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技术如何为我们的道路铺平道路

周颖厚
导读 据大多数报道,到2020年,将有1000万辆半自动和全自动驾驶汽车在路上行驶。根据斯坦福大学的杂志,到2030年,passenger将从2020年的2.47亿...

据大多数报道,到2020年,将有1000万辆半自动和全自动驾驶汽车在路上行驶。根据斯坦福大学的杂志,到2030年,passenger将从2020年的2.47亿降至4400万。3M Connected Roads业务负责人AndrewDubner博士表示,由于预计车队的变化可能需要数十年,因此道路将需要适应人力和机器导航车辆。“今天道路上的现有安全材料以车道标记和交通标志的形式帮助安全地引导驾驶员通过视觉提示,例如夜间驾驶的形状,颜色和逆向反射特性,”Dubner说。“但这些相同的材料也可以针对机器导航进行优化。”Dubner表示,在路面上采用合适的技术对于机器视觉系统的有效和高效性能至关重要特别是在充满挑战的天气和光线条件下,如夜间下雨。

如今,道路上的许多车辆都配备了先进的驾驶员辅助(ADAS)技术,例如车道保持辅助或车道偏离警告。2016年,有5,281,385辆汽车(30%)有盲点检测。这些安全功能使用机器视觉或摄像头“看到”道路,类似于人眼看到道路的方式。

“具有车道偏离警告系统的车辆的机器视觉技术正在寻找始终可见的车道标记,与路面形成对比。车道标记需要湿反射技术才能在雨中保持可见并具有长期耐久性[...],”杜布纳说。

“对于自动车辆系统,道路上最重要的特征之一是路面标记,可以随时提供均匀一致的视觉性能,”Dubner说。“这些车道标记功能有助于提高ADAS技术的检测和长期有效性,”Dubner补充道。

“我们目前正在开发路面标记,旨在帮助这些机器视觉系统更好地看到道路,包括湿复古反射率,增强对比度(白色或黄色材料,黑色边缘)等特性,以及持久耐用性。道路,“杜布纳补充道。

Dubner表示,这些新功能可帮助车道辅助系统在夜间多雨条件下执行,并可在更远的距离内更好地检测车道标记。“今天的车辆专为城市交通而设计,专为现有的道路类型而设计。”通过先进的路面标记和交通标志优化现有基础设施,可以帮助这些车辆安全高效地运行,“Dubner补充道。

“解决所有这些新挑战需要跨行业的协作方法,包括汽车,传感器技术,电子,软件和道路基础设施,”Dubner补充道。

Meemin创始人兼首席执行官亚历山大·佩斯托夫(Alexandre Pestov)表示,道路建设在庞大的公用事业基础设施网络上,这些网络需要维护和维护。

佩斯托夫说:“这些网络偶尔会引发令人头疼的问题 - 单一爆裂的水管可能使道路无法运行数日。”“随着人工智能,机器学习和增强现实等新技术的出现,道路管理及其下方的内容将发展到一个新的水平。”

佩斯托夫认为,人工智能(AI)和机器学习将处理来自多个传感器,卫星数据和其他来源的信号,以通知公用事业服务公司和运营商有关维修,事故和其他服务相关项目。“然后,现场服务人员将使用这些AI和机器学习工具的输出来“查看”现场数据,并做出更好,更有效的决策。

“AR将成为向现场服务提供信息的工具,并将成为智能道路不可或缺的组成部分,”佩斯托夫补充说。

斯科特Brusaw,联合创始人,太阳能巷说,他认为道路和人行道作为清洁可再生能源的丰富来源。

该公司生产用于道路的可驱动太阳能电池板,由美国交通部(DOT)资助。该创业公司自2009年以来共有三轮资金用于他们的研究,总计160万美元。2014年,该公司推出了Indiegogo活动,并为其太阳能电池板筹集了2287.64亿美元。

“我认为道路和走道的愿景是现代的,智能的,更安全的,有吸引力的,动态的,模块化的,易于安装和维护,”Brusaw说。“道路,人行道和停车场今天看起来和我小时候一样。我相信现在是他们赶上我们生活的时代的时候了,就像几乎所有其他产品一样。”

Solar Roadways专注于全国各地的试点项目,目前在爱达荷州桑德波因特的杰夫琼斯城市广场安装了30个面板,并于2018年12月14日在Road Ahead展览中的Cooper Hewitt Smithsonian设计博物馆展出了6个面板, 2019年第二季度,该公司计划在马里兰州巴尔的摩的内港安装一个36面板。

Brusaw表示,根据第三个DOT合同,他们的太阳能路面板经受了与混凝土和沥青接触的相同类型的测试,例如在土木工程部门进行的冷凝/融化循环,湿度调节,剪切测试和高级装载。马凯特大学。

“我们一直计划将道路作为我们的最终应用,但我们希望首先学习关于非关键设施的课程,如人行道或停车场,”Brusaw补充道。

Brusaw表示,他还将未来的道路视为电动汽车的动态充电工具,并可能成为自动驾驶汽车的引导系统,使自动驾驶汽车更加安全。

“目前的自动驾驶汽车依靠GPS和传感器来了解汽车的位置,”Brusaw说。“我们的太阳能路面板在安装[...]时具有固定的经度,纬度和高度,因此它们确切地知道它们的位置以及车辆的确切位置。用于控制LED和加热元件的板载微处理器可以正确地通信在上空行驶的自动驾驶汽车。“

“从理论上讲,道路实际上可以'驾驶'车辆,”布鲁索夫补充道。

但布鲁索坚持认为,这里有一个更大的图景,不仅包括让道路更安全,还包括人行道,停车场,游乐场,机场等,也更安全。

“人们习惯于没有功能的道路,除了是一个平坦的地方开车。从那个到多功能,智能,现代,模块化面板,这是一个很大的跳跃,增加了Brusaw。

交付设备于2019年1月28日星期一在华盛顿州奥林匹亚市华盛顿国会大厦外的人行道上行驶。立法者正在考虑一项允许在人行道上运送机器人的监管法案。(美联社照片/ Rachel La Corte)

“通过内置加热元件消除积雪和积冰,并用[...]车载多色LED照亮表面,道路线将被点亮,这将减少夜间事故,”Brusaw说。“线路也是动态的,为全新的可能性世界打开了大门:停车场所有者可以根据需要更改停车场线路和标牌,EMS工作人员可以创建即时警告和弯路,LED可用于帮助路由交通在工作交通或nat期间进出城市

3M公司的Dubner对道路和道路基础设施的使用方式表达了类似的看法。

“一个例子是我们今天如何使用路缘石以及它们如何随着我们推进城市交通的车辆而改变,”杜布纳说。“今天的限制通常用于停车,并且通常是城市的收入来源,但商业模式可能会改变,旨在提高城市交通的车辆。机器人或搭乘车辆需要停放,但需要访问下车和接送。“

“现有的基础设施可能需要允许与电动滑板车,电动自行车和其他微型移动系统共享道路,”Dubner说。“随着我们的交通方式随着道路上越来越多的混合动力汽车而变化,城市环境将面临安全挑战。”

就可再生能源而言,Brusaw表示将太阳能电池板应用于道路是有意义的。

“道路已经是公共通行权:你没有带走任何(额外的)远离环境/野生动物,[...]他们目前正躺在那里被太阳加热。为什么不利用这些能量? ,“布鲁索说。“我们估计,如果我们用太阳能路面板覆盖所有驾驶和行走路面,我们的电力将是我们国家目前用电的三倍。”