未來的智能公路

諸葛林

如今，我們的家已經(jīng)被各種智能電器所包圍，但是科學(xué)家們并不滿足于此，他們還想要智能公路。現(xiàn)在，已經(jīng)有一些智能公路誕生了，我們可以想象，未來的公路將充滿各式智能。

路況全知的智能公路

路況全知的智能公路

汽車開過就能產(chǎn)電的公路

由于氣候的變化，以及環(huán)保意識的深入人心，科學(xué)家第一個想到的就是建造出能夠產(chǎn)電的公路。能生產(chǎn)電能的公路并非天方夜譚，早在2013年，美國科學(xué)家就已經(jīng)進(jìn)行了成功的實驗。如今，他們正打算將之應(yīng)用到實際生活當(dāng)中。

產(chǎn)電公路將由一種叫做壓電晶體的物質(zhì)來建造。壓電晶體是一種非常有意思的晶體，當(dāng)它受到壓力時，在被擠壓或拉伸的情況下，它的兩端就會產(chǎn)生不同的電荷，從而生成電流，而這種生電現(xiàn)象被稱為壓電效應(yīng)。產(chǎn)電公路生產(chǎn)電能所利用的就是這種效應(yīng)。

產(chǎn)電公路的瀝青路面下將會埋藏著一層由壓電水晶制成的路層。當(dāng)汽車開過產(chǎn)電公路時，汽車會擠壓路面，并擠壓路面下的壓電水晶，進(jìn)而生成電流，電流會被運(yùn)輸?shù)礁浇淖≌螂姀S等地。根據(jù)2013年的實驗，一條近乎滿載的1千米產(chǎn)電公路每天所生產(chǎn)的電能，就可以滿足105個美國家庭每天的用電。

有人或許會問，用太陽能電池板來鋪造公路，這樣的公路的產(chǎn)能是不是更高些？科學(xué)家也確實已經(jīng)建造出了太陽能電池板公路。2016年，世界上第一條太陽能電池板產(chǎn)電公路在法國建造完成，然而不久后，這條公路失去了產(chǎn)電的功能。因為太陽能電池板承受不住汽車所帶來的壓力而產(chǎn)生形變，所以那條公路剛開放沒多久，就被汽車給壓壞了。

公路信息全知道的智能公路

盡管我們?nèi)缃窨梢詮钠噺V播或各種軟件那兒獲取交通信息和天氣信息，但是交通播報具有滯后性：事故發(fā)生后，要等交警到達(dá)現(xiàn)場才會播報;天氣預(yù)報則只是一個地區(qū)性的預(yù)測，并不能精確到具體路段。

為了使人們獲得更為及時的交通信息，而且也得益于無線網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，美國的一家公司正在研制能夠直接聯(lián)網(wǎng)的智能公路。有了這條智能公路，我們能隨時隨地獲得實時的交通信息和天氣信息，不管在車?yán)镞€是家里，亦或在其他地方。

跟傳統(tǒng)公路不同的是，這種智能公路由一個個模塊組成，并非一整條。模塊依然用混凝土、瀝青或高分子材料等制成，模塊的內(nèi)部才是其核心所在。模塊四個角分別鉆有4個圓柱形的孔，里面裝有數(shù)據(jù)發(fā)送器，發(fā)送器會把模塊接收到的數(shù)據(jù)直接發(fā)送到云端，如果附近的住戶安裝了相關(guān)軟件，那么數(shù)據(jù)也會直接發(fā)送到住戶家。

壓電水晶公路

模塊里還會埋有兩塊光纖傳感層，而模塊之所以能知道路況，主要靠的就是它。光纖傳感層對壓力的變化非常敏感。當(dāng)汽車壓過路面時，傳感層就會被激活，然后它會根據(jù)壓力的變化情況來判斷路況。如果傳感層感受到了持續(xù)不斷的壓力，那么這就說明堵車了;如果傳感層感受到壓力變化的頻率很高，那么就說明交通繁忙;如果傳感層受到了激烈的壓力變化，那么這就說明很可能發(fā)生事故了……另外，光纖傳感層的布局是按照汽車輪胎的排列來布置的，這樣，傳感層不僅能感知路況，還能感知公路上車的數(shù)量。

模塊四條邊的中間還分別安裝著檢測儀，檢測儀里安裝著極其敏感的天氣探測器。探測器能探測周圍的溫度、濕度和水，然后把數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)發(fā)送器傳到用戶那里，實時告知這條路上的天氣情況。

由于這種智能公路由一個個模塊組成，所以較為容易維護(hù)和維修。工程師只需把需要處理的模塊拆卸下來，換上新的模塊就好了。

鑒于電動汽車的迅速發(fā)展，這家美國公司還打算給智能公路多配置一個無線充電的功能。

能加熱融雪的公路

給結(jié)冰的公路除冰一直是一個難題，而公路不除冰的話，又很有可能引起一些重大的交通事故，所以科學(xué)家們想了各種各樣的辦法來給公路除冰。目前，科學(xué)家大多用鹽和防凍劑等物質(zhì)來給公路解凍，但這些物質(zhì)不僅解凍時間較長，而且還會損壞路面或路邊的基礎(chǔ)設(shè)施。在不遠(yuǎn)的將來，公路解凍困難的狀況很可能會得到改善。

能加熱融雪的公路

最近，加拿大工程師研發(fā)了一條能自主加熱融雪的智能公路。這條智能公路嵌有特殊合金制成的金屬帶網(wǎng)，每單條金屬帶直徑為25毫米，當(dāng)電流通過時，它可以迅速加熱。金屬帶網(wǎng)能在15分鐘內(nèi)完全融化一條已經(jīng)被冰凍了的公路。金屬帶網(wǎng)配有高科技傳感器，這種傳感器不僅能隨時監(jiān)測金屬帶網(wǎng)的表面溫度，還能把這個表面溫度數(shù)據(jù)和天氣預(yù)報數(shù)據(jù)結(jié)合起來，計算出防止路面冷凍或融冰所需的功率，從而決定金屬帶網(wǎng)是否要運(yùn)行，以及運(yùn)行多久。而且，這整套融冰防凍系統(tǒng)不怕冷，它可以在-50℃的低溫下運(yùn)作。

這種智能公路如今已經(jīng)在加拿大某些地區(qū)的小公路和人行道投入實際應(yīng)用檢測。通過這些試點，工程師可以了解它在實際生活中的運(yùn)作情況，以便對其改進(jìn)以應(yīng)用到更大的公路當(dāng)中。

以上的智能公路很可能只是未來所有智能公路的冰山一角，可以相信，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，未來的智能公路會更加先進(jìn)和智能。