Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Undervejs varmesystem til at holde motorveje isfrie

Sne og is kan dramatisk ændre vejforholdene. Kredit:billedet er i det offentlige rum

Undervejsopvarmning, der smelter is og sne inden for 15 minutter og oplysninger i realtid om isnende vejforhold kan hjælpe med at forhindre vinterulykker.

Sne og is kan dramatisk ændre vejforholdene, hvor glatte overflader gør det sværere at beholde kontrollen over et køretøj, især ved bremsning eller drejning.

"Når du har biler kørt, isens og sneens dynamik (på grund af køretøjernes bevægelse), og på et sted som f.eks. en motorvejsafkørsel, (risikoen for) skader eller dødsfald stiger, "sagde Yonatan Elimelech, en partner hos det israelsk-baserede ingeniørfirma SAN Hitech Ltd.

Et projekt kaldet Snowless, som Elimelech koordinerer, har udviklet autonom issmeltningsteknologi til veje og fortove, ved hjælp af et net af metalbånd indlejret i asfalt- eller betonoverfladen.

Sensorer overvåger temperaturændringer i overfladematerialet, kombinerer disse data med vejrudsigter og oplysninger om den effekt, der kræves til at opvarme båndene. Ved automatisk at tænde strimlerne efter behov, systemet kan forhindre is og sne i at dannes eller hurtigt fjerne dem. Det erstatter også skadelige afisningsmaterialer som f.eks. Salt, som kan skade infrastruktur inklusive jernbroer på lang sigt, grus eller giftige frostvæske kemikalier som ethylenglycol.

De 25 mm brede elementer er produceret med en metallegering, der giver hurtig opvarmning, når en elektrisk strøm ledes igennem den. Båndene absorberer selv lidt varme, men udstråle varme til typisk at smelte problemis inden for 15 minutter.

Det kan også fungere ved lavere temperaturer, ned til så kold som -50 ° C, som i Canada, hvor systemet allerede er blevet brugt med succes.

Farlig

Systemet har været brugt på mindre veje, samt parkeringspladser og fortove, og har endda vist sit værd på afisning af sportsbaner. Andre steder, der kan være til gavn, er taxistationer og lufthavne.

Snowless optimerer i øjeblikket sin algoritme til brug på veje med tungere trafik. Elimelech sagde, at det havde vist sig at være velegnet til brug på broer og motorvejsafkørsler, som er særligt farlige under dårlige vejrforhold.

For en ny vej, varmeelementerne og sensorerne rulles ud i et net, og asfalten eller betonen hældes derefter ovenpå. For eksisterende veje, en rillemaskine skærer slidser i overfladen, hvori båndene kan indsættes.

Systemets evne til øjeblikkeligt at reagere på ændringer i vejret bidrager til dets lave energiforbrug, ifølge Elimelech.

"I fremtiden, ændringer på energimarkedet vil tage hensyn til miljøpåvirkningen, og udover at vores system ikke er afhængigt af fossile brændstoffer, det er også meget effektivt, "Sagde Elimelech.

"På grund af sin elektriske effektivitet, det kan drives af vedvarende energikilder, " han tilføjede.

Chauffører kan også blive advaret om vejforhold i realtid takket være nye vejovervågningssystemer.

Det Sverige-baserede Klimator-RSI-projekt har til formål at måle, model og kortlægge sådanne forhold, advarer vejholdsteam, eller advare bilister.

Eksisterende vejvejsstationer på motorveje på faste poler, som sporer deres rødder tilbage til 1970'erne, kan give en generel idé om, hvordan tingene er på vejen, men kan ikke give nok detaljer til at modellere vejbelægningen.

Advarsler

RSI-systemet, der er udviklet af Sveriges Klimator AB, uploader og analyserer automatisk data på jorden niveau indsamlet fra køretøjer, der er forbundet fjernt til et computernetværk.

Ved at måle hastigheden på hvert af et køretøjs hjul - og forskellene mellem disse - beregner det vejfriktionen for at vurdere overfladeforholdene.

"En særlig god ting ved denne model er, at den kan tage data fra et par biler, og ved at integrere dette med detaljer som vejret, mikroklima, det topografiske område og andre påvirkningsfaktorer det kan ekstrapolere for at bygge et komplet billede af de lokale forhold, "sagde projektkoordinator Dr. Torbjörn Gustavsson, der også er administrerende direktør for Klimator AB.

Ved at knuse dataene og overlejre dem på et kortvisning, systemet kan give advarsler til direkte vejvedligeholdelsesteam med sneplove, eller grus eller salt, til bestemte veje forud for spidsbelastningstider. Udviklerne er i øjeblikket i regelmæssig kontakt med vedligeholdelseshold, der tester systemet for at vurdere dets effektivitet og komme med forslag til forbedringer.

Dr. Gustavsson sagde, at planerne omfatter brug af data i realtid i en mobiltelefon -app, eller et køretøjs navigationssystem om den bruges af en bilist, eller en selvkørende bil.

"Vi diskuterer med autonome bilproducenter, med henblik på at integrere systemerne i deres drift, " han tilføjede.

Mens teknologien i øjeblikket testes i taxaflåder i Sverige, Norge og Litauen, planen er, at den i fremtiden skal installeres i almindelige køretøjer under produktionen. Klimator håber på, at systemet vil være tilgængeligt på markedet allerede næste vinter.

"I fremtiden, disse oplysninger vil være tilgængelige for chaufførerne selv, så de kan se, hvad den lokale risiko er - præcis hvor de er, "Sagde Dr. Gustavsson.


Varme artikler