Revolucija samovozečih avtomobilov je prevzela svet in podjetja, kot sta Google in Tesla, si vsa prizadevajo pridobiti del trga.
Toda kaj to pomeni za prihodnost transporta in, kar je še pomembneje, za inženirje prihodnosti?
Ko se svet pomika v novo dobo transporta, morajo študenti inženiringa in strokovnjaki razumeti tehnologijo, ki stoji za samovozečimi avtomobili, in njen pomen za prihodnost.
Zato se pripnimo in se potopimo v svet samovozečih avtomobilov, kjer je pot pred nami polna novih idej in možnosti.
Razumevanje avtonomnih vozil
Formalna opredelitev:
Vozilo, ki je sposobno načrtovati svojo pot in izvesti svoj načrt brez človekovega posredovanja.
Avtonomno vozilo je popolno, če ste preutrujeni za vožnjo ali želite samo zadremati na poti v službo. Preprosto se usedite in pustite, da avto naredi vse. Kdo je gledal to epizodo oddaje "South Park"?
Ok, nazaj k razlagi:
Avtonomno vozilo je avto, ki ima senzorje, kamere, radar in umetno inteligenco (AI), ki mu omogočajo vožnjo brez človeške pomoči.
Ta tehnologija je kombinacija vgrajene in oddaljene strojne in programske opreme, ki lahko vozi vozilo, ne da bi ga človeški operater fizično nadzoroval ali pazil nanj.
Tehnologija avtonomnih vozil bi lahko naredila avtomobile varnejše, preprečila poškodbe ljudi in celo rešila življenja. Toda še vedno je treba rešiti veliko težav, preden bo večina ljudi lahko uporabljala popolnoma avtonomna vozila.
Ravni avtonomnih vozil
Glede na to, kaj zmorejo, so avtonomna vozila razdeljena na pet stopenj.
Tukaj je seznam stopenj:
- Raven 0: Voznik je odgovoren za vse v zvezi z vožnjo avtomobila.
- Raven 1: Avto ima en avtomatiziran sistem, kot je tempomat ali pomoč pri ohranjanju voznega pasu, vendar je za vse ostalo zadolžen voznik.
- 2. Stopnja: Avto ima dva ali več avtomatiziranih sistemov, ki delujejo skupaj, na primer prilagodljivi tempomat in pomagajo ostati na voznem pasu.
- Voznik je še vedno zadolžen za to, da pazi na avto in po potrebi prevzame nadzor.
- 3. Stopnja: avto lahko poskrbi za večino vožnje, vendar mora biti voznik kadar koli pripravljen prevzeti vodenje, če ga avto od njega to zahteva.
- Stopnja 4: Vozilo lahko v določenih situacijah vozi samo in ne potrebuje pomoči osebe. Toda avto ima lahko še vedno volan in pedala, ki bi jih človeški voznik lahko uporabil, če bi bilo potrebno.
- Stopnja 5: Vozilo je v celoti samovozeče in ne potrebuje pomoči osebe.
Več o stopnjah avtomatizacije:
https://en.wikipedia.org/wiki/Self-driving_car
Trenutni status avtonomnih vozil
V trenutku, ko to pišem, v Združenih državah Amerike ni popolnoma avtonomnih vozil, ki bi jih lahko zakonito vozili.
Obstajajo pa vozila, ki so le delno samovozeča. Nekateri imajo na primer prilagodljivi tempomat in pomagajo ostati na voznem pasu.
Proizvajalci avtomobilov in tehnološka podjetja si prizadevajo, da bi popolnoma samovozeče avtomobile kmalu dali na voljo javnosti.
Tehnologija avtonomnih vozil
Avtonomna vozila uporabljajo različne tehnologije za zaznavanje okolice in sprejemanje odločitev.
Nekatere tehnologije, ki se uporabljajo v samovozečih avtomobilih, so:
- Senzorji: Avtonomna vozila med drugim uporabljajo kamere, radar in LiDAR, da vidijo in razumejo svojo okolico.
- Umetna inteligenca: avtonomna vozila analizirajo podatke senzorjev in sprejemajo odločitve na podlagi kompleksnih algoritmov in sistemov strojnega učenja.
- Kartiranje: Samovozeči avtomobili z uporabo informacij svojih senzorjev naredijo zemljevid svoje okolice in ga spremljajo.
Avtonomni avtomobili znajo brati prometne znake in oznake s pomočjo tehnologije kamer.
Sisteme za zaznavanje in določanje razdalje svetlobe (LiDAR) uporabljajo samovozeči avtomobili za izdelavo 3D zemljevida svoje okolice.
Izzivi za avtonomna vozila
Pred začetkom množične proizvodnje samovozečih avtomobilov je treba rešiti nekaj težav. Med temi težavami so:
- Napredek v tehnologiji: Potreben je večji napredek v tehnologiji umetne inteligence in senzorjev, da bodo avtonomna vozila varnejša in zanesljivejša.
- Okolje: samovozeči avtomobili morajo biti sposobni varno delovati v različnih vremenskih razmerah, kot sta dež in sneg.
- Predpisi: Trenutno ni zveznih pravil za samovozeče avtomobile in vsaka država ima svoj način urejanja njihove uporabe.
- Odgovornost za nesrečo: Ni jasno, kdo bi bil kriv, če bi avtonomno vozilo padlo v nesrečo.
To je zapleten pravni problem, ki ga je treba rešiti, preden se lahko začne množična proizvodnja.
Izdelava avtonomnih vozil
Za izdelavo avtomobila, ki se vozi sam, je treba izdelati tako programske kot strojne dele.
Programska komponenta zahteva znanje računalništva, strojnega učenja in globokega učenja za ustvarjanje navodil za vožnjo iz senzorjev in vhodnih podatkov.
Strojni del potrebuje senzorje, kamere in druge dele, ki jih je treba sestaviti, da se lahko navodila za vožnjo izvajajo v pravem avtomobilu.
Poleg tega avtonomna vozila potrebujejo kompleksen programski paket za vse avtonomne funkcije, kot sta zaznavanje in identifikacija predmetov.
Pri postavljanju samovozečih avtomobilov na javne ceste je treba upoštevati tudi varnost.
Spretnosti in kvalifikacije
Če želite postati inženir avtonomnih vozil, potrebujete dobro znanje računalništva, elektrotehnike ali strojništva ter izkušnje z robotiko, senzorskimi sistemi in strojnim učenjem.
Običajno je potrebna diploma iz sorodnega področja, kot je računalniški inženiring, mehatronika ali računalništvo, skupaj z ustreznimi delovnimi izkušnjami ali pripravništvom.
Nekatera delovna mesta lahko zahtevajo magisterij ali doktorat na sorodnem področju.
Delovne obveznosti
Delovne naloge inženirja avtonomnih vozil bi lahko vključevale načrtovanje in implementacijo algoritmov programske opreme, izdelavo in integracijo senzorskih sistemov, testiranje in ocenjevanje sistemov avtonomne vožnje ter zagotavljanje, da upoštevajo varnostna pravila.
Inženirji morajo biti v koraku z najnovejšim razvojem in trendi na svojem področju ter si ves čas prizadevati za izboljšanje svojih sposobnosti in znanja.
Izobraževanje in usposabljanje
Za pridobitev potrebnih veščin in znanja za kariero v avtonomnih vozilih se lahko posamezniki udeležijo tečajev ali pridobijo diplome na univerzah, ki ponujajo specializirane programe na področju robotike, mehatronike ali avtonomnih vozil.
Obstaja tudi veliko spletnih tečajev in virov, kot so Coursera, Udacity in edX, ki ponujajo certifikate in diplome iz inženiringa avtonomnih vozil.
Tudi obiskovanje konferenc in navezovanje stikov z drugimi strokovnjaki na vašem področju vam lahko da dragocene vpoglede in vam pomaga napredovati v karieri.
Tržni trendi avtonomnih vozil
V naslednjih nekaj letih naj bi se svetovni trg samovozečih avtomobilov močno povečal.
Leta 2020 je bil trg ocenjen na 76,13 milijarde dolarjev, do leta 2030 pa naj bi dosegel 2.161,79 milijarde dolarjev s skupno letno stopnjo rasti (CAGR) 40,1 % od leta 2021 do 2030.
To rast spodbuja več dejavnikov, vključno z napredkom pametnih mest, razvojem infrastrukture in povezljivosti ter vse večjim povpraševanjem po avtonomnih vozilih.
Segmentacija
Trg avtonomnih vozil je mogoče segmentirati na podlagi več dejavnikov, vključno s stopnjo avtomatizacije in vrsto vozila.
- Raven avtomatizacije: Glede na to, kaj zmorejo, lahko avtonomna vozila uvrstimo v eno od petih kategorij
Stopnja 5 je popolnoma avtonomna in ne potrebuje pomoči osebe. Bolj ko je avto avtomatiziran, večja je verjetnost, da bo stal veliko denarja. Leta 2021 je bil polavtonomni tržni segment velik del svetovnega trga.
- Vrsta vozila: Na trgu avtonomnih vozil prevladujejo osebni avtomobili, ki so leta 2021 predstavljali večino tržnega deleža.
Vendar pa narašča tudi povpraševanje po avtonomnih tovornjakih in avtobusih, zlasti za uporabo v logistiki in javnem prevozu.
Glavna podjetja na trgu
Več velikih podjetij vodi na trgu samovozečih avtomobilov.
- Volkswagen AG.
- Toyota Motor Corporation.
- Ford Motor Company.
- Podjetje General Motors.
- Skupina BMW.
- Daimler AG.
- Volvo Car Corporation.
- Tesla Inc.
- Audi AG.
- Honda Motor Co., Ltd.
Ta podjetja vlagajo veliko denarja v raziskave in razvoj, da bi prišla do novih tehnologij za avtonomna vozila
Verjetno bodo imeli velik vpliv na prihodnost trga.
Avtonomna podvodna vozila
Avtonomno podvodno vozilo (AUV) je robot brez posadke, ki ni privezan in se lahko premika pod vodo, ne da bi potreboval stalni nadzor osebe na površini.
AUV se pogosto uporabljajo za raziskave v oceanu, kjer se uporabljajo za raziskovanje, jemanje vzorcev in zbiranje podatkov.
Operaterji na ladji ali celo na kopnem jih lahko programirajo ali nadzorujejo. Imajo različna orodja za vzorčenje in raziskovanje, kot so kamere, sonarji in senzorji globine.
Moč in mobilnost
AUV-je napajajo posebne baterije, gorivne celice ali sončni kolektorji, ki jih je mogoče polniti, tako da lahko dlje časa delujejo sami.
Lahko gredo tja, kamor čolni ne morejo, ker lahko gredo v plitvejše vode. Zaradi tega so uporabni za raziskovanje območij, kamor večje ladje ne morejo iti.
AUV imajo pogonske sisteme, ki jim omogočajo hitro in natančno premikanje po vodi.
Aplikacije
AUV so prilagodljivi in jih je mogoče uporabiti za veliko različnih stvari, kot so:
AUV se uporabljajo za raziskovanje morskega dna in merjenje kakovosti, temperature in slanosti vode.
AUV se lahko uporabljajo za spremljanje razlitja nafte, iskanje sprememb v koralnih grebenih in ugotavljanje, od kod prihaja onesnaženje.
Vojaške operacije: AUV se lahko uporabljajo za zaščito pred minami, zbiranje obveščevalnih podatkov in sledenje podmornicam.AUV se uporabljajo v naftni in plinski industriji na morju za pregledovanje in vzdrževanje cevovodov
Uporabljajo se tudi v ladijski industriji za pregledovanje trupov ladij.
Varnost in odgovornost v avtonomnih vozilih
Z naraščanjem števila samovozečih avtomobilov na cestah postajajo vprašanja o varnosti in o tem, kdo je odgovoren, vse pomembnejša.
Če se nesreča zgodi z avtonomnim vozilom, je težko ugotoviti, kdo je kriv in kdo bi moral plačati škodo.
Različni kraji imajo različne zakone in pravila o tem, kdo je odgovoren za nesrečo, v kateri je udeleženo avtonomno vozilo, in še ni jasnega dogovora o tem, kako se bo odločalo o odgovornosti v primeru nesreče, v katero je vključeno avtonomno vozilo.
Odgovornost za prometne nesreče avtonomnih vozil
Ko se avtonomni avtomobil zruši, bo morda moral proizvajalec avtomobila plačati škodo. To je zato, ker je nesrečo morda povzročila neprevidnost s strani avtomatiziranega sistema vožnje.
Zakon bi lahko rekel, da so ljudje, ki izdelujejo te avtomobile, odgovorni za vsako nesrečo, ki jo povzroči sistem avtomatizirane vožnje.
Avtomobilska podjetja, kot so Volvo, Mercedes in Google, so namignila, da bodo odgovorna, če nesrečo povzroči kateri od njihovih popolnoma avtonomnih avtomobilov.
Pomembno pa si je zapomniti, da če samovozeči avtomobil zaide v nesrečo, za to morda ni kriv avto.
Če bi drug voznik naredil nekaj, kot je prehitra hitrost, prevozil rdečo luč ali nepremišljeno vozil, voznik samovozečega avtomobila ali avto sam ne bi bil kriv.
V tem primeru, če se samovozeči avtomobil zaplete v nesrečo, je drugi voznik lahko kriv, ker je bil nepreviden, ali lastnik nepremičnine, ker ima nevarno območje.
Plačila zavarovanja in odškodnine
Po nesreči v avtonomnem vozilu bodo žrtve morda lažje dobile zavarovalnino, ker voznik skoraj ni več odgovoren.
Če avtonomno vozilo zaide v nesrečo, lahko škodo plača proizvajalec vozila, voznik avtonomnega vozila, tretja oseba ali kombinacija teh strank, odvisno od posebnosti nesreče in zakonov države. Kraj, kjer se je nesreča zgodila.
Želite izvedeti več o tej temi?
Primeri uporabe
| Uporablja se v: | Opis: |
|---|---|
| Osebni prevoz | Samovozeči avtomobili bi se lahko uporabljali za osebni prevoz, tako da se ljudem ne bi bilo treba voziti sami. To bi lahko bilo še posebej koristno za ljudi, ki ne morejo voziti, so invalidi ali nimajo dostopa do avtomobila. |
| Storitve skupne vožnje | Samovozeče avtomobile bi lahko uporabljali za storitve, kot sta Uber in Lyft, kar bi zmanjšalo potrebo po človeških voznikih in bi lahko storitev pocenilo za potnike. Prevoz za javnost: Samovozeče avtomobile bi lahko uporabljali za javni prevoz, zaradi česar bi bil hitrejši in zanesljivejši brez potrebe po vozniku. |
| Dostava blaga | Avtonomna vozila bi lahko uporabili za dostavo blaga, kar bi zmanjšalo potrebo po človeških voznikih in bi lahko pospešilo in prihranilo denar pri dostavi. |
| Industrijski transport | Avtonomna vozila bi lahko uporabili za premikanje blaga v industrijskih okoljih, kot so tovarne, skladišča in pristanišča. To bi izboljšalo učinkovitost in zmanjšalo tveganje za nesreče. |
| Kmetijstvo | Avtonomna vozila bi se lahko uporabljala v kmetijstvu za oranje polj, sajenje semen in pobiranje pridelkov. |
| Rudarstvo | Avtonomna vozila bi lahko uporabili v rudarstvu za prevoz rude, vrtanje in kopanje, kar bi zmanjšalo število nesreč in naredilo proces učinkovitejši. Vojska bi lahko avtonomna vozila uporabljala za stvari, kot so transport, nadzor in izvidovanje. |
| Reševalne službe | Samovozeče avtomobile bi lahko uporabljali za nujne storitve, na primer za prevoz poškodovanih ljudi v bolnišnice ali prevoz medicinskih pripomočkov. |
Zaključek
Kot smo videli, se svet samovozečih avtomobilov hitro spreminja in bo v prihodnosti še naprej spreminjal naš način gibanja.
Vendar ne gre le za tehnologijo; gre tudi za to, kako bo vplivalo na družbo kot celoto.
Samovozeči avtomobili bi lahko spremenili naš način življenja in dela na veliko načinov, na primer z zmanjšanjem prometa in emisij ogljika ter ustvarjanjem novih poslovnih modelov in zaposlitvenih priložnosti.
Toda vsaka nova tehnologija ima svoj niz težav in moralnih vprašanj.
Preden se popolnoma pridružite gibanju avtonomnih vozil, je treba razmisliti o številnih stvareh, kot so odgovornost in zavarovanje ter možnost izgube delovnih mest na določenih področjih.
Kot inženirji in bodoči voditelji na tem področju je na nas, da se spoprimemo s temi težavami in pomagamo oblikovati prihodnost transporta na način, ki bo pomagal vsem.
Pot pred nami je lahko težavna, a če imamo pravi odnos in smo zavezani inovacijam in napredku, lahko ustvarimo varnejši, učinkovitejši in bolj trajnosten svet za prihodnje generacije.
Zato izkoristimo priložnosti in se neposredno soočimo s težavami.
Samovozeči avtomobili niso le tehnološki napredek; so tudi družbeni in na nas je, da poskrbimo, da bodo pomagali družbi kot celoti.
Kot inženirji imamo edinstveno priložnost, da smo na čelu te revolucije, in tega ne bi smeli jemati za samoumevno.
Nad prihodnostjo imamo nadzor, zato jo čim bolje izkoristimo.
Delite na...
