طرقات بتقنية الشحن اللاسلكي للسيارات الكهربائية سمة أساسية للمدن الخضراء

اكتسب باحثو جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) فهماً متقدماً لكيفية تأثير أنظمة الشحن اللاسلكي الديناميكية على سلوك السائقين، وتخطيط المدن، في مستقبل باتت تهيمن فيه المركبات الكهربائية على سوق السيارات. وجاء ذلك في سياق تطبيق الهندسة العشوائية لتحليل شبكات الطرق الحضرية.
يقول الدكتور مصطفى كشك، باحث ما بعد الدكتوراه في الجامعة: «إن المحرك الأساسي لعملنا هو الاتجاه العالمي الذي يحثّ الخطى نحو وسائل النقل (الخضراء) والمركبات الكهربائية».
ويضيف: «يقوم باحثون وعدد من شركات التكنولوجيا في مختلف أنحاء العالم بتطوير أنظمة الشحن الديناميكية الفعالة، مثل الأنظمة اللاسلكية لنقل الطاقة، التي يتم تثبيتها تحت الطرق، والتي تعمل كوسيلة لشحن المركبات الكهربائية خلال القيادة دون الحاجة إلى التوقف».
ويردف قائلاً: «في السياق نفسه، هناك حاجة إلى تحليل شبكات الطرق الحضرية، وعمليات النشر الواسع النطاق لأنظمة الشحن اللاسلكي الديناميكية على الطرق في المدن الكبرى».
وجدير بالذكر أن كثيراً من العوامل تلعب دوراً عند إضافة الطرق المزودة بأنظمة الشحن اللاسلكي إلى شبكة الطرق الحضرية، فقد يبحث السائقون عن طرق للشحن في تنقلاتهم، وهو أمر تنجم عنه آثار على عملية التخطيط الحضري والتحكم في حركة المرور.
وفي الوقت نفسه، فإن كثافة تجهيزات وتركيب أجهزة الشحن في طرق المدن، والوقت المحتمل الذي يقضيه الركاب على تلك الطرق وفيما بينها، قد تنجم عنه آثار على حجم البطاريات المثبتة في المركبات الكهربائية من مصنّعي السيارات.
ويوضح دوك مينه نجوين، المختص في علم البيانات وزميل كشك في المختبر، أن ما يزيد الوضع تأزماً هو حقيقة أن حساب المقاييس التي يمكن استخدامها لتحليل شبكة الطرق المزودة بأنظمة الشحن أمر لا يُستهَانُ بِه.
وهو ما يؤكده نجوين بقوله: «إن العائق الرئيسي الذي يَحول دون الضبط الصحيح للمقاييس يتمثل في أن المقاييس المستخدمة لتقييم أداء انتشار أنظمة الشحن الديناميكي، مثل المسافة إلى أقرب طريق مزود بتلك التقنية في رحلة عشوائية، تعتمد على نقطتي البداية والنهاية لكل رحلة».
ويكمل: «ولضبط هذه المقاييس بشكل صحيح، تحتّم علينا تحديد جميع المواقف المحتملة بوضوح، وحساب المقاييس في كل حالة، وتقييم مدى احتمالية حدوث كل موقف في الواقع.
ولهذا، استخدمنا نهج الهندسة العشوائية (معنية بدراسة الأنماط المكانية العشوائية)؛ لنمذجة وتحليل الكيفية التي تتأثر بها هذه المقاييس بعوامل مثل: كثافة الطرق وتكرار عملية نشر أنظمة الشحن الديناميكي».
وبتطبيق هذا التحليل على منطقة مانهاتن في نيويورك، التي يبلغ معدل كثافة الطريق فيها ما يعادل طريقاً واحداً كل 63 متراً، قرر كشك ونجوين، جنباً إلى جنب مع قائد فرق البحث البروفسور محمد سليم العلويني، الأستاذ المتميز في الهندسة الكهربائية والحاسوبية بـ«كاوست» أنه في حالة تركيب أنظمة الشحن اللاسلكي على 20% من الطرق، فإن السائق سيكون لديه فرصة بنسبة 80% للعثور على طريق مزوّد بتلك التقنيات بعد القيادة لمسافة 500 متر.
ويُجمل كشك دراسة الفريق: «هذه هي الدراسة الأولى التي يتم فيها تضمين الهندسة العشوائية في تحليل أداء انتشار أنظمة الشحن اللاسلكي على الطرق في المدن الكبرى. كما أنها تعد خطوة مهمة نحو فهمٍ أفضلٍ لهذه العملية».