Digitale Zwillinge und KI in Straßensystemen

Künstliche Intelligenz – KI – und digitale Zwillinge bzw. Digital Twins sind zwei Technologien, die die Art und Weise, wie wir die Welt wahrnehmen und verstehen, revolutionieren. Straßensysteme wiederum sind von grundlegender Bedeutung für die wirtschaftliche, soziale und kulturelle Entwicklung eines jeden Landes und erfordern daher größte Aufmerksamkeit, um bei Planung, Bau, Betrieb und Wartung auf dem neuesten Stand zu bleiben.

In diesem Fall konzentrieren wir uns in diesem Artikel auf den Einsatz dieser Technologien in Straßensystemen und darauf, wie sie den gesamten Lebenszyklus eines Projekts optimieren, die Sicherheit verbessern und eine effiziente Mobilität der Benutzer gewährleisten können.

Vor einigen Tagen hat Bentley Systems, eines der führenden Unternehmen im Bereich Ingenieurwesen und Bauwesen, Blyncsy übernommen, um das Lösungs- und Serviceangebot für die Planung, Gestaltung, Verwaltung und Ausführung von Infrastrukturprojekten zu erweitern. Blyncsy ist ein Unternehmen, das künstliche Intelligenzdienste für den Transportbetrieb und die Wartung bereitstellt und anhand der erfassten Daten Mobilitätsanalysen durchführt.

„Blyncsy wurde 2014 in Salt Lake City, Utah, von CEO Mark Pittman gegründet und wendet Computer Vision und künstliche Intelligenz auf die Analyse allgemein verfügbarer Bilder an, um Wartungsprobleme in Straßennetzen zu identifizieren.“

 Die Anfänge von Blyncsy legten solide Grundlagen und widmeten sich der Erfassung, Verarbeitung und Visualisierung aller Arten von Daten im Zusammenhang mit der Fahrzeug-/Fußgängermobilität und dem Transport. Die von ihnen gesammelten Daten stammen von verschiedenen Arten von Sensoren, Erfassungsfahrzeugen, Kameras oder Anwendungen für mobile Geräte. Darüber hinaus bietet es KI-Tools, mit denen Simulationen erstellt werden können, die in Empfehlungen zur Optimierung der Leistung und Sicherheit von Straßensystemen umgewandelt werden.

Payver ist eine der von Blyncy angebotenen Lösungen. Sie besteht aus Kameras mit „künstlichem Sehen“, die in Autos eingebaut sind und alle Arten von Problemen erkennen können, die auf Straßennetzen auftreten, wie etwa Schlaglöcher oder nicht funktionierende Ampeln.

BEDEUTUNG VON KI FÜR DIE ÜBERWACHUNG VON STRASSENSYSTEMEN

 Innovationen im Zusammenhang mit der Bereitstellung von Lösungen, die es Menschen und Regierungen ermöglichen, künftige Probleme zu vermeiden, sind der Schlüssel zur Entwicklung. Wir sind uns der Komplexität von Straßensystemen bewusst und wissen, dass es sich bei ihnen nicht nur um Straßen, Alleen oder Straßen, sondern um Netzwerke handelt, die einen Raum miteinander verbinden und ihm Vorteile aller Art bieten.

Lassen Sie uns darüber sprechen, wie sich der Einsatz von KI und digitalen Zwillingen als leistungsstarkes Werkzeug ergänzt, das es allen an der Entscheidungsfindung Beteiligten ermöglicht, in Echtzeit genaue und effektive Informationen zu erhalten. Digitale Zwillinge oder Digital Twins sind virtuelle Darstellungen von Strukturen und Infrastrukturen. Durch die genaue Kenntnis dieser Elemente ist es möglich, Muster, Trends und Anomalien aller Art zu simulieren und zu erkennen, und natürlich bieten sie eine Vision zur Ermittlung von Verbesserungsmöglichkeiten.

Mit den Daten dieser leistungsstarken digitalen Zwillinge, die eine große Menge an Informationen verdichten, könnte künstliche Intelligenz kritische Punkte von Straßensystemen identifizieren, möglicherweise bessere Verkehrsrouten vorschlagen, auf denen der Fahrzeugverkehr verbessert werden kann, die Sicherheit des Straßennetzes erhöhen oder die Umweltbelastung auf irgendeine Weise minimieren Auswirkungen, die diese Strukturen erzeugen.

Beispielsweise können digitale Zwillinge von Autobahnen erstellt werden, die alle Informationen über deren Materialeigenschaften, Temperatur, Verkehrsaufkommen und Unfälle auf dieser Straße integrieren. Vor diesem Hintergrund werden verschiedene Arten von Szenarien analysiert, um mehr Unfälle zu vermeiden oder Kanäle zu schaffen, damit keine Staus entstehen.

Derzeit basiert alles auf Planungs-, Design-, Management-, Betriebs-, Wartungs- und Informationsverwaltungssystemen, die die Arbeit aller an Bauprojekten Beteiligten erleichtern. Die Verschmelzung beider Technologien sorgt für mehr Transparenz darüber, was funktioniert und was nicht, für bessere Rückverfolgbarkeit, Vertrauen in Daten, die direkt von der Quelle stammen, und für bessere Richtlinien für Städte.

Alles oben Genannte birgt mögliche Herausforderungen, die angemessene Regelungen für deren Umsetzung und Nutzung erfordern. Beispielsweise müssen Regierungen die Qualität, Interoperabilität und Zuverlässigkeit aller Daten garantieren, die digitale Zwillinge ständig speisen, und sie vor Angriffen jeglicher Art schützen.

EINSATZ VON DIGITALEN ZWILLINGEN UND KI IN STRASSENSYSTEMEN

Diese Technologien können auf unterschiedliche Weise im Straßensektor eingesetzt werden, von der Planungs- und Entwurfsphase bis hin zu Bau, Überwachung und Wartung. In der Planungsphase werden mithilfe künstlicher Intelligenz Verkehr, Mobilität und die Umweltauswirkungen des Dauerverkehrs analysiert und Daten bereitgestellt, aus denen Vorschläge für den Straßenausbau abgeleitet werden können.

Was das Design angeht, wissen wir, dass digitale Zwillinge die originalgetreue Kopie dessen sind, was im wirklichen Leben gebaut wurde, und dass sie uns in Kombination mit künstlicher Intelligenz die Erstellung optimaler Designs ermöglichen. Dies alles unter Berücksichtigung etablierter Kriterien, Vorschriften und Standards, um anschließend das Verhalten der Bauwerke mit dem digitalen Zwilling zu vergleichen.

In der Bauphase werden beide Technologien zur Optimierung und Verwaltung der Ressourcen sowie zur Weiterentwicklung des in den vorherigen Phasen festgelegten Zeitplans eingesetzt. Digitale Zwillinge können zur Überwachung des Fortschritts und Status der Arbeiten sowie zur Erkennung jeglicher Art von Mängeln oder Fehlern eingesetzt werden.

Wenn wir zur Operation kommen, könnten wir sagen, dass KI das Straßensystem optimiert, eine korrekte Integration könnte dazu beitragen, den Kohlenstoffausstoß in die Atmosphäre zu reduzieren. Digitale Zwillinge zeigen die Leistung und Kapazität der Straßeninfrastruktur an und können feststellen, ob eine vorbeugende, korrigierende oder vorausschauende Wartung erforderlich ist, wodurch die Nutzungsdauer des Systems verlängert wird.

 Jetzt zeigen wir nur einige Beispiele, wie KI und digitale Zwillinge Straßensysteme verändern und innovative Lösungen für aktuelle und zukünftige Herausforderungen im Transportwesen bieten können.

• Indra, eines der bedeutendsten Technologie- und Beratungsunternehmen in Europa, begann mit der Gründung eines digitaler Zwilling der Nordostautobahn A-2 in Guadalajara, die darauf abzielt, Unfälle zu reduzieren, die Kapazität und Verfügbarkeit der Straßen zu erhöhen und die Leistung staatlicher Behörden im Falle eines Ereignisses zu verbessern,
• In China und Malaysia ist das Unternehmen tätig Alibaba-Wolke hat ein KI-basiertes System zur Verkehrszustandserkennung in Echtzeit entwickelt, mit dem es Ampeln dynamisch steuern kann. Dieses System reduziert Unfälle und hilft Benutzern, kürzere Reisezeiten zu erzielen und Kraftstoff zu sparen. All dies ist in Ihrem Projekt berücksichtigt Gehirn der Stadt, dessen Ziel es ist, KI- und Cloud-Computing-Technologien zu nutzen, die die Erstellung von Analysen und die Optimierung öffentlicher Dienste in Echtzeit ermöglichen.
• Ebenso unterhält Alibaba Cloud Allianzen mit Deliote China zur Entwicklung vollständig autonomer Fahrzeuge in China. Schätzungen zufolge wird es bis 2035 in China mehr als 5 Millionen autonome Fahrzeuge geben.

• Das Unternehmen ITC – Intelligente Verkehrssteuerung aus Israel entwickelt ein Programm, mit dem alle Arten von Daten in Echtzeit gespeichert, von Überwachungssensoren auf Straßen, Alleen und Autobahnen erfasst und Ampeln bei Staus manipuliert werden können.

• Google WayMo Es handelt sich um einen Reisedienst mit autonomen Fahrzeugen, die durch KI betrieben werden, rund um die Uhr in mehreren Städten verfügbar sind und unter der Prämisse der Nachhaltigkeit stehen. Diese unbemannten Fahrzeuge verfügen über eine große Anzahl von Lasersensoren und eine periphere 24°-Sicht. Waymo hat Milliarden von Kilometern zurückgelegt, sowohl auf öffentlichen Straßen als auch in Simulationsumgebungen.

„Die bisherigen Daten deuten darauf hin, dass der Waymo Driver die Zahl der Verkehrsunfälle und der damit verbundenen Todesfälle dort, wo wir tätig sind, reduziert.“

• Smart Highway Roosegaarde-Heijmans - Holland. Es handelt sich um ein Projekt zur Errichtung der weltweit ersten im Dunkeln leuchtenden Autobahn und läutet damit das Zeitalter der intelligenten Autobahnen ein. Es wird eine nachhaltige, verbrauchsarme Straße sein, die mit lichtempfindlicher und dynamischer Farbe beleuchtet wird, die durch Lichtsensoren in der Nähe aktiviert wird, wodurch sich das herkömmliche Design von Landstraßen weltweit völlig verändert. Ziel ist es, Straßen zu schaffen, die mit dem Fahrer interagieren, mit speziellen Fahrspuren für Elektrofahrzeuge, auf denen diese während der Fahrt voll aufgeladen sind.

• StreetBump. Seit 2012 implementiert der Stadtrat von Boston eine Anwendung, die Behörden über das Vorhandensein von Schlaglöchern informiert. Über diese Anwendung können Benutzer Schlaglöcher oder Unannehmlichkeiten auf den Straßen melden. Sie lässt sich in das GPS von Mobiltelefonen integrieren, um Vibrationen und die Position der Schlaglöcher zu erkennen.
• Rekor One Mit der Einbindung der Waycare-Plattform schaffen sie Rekor One Traffic und Entdecken Sie Rekor. Beide nutzen künstliche Intelligenz und Datenerfassungsgeräte, die hochauflösende Videos übertragen, in denen der Verkehr in Echtzeit verfolgt und die auf den Straßen fahrenden Fahrzeuge analysiert werden können.
• Sidescan®Predict Brigadeist ein System, das künstliche Intelligenz zur Kollisionsvermeidung integriert. Es sammelt in Echtzeit eine große Menge an Daten, wie z. B. Entfernung, Drehgeschwindigkeit, Richtung und Beschleunigung des Fahrzeugs. Es ist für schwere Fahrzeuge konzipiert, da deren Gewicht und der Schaden, den sie verursachen können, viel höher sind als bei einem herkömmlichen Fahrzeug.
• Huawei Smart Highway Corps. Es handelt sich um einen intelligenten Straßendienst, der aus drei Szenarien besteht, die auf künstlicher Intelligenz und Deep Learning basieren: intelligente Hochgeschwindigkeit, intelligente Tunnel und Stadtverkehrsverwaltung. Beim ersten Schwerpunkt liegt der Schwerpunkt auf Beratungsunternehmen, bei denen alle Arten von Szenarien mithilfe von Anwendungen, Datenintegration und Technologien bewertet werden, um die Implementierung intelligenter Straßen zu erleichtern. Intelligente Tunnel verfügen ihrerseits über elektromechanische Lösungen für ihren Betrieb und ihre Wartung auf Basis von IoTDA, einschließlich Notfalllinks und holografischen Nachrichten, damit Fahrer über etwaige Unannehmlichkeiten auf der Straße informiert sind.
• Intelligentes Parken vom argentinischen Unternehmen Sistemas Integrales: nutzt künstliche Intelligenz, um das Parken von Fahrzeugen in Städten zu erleichtern. Das System erkennt mithilfe von Kameras und Sensoren freie und belegte Plätze und informiert den Fahrer in Echtzeit über Verfügbarkeit und Preis.

Man könnte also sagen, dass die Kombination von KI und digitalen Zwillingen zahlreiche Vorteile für das Verkehrsmanagement und Straßensysteme bietet, wie zum Beispiel:

• Mobilität verbessern: durch die Reduzierung von Staus, Fahrzeiten und Schadstoffemissionen, durch die Förderung der Nutzung öffentlicher Verkehrsmittel und gemeinsamer Mobilität, durch die Anpassung von Verkehrsangebot und -nachfrage an die Bedürfnisse der Nutzer und durch die Erleichterung des Zugangs zu Verkehrsinformationen.
• Verbessern Sie die Sicherheit durch die Verhinderung und Reduzierung von Unfällen, die Warnung von Fahrern und Fußgängern vor möglichen Risiken sowie die Förderung der Koordinierung zwischen Rettungsdiensten und die Erleichterung der Hilfe für Opfer.
• Schließlich Effizienz verbessern durch Optimierung des Ressourceneinsatzes, Reduzierung der Betriebs- und Wartungskosten, Verlängerung der Nutzungsdauer von Infrastruktur und Fahrzeugen sowie Erhöhung der Servicequalität.

HERAUSFORDERUNGEN UND MÖGLICHKEITEN

Neben der digitalen Infrastruktur, die für eine gute Kommunikation und Integration zwischen Technologien implementiert werden muss, müssen auch Parameter und Standards definiert werden, die die Interoperabilität zwischen Systemen gewährleisten. Ebenso spielen Konnektivität und Cybersicherheit eine Schlüsselrolle dabei.

Es wurde gesagt, dass künstliche Intelligenz die menschliche Arbeit eliminieren könnte, aber es wird immer noch geschultes Personal erforderlich sein, um die Systeme effizient am Laufen zu halten. Sie müssen eine ständige Fortbildung erhalten, die den technologischen Innovationen gerecht wird. Darüber hinaus lässt sich sagen, dass ein rechtlicher und ethischer Rahmen notwendig ist, der die korrekte Nutzung von Daten und Nachhaltigkeit fördert und gewährleistet.

Der Einsatz beider Technologien würde das Leben der Nutzer erheblich verbessern, die Zuverlässigkeit der Straßensysteme erhöhen, Komfort schaffen, Unfälle reduzieren und eine harmonischere räumliche Dynamik mit der unmittelbaren Umgebung schaffen. Sowohl Herausforderungen als auch Chancen müssen berücksichtigt und strategische Visionen sowie transzendente Geschäftsmodelle angeboten werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass künstliche Intelligenz und digitale Zwillinge zwei Technologien sind, die das Verkehrsmanagement auf innovative und effektive Weise verändern. Beide ermöglichen es uns, intelligentere, nachhaltigere und integrativere Städte zu schaffen, in denen der Verkehr ein Element ist, das das Leben einfacher und nicht schwieriger macht. von Leuten.