Цифрови близнаци и AI в пътните системи

Изкуственият интелект – AI – и цифровите близнаци или Digital Twins са две технологии, които революционизират начина, по който възприемаме и разбираме света. Пътните системи, от своя страна, са основни за икономическото, социалното и културното развитие на всяка страна и следователно изискват най-голямо внимание, за да бъдат в крак с времето на тяхното планиране, изграждане, експлоатация и поддръжка.

В този случай ще фокусираме тази статия върху използването на тези технологии в пътните системи, как те могат да оптимизират целия жизнен цикъл на даден проект, да подобрят безопасността и да гарантират ефективна мобилност на потребителите.

Преди няколко дни Bentley Systems, една от водещите компании в областта на инженеринга и строителството, придоби Blyncsy, за да разшири предлаганите решения и услуги за планиране, проектиране, управление и изпълнение на инфраструктурни проекти. Blyncsy е компания, която предоставя услуги с изкуствен интелект за транспортни операции и поддръжка, като извършва анализ на мобилността с получените данни.

„Основана през 2014 г. в Солт Лейк Сити, Юта, от главен изпълнителен директор Марк Питман, Blyncsy прилага компютърно зрение и изкуствен интелект при анализа на често достъпни изображения, за да идентифицира проблеми с поддръжката на пътните мрежи“

 Началото на Blyncsy постави солидни основи, посветени на събирането, обработката и визуализирането на всички видове данни, свързани с мобилността на превозните средства/пешеходците и транспорта. Данните, които събират, идват от различни видове сензори, заснемащи превозни средства, камери или приложения за мобилни устройства. Той също така предлага AI инструменти, с които могат да се генерират симулации, които ще бъдат трансформирани в препоръки за оптимизиране на ефективността и безопасността на пътните системи.

Payver е едно от решенията, предлагани от Blyncy, то се състои от камери с „изкуствено зрение“, които са инсталирани в автомобили и могат да определят всички видове проблеми, които възникват по пътните мрежи като дупки или светофари, които не работят.

ЗНАЧЕНИЕ НА AI ЗА МОНИТОРИНГА НА ПЪТНИ СИСТЕМИ

 Иновациите, свързани с предоставянето на решения, които позволяват на хората и правителствата да избягват бъдещи проблеми, са ключови за развитието. Ние разбираме сложността на пътните системи, че повече от пътища, булеварди или улици, те са мрежи, които свързват и предоставят ползи от всякакъв вид на пространството.

Нека поговорим за това как използването на AI и дигиталните близнаци се допълват взаимно като мощен инструмент, който позволява на всеки, участващ във вземането на решения, да получава точна и ефективна информация в реално време. Цифровите близнаци или Digital Twins са виртуални представяния на структури и инфраструктури и чрез точното познаване на тези елементи е възможно да се симулират и открият модели, тенденции, всякакъв вид аномалии и разбира се те предлагат визия за определяне на възможностите за подобрение.

С данните, открити в тези мощни цифрови близнаци, които кондензират голямо количество информация, изкуственият интелект може да идентифицира критични точки на пътните системи, може би да предложи по-добри маршрути за движение, където автомобилният трафик може да бъде подобрен, да увеличи мрежовата сигурност на пътя или да минимизира по някакъв начин околната среда въздействието, което генерират тези структури.

Могат да бъдат създадени например цифрови близнаци на магистрали, които интегрират цялата информация за техните материални характеристики, температура, обем на трафика и произшествия, които са се случили на този път. Като се има предвид това, се анализират различни видове сценарии, за да се избегнат повече инциденти или да се създадат канали, така че да не се генерират задръствания.

В момента всичко се основава на системи за планиране, проектиране, управление, експлоатация, поддръжка и информационно администриране, които улесняват работата на всички участници в строителните проекти. Сливането на двете технологии осигурява по-голяма прозрачност за това какво работи и какво не, по-голяма проследимост, доверие в данните, получени директно от източника, и по-добри политики за градовете.

Всичко споменато по-горе поставя възможни предизвикателства, които изискват адекватни разпоредби за прилагането и използването им. Например правителствата трябва да гарантират качеството, оперативната съвместимост и надеждността на всички данни, които постоянно захранват цифрови близнаци, и да ги защитават от всякакъв вид атаки.

ИЗПОЛЗВАНЕ НА ЦИФРОВИ БЛИЗНАЦИ И AI В ПЪТНИТЕ СИСТЕМИ

Тези технологии могат да бъдат приложени в пътния сектор по различни начини, от фазите на планиране и проектиране до строителство, мониторинг и поддръжка. Във фазата на планиране изкуственият интелект се използва за анализиране на трафика, мобилността и въздействието върху околната среда, причинени от непрекъснатия трафик, и предоставя данни, които позволяват генериране на предложения за разширение на пътя.

Що се отнася до дизайна, ние знаем, че дигиталните близнаци са вярното копие на това, което е създадено в реалния живот, и че интегрирани с изкуствения интелект, те ни позволяват да създаваме оптимални дизайни. Всичко това, като се вземат предвид установените критерии, разпоредби и стандарти, за да се уподоби впоследствие поведението на структурите с цифровия близнак.

Във фазата на изграждане и двете технологии се използват за оптимизиране и управление на ресурсите и за напредване на графика, установен в предишни фази. Цифровите близнаци могат да се използват за наблюдение на напредъка и състоянието на работата, както и за откриване на всякакъв вид липси или грешки.

Когато стигнем до операцията, можем да кажем, че AI оптимизира пътната система, правилната интеграция може да помогне за намаляване на въглеродните емисии в атмосферата. Цифровите близнаци показват ефективността и капацитета на пътната инфраструктура, като могат да определят дали се нуждаят от превантивна, коригираща или прогнозна поддръжка, удължавайки полезния живот на системата.

 Сега ще покажем само няколко примера за това как AI и дигиталните близнаци могат да трансформират пътните системи и да предложат иновативни решения за настоящи и бъдещи транспортни предизвикателства.

• Индра, една от най-важните технологични и консултантски компании в Европа, започна създаването на a дигитален близнак на североизточната магистрала A-2 в Гуадалахара, насочена към намаляване на произшествията, увеличаване на капацитета и достъпността на пътищата и ще позволи подобряване на работата на държавните агенции в случай на каквото и да е събитие,
• В Китай и Малайзия компанията Alibaba Cloud разработи базирана на AI система за откриване на състоянието на трафика в реално време, с която може да управлява динамично светофарите. Тази система намалява инцидентите и помага на потребителите да имат по-добро време за пътуване и да пестят гориво. Всичко това е предвидено във вашия проект Градски мозък, чиято цел е да използва AI и Cloud Computing технологии, които ще позволят генериране на анализи и оптимизиране на обществени услуги в реално време.
• По същия начин Alibaba Cloud има съюзи с Deliote China за създаването на напълно автономни превозни средства в Китай, като се изчислява, че до 2035 г. Китай ще има повече от 5 милиона автономни превозни средства.

• Компанията ITC – Интелигентен контрол на трафика от Израел, разработва програма, в която всички видове данни могат да се съхраняват в реално време, заснети от сензори за наблюдение на улици, булеварди и магистрали, манипулиращи светофари в случай на задръствания.

• google waymo Това е услуга за пътуване с автономни превозни средства, управлявани чрез AI, достъпна 24 часа в денонощието, в множество градове и при условие, че е устойчива. Тези безпилотни превозни средства имат голям брой лазерни сензори и 360º периферно зрение. Waymo е изминал милиарди километри, както по обществени пътища, така и в симулационни среди.

„Данните до момента показват, че Waymo Driver намалява пътнотранспортните произшествия и свързаните с тях смъртни случаи там, където работим.“

• Интелигентна магистрала Roosegaarde-Heijmans - Холандия. Това е проект за създаването на първата в света светеща в тъмното магистрала, с което се поставя началото на ерата на интелигентните магистрали. Това ще бъде устойчив път с ниска консумация на енергия, който е осветен с фоточувствителна и динамична боя, която се активира със сензори за осветление в близост до него, като напълно променя конвенционалния дизайн на наземните пътища по света. Предпоставката е да се създадат пътища, които взаимодействат с водача, със специални ленти за електрически превозни средства, където те са напълно заредени, когато се движат по тях.

• StreetBump. От 2012 г. градският съвет на Бостън внедри приложение, което уведомява властите за наличието на дупки. Чрез това приложение потребителите могат да съобщават за всякакви дупки или неудобства по пътищата, то се интегрира с GPS на мобилни телефони, за да открива вибрации и местоположение на дупките.
• Рекор едно С включването на платформата Waycare те създават Rekor One Traffic и Rekor Discover. И двете използват изкуствен интелект и устройства за улавяне на данни, които предават видеоклипове с висока разделителна способност, в които трафикът може да се види в реално време и могат да се анализират превозните средства, движещи се по пътищата.
• Sidescan®Predict бригада, е система, която интегрира изкуствен интелект за предотвратяване на сблъсък. Той събира голямо количество данни в реално време, като разстояние, скорост на завиване на автомобила, посока и ускорение. Предназначен е за тежкотоварни превозни средства, тъй като тяхното тегло и щетите, които могат да причинят, са много по-големи от тези на конвенционално превозно средство.
• Huawei Smart Highway Corps. Това е интелигентна пътна услуга и се състои от 3 сценария, базирани на изкуствен интелект и дълбоко обучение: интелигентна висока скорост, интелигентни тунели и управление на градския трафик. За първия от тях той се фокусира върху консултантски услуги, където всички видове сценарии се оценяват с помощта на приложения, интеграция на данни и технологии за улесняване на внедряването на интелигентни пътища. От своя страна интелигентните тунели имат електромеханични решения за тяхната работа и поддръжка, базирани на IoTDA, включително аварийни връзки и холографски съобщения, така че шофьорите да могат да бъдат наясно с всяко неудобство на пътя.
• Интелигентно паркиране от аржентинската компания Sistemas Integrales: използва изкуствен интелект за улесняване на паркирането на превозни средства в градовете. Системата открива свободни и заети места с помощта на камери и сензори и предоставя на водачите информация в реално време за наличност и цена.

Тогава бихме могли да кажем, че комбинацията от AI и цифрови близнаци предлага множество предимства за управление на трафика и пътни системи, като например:

• Подобрете мобилността: чрез намаляване на задръстванията, времето за пътуване и замърсяващите емисии, чрез насърчаване на използването на обществен транспорт и споделена мобилност, чрез адаптиране на предлагането и търсенето на транспорт към нуждите на потребителите и чрез улесняване на достъпа до информация за трафика.
• Подобрете сигурността чрез предотвратяване и намаляване на произшествията, предупреждаване на шофьори и пешеходци за възможни рискове и насърчаване на координацията между службите за спешна помощ, улесняване на помощта за жертвите.
• На последно място, подобряване на ефективността чрез оптимизиране на използването на ресурсите, намаляване на разходите за експлоатация и поддръжка, увеличаване на полезния живот на инфраструктурата и превозните средства и повишаване на качеството на услугата.

ПРЕДИЗВИКАТЕЛСТВА И ВЪЗМОЖНОСТИ

В допълнение към цифровата инфраструктура, която трябва да бъде внедрена, за да се установи добра комуникация и интеграция между технологиите, трябва също да се дефинират параметри и стандарти, които гарантират оперативна съвместимост между системите. По същия начин свързаността и киберсигурността играят ключова роля за постигането на това.

Беше казано, че изкуственият интелект може да елиминира човешкия труд, но все пак ще изисква обучен персонал, който да поддържа системите да работят ефективно. Те трябва да получават постоянно обучение, което е наравно с технологичните иновации. В допълнение към горното може да се каже, че е необходима правна и етична рамка, която насърчава и гарантира правилното използване на данни и устойчивост.

Прилагането на двете технологии би подобрило значително живота на потребителите, с това ще има по-голяма надеждност на пътните системи, създаване на комфорт, намаляване на инцидентите и по-хармонична пространствена динамика с непосредствената среда. Трябва да се вземат предвид както предизвикателствата, така и възможностите и да се предложат стратегически визии и трансцендентни бизнес модели.

В заключение, изкуственият интелект и цифровите близнаци са две технологии, които трансформират управлението на трафика по иновативен и ефективен начин, и двете ни позволяват да създаваме по-интелигентни, устойчиви и приобщаващи градове, където трафикът е елемент, който прави живота по-лесен, а не по-труден. от хора.