《启迪观察》| 意大利:美国乔 治亚州正在研发高科技永续高速公路打印

发布时间:2020-04-08来源:启迪创新研究院

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如果你 想看看未来的高速公路会是什么样子,那么开 车去乔治亚州看看就知道了。

85号州际公路上,有一段 公路从拉格朗日市一直延伸到亚拉巴马州边界,共18英里,距离亚特兰大67英里。在这段公路上,一个由政府机构、全球公 司和学术研究人员组成的联盟,与Ray C. Anderson基金会 正在合作修建一条智能道路。该项目 利用从路面发电到减污沟渠等各种技术,是一个 现实世界的实验室,正在为 通往明天的道路铺路。

它的目的还在于,证明智 能交通道路不仅可以环保,还能带来收入。

全球各 地的城市都在使用收集数据的技术,旨在节省成本、更为清洁、减少交通堵塞,改善城市生活。在Digital Trends的智慧城市系列中,我们将 研究智慧城市如何处理能源管理、灾害准备、公共安 全等各个方面的问题,以及这 些问题对公民的意义。

通过公共道路赚钱,这一诱 人的可能性让很多人注意到“Ray”项目,即I-85的延伸,包括高 速公路沿线的通行权、高速公路本身,以及位 于西点的乔治亚游客信息中心。该路段的官方名为Ray C. Anderson纪念公路,和项目 基金会一样都是以地毯制造商Interface公司的创始人命名。Anderson去世于2011年,在任职Interface公司期间,他因推 动公司环境可持续发展而受到认可,推动可 持续发展社会项目是非营利组织的目标之一。

与城市环境一样,高速公 路为新技术解决方案提供了一个有趣的机会,但也是 一个重大的挑战。例如,在全国15%的地区,道路对 自然栖息地造成了冲击,而在公 路上行驶的汽车和卡车每年产生数百万吨的二氧化碳。

在美国,纵横交错着超过16.4万英里的高速公路。这些混 凝土和柏油路面足以绕地球6.5圈。

到目前为止,大部分 道路都只有一个功能:行驶汽车。Ray项目希 望能让这些公路实现更多功能。


太阳能发电公路

也许最 大胆的想法是把所有在阳光下烘烤的路面变成一个巨大的太阳能来源。在西点游客信息中心(West Point Visitor Information Center),Ray项目开始于Wattway,这是铺 在路面上的大约538平方英 尺的太阳能电池板。这种光 伏铺路材料的耐用程度足以承受每年数万辆汽车的交通压力,而且又薄又防滑,可以安 装在现有路面上,无需拆除道路。

乔治亚 能源技术创新中心主任CostasSimoglou在接受Digital Trends采访时说:“下一个 项目是看把太阳能电池板放在路肩是否可行。”Simoglou想要将 电池板装在高速公路一侧并非出于耐用性考虑,而是因 为这样它们能得到更多阳光照射。

Wattway由法国运输公司Colas开发。这项技 术是与法国国家太阳能研究所合作完成的,仅研究 和开发就花费了五年。目前,Wattway为游客中心提供电力,但它还能做得更多。

通过Wattway产生的额外能量,不仅可 以将电力反馈回电网,还可以 为从路灯到交通信号灯在内的所有东西供电。任何有 人行道和行人的地方都可以成为电力来源,包括购物中心、机场,甚至自行车道。道路上 的太阳能电池板还可以为即将问世的无人驾驶汽车提供所需的车辆与基础设施之间通信。

另外,还有电动汽车充电站。在游客 中心有电动汽车充电站,由起亚汽车赞助,该公司 在西点有一家制造厂。这些电 站目前由安装在电杆上的光电太阳能电池板供电,车主可 以免费为他们的电动汽车充电。

Simoglou说:“太阳能 可能成为该州新的收入来源。乔治亚州已经有2.5万辆电动汽车。因此,该州最 终可以出售电力,而不是征收汽油税。”

保持汽车的最佳状态

每年大约有70万人在 西点游客中心停留。因此,它不仅 是新技术的理想试验场,也是向 驾驶员展示这些新型智能系统优点的好地方。

例如,最成功 的项目之一就是WheelWright系统。人们驾 驶着自己的汽车慢慢地经过系统的车轮传感器,传感器 在几秒钟内就能拍下数千张轮胎的照片。随后,英国公司WheelWright会给司 机一份书面报告,或者给 司机发送关于轮胎压力和胎面磨损的信息。这样做 的目的是在胎压不足或轮胎需要更换时提醒司机,比如胎 压不足会降低燃油效率和牵引力。

这项技 术还有其他可能的应用,比如全 美数以千计的卡车称重站。如今,大多数 商业卡车司机都对轮胎和胎面磨损进行目视检查,但并不十分准确。WheelWright系统可 以更快更准确地完成这项任务。

受益的 不仅仅是高速公路

当然,高速公 路不仅仅包括路面。Ray项目的 其它部分正尝试利用路边的土地。

例如,Ray项目使 用的不是传统下水道,而是所谓的“生物沟渠”。生物沟 渠并不是简单的排放雨水径流,而是一 个浅层的排水沟渠,沟渠里布满了植被。这些植 被能够捕获那些会冲刷损坏路面的颗粒污染物,如橡胶、铅和石油。此类植 物一般是柳枝稷,都是乔 治亚州的本土植物,一些诸 如堆肥等生态解决方案也被用以减缓水流,减少暴 雨引发的突发性洪水的威胁。

“我们很 希望能有这样一条无碳排放的高速公路——零浪费,零碳排,零事故。”

其它巧 妙的农业道路工作包括在公路沿线和周围种植小麦。该项目 一直在使用中间麦草,它有10英尺深的根,有助于防止水土流失,帮助保留干净的水,并捕获碳。目前Ray项目中 有一项针对这种多年生植物的为期三年的研究。

乔治亚创新中心的Simoglou说,Ray项目刚 刚得到了州政府的批准,可以以 另一种方式安装一个2兆瓦的太阳能阵列。新的太 阳能阵列将安装在拉格朗日市附近的出口匝道。未来的 太阳能阵列计划包括战略性地使用太阳能板,同时作为噪音隔离墙——并被盛 产传粉昆虫的草场所覆盖。

安全性也很重要

除了可持续性,智能基 础设施也必须是安全的。据该项目组织估计,美国每 年因汽车和卡车事故损失2770亿美元。

“我们非 常期待这种零碳排放的高速公路,”Ray项目董事长Harriet Anderson Langford说道。“这样就会是零污染,零碳排,零事故。”

例如,智能道 路可能包括速度警告系统。一种技 术是速度控制脉冲。该系统由Innovia开发,是在道 路上嵌入轻型钉。钉子依次闪光,警告司 机前方的麻烦状况--黄色为减速,红色为 拥堵或交通中断。

这些灯 还可以用来提示安全跟车距离,当与前 车太近或有后车尾随时对司机进行提醒。沿白色 车道出现一排红色钉可提示司机有车辆从后面过来,变道不安全。这些智 能点甚至可以用来发送车道偏离警告和黑冰警报。这意味着任何汽车,不仅仅 是新型联网汽车,都可以 从早期预警中获益,从而帮 助它们避免事故。

 智能道路的样板

到目前为止,与Ray项目相 关的成本相对较小。该组织的执行董事Allie Kelly说,Ray每年花费100万美元。这笔钱 来自乔治亚州运输部、私人公司合伙企业和Ray C. Anderson基金会捐赠基金。

对于像 运输部这样的政府部门来说,这是一 个测试新的智能基础设施技术的机会。对于参 与其中的私人公司来说,这是一 个宝贵的现实世界测试平台,可以改进他们的技术。(例如,Colas相信,它现在 能够将太阳能铺路材料的成本降至与屋顶太阳能板相当的水平)

对于Ray来说,这是将 智能道路基础设施的想法和解决方案传播到其他州和社区的一种方式。现在,从佛罗 里达和密苏里州的代表到沥青工业和学术机构的研究人员,不断有 新的访客来到乔治亚州。

Simoglou说:“所有这 些智能的新事物可能会让人难以招架,尤其是 对于那些试图平衡预算的城市管理者来说。”因此,Ray向他们 展示了智能道路是如何可持续发展的,而这也 会是一个可持续发展的行业。

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