Вчені Великої Британії борються з кризою ям на дорогах за допомогою інноваційних рішень та технологій

У Великій Британії спостерігається зростання проблем, пов’язаних з ямами на дорогах, причому звіти про пошкодження досягли п’ятирічного максимуму. Дані місцевого уряду показують, що майже 630 000 ям було повідомлено у ради Англії, Шотландії та Уельсу з січня по листопад 2023 року. Автомобільна асоціація (AA) оцінює, що ці ями могли коштувати британським водіям до 500 мільйонів фунтів на ремонт.

На тлі цієї кризи вчені досліджують передові рішення, включаючи самовідновлювані дороги та стійкі матеріали, щоб боротися зі зростаючою проблемою ям, яку погіршує зміна клімату. Коливання температур та вологі погодні умови сприяють швидкому погіршенню стану дорожнього покриття.

Роджер Хардінг, директор кампанії “Round Our Way”, підкреслює серйозність проблеми, зазначаючи, що ями становлять значний ризик для водіїв, велосипедистів та пішоходів. Асоціація місцевих урядів визнає занепокоєння та закликає до більш послідовного фінансування для вирішення проблеми з відставанням в ремонті доріг на 14 мільярдів фунтів.

Міністерство транспорту приймає заходи для вирішення проблеми, інвестуючи додаткові 8,3 мільярда фунтів, з метою відремонтувати понад 5 000 миль доріг по всій країні.

Автомобільна асоціація повідомляє про 631 852 випадки, пов’язані з ямами на дорогах минулого року, що також є п’ятирічним максимумом за їх даними. Ями не тільки впливають на водіїв автомобілів, але й становлять небезпеку для велосипедистів та інших учасників дорожнього руху.

Вчені у Великій Британії досліджують способи боротьби з проблемою ям назавжди.

У Кембриджському університеті інженерні спеціалісти працюють над проектами, які включають цифрову карту, де відображені тріщини та ями, самовідновлювані дороги та стійкі матеріали.

Одна команда працює над збором даних, отриманих з сенсорів сучасних автомобілів, щоб цифрово відобразити ями на дорогах країни.

Науковці пересуваються через віртуальну реальність, щоб побачити, що здатні зафіксувати сенсори, включаючи розмір і положення ями.

Завдяки тому, що автомобілі стають розумнішими, команда вірить, що зібрані ними дані допоможуть їм отримати набагато ширше уявлення про проблему ям, ніж використання кількох дорогих автомобілів зі спеціальними сканерами.

Кембридж разом з університетами Лідса та Ліверпуля досліджують, як роботи можуть бути використані для ремонту. У іншій лабораторії Кембриджа команда демонструє роботизовану руку.

“Ми створюємо роботизований фургон, який може виправляти найпоширеніші дорожні проблеми, такі як тріщини та ями, а також перефарбовувати дорожні розмітки”, – пояснює професор Іоанніс Брилакіс з Кембриджського університету.

Роботизована рука вводить матеріал У Ліверпульському університеті розроблено робота, який використовує штучний інтелект (ШІ), щоб виявляти потенційні ями. Цей робот буде протестований на громадських дорогах у Гертфордширі.

Інші дослідники Кембриджа працюють над матеріалами, які можуть витримати більш екстремальне зношування і навіть самовідновлюватися.

Одна команда працює над самовідновлюваним бетоном. Один із методів включає капсули всередині дорожнього покриття, які містять зцілювальний агент. Коли капсула пошкоджується тріщиною, зцілювальний агент виходить і заповнює її.

Інший дослідник вивчає термічні властивості матеріалів, які можуть бути додані до наших доріг, щоб вони підтримували постійні температури – прохолодніші влітку, тепліші взимку.

Поєднання погодних умов та зносу є однією з основних причин появи ям. Тріщини утворюються, вода проникає всередину, замерзає та розширюється, піднімаючи дорожнє покриття. Цей процес замерзання та відтавання, а також рух транспорту по пошкодженій ділянці, послаблює дорогу, яка додатково пошкоджується в літні місяці, коли дороги висихають та потенційно деформуються.

Більш часті екстремальні погодні умови, викликані зміною клімату, прискорюватимуть цей цикл.

Деякі вторинні пластмаси випробовуються на автострадах для вирішення цієї подвійної проблеми ям та клімату.

У Суррейському університеті доктор Беньї Као працює з National Highways над підтриманням контрольованих температур дорожніх поверхонь шляхом випробування використання геотермальної енергії в дуже конкретних місцях.

Його команда збирається тестувати теплові насоси, які використовують енергію ґрунту, зі спеціалізованими закопаними трубопроводами та мікрокапсулами, які збирають енергію в ґрунті.

У разі успіху, система охолоджуватиме дороги влітку та обігріватиме їх взимку.

“Наша інфраструктура не була побудована для впорядкування зі зміною клімату, яку ми зараз переживаємо. Тому нові та інноваційні методи мають бути розроблені вже зараз”, – пояснює доктор Као.

“Зв’язок між зміною клімату та станом наших доріг стає все більш очевидним. Необхідно вжити рішучих заходів для вирішення цієї проблеми, через поліпшені практики догляду за дорогами, інноваційні матеріали та технології, а також ширші стратегії зі зменшення зміни клімату.”