Pašpiedziņas automašīnu revolūcija ir sagrābusi pasauli, un tādi uzņēmumi kā Google un Tesla cenšas iegūt daļu no tirgus.
Bet ko tas nozīmē transporta nākotnei un, vēl svarīgāk, nākotnes inženieriem?
Pasaulei pārejot uz jaunu transporta ēru, inženierzinātņu studentiem un profesionāļiem ir jāsaprot pašpiedziņas automašīnu tehnoloģija un to nozīme nākotnē.
Tāpēc piesprādzēsimies un ienirsim pašbraucošo automašīnu pasaulē, kur priekšā ir jaunu ideju un iespēju pilns ceļš.
Izpratne par autonomajiem transportlīdzekļiem
Formālā definīcija:
Transportlīdzeklis, kas spēj plānot savu ceļu un īstenot savu plānu bez cilvēka iejaukšanās.
Autonomais transportlīdzeklis ir lieliski piemērots, ja esat pārāk noguris, lai brauktu vai vienkārši vēlaties pasnaust pa ceļam uz darbu. Vienkārši apsēdieties un ļaujiet automašīnai darīt visu. Kurš skatījās šo raidījuma "South Park" sēriju?
Labi, atpakaļ pie skaidrojuma:
Autonomais transportlīdzeklis ir automašīna, kurai ir sensori, kameras, radars un mākslīgais intelekts (AI), kas ļauj tai darboties bez cilvēka palīdzības.
Šī tehnoloģija ir iebūvētas un tālvadības aparatūras un programmatūras kombinācija, kas var vadīt transportlīdzekli bez cilvēka operatora to fiziski kontrolējot vai neuzraugot.
Autonomā transportlīdzekļu tehnoloģija varētu padarīt automašīnas drošākas, pasargāt cilvēkus no savainojumiem un pat glābt dzīvības. Taču joprojām ir jāatrisina daudzas problēmas, pirms lielākā daļa cilvēku var izmantot pilnībā autonomus transportlīdzekļus.
Autonomo transportlīdzekļu līmeņi
Pamatojoties uz to, ko viņi var darīt, autonomie transportlīdzekļi ir sadalīti piecos līmeņos.
Šeit ir līmeņu saraksts:
- 0. Līmenis: vadītājs ir atbildīgs par visu, kas saistīts ar automašīnas vadīšanu.
- 1. Līmenis: automašīnai ir viena automatizēta sistēma, piemēram, kruīza kontrole vai palīdzība noturēties savā joslā, bet par visu pārējo atbild vadītājs.
- 2. Līmenis: automašīnai ir divas vai vairākas automatizētas sistēmas, kas darbojas kopā, piemēram, adaptīvā kruīza kontrole un palīdz noturēties savā joslā.
- Šoferis joprojām ir atbildīgs par automašīnas uzraudzību un nepieciešamības gadījumā pārņemt vadību.
- 3. Līmenis: automašīna var parūpēties par lielāko daļu braukšanas, bet vadītājam jābūt gatavam jebkurā laikā pārņemt vadību, ja automašīna to lūdz.
- 4. Līmenis: Transportlīdzeklis noteiktās situācijās var braukt pats, un tam nav nepieciešama cilvēka palīdzība. Bet automašīnai joprojām varētu būt stūre un pedāļi, ko cilvēks-vadītājs varētu izmantot, ja nepieciešams.
- 5. Līmenis: transportlīdzeklis ir pilnībā pašvadošs, un tai nav nepieciešama cilvēka palīdzība.
Lai uzzinātu vairāk par automatizācijas līmeņiem:
https://en.wikipedia.org/wiki/Self-driving_car
Pašreizējais autonomo transportlīdzekļu statuss
Šobrīd es rakstu, ka Amerikas Savienotajās Valstīs nav pilnībā autonomu transportlīdzekļu, ar kuriem varētu braukt legāli.
Tomēr ir transportlīdzekļi, kas tikai daļēji ir pašbraucoši. Piemēram, dažiem ir adaptīvā kruīza kontrole un tie palīdz palikt savās joslās.
Autoražotāji un tehnoloģiju uzņēmumi strādā pie tā, lai drīzumā sabiedrībai būtu pieejamas pilnībā pašbraucošas automašīnas.
Autonomo transportlīdzekļu tehnoloģija
Autonomie transportlīdzekļi izmanto dažādas tehnoloģijas, lai sajustu apkārtni un pieņemtu lēmumus.
Dažas no tehnoloģijām, kas tiek izmantotas pašpiedziņas automašīnās, ir:
- Sensori: autonomie transportlīdzekļi izmanto kameras, radaru un LiDAR, kā arī citus sensorus, lai redzētu un izprastu savu apkārtni.
- Mākslīgais intelekts: autonomie transportlīdzekļi analizē sensoru datus un pieņem lēmumus, pamatojoties uz sarežģītiem algoritmiem un mašīnmācīšanās sistēmām.
- Kartēšana: izmantojot informāciju no saviem sensoriem, pašbraucošās automašīnas veido apkārtnes karti un seko tai līdzi.
Autonomās automašīnas var nolasīt ceļa zīmes un marķējumus ar kameru tehnoloģiju palīdzību.
Gaismas noteikšanas un diapazona (LiDAR) sistēmas izmanto pašbraucošas automašīnas, lai izveidotu savas apkārtnes 3D karti.
Izaicinājumi autonomajiem transportlīdzekļiem
Pirms pašpiedziņas automašīnu masveida ražošanas sākšanas ir dažas problēmas, kas jāatrisina. Starp šīm problēmām ir:
- Tehnoloģiju sasniegumi: lai padarītu autonomos transportlīdzekļus drošākus un uzticamākus, ir nepieciešams vairāk sasniegumu AI un sensoru tehnoloģijās.
- Vide: pašbraucošām automašīnām jāspēj droši strādāt dažādos laika apstākļos, piemēram, lietū un sniegā.
- Noteikumi: pašlaik nav federālu noteikumu pašbraucošām automašīnām, un katrai valstij ir savs veids, kā regulēt to izmantošanu.
- Atbildība par nelaimes gadījumiem: nav skaidrs, kurš būtu vainīgs, ja avārijā iekļūtu autonomais transportlīdzeklis.
Šī ir sarežģīta juridiska problēma, kas ir jānovērš, pirms var sākt masveida ražošanu.
Autonomo transportlīdzekļu celtniecība
Lai izgatavotu automašīnu, kas pati brauc, ir jāizgatavo gan programmatūras, gan aparatūras daļas.
Programmatūras komponentam ir nepieciešamas zināšanas par datorzinātnēm, mašīnmācību un dziļo mācīšanos, lai ģenerētu braukšanas norādījumus no sensora un ievades datiem.
Aparatūras daļai ir jāsaliek sensori, kameras un citas detaļas, lai braukšanas instrukcijas varētu izpildīt reālajā automašīnā.
Turklāt autonomiem transportlīdzekļiem ir nepieciešama sarežģīta programmatūras steks visām autonomajām funkcijām, piemēram, objektu noteikšanai un identifikācijai.
Novietojot pašpiedziņas automašīnas uz koplietošanas ceļiem, ir jāņem vērā arī drošība.
Prasmes un kvalifikācija
Lai kļūtu par autonomu transportlīdzekļu inženieri, nepieciešama spēcīga pieredze datorzinātnēs, elektrotehnikā vai mašīnbūvē, kā arī pieredze darbā ar robotiku, sensoru sistēmām un mašīnmācību.
Parasti ir nepieciešams bakalaura grāds saistītā jomā, piemēram, datortehnikā, mehatronikas inženierijā vai datorzinātnēs, kā arī atbilstoša darba pieredze vai prakse.
Dažiem darbiem var būt nepieciešams maģistra vai doktora grāds saistītā jomā.
Darba pienākumi
Autonomu transportlīdzekļu inženiera darba pienākumi varētu ietvert programmatūras algoritmu izstrādi un ieviešanu, sensoru sistēmu izveidi un integrēšanu, autonomas braukšanas sistēmu testēšanu un novērtēšanu, kā arī drošības noteikumu ievērošanu.
Inženieriem ir jāseko līdzi jaunākajiem sasniegumiem un tendencēm savā jomā un visu laiku jāstrādā, lai uzlabotu savas prasmes un zināšanas.
Izglītība un apmācība
Lai iegūtu nepieciešamās prasmes un zināšanas karjerai autonomo transportlīdzekļu jomā, indivīdi var apgūt kursus vai iegūt grādus universitātēs, kas piedāvā specializētas programmas robotikā, mehatronikā vai autonomajos transportlīdzekļos.
Ir arī daudzi tiešsaistes kursi un resursi, piemēram, Coursera, Udacity un edX, kas piedāvā sertifikātus un grādus autonomo transportlīdzekļu inženierijā.
Tāpat, apmeklējot konferences un veidojot sakarus ar citiem savas jomas profesionāļiem, jūs varat gūt vērtīgu ieskatu un palīdzēt virzīties uz augšu karjerā.
Autonomo transportlīdzekļu tirgus tendences
Sagaidāms, ka tuvākajos gados globālais pašpiedziņas automašīnu tirgus strauji pieaugs.
2020. Gadā tirgus vērtība tika novērtēta 76,13 miljardu dolāru apmērā, un tiek prognozēts, ka līdz 2030. Gadam tas sasniegs 2 161,79 miljardus ASV dolāru ar salikto gada pieauguma tempu (CAGR) 40,1% apmērā no 2021. Līdz 2030. Gadam.
Šo izaugsmi veicina vairāki faktori, tostarp viedo pilsētu attīstība, infrastruktūras un savienojamības attīstība un pieaugošais pieprasījums pēc autonomiem transportlīdzekļiem.
Segmentācija
Autonomo transportlīdzekļu tirgu var segmentēt, pamatojoties uz vairākiem faktoriem, tostarp automatizācijas līmeni un transportlīdzekļa tipu.
- Automatizācijas līmenis: pamatojoties uz to, ko viņi var paveikt, autonomos transportlīdzekļus var iedalīt vienā no piecām kategorijām
5. Līmenis ir pilnībā autonoms, un tam nav nepieciešama cilvēka palīdzība. Jo automatizētāka ir automašīna, jo lielāka iespēja, ka tā maksās daudz naudas. 2021. Gadā daļēji autonomais tirgus segments bija liela daļa no globālā tirgus.
- Transportlīdzekļa veids: autonomo transportlīdzekļu tirgū dominē vieglās automašīnas, kas 2021. Gadā veidoja lielāko tirgus daļu.
Tomēr pieaug arī pieprasījums pēc autonomām kravas automašīnām un autobusiem, īpaši izmantošanai loģistikā un sabiedriskajā transportā.
Lielākie uzņēmumi tirgū
Vairāki lieli uzņēmumi ir vadošie pašpiedziņas automašīnu tirgū.
- Volkswagen AG.
- Toyota Motor Corporation.
- Ford Motor Company.
- Uzņēmums General Motors.
- BMW grupa.
- Daimler AG.
- Volvo automašīnu korporācija.
- Tesla Inc.
- Audi AG.
- Honda Motor Co., Ltd.
Šie uzņēmumi iegulda daudz naudas pētniecībā un attīstībā, lai izstrādātu jaunas tehnoloģijas autonomiem transportlīdzekļiem
Viņiem, visticamāk, būs liela ietekme uz tirgus nākotni.
Autonomie zemūdens transportlīdzekļi
Autonomais zemūdens transportlīdzeklis (AUV) ir bezpilota, nepiesiets robots, kas var pārvietoties zem ūdens, bez nepieciešamības pastāvīgi kontrolēt virspusē esošo cilvēku.
AUV bieži izmanto pētniecībai okeānā, kur tos izmanto apsekošanai, paraugu ņemšanai un datu vākšanai.
Operatori uz kuģa vai pat uz sauszemes var tos programmēt vai kontrolēt. Tajos ir dažādi rīki paraugu ņemšanai un apsekošanai, piemēram, kameras, hidrolokatori un dziļuma sensori.
Jauda un mobilitāte
AUV darbina īpašas baterijas, kurināmā elementi vai saules paneļi, kurus var uzlādēt, tāpēc tie var darboties patstāvīgi ilgu laiku.
Viņi var braukt tur, kur laivas nevar, jo var iebraukt seklākā ūdenī. Tas padara tos noderīgus apgabalu izpētē, kur nevar doties lielāki kuģi.
AUV ir piedziņas sistēmas, kas ļauj tiem ātri un precīzi pārvietoties pa ūdeni.
Lietojumprogrammas
AUV ir elastīgi un tos var izmantot daudzām dažādām lietām, piemēram:
AUV izmanto, lai pētītu jūras dibenu un izmērītu ūdens kvalitāti, temperatūru un sāļumu.
AUV var izmantot, lai uzraudzītu naftas noplūdes, atrastu izmaiņas koraļļu rifos un noskaidrotu, no kurienes nāk piesārņojums.
Militārās operācijas: AUV var izmantot, lai aizsargātu pret mīnām, vāktu izlūkdatus un izsekotu zemūdenes.AUV izmanto naftas un gāzes rūpniecībā jūrā, lai pārbaudītu un uzturētu cauruļvadus
Tos izmanto arī kuģniecības nozarē, lai pārbaudītu kuģu korpusus.
Drošība un atbildība autonomajos transportlīdzekļos
Pieaugot pašbraucošo automašīnu skaitam uz ceļa, aktuālāki ir kļuvuši jautājumi par drošību un atbildīgo.
Ja negadījums notiek ar autonomu transportlīdzekli, var būt grūti noskaidrot, kurš ir vainīgs un kam būtu jāmaksā par zaudējumiem.
Dažādās vietās ir atšķirīgi likumi un noteikumi par to, kurš ir atbildīgs par negadījumu, kurā iesaistīts autonomais transportlīdzeklis, un vēl nav skaidras vienošanās par to, kā tiks lemts par atbildību, ja noticis negadījums ar autonomu transportlīdzekli.
Atbildība par autonomām transportlīdzekļu avārijām
Kad autonoma automašīna avarē, automašīnas izgatavotājam, iespējams, būs jāmaksā par bojājumiem. Tas tādēļ, ka avāriju, iespējams, izraisīja automātiskās braukšanas sistēmas neuzmanība.
Likumā varētu teikt, ka cilvēki, kas ražo šīs automašīnas, ir atbildīgi par katru negadījumu, ko izraisījusi automatizētā braukšanas sistēma.
Automašīnu uzņēmumi, piemēram, Volvo, Mercedes un Google, ir devuši mājienus, ka viņi būs atbildīgi, ja negadījumu izraisīs kāda no viņu pilnībā autonomajām automašīnām.
Taču ir svarīgi atcerēties, ka, ja avārijā iekļūst pašbraucoša automašīna, tā var nebūt automašīnas vaina.
Ja kāds cits autovadītājs darītu tādu kā ātrumu, brauktu pie sarkanās gaismas vai brauktu neapdomīgi, pašbraucošās automašīnas vadītājs vai pati mašīna nebūtu vainojama.
Tādā gadījumā, ja negadījumā nokļūst pašbraucošā automašīna, var būt vainojams otrs vadītājs par neuzmanību vai īpašuma īpašnieks var būt vainīgs, ka viņam ir bīstama zona.
Apdrošināšanas maksājumi un zaudējumi
Pēc avārijas ar autonomu transportlīdzekli cietušajiem var būt vieglāk iegūt apdrošināšanas naudu, jo vadītājs gandrīz vairs nav atbildīgs.
Ja negadījumā nokļūst autonomais transportlīdzeklis, zaudējumus var atlīdzināt transportlīdzekļa ražotājs, autonomā transportlīdzekļa vadītājs, trešā persona vai šo pušu kombinācija atkarībā no negadījuma specifikas un normatīvajiem aktiem. Vieta, kur notika negadījums.
Vai vēlaties uzzināt vairāk par šo tēmu?
Lietošanas gadījumi
| Izmanto: | Apraksts: |
|---|---|
| Personīgais transports | Pašbraucošās automašīnas varētu izmantot personīgajiem pārvadājumiem, lai cilvēkiem nebūtu jābrauc pašiem. Tas varētu būt īpaši noderīgi cilvēkiem, kuri nevar vadīt transportlīdzekli, kuriem ir invaliditāte vai kuriem nav piekļuves automašīnai. |
| Braucienu koplietošanas pakalpojumi | Pašpiedziņas automašīnas varētu izmantot tādiem pakalpojumiem kā Uber un Lyft, kas samazinātu vajadzību pēc cilvēku vadītājiem un padarītu pakalpojumu lētāku pasažieriem. Sabiedriskais transports: pašpiedziņas automašīnas varētu izmantot sabiedriskajā transportā, padarot to ātrāku un uzticamāku bez vadītāja palīdzības. |
| Preču piegāde | Preču piegādei varētu izmantot autonomus transportlīdzekļus, kas samazinātu nepieciešamību pēc cilvēku vadītājiem un paātrinātu un ietaupītu naudu piegādes procesā. |
| Rūpnieciskie pārvadājumi | Autonomus transportlīdzekļus varētu izmantot preču pārvietošanai rūpnieciskos apstākļos, piemēram, rūpnīcās, noliktavās un ostās. Tas uzlabotu efektivitāti un samazinātu negadījumu risku. |
| Lauksaimniecība | Autonomus transportlīdzekļus varētu izmantot lauksaimniecībā, lai veiktu tādas darbības kā lauku aršana, sēklu stādīšana un labības ievākšana. |
| Kalnrūpniecība | Autonomus transportlīdzekļus varētu izmantot kalnrūpniecībā, lai veiktu tādas darbības kā rūdas pārvadāšana, urbšana un rakšana, kas samazinātu negadījumu skaitu un padarītu procesu efektīvāku. Autonomos transportlīdzekļus militārpersonas varētu izmantot, lai veiktu tādas lietas kā transports, novērošana un izlūkošana. |
| Neatliekamās palīdzības dienesti | Pašbraucošas automašīnas varētu izmantot neatliekamās palīdzības dienestiem, piemēram, ievainotu cilvēku nogādāšanai slimnīcās vai medicīnas piederumu transportēšanai. |
Secinājums
Kā mēs redzējām, pašpiedziņas automašīnu pasaule strauji mainās un arī turpmāk mainīs to, kā mēs pārvietojamies.
Taču runa nav tikai par tehnoloģiju; runa ir arī par to, kā tas ietekmēs sabiedrību kopumā.
Pašpiedziņas automašīnas varētu mainīt mūsu dzīves un darba veidu daudzos veidos, piemēram, samazinot satiksmi un oglekļa emisijas un radot jaunus uzņēmējdarbības modeļus un darba iespējas.
Taču katrai jaunajai tehnoloģijai ir savas problēmas un morāli jautājumi.
Pirms pilnībā pievienoties autonomo transportlīdzekļu kustībai, ir jāpadomā par daudzām lietām, piemēram, atbildību un apdrošināšanu, kā arī iespēju, ka noteiktās jomās var tikt zaudētas darba vietas.
Kā inženieriem un nākotnes līderiem šajā jomā mums ir jātiek galā ar šīm problēmām un jāpalīdz veidot transporta nākotni tā, lai tas palīdzētu ikvienam.
Turpmākais ceļš var būt nelīdzens, taču, ja mums ir pareiza attieksme un esam apņēmības pilni jauninājumiem un progresam, mēs varam izveidot drošāku, efektīvāku un ilgtspējīgāku pasauli nākamajām paaudzēm.
Tāpēc izmantosim iespējas un saskarsimies ar problēmām.
Pašbraucošās automašīnas nav tikai tehnoloģisks sasniegums; tās ir arī sociālas, un mūsu ziņā ir nodrošināt, lai tās palīdzētu sabiedrībai kopumā.
Kā inženieriem mums ir unikāla iespēja būt šīs revolūcijas priekšgalā, un mums nevajadzētu to uzskatīt par pašsaprotamu.
Mēs kontrolējam nākotni, tāpēc izmantosim to maksimāli.
Kopīgot…
