تقنية «الفهم والإدراك» المفتاح الأساسي لنجاح نظم «هايبرلوب»

أكدت دراسة أن فرص نجاح أنظمة النقل البري المستقبلية الذكية فائقة السرعة، المعروفة بأنظمة «هايبرلوب»، مرتبطة أشد الارتباط بحزمة تقنيات المعلومات المعروفة باسم «تقنيات الفهم والإدراك»، المسؤولة عن عمليات السيطرة والتحكم والاتصالات والمراقبة والتشغيل والتأمين في منظومات النقل الجديد.

واعتبرت الدراسة أنها عنصر حاكم في نقل نظم «هايبر لووب» من التجارب الأولية للتشغيل التجاري، ربما يتجاوز في أهميته التحديات الهندسية والإنشائية والتمويلية.

وتحمل الدراسة عنوان «الأوضاع الحالية والمستقبلية لأنظمة هايبرلوب»، ونشرها موقع «تيك ريبابليك» techrepublic.com المتخصص في التقنية، يوم 18 الجاري. وتناولت مختلف الجوانب المتعلقة بمشروعات «هايبرلوب» للنقل البري الذكي فائق السرعة، ومن بينها الدور الذي تلعبه تقنية المعلومات في هذه المشروعات، التي تتضمن مشروعات شركة «بورنج» التي أسسها ايلون موسك، رئيس شركتَي «تسلا» و«سبيس إكس»، وخبير التقنية الأميركي الأشهر، وكذلك شركات أخرى منها شركة «فيجين هايبرلوب وان»، وشركة «إتش تي تي»، وشركة «ترانس بود»، وشركة «اريفو». وتقوم كل شركة منها بتطوير مجموعة مختلفة من التقنيات، لكن الفكرة الأساسية تظل كما هي واحدة.

«هايبرلوب»

وتقوم الفكرة الأساسية لنظام «هايبرلوب» على مد أنابيب بطول الطرق بين المدن والتجمعات العمرانية، سواء على سطح الأرض أو عبر أنفاق، ويتم تفريغها من الهواء، فيقل فيها الضغط الجوي إلى مستويات منخفضة للغاية. وتصبح الحالة بداخلها أشبه بما تواجهه الطائرات المحلقة على ارتفاعات عالية بالجو، في المناطق شبه الخالية من الهواء التي يقل فيها الضغط إلى مستويات متدنية للغاية، ما يجعلها تندفع بسرعات عالية. وفي هذه الأجواء داخل الأنابيب يتم وضع مركبات تحمل الركاب أو البضائع، أو الاثنين معاً، وتعمل بمحركات كهربائية. وفي أجواء انخفاض الضغط وخلخلة وتفريغ الهواء، تندفع المركبة بسرعات تتخطى 700 كيلومتر في الساعة، بحسب بعض التقديرات النظرية، وذلك بأقل قدر من الطاقة، وأقل مستوى من الضجيج، وبلا عوادم ضارة بالبيئة تقريباً.

الفهم والإدراك

وأولت الدراسة اهتماماً خاصاً بقضية البيانات والمعلومات في مشروعات النقل البري الذكي فائق السرعة، ووفقاً للدراسة فإن العديد من التحديات الهندسية والفيزيائية والإنشائية لفكرة «هايبرلوب» قد جرى اختبارها وإثبات صحتها على المستويات التجريبية. لكن نقل هذه الأنظمة إلى حالة التشغيل التجاري، محكوم بعناصر عدة، من أهمها على الإطلاق التقنيات القادرة على منح هذه الأنظمة القدرة على «الفهم والإدراك»، ما يضمن لها تشغيلاً آمناً ذكياً واقتصادياً ومريحاً بالنسبة للركاب، وهي مهمة منوط بها تقنية المعلومات والاتصالات ونظمها المختلفة.

ويتمحور دور تقنية المعلومات في رصد وتوليد وتجميع وفهرسة ونقل وتداول ومعالجة بيانات أولية من عدد ضخم من المصادر، بدءاً من المستشعرات الدقيقة الصغيرة المبثوثة في كل جزء من النظام، وانتهاء بنظم الطاقة والحركة والمركبات والحجز والمحطات وحركة الركاب والبضائع وحالة الأنفاق وغيرها، ونظمها جميعاً في منظومة واحدة للرصد والسيطرة والتحكم والاتصالات والمراقبة والتحليل، ودعم واتخاذ القرار على المستوى اللحظي، بما يناسب البيئة الخاصة للتشغيل، سواء كانت الأنابيب منخفضة الضغط فوق الأرض أو في أنفاق تحت الأرض.

ويمكننا القول إن دور تكنولوجيا المعلومات والاتصالات في أنظمة النقل البرية الذكية فائقة السرعة، يتركز بالأساس في رفع كفاءة الفهم والإدراك لدى مختف مكونات النظام ومشغليه بالمواقف المحيطة بهم على مدار اللحظة، وذلك من خلال لعب دور حيوي في تنفيذ مهام السيطرة والتحكم والاتصالات والمراقبة والتشغيل واتخاذ القرار، وهى مهام تمس جميع مستويات النظام.

عناصر الحزمة

توقعت الدراسة أن تحصل هذه النظم على دعم كبير من علوم الذكاء الاصطناعي وتطبيقاته المختلفة، من تعلم الآلة، والتعلم العميق، والبيانات الضخمة، والتحليلات الفورية، فضلاً عن نظم دعم واتخاذ القرار، وأنظمة إنترنت الأشياء، وسلاسل الكتل، والجيل الخامس للمحمول، والأجيال المتقدمة من الشرائح الدقيقة وشرائح الاستشعار، ووحدات معالجة البيانات والمعلومات، وأنظمة النشر والتواصل الإنساني واسعة النطاق، وأنظمة القيادة الآلية والذاتية.

وتسعى مشروعات «هايبرلوب»، التي تنفذها الشركات المختلفة إلى تحقيق سرعة عالية تختصر وقت السفر، مع كلفة إنشائية وتشغيلية أقل تخفض الكلفة على المسافرين. ومن هذه المشروعات خط «هايبرلوب» الذي يسعى ايلون موسك إلى إنشائه بين مدينتي لوس أنجلوس وسان فرانسيسكو. ويقطع المسافة بين المدينتين في أقل من نصف ساعة، بتذكرة لن تزيد على 20 دولاراً، وبكلفة إنشائية تعادل 9% من الكلفة الإنشائية لخطوط السكك الحديدية العادية عالية السرعة.

أما شركة «فيرجن هايبرلوب وان» فتعمل في بناء خط «هايبرلوب» بين مدينتي بوني ومومباي في الهند، ويقطع الرحلة في 25 دقيقة، ويقوم بـ150 رحلة سنوياً. أما شركة «ديف لوب» الأميركية فتسعى إلى تدشين خط «هايبر لوب» عبر طريق «شايان ـ هيوستن» الذي يمتد بطول 1152 ميلاً. ويمر عبر أربع ولايات، ويتوقع أن تقطعه المركبات الذكية في ساعة و45 دقيقة فقط، بدلاً من 17 ساعة حالياً بالسيارة أو الشاحنة، كما تستهدف الشركة بناء خط «هايبرلوب» آخر في أوروبا، يربط أكثر من 75 مليون شخص في 44 مدينة، ويمتد على مساحة 5000 كيلومتر.

وفي الهند، وقّعت شركة «هايبرلوب تي تي» عقداً مع ولاية «اندرا براديش» لبناء خط «هايبرلوب» بين مدينتي «امارافارتي» و«فيجاوادا» لتحويل رحلة مدتها أكثر من ساعة لرحلة مدتها ست دقائق.

• الكلفة تعادل 9% من السكك الحديدية التقليدية، والسرعة تناظر سرعة الطائرات.