فرش‌قرمز بزرگراه‌ها برای فناوری‌های آینده

جاده‌ها و بزرگراه‌ها که در حقیقت بستر اصلی تردد خودروهاست، در این مدت کمتر تغییراتی را شاهد بوده‌اند و همچنان بزرگراه‌ها و جاده‌ها به همان شکل سنتی و قدیمی باقی مانده‌اند. اما اخیرا زمزمه‌هایی از ورود فناوری‌های جدید به جاده‌ها و بزرگراه‌ها شنیده می‌شود که از تغییر شکل جاده‌ها و مجهز شدن آنها به فناوری‌هایی متناسب با نیاز خودروهای مدرن و امروزی حکایت دارد. در کشور ما نیز تلاش‌هایی در این زمینه آغاز شده است. مدتی پیش خبری مبنی بر اجرای پایلوت طرح ارتباطات هوشمند خودرویی در مسیر تهران ـ رشت و تجهیز خودروهای امدادی قزوین به سامانه ارتباطات هوشمند از سوی سازمان جهاد دانشگاهی صنعتی شریف اعلام شد. بر اساس این طرح خودروها و جاده‌ها همزمان هوشمندسازی می‌شود، به این ترتیب مجموعه‌ای از قابلیت‌های مختلف در حوزه ارتباطات خودرویی ارتقا پیدا می‌کند. تجهیزات ارتباطی داخل خودروها، تجهیزات هوشمند جاده‌ای و شبکه اطلاعاتی که خودروها و مسیر را به شیوه‌ای هوشمندانه به هم متصل می‌کند، از زیرساخت‌های اجرایی این پروژه است. با اجرایی شدن این طرح در مسیرهای مختلف درون ‌ و برون شهری، اگر تصادفی در مسیر رخ داده باشد به طور خودکار به خودروهای در حال تردد اطلاع داده می‌شود. ارائه گزارش آنلاین از وضع آب و هوا، پیشنهاد سرعت بهینه برای مدیریت بهتر ترافیک، اخذ عوارض بدون توقف و محاسبه عوارض بر اساس مسافت طی شده از دیگر امکانات این سیستم محسوب می‌شود. این سیستم با هدف ارتقای ایمنی در بسیاری از کشورها اجرایی شده است. در ادامه چند نمونه از طرح‌های ارائه شده در سطح دنیا برای جاده‌ها و بزرگراه‌های آینده را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

جاده‌های پلاستیکی جایگزین جاده‌های آسفالتی

شرکت ساختمانی Volker Wessels در اقدامی ابتکاری ایده‌ای را برای ساخت جاده‌ها و بزرگراه‌ها مطرح کرده ‌ که گفته می‌شود می‌تواند در کاهش هزینه و زمان ساخت و ساز مسیرهای برون ‌ و درون شهری نقش بسیار مهمی داشته باشد. این شرکت هلندی قصد دارد در آینده‌ای نه چندان دور از پلاستیک بازیافتی، برای ساخت پوشش جاده‌ها و بزرگراه‌ها استفاده کند. محققان و مجریان این پروژه بر این باورند جاده‌های پلاستیکی در مقایسه با جاده‌های آسفالتی از دوام بیشتری برخوردارند. این پوشش‌ها در دمای 40 درجه سانتی‌گراد زیر صفر و 80 درجه سانتی‌گراد بالای صفر مقاوم هستند. از دیگر ویژگی‌های منحصر به فرد پوشش‌های پلاستیکی می‌توان به مقاومت در برابر خوردگی اشاره کرد. از آنجا که دوام پوشش‌های پلاستیکی سه برابر آسفالت برآورد شده است، در مسیرهایی که به پوشش‌های پلاستیکی مجهز شده باشد نیاز به تعمیر و بازسازی به حداقل ممکن کاهش خواهد یافت. از سوی دیگر می‌توان بخش‌هایی از جاده را به روش پیش ساخته و شکل یک قطعه نصب کرد. به این ترتیب مدت زمان احداث یا مرمت بزرگراه‌ها یا جاده‌ها به چند هفته کاهش پیدا می‌کند. با توجه به این که در ساخت جاده‌های پلاستیکی از مواد سبک‌تر استفاده می‌شود، می‌توان میزان سختی سطح جاده و زهکشی آب را در این مسیرها به شیوه موثری تحت کنترل قرار داد. از سوی دیگر این امکان وجود دارد که درون این پوشش‌ها یک فضای توخالی برای استقرار لوله ها، کابل‌ها و حسگرهای ترافیکی در نظر گرفت. در پوشش‌های آسفالتی از مواد بازیافتی مانند لاستیک، شیشه و ضایعات کوره استفاده می‌شود و جایگزین شدن پوشش‌های پلاستیکی می‌تواند انتشار گاز دی‌اکسیدکربن را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. البته این طرح اکنون اجرایی نشده است. اما محققان در تلاش هستند با ساخت یک نمونه پیش ساخته عملکرد این پوشش‌ها را در شرایط مختلف آب و هوایی مورد بررسی دقیق‌تر قرار دهند.

جاده‌هایی که هوشمند است

بر اساس طرح ارائه شده توسط محققان هلندی در آینده‌ای نه‌چندان دور جاده‌ها و بزرگراه‌ها هوشمند می‌شود. به این ترتیب بزرگراه‌ها در آینده به فناوری‌های متعددی مجهز می‌شود و در نتیجه این تغییرات دیگر جاده‌ها فقط به رنگ خاکستری نخواهد بود؛ بلکه متناسب با شرایط آب و هوایی و تغییرات آن، تغییر رنگ می‌دهد. این در حالی است که خودروهای الکتریکی می‌توانند هنگام تردد در بزرگراه‌ها به طور خودکار شارژ موردنیاز خود را تامین کنند. همچنین تردد خودروها در این مسیر می‌تواند تامین کننده انرژی موردنیاز سیستم روشنایی بزرگراه باشد. این طراحان هلندی طرح‌هایی شبیه بلورهای برف به شکل تصاویر متحرک یا پویا در این سیستم هوشمند در نظر گرفته‌اند که در روزهای برفی با نمایان شدن روی سطح جاده‌ها و بزرگراه‌ها راننده را از وضع راه مطلع می‌کند. بر اساس طرح پیشنهاد شده می‌توان با استفاده از نقاشی‌های شب تاب جاده‌ها را به شیوه‌ای رنگ آمیزی کرد که در طول روز نور خورشید را جذب کرده و شب‌ها بتابند. محققان بر این باورند با توجه به حرکت صنعت خودرو در مسیر تولید خودروهای الکتریکی، تعبیه امکاناتی برای تامین شارژ موردنیاز خودروها از ضرورت‌های بزرگراه‌های آینده است. بر این اساس باید امکاناتی برای تامین شارژ خودکار خودروها در نظر گرفت. برای این کار می‌توان زیر پوشش آسفالتی سطح جاده‌ها کویل‌هایی نصب کرد که بتوانند انرژی مکانیکی خودروها را به انرژی الکتریکی قابل ذخیره در باتری تبدیل کنند.

بزرگراه‌های الکتریکی

یکی از محدودیت‌های خودروهای الکتریکی نیاز به شارژ باتری خودرو پس از طی مسیر است. با ایجاد جاده‌های الکتریکی و به عبارتی به روزرسانی جاده‌ها متناسب با نیاز خودرو، می‌توان بدون توقف خودرو، با استفاده از فناوری القای الکترومغناطیسی به طور بی سیم، شارژ موردنیاز ‌ خودرو را تامین کرد. در این صورت خودروهای الکتریکی می‌توانند مسافت طولانی تری را بدون نیاز به توقف خودرو و شارژ باتری طی کنند. در دوره آزمایشی، خودروها در این مسیر از فناوری بی‌سیم بهره می‌گیرند و تجهیزاتی زیر سطح بزرگراه نصب می‌شود که شرایط مختلف رانندگی در بزرگراه‌ها را ارزیابی و شبیه‌سازی می‌کند. پس از دوره آزمایشی، نمونه واقعی تجهیزات شارژ بی‌سیم در جاده‌ها نصب خواهد شد. دولت انگلیس قرار است در پنج سال آینده مبلغی معادل 500 میلیون پوند در تولید فناوری موردنیاز برای این جاده‌ها اختصاص دهد. بر اساس اعلام شرکت بزرگراه‌های انگلیس بعضی از جاده‌های این کشور به طور آزمایشی به فناوری انتقال قدرت بی‌سیم دینامیک مجهز خواهد شد. این آزمایش‌ها با هدف سنجش میزان کارایی و امنیت این فناوری در جاده‌های اصلی یک شرکت روسی از طرح‌های نوین جاده‌های هوشمند خورشیدی خبر داده است. بر اساس این طرح تحقیقاتی، همه مسیرها به حسگرهایی مجهز می‌شود که اطلاعات موردنیاز را آنلاین روی سطح جاده‌ها و در مقابل دید رانندگان به نمایش می‌گذارد. در حقیقت با بهره‌گیری از امکانات سیستم‌های مخابراتی، اطلاعات رانندگی در اختیار هر راننده قرار می‌گیرد. راننده هنگام رانندگی علائم و نشانه‌هایی را می‌بیند که نسبت به تغییر سرعت، لغزنده بودن سطح جاده و تغییرات آب و هوایی به راننده هشدار می‌دهد. برای مثال به نمایش در آمدن سرعت خودرو در مسیر پیش روی راننده به معنی ضرورت کاهش سرعت یا تغییر مسیر حرکت خودروست. در سطح این بزرگراه‌ها، سلول‌های فتوولتائیک نصب شده است. به این ترتیب انرژی موردنیاز این سیستم‌ها از انرژی خورشیدی تامین می‌شود و می‌توان از این سیستم برای نمایش اطلاعات استفاده کرد.

اگرچه هنوز برای پیوستن این ایده‌ها به واقعیت راهی طولانی در پیش است، اما طراحی جاده‌هایی متناسب با فناوری، نیاز دنیای آینده است. هدف اصلی از ورود فناوری به مسیر عبور و مرور خودروها ایجاد امنیت و افزایش کارایی جاده‌هاست. خودروهای متصل به همدیگر و سیستم‌های موقعیت یاب داخلی متصل به ارتباطات ترافیکی بخشی از سیستم مدیریتی جاده‌های آینده خواهد بود.

فرانک فراهانی جم

دانش