دوقلوهای دیجیتال و هوش مصنوعی در سیستم‌های جاده‌ای

هوش مصنوعی – هوش مصنوعی – و دوقلوهای دیجیتال یا دوقلوهای دیجیتال دو فناوری هستند که در درک و درک ما از جهان انقلابی ایجاد می‌کنند. سیستم‌های جاده‌ای به نوبه خود برای توسعه اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی هر کشوری ضروری هستند و از این رو نیازمند به روز بودن برنامه‌ریزی، ساخت، بهره‌برداری و نگهداری آن‌ها هستند.

در این مورد، ما این مقاله را بر روی استفاده از این فناوری‌ها در سیستم‌های جاده‌ای، چگونگی بهینه‌سازی کل چرخه عمر پروژه، بهبود ایمنی و تضمین تحرک کارآمد کاربران متمرکز خواهیم کرد.

چند روز پیش Bentley Systems، یکی از شرکت‌های پیشرو در زمینه مهندسی و ساخت و ساز، Blyncsy را خریداری کرد تا راه‌حل‌ها و ارائه خدمات برای برنامه‌ریزی، طراحی، مدیریت و اجرای پروژه‌های زیربنایی را گسترش دهد. Blyncsy شرکتی است که خدمات هوش مصنوعی را برای عملیات حمل و نقل و نگهداری، انجام تجزیه و تحلیل تحرک با داده های به دست آمده ارائه می دهد.

Blyncsy که در سال 2014 در سالت لیک سیتی، یوتا توسط مدیرعامل مارک پیتمن تأسیس شد، بینایی کامپیوتری و هوش مصنوعی را برای تجزیه و تحلیل تصاویر رایج در دسترس برای شناسایی مشکلات نگهداری در شبکه‌های جاده‌ای به کار می‌گیرد.

 آغاز Blyncsy پایه‌های محکمی را ایجاد کرد که به جمع‌آوری، پردازش و تجسم انواع داده‌های مربوط به تحرک و حمل و نقل خودرو/عابر پیاده اختصاص داشت. داده‌هایی که آنها جمع‌آوری می‌کنند از انواع مختلف حسگرها، ضبط وسایل نقلیه، دوربین‌ها یا برنامه‌های کاربردی برای دستگاه‌های تلفن همراه می‌آیند. همچنین ابزارهای هوش مصنوعی را ارائه می دهد که با آن می توان شبیه سازی هایی را تولید کرد که به توصیه هایی برای بهینه سازی عملکرد و ایمنی سیستم های جاده ای تبدیل می شوند.

Payver یکی از راه حل های ارائه شده توسط Blyncy است، این دوربین شامل دوربین هایی با "دید مصنوعی" است که در خودروها نصب می شود و می تواند انواع مشکلاتی را که در شبکه های جاده ای رخ می دهد مانند چاله ها یا چراغ های راهنمایی که کار نمی کنند را تعیین کند.

اهمیت هوش مصنوعی برای نظارت بر سیستم های جاده ای

 نوآوری های مرتبط با ارائه راه حل هایی که به مردم و دولت ها امکان می دهد از مشکلات آینده اجتناب کنند، کلید توسعه هستند. ما پیچیدگی سیستم‌های جاده‌ای را درک می‌کنیم، که بیشتر از جاده‌ها، خیابان‌ها یا خیابان‌ها، شبکه‌هایی هستند که همه نوع فواید را به یک فضا متصل می‌کنند.

بیایید در مورد اینکه چگونه استفاده از هوش مصنوعی و دوقلوهای دیجیتال مکمل یکدیگر هستند به عنوان یک ابزار قدرتمند که به همه افراد درگیر در تصمیم‌گیری اجازه می‌دهد تا اطلاعات دقیق و موثر در زمان واقعی دریافت کنند، صحبت کنیم. دوقلوهای دیجیتال یا Digital Twins نمایش مجازی سازه‌ها و زیرساخت‌ها هستند و با شناخت دقیق این عناصر می‌توان الگوها، روندها، هر نوع ناهنجاری را شبیه‌سازی و تشخیص داد و البته چشم‌اندازی برای تعیین فرصت‌های بهبود ارائه می‌دهد.

با داده‌های یافت شده در این دوقلوهای دیجیتال قدرتمند که حجم زیادی از اطلاعات را متراکم می‌کنند، هوش مصنوعی می‌تواند نقاط بحرانی سیستم‌های جاده‌ای را شناسایی کند، شاید مسیرهای ترافیکی بهتری را پیشنهاد دهد که در آن تردد وسایل نقلیه بهبود می‌یابد، امنیت شبکه جاده را افزایش می‌دهد یا به نوعی محیط زیست را به حداقل می‌رساند. تاثیری که این ساختارها ایجاد می کنند.

برای مثال می‌توان دوقلوهای دیجیتال بزرگراه‌ها را ایجاد کرد که تمام اطلاعات مربوط به ویژگی‌های مادی، دما، میزان ترافیک و تصادف‌هایی را که در آن جاده رخ داده‌اند، یکپارچه کنند. با در نظر گرفتن این موضوع، انواع مختلفی از سناریوها برای جلوگیری از تصادفات بیشتر و یا ایجاد کانال هایی به منظور عدم ایجاد ترافیک مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند.

در حال حاضر همه چیز بر اساس برنامه ریزی، طراحی، مدیریت، بهره برداری، نگهداری و سیستم های مدیریت اطلاعات است که کار همه دست اندرکاران پروژه های ساختمانی را تسهیل می کند. ادغام هر دو فناوری شفافیت بیشتر در مورد اینکه چه کار می کند و چه چیزی نیست، قابلیت ردیابی بیشتر، اعتماد به داده های به دست آمده مستقیماً از منبع و سیاست های بهتر برای شهرها را فراهم می کند.

هر آنچه در بالا ذکر شد، چالش‌های احتمالی را ایجاد می‌کند که نیازمند مقررات کافی برای اجرا و استفاده از آنها است. به عنوان مثال، دولت‌ها باید کیفیت، قابلیت همکاری و قابلیت اطمینان همه داده‌هایی را که دائماً دوقلوهای دیجیتال را تغذیه می‌کنند، تضمین کنند و از آنها در برابر هر نوع حمله محافظت کنند.

استفاده از دوقلوهای دیجیتال و هوش مصنوعی در سیستم های جاده ای

این فناوری‌ها را می‌توان به روش‌های مختلف، از مراحل برنامه‌ریزی و طراحی گرفته تا ساخت، نظارت و نگهداری، در بخش راه‌ها به کار برد. در مرحله برنامه ریزی، از هوش مصنوعی برای تجزیه و تحلیل ترافیک، تحرک و اثرات زیست محیطی ناشی از ترافیک مداوم استفاده می شود و داده هایی را ارائه می دهد که امکان ایجاد پیشنهادهایی برای گسترش جاده ها را فراهم می کند.

در مورد طراحی، ما می دانیم که دوقلوهای دیجیتال کپی وفاداری از آنچه در زندگی واقعی ساخته شده است، و ادغام با هوش مصنوعی به ما اجازه می دهد تا طرح های بهینه ایجاد کنیم. همه اینها با در نظر گرفتن معیارها، مقررات و استانداردهای تعیین شده، متعاقباً شبیه سازی رفتار سازه ها با دوقلو دیجیتال است.

در مرحله ساخت و ساز، از هر دو فناوری برای بهینه سازی و مدیریت منابع و برای پیشبرد برنامه زمانی تعیین شده در فازهای قبلی استفاده می شود. از دوقلوهای دیجیتال می توان برای نظارت بر پیشرفت و وضعیت کار و همچنین تشخیص هر نوع کمبود یا خطا استفاده کرد.

وقتی به عملیات می‌رسیم، می‌توانیم بگوییم که هوش مصنوعی سیستم جاده‌ها را بهینه می‌کند، یک ادغام صحیح می‌تواند به کاهش انتشار کربن در جو کمک کند. دوقلوهای دیجیتال عملکرد و ظرفیت زیرساخت جاده را نشان می‌دهند و می‌توانند تعیین کنند که آیا نیاز به نگهداری پیشگیرانه، اصلاحی یا پیش‌بینی دارند و عمر مفید سیستم را افزایش می‌دهند.

 اکنون، ما فقط چند نمونه از این که چگونه هوش مصنوعی و دوقلوهای دیجیتالی می‌توانند سیستم‌های جاده‌ای را متحول کنند و راه‌حل‌های نوآورانه‌ای برای چالش‌های حمل‌ونقل فعلی و آینده ارائه دهند، نشان خواهیم داد.

• ایندرایکی از مهم ترین شرکت های فن آوری و مشاوره در اروپا، شروع به ایجاد یک دوقلو دیجیتال بزرگراه A-2 شمال شرقی در گوادالاخارا، با هدف کاهش تصادفات، افزایش ظرفیت و در دسترس بودن جاده‌ها و امکان بهبود عملکرد سازمان‌های دولتی در صورت بروز هر گونه رویدادی را فراهم می‌کند.
• در چین و مالزی این شرکت Alibaba ابر یک سیستم مبتنی بر هوش مصنوعی برای تشخیص وضعیت ترافیک در زمان واقعی توسعه داده است که با آن می تواند چراغ های راهنمایی را به صورت پویا کنترل کند. این سیستم تصادفات را کاهش می دهد و به کاربران کمک می کند زمان سفر بهتری داشته باشند و در مصرف سوخت صرفه جویی کنند. همه اینها در پروژه شما در نظر گرفته شده است مغز شهر، که هدف آن استفاده از فناوری های هوش مصنوعی و رایانش ابری است که امکان تولید تحلیل و بهینه سازی خدمات عمومی را در زمان واقعی فراهم می کند.
• به همین ترتیب، Alibaba Cloud با Deliote China برای ایجاد وسایل نقلیه کاملاً خودمختار در چین اتحاد دارد و تخمین می‌زند که تا سال 2035 چین بیش از 5 میلیون وسیله نقلیه خودران خواهد داشت.

• شرکت ITC - کنترل هوشمند ترافیک از اسرائیل، برنامه‌ای را توسعه داده است که در آن انواع داده‌ها را می‌توان در زمان واقعی ذخیره کرد، که توسط حسگرهای نظارتی در خیابان‌ها، خیابان‌ها و بزرگراه‌ها ضبط می‌شوند و چراغ‌های راهنمایی را در مواقع ترافیک دستکاری می‌کنند.

• Google Waymo این یک سرویس مسافرتی با وسایل نقلیه خودران است که از طریق هوش مصنوعی کار می‌کنند و به صورت 24 ساعته در چندین شهر و با فرض پایداری در دسترس هستند. این وسایل نقلیه بدون سرنشین دارای تعداد زیادی حسگر لیزری و دید محیطی 360 درجه هستند. Waymo میلیاردها کیلومتر را هم در جاده های عمومی و هم در محیط های شبیه سازی طی کرده است.

"داده های تا به امروز نشان می دهد که Waymo Driver حوادث رانندگی و مرگ و میر ناشی از آن را در جایی که ما کار می کنیم کاهش می دهد."

• بزرگراه هوشمند Roosegaarde-Heijmans - هلند این پروژه ای برای ایجاد اولین بزرگراه درخشش در تاریکی جهان است که بدین ترتیب عصر بزرگراه های هوشمند را آغاز می کند. این جاده ای پایدار و کم مصرف خواهد بود که با رنگ حساس به نور و پویا روشن می شود که با سنسورهای روشنایی نزدیک به آن فعال می شود و طراحی مرسوم جاده های زمینی در سراسر جهان را کاملاً تغییر می دهد. مقدمه ایجاد جاده هایی است که با راننده در تعامل است، با خطوط ویژه برای وسایل نقلیه الکتریکی که در آن هنگام رانندگی در آنها کاملاً شارژ می شوند.

• StreetBump. از سال 2012، شورای شهر بوستون برنامه ای را اجرا کرد که به مقامات در مورد وجود چاله ها اطلاع می دهد. از طریق این اپلیکیشن، کاربران می توانند هرگونه چاله یا ناراحتی در جاده ها را گزارش کنند، این اپلیکیشن با GPS گوشی های موبایل برای تشخیص لرزش و موقعیت چاله ها ادغام می شود.
• Rekor One با ادغام پلتفرم Waycare، Rekor One Traffic و Rekor Discover. هر دو از دستگاه‌های هوش مصنوعی و ضبط داده استفاده می‌کنند که ویدیوهایی با وضوح بالا را منتقل می‌کنند، که در آن ترافیک را می‌توان در زمان واقعی مشاهده کرد و وسایل نقلیه در حال حرکت در جاده‌ها را تجزیه و تحلیل کرد.
• Sidescan®Predict تیپ، سیستمی است که هوش مصنوعی را برای جلوگیری از برخورد یکپارچه می کند. حجم زیادی از داده ها مانند مسافت، سرعت چرخش خودرو، جهت و شتاب را در زمان واقعی جمع آوری می کند. این برای وسایل نقلیه سنگین طراحی شده است، زیرا وزن آنها و آسیبی که می توانند ایجاد کنند بسیار بیشتر از یک وسیله نقلیه معمولی است.
• شرکت بزرگراه هوشمند هواوی. این یک سرویس جاده ای هوشمند است و از 3 سناریو مبتنی بر هوش مصنوعی و یادگیری عمیق تشکیل شده است: سرعت بالا هوشمند، تونل های هوشمند و حاکمیت ترافیک شهری. برای اولین مورد، بر مشاوره‌هایی متمرکز است که در آن انواع سناریوها با استفاده از برنامه‌ها، یکپارچه‌سازی داده‌ها و فناوری‌ها برای تسهیل اجرای جاده‌های هوشمند ارزیابی می‌شوند. تونل های هوشمند به نوبه خود دارای راه حل های الکترومکانیکی برای بهره برداری و نگهداری بر اساس IoTDA هستند، از جمله لینک های اضطراری و پیام های هولوگرافیک تا رانندگان بتوانند از هر گونه ناراحتی در جاده آگاه شوند.
• پارکینگ هوشمند از شرکت آرژانتینی Sistemas Integrales: از هوش مصنوعی برای تسهیل پارک خودرو در شهرها استفاده می کند. این سیستم با استفاده از دوربین ها و حسگرها فضاهای آزاد و اشغال شده را شناسایی می کند و اطلاعات لحظه ای در مورد در دسترس بودن و قیمت را در اختیار رانندگان قرار می دهد.

سپس می‌توان گفت که ترکیب هوش مصنوعی و دوقلوهای دیجیتال مزایای متعددی را برای مدیریت ترافیک و سیستم‌های جاده‌ای ارائه می‌دهد، مانند:

• بهبود تحرک: با کاهش ترافیک، زمان سفر و انتشار آلاینده ها، با ترویج استفاده از حمل و نقل عمومی و تحرک مشترک، با تطبیق عرضه و تقاضای حمل و نقل با نیازهای کاربران و با تسهیل دسترسی به اطلاعات در مورد ترافیک.
• امنیت را بهبود ببخشید با پیشگیری و کاهش تصادفات، هشدار به رانندگان و عابرین پیاده از خطرات احتمالی، و ارتقای هماهنگی بین خدمات اورژانس، تسهیل کمک به قربانیان.
• در نهایت، بهبود بهره وری با بهینه سازی استفاده از منابع، کاهش هزینه های عملیاتی و نگهداری، افزایش عمر مفید زیرساخت ها و وسایل نقلیه و افزایش کیفیت خدمات.

چالش ها و فرصت ها

علاوه بر زیرساخت دیجیتالی که باید برای برقراری ارتباط و یکپارچگی خوب بین فناوری ها پیاده سازی شود، پارامترها و استانداردهایی نیز باید تعریف شوند که قابلیت همکاری بین سیستم ها را تضمین کند. به همین ترتیب، اتصال و امنیت سایبری نقش کلیدی در دستیابی به این امر دارند.

گفته شده است که هوش مصنوعی می تواند نیروی انسانی را از بین ببرد، اما همچنان به پرسنل آموزش دیده برای کارآمد نگه داشتن سیستم ها نیاز دارد. آنها باید آموزش مداومی را دریافت کنند که همتراز با نوآوری های تکنولوژیک باشد. علاوه بر موارد فوق، می توان گفت که یک چارچوب قانونی و اخلاقی ضروری است که استفاده صحیح از داده ها و پایداری را ترویج و تضمین کند.

استفاده از هر دو فناوری به طور قابل توجهی زندگی کاربران را بهبود می بخشد، با این کار قابلیت اطمینان بیشتر در سیستم های جاده ای، ایجاد آسایش، کاهش تصادفات و پویایی فضایی هماهنگ تر با محیط نزدیک وجود دارد. هم چالش ها و هم فرصت ها باید در نظر گرفته شوند و دیدگاه های استراتژیک و مدل های کسب و کار متعالی ارائه شوند.

در نتیجه، هوش مصنوعی و دوقلوهای دیجیتال دو فناوری هستند که مدیریت ترافیک را به روشی نوآورانه و موثر تغییر می‌دهند، هر دو به ما اجازه می‌دهند شهرهای هوشمندتر، پایدارتر و فراگیرتر ایجاد کنیم، جایی که ترافیک عنصری است که زندگی را آسان‌تر و دشوارتر نمی‌کند. از مردم.