poleg digitalne infrastrukture, ki mora biti implementirana za vzpostavitev dobre komunikacije in integracije med tehnologijami, je treba določiti tudi parametre in standarde, ki zagotavljajo interoperabilnost med sistemi. Prav tako imata povezljivost in kibernetska varnost ključno vlogo pri doseganju tega.

Rečeno je bilo, da bi umetna inteligenca lahko odpravila človeško delo, vendar bo še vedno zahtevalo usposobljeno osebje, da bodo sistemi delovali učinkovito. Prejeti morajo stalno usposabljanje, ki je v skladu s tehnološkimi inovacijami. Poleg navedenega bi lahko rekli, da je nujen pravni in etični okvir, ki spodbuja in zagotavlja pravilno uporabo podatkov in trajnost.

Uporaba obeh tehnologij bi bistveno izboljšala življenje uporabnikov, s tem pa bi dosegli večjo zanesljivost cestnih sistemov, ustvarjanje udobja, zmanjšanje nesreč in bolj usklajeno prostorsko dinamiko z neposrednim okoljem. Upoštevati je treba tako izzive kot priložnosti ter ponuditi strateške vizije in transcendentne poslovne modele.

Skratka, umetna inteligenca in digitalna dvojčka sta dve tehnologiji, ki preoblikujeta upravljanje prometa na inovativen in učinkovit način, obe nam omogočata ustvarjanje bolj inteligentnih, trajnostnih in vključujočih mest, kjer je promet element, ki lajša življenje in ne otežuje. ljudi.