Savae vairuojančių automobilių revoliucija apėmė pasaulį audringai, o tokios kompanijos kaip „Google“ ir „Tesla“ bando užimti dalį rinkos.
Tačiau ką tai reiškia transporto ateičiai ir, dar svarbiau, ateities inžinieriams?
Pasauliui pereinant į naują transporto erą, inžinerijos studentai ir profesionalai turi suprasti savaime važiuojančių automobilių technologijas ir jų reikšmę ateičiai.
Tad prisisegkime ir pasinerkime į savaeigių automobilių pasaulį, kur laukiantis kelias kupinas naujų idėjų ir galimybių.
Supratimas apie autonomines transporto priemones
Oficialus apibrėžimas:
Transporto priemonė, galinti suplanuoti savo kelią ir įgyvendinti savo planą be žmogaus įsikišimo.
Autonominė transporto priemonė puikiai tiks, jei esate per daug pavargę vairuoti ar tiesiog norite nusnūsti pakeliui į darbą. Tiesiog atsisėskite ir leiskite automobiliui padaryti viską. Kas žiūrėjo šią „Pietų parko“ laidos seriją?
Gerai, grįžtame prie paaiškinimo:
Autonominė transporto priemonė – tai automobilis, turintis jutiklius, kameras, radarą ir dirbtinį intelektą (AI), leidžiančius važiuoti be žmogaus pagalbos.
Ši technologija yra integruotos ir nuotolinės aparatinės ir programinės įrangos derinys, galintis vairuoti transporto priemonę be žmogaus, kuris jos fiziškai nekontroliuoja ar neprižiūri.
Autonominė transporto priemonių technologija gali padaryti automobilius saugesnius, apsaugoti žmones nuo sužeidimų ir net išgelbėti gyvybes. Tačiau vis dar reikia išspręsti daugybę problemų, kol dauguma žmonių galės naudotis visiškai autonominėmis transporto priemonėmis.
Autonominių transporto priemonių lygiai
Pagal tai, ką jie gali padaryti, autonominės transporto priemonės skirstomos į penkis lygius.
Čia yra lygių sąrašas:
- 0 lygis: vairuotojas yra atsakingas už viską, kas susiję su automobilio vairavimu.
- 1 lygis: automobilyje yra viena automatizuota sistema, tokia kaip pastovaus greičio palaikymo sistema arba pagalba išlikti savo eismo juostoje, tačiau už visa kita atsakingas vairuotojas.
- 2 lygis: automobilyje yra dvi ar daugiau automatinių sistemų, kurios veikia kartu, pvz., prisitaikanti pastovaus greičio palaikymo sistema ir padeda išlikti savo eismo juostoje.
- Vairuotojas vis dar yra atsakingas už automobilio stebėjimą ir, jei reikia, valdymą.
- 3 lygis: Automobilis gali pasirūpinti didžiąja dalimi vairavimo, tačiau vairuotojas turi būti pasirengęs bet kada perimti valdymą, jei automobilis to paprašys.
- 4 lygis: tam tikrose situacijose transporto priemonė gali važiuoti pati ir jai nereikia jokios asmens pagalbos. Tačiau automobilis vis tiek gali turėti vairą ir pedalus, kuriais prireikus galėtų naudotis žmogus, vairuotojas.
- 5 lygis: transporto priemonė yra visiškai savarankiška ir jai nereikia jokios asmens pagalbos.
Norėdami sužinoti daugiau apie automatizavimo lygius:
https://en.wikipedia.org/wiki/Self-driving_car
Dabartinė autonominių transporto priemonių būklė
Šiuo metu rašau tai, kad Jungtinėse Valstijose nėra visiškai autonominių transporto priemonių, kurias būtų galima legaliai vairuoti.
Tačiau yra transporto priemonių, kurios tik iš dalies yra savarankiškos. Pavyzdžiui, kai kurie turi prisitaikančią pastovaus greičio palaikymo sistemą ir padeda išlikti savo eismo juostose.
Automobilių gamintojai ir technologijų įmonės stengiasi, kad visiškai savaeigiai automobiliai netrukus būtų prieinami visuomenei.
Autonominių transporto priemonių technologija
Autonominės transporto priemonės naudoja įvairias technologijas, kad jaustų aplinką ir priimtų sprendimus.
Kai kurios savaime vairuojamuose automobiliuose naudojamos technologijos yra šios:
- Jutikliai: Autonominės transporto priemonės, be kitų jutiklių, naudoja kameras, radarą ir LiDAR, kad matytų ir suprastų savo aplinką.
- Dirbtinis intelektas: autonominės transporto priemonės analizuoja jutiklių duomenis ir priima sprendimus remdamosi sudėtingais algoritmais ir mašininio mokymosi sistemomis.
- Žemėlapių sudarymas: Naudodami informaciją iš jutiklių, savarankiškai važiuojantys automobiliai sudaro ir stebi savo aplinkos žemėlapį.
Autonominiai automobiliai gali nuskaityti kelio ženklus ir ženklinimą kameros technologijos pagalba.
Šviesos aptikimo ir nuotolio (LiDAR) sistemas naudoja savarankiškai važiuojantys automobiliai, kad sudarytų 3D savo aplinkos žemėlapį.
Iššūkiai autonominėms transporto priemonėms
Prieš pradedant masinę savaeigių automobilių gamybą, reikia išspręsti keletą problemų. Tarp šių problemų yra:
- Technologijų pažanga: reikia daugiau dirbtinio intelekto ir jutiklių technologijų pažangos, kad autonominės transporto priemonės būtų saugesnės ir patikimesnės.
- Aplinka: savarankiškai važiuojantys automobiliai turi turėti galimybę saugiai dirbti įvairiomis oro sąlygomis, pavyzdžiui, lyjant ir sningant.
- Reguliavimas: šiuo metu nėra federalinių taisyklių dėl savarankiškai važiuojančių automobilių ir kiekviena valstija turi savo būdą reglamentuoti, kaip jie gali būti naudojami.
- Atsakomybė už nelaimingą atsitikimą: neaišku, kas būtų kaltas, jei autonominė transporto priemonė patektų į avariją.
Tai sudėtinga teisinė problema, kurią reikia išspręsti prieš pradedant masinę gamybą.
Autonominių transporto priemonių statyba
Norint pagaminti automobilį, kuris važiuoja pats, turi būti pagamintos ir programinės, ir techninės dalys.
Norint generuoti vairavimo instrukcijas iš jutiklio ir įvesties duomenų, programinės įrangos komponentui reikalingos informatikos, mašininio mokymosi ir gilaus mokymosi žinios.
Aparatinei daliai reikia sujungti jutiklius, kameras ir kitas dalis, kad vairavimo instrukcijas būtų galima vykdyti tikrame automobilyje.
Be to, autonominėms transporto priemonėms reikalinga sudėtinga programinė įranga, skirta visoms autonominėms funkcijoms, tokioms kaip objektų aptikimas ir identifikavimas.
Išleidžiant savarankiškai važiuojančius automobilius viešuosiuose keliuose, reikia atsižvelgti ir į saugumą.
Įgūdžiai ir kvalifikacija
Norint tapti autonominių transporto priemonių inžinieriumi, reikia turėti tvirtą informatikos, elektros ar mechaninės inžinerijos išsilavinimą ir robotikos, jutiklių sistemų ir mašinų mokymosi patirties.
Paprastai reikalingas susijusios srities, pavyzdžiui, kompiuterių inžinerijos, mechatronikos inžinerijos ar informatikos bakalauro laipsnis, kartu su atitinkama darbo patirtimi ar stažuotėmis.
Kai kuriems darbams gali prireikti magistro arba daktaro laipsnio susijusioje srityje.
Darbo pareigos
Savarankiško transporto priemonių inžinieriaus pareigos gali apimti programinės įrangos algoritmų kūrimą ir diegimą, jutiklių sistemų kūrimą ir integravimą, autonominio vairavimo sistemų testavimą ir įvertinimą bei saugos taisyklių laikymąsi.
Inžinieriai turi neatsilikti nuo naujausių pokyčių bei tendencijų savo srityje ir nuolat tobulinti savo įgūdžius bei žinias.
Švietimas ir mokymas
Norėdami įgyti reikiamų įgūdžių ir žinių, reikalingų autonominių transporto priemonių karjerai, asmenys gali lankyti kursus arba įgyti laipsnį universitetuose, kurie siūlo specializuotas robotikos, mechatronikos ar autonominių transporto priemonių programas.
Taip pat yra daug internetinių kursų ir išteklių, pvz., „Coursera“, „Udacity“ ir „edX“, kurie siūlo autonominių transporto priemonių inžinerijos sertifikatus ir laipsnius.
Be to, lankymasis konferencijose ir ryšių su kitais savo srities profesionalais užmezgimas gali suteikti vertingų įžvalgų ir padėti kilti karjeros laiptais.
Autonominių transporto priemonių rinkos tendencijos
Tikimasi, kad per ateinančius kelerius metus pasaulinė savarankiškai važiuojančių automobilių rinka labai augs.
2020 m. Rinka buvo įvertinta 76,13 mlrd. USD, o iki 2030 m. Ji pasieks 2 161,79 mlrd. USD, o sudėtinis metinis augimo tempas (CAGR) sieks 40,1 % nuo 2021 m.
Šį augimą skatina keli veiksniai, įskaitant išmaniųjų miestų pažangą, infrastruktūros ir ryšio plėtrą bei didėjančią autonominių transporto priemonių paklausą.
Segmentavimas
Autonominių transporto priemonių rinka gali būti suskirstyta į segmentus pagal kelis veiksnius, įskaitant automatizavimo lygį ir transporto priemonės tipą.
- Automatizavimo lygis: atsižvelgiant į tai, ką jie gali padaryti, autonomines transporto priemones galima suskirstyti į vieną iš penkių kategorijų
5 lygis yra visiškai savarankiškas ir jam nereikia jokios asmens pagalbos. Kuo labiau automatizuotas automobilis, tuo didesnė tikimybė, kad jis kainuos daug pinigų. 2021 m. Pusiau autonominis rinkos segmentas buvo didelė pasaulinės rinkos dalis.
- Transporto priemonės tipas: autonominių transporto priemonių rinkoje dominuoja lengvieji automobiliai, kurie 2021 m. Užėmė didžiąją rinkos dalį.
Tačiau didėja ir autonominių sunkvežimių ir autobusų paklausa, ypač skirtų naudoti logistikoje ir viešajame transporte.
Pagrindinės įmonės rinkoje
Savaeigių automobilių rinkoje pirmauja kelios didelės įmonės.
- Volkswagen AG.
- „Toyota Motor Corporation“.
- „Ford Motor Company“.
- „General Motors“ kompanija.
- BMW grupė.
- Daimler AG.
- „Volvo Car Corporation“.
- Tesla Inc.
- Audi AG.
- Honda Motor Co., Ltd.
Šios įmonės įdeda daug pinigų į mokslinius tyrimus ir plėtrą, kad sukurtų naujas autonominių transporto priemonių technologijas
Tikėtina, kad jie turės didelę įtaką rinkos ateičiai.
Autonominės povandeninės transporto priemonės
Autonominė povandeninė transporto priemonė (AUV) yra nepilotuojamas, nepririštas robotas, galintis judėti po vandeniu, nereikalaujant nuolatinio paviršiuje esančio žmogaus kontrolės.
AUV dažnai naudojami tyrimams vandenyne, kur jie naudojami tirti, imti mėginius ir rinkti duomenis.
Operatoriai laive ar net sausumoje gali juos programuoti arba valdyti. Juose yra įvairių mėginių ėmimo ir tyrimo įrankių, pavyzdžiui, kamerų, sonarų ir gylio jutiklių.
Galia ir mobilumas
AUV yra maitinami specialiomis baterijomis, kuro elementais arba saulės baterijomis, kurias galima įkrauti, todėl jie ilgą laiką gali veikti savarankiškai.
Jie gali plaukti ten, kur negali laivai, nes gali įplaukti į seklesnį vandenį. Dėl to jie naudingi tyrinėjant sritis, kur didesni laivai negali plaukti.
AUV turi varomąsias sistemas, kurios leidžia greitai ir tiksliai judėti vandeniu.
Programos
AUV yra lankstūs ir gali būti naudojami daugeliui skirtingų dalykų, pavyzdžiui:
AUV naudojami jūros dugnui tirti ir vandens kokybei, temperatūrai ir druskingumui matuoti.
AUV gali būti naudojami norint stebėti naftos išsiliejimą, rasti pokyčius koraliniuose rifuose ir išsiaiškinti, iš kur kyla tarša.
Karinės operacijos: AUV gali būti naudojami apsaugoti nuo minų, rinkti žvalgybos duomenis ir sekti povandeninius laivus.AUV yra naudojami naftos ir dujų pramonėje jūroje, tikrinant ir prižiūrint vamzdynus
Jie taip pat naudojami laivybos pramonėje tikrinant laivų korpusus.
Sauga ir atsakomybė autonominėse transporto priemonėse
Didėjant savavaldžių automobilių skaičiui kelyje, vis svarbesni tapo saugumo ir atsakingo asmens klausimai.
Jei avarija įvyksta su autonomine transporto priemone, gali būti sunku išsiaiškinti, kas buvo kaltas ir kas turėtų sumokėti už žalą.
Įvairiose vietose galioja skirtingi įstatymai ir taisyklės dėl to, kas atsakingas už įvykį, įvykusį su autonomine transporto priemone, ir kol kas nėra aiškaus susitarimo, kaip bus sprendžiama dėl atsakomybės įvykus avarijai, kurioje įvyks autonominė transporto priemonė.
Atsakomybė už autonominių transporto priemonių avarijas
Kai autonominis automobilis sugenda, automobilio gamintojui gali tekti atlyginti žalą. Taip yra todėl, kad avariją galėjo lemti automatinio vairavimo sistemos neatsargumas.
Įstatymas galėtų pasakyti, kad už kiekvieną automatinio vairavimo sistemos sukeltą avariją atsakingi šiuos automobilius gaminantys žmonės.
Automobilių kompanijos, tokios kaip „Volvo“, „Mercedes“ ir „Google“, užsiminė, kad jos bus atsakingos, jei avariją sukels vienas iš jų visiškai autonominių automobilių.
Tačiau svarbu atsiminti, kad jei į avariją patenka savavalgis automobilis, tai gali būti ne automobilio kaltė.
Jei kitas vairuotojas padarytų kažką panašaus į greitį, važiavo degant raudonai šviesoforo signalui ar važiavo neapdairiai, savarankiškai važiuojančio automobilio vairuotojas ar pats automobilis nebūtų kaltas.
Tokiu atveju, jei savarankiškai vairuojantis automobilis patenka į avariją, kitas vairuotojas gali būti kaltas dėl neatsargumo arba turto savininkas gali būti kaltas dėl pavojingos zonos.
Draudimo išmokos ir žala
Po avarijos autonominėje transporto priemonėje aukoms gali būti lengviau gauti draudimo pinigų, nes vairuotojas beveik nebeatsako.
Jei autonominė transporto priemonė patenka į avariją, žalą gali atlyginti transporto priemonės gamintojas, autonominės transporto priemonės vairuotojas, trečioji šalis arba šių šalių derinys, priklausomai nuo eismo įvykio specifikos ir galiojančių teisės aktų. Vieta, kur įvyko nelaimė.
Norite sužinoti daugiau šia tema?
Naudojimo atvejai
| Naudojamas: | Apibūdinimas: |
|---|---|
| Asmeninis transportas | Savaeigiai automobiliai galėtų būti naudojami asmeniniam transportui, todėl žmonėms nereikėtų vairuoti patiems. Tai gali būti ypač naudinga žmonėms, kurie negali vairuoti, turi negalią arba neturi galimybės važiuoti automobiliu. |
| Pavėžėjimo paslaugos | Savarankiškai važiuojantys automobiliai galėtų būti naudojami tokioms paslaugoms kaip „Uber“ ir „Lyft“, o tai sumažintų žmonių vairuotojų poreikį ir galėtų atpiginti paslaugą keleiviams. Viešasis transportas: savarankiškai važiuojantys automobiliai galėtų būti naudojami viešajam transportui, todėl jis būtų greitesnis ir patikimesnis be vairuotojo. |
| Prekių pristatymas | Prekėms pristatyti galėtų būti naudojamos autonominės transporto priemonės, o tai sumažintų žmonių vairuotojų poreikį ir pagreitintų pristatymo procesą bei sutaupytų pinigų. |
| Pramoninis transportas | Autonominės transporto priemonės galėtų būti naudojamos prekėms gabenti pramoninėse patalpose, pavyzdžiui, gamyklose, sandėliuose ir uostuose. Tai padidintų efektyvumą ir sumažintų nelaimingų atsitikimų riziką. |
| Žemdirbystė | Savarankiškos transporto priemonės galėtų būti naudojamos ūkininkaujant, pavyzdžiui, ariant laukus, sodinant sėklas ir renkant derlių. |
| Kasyba | Autonominės transporto priemonės galėtų būti naudojamos kasyboje, pavyzdžiui, rūdos gabenimui, gręžimui ir kasimui, o tai sumažintų nelaimingų atsitikimų skaičių ir padidintų procesą. Autonomines transporto priemones kariuomenė galėtų naudoti tokiai veiklai kaip transportavimas, stebėjimas ir žvalgyba. |
| Skubios pagalbos tarnybos | Savarankiškai važiuojantys automobiliai galėtų būti naudojami skubios pagalbos tarnyboms, pvz., sužeistiesiems vežti į ligonines arba medicinos reikmenims gabenti. |
Išvada
Kaip matėme, savarankiškai vairuojančių automobilių pasaulis greitai keičiasi ir ateityje keis važiavimo būdus.
Bet tai ne tik apie technologijas; taip pat kalbama apie tai, kaip tai paveiks visą visuomenę.
Savarankiški automobiliai gali pakeisti mūsų gyvenimo ir darbo būdą daugeliu atžvilgių, pavyzdžiui, sumažinti eismą ir išmetamą anglies dioksido kiekį bei sukurti naujus verslo modelius ir darbo galimybes.
Tačiau kiekviena nauja technologija turi savo problemų ir moralinių klausimų.
Prieš visiškai įsijungiant į autonominių transporto priemonių judėjimą, reikia pagalvoti apie daugybę dalykų, tokių kaip civilinė atsakomybė ir draudimas bei galimybė, kad tam tikrose srityse gali būti prarasta darbo vieta.
Mes, kaip inžinieriai ir būsimi šios srities lyderiai, turime spręsti šias problemas ir padėti formuoti transporto ateitį taip, kad tai būtų naudinga visiems.
Kelias į priekį gali būti nelengvas, bet jei laikysimės tinkamo požiūrio ir būsime įsipareigoję naujovėms bei pažangai, būsimoms kartoms galime sukurti saugesnį, efektyvesnį ir tvaresnį pasaulį.
Taigi pasinaudokime galimybėmis ir susidurkime su problemomis.
Savaeigiai automobiliai nėra tik technologinė pažanga; jie taip pat yra socialiniai, ir mes turime užtikrinti, kad jie padėtų visai visuomenei.
Mes, inžinieriai, turime unikalią galimybę būti šios revoliucijos priešakyje ir neturėtume to laikyti savaime suprantamu dalyku.
Mes valdome ateitį, todėl išnaudokime ją kuo geriau.
Pasidalinti…
