Isejuhtivate autode revolutsioon on maailma vallutanud ning sellised ettevõtted nagu Google ja Tesla üritavad turult osa saada.
Kuid mida see tähendab transpordi tuleviku ja mis veelgi olulisem, tuleviku inseneride jaoks?
Kuna maailm liigub uude transpordiajastusse, peavad inseneritudengid ja spetsialistid mõistma isejuhtivate autode tehnoloogiat ja selle tähendust tuleviku jaoks.
Nii et pange end kinni ja sukeldugem isejuhtivate autode maailma, kus ees ootav tee on täis uusi ideid ja võimalusi.
Autonoomsete sõidukite mõistmine
Ametlik määratlus:
Sõiduk, mis suudab oma teed planeerida ja oma plaani ellu viia ilma inimese sekkumiseta.
Autonoomne sõiduk sobib suurepäraselt, kui oled sõitmiseks liiga väsinud või tahad teel tööle lihtsalt uinakut teha. Lihtsalt istuge tagasi ja laske autol kõik ära teha. Kes vaatas seda "South Parki" saate osa?
Ok, tagasi selgituse juurde:
Autonoomne sõiduk on auto, millel on andurid, kaamerad, radar ja tehisintellekt (AI), mis võimaldavad sellel sõita ilma inimese abita.
See tehnoloogia on parda- ja kaugriist- ja tarkvara kombinatsioon, mis suudab sõidukit juhtida ilma, et inimkasutaja seda füüsiliselt kontrolliks või sellel silma peal hoiaks.
Autonoomne sõidukitehnoloogia võib muuta autod ohutumaks, hoida inimesi vigastamast ja isegi päästa elusid. Kuid enne, kui enamik inimesi saab täielikult autonoomseid sõidukeid kasutada, tuleb lahendada veel palju probleeme.
Autonoomsed sõidukite tasemed
Sõltuvalt sellest, mida nad suudavad, jagatakse autonoomsed sõidukid viieks tasemeks.
Siin on tasemete loend:
- Tase 0: juht vastutab kõige eest, mis on seotud auto juhtimisega.
- Tase 1: autol on üks automatiseeritud süsteem, näiteks püsikiiruse hoidja või sõidurajal püsimise abi, kuid kõige muu eest vastutab juht.
- Tase 2: autol on kaks või enam automaatset süsteemi, mis töötavad koos, nagu adaptiivne püsikiiruse hoidja ja aitab püsida sõidurajal.
- Juhi ülesandeks on endiselt autol silma peal hoida ja vajadusel juhtimine üle võtta.
- 3. Tase: auto suudab enamiku juhtimise eest ise hoolitseda, kuid juht peab olema valmis igal ajal juhtimise üle võtma, kui auto seda palub.
- Tase 4: Sõiduk suudab teatud olukordades ise sõita ega vaja inimese abi. Kuid autol võib siiski olla rool ja pedaalid, mida inimjuht saaks vajadusel kasutada.
- Tase 5: Sõiduk on täielikult isejuhtiv ega vaja inimese abi.
Lisateavet automatiseerimistasemete kohta:
https://en.wikipedia.org/wiki/Self-driving_car
Autonoomsete sõidukite hetkeseis
Hetkel, kui ma seda kirjutan, pole Ameerika Ühendriikides ühtegi täielikult autonoomset sõidukit, millega saaks legaalselt sõita.
Siiski on sõidukeid, mis on ainult osaliselt isejuhtivad. Näiteks mõnel on adaptiivne püsikiiruse hoidja ja need aitavad sõiduradadel püsida.
Autotootjad ja tehnoloogiaettevõtted töötavad selle nimel, et teha täielikult isejuhtivad autod peagi avalikkusele kättesaadavaks.
Autonoomne sõidukitehnoloogia
Autonoomsed sõidukid kasutavad ümbruskonna tajumiseks ja otsuste tegemiseks mitmesuguseid tehnoloogiaid.
Mõned isejuhtivates autodes kasutatavad tehnoloogiad on järgmised:
- Andurid: autonoomsed sõidukid kasutavad ümbritseva nägemiseks ja mõistmiseks muude andurite hulgas kaameraid, radarit ja LiDAR-i.
- Tehisintellekt: autonoomsed sõidukid analüüsivad andurite andmeid ja teevad otsuseid keeruliste algoritmide ja masinõppesüsteemide põhjal.
- Kaardistamine: isejuhtivad autod koostavad ja jälgivad oma ümbruskonna kaarti, kasutades anduritelt saadud teavet.
Autonoomsed autod suudavad kaameratehnika abil lugeda liiklusmärke ja märgistusi.
Valguse tuvastamise ja kauguse (LiDAR) sĂĽsteeme kasutavad isejuhtivad autod oma ĂĽmbrusest 3D-kaardi koostamiseks.
Autonoomsete sõidukite väljakutsed
Enne isejuhtivate autode masstootmise alustamist on mõned probleemid, mis vajavad lahendamist. Nende probleemide hulgas on järgmised:
- Tehnoloogia edusammud: autonoomsete sõidukite turvalisemaks ja töökindlamaks muutmiseks on vaja rohkem edusamme tehisintellekti ja andurite tehnoloogias.
- Keskkond: isejuhtivad autod peavad saama ohutult töötada mitmesugustes ilmastikutingimustes, nagu vihm ja lumi.
- Määrus: praegu ei ole isejuhtivate autode kohta föderaalseid eeskirju ja igal osariigil on oma viis nende kasutamise reguleerimiseks.
- Vastutus õnnetusjuhtumite korral: pole selge, kes oleks süüdi, kui autonoomne sõiduk satuks õnnetusse.
See on keeruline juriidiline probleem, mis tuleb enne masstootmise alustamist lahendada.
Autonoomsete sõidukite ehitamine
Ise sõitva auto tegemiseks tuleb valmistada nii tarkvara kui ka riistvara osi.
Tarkvarakomponent nõuab teadmisi arvutiteadusest, masinõppest ja süvaõppest, et genereerida anduri- ja sisendandmetest sõidujuhiseid.
Riistvaraosa vajab andurite, kaamerate ja muude osade kokkupanemist, et sõidujuhiseid saaks päris autos täita.
Lisaks vajavad autonoomsed sõidukid kõigi autonoomsete funktsioonide (nt objektide tuvastamise ja tuvastamise) jaoks keerukat tarkvarapakki.
Isejuhtivate autode avalikele teedele paigutamisel tuleb arvestada ka ohutusega.
Oskused ja kvalifikatsioonid
Autonoomse sõiduki inseneriks saamine eeldab tugevat tausta arvutiteaduses, elektri- või masinaehituses ning kogemusi robootika, andurisüsteemide ja masinõppe vallas.
Tavaliselt on nõutav bakalaureusekraad seotud valdkonnas, nagu arvutitehnika, mehhatroonika või arvutiteadus, koos asjakohase töökogemuse või praktikaga.
Mõned töökohad võivad eeldada magistri- või doktorikraadi mõnes seotud valdkonnas.
Töökohustused
Autonoomse sõiduki inseneri tööülesannete hulka võiks kuuluda tarkvaraalgoritmide kavandamine ja juurutamine, andurisüsteemide valmistamine ja integreerimine, autonoomsete sõidusüsteemide testimine ja hindamine ning ohutusreeglite järgimise tagamine.
Insenerid peavad olema kursis oma valdkonna viimaste arengute ja trendidega ning töötama selle nimel, et oma oskusi ja teadmisi pidevalt täiendada.
Haridus ja koolitus
Autonoomsete sõidukite karjääriks vajalike oskuste ja teadmiste saamiseks võivad üksikisikud osaleda kursustel või omandada kraadi ülikoolides, mis pakuvad robootika, mehhatroonika või autonoomsete sõidukite erialaprogramme.
Samuti on palju veebikursusi ja -ressursse, nagu Coursera, Udacity ja edX, mis pakuvad autonoomse sõiduki inseneri sertifikaate ja kraadi.
Samuti võib konverentsidel käimine ja teiste oma ala professionaalidega sidemete loomine anda väärtuslikku teavet ja aidata teil oma karjääris kõrgemale tõusta.
Autonoomsete sõidukite turutrendid
Lähiaastatel peaks isejuhtivate autode ülemaailmne turg palju kasvama.
2020. Aastal hinnati turu väärtuseks 76,13 miljardit dollarit ja prognooside kohaselt ulatub see 2030. Aastaks 2161,79 miljardi dollarini ning aastane liitkasvumäär (CAGR) on 40,1% aastatel 2021–2030.
Seda kasvu põhjustavad mitmed tegurid, sealhulgas nutikate linnade arendamine, infrastruktuuri ja ühenduvuse arendamine ning kasvav nõudlus autonoomsete sõidukite järele.
Segmenteerimine
Autonoomsete sõidukite turgu saab segmenteerida mitme teguri, sealhulgas automatiseerituse taseme ja sõidukitüübi alusel.
- Automatiseerituse tase: nende võimete põhjal saab autonoomsed sõidukid jagada ühte viiest kategooriast
Tase 5 on täielikult autonoomne ega vaja inimeselt abi. Mida automatiseeritum on auto, seda tõenäolisemalt läheb see maksma palju raha. 2021. Aastal oli poolautonoomne turusegment suur osa globaalsest turust.
- Sõidukitüüp: autonoomsete sõidukite turul domineerivad sõiduautod, mis moodustasid 2021. Aastal suurema osa turuosast.
Siiski kasvab nõudlus ka autonoomsete veoautode ja busside järele, eriti logistikas ja ühistranspordis.
Suuremad ettevõtted turul
Mitmed suured ettevõtted on isejuhtivate autode turul juhtpositsioonil.
- Volkswagen AG.
- Toyota Motor Corporation.
- Ford Motor Company.
- General Motorsi ettevõte.
- BMW kontsern.
- Daimler AG.
- Volvo Car Corporation.
- Tesla Inc.
- Audi AG.
- Honda Motor Co., Ltd.
Need ettevõtted investeerivad palju raha teadus- ja arendustegevusse, et tulla välja autonoomsete sõidukite jaoks uute tehnoloogiatega
Tõenäoliselt on neil suur mõju turu tulevikule.
Autonoomsed allveesõidukid
Autonoomne veealune sõiduk (AUV) on mehitamata, lõastamata robot, mis suudab vee all ringi liikuda, ilma et oleks vaja pidevalt pinnal viibiva inimese juhtimist.
AUV-sid kasutatakse sageli teadusuuringuteks ookeanis, kus neid kasutatakse uuringuteks, proovide võtmiseks ja andmete kogumiseks.
Operaatorid laeval või isegi maal saavad neid programmeerida või juhtida. Neil on mitmesuguseid proovivõtu- ja mõõdistustööriistu, nagu kaamerad, sonar ja sügavusandurid.
Võimsus ja liikuvus
AUV-de toiteallikaks on spetsiaalsed akud, kütuseelemendid või päikesepaneelid, mida saab laadida, et nad saaksid pikka aega iseseisvalt töötada.
Nad võivad minna sinna, kuhu paadid ei saa, sest nad võivad minna madalamasse vette. See muudab need kasulikuks piirkondade uurimiseks, kuhu suuremad laevad minna ei saa.
AUV-del on tõukejõusüsteemid, mis võimaldavad neil kiiresti ja täpselt vees liikuda.
Rakendused
AUV-d on paindlikud ja neid saab kasutada paljude erinevate asjade jaoks, näiteks:
AUV-sid kasutatakse merepõhja uurimiseks ning vee kvaliteedi, temperatuuri ja soolsuse mõõtmiseks.
AUV-de abil saab hoida silma peal naftareostustel, leida muutusi korallriffidel ja uurida, kust reostus tuleb.
Sõjalised operatsioonid: AUV-sid saab kasutada miinide eest kaitsmiseks, luureandmete kogumiseks ja allveelaevade jälgimiseks.AUV-sid kasutatakse avamere nafta- ja gaasitööstuses torujuhtmete kontrollimiseks ja hooldamiseks
Neid kasutatakse ka laevanduses laevakerede kontrollimiseks.
Autonoomsete sõidukite ohutus ja vastutus
Kuna isejuhtivate autode arv teedel kasvab, on muutunud olulisemaks kĂĽsimused ohutuse ja vastutaja kohta.
Kui autonoomse sõidukiga juhtub õnnetus, võib olla raske aru saada, kes oli süüdi ja kes peaks kahju hüvitama.
Erinevates kohtades kehtivad erinevad seadused ja reeglid selle kohta, kes vastutab autonoomse sõidukiga juhtunud avarii eest, samuti pole veel selget kokkulepet, kuidas otsustatakse vastutus autonoomse sõidukiga juhtunud õnnetuse korral.
Vastutus autonoomsete sõidukiõnnetuste eest
Kui autonoomne auto avarii teeb, peab auto tootja võib-olla kahju kinni maksma. Põhjuseks on asjaolu, et avarii võis põhjustada automaatse sõidusüsteemi ettevaatamatus.
Seadus võiks öelda, et nende autode tootjad vastutavad iga automatiseeritud sõidusüsteemi põhjustatud õnnetuse eest.
Autofirmad, nagu Volvo, Mercedes ja Google, on vihjanud, et nad vastutavad, kui õnnetuse põhjustab mõni nende täielikult autonoomne auto.
Kuid on oluline meeles pidada, et kui isejuhtiv auto satub avariisse, ei pruugi see olla auto sĂĽĂĽ.
Kui mõni teine ​​juht teeks midagi nagu kiirust, sõidaks punase tulega või sõidaks hoolimatult, poleks isejuhtiva auto juht ega auto ise süüdi.
Sel juhul, kui isejuhtiv auto satub avariisse, võib hooletus olla süüdi teine ​​juht või ohtliku ala omamises kinnisvaraomanik.
Kindlustusmaksed ja kahjutasud
Pärast autonoomse sõidukiga kokkupõrget võib kannatanutel olla lihtsam kindlustusraha saada, sest juht ei vastuta peaaegu enam.
Kui autonoomne sõiduk satub avariisse, võib kahju hüvitada sõiduki tootja, autonoomse sõiduki juht, kolmas isik või nende osapoolte kombinatsioon, olenevalt õnnetuse spetsiifikast ja seadustest. Koht, kus õnnetus juhtus.
Kas soovite selle teema kohta rohkem teada saada?
Kasutusjuhtumid
| Kasutatakse: | Kirjeldus: |
|---|---|
| Isiklik transport | Isejuhtivaid autosid saaks kasutada isiklikuks transpordiks, et inimesed ei peaks ise sõitma. See võib olla eriti kasulik inimestele, kes ei saa juhtida, kellel on puue või kellel puudub juurdepääs autole. |
| Sõidujagamisteenused | Isejuhtivaid autosid saaks kasutada selliste teenuste jaoks nagu Uber ja Lyft, mis vähendaks vajadust inimjuhtide järele ja muudaks teenuse reisijate jaoks odavamaks. Avalik transport: isejuhtivaid autosid saab kasutada ühistranspordis, muutes selle kiiremaks ja töökindlamaks, ilma et oleks vaja juhti. |
| Kauba kohaletoimetamine | Kauba kohaletoimetamiseks saaks kasutada autonoomseid sõidukeid, mis vähendaks vajadust inimjuhtide järele ning kiirendaks tarneprotsessi ja säästaks raha. |
| Tööstuslik transport | Autonoomseid sõidukeid saab kasutada kaupade teisaldamiseks tööstuslikes tingimustes, nagu tehased, laod ja sadamad. See parandaks tõhusust ja vähendaks õnnetuste ohtu. |
| Põllumajandus | Põllumajanduses saab kasutada autonoomseid sõidukeid, et teha selliseid asju nagu põldude kündmine, seemnete istutamine ja saagi kogumine. |
| Kaevandamine | Autonoomseid sõidukeid saaks kaevanduses kasutada näiteks maagi vedamiseks, puurimiseks ja kaevamiseks, mis vähendaks õnnetusi ja muudaks protsessi tõhusamaks. Sõjavägi võiks autonoomseid sõidukeid kasutada transpordiks, jälgimiseks ja luureks. |
| Hädaabiteenused | Isejuhtivaid autosid saab kasutada hädaabiteenuste osutamiseks, näiteks vigastatud inimeste haiglasse toimetamiseks või meditsiinitarvete transportimiseks. |
Järeldus
Nagu nägime, muutub isejuhtivate autode maailm kiiresti ja muudab meie liikumisviisi ka tulevikus.
Kuid see ei puuduta ainult tehnoloogiat; see puudutab ka seda, kuidas see mõjutab ühiskonda tervikuna.
Isejuhtivad autod võivad muuta meie elu- ja tööviisi mitmel viisil, näiteks vähendades liiklust ja süsinikdioksiidi heitkoguseid ning luues uusi ärimudeleid ja töövõimalusi.
Kuid igal uuel tehnoloogial on oma probleemid ja moraalsed kĂĽsimused.
Enne autonoomsete sõidukite liikumisega täielikku liitumist tuleb mõelda paljudele asjadele, nagu vastutus ja kindlustus ning võimalus, et teatud valdkondades võib töökoht kaduda.
Selle valdkonna inseneride ja tulevaste juhtidena on meie ülesanne nende probleemidega tegeleda ja aidata kujundada transpordi tulevikku viisil, mis aitab kõiki.
Edasine tee võib olla raske, kuid kui meil on õige suhtumine ning pühendumine uuendustele ja edusammudele, saame muuta tulevastele põlvkondadele turvalisema, tõhusama ja jätkusuutlikuma maailma.
Nii et kasutagem ära võimalused ja asugem probleemidele otsekohe silmitsi.
Isejuhtivad autod ei ole ainult tehnoloogiline edasiminek; need on ka sotsiaalsed ja meie asi on tagada, et nad aitaksid ĂĽhiskonda tervikuna.
Inseneridena on meil ainulaadne võimalus olla selle revolutsiooni eesotsas ja me ei tohiks seda enesestmõistetavana võtta.
Meil on kontroll tuleviku ĂĽle, seega kasutagem seda maksimaalselt.
Jaga…
