Digital Twin e intelligenza artificiale nei sistemi stradali

L’intelligenza artificiale – AI – e i gemelli digitali o Digital Twins sono due tecnologie che stanno rivoluzionando il modo in cui percepiamo e comprendiamo il mondo. I sistemi stradali, dal canto loro, sono fondamentali per lo sviluppo economico, sociale e culturale di qualsiasi Paese, e richiedono pertanto la massima attenzione e aggiornamento nella loro progettazione, costruzione, esercizio e manutenzione.

In questo caso, focalizzeremo questo articolo sull'uso di queste tecnologie nei sistemi stradali, su come possono ottimizzare l'intero ciclo di vita di un progetto, migliorare la sicurezza e garantire una mobilità efficiente degli utenti.

Pochi giorni fa Bentley Systems, una delle aziende leader nel settore dell'ingegneria e delle costruzioni, ha acquisito Blyncsy, al fine di ampliare l'offerta di soluzioni e servizi per la pianificazione, progettazione, gestione ed esecuzione di progetti infrastrutturali. Blyncsy è una società che fornisce servizi di intelligenza artificiale per operazioni e manutenzione dei trasporti, eseguendo analisi di mobilità con i dati acquisiti.

“Fondata nel 2014 a Salt Lake City, Utah, dal CEO Mark Pittman, Blyncsy applica la visione artificiale e l’intelligenza artificiale all’analisi di immagini comunemente disponibili per identificare problemi di manutenzione nelle reti stradali”

 Gli inizi di Blyncsy gettarono solide basi, dedicate alla raccolta, elaborazione e visualizzazione di tutti i tipi di dati relativi alla mobilità e al trasporto veicolare/pedonale. I dati che raccolgono provengono da diversi tipi di sensori, veicoli di acquisizione, fotocamere o applicazioni per dispositivi mobili. Offre inoltre strumenti di intelligenza artificiale, con cui è possibile generare simulazioni che verranno trasformate in raccomandazioni per ottimizzare le prestazioni e la sicurezza dei sistemi stradali.

Payver è una delle soluzioni offerte da Blyncy, si tratta di telecamere con “visione artificiale” che vengono installate nelle auto e possono rilevare tutti i tipi di problemi che si verificano sulle reti stradali come buche o semafori che non funzionano.

IMPORTANZA DELL'AI PER IL MONITORAGGIO DEI SISTEMI VIABILI

 Le innovazioni legate alla fornitura di soluzioni che consentano alle persone e ai governi di evitare problemi futuri sono fondamentali per lo sviluppo. Comprendiamo la complessità dei sistemi stradali, che più che strade, viali o strade, sono reti che collegano e forniscono benefici di ogni tipo a uno spazio.

Parliamo di come l'uso dell'intelligenza artificiale e dei gemelli digitali si completino a vicenda come un potente strumento che consente a tutti coloro che sono coinvolti nel processo decisionale di ricevere informazioni accurate ed efficaci in tempo reale. I gemelli digitali o Digital Twins sono rappresentazioni virtuali di strutture e infrastrutture e attraverso la conoscenza esatta di questi elementi è possibile simulare e rilevare modelli, tendenze, qualsiasi tipo di anomalia e, naturalmente, offrono una visione per determinare opportunità di miglioramento.

Con i dati presenti in questi potenti gemelli digitali che condensano una grande quantità di informazioni, l’intelligenza artificiale potrebbe identificare i punti critici dei sistemi stradali, magari suggerire percorsi di traffico migliori dove il traffico veicolare può essere migliorato, aumentare la sicurezza della rete stradale o minimizzare in qualche modo l’impatto ambientale. impatto che queste strutture generano.

Si possono creare gemelli digitali delle autostrade, ad esempio, che integrino tutte le informazioni sulle caratteristiche dei materiali, sulla temperatura, sulla quantità di traffico e sugli incidenti avvenuti su quella strada. Tenendo conto di ciò, vengono analizzati diversi tipi di scenari per evitare più incidenti o creare canali in modo che non si generino ingorghi.

Attualmente tutto si basa su sistemi di pianificazione, progettazione, gestione, esercizio, manutenzione e amministrazione delle informazioni che facilitano il lavoro di tutti coloro che sono coinvolti nei progetti di costruzione. La fusione di entrambe le tecnologie offre maggiore trasparenza su cosa funziona e cosa no, maggiore tracciabilità, fiducia nei dati acquisiti direttamente dalla fonte e migliori politiche per le città.

Tutto quanto sopra menzionato pone possibili sfide che richiedono normative adeguate per la loro implementazione e utilizzo. Ad esempio, i governi devono garantire la qualità, l’interoperabilità e l’affidabilità di tutti i dati che alimentano costantemente i gemelli digitali e proteggerli da qualsiasi tipo di attacco.

UTILIZZO DI DIGITAL TWIN E AI NEI SISTEMI STRADALI

Queste tecnologie possono essere applicate al settore stradale in vari modi, dalle fasi di pianificazione e progettazione fino alla costruzione, monitoraggio e manutenzione. Nella fase di pianificazione, l’Intelligenza Artificiale viene utilizzata per analizzare il traffico, la mobilità e l’impatto ambientale prodotto dal traffico continuo e fornisce dati che consentono di generare proposte di ampliamenti stradali.

Per quanto riguarda il design, sappiamo che i gemelli digitali sono la copia fedele di ciò che è stato costruito nella vita reale, e che integrati con l’Intelligenza Artificiale ci permettono di creare progetti ottimali. Il tutto, tenendo conto di criteri, regolamenti e standard stabiliti, per poi assimilare il comportamento delle strutture al gemello digitale.

Nella fase di costruzione entrambe le tecnologie vengono utilizzate per l'ottimizzazione e la gestione delle risorse e per anticipare i tempi stabiliti nelle fasi precedenti. I gemelli digitali possono essere utilizzati per monitorare l’avanzamento e lo stato del lavoro, nonché per rilevare qualsiasi tipo di mancanza o errore.

Venendo all’Operazione, potremmo dire che l’AI ottimizza il sistema stradale, una corretta integrazione potrebbe aiutare a ridurre le emissioni di carbonio nell’atmosfera. I gemelli digitali indicano le prestazioni e la capacità delle infrastrutture stradali, essendo in grado di determinare se necessitano di manutenzione preventiva, correttiva o predittiva, allungando la vita utile del sistema.

 Ora mostreremo solo alcuni esempi di come l’intelligenza artificiale e i gemelli digitali possono trasformare i sistemi stradali e offrire soluzioni innovative alle sfide attuali e future dei trasporti.

• Indra, una delle più importanti società di tecnologia e consulenza in Europa, ha avviato la creazione di a gemello digitale dell'autostrada A-2 Nordest a Guadalajara, mirato a ridurre gli incidenti, aumentare la capacità e la disponibilità delle strade e consentirà di migliorare le prestazioni degli enti statali in caso di qualsiasi evento,
• In Cina e Malesia l'azienda Alibaba Cloud ha sviluppato un sistema basato sull’intelligenza artificiale per il rilevamento dello stato del traffico in tempo reale, con il quale può controllare dinamicamente i semafori. Questo sistema riduce gli incidenti e aiuta gli utenti a migliorare i tempi di viaggio e a risparmiare carburante. Tutto questo è contemplato nel tuo progetto Cervello di città, il cui obiettivo è utilizzare tecnologie di AI e Cloud Computing che consentiranno di generare analisi e ottimizzare i servizi pubblici in tempo reale.
• Allo stesso modo, Alibaba Cloud ha stretto alleanze con Deliote China per la creazione di veicoli completamente autonomi in Cina, stimando che entro il 2035 la Cina avrà più di 5 milioni di veicoli autonomi.

• L'azienda ITC – Controllo intelligente del traffico da Israele, sviluppa un programma in cui tutti i tipi di dati possono essere archiviati in tempo reale, catturati da sensori di sorveglianza su strade, viali e autostrade, manipolando i semafori in caso di ingorghi.

• google waymo Si tratta di un servizio di viaggio con veicoli autonomi gestiti tramite intelligenza artificiale, disponibile 24 ore su 360, in più città e con la premessa di essere sostenibile. Questi veicoli senza pilota dispongono di un gran numero di sensori laser e di una visione periferica a XNUMXº. Waymo ha percorso miliardi di chilometri, sia su strade pubbliche che in ambienti di simulazione.

“I dati fino ad oggi indicano che Waymo Driver riduce gli incidenti stradali e i relativi decessi nei luoghi in cui operiamo.”

• Autostrada intelligente Roosegaarde-Heijmans - Olanda. Si tratta di un progetto per la realizzazione della prima autostrada che si illumina al buio al mondo, inaugurando così l'era delle autostrade intelligenti. Sarà una strada sostenibile, a basso consumo, illuminata con vernice fotosensibile e dinamica che si attiva con sensori di illuminazione vicini ad essa, cambiando completamente il design convenzionale delle strade terrestri in tutto il mondo. La premessa è creare strade che interagiscano con il conducente, con corsie speciali per i veicoli elettrici dove questi siano completamente carichi durante la guida.

• StreetBump. Dal 2012, il Consiglio comunale di Boston ha implementato un'applicazione che avvisa le autorità dell'esistenza di buche. Attraverso questa applicazione gli utenti possono segnalare eventuali buche o disagi presenti sulle strade, si integra con il GPS dei cellulari per rilevare vibrazioni e posizione delle buche.
• Rekor Uno Con l'incorporazione della piattaforma Waycare, creano Rekor One Traffic e Rekor Scopri. Entrambi utilizzano dispositivi di intelligenza artificiale e acquisizione dati che trasmettono video ad alta risoluzione, in cui è possibile vedere il traffico in tempo reale e analizzare i veicoli che circolano sulle strade.
• Sidescan®Predict brigata, è un sistema che integra l'intelligenza artificiale per la prevenzione delle collisioni. Raccoglie una grande quantità di dati in tempo reale, come distanza, velocità di svolta del veicolo, direzione e accelerazione. È progettato per i veicoli pesanti, poiché il loro peso e i danni che possono causare sono molto superiori a quelli di un veicolo convenzionale.
• Corpo Huawei Smart Highway. È un servizio stradale intelligente ed è composto da 3 scenari basati su intelligenza artificiale e Deep learning: alta velocità intelligente, tunnel intelligenti e governance del traffico urbano. Per il primo, si concentra su consulenze in cui vengono valutati tutti i tipi di scenari utilizzando applicazioni, integrazione di dati e tecnologie per facilitare l'implementazione di strade intelligenti. Da parte loro, i tunnel intelligenti dispongono di soluzioni elettromeccaniche per il funzionamento e la manutenzione basate su IoTDA, compresi collegamenti di emergenza e messaggi olografici in modo che i conducenti possano essere consapevoli di eventuali inconvenienti sulla strada.
• Parcheggio intelligente dell'azienda argentina Sistemas Integrales: utilizza l'intelligenza artificiale per facilitare il parcheggio dei veicoli nelle città. Il sistema rileva gli spazi liberi e occupati utilizzando telecamere e sensori e fornisce agli automobilisti informazioni in tempo reale su disponibilità e prezzo.

Potremmo quindi affermare che la combinazione tra AI e digital twin offre molteplici vantaggi per la gestione del traffico e dei sistemi stradali, quali:

• Migliorare la mobilità: riducendo gli ingorghi, i tempi di percorrenza e le emissioni inquinanti, promuovendo l'uso dei trasporti pubblici e della mobilità condivisa, adattando l'offerta e la domanda di trasporti alle esigenze degli utenti e facilitando l'accesso alle informazioni sulla viabilità.
• Migliora la sicurezza prevenendo e riducendo gli incidenti, avvisando conducenti e pedoni di possibili rischi e promuovendo il coordinamento tra i servizi di emergenza, facilitando l’assistenza alle vittime.
• Infine, migliorare l'efficienza ottimizzando l’utilizzo delle risorse, riducendo i costi di esercizio e di manutenzione, aumentando la vita utile delle infrastrutture e dei mezzi e aumentando la qualità del servizio.

SFIDE E OPPORTUNITÀ

Oltre all’infrastruttura digitale che deve essere implementata per stabilire una buona comunicazione e integrazione tra tecnologie, occorre definire anche parametri e standard che garantiscano l’interoperabilità tra i sistemi. Allo stesso modo, la connettività e la sicurezza informatica svolgono un ruolo chiave nel raggiungimento di questo obiettivo.

È stato detto che l’intelligenza artificiale potrebbe eliminare il lavoro umano, ma richiederà comunque personale qualificato per mantenere i sistemi funzionanti in modo efficiente. Devono ricevere una formazione costante, all'altezza delle innovazioni tecnologiche. In aggiunta a quanto sopra, si potrebbe affermare che è necessario un quadro giuridico ed etico che promuova e garantisca il corretto utilizzo dei dati e la sostenibilità.

L'applicazione di entrambe le tecnologie migliorerebbe significativamente la vita degli utenti, con ciò si avrebbe una maggiore affidabilità dei sistemi stradali, creando comfort, riduzione degli incidenti e una dinamica spaziale più armonica con l'ambiente circostante. È necessario tenere conto sia delle sfide che delle opportunità e offrire visioni strategiche e modelli di business trascendenti.

In conclusione, intelligenza artificiale e gemelli digitali sono due tecnologie che stanno trasformando la gestione del traffico in modo innovativo ed efficace, entrambe permettono di creare città più intelligenti, sostenibili e inclusive, dove il traffico è un elemento che rende la vita più facile e non più difficile. delle persone.