Penggalian Besar

Ketika presiden dwight d. Eisenhower menandatangani undang-undang Sistem Jalan Raya Federal pada tahun 1956, dia tidak mungkin membayangkan proyek konstruksi raksasa yang sekarang sedang dilakukan di Boston untuk menyelesaikan sistem. Pejabat pemerintah menyebutnya Proyek Central Artery/Tunnel (CA/T); penduduk setempat hanya mengatakan Big Dig. Pada saat selesai pada tahun 2004, jalan raya ini akan memiliki segmen dengan lebar delapan lajur, panjang 3,5 mil, sepenuhnya terkubur di bawah distrik keuangan yang ramai di salah satu kota tertua di negara ini. Terowongan baru itu akan menggantikan Central Artery di Boston—sebuah jembatan baja bobrok yang memotong antara gedung-gedung tinggi di pusat kota—dengan bentangan jalan raya bawah tanah terbesar di dunia. Terowongan bawah air (selesai pada 1995) akan mengalirkan lalu lintas dari bandara ke arteri, semuanya dengan biaya lebih dari miliar yang belum pernah terjadi sebelumnya.



Meskipun mengubur jalan raya menjanjikan untuk meninggalkan lingkungan yang lebih baik bagi penghuni permukaan Boston - lebih bersih, lebih tenang, lebih terbuka - itu meningkatkan taruhan bagi pelancong bawah tanah. Kemacetan lalu lintas dan ban kempes, hanya mengganggu di atas tanah, bisa mematikan di bawah jika pengendara terjebak dalam kabut asap knalpot beracun. Tambahkan ke campuran kebakaran mobil atau ledakan tanker minyak dan situasinya bisa menjadi mengerikan. Jadi, para insinyur Big Dig memelopori teknologi baru dalam konstruksi, manajemen lalu lintas, dan pengendalian kebakaran, semuanya dirancang untuk menjaga kehidupan tetap mengalir dengan lancar dan aman melalui arteri.

Perusahaan yang Mendengarkan Suara Batin Mereka

Kisah ini adalah bagian dari edisi Mei 1998 kami





  • Lihat sisa masalah
  • Langganan

Otak di balik Operasi

selain meletakkan baja dan menuangkan beton, kru Big Dig mengerahkan ratusan kamera televisi sirkuit tertutup, sensor inframerah, dan tanda pesan variabel di seluruh sistem, menghubungkannya dengan sistem komputer yang dapat menahan serangan teroris, dan membangun pusat komando begitu penuh dengan layar, keyboard, dan perangkat proyeksi sehingga membuat Darth Vader iri. Itu semua bagian dari Central Artery/Tunnel Smart Highway, atau Intelligent Transportation System.

mit rencana menara surya

Bekerja di pusat kendali Star Wars, setengah lusin operator manusia CA/T akan berusaha untuk memaksimalkan arus lalu lintas dan meminimalkan paparan pengendara terhadap karbon monoksida. Alat yang mereka miliki akan mencakup lampu lalu lintas, rambu batas kecepatan, sinyal penutupan jalur, pemancar radio AM dan FM, peralatan ventilasi, bahkan pompa pembuangan limbah.



Komputer CA/T akan terus memantau arus lalu lintas melalui sistem. Jika ada gangguan tiba-tiba-misalnya lalu lintas di jalur turun dari 60 ke 5 mph-komputer akan secara otomatis mengayunkan kamera untuk menunjuk ke area yang dimaksud. Komputer dapat menghitung tingkat keparahan insiden, menunjuk operator manusia yang tepat untuk menanganinya (berdasarkan pelatihan dan penugasannya saat ini), dan membuat gambar video muncul di konsol operator. Kemudian komputer akan merekomendasikan strategi untuk menangani situasi, tetapi menyerahkan keputusan akhir kepada manusia, yang dapat mengganti lampu, menyesuaikan peralatan ventilasi, atau mengirim pesan ke pengemudi, semuanya untuk mencegah penyok-penyok kecil menjadi malapetaka besar.

Tapi apa yang sebenarnya harus dilakukan operator dalam keadaan darurat? Tutup jalur? Lalu lintas lambat? Alihkan lalu lintas? Dan berapa lama jalur harus tetap ditutup? Untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini, Departemen Jalan Raya Massachusetts mengontrak grup Sistem Transportasi Cerdas MIT ( http://its.mit.edu/ ) untuk membangun simulasi komputer canggih yang memodelkan hingga 10.000 kendaraan yang bergerak melalui jalur landai dan terowongan.

Kami mensimulasikan keputusan pengemudi seperti akselerasi, deselerasi, perubahan jalur, penggabungan, dan hasil, kata profesor Moshe Ben-Akiva, yang mengarahkan grup MIT. Kami dapat mensimulasikan insiden dengan memblokir jalur untuk durasi tertentu. Kami dapat mensimulasikan perubahan kondisi visibilitas. Sistem bahkan dapat menentukan efek dari menutup pintu keluar atau menambahkan yang baru.

Bersama dengan simulator lalu lintas, grup MIT telah membangun simulator kedua yang memodelkan operator manusia CA/T dan sistem manajemen lalu lintas. Ini memungkinkan para peneliti melihat efek dari strategi manajemen lalu lintas yang berbeda terhadap pasang surut lalu lintas di dalam terowongan. Saat terjadi kecelakaan di dalam terowongan, misalnya, lampu portal di jalan bebas hambatan langsung berubah dari hijau menjadi merah untuk mencegah lebih banyak mobil masuk. Menggunakan simulator, para peneliti menghitung berapa lama operator harus menunggu setelah kecelakaan dibersihkan sebelum lampu portal berubah dari merah kembali menjadi hijau. Rencana awal untuk mengubah lampu portal menjadi hijau segera bukanlah ide yang baik, kata Ben-Akiva. Anda harus menunda perubahan sampai Anda membiarkan lalu lintas di dalam keluar. Jika tidak, Anda menghasilkan gelombang kejut lalu lintas di dalam terowongan.



Api di Pegunungan

jika desainer dan operator ca/t mendapat kejutan ketika mereka mulai mensimulasikan arus lalu lintas, mereka mendapat kejutan yang lebih besar ketika mereka mulai melihat masalah lain: bagaimana melindungi terowongan dan penghuninya dari kerusakan akibat kebakaran. Bukan hanya ancaman luka bakar langsung yang mereka khawatirkan. Faktanya, Asap dan panas adalah pembunuh sebenarnya dalam api, kata Richard W. Drake, manajer operasi untuk Proyek Arteri/Terowongan Pusat.

Selama bertahun-tahun, Drake menjelaskan, para insinyur di seluruh dunia telah membangun terowongan mobil dengan peralatan ventilasi yang cukup besar untuk menangani asap dari kebakaran terbesar yang mungkin terjadi. Tetapi mereka tidak memiliki cara untuk mengetahui bagaimana konsepsi mereka tentang api akan cocok dengan api yang sebenarnya. Meskipun kebakaran terowongan-seperti yang terjadi pada tahun 1996 di Terowongan Channel yang menghubungkan Inggris dan Prancis-menarik perhatian media internasional, tidak ada yang terbakar di bawah pengawasan instrumen ilmiah berkecepatan tinggi. Jadi para insinyur selalu mendasarkan desain tahan api mereka pada model teoretis, bukan data keras.

Tidak nyaman dengan ketidakpastian ini, para insinyur selama beberapa dekade telah membangun proyek mereka secara berlebihan, menambahkan lebih banyak peralatan ventilasi, insulasi, dan dukungan struktural daripada yang mereka pikir perlu - untuk berjaga-jaga jika model mereka meremehkan panas dan asap yang dapat dihasilkan api terowongan.

Apa yang dibutuhkan para insinyur adalah test bed-sistem eksperimental untuk kebakaran terowongan. Dan pada awal 1980-an, Federal Highway Administration (FHA) datang dengan satu, merutekan ulang bagian dari I74 dengan cara yang meninggalkan terowongan kosong 1,1 mil di perbukitan West Virginia. Di sana FHA bekerja sama dengan Parsons Brinckerhoff, salah satu kontraktor utama Big Dig, untuk melakukan serangkaian luka bakar skala penuh yang pada akhirnya akan menguji teori tentang kebakaran terowongan.

Tim menghabiskan juta untuk merenovasi terowongan yang terbengkalai dengan sistem ventilasi canggih dan juta lainnya untuk memasang instrumen pemantauan yang canggih. Kami melengkapi terowongan pada sistem grid sehingga Anda dapat mengumpulkan data tentang suhu, aliran udara, dan karbon monoksida di seluruh terowongan, kata Drake, yang mengawasi proyek tersebut.

Di tengah terowongan yang ditinggalkan, para insinyur membangun panci baja besar berukuran lebih dari 10 kaki di satu sisi. Mereka mengisi panci dengan 6 inci air (untuk melindungi baja dari panas) dan kemudian satu inci bahan bakar minyak. Pembakar propana yang dikendalikan dari jarak jauh menyalakan bahan bakar.

Pada akhirnya, Drake mengawasi 101 luka bakar. Yang terkecil adalah 10 megawatt (MW), simulasi sebuah mobil kecil yang terbakar. Yang terbesar adalah 100 MW-kira-kira daya yang dilepaskan ketika sebuah kapal tanker bensin kecil bertabrakan dengan truk.

Jika Anda ingin melihat seperti apa Neraka itu, kami akan menunjukkan gambar api 100 megawatt, kata Drake. Ini benar-benar mencengangkan untuk melihat ubin meledak dari dinding. Sambungan ekspansi aspal dan tar menggelembung.

Yang mengejutkan tim, terowongan dan peralatan ventilasi bertahan jauh lebih baik melalui holocaust ini daripada yang diprediksi oleh model. Tidak ada yang mengira kita akan berhasil memadamkan api sebanyak ini. Mereka mengira terowongan itu akan runtuh jauh sebelum kita selesai mengerjakannya, kata Drake.

Ketahanan terowongan di West Virginia menunjukkan kesimpulan yang mengejutkan: Di seluruh dunia, miliaran dolar telah terbuang untuk membuat terowongan lebih tahan api daripada yang pernah dibutuhkan.

Meskipun hasilnya datang terlambat untuk memungkinkan desain ulang Big Dig yang lengkap, Drake masih mampu menghemat puluhan juta dolar dalam biaya beton dan penggalian dengan mengecilkan beberapa lubang ventilasi dan menghilangkan yang lain. Kami menghemat sekitar juta untuk proyek ini dalam biaya isolasi saja, kata Drake. Kami sangat yakin bahwa kami dapat menunjukkan kepada Anda penghematan juta secara keseluruhan.

Lebih penting lagi, tes telah mengajarkan para insinyur cara menyetel sistem ventilasi CA/T. Jika terjadi kebakaran, kata Drake, kebijaksanaan konvensional selalu menyatakan bahwa kipas yang memasok udara segar ke daerah terowongan yang berdekatan dengan api harus disetel pada kapasitas sekitar 50 persen. Itu adalah upaya untuk mencapai keseimbangan yang rapuh: Anda tidak ingin memberi udara segar ke api, jelas Drake, tetapi Anda juga tidak ingin orang yang terjebak di mobil mereka mati lemas.

Sekali lagi, kebijaksanaan konvensional salah. Eksperimen West Virginia menunjukkan bahwa lebih baik untuk mematikan kipas pasokan terdekat selama kebakaran menjadi hanya 10 persen atau 20 persen dari kapasitas. Pada pengaturan yang dikurangi ini, pengujian membuktikan, sistem ventilasi masih akan menyediakan udara segar yang cukup untuk pengendara yang terjebak, dan tidak akan mengipasi api terlalu tinggi. Ini adalah penyesuaian strategis yang mungkin tampak kecil, tetapi dengan seperempat juta kendaraan diharapkan untuk melewati terowongan setiap hari pada tahun 2010, dampaknya bisa terbukti sangat besar.

bersembunyi

Teknologi Aktual

Kategori

Tidak Dikategorikan

Teknologi

Bioteknologi

Kebijakan Teknologi

Perubahan Iklim

Manusia Dan Teknologi

Bukit Silikon

Komputasi

Majalah Berita Mit

Kecerdasan Buatan

Ruang Angkasa

Kota Pintar

Blockchain

Cerita Fitur

Profil Alumni

Koneksi Alumni

Fitur Berita Mit

1865

Pandangan Ku

77 Jalan Massal

Temui Penulisnya

Profil Dalam Kemurahan Hati

Terlihat Di Kampus

Surat Alumni

Berita

Pemilu 2020

Dengan Indeks

Di Bawah Kubah

Pemadam Kebakaran

Cerita Tak Terbatas

Proyek Teknologi Pandemi

Dari Presiden

Sampul Cerita

Galeri Foto

Direkomendasikan