Революцията на самоуправляващите се автомобили завладя света и компании като Google и Tesla се опитват да получат част от пазара.
Но какво означава това за бъдещето на транспорта и, което е по-важно, за инженерите на бъдещето?
Докато светът навлиза в нова ера на транспорта, студентите по инженерство и професионалистите трябва да разберат както технологията зад самоуправляващите се автомобили, така и какво означава тя за бъдещето.
Така че нека се закопчаем и се потопим в света на самоуправляващите се автомобили, където пътят напред е пълен с нови идеи и възможности.
Разбиране на автономните превозни средства
Официална дефиниция:
Превозно средство, което е в състояние да планира пътя си и да изпълни своя план без човешка намеса.
Автономното превозно средство е идеално, ако сте твърде уморени за шофиране или просто искате да подремнете на път за работа. Просто седнете и оставете колата да направи всичко. Кой е гледал този епизод на "Южен парк"?
Добре, обратно към обяснението:
Автономното превозно средство е кола, която има сензори, камери, радар и изкуствен интелект (AI), които му позволяват да се движи без човешка помощ.
Тази технология е комбинация от вграден и дистанционен хардуер и софтуер, който може да управлява превозно средство без човешки оператор да го контролира физически или да го държи под око.
Технологията за автономни превозни средства може да направи колите по-безопасни, да предпази хората от нараняване и дори да спаси животи. Но все още има много проблеми за решаване, преди напълно автономните превозни средства да могат да се използват от повечето хора.
Нива на автономни превозни средства
Въз основа на това, което могат да правят, автономните превозни средства са разделени на пет нива.
Ето списък на нивата:
- Ниво 0: Шофьорът отговаря за всичко, свързано с управлението на автомобила.
- Ниво 1: Колата има една автоматизирана система, като круиз контрол или помощ за оставане в лентата, но водачът отговаря за всичко останало.
- Ниво 2: Автомобилът има две или повече автоматизирани системи, които работят заедно, като адаптивен круиз контрол и помагат да останете в лентата.
- Шофьорът все още отговаря за това да следи колата и да поеме контрола, ако е необходимо.
- Ниво 3: Колата може да се погрижи за по-голямата част от шофирането, но водачът трябва да е готов да поеме управлението по всяко време, ако колата го поиска.
- Ниво 4: Превозното средство може да се управлява само в определени ситуации и не се нуждае от помощ от човек. Но колата все още може да има волан и педали, които човешкият шофьор може да използва, ако е необходимо.
- Ниво 5: Превозното средство е напълно самостоятелно и не се нуждае от помощ от човек.
За повече информация относно нивата на автоматизация:
https://en.wikipedia.org/wiki/Self-driving_car
Текущо състояние на автономните превозни средства
В момента, в който пиша това, няма напълно автономни превозни средства, които могат да се управляват законно в Съединените щати.
Има обаче превозни средства, които само частично се управляват самостоятелно. Например, някои имат адаптивен круиз контрол и помагат да останат в лентите си.
Автомобилните производители и технологичните компании работят по скорошното предоставяне на напълно самоуправляващите се автомобили на обществеността.
Технология за автономни превозни средства
Автономните превозни средства използват различни технологии, за да усещат заобикалящата ги среда и да вземат решения.
Някои от технологиите, които се използват в самоуправляващите се автомобили са:
- Сензори: Автономните превозни средства използват камери, радари и LiDAR, наред с други сензори, за да видят и разберат заобикалящата ги среда.
- Изкуствен интелект: Автономните превозни средства анализират данни от сензори и вземат решения въз основа на сложни алгоритми и системи за машинно обучение.
- Картографиране: Използвайки информация от своите сензори, самоуправляващите се автомобили правят и следят карта на заобикалящата ги среда.
Автономните автомобили могат да разчитат пътни знаци и маркировка с помощта на технологията на камерата.
Системите за откриване и обхват на светлината (LiDAR) се използват от самоуправляващите се автомобили, за да направят 3D карта на заобикалящата ги среда.
Предизвикателства пред автономните превозни средства
Преди да започне масовото производство на самоуправляващи се автомобили, има няколко проблема, които трябва да бъдат решени. Сред тези проблеми са:
- Напредък в технологиите: Необходим е по-голям напредък в AI и сензорните технологии, за да направят автономните превозни средства по-безопасни и по-надеждни.
- Околна среда: Самоуправляващите се автомобили трябва да могат да работят безопасно при различни метеорологични условия, като дъжд и сняг.
- Регламент: В момента няма федерални правила за самоуправляващите се автомобили и всеки щат има свой собствен начин за регулиране на начина, по който могат да се използват.
- Отговорност при произшествие: Не е ясно кой би бил виновен, ако автономно превозно средство попадне в произшествие.
Това е сложен правен проблем, който трябва да бъде решен, преди да започне масовото производство.
Изграждане на автономни превозни средства
За да се направи кола, която се движи сама, трябва да се направят както софтуерни, така и хардуерни части.
Софтуерният компонент изисква познания по компютърни науки, машинно обучение и дълбоко обучение, за да генерира инструкции за шофиране от сензорни и входни данни.
Хардуерната част се нуждае от сензори, камери и други части, които да бъдат сглобени, така че инструкциите за шофиране да могат да се изпълняват в истинската кола.
Освен това автономните превозни средства изискват сложен софтуерен пакет за всички автономни функции, като откриване и идентификация на обекти.
Когато пускате самоуправляващи се автомобили на обществени пътища, трябва да се вземе предвид и безопасността.
Умения и квалификации
Да станете инженер на автономни превозни средства изисква сериозен опит в компютърните науки, електротехниката или машинното инженерство и опит с роботика, сензорни системи и машинно обучение.
Обикновено се изисква бакалавърска степен в свързана област като компютърно инженерство, мехатронно инженерство или компютърни науки, заедно с подходящ трудов опит или стажове.
Някои работни места може да изискват магистърска или докторска степен в свързана област.
Работни задължения
Работните задължения на инженера на автономно превозно средство могат да включват проектиране и внедряване на софтуерни алгоритми, създаване и интегриране на сензорни системи, тестване и оценка на системи за автономно шофиране и гарантиране, че те следват правилата за безопасност.
Инженерите трябва да са в крак с най-новите разработки и тенденции в своята област и да работят за подобряване на своите умения и знания през цялото време.
Образованието и обучението
За да придобият необходимите умения и знания за кариера в автономните превозни средства, хората могат да вземат курсове или да получат дипломи от университети, които предлагат специализирани програми по роботика, мехатроника или автономни превозни средства.
Има и много онлайн курсове и ресурси, като Coursera, Udacity и edX, които предлагат сертификати и степени по инженерство на автономни превозни средства.
Освен това ходенето на конференции и създаването на връзки с други професионалисти във вашата област може да ви даде ценна информация и да ви помогне да се издигнете в кариерата си.
Пазарни тенденции при автономните превозни средства
През следващите няколко години се очаква глобалният пазар на самоуправляващи се автомобили да нарасне много.
През 2020 г. Пазарът беше оценен на 76,13 милиарда долара и се очаква да достигне 2161,79 милиарда долара до 2030 г., с общ годишен темп на растеж (CAGR) от 40,1% от 2021 до 2030 г.
Няколко фактора стимулират този растеж, включително напредъка на интелигентните градове, развитието на инфраструктурата и свързаността и нарастващото търсене на автономни превозни средства.
Сегментиране
Пазарът на автономни превозни средства може да бъде сегментиран въз основа на няколко фактора, включително ниво на автоматизация и тип превозно средство.
- Ниво на автоматизация: Въз основа на това, което могат да правят, автономните превозни средства могат да бъдат поставени в една от пет категории
Ниво 5 е напълно автономно и не се нуждае от помощ от човек. Колкото по-автоматизирана е една кола, толкова по-вероятно е да струва много пари. През 2021 г. Полуавтономният пазарен сегмент беше голяма част от световния пазар.
- Тип превозно средство: Пазарът на автономни превозни средства е доминиран от пътнически автомобили, които представляват по-голямата част от пазарния дял през 2021 г.
Въпреки това, има и нарастващо търсене на автономни камиони и автобуси, особено за използване в логистиката и обществения транспорт.
Основни компании на пазара
Няколко големи компании са водещи на пазара за самоуправляващи се автомобили.
- Volkswagen AG.
- Toyota Motor Corporation.
- Ford Motor Company.
- Компанията General Motors.
- BMW Group.
- Daimler AG.
- Volvo Car Corporation.
- Tesla Inc.
- Audi AG.
- Honda Motor Co., Ltd.
Тези компании влагат много пари в научноизследователска и развойна дейност, за да създадат нови технологии за автономни превозни средства
Те вероятно ще окажат голямо влияние върху бъдещето на пазара.
Автономни подводни превозни средства
Автономното подводно превозно средство (AUV) е безпилотен, необвързан робот, който може да се движи под вода, без да се нуждае от постоянен контрол от човек на повърхността.
AUV често се използват за изследвания в океана, където се използват за проучване, вземане на проби и събиране на данни.
Операторите на кораб или дори на сушата могат да ги програмират или управляват. Те носят различни инструменти за вземане на проби и проучване, като камери, сонари и сензори за дълбочина.
Мощност и мобилност
AUV се захранват от специални батерии, горивни клетки или слънчеви панели, които могат да се зареждат, така че да могат да работят самостоятелно за дълги периоди от време.
Те могат да отидат там, където лодките не могат, защото могат да отидат в по-плитки води. Това ги прави полезни за изследване на райони, където по-големите кораби не могат да отидат.
AUV имат системи за задвижване, които им позволяват да се движат през водата бързо и прецизно.
Приложения
AUV са гъвкави и могат да се използват за много различни неща, като например:
AUV се използват за изследване на морското дъно и измерване на качеството, температурата и солеността на водата.
AUV могат да се използват за наблюдение на нефтени разливи, откриване на промени в кораловите рифове и откриване откъде идва замърсяването.
Военни операции: AUV могат да се използват за защита срещу мини, събиране на разузнавателна информация и проследяване на подводници.AUV се използват в офшорната петролна и газова индустрия за проверка и поддръжка на тръбопроводи
Те се използват и в корабоплаването за проверка на корпусите на кораби.
Безопасност и отговорност при автономни превозни средства
Тъй като броят на самоуправляващите се автомобили по пътищата нараства, въпросите за безопасността и кой носи отговорност стават все по-важни.
Ако се случи инцидент с автономно превозно средство, може да е трудно да се разбере кой е виновен и кой трябва да плати за щетите.
Различните места имат различни закони и правила за това кой е отговорен за произшествие с автономно превозно средство и все още няма ясно споразумение за това как ще се решава отговорността в случай на произшествие с автономно превозно средство.
Отговорност при катастрофи на автономни превозни средства
Когато автономна кола катастрофира, производителят на колата може да трябва да плати щетите. Това е така, защото катастрофата може да е причинена от невнимание от страна на автоматизираната система за шофиране.
Законът може да каже, че хората, които правят тези коли, са отговорни за всеки инцидент, причинен от автоматизираната система за шофиране.
Автомобилни компании като Volvo, Mercedes и Google намекнаха, че ще носят отговорност, ако инцидент бъде причинен от един от техните напълно автономни автомобили.
Но е важно да запомните, че ако самоуправляваща се кола попадне в инцидент, вината може да не е по вина на колата.
Ако друг водач направи нещо като превишена скорост, мине на червен светофар или шофира безразсъдно, водачът на самоуправляващата се кола или самата кола няма да бъде виновен.
В този случай, ако самоуправляваща се кола попадне в инцидент, другият водач може да бъде виновен за невнимание или собственик на имот може да бъде виновен за опасна зона.
Застрахователни плащания и щети
След катастрофа в автономно превозно средство може да е по-лесно за жертвите да получат застрахователни пари, тъй като водачът вече почти не носи отговорност.
Ако автономно превозно средство попадне в произшествие, щетите могат да бъдат заплатени от производителя на превозното средство, водача на автономното превозно средство, трета страна или комбинация от тези страни, в зависимост от спецификата на произшествието и законите на мястото, където е станал инцидентът.
Искате ли да научите повече по темата?
Случаи на употреба
| Използвано в: | Описание: |
|---|---|
| Личен транспорт | Самоуправляващите се автомобили могат да се използват за личен транспорт, така че хората да не се налага да шофират сами. Това може да бъде особено полезно за хора, които не могат да шофират, имат увреждания или нямат достъп до кола. |
| Услуги за споделено пътуване | Самоуправляващите се автомобили могат да се използват за услуги като Uber и Lyft, което ще намали нуждата от човешки шофьори и ще направи услугата по-евтина за пътниците. Транспорт за обществеността: Самоуправляващите се автомобили могат да се използват за обществен транспорт, което го прави по-бърз и по-надежден без нужда от шофьор. |
| Доставка на стоки | Автономните превозни средства биха могли да се използват за доставка на стоки, което би намалило нуждата от човешки шофьори и би могло да ускори и спести пари в процеса на доставка. |
| Индустриален транспорт | Автономните превозни средства могат да се използват за придвижване на стоки в индустриални условия като фабрики, складове и пристанища. Това ще подобри ефективността и ще намали риска от инциденти. |
| селско стопанство | Автономните превозни средства могат да се използват в земеделието, за да извършват неща като оран на полета, засаждане на семена и събиране на култури. |
| Минен | Автономните превозни средства биха могли да се използват в минното дело, за да извършват неща като транспортиране на руда, пробиване и копаене, което ще намали инцидентите и ще направи процеса по-ефективен. Автономните превозни средства могат да се използват от военните за извършване на неща като транспорт, наблюдение и разузнаване. |
| Бърза помощ | Самоуправляващите се автомобили могат да се използват за спешни услуги, като транспортиране на ранени хора до болници или транспортиране на медицински консумативи. |
Заключение
Както видяхме, светът на самоуправляващите се автомобили се променя бързо и ще продължи да променя начина, по който се придвижваме в бъдеще.
Но не става въпрос само за технологията; става въпрос и за това как ще се отрази на обществото като цяло.
Самоуправляващите се автомобили биха могли да променят начина, по който живеем и работим по много начини, като например чрез намаляване на трафика и въглеродните емисии и чрез създаване на нови бизнес модели и възможности за работа.
Но всяка нова технология идва със собствен набор от проблеми и морални въпроси.
Преди да се присъедините напълно към движението на автономните превозни средства, трябва да помислите за много неща, като отговорност и застраховка, както и възможността работните места да бъдат загубени в определени области.
Като инженери и бъдещи лидери в тази област, от нас зависи да се справим с тези проблеми и да помогнем за оформянето на бъдещето на транспорта по начин, който помага на всички.
Пътят напред може да е труден, но ако имаме правилната нагласа и сме ангажирани с иновациите и прогреса, можем да направим по-безопасен, по-ефективен и по-устойчив свят за бъдещите поколения.
Така че нека се възползваме от възможностите и да се изправим лице в лице с проблемите.
Самоуправляващите се автомобили не са просто технологичен напредък; те също са социални и от нас зависи да се уверим, че помагат на обществото като цяло.
Като инженери имаме уникалния шанс да бъдем начело на тази революция и не трябва да приемаме това за даденост.
Имаме контрол над бъдещето, така че нека се възползваме максимално от него.
Сподели на…
