Zwiększona odporność dróg na zmianę klimatu
Jednym z największych wyzwań, z jakimi mierzą się operatorzy transportu i inżynierowie, jest bezpieczne zarządzanie i utrzymanie autostrad oraz całej sieci infrastruktury drogowej. Ponadto, aby zapewnić minimalne zakłócenia w ruchu, skuteczne inspekcje i naprawy muszą być przeprowadzane szybko i sprawnie. Czynniki takie jak starzenie się materiałów, skrajne warunki pogodowe, zwiększone natężenie ruchu, zmiany w użytkowaniu oraz niewłaściwe utrzymanie i odkładanie napraw w czasie powodują stopniowe pogarszanie się stanu infrastruktury drogowej. W miarę wzrastania podatności infrastruktury drogowej na uszkodzenia potrzeba przeprowadzania kontroli i wdrażania prac naprawczych staje się zatem coraz bardziej nagląca. Wyzwania te podjęto w ramach finansowanego ze środków UE projektu PANOPTIS, wykorzystując w tym celu istniejące narzędzia i usługi, takie jak modele klimatyczne, modelowanie skrajnych zjawisk pogodowych i ich skutków, systemy wczesnego ostrzegania i czujniki środowiskowe. Do kontrolowania infrastruktury drogowej naukowcy wykorzystali również pojazdy naziemne i drony. Ponadto przeprowadzono szczegółowe, wielkoobszarowe mapowanie infrastruktury przy użyciu najnowocześniejszych mobilnych rozwiązań do mapowania zintegrowanych z technologią dronów.
Lepsze reagowanie na uszkodzenia
Celem było opracowanie zintegrowanego systemu wspomagania decyzji na rzecz zwiększenia odporności infrastruktury drogowej przy użyciu czujników naziemnych i powietrznych oraz zaawansowanych narzędzi do modelowania. System ten może zapewnić wiarygodne pomiary stresorów klimatycznych, hydrologicznych i atmosferycznych oraz modele wielu zagrożeń, a także poprawić przewidywanie zagrożeń bezpieczeństwa konstrukcyjnego i geotechnicznego. Opracowanie modułu prognostycznego zapewniło spersonalizowane prognozy pogody i opadów w wysokiej rozdzielczości. „Alerty o zagrożeniach w oparciu o aktualne warunki i prognozy umożliwiają decydentom przygotowanie stosownej reakcji”, mówi koordynator projektu Phillipe Chrobocinski. „Zapewnia on również alerty o wypadkach i ich możliwych konsekwencjach, aby jak najszybciej złagodzić ich skutki”, dodaje. Partnerzy projektu zastosowali zaawansowane techniki uczenia maszynowego i fuzji danych w celu opracowania zintegrowanej platformy, którą można zastosować do infrastruktury drogowej, aby pomóc w zrozumieniu ryzyka związanego z wieloma zagrożeniami i wspierać lepsze zapobieganie im i gotowość na nie. Ten nowy zintegrowany system może wspierać zarówno decyzje operacyjne, jak i strategiczne, umożliwiając skuteczniejsze usuwanie z infrastruktury drogowej szkód, a tym samym zwiększając odporność infrastruktury drogowej i transportowej. Naukowcy wykorzystali również istniejące czujniki zainstalowane w lokalizacjach demonstracyjnych w Grecji i Hiszpanii oraz dodali nowe niedrogie bezzałogowe stacje pogodowe do pomiaru warunków mikroklimatycznych, takich jak prędkość wiatru, wilgotność powietrza, temperatura i wilgotność gleby. Zastosowali również inteligentne znaczniki do monitorowania drgań oraz systemy wykrywania mgły.
Testy w skrajnych warunkach rzeczywistych
Jako pierwszą lokalizację testową wybrano odcinek Hiszpania (drogi ekspresowej A-2) w Hiszpanii, który łączy Madryt i Guadalajarę. Obszar ten jest narażony na zdarzenia związane z pogodą, które spowodowały tam już znaczne szkody, jak np. zawalenie się mostu w wyniku powodzi. Drugą lokalizacją testową był odcinek autostrady Egnatia Odos w północnej Grecji. Miejsce to wybrano ze względu na narażenie konstrukcji takich jak mosty i nasypy na zdarzenia sejsmiczne i duże ilości opadów, które mogą prowadzić do osiadania gruntu, osuwisk i obrywów skalnych. Unikalne komponenty systemu PANOPTIS służące do modelowania zagrożeń i precyzyjnego prognozowania na bardzo małych obszarach są pierwszymi w historii, które opracowano na tak wysokim poziomie. Modelowanie ryzyka łączy dane środowiskowe, takie jak dane gruntowe i hydrologiczne, z najlepszymi modelami podatności, aby wspierać bardziej efektywne zarządzanie infrastrukturą drogową na poziomie planowania, utrzymania i eksploatacji. „System może być wykorzystywany w trybie codziennym do reagowania na wypadki i klęski żywiołowe poprzez szybkie wysłanie na miejsce dronów lub w trybie inspekcji do bardziej długofalowego utrzymania”, podsumowuje Chrobocinski.
Słowa kluczowe
PANOPTIS, droga, odporność, infrastruktura, transport, zmiana klimatu, system wspomagania decyzji
