9.9.2016. Autor: Toni Ruić

Pametne ceste su tu oko nas!

Ceste budućnosti bit će spojene na Internet, same će svjetliti, same će se odleđivati...

Tehnološki iskorak u digitalnu eru odavno je vidljiv i vrlo je intenzivan u autoindustriji, gdje koncepti pametnih, električnih i samovozećih automobila kucaju na vrata. Promjene nisu toliko brze i intenzivne u drugom dijelu prometnog sustava, unutar prometne infrastrukture, ali se one događaju i u skorijoj budućnosti mogle bi revolucionarizirati prometni sustav. Cestovna infrastruktura ogroman je resurs. Na Zemaljskoj kugli ukupno je izgrađeno više od 33 milijuna kilometara prometnica. Kako bi stekli dojam o kolikoj se uistinu dužini radi, spomenimo da bi ta dužina mogla opasati Zemlju kod Ekvatora čak 833 puta, ili, što je još nevjerojatnije, da bi nas ta jedinstvena dugačka cesta dovela čak na pola puta do Marsa.

Pametne ceste ili prometnice budućnosti zajednički je naziv za koncept koji ugrađuje pametne tehnologije unutar postojeće infrastrukture, kako bi                poboljšali uvjete vožnje i sigurnost prometa, poboljšali informiranje vozača ili omogućili generiranje energije. Premda većina tehnologija opisanih u ovom članku djeluje kao da je iz daleke budućnosti, za sve njih pilot projekti već su započeli, te se ispituje pouzdanost, korisnost i isplativost takvih sustava.

Razvoj koncepta pametnih cesta motiviran je sa nekoliko nositelja. Prvi je olakšati korištenje prometnice za vozače u smislu dijeljenja prometnih informacija, osiguravanja oznaka koje svijetle u mraku i slično. Drugi jest olakšavanje održavanja i smanjivanje troškova potrebnih za održavanje. 

Zahvati na prometnoj infrastrukturi, pogotovo u smislu održavanja i izgradnje, iznimno su skupi, te se traži način kako bi se dio sredstava mogao povratiti kroz dodatne usluge osim naplaćivanja cestarine. Jedna od ideja jest generiranje električne energije, bilo kroz solarne panele ili energiju vibracija i piezoelektrične module, čime bi se suvišak energije, koji nije potreban za funkcioniranje prometnice, mogao prodati na tržištu. Prometnice budućnosti su već stigle.


Novi materijali


Asfalt, odnosno bitumen pomiješan sa pijeskom, već je godinama najrašireniji pokrov kada su cestovne površine u pitanju. Ovom vladaru prijeti detronizacija, jer ga zamjenjuju novi materijali poput EcoPavea ili reciklirane plastike. Reciklirana plastika jednostavnija je za implementaciju, bolje podnosi temperaturne oscilacije, čvršća je i stoga izdržljivija, jednostavnija za održavanje, a plastike za reciklažu ima u gotovo neograničenim količinama. Pilot projekti dokazali su svijetlu budućnost.


Dinamička boja


Posebna termosenzitivna boja već je našla svoju primjenu na pojedinim dionicima pametnih autocesta u Nizozemskoj. Cijeli koncept zasnovan je na ideji da se prometnica, odnosno njezin segment, oboji posebnom bojom koja je pri normalnim uvjetima nevidljiva. Ako pak temperatura padne na granicu smrzavanja, boja će se aktivirati i prikazati snježne pahuljice na kolniku. Očekuje se da će ovaj sustav biti značajno učinkovitiji od postojeće vertikalne signalizacije koja ukazuje na smrzavanje. 


Oznake koje svijetle u mraku


Ogromne uštede po pitanju električne energije vlasnici prometne infrastrukture mogli bi osigurati korištenjem specijalne boje koja svijetli u mraku, a niti povećanje sigurnosti nije zanemarivo. Posebna fluorescentna boja tijekom dana upija sunčevu energiju, a tijekom noći je oslobađa dok svijetli, označavajući tako rubove i sredinu ceste. Pilot projekti koji su u tijeku pokazali su da je i nekoliko sati sunčevog svjetla dnevno dovoljno da pametna boja svijetli i više od deset sati.


Ceste koje ne smrzavaju


Za područja gdje je smrzavanje prometnica svakodnevna pojava te gdje se ogromni resursi troše za njihovo čišćenje i posipanje, odnosno konstantno odleđivanje, zanimljiva je nova vrsta asfalta koji se ne može zalediti. Prilikom proizvodnje takvog asfalta u njega se miješaju mineralne soli koje kemijski reagiraju na pojavu snijega i leda te se postepeno oslobađaju i na taj način konstantno odleđuju prometnicu. Testiranja su pokazala da jedan takav sloj nanesen na prometnicu u laboratorijskim uvjetima može neprekidno odleđivati prometicu puna dva mjeseca, što znači da u većini slučajeva u stvarnim uvjetima jedan sloj može izdržati cijelu zimu. Za ovu tehnologiju jako su se zainteresirali i aerodromi, tako da je nekoliko uzletno-sletnih staza u SAD-u već pokriveno ovim materijalom. U cestovnim uvjetima prvi pilot projekti vezani su za mostove i vijadukte, koji po svojoj prirodi prvi smrzavaju.


Interaktivna rasvjeta


Uvijek štedljivi Nizozemci predložili su novi interaktivni sustav rasvjete koji je namijenjen prometnicama van urbanog okružja. Naime, javna rasvjeta tih prometnica napaja se putem obnovljivih izvora energije, konkretno putem vjetrenjača, a kako bi uštedjeli i na taj način prikupljenu energiju, prometnica je opremljena senzorima koji detektiraju promet na cesti. Rasvjeta se pali samo ako senzor najavi vozilo, a u ovisnosti o udaljenosti vozila mijenja se i njegov intenzitet rasvjete.


Punjenje električnih automobila


Bez obzira koliko cijeli koncept izgledao svemirski, već postoji nekoliko pilot projekata u svijetu u kojem su posebne prometne trake opremljene induktivnim petljama koje bežičnim putem prenose električnu energiju u bateriju električnog automobila. Drugim riječima, automobil se puni tijekom vožnje, čime se rješava i najveći problem električnih automobila današnjice, a to je dugo punjenje. Bežični punjači električnih vozila već postoje, a jedini problem je cijena ovakve instalacije koja je astronomska.


Piezoelektrične ceste


Vibracija je jedna od nuspojava prometnog sustava koja se uvijek do sada smatrala negativnom karakteristikom, zajedno sa bukom i emisijom štetnih plinova. Međutim, znanstvenici su se dosjetili kako bi se energija vibracija mogla iskoristiti za generiranje električne energije putem piezoelektričnih uređaja ugrađenih ispod površine ceste. Ideja je da se prikupljena električna energija koristi za potrebe cestovne infrastrukture (rasvjeta, napajanje signalizacije), a u slučaju viška može se ustupiti elektroenergetskoj kompaniji.


Solarne prometnice


Solarne prometnice uistinu izgledaju kao da su stigle iz svemira. Riječ je o prometnicama koje su popločane posebnim solarnim panelima, koje su u stanju prikupljanje sunčevu energiju. Prikupljena energija prodaje se pružatelju usluge, a jedan manji dio koristi se za napajanje vizualizacijskih modula u prometnicama što omogućava dinamičko pridjeljivanje voznih traka, ili davanje informacija vozaču. Ugrađeni su i grijači koji, u slučaju smrzavanja, prometnice održavaju iznad zone smrzavanja. Procjena je da će jedan kilometar jedne trake godišnje u prosjeku moći generirati čak 250 MWh, što je poprlična količina energije koja se može monetizirati.


Umrežene prometnice


U vremenu u kojem je sasvim normalno da je frižider spojen na Internet, ne postoji razlog zašto na njega ne bi bila spojena i autocesta. Umrežena autocesta dio je koncepta Internet stvari (Internet of Things), a omogućava, raznovrsnim osjetilima i prometnim znakovima, izravnu povezanost sa globalnom mrežom. Osim sa centralnim sustavom, umrežena autocesta komunicirat će i sa vozilima izravno putem V2CV (vehicle to vehicle) ili V2I (vehicle to infrastructure) komunikacijskim tehnologijama. Sve relavantne informacije, od statusa infrastrukture pa do informacija o incidentima, na ovaj se način mogu brzo proširiti među svim dionicima prometnog sustava.






Gulf

Tembo