Train Maglev à intelligence artificielle : l'inspiration pour les voitures Maglev

Le mot « lévitation » vient du mot latin « Levitas », qui signifie « lumière », et signifie faire monter ou monter des personnes ou des choses d'une manière non naturelle. Il s’agit du processus consistant à soulever un objet vers une position haute et stable sans support mécanique ni contact physique. Les trains Maglev, ou trains Maglev, sont des trains à grande vitesse améliorés par l'IA qui se déplacent en glissant sur des voies magnétiques spécialisées sans entrer en contact avec la voie. La technologie Maglev représente la concrétisation d'une vision technique du 21e siècle pour des véhicules à entraînement magnétique à grande vitesse qui peuvent se déplacer d'un endroit à un autre sans les problèmes de maintenance et de sécurité associés aux chemins de fer traditionnels.

Comprendre les trains Maglev

Les trains Maglev, ou trains flottants, utilisent deux jeux d'électro-aimants : l'un repousse et propulse le train hors de la voie, un autre groupe fait avancer le train surélevé. Ils se déplacent à des vitesses incroyablement élevées grâce à des électroaimants supraconducteurs, qui sont refroidis à des températures extrêmes, souvent par des processus cryogéniques. Ces électro-aimants augmentent la puissance du champ magnétique d'un facteur 10, créant ainsi un puissant champ magnétique capable de léviter et de propulser le train. Les trains Maglev n'ont aucun contact physique avec les rails. Il présente les caractéristiques d'un fonctionnement de suspension sans contact, d'une forte capacité d'escalade, d'un petit rayon de braquage, d'un faible bruit, d'une économie d'énergie et d'une protection de l'environnement.

Processus de fonctionnement

La lévitation magnétique est réalisée grâce à trois boucles fixées sur les rails de guidage. La première boucle fournit une force ascendante qui s'oppose à la gravité et explique le comportement en vol stationnaire du train. La deuxième boucle stabilise l'objet dans sa position initiale, tandis que la troisième boucle utilise les forces attractives et répulsives des aimants pour maintenir le train en mouvement le long des rails. Lorsque ces boucles sont alimentées par le courant alternatif, un champ magnétique est créé. Le champ magnétique au pôle Nord tire le train vers l'avant par l'avant, tandis que le champ magnétique au pôle Sud pousse le train vers l'avant par l'arrière, lui permettant ainsi de poursuivre son itinéraire. Les électroaimants supraconducteurs, les aimants permanents, les alimentations et les bobines métalliques disposées le long des rails sont les composants qui génèrent le champ magnétique. C’est l’idée de base et le principe directeur de la technologie de lévitation magnétique.

L'application de l'intelligence artificielle dans les trains à sustentation magnétique

Les trains à sustentation magnétique sont désormais autonomes, ce qui nécessite des réseaux neuronaux qui utilisent l'intelligence artificielle pour atteindre là où le réseau de données programmé les envoie . Les réseaux neuronaux d’intelligence artificielle sont des algorithmes informatiques utilisés dans l’apprentissage automatique qui fonctionnent de manière similaire aux neurones du cerveau humain. Ils sont utilisés pour permettre un routage efficace, en modifiant efficacement les horaires de l'ensemble du réseau pour prendre n'importe quelle direction en temps réel. Des algorithmes améliorés par l’IA et des réseaux neuronaux sont nécessaires pour gérer et contrôler les trains maglev à grande vitesse, car les opérateurs humains ne peuvent pas gérer de telles vitesses.

L'intelligence artificielle a été utilisée pour surmonter les défauts majeurs d'instabilité et d'inconfort de gigue rencontrés par la plupart des technologies maglev, permettant des percées dans le contrôle, la stabilité et la sécurité opérationnelle des trains maglev. Les trains flottants permettent désormais des déplacements fluides, sûrs et fluides. L'IA est capable de capturer par programme le flux de travail de bout en bout du train maglev, y compris le prétraitement, la sélection et les tests des données. Ces flux de travail du programme permettent au système de surveiller et de mettre à jour régulièrement sa base de données. Il contribue également à améliorer l’échange d’informations et de données en temps réel, augmentant ainsi la flexibilité du système.

Avantages du train maglev à intelligence artificielle

1. Voyage rapide à grande vitesse

Le poids du train maglev est uniformément réparti et plus léger. Cela permet des vitesses plus élevées et des déplacements plus silencieux. En raison de leur faible taux de défaillance mécanique, ils nécessitent un entretien minimal des rails et ne sont pas sujets à l'usure mécanique comme c'est souvent le cas avec les trains en acier traditionnels.

2. Améliorer l'efficacité énergétique

Les trains Maglev ne subissent aucun frottement ni résistance au roulement en raison du manque de contact physique avec la voie. Cependant, l’utilisation d’électroaimants supraconducteurs apporte une résistance à l’air et une résistance électromagnétique, ce qui réduit la consommation d’énergie et améliore l’efficacité énergétique.

3. Minimisez les collisions

Les trains flottants garantissent un voyage confortable, fluide et sans à-coups lorsqu'ils voyagent sur des rails de guidage motorisés. Ils se déplacent également à la même vitesse, éliminant ainsi tout risque de collision ou de collision. Avec les trains maglev, les déraillements sont évités. Plus un train maglev est éloigné de la voie ferrée, plus la force magnétique est forte pour le repousser là où il se trouvait.

Inconvénients des trains maglev

Les trains Maglev circulent très vite, ce qui soulève de sérieuses inquiétudes quant à la sécurité des passagers. Les complications des accidents entraînent souvent des taux de mortalité élevés. Les trains Maglev sont beaucoup plus coûteux à construire que les trains conventionnels en raison du grand nombre d'électroaimants supraconducteurs et d'aimants permanents nécessaires, qui sont souvent très coûteux. Les trains Maglev n'utilisent pas les voies ferrées traditionnelles ni les infrastructures existantes, mais sont plutôt des systèmes de réseau de voies indépendants conçus pour le maglev et la propulsion. Cela serait également d’un coût prohibitif, décourageant potentiellement la poursuite des recherches sur cette technologie. En outre, une exposition continue à des champs électromagnétiques puissants et importants présente des risques sanitaires importants non seulement pour les communautés voisines, mais également pour les opérateurs et les passagers.

Technologie de lévitation magnétique dans les voitures

Les trains à sustentation magnétique ont inspiré l'innovation des voitures à sustentation magnétique, la Chine produisant la première voiture à sustentation magnétique, qui lévite à 35 mm (environ 1,4 pouces) au-dessus d'une autoroute à sustentation magnétique dédiée. L'exploit a été réalisé en modifiant une voiture avec un ensemble d'aimants permanents afin qu'elle flotte sur des pistes conductrices magnétiques au-dessus de la route. Bien que la conduite ne soit pas particulièrement douce et confortable en raison de l'effet oscillant des rails conducteurs le long du circuit magnétique, il ne fait aucun doute que la technologie a le potentiel d'être grandement améliorée.

Tout comme le train aérien chinois, le rayonnement électromagnétique et la puissance nécessaire pour propulser le train doivent être encore réduits. Des puces de plus en plus puissantes, ainsi que des équipements semi-conducteurs avancés, aideront à trouver des moyens de réduire le coût des trains maglev. Les gens espèrent que des voitures équipées de la technologie de sustentation magnétique seront bientôt disponibles. Par rapport aux tests chinois, la technologie de lévitation magnétique devrait réaliser des progrès importants. En raison de leur kilométrage élevé, ces voitures permettront d’économiser beaucoup d’énergie à l’avenir.

Peut-être que quelque chose de différent et de révolutionnaire sera l'invention de voitures magnétiques capables de rouler sur la route. Celui-ci fonctionnera sur un système push-pull avec des champs magnétiques générés par des aimants supraconducteurs et des aimants permanents. Des tiges électromagnétiques supraconductrices sont connectées aux extérieurs avant et arrière des roues de la voiture pour créer des forces attractives et répulsives avec les aimants permanents au niveau des roues, ce qui fera bouger la voiture. Bien entendu, l’intelligence artificielle sera utilisée pour contrôler les fonctions du véhicule. Cette technologie permettra de réduire les coûts d'exploitation des voitures, d'éradiquer le désastre environnemental provoqué par les énergies fossiles et fait actuellement l'objet d'un projet de recherche de mon équipe.

L'avenir de la lévitation magnétique

L'avenir de la technologie de lévitation magnétique réside sans aucun doute dans les voitures à sustentation magnétique. Merci au train maglev d'avoir donné naissance à cet enfant destiné. La technologie de lévitation magnétique mènera à la production de voitures bon marché et abordables et ouvrira également la voie à des innovations technologiques révolutionnaires au 21e siècle. Un monde dans lequel nous sommes enfin libérés de la pollution causée par les voitures à combustibles fossiles semble parfait et semble prêt.

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