Smart roads, as the basis of resource-saving technologies in transport infrastructure
DOI:
https://doi.org/10.31498/2225-6733.35.2017.125644Keywords:
energy saving technologies, road panels, Smart Roads, road marking, alternative energy sourcesAbstract
Reasoning from the quality of roads, one may draw a conclusion as to the level of the state economic development. Nowadays there appear new generation roads, so-called «Smart Roads». «Smart Roads» must by themselves ensure power supply and road markings depending on traffic conditions; they must glow in the darkness, warn drivers of potentially dangerous road sections, monitor traffic conditions, react to emerging problems, charge electric vehicles in motion, etc. Therefore they must be equipped with a complex of the latest achievements in the fields of science and technology. The article proposes the design of the «Smart Roads» system panels, describes its operation principle and functionality. In the article, road paving panels for «Smart Roads» system have been calculated with an analysis of the amount of generated and consumed electric energy. This system is completely self-sufficient, i.e., it acts as an alternative and decentralized source of energy. In the daytime, solar energy from the solar panels is accumulated in the batteries by the side of the road. Also, energy comes from the piezoelectric elements when a car moves on the panel. When it gets dark, the accumulated energy is expended on the operation of the panel itself and on the LEDs that draw road markings and highlight certain parts of the road (if necessary). Excess electrical energy is supplied to other consumers of electricity. The amount of electricity generated per unit of road surface has been calculated. It is shown that for their own needs road paving panels will consume up to 71,25% of the total energy generatedReferences
Список использованных источников:
Дергунов С.А. Дороги будущего – дороги перемен / С.А. Дергунов, С.А. Орехов, Е.С. Бородина // Инновации в науке: сборник статей по материалам XXX междунар. науч.-практ. конф. (Новосибирск, 26 февраля 2014 г.). – Новосибирск, 2014. – С. 95-103. – Режим доступа: http://sibac.info/13581.
Гнатов А.В. Энергосберегающие технологии на транспорте / А.В. Гнатов, Щ.В. Аргун, О.А. Ульянец // Наукові нотатки. – Луцьк, 2016. – Вип. 55. – С. 80-86.
Представлено концепт ліхтаря на сонячних батареях з функцією очищення повітря [Електронний ресурс] : [Веб-сайт]. – Електронні дані. – 2015. – Режим доступу: www.ecotown.com.ua/news/Predstavleno-kontsept-likhtarya-na-sonyachnykh-batareyakh-z-funktsiyeyu-ochyshchennya-povitrya-/.
В Англии испытают «электрические дороги» с беспроводной зарядкой автомобилей [Электронный ресурс] : [Веб-сайт]. – Электронные данные. – 2015. – Режим доступа: www.geektimes.ru/post/260262/.
Голландцы начинают строить «вечные» пластиковые дороги [Электронный ресурс] : [Веб-сайт]. – Электронные данные. – 2015. – Режим доступа: www.bigpicture.ru/?p=696783.
Угорський стартап винайшов бруківку з переробленого пластику для отримання сонячної і кінетичної енергії [Електронний ресурс] : [Веб-сайт]. – Електронні дані. – 2017. – Режим доступу: www.ecotown.com.ua/news/Uhorskyy-startap-vynayshov-brukivku-z-pereroblenoho-plastyku-dlya-otrymannya-sonyachnoyi-i-kinetychn/.
Solar Roadways: как превратить дороги в электростанции [Электронный ресурс] : [Веб-сайт]. – Электронные данные. – 2012. – Режим доступа: www.novate.ru/blogs/080812/21279/.
Умные дороги «Solar Roadways» [Электронный ресурс] : [Веб-сайт]. – Электронные данные. – 2015. – Режим доступа: www.blog.pwrg.ru/solar-roadways.
Pat. US D712822 S USA, LOC (10) Cl. 13-02, USPC D13/102. Solar roadway panel / S.D. Brusaw, J.A. Brusaw. – № 29/452723; filed 19.04.13; publ. 09.09.14. – 5 p.
Пат. 2482568 РФ, МПК Р 01 L 41/113, Е 01 F 11/00. Сбор энергии с дорог и взлетно-посадочных полос / Х. Абрамович, Е. Хараш, Ч. Милгром, У. Амит, А.Л. Эдери. – № 2482568; заявл. 19.01.09; опубл. 20.01.13, Бюл. № 14. – 37 с.
Gnatov A. New method of car body panel external straightening. Tools of method / A. Gnatov, Sch. Argun // International Journal of Vehicular Technology. – 2015. – Vol. 2015. – Pp. 1-7. – Mode of access: DOI: 10.1155/2015/192958.
По дорожным солнечным панелям начали ездить первые автомобили [Электронный ресурс] : [Веб-сайт]. – Электронные данные. – 2016. – Режим доступа: www.ecotechnica.com.ua/energy/solntse/1875-po-dorozhnym-solnechnym-panelyam-nachali-ezdit-pervye-avtomobili-frantsiya-zapustila-wattway.html.
В Нидерландах появилась «Умная дорога» [Электронный ресурс] : [Веб-сайт]. – Электронные данные. – 2016. – Режим доступа: www.auto.tsn.ua/news/v-niderlandah-poyavilas-umnaya-doroga-360906.html.
Пат. 110807 Україна, МПК E 01 C 5/00, E 01 C 11/24, E 01 H 5/00, H 02 K 7/00. Багатофункціональні панелі дорожнього покриття / А.В. Гнатов, Щ.В. Аргун, Г.А. Гнатова, О.Р. Киценко. – № u201603332; заявл. 31.03.16; опубл. 25.10.16, Бюл. № 20. – 4 c.
Пат. 110808 Україна, МПК E 01 C 5/00, E 01 C 17/00. Автоматична дорожня розмітка для керування рухом транспортних засобів / А.В. Гнатов, Щ.В. Аргун, Г.А. Гнатова, О.Р. Киценко. – № u201603334; заявл. 31.03.16; опубл. 25.10.16, Бюл. № 20. – 3 c.
Пат. 110810 Україна, МПК E 01 C 5/00, E 01 C 17/00, H 01 L 31/00. Спосіб перетворення сонячної та кінетичної енергії в електричну за допомогою дорожнього покриття / А.В. Гнатов, Щ.В. Аргун, Г.А. Гнатова, О.Р. Киценко. – № u201603337; заявл. 31.03.16; опубл. 25.10.16, Бюл. № 20. – 2 c.
Аргун Щ.В. Екологічний та енергоефективний автомобільний транспорт і його інфраструктура / Щ.В. Аргун, А.В. Гнатов, О.А. Ульянец // Вісник Житомирського державного технологічного університету. – 2016. – № 2 (77). – С. 18-27. – (Серія: Технічні науки).
References:
Dergunov S.A., Orehov S.A., Borodina E.S. Dorogi budushhego – dorogi peremen. Sbornik statei po materialam XXX Mezhd. nauch.-prakt. konf.«Innovatsii v nauke» [The roads of the future are the roads of change. Collection of articles on the materials of the XXX Int. Sci.-Pract. Conf. «Innovations in Science»]. Novosibirsk, 2014, pp. 95-103. (Rus.)
Gnatov A.V., Argun Sch.V., Ulyanets O.A. Energosberegaiushchie tekhnologii na transporte [Energy-saving technologies in transport]. Naukovi notatky – Scientific notes, 2016, no.55, pp. 80-86. (Rus.)
Predstavleno kontsept lіkhtaria na soniachnikh batareiakh z funktsієiu ochishchennia povіtria (The concept of a lantern on solar panels with the function of air purification is presented) Available at: www.ecotown.com.ua/news/Predstavleno-kontsept-likhtarya-na-sonyachnykh-batareyakh-z-funktsiyeyu-ochyshchennya-povitrya-/ (accessed 1 June 2017). (Ukr.)
V V Anglii ispytaiut «elektricheskie dorogi» s besprovodnoi zariadkoi avtomobilei (In England test «electric roads» with wireless charging of cars are tested) Available at: www.geektimes.ru/post/260262/ (accessed 30 June 2017). (Rus.)
Gollandtsy nachinaiut stroit' «vechnye» plastikovye dorogi (The Dutch begin to build «eternal» plastic roads) Available at: www.bigpicture.ru/?p=696783 (accessed 1 June 2017). (Rus.)
Ugors'kyj startap vynajshov brukivku z pereroblenogo plastyku dlja otrymannja sonjachnoi' i kinetychnoi' energii' (Hungarian startup invented a recycled plasterboard for solar and kinetic energy) Available at: www www.ecotown.com.ua/news/Uhorskyy-startap-vynayshov-brukivku-z-pereroblenoho-plastyku-dlya-otrymannya-sonyachnoyi-i-kinetychn/ (accessed 30 June 2017). (Ukr.)
Solar Roadways: kak prevratit' dorogi v elektrostantsii (Solar roads: how to turn roads into power plants) Available at: www.novate.ru/blogs/080812/21279/ (accessed 30 June 2017). (Rus.)
Umnye Dorogi «Solar Roadways» (Smart Roads «Solar Roads») Available at: www.blog.pwrg.ru/solar-roadways (accessed 30 June 2017). (Rus.)
Brusaw S.D., Brusaw J.A. Roadway panel [Roadway panel]. Patent US, no. US D712822 S, 2014.
Abramovich Kh., Kharash E., Milgrom Ch., Amit Uri, Ederi Azulai Liusi Sbor energii s dorog i vzletno-posadochnykh polos [Collection of energy from roads and runways]. Patent RF, no.2482568, 2013. (Rus.)
Gnatov A., Argun Sch. New method of car body panel external straightening. Tools of method. International Journal of Vehicular Technology, 2015, vol. 2015, pp. 1-7. doi: 10.1155/2015/192958.
Po dorozhnym solnechnym paneliam nachali ezdit' pervye avtomobili (On the road solar panels the first cars began to drive) Available at: www.ecotechnica.com.ua/energy/solntse/1875-po-dorozhnym-solnechnym-panelyam-nachali-ezdit-pervye-avtomobili-frantsiya-zapustila-wattway.html (accessed 30 June 2017). (Rus.)
V Niderlandakh poiavilas' «Umnaia doroga» («Smart Road» appeared in the Netherlands) Available at: www.auto.tsn.ua/news/v-niderlandah-poyavilas-umnaya-doroga-360906.html (accessed 30 June 2017). (Rus.)
Gnatov A.V., Argun Sch.V., Gnatova G.A., Kitsenko O.P. Bagatofunkcional'ni paneli do-rozhn'ogo pokryttja [Multifunctional road surface panels]. Patent UA, no.110807, 2016. (Ukr.)
Gnatov A.V., Argun Sch.V., Gnatova G.A., Kitsenko O.P. Avtomatychna dorozhnja rozmitka dlja keruvannja ruhom transportnyh zasobiv [Automatic road marking for driving vehicles]. Patent UA, no.110808, 2016. (Ukr.)
Gnatov A.V., Argun Sch.V., Gnatova G.A., Kitsenko O.P. Sposib peretvorennja sonjachnoi' ta kinetychnoi' energii' v elektrychnu za dopomogoju dorozhn'ogo pokryttja [A method of converting solar and kinetic energy into electric by means of road sweep]. Patent UA, no.110810, 2016. (Ukr.)
Argun Sch.V., Gnatov A.V., Ulyanets O.A. Ekologіchnii ta energoefektivnii atomobіl'nii transportі iogo іnfrastruktura [Ecological and energy-efficient atomic transport of its infrastructure]. Vіsnik Zhitomirs'kogo derzhavnogo tekhnologіchnogo unіversitetu. Serіia: Tekhnіchnі nauki – The Journal of Zhytomyr state technological university. Series: Engineering, 2016, no.2(77), pp. 18-27. (Ukr.)
Downloads
How to Cite
Issue
Section
License
Journal "Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical sciences" is published under license CC-BY (License "Attribution").This license allows you to distribute, edit, correct and take work as a basis for derivatives, even on a commercial basis with an indication of authorship. It is the most convenient of all the proposed license. Recommended for maximum dissemination and use of licensed materials.
Authors who publish in this journal agree to the following terms:
1. The authors reserve the right to authorship of his work and pass the journal right of first publication of the work under the terms of Creative Commons Attribution License, which allows others to freely distribute the work published with the obligatory reference to the authors of the original work and the first publication of the work in this journal.
2. The authors have the right to enter into separate supplemental agreements relating to the non-exclusive dissemination of works in the form in which it was published in the journal (for example, to place the work in the institution, or to publish a monograph as part of an electronic store), while maintaining links to the first publication of the work in this magazine.
