Количество автомобилей, зарегистрированных в масштабах планеты, давно преодолело порог в 1 миллиард. По данным исследований компании Wards Auto, в 2010 году общее число легковушек, автобусов и грузовиков различных классов достигло 1,015 млрд. единиц. Процент мировой автомобилизации уверенно растет, и современное человечество находится в шаге от массового внедрения электрокаров и появления «беспилотников».
Дорожная инфраструктура не может не отреагировать на столь важные изменения. Какими станут автомобильные магистрали завтра? Каким образом города подстроятся под автономные машины? Можно ли создать асфальт, который сам ремонтируется? Постараемся найти ответы на эти вопросы!
Люминесцентная дорожная разметка
В Нидерландах нет проблем с освещением автобанов. Когда пролетаешь над страной ночью, внизу легко различить главные скоростные трассы: паутина светлых «нитей» растянулась на сотни километров и соединяет населенные пункты.
Удивительно, что именно в Голландии профинансировали проект Smart Highway, подразумевающий использование флуоресцентной дорожной разметки. В 2012 году была предложена концепция «зеленой полосы», которая днем накапливает энергию, а в темное время суток испускает свет. Спустя два года компания Studio Roosegaarde осуществила идею на шоссе № 329, возле города Осс. Полосы движения размечены с применением фотолюминесцентной краски. С наступлением сумерек она начинает светиться, постепенно угасая. «Заряда» хватает на 10 часов.
Самое яркое излучение приходится на время после захода солнца, когда поток машин максимальный. К утру интенсивность подсветки снижается до минимума, но и транспортных средств становится гораздо меньше. При этом отпадает необходимость в фонарях с электрическими лампами.
Над подобным проектом работают дорожники в Соединенных Штатах Америки. Вместо специальной краски собираются использовать светодиоды, работа которых не зависит от солнечной активности. Реализация задумки намного дороже, но она позволит четко обозначить края и середину проезжей части, облегчив жизнь водителям.
Голограммы на пешеходных переходах
Корейский дизайнер Ханьюн Ли придумал уникальные светофоры. Когда загорается запрещающий сигнал, между пешеходами и автомобилями возникает красная голографическая стена, на которую проецируются изображения (надпись STOP или движущиеся силуэты людей). Если движение разрешено – голограмма исчезает.
Такой «регулировщик» нагляднее традиционного светофора, так как не может быть закрыт ветвями деревьев или припаркованными грузовиками с высоким кузовом. Среди других особенностей отметим:
- эффективность: через виртуальную преграду сложно проехать психологически;
- видимость: одинаково хорошо заметна в солнечный день, во время тумана или дождя;
- экономичность: маломощный проектор требует меньше энергии, чем обычные светодиодные светофоры.
Однако у изобретения есть противники. Поскольку голограмма частично ограничивает видимость, то может навредить машинам спецтранспорта. Например, водитель пожарной машины не заметит переходящих проезжую часть пешеходов, а люди не увидят приближающееся авто.
Дороги станут источниками энергии
В конце 2016 года в окрестностях Тулувра (Франция) появилась дорога формата Watway. Это экспериментальный отрезок протяженностью 1 километр, покрытый солнечными элементами с несколькими защитными слоями пластика и резины. Разработчики утверждают, что полотно способно выдержать нагрузку в 18 тонн.
Реализовала проект фирма Bouygues SA. Строительство проезжей части площадью 2800 м2 обошлось в 5 млн. евро. Согласно плану, 3000 панелей смогут производить 280 кВт электроэнергии в час. Этого хватит, чтобы обеспечить уличное освещение городка с населением 5000 человек в течение года.
Серийное производство таких дорожных элементов запланировано на 2018 год. Есть планы создания электрогенерирующих трасс в Марселе и Бретани.
Почти одновременно альтернативную дорогу представили в США. Посчастливилось городу Сэндпоинт, расположенному на границе с Канадой. В рамках проекта Solar Roadways центральную мостовую выложили шестиугольными сегментами, каждый массой 31 килограмм. Корпус сделан из сверхпрочного материала на основе стекла и легко выдержит вес автомобиля.
Внутрь встроены солнечные батареи, светодиодная подсветка и нагреватели для растапливания снега и льда. Энергию солнечных ячеек планируют использовать для питания ближайших объектов инфраструктуры и приводов фонтанов.
Подзарядка батареи во время движения
Беспроводной зарядкой для телефона или планшета обывателя уже не удивишь. На очереди – аналогичные устройства для электромобилей.
В 2016 году национальная лаборатория Оук-Ридж (США) презентовала систему мощностью 20 кВт для дистанционного пополнения ресурса аккумулятора легковых электрокаров. Источник располагается в дорожном покрытии, а приемник – в днище машины. Передача энергии происходит на высокой частоте посредством электромагнитной индукции. Внедрять подобные системы планируют в несколько этапов:
- на парковках;
- в местах остановки (перед светофорами и знаками приоритета);
- ввести отдельные полосы, где авто будут подпитываться во время езды;
- выделить ряды с беспроводными зарядками для общественного электротранспорта.
В идеальном будущем ожидается появление полос для беспилотных машин. Не так далек период, когда наряду с традиционными транспортными средствами по улицам мегаполиса будут передвигаться беспилотные машины.
Асфальт, который сам себя ремонтирует
Невероятно, но сегодня существует дорожное покрытие, которое ремонтируется бесконтактно и даже такое, которое чинится самостоятельно.
Над созданием инновационного материала ученые из Нидерландов работали с 2010 года. В 2013 году они проложили первый участок дороги, который оправдал ожидания. Секрет кроется в мелкой стальной стружке, добавленной в состав асфальта. Благодаря этому трещину можно устранить с помощью индукционной машины. Переменное электромагнитное поле накаляет сталь, в результате чего битум нагревается, растекается и заполняет образовавшиеся пустоты. Такое «лечение» позволяет продлить срок службы трассы в 2 раза.
Еще интереснее идея саморемонтирующихся дорог. С помощью генной инженерии исследователи из Университета Ньюкасла вывели особый вид бактерий – BacillaFilla. Микроорганизмы проникают в мелкие трещины в бетоне, где размножаются и заполняют свободный объем. Когда полость «затягивается», срабатывает биологический выключатель. Микробы гибнут и превращаются в карбонат кальция. Существуют бактерии, которые могут быть применены в производстве асфальта.
Интерактивная подсветка
Всю ночь освещать автобан, где редко ездят транспортные средства, нецелесообразно. А что если включать фонарь только при условии приближения машины? Воплотить задумку достаточно просто. Подойдут датчики движения, наподобие тех, что используются в коридорах зданий, возле подъездов и во дворах частных домов.
Также интеллектуальная подсветка целесообразна на загородных пешеходных переходах: при появлении человека загорается фонарь, и водитель издалека видит, что нужно сбросить скорость.
«Умная» дорога, которая общается с автомобилями
Летом 2016 года исследователи из Университета штата Огайо заявили, что скоро в США появится первое шоссе, поддерживающе технологию обмена данными v2i (vehicle-to-infrastructure). Эта функция способна передавать автомобилю информацию от объектов дорожной инфраструктуры в режиме реального времени. Ученые говорят о таких преимуществах интеллектуальной дороги:
- эффективное управление трафиком,
- увеличение пропускной способности магистралей,
- снижение количества ДТП.
Анализируя полученные данные, бортовой компьютер предупредит водителя о пробках и авариях, предложит оптимальный маршрут.
Американцы приступили к созданию первого «умного» участка на трассе Route 33. Вдоль покрытия проложат оптоволоконную линию связи, которая позволит встроенным датчикам обмениваться сведениями. Передатчики ближнего действия, которые будут взаимодействовать с машинами, разместят через каждые 600 метров. Проект оценивается в 21 млн. долларов и рассчитан до конца 2018 года.
Дополненная реальность
Популярные технологии дополненной реальности не прошли мимо автомобильной промышленности, и они доступны уже сейчас. Пример – Head-Up дисплей. Прибор подключается к бортовой системе авто через проводку или разъем OBD-II. Он снимает показания со штатных датчиков и проецирует на лобовое стекло важную информацию:
- текущая скорость,
- показателя навигатора,
- напоминание о переключении передачи,
- обороты двигателя,
- дублирует дорожные знаки и др.
Современные модели Audi даже научились предсказывать время смены сигналов светофора (технология Traffic Light Information).
Перед глазами водителя будущего будет еще больше полезных подсказок. При выезде со двора дополненная реальность покажет на стекле изображение другого транспортного средства, двигающегося вне зоны видимости. А при приближении к перекрестку водитель будет знать, в каком направлении ждет пробка. Разрешенная скорость перестанет быть константой, а будет меняться, в зависимости от плотности трафика и режима движения.
