كيف تعمل المركبات ذاتية القيادة؟

تم تسليط الضوء على 'How do autonomous vehicles work?' من قبل BTW Media لأن الأدلة المنشورة تربطه بالبنية التحتية للإنترنت والحوكمة والتبعيات التشغيلية أو رؤية السوق.

• من المتوقع أن تعيد المركبات ذاتية القيادة كتابة التاريخ وتغير مشهد السيارات.
• تعتمد المركبات ذاتية القيادة على الرادار والكاميرات عالية الدقة، بالإضافة إلى قوة حوسبة كبيرة، لكشف وتحديد الأشياء على الطريق وضمان تلقي السيارة التعليمات لتجنبها. بعض التقنيات الأساسية المستخدمة في هذه الأنظمة موجودة بالفعل في المركبات اليوم: أنظمة الفرملة التلقائية، وأجهزة استشعار المسار، وأجهزة استشعار الركن، على سبيل المثال.
• توفر المركبات ذاتية القيادة الراحة ليس فقط في الحياة اليومية للأشخاص، ولكن أيضًا للبيئة. الوعد الحقيقي للسيارات ذاتية القيادة هو إمكانية تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بشكل كبير.
• السيارات ذاتية القيادة بالكامل (المستوى 5) قيد الاختبار في عدة مناطق حول العالم، ولكن لا توجد أي منها متاحة للجمهور بعد. تتراوح التحديات من التكنولوجية والتشريعية إلى البيئية والفلسفية.

السيارة ذاتية القيادة هي مركبة قادرة على اكتشاف محيطها والعمل دون تدخل بشري. لا يُطلب من الراكب البشري السيطرة على المركبة في أي وقت، ولا يشترط وجود راكب بشري في المركبة. يمكن للسيارة ذاتية القيادة الذهاب إلى أي مكان تذهب إليه السيارة التقليدية والقيام بكل ما يفعله السائق البشري المتمرس.

سيكون للصعود القادم للمركبات بدون سائق تأثير كبير على الشركات والمهنيين.

ذاتية القيادة مقابل آلية مقابل ذاتية القيادة الذاتية: ما الفرق؟

تستخدم جمعية مهندسي السيارات (SAE) مصطلح 'آلي' بدلاً من 'مستقل'. أحد الأسباب هو أن كلمة 'استقلالية' لها آثار تتجاوز الميكانيكا الكهربائية. ستكون السيارة المستقلة تمامًا واعية بذاتها وقادرة على اتخاذ خياراتها الخاصة. على سبيل المثال، تقول 'خذني إلى العمل' ولكن السيارة تقرر أن تأخذك إلى الشاطئ بدلاً من ذلك. السيارة الآلية بالكامل، من ناحية أخرى، ستتبع الأوامر وتقود نفسها بنفسها.

كثيرًا ما يستخدم الأشخاص 'ذاتية القيادة' و'مستقلة' بالتبادل، لكنهما ليسا متطابقين تمامًا. يمكن للسيارة ذاتية القيادة التعامل مع بعض أو حتى جميع حالات القيادة بنفسها، ولكن يجب أن يكون هناك إنسان حاضر للسيطرة إذا لزم الأمر. تنتمي هذه السيارات إلى المستوى 3 أو 4 من أتمتة القيادة، حيث قد يكون لديها قيود على الأماكن التي يمكنها العمل فيها، على عكس السيارة المستقلة من المستوى 5، والتي يمكنها الذهاب إلى أي مكان.

اقرأ أيضًا:Intel تسعى لتشكيل مستقبل المركبات الذكية

اقرأ أيضًا:ما هي تكنولوجيا السيارات؟

كيف تعمل المركبات ذاتية القيادة؟

تستخدم السيارات ذاتية القيادة مزيجًا من أجهزة الاستشعار والخوارزميات والمعالجات لتشغيل برامجها بسلاسة.

تبني هذه السيارات وتحدث خرائط لمحيطها باستخدام أجهزة استشعار مختلفة موضوعة حول المركبة. تراقب أجهزة استشعار الرادار المركبات القريبة، بينما تكتشف كاميرات الفيديو إشارات المرور، وتقرأ اللوحات الإرشادية، وتراقب المركبات الأخرى، وتنتبه للمشاة. ترسل أجهزة استشعار الليدار نبضات ضوئية إلى المحيط لقياس المسافات، وتحديد حدود الطريق، والتعرف على علامات المسارات. تكتشف أجهزة الاستشعار فوق الصوتية في العجلات أشياء مثل الأرصفة والمركبات القريبة عند الركن.

بمجرد جمع كل هذه البيانات الحسية، يتدخل برنامج ذكي لتحليلها وتخطيط مسار وإرسال تعليمات إلى المحركات في السيارة. تتحكم هذه المحركات في التسارع والكبح والتوجيه. يعتمد البرنامج على قواعد محددة مسبقًا، وخوارزميات تجنب العوائق، والنمذجة التنبؤية، والتعرف على الأشياء للامتثال لقوانين المرور وتجنب العوائق.

ما هي تحديات المركبات ذاتية القيادة؟

1. الليدار والرادار

يمكن أن يكون الليدار مكلفًا ولا يزال يسعى لإيجاد التوازن بين مسافة الرؤية ومستوى التفاصيل. ولكن إذا سارت العديد من السيارات ذاتية القيادة على نفس الطريق، فهل يمكن أن تختلط إشارات الليدار الخاصة بها؟ وماذا عن الموجات الراديوية: هل هناك ترددات مختلفة كافية لجميع المركبات ذاتية القيادة التي نريد إنتاجها؟

2. الظروف الجوية

عندما تجد سيارة ذاتية القيادة نفسها تقود تحت مطر غزير أو في الثلج، يمكن أن تصبح الأمور صعبة. تخيل طريقًا مغطى بالثلوج حيث تكون خطوط المسار مخفية تحت طبقة بيضاء. كيف تتبع كاميرات السيارة وأجهزة استشعارها المسار المخطط عندما لا تستطيع رؤية الخطوط بسبب الماء أو الجليد أو الأوساخ؟

3. ظروف المرور والقوانين

قد تواجه السيارات ذاتية القيادة صعوبات عند عبور الأنفاق أو الجسور. وعندما تكون حركة المرور كثيفة جدًا، كيف ستتعامل مع ذلك؟ هل ستكون محدودة بمسارات معينة أو مسموح لها باستخدام مسارات مركبات مشاركة الركوب؟ وماذا عن جميع السيارات العادية التي ستستمر في السير خلال العقود القادمة؟

4. التنظيم الولائي مقابل الفيدرالي

في الولايات المتحدة، تغيرت القواعد الخاصة بالسيارات ذاتية القيادة مؤخرًا. بدلاً من مجموعة من التوجيهات الفيدرالية، تضع كل ولاية الآن قواعدها الخاصة. بعض الولايات تدرس حتى فرض ضريبة على كل كيلومتر تقطعه السيارة ذاتية القيادة لمنعها من ازدحام الطرق دون وجود أحد بداخلها. وهناك حديث عن اشتراط أزرار طوارئ والسماح فقط بالسيارات ذاتية القيادة عديمة الانبعاثات. ولكن هل ستكون هذه القوانين متشابهة في كل مكان؟ وهل ستتمكن من قيادة سيارتك ذاتية القيادة من ولاية إلى أخرى دون مشاكل؟

5. المسؤولية في حالة حادث

من المسؤول إذا تعرضت سيارة ذاتية القيادة لحادث؟ هل هي الشركة التي صنعت السيارة؟ أم ربما الشخص الجالس بداخلها؟ تشير خطط أحدث السيارات ذاتية القيادة إلى أنها لن تحتوي حتى على عجلة قيادة أو لوحة عدادات، بحيث لا يمكن للشخص الموجود بداخلها السيطرة في حالة الطوارئ.

6. الذكاء الاصطناعي مقابل الذكاء العاطفي

يلتقط السائقون البشريون إشارات وإيماءات صغيرة لفهم ما يحدث حولهم - مثل التواصل البصري مع شخص يعبر الطريق أو ملاحظة تعابير السائقين الآخرين لتخمين ما قد يفعلونه بعد ذلك. هل يمكن للسيارات ذاتية القيادة فعل الشيء نفسه؟ هل ستكون قادرة على الاستجابة بالسرعة نفسها التي يستجيب بها البشر لضمان سلامة الجميع على الطرق؟