Digitálne dvojičky a AI v cestných systémoch

Umelá inteligencia – AI – a digitálne dvojčatá alebo digitálne dvojčatá sú dve technológie, ktoré revolučne menia spôsob, akým vnímame a chápeme svet. Cestné systémy sú zo svojej strany zásadné pre hospodársky, sociálny a kultúrny rozvoj každej krajiny, a preto si vyžadujú najväčšiu pozornosť, aby boli aktuálne pri ich plánovaní, výstavbe, prevádzke a údržbe.

V tomto prípade sa v tomto článku zameriame na využitie týchto technológií v cestných systémoch, ako dokážu optimalizovať celý životný cyklus projektu, zlepšiť bezpečnosť a zaručiť efektívnu mobilitu užívateľov.

Pred niekoľkými dňami Bentley Systems, jedna zo spoločností, ktoré vedú oblasť inžinierstva a stavebníctva, získala Blyncsy, aby rozšírila ponuku riešení a služieb pre plánovanie, návrh, riadenie a realizáciu projektov infraštruktúry. Blyncsy je spoločnosť, ktorá poskytuje služby umelej inteligencie pre dopravné operácie a údržbu, pričom na základe získaných údajov vykonáva analýzu mobility.

„Založená v roku 2014 v Salt Lake City v Utahu generálnym riaditeľom Markom Pittmanom, spoločnosť Blyncsy využíva počítačové videnie a umelú inteligenciu na analýzu bežne dostupných snímok na identifikáciu problémov s údržbou v cestných sieťach.“

 Začiatky Blyncsy položili pevné základy, ktoré sa venovali zhromažďovaniu, spracovaniu a vizualizácii všetkých typov údajov súvisiacich s mobilitou vozidiel/chodcov a prepravou. Údaje, ktoré zhromažďujú, pochádzajú z rôznych typov senzorov, snímacích vozidiel, kamier alebo aplikácií pre mobilné zariadenia. Ponúka tiež nástroje AI, pomocou ktorých možno generovať simulácie, ktoré sa pretavia do odporúčaní na optimalizáciu výkonu a bezpečnosti cestných systémov.

Payver je jedným z riešení, ktoré ponúka Blyncy, pozostáva z kamier s „umelým videním“, ktoré sú inštalované v autách a dokážu určiť všetky typy problémov, ktoré sa vyskytujú na cestných sieťach, ako sú výmole alebo nefungujúce semafory.

VÝZNAM AI PRE MONITOROVANIE CESTNÝCH SYSTÉMOV

 Kľúčom k rozvoju sú inovácie súvisiace s poskytovaním riešení, ktoré ľuďom a vládam umožňujú vyhnúť sa budúcim problémom. Chápeme zložitosť cestných systémov, že viac ako cesty, cesty alebo ulice sú to siete, ktoré spájajú priestor a poskytujú výhody všetkého druhu.

Poďme sa porozprávať o tom, ako sa používanie AI a digitálnych dvojčiat navzájom dopĺňajú ako výkonný nástroj, ktorý umožňuje každému, kto sa podieľa na rozhodovaní, dostávať presné a efektívne informácie v reálnom čase. Digitálne dvojčatá alebo Digitálne dvojčatá sú virtuálne reprezentácie štruktúr a infraštruktúr a prostredníctvom exaktnej znalosti týchto prvkov je možné simulovať a odhaliť vzory, trendy, akýkoľvek typ anomálií a samozrejme ponúkajú víziu na určenie príležitostí na zlepšenie.

S údajmi nájdenými v týchto výkonných digitálnych dvojčatách, ktoré kondenzujú veľké množstvo informácií, by umelá inteligencia mohla identifikovať kritické body cestných systémov, možno navrhnúť lepšie dopravné trasy, kde je možné zlepšiť automobilovú dopravu, zvýšiť bezpečnosť siete alebo nejakým spôsobom minimalizovať životné prostredie. vplyv, ktorý tieto štruktúry vytvárajú.

Môžu byť vytvorené napríklad digitálne dvojčatá diaľnic, ktoré integrujú všetky informácie o ich materiálových charakteristikách, teplote, množstve premávky a nehodách, ktoré sa na danej ceste stali. Vzhľadom na to sa analyzujú rôzne typy scenárov, aby sa predišlo viacerým nehodám alebo aby sa vytvorili kanály, aby nevznikali dopravné zápchy.

V súčasnosti je všetko založené na systémoch plánovania, projektovania, riadenia, prevádzky, údržby a správy informácií, ktoré uľahčujú prácu všetkým, ktorí sa podieľajú na stavebných projektoch. Spojenie oboch technológií poskytuje väčšiu transparentnosť toho, čo funguje a čo nie, väčšiu sledovateľnosť, dôveru v údaje získané priamo zo zdroja a lepšiu politiku pre mestá.

Všetko uvedené vyššie predstavuje možné výzvy, ktoré si vyžadujú primerané predpisy na ich implementáciu a používanie. Vlády musia napríklad zaručiť kvalitu, interoperabilitu a spoľahlivosť všetkých údajov, ktoré neustále kŕmia digitálne dvojčatá, a chrániť ich pred akýmkoľvek typom útoku.

POUŽÍVANIE DIGITÁLNYCH DVOJČIN A AI V CESTNÝCH SYSTÉMOCH

Tieto technológie je možné použiť v cestnom sektore rôznymi spôsobmi, od plánovania a projektovania až po výstavbu, monitorovanie a údržbu. Vo fáze plánovania sa umelá inteligencia používa na analýzu dopravy, mobility a dopadov na životné prostredie, ktoré vytvára nepretržitá premávka, a poskytuje údaje, ktoré umožňujú generovať návrhy na rozšírenie ciest.

Čo sa týka dizajnu, vieme, že digitálne dvojčatá sú vernou kópiou toho, čo bolo postavené v reálnom živote, a vďaka integrácii s umelou inteligenciou nám umožňujú vytvárať optimálne návrhy. To všetko, berúc do úvahy stanovené kritériá, predpisy a normy, aby sme následne pripodobnili správanie štruktúr s digitálnym dvojčaťom.

Vo fáze výstavby sa obe technológie využívajú na optimalizáciu a riadenie zdrojov a na napredovanie harmonogramu stanoveného v predchádzajúcich fázach. Digitálne dvojčatá možno použiť na sledovanie priebehu a stavu práce, ako aj na zisťovanie akéhokoľvek typu nedostatku alebo chýb.

Keď sa dostaneme k Operácii, mohli by sme povedať, že AI optimalizuje cestný systém, správna integrácia by mohla pomôcť znížiť emisie uhlíka do atmosféry. Digitálne dvojčatá indikujú výkon a kapacitu cestnej infraštruktúry, pričom dokážu určiť, či vyžadujú preventívnu, nápravnú alebo prediktívnu údržbu, čím sa predĺži životnosť systému.

 Teraz ukážeme len niekoľko príkladov toho, ako môžu AI a digitálne dvojčatá transformovať cestné systémy a ponúknuť inovatívne riešenia súčasných a budúcich dopravných problémov.

• Indra, jedna z najvýznamnejších technologických a poradenských spoločností v Európe, začala vytvárať a digitálne dvojča severovýchodnej diaľnice A-2 v Guadalajare, ktorej cieľom je znížiť nehodovosť, zvýšiť kapacitu a dostupnosť ciest a umožniť zlepšenie výkonu štátnych orgánov v prípade akejkoľvek udalosti,
• V Číne a Malajzii spoločnosť Alibaba Cloud vyvinula systém založený na AI na zisťovanie stavu premávky v reálnom čase, pomocou ktorého dokáže dynamicky ovládať semafory. Tento systém znižuje nehodovosť a pomáha používateľom dosiahnuť lepšie cestovné časy a šetriť palivo. To všetko je zahrnuté vo vašom projekte Mestský mozog, ktorej cieľom je využívať technológie AI a Cloud Computing, ktoré umožnia generovať analýzy a optimalizovať verejné služby v reálnom čase.
• Podobne aj Alibaba Cloud má spojenectvá s Deliote China na vytvorenie plne autonómnych vozidiel v Číne, pričom sa odhaduje, že do roku 2035 bude mať Čína viac ako 5 miliónov autonómnych vozidiel.

• Spoločnosť ITC – Intelligent Traffic Control z Izraela, vyvíja program, v ktorom je možné ukladať všetky typy údajov v reálnom čase, zachytávané monitorovacími senzormi na uliciach, uliciach a diaľniciach, manipulujúcich so semaformi v prípade dopravných zápch.

• google waymo Ide o cestovnú službu s autonómnymi vozidlami prevádzkovanými prostredníctvom AI, ktorá je dostupná 24 hodín denne, vo viacerých mestách a za predpokladu udržateľnosti. Tieto bezpilotné prostriedky majú veľký počet laserových senzorov a 360º periférne videnie. Waymo precestovalo miliardy kilometrov na verejných cestách aj v simulačných prostrediach.

"Doterajšie údaje naznačujú, že Waymo Driver znižuje počet dopravných nehôd a súvisiacich úmrtí tam, kde pôsobíme."

• Inteligentná diaľnica Roosegaarde-Heijmans - Holandsko. Ide o projekt zriadenia prvej diaľnice svietiacej v tme na svete, čím sa začína éra inteligentných diaľnic. Pôjde o udržateľnú cestu s nízkou spotrebou, ktorá bude osvetlená fotocitlivou a dynamickou farbou, ktorá sa aktivuje pomocou svetelných senzorov v jej blízkosti, čím sa úplne zmení konvenčný dizajn pozemných ciest na celom svete. Predpokladom je vytvorenie ciest, ktoré interagujú s vodičom, so špeciálnymi pruhmi pre elektrické vozidlá, kde sa pri jazde po nich plne nabijú.

• StreetBump. Od roku 2012 zaviedla Bostonská mestská rada aplikáciu, ktorá informuje úrady o existencii výmoľov. Prostredníctvom tejto aplikácie môžu užívatelia nahlásiť akékoľvek výmole alebo nepríjemnosti na cestách, integruje sa s GPS mobilných telefónov na detekciu vibrácií a lokalizáciu dier.
• Rekor One Začlenením platformy Waycare vytvárajú Rekor One Traffic a Rekor Objavte. Oba využívajú umelú inteligenciu a zariadenia na zachytávanie dát, ktoré prenášajú videá s vysokým rozlíšením, v ktorých je možné vidieť premávku v reálnom čase a analyzovať vozidlá pohybujúce sa po cestách.
• Sidescan®Predict brigáda, je systém, ktorý integruje umelú inteligenciu na predchádzanie kolíziám. Zhromažďuje veľké množstvo údajov v reálnom čase, ako je vzdialenosť, rýchlosť otáčania vozidla, smer a zrýchlenie. Je určený pre ťažké vozidlá, pretože ich hmotnosť a škody, ktoré môžu spôsobiť, sú oveľa väčšie ako u bežných vozidiel.
• Huawei Smart Highway Corps. Ide o inteligentnú cestnú službu a pozostáva z 3 scenárov založených na umelej inteligencii a hlbokom učení: inteligentná vysoká rýchlosť, inteligentné tunely a riadenie mestskej dopravy. Pri prvom z nich sa zameriava na poradenstvo, kde sa vyhodnocujú všetky typy scenárov pomocou aplikácií, dátovej integrácie a technológií na uľahčenie implementácie inteligentných ciest. Inteligentné tunely majú elektromechanické riešenia pre ich prevádzku a údržbu založené na IoTDA, vrátane núdzových spojení a holografických správ, aby si vodiči boli vedomí akýchkoľvek nepríjemností na ceste.
• Inteligentné parkovanie od argentínskej spoločnosti Sistemas Integrales: využíva umelú inteligenciu na uľahčenie parkovania vozidiel v mestách. Systém detekuje voľné a obsadené miesta pomocou kamier a senzorov a poskytuje vodičom informácie o dostupnosti a cene v reálnom čase.

Potom by sme mohli povedať, že kombinácia AI a digitálnych dvojčiat ponúka viacero výhod pre riadenie dopravy a cestné systémy, ako napríklad:

• Zlepšenie mobility: znížením dopravných zápch, cestovných časov a znečisťujúcich emisií, podporou využívania verejnej dopravy a spoločnej mobility, prispôsobením ponuky a dopytu po doprave potrebám užívateľov a uľahčením prístupu k informáciám o premávke.
• Zlepšiť bezpečnosť predchádzaním nehodám a ich znižovaním, upozorňovaním vodičov a chodcov na možné riziká a podporou koordinácie medzi záchrannými službami, uľahčovaním pomoci obetiam.
• konečne, zlepšiť účinnosť optimalizáciou využívania zdrojov, znížením nákladov na prevádzku a údržbu, zvýšením životnosti infraštruktúry a vozidiel a zvýšením kvality služieb.

VÝZVY A PRÍLEŽITOSTI

Okrem digitálnej infraštruktúry, ktorá musí byť implementovaná, aby sa vytvorila dobrá komunikácia a integrácia medzi technológiami, musia byť definované aj parametre a normy, ktoré zaručia interoperabilitu medzi systémami. Rovnako kľúčovú úlohu pri dosahovaní tohto cieľa zohráva konektivita a kybernetická bezpečnosť.

Hovorilo sa, že umelá inteligencia by mohla eliminovať ľudskú prácu, ale stále si bude vyžadovať vyškolený personál, aby systémy fungovali efektívne. Musia absolvovať neustále školenie, ktoré je na rovnakej úrovni ako technologické inovácie. Okrem vyššie uvedeného by sa dalo povedať, že je potrebný právny a etický rámec, ktorý podporuje a zaručuje správne používanie údajov a udržateľnosť.

Uplatnenie oboch technológií by výrazne zlepšilo životy užívateľov, čím by sa zvýšila spoľahlivosť cestných systémov, vytvoril by sa komfort, znížila sa nehodovosť a zladila by sa priestorová dynamika s bezprostredným okolím. Je potrebné vziať do úvahy výzvy aj príležitosti a ponúknuť strategické vízie a transcendentné obchodné modely.

Na záver, umelá inteligencia a digitálne dvojčatá sú dve technológie, ktoré menia riadenie dopravy inovatívnym a efektívnym spôsobom, obe nám umožňujú vytvárať inteligentnejšie, udržateľnejšie a inkluzívnejšie mestá, v ktorých je doprava prvkom, ktorý život uľahčuje a nie sťažuje. z ľudí.