革新

道路システムにおけるデジタルツインと AI

人工知能 (AI) とデジタルツイン (デジタルツイン) は、私たちが世界を認識し理解する方法に革命をもたらしている XNUMX つのテクノロジーです。道路システムは、どの国の経済、社会、文化の発展にとって基礎的なものであるため、計画、建設、運営、保守については最新の状態に保つよう細心の注意を払う必要があります。

この場合、この記事では、道路システムにおけるこれらのテクノロジーの使用法、プロジェクトのライフサイクル全体を最適化し、安全性を向上させ、ユーザーの効率的な移動を保証する方法に焦点を当てます。

数日前、エンジニアリングおよび建設分野をリードする企業の XNUMX つである Bentley Systems は、インフラストラクチャプロジェクトの計画、設計、管理、実行のためのソリューションとサービスの提供を拡大するために、Blyncsy を買収しました。 Blyncsy は、取得したデータを使ってモビリティ分析を行う、交通機関の運行と保守のための人工知能サービスを提供する企業です。

「2014 年に CEO のマーク・ピットマンによってユタ州ソルトレイクシティに設立された Blyncsy は、コンピュータービジョンと人工知能を一般的に入手可能な画像の分析に応用し、道路網のメンテナンス上の問題を特定します。」

Blyncsy の始まりは、車両/歩行者のモビリティと輸送に関連するあらゆる種類のデータの収集、処理、視覚化に特化した強固な基盤を築きました。彼らが収集するデータは、さまざまな種類のセンサー、キャプチャ車両、カメラ、またはモバイルデバイス用のアプリケーションから取得されます。また、道路システムのパフォーマンスと安全性を最適化するための推奨事項に変換されるシミュレーションを生成できる AI ツールも提供します。

Payver は Blyncy が提供するソリューションの XNUMX つで、車に設置された「人工視覚」を備えたカメラで構成されており、道路網に発生するポットホールや機能しない信号機など、あらゆる種類の問題を判断できます。

道路システムの監視における AI の重要性

人々や政府が将来の問題を回避できるソリューションの提供に関連したイノベーションが開発の鍵となります。私たちは、道路システムの複雑さを理解しています。道路システムは単なる道路、大通り、街路ではなく、空間にあらゆる種類の利点を接続し提供するネットワークであることを理解しています。

AI とデジタルツインの使用が、意思決定に関わるすべての人に正確かつ効果的な情報をリアルタイムで提供できる強力なツールとしてどのように相互補完するかについて話しましょう。デジタルツインまたはデジタルツインは、構造とインフラストラクチャの仮想表現であり、これらの要素を正確に知ることで、パターン、傾向、あらゆる種類の異常をシミュレートして検出することができ、もちろん、改善の機会を判断するためのビジョンを提供します。

大量の情報を凝縮したこれらの強力なデジタルツインで見つかったデータを使用すると、人工知能は道路システムの重要なポイントを特定し、車両交通を改善できるより良い交通ルートを提案したり、道路のネットワークセキュリティを強化したり、何らかの方法で環境負荷を最小限に抑えたりできる可能性があります。これらの構造が生み出す影響。

たとえば、高速道路のデジタルツインを作成すると、その材質の特性、温度、交通量、その道路で発生した事故に関するすべての情報が統合されます。これを考慮して、さらなる事故を回避したり、交通渋滞が発生しないようにチャネルを作成したりするために、さまざまな種類のシナリオが分析されます。

現在、すべては計画、設計、管理、運営、保守、情報管理システムに基づいており、建設プロジェクトに関わるすべての人々の作業を容易にします。両方のテクノロジーを融合することで、機能するものと機能しないものの透明性が高まり、トレーサビリティが向上し、ソースから直接取得したデータの信頼性が高まり、都市にとってより良い政策が実現します。

上記で述べたものはすべて、実装と使用に適切な規制を必要とする潜在的な課題を引き起こします。たとえば、政府はデジタルツインに常に供給されるすべてのデータの品質、相互運用性、信頼性を保証し、あらゆる種類の攻撃からデータを保護する必要があります。

道路システムにおけるデジタルツインとAIの使用

これらの技術は、計画、設計段階から建設、監視、保守に至るまで、さまざまな方法で道路分野に適用できます。計画段階では、人工知能を使用して交通、モビリティ、継続的な交通によってもたらされる環境への影響を分析し、道路拡張の提案を生成するためのデータを提供します。

デザインに関しては、デジタルツインが現実に構築されたものの忠実なコピーであり、人工知能と統合することで最適なデザインを作成できることを私たちは知っています。これらすべては、確立された基準、規制、標準を考慮して、その後、構造の動作をデジタルツインと類似させるために行われます。

建設段階では、リソースの最適化と管理、および前の段階で確立されたスケジュールを進めるために両方のテクノロジーが使用されます。デジタルツインを使用すると、作業の進行状況やステータスを監視したり、あらゆる種類の欠落やエラーを検出したりできます。

作戦に入ると、AI が道路システムを最適化し、正しく統合することで大気中への炭素排出量を削減できる可能性があると言えます。デジタルツインは、道路インフラのパフォーマンスと容量を示し、予防、是正、予測メンテナンスが必要かどうかを判断して、システムの耐用年数を延長します。

ここでは、AI とデジタルツインがどのように道路システムを変革し、現在および将来の交通課題に革新的なソリューションを提供できるかについて、ほんの数例を示します。

インドラは、ヨーロッパで最も重要なテクノロジーおよびコンサルティング会社の XNUMX つであり、デジタルツイングアダラハラの北東高速道路A-2の建設は、事故の削減、道路の容量と可用性の向上を目的としており、万が一の事態が発生した場合の国家機関のパフォーマンスを向上させることができます。
中国とマレーシアでは同社がアリババクラウド交通状況をリアルタイムに検出し、信号機を動的に制御できるAIベースのシステムを開発しました。このシステムは事故を減らし、ユーザーの移動時間を短縮し、燃料を節約するのに役立ちます。これらすべてがプロジェクトで検討されていますシティブレインの目的は、リアルタイムで分析を生成し、公共サービスを最適化できるようにする AI およびクラウドコンピューティングテクノロジーを使用することです。
同様に、Alibaba Cloud は、中国での完全自動運転車の開発に関して Deliote China と提携しており、2035 年までに中国には 5 万台以上の自動運転車が存在すると推定されています。

会社 ITC – インテリジェントな交通制御イスラエル出身の同社は、道路、大通り、高速道路上の監視センサーによって捕捉され、交通渋滞が発生した場合には信号機を操作して、あらゆる種類のデータをリアルタイムに保存できるプログラムを開発しています。

グーグルウェイモ AIによる自動運転車両による旅行サービスで、複数の都市で24時間利用可能で、持続可能であることを前提としています。これらの無人車両には、多数のレーザーセンサーと 360 度の周辺視野が備わっています。 Waymo は公道とシミュレーション環境の両方で数十億キロメートルを移動しました。

「これまでのデータは、Waymo Driver が当社が事業を行っている地域での交通事故と関連死亡を減少させていることを示しています。」

スマートハイウェイローズガールデハイマンス - オランダ。世界初の暗闇で光る高速道路を建設し、スマートハイウェイ時代の到来を告げるプロジェクトです。この道路は、近くにある照明センサーによって作動する感光性の動的ペイントで照明される、持続可能で低消費電力の道路となり、世界中の従来の陸上道路のデザインを完全に変えます。その前提は、走行時にフル充電される電気自動車専用のレーンを備え、ドライバーと対話する道路を作成することです。

ストリートバンプ。 2012 年以来、ボストン市議会はポットホールの存在を当局に通知するアプリケーションを導入しました。このアプリケーションを通じて、ユーザーは道路上の穴や不都合を報告することができ、携帯電話の GPS と統合して振動や穴の位置を検出します。
レコーワン Waycare プラットフォームを組み込むことで、Rekor One Traffic とレコーディスカバー。どちらも人工知能と高解像度ビデオを送信するデータキャプチャデバイスを使用しており、交通状況をリアルタイムで確認したり、道路を走行する車両を分析したりできます。
サイドスキャン®予測旅団は、衝突防止のために人工知能を統合したシステムです。距離、車両の回転速度、方向、加速度などの大量のデータをリアルタイムで収集します。重量があり、引き起こされる可能性のある損傷が従来の車両よりもはるかに大きいため、大型車両用に設計されています。
ファーウェイ・スマート・ハイウェイ・コープ。これはスマートロードサービスであり、人工知能とディープラーニングに基づいた 3 つのシナリオ (インテリジェント高速、スマートトンネル、都市交通ガバナンス) で構成されています。 XNUMX つ目は、スマート道路の実装を促進するために、アプリケーション、データ統合、テクノロジーを使用してあらゆる種類のシナリオを評価するコンサルティング会社に焦点を当てています。一方、スマートトンネルには、緊急リンクやホログラフィックメッセージなど、IoTDA に基づいた運用とメンテナンスのための電気機械ソリューションがあり、ドライバーが道路上のあらゆる不都合を認識できるようになります。
スマートパーキングアルゼンチンの会社 Sistemas Integrales によるもの: 人工知能を使用して都市での車両駐車を促進します。このシステムは、カメラとセンサーを使用して空きスペースと占有スペースを検出し、空き状況と価格に関するリアルタイムの情報をドライバーに提供します。

AI とデジタルツインの組み合わせは、交通管理と道路システムに次のような複数のメリットをもたらすと言えます。

機動性の向上: それは、交通渋滞、移動時間、汚染物質の排出を削減すること、公共交通機関と共有モビリティの利用を促進すること、交通機関の需要と供給をユーザーのニーズに適応させること、交通情報へのアクセスを容易にすることによって行われます。
セキュリティを向上させる 事故を予防および軽減し、ドライバーと歩行者に潜在的な危険性を警告し、救急サービス間の連携を促進して、被害者への支援を促進します。
最後に、 効率を向上させる リソースの使用を最適化し、運用コストとメンテナンスコストを削減し、インフラストラクチャと車両の耐用年数を延ばし、サービスの品質を向上させることによって。