مدیریت زیرساخت‌های جاده‌ای با فناوری‌های نوین

آذر کریم‌زاده: با تمایل عمومی برای تسریع در گذار اکولوژیکی، تحرک نرم در حال افزایش و موارد استفاده در حال تغییر است. برای آماده سازی زیرساخت های جاده ای فردا، فعالان بخش راه به ویژه بر فناوری های جدید تکیه می کنند.

هوشمند، متصل، کارآمد، پایدار : پشت وعده‌های شهر فردا، موضوعات علمی مرتبط با تولید و مدیریت داده‌های تولید شده توسط زیرساخت‌ها، شبکه‌ها و کاربران نهفته است. چندین محقق پلی‌تکنیک کار خود را به توسعه راه‌حل‌های فناوری برای زیرساخت‌های «ارتباطاتی» لازم برای دیجیتالی کردن جهان شهری اختصاص می‌دهند.

کشور فرانسه بزرگ­ترین شبکه جاده ای در اروپا است که تقریباً ۱.۲ میلیون کیلومتر جاده دارد. بازسازی آن نزدیک به ۲۰۰۰ میلیارد یورو هزینه خواهد داشت که تقریباً معادل تولید ناخالص داخلی ملی است. مقامات و مسئولین برای ارزیابی کارآمدترین و سودآورترین ابزار نگهداری جاده‌ها و اطمینان از بهینه‌سازی نگهداری و بودجه سالانه، بیش از پیش از شرکت‌هایی می‌خواهند که از ابزارهای مختلف از جمله از هوش مصنوعی جهت بازرسی پیاده راه ها، پل‌ها و سایر زیرساخت‌های مورد استفاده توسط میلیون ها کاربر استفاده کنند.

در واقع، به لطف پردازش تصویر و تجزیه و تحلیل ویدئویی اعمال شده در سطح صنعتی، تیم های فنی متخصص در بینش کامپیوتر و یادگیری عمیق در حال توسعه راه حل هایی برای نظارت بر شرایط جاده ها هستند. همچنین لازم به ذکر است که حمل و نقل در واقع به عنوان یک بخش کلیدی است که در آن توسعه هوش مصنوعی می تواند پیشرفت قابل توجهی را انجام دهد و در خدمت بهبود تحرک شهری باشد.

تضمین ایمنی جاده ها از طریق فناوری

به لطف بینش کامپیوتری، امکان شناسایی خودکار حوادث در تونل و گزارش اطلاعات ترافیکی مختلف در زمان واقعی وجود دارد. برخی از نرم افزارهای نوآورانه را می توان برای شمارش وسایل نقلیه در گردش برای اهداف تجزیه و تحلیل ترافیک استفاده کرد. به لطف وجود حسگرها در جاده ها، چراغ های راهنمایی می توانند به طور خودکار زمان بندی خود را برای بهبود جریان ترافیک تنظیم کنند. آنها همچنین می توانند علائم را تغییر دهند تا از سایر کاربران جاده در برابر رانندگان بی ملاحظه محافظت کنند.

برای پاسخ به این مسائل امنیتی، جاده های هوشمند در حال ظهور هستند. در شهر ژیروند فرانسه، در برخی از جاده‌های بسیار شلوغ و پرتردد، دیودهای روی جاده این امکان را فراهم می‌آورند که گردش عابران پیاده و دوچرخه‌سواران در شب امن باشد. حسگرها آنها را روی گذرگاه شناسایی می‌کنند و یک سیستم روشنایی موقت را راه‌اندازی می‌کنند که آلودگی بسیار کمتری نسبت به نور مصنوعی ثابت دارد.

نصب یک سیستم علامت گذاری پویا می تواند مدیریت ترافیک کارآمد را نیز امکان پذیر کند. بر اساس نظرسنجی انجام شده توسط Institut Montaigne، یک راننده پاریسی به طور متوسط ‌۲۳۷ ساعت در سال را در ترافیک می گذراند. ازدحام ترافیک عامل اصلی آلودگی است، منجر به بدتر شدن کیفیت هوا و استرس می شود و منبع اصلی مزاحمت برای همه کاربران جاده های شهری (دوچرخه سواران، عابران پیاده و غیره) است.

ازدحام ترافیک همچنین هدف نصب اولین خطی است که برای هم پیمایی (کارپولینگ) در فرانسه اختصاص داده شده است. در سپتامبر ۲۰۲۰ افتتاح شد و بیش از هشت کیلومتر در بزرگراه ورودی گرونوبل امتداد دارد، بخشی که تعداد زیادی ترافیک را تجربه می کند. این سیستم که بیشتر در آمریکای شمالی رایج بود، به وسایل نقلیه ای با بیش از دو سرنشین اجازه می دهد تا در ساعات شلوغی از لاینی که برای تردد خودرو در نظر گرفته شده است استفاده کنند. مزایای آن دو مورد است: کاهش ترافیک و انتشار دی اکسیدکربن. این سیستم به استقرار سیگنال مناسب نیاز دارد و دارای سنسورهایی است که قادر به شمارش تعداد افراد در خودرو هستند.

تغییرات زیست محیطی

ترافیک جاده ای به سمت کاهش ردپای کربن آن در حال تحول است. بسیاری از شهرها حسگرهای هوشمندی را برای تشخیص انتشار ذرات خاص و هشدار نصب کرده اند. ظهور اشکال جدید تحرک مانند اشتراک خودرو، دوچرخه های سلف سرویس و هم پیمایی می تواند نقش اساسی در کاهش انتشار آلاینده های مرتبط با حمل و نقل ایفا کند.

برای این منظور، برنامه احیای دولت که در ۳ سپتامبر ۲۰۲۰ برای زیرساخت ها اعلام شد، به دو برابر کردن وسایل توسعه تردد با دوچرخه و به حمل و نقل عمومی اختصاص یافت، به ویژه برای بهبود خدمات موجود، و ایجاد خطوط جدید حمل و نقل عمومی در سایت های اختصاصی. علاوه بر این، ۵۵۰ میلیون یورو به تسریع کار در زیرساخت های حمل و نقل اختصاص یافت. اقداماتی که پس از تصویب قانون آب و هوا توسط پارلمان اروپا که موضوع توافقنامه غیررسمی با کشورهای عضو در آوریل ۲۰۲۱ بود، تسریع شده است. این قانون مشروط بر اینکه که اتحادیه اروپا باید تا سال ۲۰۵۰ بر اساس طرح اقلیمی کربن را خنثی کند، تعهد سیاسی قرارداد سبز اروپا را تغییر می دهد.

اتومبیل اولین وسیله نقلیه ای بود که مسیر سبزتری را طی کرد. و به دلایل خوب، در سال ۲۰۱۹، حدود ۳۷.۷ میلیون خودروی فرانسوی، ۱۶ درصد از کل انتشار گازهای گلخانه‌ای را در سطح ملی منتشر کردند. بنابراین لازم بود یک انتقال انجام شود. با این حال، این نیز حاکی از تحولات در سطح زیرساخت است. در واقع، وسایل نقلیه الکتریکی یا هیبریدی جدید، از جمله موارد دیگر، به توسعه فضای کافی برای پارکینگ، استقرار ایستگاه های شارژ و علائم ارائه شده برای این منظور نیاز دارند.

پروژه های زیرساختی به اصطلاح “سبز” تحت انگیزه برخی فعالان بازار در حال افزایش هستند. یک مثال جالب در  شهر پونتارلیه، جایی که بخشی از جاده قادر است انرژی خورشیدی را در تمام طول سال ذخیره کند و در زمستان با استفاده از یک پمپ حرارتی، برای پاک کردن برف جاده، آن را پخش کند. یکی دیگر از موارد استفاده در نرماندی با امتداد یک کیلومتری جاده دارای پنل های فتوولتائیک کافی برای تولید برق و تامین روشنایی برای یک شهر ۵۰۰۰ نفری است. این کاربری ها به جاده ها اجازه می دهد تا فراتر از کاربردهای اولیه خود بروند و مزایای بسیاری دارند.

تغییر مسیر برای مقابله با چالش های فردی و جمعی

زیرساخت‌های جاده‌ای نیز با افزایش استفاده از دوچرخه که یک وسیله حمل‌ونقل به‌طور گسترده عامه پسند است سازگار می­شوند، بخصوص به دنبال آگاهی عمومی پس از بحران بهداشتی و درک مزایای خاص آن، به‌ویژه در شهرها، توسعه یافت.

این وسیله حمل و نقل که برای چندین سال توسط کاربرانی که نگران کاهش ردپای کربن خود هستند و/یا از حمل و نقل عمومی خسته شده‌اند ترجیح داده می‌شود، همچنین موضوع ابتکارات و کمک‌های مختلف دولت بوده است. هدف آنها تشویق استفاده از آن در همه جای فرانسه، مناطق حومه شهر و حتی خود حومه شهر است. بنابراین، بیش از ۱۰۰۰ کیلومتر مسیر دوچرخه سواری موقت در سراسر فرانسه در طول بحران کووید-۱۹ مستقر شد. برخی از شهرداری ها قبلا بخشی از این مسیرها را مانند شهر تولوز دائمی کرده اند.

امروزه شهرها باید به بسیاری از مسائل پاسخ دهند: شهرنشینی، منطقی کردن ترافیک، کاهش آلودگی و کمک به بهبود ایمنی. ابزارهای فناورانه موجود، به ویژه پاسخگویی به این چالش ها را ممکن می سازد. جاده های هوشمند عناصر پاسخگویی و بهینه سازی را در اختیار برنامه ریزان شهری و مقامات منتخب قرار می دهند. از مدیریت خودکار ترافیک، ایمنی عابران پیاده و وسایل نقلیه گرفته تا نظارت بر محیط زیست، ابزارهای زیادی برای بهبود زیرساخت ها و حرکت کاربران ایجاد شده است. به نظر می رسد صنعت جاده که با همه این راه حل های جدید تکنولوژیکی و زیست محیطی تغییر یافته است، به سمت ابتکارات سبزتر و پایدارتر حرکت می کند.