Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Smart-teknologiske systemer reducerer trængsel for en brøkdel af, hvad nye veje koster

Smarte transportløsninger udnytter eksisterende infrastruktur bedre og mindsker behovet for at bygge dyre nye veje. Kredit:AdobeStock

De nye transportprojekter, som regeringerne konstant annoncerer, er dyre. Ved de nylige valg i New South Wales og Victoria, de returnerede delstatsregeringers løfter om transportinfrastruktur steg til A$165 milliarder. Det, der for det meste mangler fra de lovede transportløsninger, er smart teknologi, der giver større fordele til en brøkdel af prisen – især ved eftermontering af eksisterende veje. Forholdet mellem fordele og omkostninger kan være mere end et dusin gange større end for en ny vej.

Klart, infrastrukturudgifter er med til at drive økonomien. Disse projekter giver også fordele for samfundet, herunder øget trafiksikkerhed, kortere rejsetider og færre forsinkelser.

Den økonomiske fordel ved disse projekter er normalt fanget ved hjælp af et fordel-til-omkostningsforhold (BCR). For eksempel, BCR for A$15,8 milliarder North East Link-vejprojektet i Melbourne anslås at være 1,25 – for hver A$1 investeret, A$1,25 returneres i fordele til økonomien og samfundet. For Melbourne Metro jernbanetunnel, der er rapporteret en best-case BCR på 3,3.

Men får vi god værdi for pengene? Kunne billigere alternativer give flere fordele?

Teknologi tilbyder smartere, billigere løsninger

Teknologi tilbyder transportløsninger, der giver større fordele til en brøkdel af omkostningerne ved at bygge ny infrastruktur. Samlet kendt som intelligente transportsystemer, disse er almindeligt anerkendt i dag som bedre svar på intelligente transportresultater.

Når man sammenligner forskellige "congestion-busting"-muligheder, "at bygge flere veje" giver, gennemsnitlig, en BCR på 3,0. Dette overskygges af de meget højere BCR-værdier for teknologiske løsninger.

Intelligente transportsystemer kan have en positiv indvirkning på sikkerheden, transportens effektivitet og miljømæssige ydeevne.

Adaptiv trafiksignalstyring gør det muligt for trafiksignaler at ændre sig baseret på den faktiske trafikefterspørgsel. Dette giver, gennemsnitlig, en BCR på 40.

Trafiksignaler langs en rute kan koordineres for at skabe "grønne bølger", så delinger af køretøjer kan rejse uden at stoppe. Disse løsninger er effektive for overbelastede byer, der oplever hurtig trafikvækst og skiftende trafikmønstre.

Korridorstyringssystemer bruger teknologi til at styre netværk af motorveje og byveje. Den gennemsnitlige BCR er 24.

På administrerede motorveje, rampe signaler, skilte med variabel hastighedsgrænse og informationssystemer til rejsende er dokumenterede værktøjer til at reagere i realtid på skiftende trafikforhold. I et tilfælde en styret motorvej reducerede rejsetiden med 42 % og ulykkerne med 30 %.

Håndtering af trafikhændelser, som har en BCR på 21, omfatter teknologier, der hjælper med hurtig registrering og fjernelse af nedbrud. De opdager også andre hændelser såsom ødelagte køretøjer eller spildt last, der reducerer vejkapaciteten. Systemerne er afhængige af smart software, der analyserer sensordata i realtid.

Fordelene inkluderer en reduktion på 40 % i tid til at opdage hændelser. Teknologien reducerer også hændelsens varighed med 23 % og trafikulykker med 35 %.

Kilde:Low Carbon Mobility for Future Cities:Principles and Applications (Dia, H. ed, 2017), tilpasset fra Infrastructure Productivity:hvordan man sparer $1 billion om året (McKinsey, 2013), Forfatter angivet

Kombinationen af ​​teknologiske løsninger forstørrer fordelene

Når løsninger kombineres, fordelene forstærkes. Florida Department of Transportation implementerer et transportteknologiprogram på sine netværk. Løsningerne omfatter hændelseshåndtering, rampe signalering, rejseinformation og ekspresbaner. Reduceret hændelsesvarighed og trafikforsinkelser er blandt de vigtigste fordele.

I 2018, fordelene ved dette program beløb sig til næsten 3,1 milliarder USD (4,5 milliarder USD). Omkostningerne var 70,3 millioner USD (102 millioner USD). Det er en BCR på 43,7.

I Storbritannien, omkostningerne ved at implementere teknologiske løsninger på M42-motorvejen var US$150 millioner (A$218 millioner) og tog to år at færdiggøre. At udvide vejen for at producere det samme resultat ville have taget 10 år og kostet 800 millioner USD (1,16 milliarder A$).

En simulering af adaptive trafiksignaler

Der er behov for et skift i prioriteter

Der er stadig behov for betydelige investeringer i transportinfrastruktur. Det bør være styret af stærke business cases og tilpasset samfundets værdier og forventninger.
Imidlertid, teknologien er ved at nå dertil, hvor den gør en seriøs forskel i at tackle de store udfordringer, som vores byer står over for. Dens rolle skal prioriteres.

Fordelene er overbevisende. Intelligente teknologisystemer forbedrer brugen af ​​eksisterende aktiver og forlænger deres driftslevetid. De forbedrer rejsendes oplevelse og reducerer afhængigheden af ​​at bygge nye veje. Og de giver overlegen værdi for pengene.

Men udbredt udbredelse af disse teknologier er stadig begrænset. For at anspore til ændring og låse op værdi, vi skal gå videre end en projekt-for-projekt tilgang.

Aktiv motorvejsstyring forbedrer ydeevnen af ​​eksisterende veje.

Benefit-omkostningsforhold for transportteknologiløsninger implementeret over et årti af Florida Department of Transportation. Forfatter angivet

Lær af de bedste

Regeringer kan blive vejledt af førende nationer på dette område, såsom Sydkorea, Japan og Singapore. Deres borgere oplever fordelene hver dag. Smarte transportløsninger forbedrer deres livskvalitet gennem nemmere rejser, mindre trængsel og mere pålidelige tjenester.

De tilbagevendende politiske temaer i disse lande omfatter en national vision om smart infrastruktur og forpligtelse til finansiering. De prioriterer investeringer i forskning og forsøg, udvikling af standarder og partnerskaber med industrien. Disse er nøglefaktorer for succesen med deres teknologidrevne transportløsninger.

Det er de politikker og investeringer, Australien bør prioritere. De vil modernisere vores transportsystemer på innovative måder, der løfter vores økonomi og levestandard.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.




Varme artikler