Цифрові двійники та ШІ в дорожніх системах

Штучний інтелект – AI – і цифрові близнюки або Digital Twins – це дві технології, які революціонізують наше сприйняття та розуміння світу. Дорожні системи, зі свого боку, є основоположними для економічного, соціального та культурного розвитку будь-якої країни, і тому вимагають найбільшої уваги, щоб бути в курсі їхнього планування, будівництва, експлуатації та обслуговування.

У цьому випадку ми зосередимося на використанні цих технологій у дорожніх системах, на тому, як вони можуть оптимізувати весь життєвий цикл проекту, підвищити безпеку та гарантувати ефективну мобільність користувачів.

Кілька днів тому Bentley Systems, одна з провідних компаній у галузі проектування та будівництва, придбала Blyncsy, щоб розширити пропозиції рішень і послуг для планування, проектування, управління та виконання інфраструктурних проектів. Blyncsy – це компанія, яка надає послуги штучного інтелекту для транспортних операцій та обслуговування, виконуючи аналіз мобільності за допомогою отриманих даних.

«Заснована в 2014 році в Солт-Лейк-Сіті, штат Юта, генеральним директором Марком Піттманом компанія Blyncsy застосовує комп’ютерне зір і штучний інтелект для аналізу загальнодоступних зображень для виявлення проблем з обслуговуванням дорожніх мереж»

 Початок Blyncsy заклав міцну основу, присвячену збору, обробці та візуалізації всіх типів даних, пов’язаних із мобільністю транспортних засобів/пішоходів і пересуванням. Дані, які вони збирають, надходять із різних типів датчиків, транспортних засобів, камер або програм для мобільних пристроїв. Він також пропонує інструменти штучного інтелекту, за допомогою яких можна створювати симуляції, які будуть перетворені на рекомендації щодо оптимізації продуктивності та безпеки дорожніх систем.

Payver є одним із рішень, запропонованих Blyncy, він складається з камер зі «штучним баченням», які встановлюються в автомобілях і можуть визначати всі типи проблем, які виникають на дорожніх мережах, таких як ями або непрацюючі світлофори.

ВАЖЛИВІСТЬ ШІ ДЛЯ МОНІТОРИНГУ ДОРОЖНІХ СИСТЕМ

 Інновації, пов’язані з наданням рішень, які дозволяють людям і урядам уникнути майбутніх проблем, є ключовими для розвитку. Ми розуміємо всю складність дорожніх систем, що більше, ніж дороги, проспекти чи вулиці, це мережі, які з’єднують і надають усілякі переваги простору.

Давайте поговоримо про те, як використання ШІ та цифрових близнюків доповнюють одне одного як потужний інструмент, який дозволяє кожному, хто бере участь у прийнятті рішень, отримувати точну та ефективну інформацію в режимі реального часу. Цифрові близнюки або цифрові близнюки — це віртуальні представлення структур та інфраструктур, і завдяки точному знанню цих елементів можна симулювати та виявляти закономірності, тенденції, будь-які типи аномалій, і, звичайно, вони пропонують бачення для визначення можливостей для вдосконалення.

Завдяки даним, знайденим у цих потужних цифрових близнюках, які згущують велику кількість інформації, штучний інтелект може визначити критичні точки дорожніх систем, можливо, запропонувати кращі маршрути руху, де можна покращити рух транспортних засобів, підвищити безпеку мережі на дорозі або якимось чином мінімізувати навколишнє середовище вплив, який створюють ці структури.

Можна створити, наприклад, цифрові двійники автомагістралей, які об’єднують усю інформацію про характеристики їх матеріалів, температуру, інтенсивність руху та аварії, що сталися на цій дорозі. Беручи до уваги це, аналізуються різні типи сценаріїв, щоб уникнути нових аварій або створити канали, щоб не утворювалися затори.

Зараз все базується на системах планування, проектування, управління, експлуатації, обслуговування та адміністрування інформації, які полегшують роботу всіх, хто бере участь у будівельних проектах. Поєднання обох технологій забезпечує більшу прозорість того, що працює, а що ні, кращу відстежуваність, довіру до даних, отриманих безпосередньо з джерела, і кращу політику для міст.

Все вищезазначене створює можливі виклики, які вимагають відповідних правил для їх впровадження та використання. Наприклад, уряди повинні гарантувати якість, сумісність і надійність усіх даних, які постійно живлять цифрових близнюків, і захищати їх від будь-якого типу атак.

ВИКОРИСТАННЯ ЦИФРОВИХ ДВІЙНИКІВ ТА ШІ В ДОРОЖНІХ СИСТЕМАХ

Ці технології можуть бути застосовані в дорожньому секторі різними способами, від етапів планування та проектування до будівництва, моніторингу та обслуговування. На етапі планування штучний інтелект використовується для аналізу трафіку, мобільності та впливу на навколишнє середовище, спричиненого безперервним рухом, і надає дані, які дозволяють генерувати пропозиції щодо розширення доріг.

Що стосується дизайну, ми знаємо, що цифрові близнюки є точною копією того, що було створено в реальному житті, і що інтегровані зі штучним інтелектом вони дозволяють нам створювати оптимальні проекти. Все це, враховуючи встановлені критерії, норми та стандарти, щоб згодом уподібнити поведінку конструкцій до цифрового двійника.

На етапі будівництва обидві технології використовуються для оптимізації та управління ресурсами, а також для прискорення графіка, встановленого на попередніх етапах. Цифрові двійники можна використовувати для моніторингу прогресу та статусу роботи, а також для виявлення будь-яких недоліків або помилок.

Коли ми перейдемо до операції, ми можемо сказати, що AI оптимізує дорожню систему, правильна інтеграція може допомогти зменшити викиди вуглецю в атмосферу. Цифрові двійники вказують на продуктивність і пропускну здатність дорожньої інфраструктури, маючи можливість визначати, чи потребують вони профілактичного, коригувального чи прогнозного обслуговування, подовжуючи термін служби системи.

 Зараз ми покажемо лише кілька прикладів того, як ШІ та цифрові близнюки можуть трансформувати дорожні системи та запропонувати інноваційні рішення для поточних і майбутніх транспортних викликів.

• Індра, одна з найважливіших технологічних і консалтингових компаній у Європі, розпочала створення a цифровий двійник північно-східного шосе A-2 у Гвадалахарі, спрямоване на зменшення аварій, збільшення пропускної спроможності та доступності доріг і дозволить покращити роботу державних органів у разі будь-якої події,
• У Китаї та Малайзії компанії Алібаба хмара розробив систему на основі ШІ для визначення стану дорожнього руху в режимі реального часу, за допомогою якої він може динамічно керувати світлофорами. Ця система зменшує кількість аварій і допомагає користувачам скоротити час у дорозі та заощадити паливо. Все це передбачено у вашому проекті Міський мозок, метою якого є використання технологій штучного інтелекту та хмарних обчислень, які дозволять генерувати аналіз та оптимізувати державні послуги в режимі реального часу.
• Так само Alibaba Cloud має альянс із Deliote China для створення повністю автономних транспортних засобів у Китаї, за оцінками, що до 2035 року в Китаї буде понад 5 мільйонів автономних транспортних засобів.

• Компанії ITC – інтелектуальний контроль руху з Ізраїлю розробляє програму, у якій всі типи даних можуть зберігатися в режимі реального часу, зафіксовані датчиками спостереження на вулицях, проспектах і шосе, маніпулюючи світлофорами у разі заторів.

• Google waymo Це туристичний сервіс із автономними транспортними засобами, які керуються за допомогою штучного інтелекту, доступні 24 години на добу в багатьох містах і за умов екологічності. Ці безпілотні транспортні засоби мають велику кількість лазерних датчиків і круговий огляд на 360º. Waymo проїхав мільярди кілометрів як дорогами загального користування, так і в симуляційних середовищах.

«Дані, отримані на сьогоднішній день, свідчать про те, що Waymo Driver зменшує кількість дорожньо-транспортних пригод і пов’язаних із ними смертельних випадків там, де ми працюємо».

• Smart Highway Roosegaarde-Heijmans - Голландія. Це проект створення першої в світі автомагістралі, що світиться в темряві, що відкриває еру розумних магістралей. Це буде екологічно чиста дорога з низьким рівнем споживання, освітлена світлочутливою та динамічною фарбою, яка активується датчиками освітлення поблизу, повністю змінюючи традиційний дизайн наземних доріг у всьому світі. Передумовою є створення доріг, які взаємодіють з водієм, зі спеціальними смугами для електромобілів, де вони повністю заряджаються під час руху.

• StreetBump. З 2012 року міська рада Бостона впровадила додаток, який сповіщає владу про наявність ям. За допомогою цієї програми користувачі можуть повідомляти про будь-які вибоїни або незручності на дорогах, вона інтегрується з GPS мобільних телефонів для виявлення вібрації та розташування вибоїн.
• Рекор один Завдяки введенню платформи Waycare вони створюють Rekor One Traffic і Rekor Discover. Обидва використовують штучний інтелект і пристрої для збору даних, які передають відео з високою роздільною здатністю, на яких можна спостерігати дорожній рух у режимі реального часу та аналізувати транспортні засоби, що рухаються дорогами.
• Sidescan®Predict Бригада, це система, яка об’єднує штучний інтелект для запобігання зіткненням. Він збирає велику кількість даних у реальному часі, таких як відстань, швидкість повороту автомобіля, напрямок і прискорення. Він призначений для важких транспортних засобів, оскільки їх вага та пошкодження, які вони можуть завдати, набагато більші, ніж у звичайного автомобіля.
• Huawei Smart Highway Corps. Це розумний дорожній сервіс, який складається з 3 сценаріїв на основі штучного інтелекту та глибокого навчання: інтелектуальна висока швидкість, розумні тунелі та управління міським рухом. Для першого з них він зосереджений на консультаціях, де всі типи сценаріїв оцінюються за допомогою додатків, інтеграції даних і технологій для полегшення впровадження розумних доріг. Зі свого боку, розумні тунелі мають електромеханічні рішення для їх експлуатації та обслуговування на основі IoTDA, включаючи екстрені посилання та голографічні повідомлення, щоб водії могли знати про будь-які незручності на дорозі.
• Розумна парковка від аргентинської компанії Sistemas Integrales: використовує штучний інтелект для полегшення паркування транспортних засобів у містах. Система визначає вільні та зайняті місця за допомогою камер і датчиків і надає водіям інформацію в реальному часі про наявність і ціну.

Тоді можна сказати, що поєднання ШІ та цифрових близнюків пропонує численні переваги для управління дорожнім рухом і дорожніми системами, наприклад:

• Поліпшення мобільності: шляхом скорочення заторів, часу в дорозі та викидів забруднюючих речовин, сприяння використанню громадського транспорту та спільної мобільності, адаптації пропозиції та попиту на транспорт до потреб користувачів та полегшення доступу до інформації про дорожній рух.
• Покращити безпеку шляхом запобігання та зменшення аварій, попередження водіїв та пішоходів про можливі ризики та сприяння координації між екстреними службами, сприяння допомозі постраждалим.
• Нарешті, підвищити ефективність за рахунок оптимізації використання ресурсів, зниження експлуатаційних витрат і витрат на технічне обслуговування, збільшення терміну служби інфраструктури та транспортних засобів і підвищення якості обслуговування.

ВИКЛИКИ ТА МОЖЛИВОСТІ

На додаток до цифрової інфраструктури, яка повинна бути реалізована для встановлення хорошого зв’язку та інтеграції між технологіями, також необхідно визначити параметри та стандарти, які гарантують взаємодію між системами. Крім того, підключення та кібербезпека відіграють ключову роль у досягненні цього.

Було сказано, що штучний інтелект може усунути людську працю, але він все одно потребуватиме навченого персоналу для забезпечення ефективної роботи систем. Вони повинні отримувати постійне навчання, яке відповідає технологічним інноваціям. На додаток до вищесказаного, можна сказати, що необхідна правова та етична основа, яка сприяє та гарантує правильне використання даних і сталість.

Застосування обох технологій суттєво покращить життя користувачів, завдяки цьому буде підвищена надійність дорожніх систем, створюватиметься комфорт, зменшуватиметься кількість аварій та гармонійніша просторова динаміка з безпосереднім оточенням. Необхідно враховувати як виклики, так і можливості, а також пропонувати стратегічні бачення та трансцендентні бізнес-моделі.

Підсумовуючи, штучний інтелект і цифрові близнюки — це дві технології, які трансформують управління дорожнім рухом інноваційним і ефективним способом, і обидві дозволяють нам створювати більш розумні, стійкі та інклюзивні міста, де трафік є елементом, який робить життя легшим, а не складним. людей.