Digital Twins și AI în sistemele rutiere

Inteligența artificială – AI – și gemenii digitali sau gemenii digitale sunt două tehnologii care revoluționează modul în care percepem și înțelegem lumea. Sistemele rutiere, la rândul lor, sunt fundamentale pentru dezvoltarea economică, socială și culturală a oricărei țări și, prin urmare, necesită cea mai mare atenție pentru a fi la zi cu planificarea, construcția, operarea și întreținerea lor.

În acest caz, vom concentra acest articol pe utilizarea acestor tehnologii în sistemele rutiere, modul în care pot optimiza întregul ciclu de viață al unui proiect, îmbunătățirea siguranței și garantarea mobilității eficiente a utilizatorilor.

În urmă cu câteva zile, Bentley Systems, una dintre companiile care conduce domeniul ingineriei și construcțiilor, a achiziționat Blyncsy, pentru a extinde soluțiile și oferta de servicii pentru planificarea, proiectarea, managementul și execuția proiectelor de infrastructură. Blyncsy este o companie care furnizează servicii de inteligență artificială pentru operațiuni de transport și întreținere, efectuând analize de mobilitate cu datele achiziționate.

„Fondată în 2014 în Salt Lake City, Utah, de CEO-ul Mark Pittman, Blyncsy aplică viziunea computerizată și inteligența artificială la analiza imaginilor disponibile în mod obișnuit pentru a identifica problemele de întreținere în rețelele rutiere.”

 Începuturile Blyncsy au pus baze solide, dedicate colectării, procesării și vizualizării tuturor tipurilor de date legate de mobilitatea și transportul vehiculelor/pietonilor. Datele pe care le colectează provin de la diferite tipuri de senzori, vehicule de captură, camere sau aplicații pentru dispozitive mobile. De asemenea, oferă instrumente AI, cu ajutorul cărora pot fi generate simulări care vor fi transformate în recomandări pentru optimizarea performanței și siguranței sistemelor rutiere.

Payver este una dintre soluțiile oferite de Blyncy, constă în camere cu „viziune artificială” care sunt instalate în mașini și pot determina toate tipurile de probleme care apar pe rețelele rutiere precum gropi sau semafoare care nu funcționează.

IMPORTANȚA AI PENTRU MONITORIZAREA SISTEMELOR RUTIERE

 Inovațiile legate de furnizarea de soluții care permit oamenilor și guvernelor să evite problemele viitoare sunt cheia dezvoltării. Înțelegem complexitatea sistemelor rutiere, că mai mult decât drumuri, străzi sau străzi, acestea sunt rețele care conectează și oferă beneficii de tot felul unui spațiu.

Să vorbim despre modul în care utilizarea AI și a gemenilor digitali se completează reciproc ca un instrument puternic care permite tuturor celor implicați în luarea deciziilor să primească informații exacte și eficiente în timp real. Digital Twins sau Digital Twins sunt reprezentări virtuale ale structurilor și infrastructurilor, iar prin cunoașterea exactă a acestor elemente este posibilă simularea și detectarea tiparelor, tendințelor, oricărui tip de anomalii și, desigur, oferă o viziune pentru a determina oportunități de îmbunătățire.

Cu datele găsite în acești gemeni digitali puternici, care condensează o cantitate mare de informații, inteligența artificială ar putea identifica punctele critice ale sistemelor rutiere, poate sugera rute de trafic mai bune unde traficul vehiculelor poate fi îmbunătățit, crește securitatea rețelei rutiere sau minimizează într-un fel mediul. impactul pe care îl generează aceste structuri.

Se pot crea, de exemplu, gemeni digitale de autostrăzi care integrează toate informațiile despre caracteristicile lor materiale, temperatură, volumul de trafic și accidentele care au avut loc pe acel drum. Ținând cont de acest lucru, sunt analizate diferite tipuri de scenarii pentru a evita mai multe accidente sau pentru a crea canale astfel încât să nu se genereze blocaje în trafic.

În prezent totul se bazează pe sisteme de planificare, proiectare, management, operare, întreținere și administrare a informațiilor care facilitează munca tuturor celor implicați în proiecte de construcție. Fuziunea ambelor tehnologii oferă o mai mare transparență a ceea ce funcționează și a ceea ce nu, o trasabilitate mai mare, încredere în datele obținute direct de la sursă și politici mai bune pentru orașe.

Tot ceea ce s-a menționat mai sus ridică posibile provocări care necesită reglementări adecvate pentru implementarea și utilizarea lor. De exemplu, guvernele trebuie să garanteze calitatea, interoperabilitatea și fiabilitatea tuturor datelor care alimentează în mod constant gemenii digitali și să le protejeze de orice tip de atac.

UTILIZAREA GEMENILOR DIGITALE ȘI A AI ÎN SISTEME RUTIERE

Aceste tehnologii pot fi aplicate sectorului rutier în diferite moduri, de la fazele de planificare și proiectare până la construcție, monitorizare și întreținere. În faza de planificare, Inteligența Artificială este utilizată pentru a analiza traficul, mobilitatea și impactul asupra mediului produs de traficul continuu și oferă date care permit generarea de propuneri de extindere a drumurilor.

În ceea ce privește designul, știm că gemenii digitali sunt copia fidelă a ceea ce a fost construit în viața reală și că, integrati cu Inteligența Artificială, ne permit să creăm design-uri optime. Toate acestea, ținând cont de criterii, reglementări și standarde stabilite, pentru a asemăna ulterior comportamentul structurilor cu geamănul digital.

În faza de construcție, ambele tehnologii sunt utilizate pentru optimizarea și gestionarea resurselor, precum și pentru avansarea graficului stabilit în fazele anterioare. Gemenii digitali pot fi folosiți pentru a monitoriza progresul și starea lucrării, precum și pentru a detecta orice tip de lipsă sau erori.

Când ajungem la Operațiune, am putea spune că AI optimizează sistemul rutier, o integrare corectă ar putea ajuta la reducerea emisiilor de carbon în atmosferă. Gemenii digitali indică performanța și capacitatea infrastructurii rutiere, putând determina dacă necesită întreținere preventivă, corectivă sau predictivă, prelungind durata de viață utilă a sistemului.

 Acum, vom arăta doar câteva exemple despre cum AI și gemenii digitali pot transforma sistemele rutiere și pot oferi soluții inovatoare la provocările actuale și viitoare ale transportului.

• Indra, una dintre cele mai importante companii de tehnologie și consultanță din Europa, a început crearea a geamăn digital a autostrăzii A-2 Nord-Est din Guadalajara, care vizează reducerea accidentelor, creșterea capacității și disponibilității drumurilor și va permite îmbunătățirea performanței agențiilor de stat în eventualitatea oricărui eveniment,
• În China și Malaezia compania Alibaba Cloud a dezvoltat un sistem bazat pe AI pentru detectarea stării traficului în timp real, cu ajutorul căruia poate controla dinamic semafoarele. Acest sistem reduce accidentele și ajută utilizatorii să aibă timpi de călătorie mai buni și să economisească combustibil. Toate acestea sunt luate în considerare în proiectul dumneavoastră Creierul orașului, al cărui obiectiv este utilizarea tehnologiilor AI și Cloud Computing care să permită generarea de analize și optimizarea serviciilor publice în timp real.
• De asemenea, Alibaba Cloud are alianțe cu Deliote China pentru crearea de vehicule complet autonome în China, estimând că până în 2035 China va avea peste 5 milioane de vehicule autonome.

• Compania ITC – Control inteligent al traficului din Israel, dezvoltă un program în care toate tipurile de date pot fi stocate în timp real, captate de senzorii de supraveghere de pe străzi, străzi și autostrăzi, manipulând semafoare în cazul blocajelor de trafic.

• google waymo Este un serviciu de călătorie cu vehicule autonome operate prin AI, disponibil 24 de ore pe zi, în mai multe orașe și sub premisa de a fi sustenabil. Aceste vehicule fără pilot au un număr mare de senzori laser și vedere periferică la 360º. Waymo a parcurs miliarde de kilometri, atât pe drumurile publice, cât și în medii de simulare.

„Datele până în prezent indică faptul că Waymo Driver reduce accidentele de circulație și decesele asociate acolo unde operam.”

• Autostrada inteligentă Roosegaarde-Heijmans - Olanda. Este un proiect pentru înființarea primei autostrăzi care strălucește în întuneric din lume, marcând astfel era autostrăzilor inteligente. Va fi un drum durabil, cu consum redus, care este iluminat cu vopsea fotosensibilă și dinamică care este activată cu senzori de iluminare în apropiere, schimbând complet designul convențional al drumurilor terestre din întreaga lume. Premisa este de a crea drumuri care interacționează cu șoferul, cu benzi speciale pentru vehiculele electrice unde acestea sunt încărcate complet atunci când circulă pe acestea.

• StreetBump. Din 2012, Consiliul Local Boston a implementat o aplicație prin care se anunță autoritățile despre existența gropilor. Prin această aplicație, utilizatorii pot semnala orice gropi sau neplăceri de pe drumuri, se integrează cu GPS-ul telefoanelor mobile pentru a detecta vibrațiile și localizarea gropilor.
• Rekor One Odată cu încorporarea platformei Waycare, ei creează Rekor One Traffic și Rekor Discover. Ambele folosesc dispozitive de inteligență artificială și de captare a datelor care transmit videoclipuri de înaltă rezoluție, în care traficul poate fi văzut în timp real și vehiculele care circulă pe șosele pot fi analizate.
• Sidescan®Predict Brigadă, este un sistem care integrează inteligența artificială pentru prevenirea coliziunilor. Acesta colectează o cantitate mare de date în timp real, cum ar fi distanța, viteza de viraj al vehiculului, direcția și accelerația. Este conceput pentru vehicule grele, deoarece greutatea acestora și daunele pe care le pot provoca sunt mult mai mari decât cele ale unui vehicul convențional.
• Huawei Smart Highway Corps. Este un serviciu rutier inteligent și este alcătuit din 3 scenarii bazate pe inteligență artificială și Deep learning: inteligentă de mare viteză, tuneluri inteligente și guvernare a traficului urban. Pentru prima dintre ele, se concentrează pe consultanțe în care toate tipurile de scenarii sunt evaluate folosind aplicații, integrarea datelor și tehnologii pentru a facilita implementarea drumurilor inteligente. La rândul lor, tunelurile inteligente au soluții electromecanice pentru operarea și întreținerea lor bazate pe IoTDA, inclusiv legături de urgență și mesaje holografice, astfel încât șoferii să poată fi conștienți de orice inconvenient de pe drum.
• Smart Parking de la compania argentiniană Sistemas Integrales: folosește inteligența artificială pentru a facilita parcarea vehiculelor în orașe. Sistemul detectează spațiile libere și ocupate folosind camere și senzori și oferă șoferilor informații în timp real despre disponibilitate și preț.

Am putea spune apoi că combinația dintre AI și gemeni digitali oferă multiple beneficii pentru managementul traficului și sistemele rutiere, cum ar fi:

• Îmbunătățiți mobilitatea: prin reducerea ambuteiajelor, a timpilor de călătorie și a emisiilor poluante, prin promovarea utilizării transportului public și a mobilității partajate, prin adaptarea cererii și ofertei de transport la nevoile utilizatorilor și prin facilitarea accesului la informații despre trafic.
• Îmbunătățiți securitatea prin prevenirea și reducerea accidentelor, alertarea șoferilor și pietonii cu privire la posibilele riscuri și promovarea coordonării între serviciile de urgență, facilitând asistența victimelor.
• În cele din urmă, îmbunătăți eficiența prin optimizarea utilizării resurselor, reducerea costurilor de operare și întreținere, creșterea duratei de viață utilă a infrastructurii și vehiculelor și creșterea calității serviciului.

PROVOCĂRI ȘI OPORTUNITĂȚI

Pe lângă infrastructura digitală care trebuie implementată pentru a stabili o bună comunicare și integrare între tehnologii, trebuie definiți și parametrii și standardele care să garanteze interoperabilitatea între sisteme. De asemenea, conectivitatea și securitatea cibernetică joacă un rol cheie în realizarea acestui lucru.

S-a spus că inteligența artificială ar putea elimina munca umană, dar va necesita totuși personal instruit pentru a menține sistemele să funcționeze eficient. Ei trebuie să primească o pregătire constantă, care este la egalitate cu inovațiile tehnologice. Pe lângă cele de mai sus, s-ar putea spune că este necesar un cadru legal și etic care să promoveze și să garanteze utilizarea corectă a datelor și sustenabilitatea.

Aplicarea ambelor tehnologii ar îmbunătăți semnificativ viața utilizatorilor, cu aceasta ar exista o mai mare fiabilitate în sistemele rutiere, creând confort, reducerea accidentelor și o dinamică spațială mai armonioasă cu mediul imediat. Atât provocările, cât și oportunitățile trebuie luate în considerare și oferite viziuni strategice și modele de afaceri transcendente.

În concluzie, inteligența artificială și gemenii digitali sunt două tehnologii care transformă gestionarea traficului într-un mod inovator și eficient, ambele ne permit să creăm orașe mai inteligente, mai sustenabile și mai incluzive, în care traficul este un element care ușurează viața și nu mai dificilă. al oamenilor.