Digitální dvojčata a AI v silničních systémech

Umělá inteligence – AI – a digitální dvojčata neboli Digitální dvojčata jsou dvě technologie, které revolučně mění způsob, jakým vnímáme a chápeme svět. Silniční systémy jsou ze své strany zásadní pro hospodářský, sociální a kulturní rozvoj každé země, a proto vyžadují největší pozornost, aby byly aktuální při jejich plánování, výstavbě, provozu a údržbě.

V tomto případě se v tomto článku zaměříme na využití těchto technologií v silničních systémech, jak mohou optimalizovat celý životní cyklus projektu, zlepšit bezpečnost a zaručit efektivní mobilitu uživatelů.

Před několika dny Bentley Systems, jedna ze společností vedoucích v oblasti inženýrství a stavebnictví, získala Blyncsy, aby rozšířila nabídku řešení a služeb pro plánování, návrh, řízení a realizaci infrastrukturních projektů. Blyncsy je společnost, která poskytuje služby umělé inteligence pro provoz a údržbu dopravy a provádí analýzu mobility se získanými daty.

„Společnost Blyncsy, založená v roce 2014 v Salt Lake City v Utahu generálním ředitelem Markem Pittmanem, využívá počítačové vidění a umělou inteligenci na analýzu běžně dostupných snímků k identifikaci problémů s údržbou v silničních sítích.“

 Počátky Blyncsy položily pevné základy, věnované sběru, zpracování a vizualizaci všech typů dat souvisejících s automobilovou/chodní mobilitou a dopravou. Data, která shromažďují, pocházejí z různých typů senzorů, snímacích vozidel, kamer nebo aplikací pro mobilní zařízení. Nabízí také nástroje umělé inteligence, pomocí kterých lze generovat simulace, které budou transformovány do doporučení pro optimalizaci výkonu a bezpečnosti silničních systémů.

Payver je jedním z řešení nabízených Blyncy, skládá se z kamer s „umělým viděním“, které jsou instalovány v autech a dokážou určit všechny typy problémů, které se vyskytují na silničních sítích, jako jsou výmoly nebo nefungující semafory.

VÝZNAM AI PRO MONITOROVÁNÍ SILNIČNÍCH SYSTÉMŮ

 Klíčem k rozvoji jsou inovace související s poskytováním řešení, která lidem a vládám umožňují vyhnout se budoucím problémům. Chápeme složitost silničních systémů, že více než silnice, třídy nebo ulice jsou to sítě, které spojují prostor a poskytují výhody všeho druhu.

Promluvme si o tom, jak se využití AI a digitálních dvojčat vzájemně doplňují jako mocný nástroj, který umožňuje všem, kdo se podílejí na rozhodování, dostávat přesné a efektivní informace v reálném čase. Digitální dvojčata nebo také Digitální dvojčata jsou virtuální reprezentace struktur a infrastruktur a prostřednictvím přesné znalosti těchto prvků je možné simulovat a odhalovat vzorce, trendy, jakýkoli typ anomálií a samozřejmě nabízejí vizi pro určení příležitostí ke zlepšení.

S daty nalezenými v těchto výkonných digitálních dvojčatech, která kondenzují velké množství informací, by umělá inteligence mohla identifikovat kritické body silničních systémů, možná navrhnout lepší dopravní cesty, kde lze zlepšit automobilovou dopravu, zvýšit zabezpečení sítě nebo nějakým způsobem minimalizovat životní prostředí. dopad, který tyto struktury vytvářejí.

Lze vytvořit například digitální dvojčata dálnic, která integrují všechny informace o jejich materiálových vlastnostech, teplotě, množství provozu a nehodách, které se na dané silnici staly. S ohledem na to jsou analyzovány různé typy scénářů, aby se předešlo většímu počtu nehod nebo aby se vytvořily kanály, aby nevznikaly dopravní zácpy.

V současné době je vše založeno na systémech plánování, projektování, řízení, provozu, údržby a správy informací, které usnadňují práci všem, kteří se podílejí na stavebních projektech. Spojení obou technologií poskytuje větší transparentnost toho, co funguje a co ne, větší sledovatelnost, důvěru v data získaná přímo ze zdroje a lepší politiku pro města.

Vše výše uvedené představuje možné výzvy, které vyžadují odpovídající předpisy pro jejich implementaci a používání. Vlády musí například zaručit kvalitu, interoperabilitu a spolehlivost všech dat, která neustále krmí digitální dvojčata, a chránit je před jakýmkoli typem útoku.

VYUŽITÍ DIGITÁLNÍCH DVOJČEK A AI V SILNIČNÍCH SYSTÉMECH

Tyto technologie lze v silničním sektoru aplikovat různými způsoby, od fáze plánování a návrhu až po výstavbu, monitorování a údržbu. Ve fázi plánování se umělá inteligence používá k analýze dopravy, mobility a dopadů na životní prostředí, které vytváří nepřetržitý provoz, a poskytuje data, která umožňují generovat návrhy na rozšíření silnic.

Pokud jde o design, víme, že digitální dvojčata jsou věrnou kopií toho, co bylo postaveno v reálném životě, a že integrovaná s umělou inteligencí nám umožňuje vytvářet optimální návrhy. To vše s přihlédnutím ke stanoveným kritériím, předpisům a standardům, aby se chování struktur následně připodobnilo digitálnímu dvojčeti.

Ve fázi výstavby jsou obě technologie využívány k optimalizaci a řízení zdrojů a k posunu harmonogramu stanoveného v předchozích fázích. Digitální dvojčata lze použít ke sledování průběhu a stavu práce a také k odhalení jakéhokoli typu nedostatku nebo chyb.

Když se dostaneme k Operaci, mohli bychom říci, že AI optimalizuje silniční systém, správná integrace by mohla pomoci snížit emise uhlíku do atmosféry. Digitální dvojčata indikují výkon a kapacitu silniční infrastruktury, dokážou určit, zda vyžadují preventivní, nápravnou nebo prediktivní údržbu, čímž se prodlužuje životnost systému.

 Nyní ukážeme jen několik příkladů toho, jak umělá inteligence a digitální dvojčata mohou transformovat silniční systémy a nabídnout inovativní řešení současných i budoucích dopravních problémů.

• Indra, jedna z nejvýznamnějších technologických a poradenských společností v Evropě, zahájila vytváření a digitální dvojče severovýchodní dálnice A-2 v Guadalajaře, jehož cílem je snížit nehodovost, zvýšit kapacitu a dostupnost silnic a umožní zlepšit výkon státních orgánů v případě jakékoli události,
• V Číně a Malajsii společnost Alibaba Cloud vyvinula systém založený na AI pro zjišťování stavu dopravy v reálném čase, pomocí kterého může dynamicky ovládat semafory. Tento systém snižuje nehodovost a pomáhá uživatelům zkrátit dobu cestování a šetřit palivo. To vše je ve vašem projektu zahrnuto Městský mozek, jejímž cílem je využívat technologie AI a Cloud Computing, které umožní generovat analýzy a optimalizovat veřejné služby v reálném čase.
• Stejně tak Alibaba Cloud uzavřel alianci s Deliote China za účelem vytvoření plně autonomních vozidel v Číně, přičemž se odhaduje, že do roku 2035 bude mít Čína více než 5 milionů autonomních vozidel.

• Společnost ITC – Intelligent Traffic Control z Izraele vyvíjí program, ve kterém lze v reálném čase ukládat všechny typy dat, zachycovat je sledovací senzory na ulicích, třídách a dálnicích, manipulující se semafory v případě dopravních zácp.

• google waymo Jedná se o cestovní službu s autonomními vozidly provozovanými prostřednictvím AI, dostupnou 24 hodin denně, ve více městech a za předpokladu udržitelnosti. Tyto bezpilotní prostředky mají velké množství laserových senzorů a 360º periferní vidění. Waymo najezdilo miliardy kilometrů jak na veřejných komunikacích, tak v simulačních prostředích.

"Dosavadní údaje naznačují, že Waymo Driver snižuje počet dopravních nehod a souvisejících úmrtí tam, kde působíme."

• Chytrá dálnice Roosegaarde-Heijmans - Holandsko. Jde o projekt zřízení první dálnice svítící ve tmě na světě, čímž zahajuje éru chytrých dálnic. Půjde o udržitelnou silnici s nízkou spotřebou, která bude osvětlena fotocitlivou a dynamickou barvou, která se aktivuje pomocí světelných senzorů v její blízkosti, což zcela změní konvenční design pozemních komunikací po celém světě. Předpokladem je vytvoření silnic, které komunikují s řidičem, se speciálními pruhy pro elektrická vozidla, kde se při jízdě po nich plně nabijí.

• StreetBump. Od roku 2012 zavedla Bostonská městská rada aplikaci, která informuje úřady o existenci výmolů. Prostřednictvím této aplikace mohou uživatelé hlásit jakékoli výmoly nebo nepříjemnosti na silnicích, integruje se s GPS mobilních telefonů pro detekci vibrací a umístění výmolů.
• Rekor One Začleněním platformy Waycare vytvářejí Rekor One Traffic a Rekor Discover. Oba využívají umělou inteligenci a zařízení pro sběr dat, která přenášejí videa s vysokým rozlišením, v nichž lze vidět provoz v reálném čase a analyzovat vozidla jedoucí po silnicích.
• Sidescan®Predict Brigáda, je systém, který integruje umělou inteligenci pro prevenci kolizí. V reálném čase shromažďuje velké množství dat, jako je vzdálenost, rychlost otáčení vozidla, směr a zrychlení. Je určen pro těžká vozidla, protože jejich hmotnost a škody, které mohou způsobit, jsou mnohem větší než u běžných vozidel.
• Huawei Smart Highway Corps. Jedná se o chytrou silniční službu a skládá se ze 3 scénářů založených na umělé inteligenci a hlubokém učení: inteligentní vysokorychlostní, inteligentní tunely a řízení městské dopravy. U prvního z nich se zaměřuje na poradenství, kde jsou všechny typy scénářů vyhodnocovány pomocí aplikací, datové integrace a technologií pro usnadnění implementace chytrých silnic. Inteligentní tunely mají elektromechanická řešení pro jejich provoz a údržbu založená na IoTDA, včetně nouzových spojení a holografických zpráv, aby si řidiči byli vědomi jakýchkoli nepříjemností na silnici.
• Inteligentní parkování od argentinské společnosti Sistemas Integrales: využívá umělou inteligenci k usnadnění parkování vozidel ve městech. Systém detekuje volná a obsazená místa pomocí kamer a senzorů a poskytuje řidičům v reálném čase informace o dostupnosti a ceně.

Pak bychom mohli říci, že kombinace AI a digitálních dvojčat nabízí řadu výhod pro řízení dopravy a silniční systémy, jako například:

• Zlepšení mobility: snížením dopravních zácp, doby jízdy a znečišťujících emisí, podporou využívání veřejné dopravy a sdílené mobility, přizpůsobením nabídky a poptávky po dopravě potřebám uživatelů a usnadněním přístupu k informacím o provozu.
• Zlepšit zabezpečení předcházením a snižováním počtu nehod, upozorňováním řidičů a chodců na možná rizika a podporou koordinace mezi záchrannými službami a usnadněním pomoci obětem.
• Konečně, zlepšit účinnost optimalizací využití zdrojů, snížením nákladů na provoz a údržbu, zvýšením životnosti infrastruktury a vozidel a zvýšením kvality služeb.

VÝZVY A PŘÍLEŽITOSTI

Kromě digitální infrastruktury, která musí být implementována pro zajištění dobré komunikace a integrace mezi technologiemi, musí být také definovány parametry a standardy, které zaručí interoperabilitu mezi systémy. Stejně tak konektivita a kybernetická bezpečnost hrají klíčovou roli při dosahování tohoto cíle.

Bylo řečeno, že umělá inteligence by mohla eliminovat lidskou práci, ale stále bude vyžadovat vyškolený personál, aby systémy fungovaly efektivně. Musí absolvovat neustálé školení, které je na stejné úrovni jako technologické inovace. Kromě výše uvedeného by se dalo říci, že je nezbytný právní a etický rámec, který podporuje a zaručuje správné využívání dat a udržitelnost.

Aplikace obou technologií by výrazně zlepšila životy uživatelů, čímž by došlo k vyšší spolehlivosti silničních systémů, vytvoření komfortu, snížení nehodovosti a harmoničtější prostorové dynamice s bezprostředním okolím. Je třeba vzít v úvahu výzvy i příležitosti a nabídnout strategické vize a transcendentní obchodní modely.

Závěrem lze říci, že umělá inteligence a digitální dvojčata jsou dvě technologie, které mění řízení dopravy inovativním a efektivním způsobem, obě nám umožňují vytvářet inteligentnější, udržitelnější a inkluzivnější města, kde je doprava prvkem, který život usnadňuje a ne ztěžuje. lidí.