الطريق السريع الذكي

الطرق السريعة والطرق الذكية [ 1 ] هي طرق سريعة وطرق تتضمن تقنيات إلكترونية. تُستخدم هذه التقنيات لتحسين أداء المركبات المتصلة والذاتية القيادة (CAVs [ 2 ] )، ولإشارات المرور وإضاءة الشوارع ، ولمراقبة حالة الطريق، بالإضافة إلى مستويات حركة المرور وسرعة المركبات. [ 3 ] [ 4 ]

أنظمة النقل الذكية

تشير أنظمة النقل الذكية عادةً إلى استخدام تكنولوجيا المعلومات والاتصالات (بدلاً من الابتكارات في بناء الطرق) في مجال النقل البري والبنية التحتية والمركبات والمستخدمين، وفي إدارة حركة المرور وإدارة التنقل ، فضلاً عن واجهات الربط مع وسائل النقل الأخرى. [ 5 ]

تكامل البنية التحتية للمركبات

مراقبة السلامة الهيكلية

ألواح الطريق الشمسية

غاية

تتمثل الفكرة الأساسية لألواح الطرق الشمسية في استغلال المساحة التي تشغلها الطرق لتوليد الكهرباء عبر ألواح كهروضوئية تُركّب مكان سطح الطريق التقليدي المصنوع من الخرسانة أو الإسفلت . [ 6 ] ومنذ ذلك الحين، طُرحت وظائف أخرى لألواح الطرق الشمسية. أحد هذه المقترحات هو استخدامها لتشغيل مصابيح LED لإنشاء علامات طرق ديناميكية، مثل علامات المسارات، أو رسائل تحذيرية مثل لافتات "خفف السرعة". [ 6 ] ومن الوظائف الأخرى المقترحة استخدامها لتشغيل عناصر تسخين تُنتج طاقة كافية لإزالة الجليد والثلج من الطرق. [ 6 ] كما اقتُرح أيضًا استخدامها لتشغيل تقنية الشحن اللاسلكي لإعادة شحن بطاريات المركبات الكهربائية التي تمر فوق الألواح. [ 6 ]

نقد

أشار النقاد إلى أن الطرق الشمسية ستكون أكثر تكلفة، نظراً لتكلفة الألواح والصيانة المكثفة اللازمة لها. علاوة على ذلك، جادلوا بأنها أقل إنتاجية من أشكال البنية التحتية التقليدية للطاقة الشمسية، إذ لا يمكن توجيه الألواح نحو الشمس، مما يتطلب زجاجاً أكثر سمكاً لتحمل وزن حركة المرور، فضلاً عن عدم وجود تبريد للألواح. [ 7 ]

الاختبارات

انهار طريق تجريبي بطول كيلومتر واحد في فرنسا يُدعى واتواي ، وهو أطول طريق يعمل بالطاقة الشمسية في العالم، والذي افتتحته وزيرة البيئة سيغولين رويال في ديسمبر 2016، بحلول أغسطس 2018. ووصفته صحيفة لوموند بأنه كارثة ، إذ أنتج نصف الكهرباء المتوقعة، وتسبب في ضوضاء مزعجة من حركة المرور، وتدهور بشكل كبير على مدى عامين. [ 8 ]

شحن المركبات

موصل

خضعت تقنيات الطرق الكهربائية التي تُزوّد ​​المركبات الكهربائية بالطاقة وتشحنها أثناء القيادة للتقييم في السويد منذ عام 2013. [ 9 ] : 12 وكان من المقرر أن ينتهي التقييم في عام 2022. [ 10 ] وقد تمت الموافقة على أول معيار للمعدات الكهربائية الموجودة على متن مركبة تعمل بنظام الطرق الكهربائية بالسكك الحديدية (ERS)، وهو المعيار الفني CENELEC 50717، في أواخر عام 2022. [ 11 ] ومن المقرر نشر معايير لاحقة، تشمل "التوافق التام" و"حلاً موحدًا وقابلاً للتشغيل البيني" لتزويد الطاقة على مستوى الأرض، بحلول نهاية عام 2024، وتفصّل "مواصفات كاملة للاتصالات وتزويد الطاقة عبر قضبان موصلة مدمجة في الطريق". [ 12 ] [ 13 ] من المخطط الانتهاء من أول طريق كهربائي دائم في السويد بحلول عام 2026 [ 14 ] على جزء من طريق E20 بين هالسبيرج وأوريبرو ، يليه توسيع 3000 كيلومتر أخرى من الطرق الكهربائية بحلول عام 2045. [ 15 ]

حثي

تستخدم المركبة الكهربائية المتصلة بالإنترنت ، التي طورتها جامعة كوريا المتقدمة للعلوم والتكنولوجيا (KAIST) ، تقنية الشحن الاستقرائي. يتضمن نظامها ملفات حثية مدمجة في الطريق ، تُوصل الطاقة إلى أجهزة استقبال مثبتة أسفل المركبات الكهربائية. [ 16 ] : لم يُحقق تسويق هذه التقنية نجاحًا يُذكر ، مما أدى إلى جدل حول استمرار تمويلها الحكومي في عام 2019. [ 17 ] طورت شركة IAV الألمانية تقنية مماثلة في عام 2009. [ 18 ] اعتبارًا من عام 2021، تعمل شركات مثل Magment وElectreon وIPT على تطوير تقنيات الشحن الاستقرائي الديناميكي. [ 19 ] بالإضافة إلى ذلك، تعمل IPT على تطوير نظام يستخدم قضبانًا حثية بدلًا من الملفات، حيث أن المعايير الحالية تستخدم ملفات وُصفت بأنها "باهظة الثمن للغاية" للشحن الديناميكي، وفقًا لرئيسها التنفيذي. [ 20 ]

الاستخدام في علامات الطرق

خطوط متوهجة ، ستوديو روزجارد

اشتمل مفهوم الطريق السريع الذكي، الذي طوره استوديو روزجارد ومجموعة إدارة البنية التحتية هيجمانز في هولندا، على طلاء فوتولومينيسنت لعلامات الطرق، يمتص الضوء خلال النهار ثم يتوهج لمدة تصل إلى 10 ساعات. في تصميمه الأول، تُشحن الخطوط المتوهجة خلال النهار وتتوهج لعدة ساعات ليلاً لخلق تجربة إيجابية على الطريق السريع وزيادة السلامة. [ 21 ] في أبريل 2014، تم افتتاح جزء تجريبي من الطريق السريع في برابانت ، هولندا، رسميًا، لعرض هذه التقنية. [ 22 ] [ 23 ] بعد أسبوعين، توقف الطلاء عن التوهج بسبب تلفه نتيجة الرطوبة. [ 24 ]

الحماية من الصقيع وإذابة الثلج والجليد

تم تركيب أنظمة إذابة الثلوج التي تستخدم الكهرباء أو الماء الساخن لتسخين الطرق والأرصفة في مواقع مختلفة.

اقترحت شركة "سولار رودويز" دمج نظام لإذابة الثلوج مع ألواحها الكهروضوئية المخصصة للطرق، نظرًا لأن هذه الألواح مزودة بالفعل بوصلات كهربائية لتوليد الطاقة الكهروضوئية. [ 25 ] ويشير النقاد إلى متطلبات الطاقة الهائلة لهذا النظام (أكبر بكثير من الطاقة التي يجمعها الطريق في الظروف المثالية). [ 26 ] [ 27 ]

تقوم تقنية "التقاط الحرارة بين المواسم" التي طورتها شركة ICAX المحدودة في لندن بالتقاط الطاقة الشمسية في خزانات حرارية وإطلاقها مرة أخرى تحت الطريق، مما يؤدي إلى تسخينه والحفاظ على الأسفلت خالياً من الجليد. [ 28 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. توه، تشاي ك.؛ سانغويسا، خوليو أ.؛ كانو، خوان س.؛ مارتينيز، فرانسيسكو ج. (29 يناير 2020). "تطورات في الطرق الذكية لمدن المستقبل الذكية، وقائع الجمعية الملكية، الجزء أ، المجلد 476، العدد 2233، 2020" . وقائع الجمعية الملكية أ: العلوم الرياضية والفيزيائية والهندسية . 476 (2233). doi : 10.1098/rspa.2019.0439 . PMC 7016555. PMID 32082053 .  
  2. تحديث إنترنت الأشياء: كيف يمكن للمدن الذكية والسيارات المتصلة أن تستفيد من بعضها البعض؟ نُشر بواسطة insidetechmedia.com في 28 مارس 2019، وتم الاطلاع عليه في 8 أبريل 2019
  3. أصدرت جمعية السيارات تحذيراً بشأن السلامة المتعلقة بالطرق السريعة الذكية. نُشر في صحيفة الغارديان بتاريخ 8 أبريل 2019، وتم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أبريل 2019.
  4. تروبيا، سالفاتوري؛ سيفيرينو، أليساندرو؛ كورتو، سالفاتوري؛ أرينا، فابيو؛ باو، جيوفاني (2020). "الطرق الذكية: نظرة عامة على شكل التنقل في المستقبل" . البنى التحتية . 5 (12) 107. doi : 10.3390/infrastructures5120107 .
  5. "التوجيه 2010/40/EU الصادر عن البرلمان الأوروبي والمجلس بشأن إطار عمل نشر أنظمة النقل الذكية في مجال النقل البري والتكامل مع أنماط النقل الأخرى" . 2010-07-07. مؤرشف من الأصل في 2011-01-23.
  6. 1 2 3 4 رانجان، راجيف (يناير-فبراير 2015). "طرق الطاقة الشمسية: إعادة تنشيط الطرق السريعة الشمسية والطاقة الكهربائية والشبكات الذكية". المجلة الدولية لبحوث الهندسة والعلوم العامة . 3 (1): 380-385 .
  7. "الطرق الشمسية: فشل هندسي" . 18-05-2017 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 05-09-2018 .
  8. ^ إيجور بونيه (23 يوليو 2019). "في نورماندي، الفشل الذريع في الطريق الكبير سولير دو موند" . لوموند (بالفرنسية) . تم الاسترجاع في 14 أغسطس 2019 . بعد إنتاج العام الأول من العام أقل من 50 % من 790 كيلووات في الساعة يوميًا، بلغ إجمالي 149459 كيلووات في الساعة على مدار العام، و78397 كيلووات في الساعة في عام 2018 و37900 كيلووات في الساعة بعد ذلك يناير، اعتبارًا من شهر يناير، الذي يبدأ في شهر يوليو، وهو ما يتعلق بشركة ترويج الطاقة الكهروضوئية BDPV، والتي تلخص إنتاج المنشآت الشمسية في فرنسا. 
  9. إدارة النقل السويدية (29 نوفمبر 2017)، خارطة الطريق الوطنية لأنظمة الطرق الكهربائية (ملف PDF) ، مؤرشفة من الأصل (ملف PDF) في 24 نوفمبر 2020
  10. ^ Regler för statliga elvägar SOU 2021:73 (PDF) ، Regeringskansliet (المكاتب الحكومية في السويد)، 1 سبتمبر 2021، الصفحات من 291 إلى 297، أرشفة من النسخة الأصلية (PDF) في 2 سبتمبر 2021 
  11. "PD CLC/TS 50717 المتطلبات الفنية لمجمعات التيار لنظام التغذية على مستوى الأرض في المركبات البرية قيد التشغيل" ، المؤسسة البريطانية للمعايير ، 2022، مؤرشفة من الأصل في 2 يناير 2023 ، تم استرجاعها في 2 يناير 2023
  12. المسودة النهائية: طلب التقييس المقدم إلى اللجنة الأوروبية للتوحيد القياسي (CEN) واللجنة الأوروبية للتوحيد القياسي الكهروتقني (CENELEC) بشأن "البنية التحتية للوقود البديل" (AFI II) (ملف PDF) ، المفوضية الأوروبية ، 2 فبراير 2022، مؤرشفة من الأصل (ملف PDF) في 8 أبريل 2022 ، تم استرجاعها في 2 يناير 2023
  13. ماتس أندرسون (4 يوليو 2022)، تنظيم أنظمة الطرق الكهربائية في أوروبا - كيف يمكن تسهيل نشر أنظمة الطرق الكهربائية؟ (ملف PDF) ، CollERS2 - التعاون البحثي السويدي الألماني حول أنظمة الطرق الكهربائية
  14. "ريبيكا يوهانسون، وزارة البنية التحتية - لوائح وسياسات واستراتيجيات أنظمة الطرق الكهربائية في السويد"، أنظمة الطرق الكهربائية - نقاش PIARC عبر الإنترنت ، 4 نوفمبر 2021، الدقيقة 14 و25 ثانية من بداية الفيديو
  15. جوناس جرونفيك (1 سبتمبر 2021)، "Sverige på väg att bli först med elvägar – Rullar ut ganska snabbt" ، ني تكنيك
  16. د. بيتمان وآخرون (8 أكتوبر 2018)، أنظمة الطرق الكهربائية: حل للمستقبل (ملف PDF) ، TRL ، مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 3 أغسطس 2020 ، تم استرجاعه في 10 فبراير 2021 
  17. كواك يون سو (24 مارس 2019). "مرشح وزير تكنولوجيا المعلومات والاتصالات متهم بإهدار أموال البحث" . صحيفة كوريا تايمز .
  18. بيل كريستنسن (11 أكتوبر 2009)، "شاحن المركبات الكهربائية داخل الطريق" ، Technovelgy.com
  19. آمي إم. دين (29 أغسطس 2021)، شركة ألمانية تعمل جنبًا إلى جنب مع وزارة النقل في إنديانا لإنشاء طرق خرسانية يمكنها شحن السيارات الكهربائية أثناء سيرها ، الجمعية الدولية للأرصفة الخرسانية
  20. فريق هندسة التنقل الكهربائي (6 سبتمبر 2021)، "الشحن اللاسلكي" ، هندسة التنقل الكهربائي
  21. "الطريق السريع الذكي | الطريق السريع الذكي | ستوديو روزجارد" . 19 أكتوبر 2013.
  22. كلارك، ليات. "ستتوهج الطرق السريعة في هولندا في الظلام ابتداءً من منتصف عام 2013 (مجلة وايرد البريطانية)" . مجلة وايرد البريطانية . Wired.co.uk. مؤرشف من الأصل بتاريخ 30 مايو 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 يونيو 2014 .
  23. "الكشف عن طريق مضيء في الظلام في هولندا" . بي بي سي. 14 أبريل 2014. مؤرشف من الأصل في 3 يوليو 2014. تم الاطلاع عليه في 21 يونيو 2014 .
  24. ^ “Tegenvaller voor Weg van de Toekomst: lichtgevende lijnen werken niet” (باللغة الهولندية). أومروب برابانت. 2014-04-24 . تم الاسترجاع 2014/06/21 .
  25. "طرق ذكية تعمل بالطاقة الشمسية قادرة على إزالة الثلوج والجليد" . www.cnn.com . تاريخ الاطلاع: 2022-12-02 .
  26. ميديا، بروفيكتوس (17 يونيو 2016). "الطرق التي تعمل بالطاقة الشمسية: المستقبل أم مجرد ضجة إعلامية؟" . مجلة Zero To 60 Times . تاريخ الاسترجاع: 2 ديسمبر 2022 .
  27. رايان، ديلان (21 سبتمبر 2018). "استبدال الأسفلت بألواح شمسية على طريق - إليكم النتائج" . ذا كونفرسيشن . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 فبراير 2019 .
  28. "أنظمة الطرق الشمسية من شركة ICAX تزيل الجليد من طرق تودينغتون لصالح هيئة الطرق السريعة باستخدام التدفئة تحت الطريق | تقرير TRL عن الطرق المُدفأة" . www.icax.co.uk. تاريخ الاطلاع: 2022-12-02 .