Wie Glasfasernetze "intelligente" Autobahnen sicherer machen können

Die Überlastung der Kernstraßennetze ist für viele Länder auf der ganzen Welt ein großes Problem. Laut der bisher größten Studie zum weltweiten Verkehr, die 2017 von INRIX durchgeführt wurde, kosten Staus allein in den USA 305 Milliarden US-Dollar (257 Milliarden Euro).

In Großbritannien schätzt Highways England die Kosten für Staus auf dem Autobahn- und Hauptstraßennetz jährlich auf etwa 2 Milliarden £ (2 Milliarden €).

Als Chris Shannon, CEO von Fotech Solutions sagt, die wirtschaftliche Belastung durch Staus führt dazu, dass viele Länder jetzt das Konzept der „intelligenten Autobahnen“ testen. Der erste Test eines Smart-Autobahn-Projekts fand 2006 in Großbritannien statt, und seitdem hat das Konzept großes Interesse geweckt, wobei die Programme in mehreren Ländern, darunter Australien, Neuseeland und der Schweiz, gebräuchlich sind.

„Smart Autobahnen“ bestehen eigentlich aus mehreren unterschiedlichen Varianten. Unabhängig von diesen Nuancen gehören jedoch die Nutzung des Seitenstreifens als Fahrstreifen und variable Geschwindigkeitsbegrenzungen zu den häufigsten und sichtbarsten Merkmalen einer intelligenten Autobahn. Diese Maßnahmen sollen die Straßenkapazität erhöhen und einen möglichst reibungslosen Verkehrsfluss gewährleisten.

„Verbesserungsbedarf“

Beweise aus dem Vereinigten Königreich, das derzeit die meisten Implementierungen verzeichnet, deuten darauf hin, dass die Technologien, die intelligente Autobahnen unterstützen, noch verbessert werden müssen.

Während Daten zeigen, dass intelligente Autobahnen die Kapazität um bis zu einem Drittel erhöht haben, wurde ein kürzlich vom britischen Department for Transport (DfT) veröffentlichter Bericht veröffentlicht hebt hervor, dass im Zeitraum 2015-18 (einschließlich) zwar 10,7 % des Autobahnverkehrs auf Smart Highways abgewickelt wurden, aber im Durchschnitt 11,4 % der Schwerverletzten auf sie entfielen.

Als solche sind intelligente Autobahnen eine potenziell wirksame Lösung für das Problem von Staus, aber wenn ihre Nutzung ausgeweitet werden soll, müssen wir sicherstellen, dass das Risiko für die Autofahrer minimiert wird. Wenn überhaupt, sollten intelligente Autobahnen sicherer sein als das normale Straßennetz.

Um dies zu erreichen, müssen wir einen Blick auf die grundlegende Technologie werfen, die intelligenten Autobahninitiativen zugrunde liegt.

Die Grenzen intelligenter Autobahnen

Das zentrale technische Problem für intelligente Autobahnen ist die Abhängigkeit von Kameras und Induktionsschleifen. Normalerweise werden entlang einer intelligenten Autobahn alle 400 Meter Schleifen oder Kameras installiert. Offensichtlich können diese „Punkt“-Sensoren keine vollständige kontinuierliche Überwachung der gesamten Autobahn liefern.

Es gibt von Natur aus Lücken in der Abdeckung, und in diesen Lücken schleichen sich Verzögerungen und Fehler ein, die wiederum die Risiken für die Fahrer erhöhen. Der DfT-Bericht weist beispielsweise darauf hin, dass das kamerabasierte System, das verwendet wird, um kaputte Fahrzeuge oder Fahrer mit Problemen zu identifizieren, immer noch durchschnittlich 17 Minuten braucht, um ein Fahrzeug in Schwierigkeiten zu erkennen.

Es dauert dann weitere 17 Minuten, bis ein Rettungsteam am Tatort eintrifft. Wenn ein Fahrer auf einer schnell fahrenden Autobahn in Schwierigkeiten gerät, ist eine Reaktionszeit von einer halben Stunde ganz offensichtlich ein erhebliches Risiko.

Leider ist die Installation von Sensoren in regelmäßigeren Abständen sehr kostspielig und daher wird es immer Kompromisse bei der Reichweite von Sensoren geben, die sie bieten können. Aber wie können wir Technologie nutzen, um die Leistung zu verbessern und insbesondere die Erkennungszeiten von Vorfällen zu verkürzen?

Verwendung von Glasfasernetzwerken als zusätzliche Sensoren

Möglicherweise liegt eine Lösung bereits im Boden. Die Sensornetze für intelligente Autobahnen sind bereits über Glasfaserkabel verbunden und diese Glasfaser könnte als eigenständiger Sensor eingesetzt werden. Für Glasfaserbesitzer und -installateure besteht eine bedeutende Gelegenheit, intelligenten Autobahnkonzepten einen Mehrwert zu bieten.

Wo auch immer Glasfasern entlang einer Autobahn installiert sind, kann das Hinzufügen der Distributed Acoustic Sensor (DAS)-Technologie das Kabel effektiv in Tausende von Vibrationssensoren umwandeln, als ob Sie eine Armee von Mikrofonen entlang der Straße einsetzen würden.

Diese Vibrationssensoren können die einzigartige „akustische Signatur“ einer Reihe von Störungen auf der Straße erkennen, Störungen im Verkehrsfluss oder sich änderndes Verhalten der Fahrzeuge (z. B. Verlangsamung/Beschleunigung/Spurwechsel) und den Fahrer über Vorfälle informieren Ort, genau wo es passiert ist und wann es passiert ist.

Da dieses System auf Glasfaser basiert, bietet es von Natur aus eine vollständige Abdeckung der gesamten Länge der Autobahn und „füllt“ die Lücken zwischen Kameras und Schleifen, um die Effizienz und Genauigkeit der Erkennung von Vorfällen zu erhöhen.

Fasersensoren bieten auch automatisierte Warnungen in Echtzeit und erhöhen die Reaktionszeiten. Dies ist entscheidend, um potenzielle Störungen zu minimieren, den Verkehr noch reibungsloser zu halten und die Risiken für die Fahrer zu minimieren.

Smart Autobahnen stecken zwar noch in den Kinderschuhen, aber es ist klar, dass sie eine attraktive Lösung für die Herausforderung von Staus sind. Die Sicherheit der Verkehrsteilnehmer muss jedoch an erster Stelle stehen. Obwohl vorhandene Sensoren ein gewisses Leistungsniveau bieten, müssen wir jede mögliche Technologie erforschen, die Systeme effektiver machen und Risiken minimieren kann. Die Glasfaserinfrastruktur spielt eine große Rolle bei der Bewältigung dieser Herausforderung.

Der Autor ist Chris Shannon, CEO, Fotech-Lösungen .