Digitaaliset kaksoset ja tekoäly tiejärjestelmissä

Tekoäly – tekoäly – ja digitaaliset kaksoset eli Digital Twins ovat kaksi teknologiaa, jotka mullistavat tapamme, jolla havaitsemme ja ymmärrämme maailmaa. Tiejärjestelmät puolestaan ​​ovat perustavanlaatuisia minkä tahansa maan taloudelliselle, sosiaaliselle ja kulttuuriselle kehitykselle, ja siksi niiden suunnittelu, rakentaminen, käyttö ja kunnossapito ovat ajan tasalla, ja ne vaativat eniten huomiota.

Tässä tapauksessa keskitymme tässä artikkelissa näiden teknologioiden käyttöön tiejärjestelmissä, miten ne voivat optimoida projektin koko elinkaaren, parantaa turvallisuutta ja taata käyttäjien tehokkaan liikkuvuuden.

Muutama päivä sitten Bentley Systems, yksi suunnittelun ja rakentamisen alan johtavista yrityksistä, osti Blyncsyn laajentaakseen ratkaisuja ja palvelutarjontaa infrastruktuuriprojektien suunnitteluun, suunnitteluun, hallintaan ja toteuttamiseen. Blyncsy on yritys, joka tarjoaa tekoälypalveluita kuljetusoperaatioihin ja kunnossapitoon ja suorittaa liikkuvuusanalyysiä hankituilla tiedoilla.

"Blyncsy perusti vuonna 2014 Salt Lake Cityssä Utahissa toimitusjohtaja Mark Pittmanin toimesta. Blyncsy soveltaa tietokonenäköä ja tekoälyä yleisesti saatavilla olevien kuvien analysointiin tieverkkojen kunnossapitoongelmien tunnistamiseksi."

 Blyncsyn alku loi vankan perustan kaikenlaisten ajoneuvojen/jalankulkijoiden liikkuvuuteen ja kuljetuksiin liittyvän tiedon keräämiseen, käsittelyyn ja visualisointiin. Heidän keräämänsä tiedot tulevat erityyppisistä antureista, kaappausajoneuvoista, kameroista tai mobiililaitteiden sovelluksista. Se tarjoaa myös tekoälytyökaluja, joilla voidaan luoda simulaatioita, jotka muunnetaan suosituksiksi tiejärjestelmien suorituskyvyn ja turvallisuuden optimoimiseksi.

Payver on yksi Blyncyn tarjoamista ratkaisuista, se koostuu autoihin asennetuista "keinonäköisistä" kameroista, jotka voivat määrittää kaikenlaiset tieverkoissa esiintyvät ongelmat, kuten kuopat tai liikennevalot, jotka eivät toimi.

AI:N MERKITYS TIEJÄRJESTELMIEN SEURANTAAN

 Innovaatiot, jotka liittyvät ratkaisujen tarjoamiseen, joiden avulla ihmiset ja hallitukset voivat välttää tulevia ongelmia, ovat kehityksen avainasemassa. Ymmärrämme tiejärjestelmien monimutkaisuuden, että tiet, väylät tai kadut ovat enemmän verkostoja, jotka yhdistävät ja tarjoavat kaikenlaisia ​​etuja tilaan.

Puhutaanpa siitä, kuinka tekoälyn ja digitaalisten kaksosten käyttö täydentävät toisiaan tehokkaana työkaluna, jonka avulla jokainen päätöksentekoon osallistuva saa oikeaa ja tehokasta tietoa reaaliajassa. Digitaalikaksoset eli Digital Twins ovat virtuaalisia esityksiä rakenteista ja infrastruktuureista, ja näiden elementtien tarkan tuntemisen avulla on mahdollista simuloida ja havaita malleja, trendejä, kaikenlaisia ​​poikkeavuuksia ja tietysti ne tarjoavat näkemyksen parannusmahdollisuuksien määrittämiseksi.

Näistä tehokkaista digitaalisista kaksosista löydettyjen tietojen avulla, jotka tiivistävät suuren määrän tietoa, tekoäly voisi tunnistaa tiejärjestelmien kriittisiä kohtia, ehkä ehdottaa parempia liikennereittejä, joilla ajoneuvoliikennettä voidaan parantaa, lisätä verkon turvallisuutta tai minimoida jollain tavalla ympäristöä. näiden rakenteiden aiheuttama vaikutus.

Valtateiden digitaalisia kaksosia voidaan luoda esimerkiksi, jotka yhdistävät kaiken tiedon materiaaliominaisuuksista, lämpötilasta, liikenteen määrästä ja tiellä tapahtuneista onnettomuuksista. Tämän huomioon ottaen analysoidaan erilaisia ​​skenaarioita, jotta vältytään lisää onnettomuuksista tai luodaan kanavia, jotta liikenneruuhkia ei synny.

Tällä hetkellä kaikki perustuu suunnittelun, suunnittelun, johtamisen, käytön, ylläpidon ja tietohallinnon järjestelmiin, jotka helpottavat kaikkien rakennushankkeissa mukana olevien työtä. Molempien tekniikoiden yhdistäminen tarjoaa paremman läpinäkyvyyden siitä, mikä toimii ja mikä ei, paremman jäljitettävyyden, luottamuksen suoraan lähteestä hankittuihin tietoihin ja parempia politiikkoja kaupungeille.

Kaikki edellä mainittu tuo mukanaan mahdollisia haasteita, jotka edellyttävät asianmukaista sääntelyä niiden toteuttamiselle ja käytölle. Hallitusten on esimerkiksi taattava kaiken digitaalisia kaksosia jatkuvasti ruokkivan tiedon laatu, yhteentoimivuus ja luotettavuus ja suojeltava heitä kaikenlaisilta hyökkäyksiltä.

DIGITAALISTEN KAKSOSTEN JA AI:N KÄYTTÖ TIEJÄRJESTELMISSÄ

Näitä teknologioita voidaan soveltaa tiealalla eri tavoin suunnittelu- ja suunnitteluvaiheista rakentamiseen, valvontaan ja kunnossapitoon. Tekoälyn avulla analysoidaan suunnitteluvaiheessa liikennettä, liikkuvuutta ja jatkuvan liikenteen aiheuttamia ympäristövaikutuksia ja saadaan tietoa, joka mahdollistaa ehdotusten tekemisen tienlaajennuksiksi.

Mitä tulee suunnitteluun, tiedämme, että digitaaliset kaksoset ovat uskollinen kopio siitä, mikä rakennettiin tosielämässä, ja että integroituna tekoälyyn ne antavat meille mahdollisuuden luoda optimaalisia malleja. Kaikki tämä ottaen huomioon vahvistetut kriteerit, määräykset ja standardit, jotta rakenteiden käyttäytyminen myöhemmin samankaltaisi digitaalisen kaksoiskappaleen kanssa.

Rakennusvaiheessa molempia teknologioita käytetään resurssien optimointiin ja hallintaan sekä aikaisemmissa vaiheissa sovitun aikataulun eteenpäin viemiseen. Digitaalisten kaksosten avulla voidaan seurata työn edistymistä ja tilaa sekä havaita kaikenlaisia ​​puutteita tai virheitä.

Kun pääsemme operaatioon, voimme sanoa, että tekoäly optimoi tiejärjestelmän, oikea integrointi voisi auttaa vähentämään hiilidioksidipäästöjä ilmakehään. Digitaaliset kaksoset osoittavat tieinfrastruktuurin suorituskyvyn ja kapasiteetin ja pystyvät määrittämään, vaativatko ne ennaltaehkäisevää, korjaavaa vai ennakoivaa huoltoa, mikä pidentää järjestelmän käyttöikää.

 Näytämme nyt vain muutamia esimerkkejä siitä, kuinka tekoäly ja digitaaliset kaksoset voivat muuttaa tiejärjestelmiä ja tarjota innovatiivisia ratkaisuja nykyisiin ja tuleviin liikenteen haasteisiin.

• Indra, yksi Euroopan tärkeimmistä teknologia- ja konsulttiyrityksistä, aloitti a digitaalinen kaksos Guadalajaran koillismoottoritien A-2, jonka tavoitteena on vähentää onnettomuuksia, lisätä teiden kapasiteettia ja käytettävyyttä ja mahdollistaa valtion virastojen toiminnan parantaminen kaikissa tapahtumissa,
• Kiinassa ja Malesiassa yritys Alibaba Cloud kehitti tekoälyyn perustuvan järjestelmän liikenteen tilan havaitsemiseen reaaliajassa, jolla se voi ohjata liikennevaloja dynaamisesti. Tämä järjestelmä vähentää onnettomuuksia ja auttaa käyttäjiä pitämään paremmat matka-ajat ja säästämään polttoainetta. Kaikki tämä on mietitty projektissasi Kaupungin aivot, jonka tavoitteena on käyttää tekoäly- ja Cloud Computing -teknologioita, jotka mahdollistavat analyysien generoinnin ja julkisten palvelujen optimoinnin reaaliajassa.
• Samoin Alibaba Cloudilla on liittoutumia Deliote Chinan kanssa täysin itseohjautuvien ajoneuvojen luomiseksi Kiinassa, ja arvioiden mukaan Kiinalla on vuoteen 2035 mennessä yli 5 miljoonaa autonomista ajoneuvoa.

• yhtiön ITC – Älykäs liikenteenohjaus Israelista, kehittää ohjelman, jossa kaikentyyppisiä tietoja voidaan tallentaa reaaliajassa, kaapata valvontaantureilla kaduilla, kaduilla ja moottoriteillä, manipuloimalla liikennevaloja liikenneruuhkassa.

• google waymo Se on tekoälyn kautta ohjattu matkailupalvelu, joka on käytettävissä 24 tuntia vuorokaudessa useissa kaupungeissa ja kestävän kehityksen periaatteen mukaisesti. Näissä miehittämättömissä ajoneuvoissa on suuri määrä laserantureita ja 360 asteen reunanäkö. Waymo on matkustanut miljardeja kilometrejä sekä yleisillä teillä että simulaatioympäristöissä.

"Tähän mennessä saadut tiedot osoittavat, että Waymo Driver vähentää liikenneonnettomuuksia ja niihin liittyviä kuolemantapauksia siellä, missä toimimme."

• Smart Highway Roosegaarde-Heijmans - Hollanti. Se on projekti maailman ensimmäisen pimeässä hehkuvan valtatien perustamisesta, mikä avaa älykkäiden valtateiden aikakauden. Se on kestävä, vähän kuluttava tie, joka on valaistu valoherkällä ja dynaamisella maalilla, joka aktivoidaan lähellä olevilla valaistusantureilla, mikä muuttaa täysin tavanomaisten maateiden suunnittelun maailmanlaajuisesti. Lähtökohtana on luoda teitä, jotka ovat vuorovaikutuksessa kuljettajan kanssa ja joissa on erityisiä sähköajoneuvojen kaistat, joissa ne latautuvat täyteen ajettaessa niillä.

• StreetBump. Vuodesta 2012 lähtien Bostonin kaupunginvaltuusto on ottanut käyttöön sovelluksen, joka ilmoittaa viranomaisille kuoppien olemassaolosta. Tämän sovelluksen kautta käyttäjät voivat ilmoittaa teiden koloista tai haitoista, se integroituu matkapuhelimien GPS:ään havaitsemaan tärinää ja kuoppien sijainnin.
• Rekor One Waycare-alustan sisällyttämisellä he luovat Rekor One Trafficin ja Rekor Discover. Molemmissa käytetään tekoälyä ja tiedonkeruulaitteita, jotka välittävät korkearesoluutioisia videoita, joissa liikenne näkyy reaaliajassa ja teillä liikkuvia ajoneuvoja voidaan analysoida.
• Sidescan® Predict prikaati, on järjestelmä, joka yhdistää tekoälyn törmäysten ehkäisyyn. Se kerää reaaliajassa suuren määrän tietoa, kuten etäisyyden, ajoneuvon kääntymisnopeuden, suunnan ja kiihtyvyyden. Se on suunniteltu raskaille ajoneuvoille, koska niiden paino ja niiden aiheuttamat vahingot ovat paljon suuremmat kuin perinteisellä ajoneuvolla.
• Huawei Smart Highway Corps. Se on älykäs tiepalvelu, ja se koostuu kolmesta tekoälyyn ja syväoppimiseen perustuvasta skenaariosta: älykkäät suuret nopeudet, älykkäät tunnelit ja kaupunkiliikenteen hallinta. Ensimmäinen niistä keskittyy konsultaatioihin, joissa kaikentyyppisiä skenaarioita arvioidaan käyttämällä sovelluksia, dataintegraatiota ja teknologioita älykkäiden teiden toteuttamisen helpottamiseksi. Älykkäissä tunneleissa on puolestaan ​​IoTDA:han perustuvia sähkömekaanisia ratkaisuja niiden toimintaan ja ylläpitoon, mukaan lukien hätälinkit ja holografiset viestit, jotta kuljettajat voivat olla tietoisia tien päällä olevista haitoista.
• Älykäs pysäköinti argentiinalaiselta Sistemas Integralesilta: käyttää tekoälyä helpottaakseen ajoneuvojen pysäköintiä kaupungeissa. Järjestelmä tunnistaa vapaat ja varatut tilat kameroiden ja antureiden avulla ja tarjoaa kuljettajille reaaliaikaista tietoa saatavuudesta ja hinnasta.

Voisimme sitten sanoa, että tekoälyn ja digitaalisten kaksosten yhdistelmä tarjoaa useita etuja liikenteen hallintaan ja tiejärjestelmiin, kuten:

• Paranna liikkuvuutta: vähentämällä liikenneruuhkia, matka-aikoja ja saastuttavia päästöjä, edistämällä joukkoliikenteen käyttöä ja yhteistä liikkuvuutta, mukauttamalla liikenteen tarjontaa ja kysyntää käyttäjien tarpeisiin sekä helpottamalla liikenteestä tiedon saamista.
• Paranna turvallisuutta ehkäisemällä ja vähentämällä onnettomuuksia, varoittamalla kuljettajia ja jalankulkijoita mahdollisista riskeistä sekä edistämällä hätäpalvelujen koordinointia helpottamalla uhrien auttamista.
• Lopuksi, parantaa tehokkuutta optimoimalla resurssien käyttöä, alentamalla käyttö- ja ylläpitokustannuksia, pidentämällä infrastruktuurin ja ajoneuvojen käyttöikää sekä parantamalla palvelun laatua.

HAASTEET JA MAHDOLLISUUDET

Digitaalisen infrastruktuurin lisäksi, joka on otettava käyttöön hyvän tiedonsiirron ja teknologioiden välisen integraation aikaansaamiseksi, on määriteltävä myös parametrit ja standardit, jotka takaavat järjestelmien yhteentoimivuuden. Myös liitettävyys ja kyberturvallisuus ovat avainasemassa tämän saavuttamisessa.

On sanottu, että tekoäly voisi poistaa ihmistyövoiman, mutta se vaatii silti koulutettua henkilökuntaa pitämään järjestelmät toiminnassa tehokkaasti. Heidän on saatava jatkuvaa koulutusta, joka vastaa teknisiä innovaatioita. Edellä mainitun lisäksi voidaan sanoa, että tarvitaan oikeudellinen ja eettinen kehys, joka edistää ja takaa tiedon oikeaa käyttöä ja kestävyyttä.

Molempien tekniikoiden soveltaminen parantaisi merkittävästi käyttäjien elämää, jolloin tiejärjestelmien luotettavuus lisääntyisi, mikä loisi mukavuutta, vähentäisi onnettomuuksia ja harmonisoisi tiladynamiikkaa lähiympäristön kanssa. Sekä haasteet että mahdollisuudet tulee ottaa huomioon ja tarjota strategisia visioita ja transsendenttisia liiketoimintamalleja.

Yhteenvetona voidaan todeta, että tekoäly ja digitaaliset kaksoset ovat kaksi teknologiaa, jotka muuttavat liikenteen hallintaa innovatiivisella ja tehokkaalla tavalla. Molemmat mahdollistavat älykkäiden, kestävämpien ja osallistavampien kaupunkien luomisen, joissa liikenne on elämää helpottava tekijä, ei vaikeampaa. ihmisistä.