《啟迪觀察》| 意大利：美國喬治亞州正在研發高科技永續高速公路打印
發布時間：2020-04-08來源：啟迪創新研究院
如果你想看看未來的高速公路會是什么樣子，那么開車去喬治亞州看看就知道了。85號州際公路上，有一段公路從拉格朗日市一直延伸到亞拉巴馬州邊界，共18英里，距離亞特蘭大67英里。在這段公路上，一個由政府機構、全球公司和學術研究人員組成的聯盟，與Ray C. Anderson基金會正在合作修建一條智能道路。該項目利用從路面發電到減污溝渠等各種技術，是一個現實世界的實驗室，正在為通往明天的道路鋪路。它的目的還在于，證明智能交通道路不僅可以環保，還能帶來收入。全球各地的城市都在使用收集數據的技術，旨在節省成本、更為清潔、減少交通堵塞，改善城市生活。在Digital Trends的智慧城市系列中，我們將研究智慧城市如何處理能源管理、災害準備、公共安全等各個方面的問題，以及這些問題對公民的意義。通過公共道路賺錢，這一誘人的可能性讓很多人注意到“Ray”項目，即I-85的延伸，包括高速公路沿線的通行權、高速公路本身，以及位于西點的喬治亞游客信息中心。該路段的官方名為Ray C. Anderson紀念公路，和項目基金會一樣都是以地毯制造商Interface公司的創始人命名。Anderson去世于2011年，在任職Interface公司期間，他因推動公司環境可持續發展而受到認可，推動可持續發展社會項目是非營利組織的目標之一。與城市環境一樣，高速公路為新技術解決方案提供了一個有趣的機會，但也是一個重大的挑戰。例如，在全國15%的地區，道路對自然棲息地造成了沖擊，而在公路上行駛的汽車和卡車每年產生數百萬噸的二氧化碳。在美國，縱橫交錯著超過16.4萬英里的高速公路。這些混凝土和柏油路面足以繞地球6.5圈。到目前為止，大部分道路都只有一個功能：行駛汽車。Ray項目希望能讓這些公路實現更多功能。
也許最大膽的想法是把所有在陽光下烘烤的路面變成一個巨大的太陽能來源。在西點游客信息中心(West Point Visitor Information Center)，Ray項目開始于Wattway，這是鋪在路面上的大約538平方英尺的太陽能電池板。這種光伏鋪路材料的耐用程度足以承受每年數萬輛汽車的交通壓力，而且又薄又防滑，可以安裝在現有路面上，無需拆除道路。喬治亞能源技術創新中心主任CostasSimoglou在接受Digital Trends采訪時說：“下一個項目是看把太陽能電池板放在路肩是否可行。”Simoglou想要將電池板裝在高速公路一側并非出于耐用性考慮，而是因為這樣它們能得到更多陽光照射。Wattway由法國運輸公司Colas開發。這項技術是與法國國家太陽能研究所合作完成的，僅研究和開發就花費了五年。目前，Wattway為游客中心提供電力，但它還能做得更多。通過Wattway產生的額外能量，不僅可以將電力反饋回電網，還可以為從路燈到交通信號燈在內的所有東西供電。任何有人行道和行人的地方都可以成為電力來源，包括購物中心、機場，甚至自行車道。道路上的太陽能電池板還可以為即將問世的無人駕駛汽車提供所需的車輛與基礎設施之間通信。另外，還有電動汽車充電站。在游客中心有電動汽車充電站，由起亞汽車贊助，該公司在西點有一家制造廠。這些電站目前由安裝在電桿上的光電太陽能電池板供電，車主可以免費為他們的電動汽車充電。Simoglou說：“太陽能可能成為該州新的收入來源。喬治亞州已經有2.5萬輛電動汽車。因此，該州最終可以出售電力，而不是征收汽油稅。”每年大約有70萬人在西點游客中心停留。因此，它不僅是新技術的理想試驗場，也是向駕駛員展示這些新型智能系統優點的好地方。
例如，最成功的項目之一就是WheelWright系統。人們駕駛著自己的汽車慢慢地經過系統的車輪傳感器，傳感器在幾秒鐘內就能拍下數千張輪胎的照片。隨后，英國公司WheelWright會給司機一份書面報告，或者給司機發送關于輪胎壓力和胎面磨損的信息。這樣做的目的是在胎壓不足或輪胎需要更換時提醒司機，比如胎壓不足會降低燃油效率和牽引力。這項技術還有其他可能的應用，比如全美數以千計的卡車稱重站。如今，大多數商業卡車司機都對輪胎和胎面磨損進行目視檢查，但并不十分準確。WheelWright系統可以更快更準確地完成這項任務。當然，高速公路不僅僅包括路面。Ray項目的其它部分正嘗試利用路邊的土地。例如，Ray項目使用的不是傳統下水道，而是所謂的“生物溝渠”。生物溝渠并不是簡單的排放雨水徑流，而是一個淺層的排水溝渠，溝渠里布滿了植被。這些植被能夠捕獲那些會沖刷損壞路面的顆粒污染物，如橡膠、鉛和石油。此類植物一般是柳枝稷，都是喬治亞州的本土植物，一些諸如堆肥等生態解決方案也被用以減緩水流，減少暴雨引發的突發性洪水的威脅。“我們很希望能有這樣一條無碳排放的高速公路——零浪費，零碳排，零事故。”其它巧妙的農業道路工作包括在公路沿線和周圍種植小麥。該項目一直在使用中間麥草，它有10英尺深的根，有助于防止水土流失，幫助保留干凈的水，并捕獲碳。目前Ray項目中有一項針對這種多年生植物的為期三年的研究。喬治亞創新中心的Simoglou說，Ray項目剛剛得到了州政府的批準，可以以另一種方式安裝一個2兆瓦的太陽能陣列。新的太陽能陣列將安裝在拉格朗日市附近的出口匝道。未來的太陽能陣列計劃包括戰略性地使用太陽能板，同時作為噪音隔離墻——并被盛產傳粉昆蟲的草場所覆蓋。除了可持續性，智能基礎設施也必須是安全的。據該項目組織估計，美國每年因汽車和卡車事故損失2770億美元。“我們非常期待這種零碳排放的高速公路，”Ray項目董事長Harriet Anderson Langford說道。“這樣就會是零污染，零碳排，零事故。”例如，智能道路可能包括速度警告系統。一種技術是速度控制脈沖。該系統由Innovia開發，是在道路上嵌入輕型釘。釘子依次閃光，警告司機前方的麻煩狀況--黃色為減速，紅色為擁堵或交通中斷。這些燈還可以用來提示安全跟車距離，當與前車太近或有后車尾隨時對司機進行提醒。沿白色車道出現一排紅色釘可提示司機有車輛從后面過來，變道不安全。這些智能點甚至可以用來發送車道偏離警告和黑冰警報。這意味著任何汽車，不僅僅是新型聯網汽車，都可以從早期預警中獲益，從而幫助它們避免事故。到目前為止，與Ray項目相關的成本相對較小。該組織的執行董事Allie Kelly說，Ray每年花費100萬美元。這筆錢來自喬治亞州運輸部、私人公司合伙企業和Ray C. Anderson基金會捐贈基金。
對于像運輸部這樣的政府部門來說，這是一個測試新的智能基礎設施技術的機會。對于參與其中的私人公司來說，這是一個寶貴的現實世界測試平臺，可以改進他們的技術。(例如，Colas相信，它現在能夠將太陽能鋪路材料的成本降至與屋頂太陽能板相當的水平)對于Ray來說，這是將智能道路基礎設施的想法和解決方案傳播到其他州和社區的一種方式。現在，從佛羅里達和密蘇里州的代表到瀝青工業和學術機構的研究人員，不斷有新的訪客來到喬治亞州。Simoglou說：“所有這些智能的新事物可能會讓人難以招架，尤其是對于那些試圖平衡預算的城市管理者來說。”因此，Ray向他們展示了智能道路是如何可持續發展的，而這也會是一個可持續發展的行業。
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