智能自我修复的高速公路可能是未来的方式

飞行汽车不在这里，但会说话的道路可能就在拐角处。

在最新的普渡大学通讯中，该大学智能基础设施中心 (CII)教授兼主任Luna Lu 博士认为，我们的高速公路和桥梁需要“足够智能”以防止自身受损。

“如果我们继续修复坑洼或建设基础设施，我们的道路将不会变得更安全，”卢博士写道。“我们需要考虑如何将数字化转型纳入 [我们的道路]。”

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普渡大学莱尔斯土木工程学院 教授卢博士正致力于创新用于建造高速公路的混凝土。

卢博士在接受工程管理学会(EMI)采访时指出，约 43% 的公共道路状况不佳至平庸，直接或间接导致人们损失 40 亿小时和 30 亿加仑每年加油。

她说，展望未来，构成道路的材料需要能够使用嵌入在地表下的技术与工程师进行数字通信。

为此，CII 正在努力开发道路和桥梁等传统基础设施可用于与施工人员和工程师互动的技术，以最大限度地减少损坏并防止故障。

卢博士开发的传感器可以更准确地告诉工程师新铺砌的混凝土何时完全固化并准备好应对繁忙的交通，从而降低混凝土出现裂缝和需要修复的可能性。卢博士认为，全年维修次数减少每年可以节省数百万美元，并意味着减少因施工而造成的交通减速。

“智能道路将确保我们日常通勤的安全性、机动性、可持续性和安全性，”卢博士在电子邮件讨论中告诉 Lifewire。“[他们将通过降低事故率、增加交通量/流量和减少维修频率来帮助实现这一目标。”

卢博士在 EMI 采访中谈到 CII 的其他相关发展时表示，智能基础设施的另一个方面是自修复材料，可以自行修复小裂缝，从而减少腐蚀和其他耐久性问题的影响，从本质上延长道路的维护频率。

“我们需要考虑如何将数字化转型纳入 [我们的道路]。”

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卢博士告诉我们，道路未来的另一个方面是，它们将更好地将自动驾驶汽车和人工驾驶汽车与底层基础设施连接起来。

近年来，就移动性而言，技术以惊人的速度发展。卢博士认为，我们的基础设施并不是为了支持新技术，例如自动驾驶汽车，这对现有基础设施提出了另一个挑战，但也是进一步扩大智能道路优势的机会。

“[基础设施智能]将通过智能道路/桥梁中的先进技术实现，例如嵌入式物联网 (IoT) 传感器、人工智能引导的交通控制算法和自适应交通信号，以及零碳材料，”博士说。陆说。

这引起了英特尔的共鸣，英特尔在其关于智能道路技术的白皮书中指出，交通拥堵在人的一生中平均花费近 100 小时，每年约为 1,377 美元。英特尔写道：“智能道路技术可以在接近车辆较少或没有车辆时跟踪车辆并调整交通信号灯，有助于防止交通拥堵。这可以帮助司机和乘客每年节省 9.4 小时。”

为此，德国弗劳恩霍夫研究所的研究人员正在开展“KI4LSA”项目，该项目使用人工智能 (AI) 来实现智能、可预测的光开关。

此外，Cubic 的 GRIDSMART检测及其自适应交通信号控制技术 SynchroGreen 已在安装，以帮助引导车辆更有效地通过十字路口。

截至 2022 年 5 月，卢博士的团队已与印第安纳州交通部合作，部署配备传感器的智能道路。“然而，今年还有其他 8 个州将进行该技术的试点实施，包括 CA、TX、ND、MO、CO、TN、UT 和 IA，”Lu 博士向我们证实。

通过改善交通流量和减少拥堵，智能道路将有助于提高能源效率并减少温室气体排放，使其对环境也更加有益。

“我们不需要完全重建现有基础设施以使其更智能。实施传感器是唾手可得的成果，”卢博士说。

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