Як працюють розумні дороги

Новинні стрічки регулярно рясніють повідомленнями про те, що деінде планується ввести в експлуатацію «розумну» дорогу. Причому під цим терміном розуміють все що завгодно: дороги можуть підживлювати автомобілі енергією, постачати водія інформацією, світитися в темряві... Так що ж таке «розумна» дорога XXI століття?

Протягом світової історії дороги знали безліч покриттів. Камінь, щебінь, цегла, дерево, пісок, асфальт - епохи та цивілізації диктували свої правила будівництва. Здавалося б, дорога досягла досконалості - ідеально гладкий і міцний асфальт німецьких автобанів підходить для будь-якого виду транспорту (не рахуючи, звичайно, важких гусеничних машин, яким взагалі ніяка дорога не потрібна). Звичайно, за зносостійкістю асфальт поступається римським булижникам, але сучасні технології дозволяють швидко і регулярно його перекладати: не поступатися ж плавністю ходу на догоду довговічності!

Як ще можна поліпшити дорогу? Яке покриття стане наступною віхою прогресу? У Ванкувері, наприклад, нещодавно запропонували додавати в асфальт частинки переробленого пластику, що збільшує міцність і дозволяє частину дороги при перекладці пускати у вторинне використання. Але це лише удосконалення звичного покриття. Набагато більш цікавою ідеєю здається наділити дорогу «розумом», змусити її не просто лежати під колесами, а й працювати на людину в прямому сенсі цього слова.

Проект: Smart Highway. Розробники: Studio Roosegaarde, Heijmans Infrastructure (Голландія). Суть проекту: у сформовану дорожню інфраструктуру вбудовуються екологічні та недорогі інтерактивні елементи: розмітка, нанесена люмінесцентною фарбою, виділені смуги підзарядки електромобілів, що запалюються при наближенні автомобіля ліхтарі і так далі.

Сонячні шляхи

Концепцій перетворення дороги на інтерактивну систему існує безліч. Розглянемо кілька основних напрямків, в яких рухаються інженери і дизайнери.

Американські інженери Скотт і Джулія Брюсоу розробили схему, що дозволяє перетворити дорожню мережу на величезну сонячну електростанцію. Проект отримав назву Solar Roadways, і суть його досить проста. Все дорожнє покриття США Брюсоу пропонують замінити на сонячні батареї, накриті прозорим надміцним матеріалом на основі скла, здатним витримувати постійне транспортне навантаження.

Wind light. Енергію для підсвічування дороги дають вітрогенератори, які вловлюють потік повітря від машини.

Подібна схема дозволить не розвантажити, а просто зробити непотрібними ряд традиційних електростанцій - навіть за умови, що «на бік» підуть тільки надлишки енергії. У першу ж чергу Solar Roadways будуть живити самі себе. Взимку вони будуть самоочищатися від снігу та льоду шляхом легкого прогріву, дорожні знаки стануть інтерактивними, керованими від дороги, розмітку можна буде висвічувати вбудованими в полотно світлодіодами; більше того, від полотна зможуть безконтактно заряджатися акумулятори електромобілів!

Скотт і Джулія заснували власну компанію і в лютому 2012 року представили перший зразок дорожньої плити, квадрат зі стороною 3,658 м. Причому ще до цього проект виглядав настільки переконливо, що міністерство транспорту США виділило грант у 100 000 на виготовлення прототипу.

Interactive light. Підсвічування дороги вмикається автоматично при наближенні автомобіля.

Покриття Solar Roadways складається з трьох шарів. Зовнішній шар - це основна проблема розробників. Спеціальне скло, яке буде досить міцним, щоб витримувати навіть важкі вантажівки, не прогинаючись і не пошкоджуючи крихкі сонячні панелі, коштує дуже дорого. Не можна також забувати, що покриття має бути водонепроникним і витримувати часом дуже важкі погодні умови.

Другий шар - електронний. Він включає в себе керуючі мікропроцесори, нагрівальні елементи для позбавлення від снігу, сонячні панелі, LED-підсвічування. Нарешті, третій шар - базовий, комунікаційний. Саме через нього електроенергія, «видобута» дорогою, надходить зовнішнім споживачам. І до речі, не тільки електроенергія. Через Solar Roadways можна вести телефонію, високошвидкісний інтернет тощо.

Dynamic paint. При температурі нижче -5 ° С на полотні проявляються сніжинки, якщо ж вона вище + 20 ° С - «сонечки».

Плюси і мінуси розробки Брюсоу очевидні. Плюси: дешева і доступна електроенергія, величезна автономна електростанція з можливістю підключення до неї в будь-якому місці, зручність управління розміткою та інформацією, екологічні переваги. Основний же мінус проекту - його жахлива вартість. Одна панель за найскромнішими розрахунками обійдеться в $7 ‑ 10 тисяч (асфальт такої ж площі коштує близько $250), та й надійність системи під великим питанням. Одна справа - випробування пробного квадрата в тепличних умовах, а інша - щоденний трафік, дощі, снігу, бруд, який закриває сонячні панелі і не зчищається нагрівом.

Перспективи у Solar Roadways є. Швидше за все, спочатку їх випробують на менш навантажених учас "