خودروی بی‌سرنشین چیست؟ | بستوک مگ
خودروی بی‌سرنشین، یک وسیله نقلیه است که توانایی حس کردن محیط اطراف خود را دارد و بدون مشارکت انسانی قادر به عملکرد می‌باشد. در این نوع خودرو، نیازی به مداخله انسانی برای کنترل خودرو در هیچ لحظه نیست. همچنین حضور یک مسافر انسانی در خودرو الزامی نیست. خودروی بی‌سرنشین توانمند به سرانجام کلیه وظایفی است که یک راننده ماهر انسان قادر به انجام آنهاست، و می‌تواند به هر مقصدی که یک خودروی سنتی می‌رود، برود. این فناوری نه تنها ایمنی و کارایی حمل و نقل را افزایش می‌دهد بلکه تجربه سفر را نیز بهبود می‌بخشد. این نوع خودروها با بهره‌گیری از سیستم‌های پیشرفته حسگرها و الگوریتم‌های هوش مصنوعی، امکان تصمیم‌گیری و عملکرد در شرایط متنوع جاده را دارند.
در حال حاضر، انجمن مهندسان خودرو (SAE) شش سطح از اتوماسیون رانندگی را تعریف کرده است که از سطح 0 (کاملاً دستی) تا سطح 5 (کاملاً خودکار) متغیر است. این سطوح توسط وزارت حمل و نقل ایالات متحده نیز به عنوان استانداردهای اصلی در نظام حمل و نقل شناخته شده‌اند.
در سطح 0، کنترل کامل خودرو توسط راننده انسان صورت می‌گیرد، و هیچ سیستم اتوماتیکی وجود ندارد. با پیشرفت به سطوح بالاتر، از تکنولوژی‌های اتوماتیک بیشتری برای کمک به راننده و در نهایت کنترل کامل بدون نیاز به مشارکت انسانی استفاده می‌شود. این تعاریف اهمیت بسیاری در تبیین توانمندی خودروهای بی‌سرنشین دارند، زیرا این سطوح از اتوماسیون مشخص می‌کنند که چه میزان از عملکرد خودرو بر عهده راننده است و چه میزان به سیستم‌های خودرو وابسته است.
خودروی بی‌سرنشین در مقایسه با خودروی خودکار و خودران، چه تفاوت‌هایی دارد؟
در مقایسه با خودروهای خودکار و خودران، خودروی بی‌سرنشین نمایانگر تفاوت‌های جذاب و حائز اهمیتی است که از منظر اتوماسیون و خودرانایی متمایز می‌شود. در این زمینه، انجمن مهندسان خودرو (SAE) از اصطلاح “اتوماتیک” به جای “خودران” استفاده می‌کند، زیرا واژه “خودرانی” پیش‌فرض‌هایی فراتر از جنبه‌های الکترومکانیکی دارد. یک خودروی کاملاً خودران، خودآگاه بوده و قادر به انجام انتخابات خود است. به عنوان مثال، شما می‌گویید “مرا به محل کار ببر” اما خودرو تصمیم می‌گیرد شما را به سمت ساحل ببرد. در مقابل، خودروی کاملاً اتوماتیک دستورات را اجرا کرده و سپس به صورت خودکار رانندگی می‌کند.
اصطلاح “خودران” اغلب به صورت مترادف با “خودآگاه” استفاده می‌شود، اما با اختلافات ظریفی همراه است. یک خودروی خودران می‌تواند در برخی یا حتی تمام مواقع رانندگی خود را انجام دهد، اما همیشه باید مسافر انسانی حاضر و آماده به کنترل باشد. خودروهای خودران به سطوح 3 (اتوماسیون رانندگی شرطی) یا 4 (اتوماسیون رانندگی بالا) تعلق دارند و تحت تاثیر ژئوفنسینگ قرار دارند، به عنوان مقابل یک خودروی خودران کاملاً اتونوموس سطح 5 که می‌تواند به هر مکانی برود.
خودروی بی‌سرنشین چگونه کار می‌کند؟
خودروهای بی‌سرنشین بر اساس حسگرها، اکتوئاتورها، الگوریتم‌های پیچیده، سامانه‌های یادگیری ماشین، و پردازنده‌های قدرتمند برای اجرای نرم‌افزار وظیفه خودروی خودران را انجام می‌دهند. این خودروها نقشه‌ای از محیط اطراف خود ایجاد و حفظ می‌کنند که بر اساس حسگرهای مختلف در انواع نقاط خودرو واقع شده است. حسگرهای رادار موقعیت خودروهای نزدیک را نظارت می‌کنند. دوربین‌های ویدیویی چراغ‌های راهنمایی، علائم راهنمایی را شناسایی می‌کنند، خودروهای دیگر را پیگیری می‌کنند و از وجود عابران پیشنهادی خبر می‌دهند. حسگرهای لیدار (تشخیص و اندازه‌گیری نور) با ارسال پالس‌های نور از اطراف خودرو، فواصل را اندازه‌گیری کرده و لبه‌های جاده و خطوط را شناسایی می‌کنند. حسگرهای التراسونیک در چرخ‌ها، کنترل کرب‌ها و دیگر خودروها را هنگام پارک کردن شناسایی می‌کنند.
نرم‌افزارهای پیچیده پس از آن همه این ورودی‌های حسگری را پردازش کرده، یک مسیر را طراحی و دستوراتی را به اکتوئاتورهای خودرو ارسال می‌کنند که کنترل شتاب، ترمز و فرمان را انجام می‌دهند. قوانین کد شده، الگوریتم‌های جلوگیری از موانع، مدل‌سازی پیش‌بینی و شناسایی اشیا به نرم‌افزار کمک می‌کنند تا خودرو به رعایت قوانین راهنمایی و هدایت در مسیر با موانع بپردازد.
چالش خودروهای بی‌سرنشین چیست؟
در دهه‌ی اخیر، خودروهای بی‌سرنشین کاملاً خودکار با سطح 5 (Level 5) به آزمایش در چند نقطه جهان مختلف درآمده‌اند، اما هنوز هیچ‌کدام به عنوان یک خدمت عمومی در دسترس عموم مردم نیستند. یکی از مسائل فنی موجود، هزینه بالای لیدار (Lidar) است که هنوز در تلاش برای یافتن تعادل مناسب بین برد و وضوح قرار دارد. اگر چندین خودروی بی‌سرنشین همزمان بر یک جاده حرکت کنند، آیا سیگنال‌های لیدار آن‌ها با یکدیگر تداخل دارند؟ و اگر چندین فرکانس رادیویی موجود باشد، آیا محدوده فرکانس کافی خواهد بود تا تولید انبوه خودروهای خودکار را پشتیبانی کند؟
یکی از چالش‌های مهم دیگر، شرایط آب‌و‌هوا است. چه اتفاقی می‌افتد زمانی که یک خودروی بی‌سرنشین در بارش سنگین حرکت می‌کند؟ اگر روی جاده لایه‌ای از برف باشد، مرزهای خطوط راهنما ناپدید می‌شوند. چگونه دوربین‌ها و حسگرها می‌توانند خطوط راهنما را پیگیری کنند اگر نشانگرها توسط آب، روغن، یخ یا ذغال زباله مختلط شوند؟
علاوه بر این مشکلات مربوط به شرایط ترافیک و قوانین نیز وجود دارند. آیا خودروهای بی‌سرنشین در تونل یا روی پل‌ها مشکل دارند؟ چگونه در ترافیک گوشتی به گوشتی عمل می‌کنند؟ آیا به یک خط خاص محدود می‌شوند؟ آیا به دسترسی به خط‌های مشترک مجاز می‌شوند؟ و چه درباره اتومبیل‌های قدیمی که برای 20 یا 30 سال آینده همچنان جاده را با خودروهای خود به اشتراک می‌گذارند؟
مزایای خودروی بی‌سرنشین چیست؟
خودروهای بی‌سرنشین به وسیله ایجاد راحتی و بهبود کیفیت زندگی، امکانات فراوانی را به ارمغان می‌آورند. افراد سالمند و معلول می‌توانند از استقلال بیشتری بهره‌مند شوند. اگر فرزندانتان در اردوی تابستان بوده و لوازم شنا یا مسواک را فراموش کرده‌اند، خودرو می‌تواند این اقلام را به آن‌ها برساند. حتی ممکن است حیوان خانگی خود را به مطب دامپزشکی بفرستید.
اما وعده واقعی خودروهای بی‌سرنشین در کاهش چشمگیر گازهای دی‌اکسید کربن است. در یکی از مطالعات اخیر، متخصصان سه روند را شناسایی کردند که اگر همزمان اجرا شوند، پتانسیل کامل خودروهای خودران را آزاد می‌کنند. این سه روند شامل اتوماسیون خودرو، الکتریفیکیشن خودرو و سرویس اشتراک گذاری سفر می‌شوند. تا سال 2050، این “سه انقلاب در حمل‌ونقل شهری” می‌توانند:
ترافیک را کاهش دهند (30% کمترین تعداد خودروها در جاده) هزینه‌های حمل‌ونقل را 40% کاهش دهند (از نظر خودروها، سوخت، و زیرساخت) قابلیت پیاده‌روی و زندگی را بهبود بخشند محل‌های پارکینگ را برای مصارف دیگر (مدارس، پارک‌ها، مراکز جمعیتی) آزاد کنند گازهای CO2 شهری را در سراسر جهان 80% کاهش دهند.
سخن پایانی | بستوک مگ
در نتیجه خودروی بی‌سرنشین نمایانگر یک نوآوری بسیار مهم در حوزه حمل و نقل است که با بهره‌گیری از تکنولوژی‌های پیشرفته، امکان حرکت بدون نیاز به مشارکت انسانی را فراهم می‌کند. با توجه به شش سطح اتوماسیون رانندگی تعریف شده توسط انجمن مهندسان خودرو، خودروهای بی‌سرنشین به سطوحی از خودرانایی دست یافته‌اند که از کنترل کامل توسط انسان (سطح 0) تا خودرانایی کامل بدون نیاز به مشارکت انسانی (سطح 5) متغیر است. در مقایسه با خودروهای خودکار و خودران، خودروی بی‌سرنشین به عنوان یک وسیله کاملاً اتوماتیک و خودران نمایانگر تفاوت‌های مهمی است که در مبحث اتوماسیون و قابلیت‌های تصمیم‌گیری بیشتری برخوردار است. این پیشرفت تکنولوژیک در حوزه حمل و نقل نه تنها به بهبود امکانات شهری و جاده‌ای کمک می‌کند بلکه یک گام مهم به سوی آینده حمل و نقل هوشمند و پایدار محسوب می‌شود.
اولین دیدگاه را ثبت کنید