Revolúcia autonómnych áut zasiahla celý svet a spoločnosti ako Google a Tesla sa snažia získať kúsok trhu.
Čo to však znamená pre budúcnosť dopravy a, čo je dôležitejšie, pre inžinierov budúcnosti?
Ako sa svet presúva do novej éry dopravy, študenti a profesionáli inžinierstva musia pochopiť technológiu, ktorá stojí za autonómnymi autami, a čo to znamená pre budúcnosť.
Poďme sa teda pripútať a ponoriť sa do sveta samoriadiacich áut, kde je cesta pred nami plná nových nápadov a možností.
Pochopenie autonómnych vozidiel
Formálna definícia:
Vozidlo, ktoré je schopné naplánovať si cestu a uskutočniť svoj plán bez ľudského zásahu.
Autonómne vozidlo je ideálne, ak ste príliš unavení na to, aby ste šoférovali, alebo si chcete len zdriemnuť cestou do práce. Len si sadnite a nechajte auto robiť všetko. Kto sledoval túto epizódu relácie „South Park“?
Ok, späť k vysvetleniu:
Autonómne vozidlo je auto, ktoré má senzory, kamery, radar a umelú inteligenciu (AI), ktoré mu umožňujú jazdiť bez ľudskej pomoci.
Táto technológia je kombináciou palubného a vzdialeného hardvéru a softvéru, ktorý dokáže riadiť vozidlo bez toho, aby ho ľudský operátor fyzicky ovládal alebo naň dohliadal.
Technológia autonómnych vozidiel by mohla urobiť autá bezpečnejšími, zabrániť zraneniu ľudí a dokonca zachrániť životy. Pred tým, ako bude môcť väčšina ľudí využívať plne autonómne vozidlá, je však potrebné vyriešiť ešte veľa problémov.
Úrovne autonómnych vozidiel
Na základe toho, čo dokážu, sú autonómne vozidlá rozdelené do piatich úrovní.
Tu je zoznam úrovní:
- Úroveň 0: Vodič má na starosti všetko o riadení auta.
- Úroveň 1: Auto má jeden automatizovaný systém, ako je tempomat alebo pomoc pri udržiavaní sa vo vašom jazdnom pruhu, ale všetko ostatné má na starosti vodič.
- Úroveň 2: Vozidlo má dva alebo viac automatizovaných systémov, ktoré spolupracujú, napríklad adaptívny tempomat a pomáhajú udržať sa v jazdnom pruhu.
- Vodič má stále na starosti dohliadať na auto a v prípade potreby prevziať kontrolu.
- Úroveň 3: Auto sa môže postarať o väčšinu jazdy, ale vodič musí byť pripravený kedykoľvek prevziať riadenie, ak ho o to auto požiada.
- Úroveň 4: Vozidlo dokáže v určitých situáciách jazdiť samo a nepotrebuje žiadnu pomoc od osoby. Ale auto môže mať stále volant a pedále, ktoré by v prípade potreby mohol použiť ľudský vodič.
- Úroveň 5: Vozidlo je plne samojazdiace a nepotrebuje žiadnu pomoc od osoby.
Pre viac informácií o úrovniach automatizácie:
https://en.wikipedia.org/wiki/Self-driving_car
Aktuálny stav autonómnych vozidiel
V tejto chvíli, keď toto píšem, neexistujú žiadne plne autonómne vozidlá, ktoré by bolo možné legálne riadiť v Spojených štátoch.
Existujú však vozidlá, ktoré sú len čiastočne samojazdiace. Niektoré majú napríklad adaptívny tempomat a pomáhajú udržať sa vo svojich jazdných pruhoch.
Výrobcovia automobilov a technologické spoločnosti pracujú na tom, aby už čoskoro sprístupnili verejnosti plne autonómne autá.
Technológia autonómnych vozidiel
Autonómne vozidlá využívajú rôzne technológie na vnímanie okolia a prijímanie rozhodnutí.
Niektoré z technológií, ktoré sa používajú v autách s vlastným pohonom, sú:
- Senzory: Autonómne vozidlá využívajú okrem iných senzorov aj kamery, radar a LiDAR, aby videli a pochopili svoje okolie.
- Umelá inteligencia: Autonómne vozidlá analyzujú dáta senzorov a rozhodujú sa na základe zložitých algoritmov a systémov strojového učenia.
- Mapovanie: Pomocou informácií zo svojich senzorov vytvárajú autonómne autá mapu svojho okolia a sledujú ju.
Autonómne autá dokážu čítať dopravné značky a značky pomocou kamerovej technológie.
Systémy detekcie a merania svetla (LiDAR) používajú samoriadiace autá na vytváranie 3D mapy svojho okolia.
Výzvy pre autonómne vozidlá
Skôr než sa začne sériová výroba samoriadiacich áut, je potrebné vyriešiť niekoľko problémov. Medzi tieto problémy patria:
- Pokroky v technológii: Aby boli autonómne vozidlá bezpečnejšie a spoľahlivejšie, je potrebný ďalší pokrok v technológii AI a senzorov.
- Životné prostredie: Samoriadiace autá musia byť schopné bezpečne pracovať v rôznych poveternostných podmienkach, ako je dážď a sneh.
- Regulácia: V súčasnosti neexistujú žiadne federálne pravidlá pre autá s vlastným riadením a každý štát má svoj vlastný spôsob regulácie ich používania.
- Zodpovednosť za nehodu: Nie je jasné, kto by bol na vine, ak by sa autonómne vozidlo dostalo do nehody.
Ide o komplikovaný právny problém, ktorý je potrebné vyriešiť skôr, ako sa začne sériová výroba.
Stavba autonómnych vozidiel
Ak chcete vyrobiť auto, ktoré jazdí samo, musia byť vyrobené softvérové aj hardvérové časti.
Softvérový komponent vyžaduje znalosti informatiky, strojového učenia a hlbokého učenia na generovanie jazdných pokynov zo senzorov a vstupných údajov.
Hardvérová časť vyžaduje, aby sa senzory, kamery a ďalšie časti dali dokopy, aby bolo možné riadiť pokyny v skutočnom aute.
Autonómne vozidlá navyše vyžadujú komplexný softvérový balík pre všetky autonómne funkcie, ako je detekcia a identifikácia objektov.
Pri uvádzaní samoriadiacich áut na verejné cesty je potrebné brať do úvahy aj bezpečnosť.
Zručnosti a kvalifikácie
Stať sa inžinierom autonómnych vozidiel si vyžaduje silné zázemie v oblasti informatiky, elektrotechniky alebo strojárstva a skúsenosti s robotikou, senzorovými systémami a strojovým učením.
Zvyčajne sa vyžaduje bakalársky titul v príbuznom odbore, ako je počítačové inžinierstvo, mechatronické inžinierstvo alebo informatika, spolu s príslušnými pracovnými skúsenosťami alebo stážami.
Niektoré zamestnania môžu vyžadovať magisterský alebo doktorandský titul v príbuznom odbore.
Pracovná náplň
Pracovné povinnosti inžiniera autonómnych vozidiel by mohli zahŕňať navrhovanie a implementáciu softvérových algoritmov, vytváranie a integráciu senzorových systémov, testovanie a vyhodnocovanie systémov autonómneho riadenia a zabezpečenie dodržiavania bezpečnostných pravidiel.
Inžinieri musia držať krok s najnovším vývojom a trendmi vo svojom odbore a neustále pracovať na zlepšovaní svojich zručností a vedomostí.
Vzdelávanie a odborná príprava
Na získanie potrebných zručností a vedomostí pre kariéru v autonómnych vozidlách môžu jednotlivci absolvovať kurzy alebo študovať na univerzitách, ktoré ponúkajú špecializované programy v oblasti robotiky, mechatroniky alebo autonómnych vozidiel.
Existuje tiež veľa online kurzov a zdrojov, ako napríklad Coursera, Udacity a edX, ktoré ponúkajú certifikácie a tituly v oblasti inžinierstva autonómnych vozidiel.
Taktiež chodenie na konferencie a nadväzovanie kontaktov s inými odborníkmi vo vašom odbore vám môžu poskytnúť cenné poznatky a pomôcť vám posunúť sa vo vašej kariére.
Trendy na trhu s autonómnymi vozidlami
Očakáva sa, že svetový trh s autonómnymi autami v najbližších rokoch výrazne porastie.
V roku 2020 bol trh ocenený na 76,13 miliardy USD a predpokladá sa, že do roku 2030 dosiahne 2 161,79 miliardy USD so zloženou ročnou mierou rastu (CAGR) 40,1 % od roku 2021 do roku 2030.
Tento rast poháňa niekoľko faktorov, vrátane rozvoja inteligentných miest, rozvoja infraštruktúry a konektivity a zvyšujúceho sa dopytu po autonómnych vozidlách.
Segmentácia
Trh s autonómnymi vozidlami možno segmentovať na základe niekoľkých faktorov vrátane úrovne automatizácie a typu vozidla.
- Úroveň automatizácie: Na základe toho, čo dokážu, môžu byť autonómne vozidlá zaradené do jednej z piatich kategórií
Úroveň 5 je plne autonómna a nepotrebuje žiadnu pomoc od osoby. Čím je auto automatizovanejšie, tým je pravdepodobnejšie, že bude stáť veľa peňazí. V roku 2021 bol segment poloautonómneho trhu veľkou súčasťou globálneho trhu.
- Typ vozidla: Na trhu s autonómnymi vozidlami dominujú osobné automobily, ktoré v roku 2021 tvorili väčšinu trhového podielu.
Rastie však aj dopyt po autonómnych nákladných autách a autobusoch, najmä pre použitie v logistike a verejnej doprave.
Hlavné spoločnosti na trhu
Niekoľko veľkých spoločností vedie na trhu samoriadiacich áut.
- Volkswagen AG.
- Toyota Motor Corporation.
- Ford Motor Company.
- Spoločnosť General Motors.
- BMW Group.
- Daimler AG.
- Volvo Car Corporation.
- Tesla Inc.
- Audi AG.
- Honda Motor Co., Ltd.
Tieto spoločnosti vkladajú veľa peňazí do výskumu a vývoja, aby prišli s novými technológiami pre autonómne vozidlá
Pravdepodobne budú mať veľký vplyv na budúcnosť trhu.
Autonómne podvodné vozidlá
Autonómne podvodné vozidlo (AUV) je nepripútaný robot bez posádky, ktorý sa môže pohybovať pod vodou bez toho, aby potreboval neustálu kontrolu od osoby na povrchu.
AUV sa často používajú na výskum v oceáne, kde sa používajú na prieskum, odber vzoriek a zber údajov.
Operátori na lodi alebo aj na súši ich môžu programovať alebo ovládať. Majú rôzne nástroje na odber vzoriek a prieskum, ako sú kamery, sonar a hĺbkové senzory.
Sila a mobilita
AUV sú poháňané špeciálnymi batériami, palivovými článkami alebo solárnymi panelmi, ktoré sa dajú nabíjať, takže môžu dlho fungovať samostatne.
Môžu ísť tam, kde člny nemôžu, pretože môžu ísť do plytšej vody. Vďaka tomu sú užitočné pri objavovaní oblastí, kam sa väčšie lode nedostanú.
AUV majú pohonné systémy, ktoré im umožňujú pohybovať sa vo vode rýchlo a presne.
Aplikácie
AUV sú flexibilné a dajú sa použiť na mnoho rôznych vecí, ako napríklad:
AUV sa používajú na prieskum morského dna a meranie kvality, teploty a slanosti vody.
AUV môžu byť použité na sledovanie únikov ropy, hľadanie zmien v koralových útesoch a zisťovanie, odkiaľ pochádza znečistenie.
Vojenské operácie: AUV môžu byť použité na ochranu pred mínami, získavanie spravodajských informácií a sledovanie ponoriek.AUV sa používajú v ropnom a plynárenskom priemysle na mori na kontrolu a údržbu potrubí
Používajú sa aj v lodnom priemysle na kontrolu trupov lodí.
Bezpečnosť a zodpovednosť v autonómnych vozidlách
S rastúcim počtom samoriadiacich áut na cestách sa stávajú dôležitejšie otázky o bezpečnosti a o tom, kto je za to zodpovedný.
Ak dôjde k nehode s autonómnym vozidlom, môže byť ťažké zistiť, kto bol na vine a kto by mal zaplatiť škodu.
Rôzne miesta majú rôzne zákony a pravidlá o tom, kto je zodpovedný za nehodu s autonómnym vozidlom, a zatiaľ neexistuje jasná dohoda o tom, ako sa bude rozhodovať o zodpovednosti v prípade nehody s autonómnym vozidlom.
Zodpovednosť za nehody autonómnych vozidiel
Pri havárii autonómneho auta môže byť škoda, že bude musieť zaplatiť výrobca auta. Príčinou havárie totiž mohla byť neopatrnosť zo strany automatizovaného jazdného systému.
Zákon by mohol povedať, že ľudia, ktorí tieto autá vyrábajú, sú zodpovední za každú nehodu spôsobenú systémom automatizovanej jazdy.
Automobilky ako Volvo, Mercedes a Google naznačili, že budú zodpovedné, ak nehodu spôsobí jedno z ich plne autonómnych áut.
Je však dôležité si uvedomiť, že ak sa samoriadiace auto dostane do nehody, nemusí to byť chyba auta.
Ak by iný vodič urobil niečo ako rýchlosť, prešiel na červenú alebo jazdil bezohľadne, na vine by nebol vodič samoriadiaceho auta alebo auto samotné.
V tomto prípade, ak sa samoriadiace auto dostane do nehody, druhý vodič môže byť vinný z neopatrnosti alebo majiteľ nehnuteľnosti môže byť vinný z toho, že má nebezpečnú oblasť.
Poistné platby a škody
Po nehode v autonómnom vozidle môže byť pre obete jednoduchšie získať peniaze na poistenie, pretože vodič už takmer nenesie zodpovednosť.
Ak sa autonómne vozidlo dostane do nehody, škodu môže uhradiť výrobca vozidla, vodič autonómneho vozidla, tretia strana alebo kombinácia týchto strán v závislosti od špecifík nehody a zákonov danej krajiny. Miesto, kde sa nehoda stala.
Chcete sa o tejto téme dozvedieť viac?
Prípady použitia
| Použité v: | Popis: |
|---|---|
| Osobná doprava | Samoriadiace autá by mohli slúžiť na osobnú prepravu, takže ľudia by nemuseli jazdiť sami. To by mohlo byť užitočné najmä pre ľudí, ktorí nemôžu šoférovať, majú zdravotné postihnutie alebo nemajú prístup k autu. |
| Služby zdieľania jázd | Autá s vlastným pohonom by sa mohli využívať pre služby ako Uber a Lyft, čím by sa znížila potreba ľudských vodičov a služba by mohla byť pre cestujúcich lacnejšia. Preprava pre verejnosť: Samoriadiace autá by sa mohli používať na verejnú dopravu, vďaka čomu je rýchlejšia a spoľahlivejšia bez potreby vodiča. |
| Dodanie tovaru | Autonómne vozidlá by sa mohli použiť na doručovanie tovaru, čo by znížilo potrebu ľudských vodičov a zrýchlilo a ušetrilo peniaze na doručovací proces. |
| Priemyselná doprava | Autonómne vozidlá by sa mohli použiť na prepravu tovaru v priemyselných prostrediach, ako sú továrne, sklady a prístavy. Tým by sa zlepšila účinnosť a znížilo by sa riziko nehôd. |
| poľnohospodárstvo | Autonómne vozidlá by sa mohli použiť v poľnohospodárstve na veci, ako je oranie polí, pestovanie semien a zber plodín. |
| Baníctvo | Autonómne vozidlá by sa mohli použiť pri ťažbe na veci, ako je ťahanie rudy, vŕtanie a kopanie, čo by znížilo počet nehôd a zefektívnilo proces. Autonómne vozidlá by mohla armáda používať na veci, ako je doprava, dohľad a prieskum. |
| Pohotovostné služby | Autá s vlastným pohonom by sa mohli použiť na záchranné služby, ako je preprava zranených ľudí do nemocníc alebo preprava zdravotníckeho materiálu. |
Záver
Ako sme videli, svet autonómnych áut sa rýchlo mení a bude sa meniť aj v budúcnosti.
Nie je to však len o technológii; ide aj o to, ako to ovplyvní spoločnosť ako celok.
Samoriadiace autá by mohli zmeniť spôsob, akým žijeme a pracujeme, mnohými spôsobmi, napríklad znížením dopravy a emisií uhlíka a vytvorením nových obchodných modelov a pracovných príležitostí.
Ale každá nová technológia prichádza s vlastným súborom problémov a morálnych otázok.
Pred úplným zapojením sa do hnutia autonómnych vozidiel je potrebné myslieť na veľa vecí, ako je zodpovednosť a poistenie a možnosť straty pracovných miest v určitých oblastiach.
Ako inžinieri a budúci lídri v tejto oblasti je na nás, aby sme sa s týmito problémami vysporiadali a pomohli formovať budúcnosť dopravy spôsobom, ktorý pomôže všetkým.
Cesta pred nami môže byť ťažká, ale ak máme správny postoj a sme odhodlaní k inováciám a pokroku, môžeme vytvoriť bezpečnejší, efektívnejší a udržateľnejší svet pre budúce generácie.
Využime teda príležitosti a postavme sa problémom čelom.
Samoriadiace autá nie sú len technologickým pokrokom; sú aj sociálne a je na nás, aby sme zabezpečili, že pomôžu spoločnosti ako celku.
Ako inžinieri máme jedinečnú šancu byť v čele tejto revolúcie a nemali by sme to považovať za samozrejmosť.
Máme kontrolu nad budúcnosťou, tak z nej vyťažme maximum.
Zdieľať na…
