منو
خودروهای خودران، که به آنها خودروهای بدون راننده یا وسایل نقلیه خودمختار نیز گفته میشود، وسایل نقلیهای هستند که بدون نیاز به راننده انسانی میتوانند حرکت کنند. این خودروها با استفاده از فناوریهای پیشرفتهای مانند هوش مصنوعی، حسگرها، دوربینها و سیستمهای ناوبری دقیق، قادر به درک محیط اطراف، تصمیمگیری و هدایت خود در مسیرهای مختلف هستند.
توسعهخودروهای خودمختار با هدف افزایش ایمنی جادهها، کاهش تصادفات ناشی از خطاهای انسانی، بهبود کارایی حملونقل و کاهش ترافیک صورت میگیرد. این فناوری میتواند دسترسی به حملونقل را برای افرادی که قادر به رانندگی نیستند، مانند سالمندان و افراد دارای معلولیت، فراهم کند و به بهبود کیفیت زندگی آنها کمک کند.
با این حال، توسعه و پذیرش گسترده خودروهای خودران با چالشهایی مواجه است؛ از جمله مسائل فنی، موانع قانونی و حقوقی، و پذیرش اجتماعی. با پیشرفتهای اخیر در فناوری و افزایش سرمایهگذاریها در این حوزه، انتظار میرود که خودروهای خودمختار در آینده نزدیک نقش مهمی در سیستمهای حملونقل ایفا کنند.
توسعه خودروهای خودران Waymo در ژاپن
شرکت Waymo برای اولین بار خودروهای خودران خود را برای آزمایشهای بینالمللی به ژاپن ارسال کرده است. این گام نشاندهنده تلاشهای جهانی این شرکت در ارائه راهحلهای خودران است و همچنین میتواند راه را برای همکاریهای بینالمللی در این زمینه باز کند.
اطلاعات بیشتر در The Verge
سیستم هوش مصنوعی Wayve: رانندگی به سبک انسان
شرکت Wayve یک سیستم رانندگی هوش مصنوعی جدید معرفی کرده است که هدف آن تقلید از سبک رانندگی انسانی است. این فناوری، قابلیت رقابت با شرکتهای بزرگی مانند Waymo و Tesla را نشان میدهد و میتواند نوآوریهای بیشتری در این صنعت ایجاد کند.
اطلاعات بیشتر در Wired
رشد ناوگان خودروهای خودران در چین در مقایسه با آمریکا
در حالی که شرکتهای خودروهای خودران در آمریکا با چالشهایی روبهرو هستند، چین به سرعت در حال گسترش ناوگان خودروهای خودران خود است. این رقابت میتواند آینده فناوری خودروهای خودمختار را در سطح بینالمللی تغییر دهد.
اطلاعات بیشتر در The Verge
تاریخچه خودروهای خودران به دهههای گذشته بازمیگردد و شامل مراحل مختلفی از توسعه و پیشرفت است. در ادامه، مروری بر نقاط عطف مهم در این زمینه ارائه میشود:
دهه ۱۹۲۰ تا ۱۹۷۰: آغازین تلاشها برای تولید خودروهای خودران
در این دوره، اولین تلاشها برای اتوماتیک کردن خودروها آغاز شد. این تلاشها هرچند ابتدایی بودند، اما زمینهساز پیشرفتهای چشمگیری در دهههای بعدی شدند.
دهه ۱۹۸۰: ظهور اولین خودروهای خودران واقعی
در این دهه، پروژههایی با همکاری برندهایی مانند مرسدس بنز و برخی دانشگاهها منجر به ساخت اولین خودروهای خودمختار واقعی شدند. این خودروها توانستند در محیطهای کنترلشده بهصورت خودکار حرکت کنند.
دهه ۱۹۹۰: پیشرفت در فناوریهای مرتبط
در این دوره، توسعه سیستمهای خلبان خودکار برای هواپیماهای دوربرد توسط شرکتهایی مانند Sperry Gyroscope انجام شد. این سیستمها شامل ژیروسکوپهایی بودند که به حفظ مسیر و ثبات کمک میکردند و در فناوریهای خودران نیز تأثیرگذار بودند.
دهه ۲۰۰۰: ورود شرکتهای فناوری به عرصه خودروهای خودران
در این دهه، شرکتهای فناوری مانند گوگل با پروژههایی نظیر Waymo وارد عرصه خودروهای خودران شدند و تستهای متعددی را در جادههای عمومی انجام دادند.
دهه ۲۰۱۰ به بعد: توسعه و تجاریسازی
از سال ۲۰۱۵ تا ۲۰۱۷، فناوریهای کمکراننده برای جلوگیری از تصادفات و حفظ خودرو در خطوط ترافیکی توسعه یافتند. شرکتهایی مانند تسلا موتورز نیز با معرفی خودروهای برقی خودران، به پیشتازان این حوزه تبدیل شدند.
این سیر تکاملی نشاندهنده پیشرفتهای مستمر در حوزه خودروهای هوشمند است که با تلاشهای مداوم شرکتها و مؤسسات تحقیقاتی، به سمت آیندهای با حملونقل هوشمند و ایمنتر حرکت میکند.
خودروهای هوشمند بر اساس میزان اتوماسیون و نیاز به دخالت راننده به پنج سطح تقسیم میشوند:
سطح 1: کمک راننده (Driver Assistance)
در این سطح، سیستمهای کمکی مانند کروز کنترل تطبیقی یا سیستمهای نگهداری در خط به راننده کمک میکنند، اما کنترل کلی همچنان بر عهده راننده است.
سطح 2: اتوماسیون جزئی (Partial Automation)
در این سطح، خودرو میتواند همزمان چند وظیفه مانند کنترل سرعت و هدایت را انجام دهد، اما راننده باید همواره آماده مداخله باشد.
سطح 3: اتوماسیون مشروط (Conditional Automation)
در این سطح، خودرو میتواند در شرایط خاص بهطور کامل رانندگی کند، اما در صورت بروز شرایط پیچیده، نیاز به مداخله راننده دارد.
سطح 4: اتوماسیون بالا (High Automation)
در این سطح، خودرو میتواند در بیشتر شرایط بدون نیاز به دخالت راننده عمل کند، اما ممکن است در شرایط خاص نیاز به مداخله باشد.
سطح 5: اتوماسیون کامل (Full Automation)
در این سطح، خودرو بهطور کامل بدون نیاز به راننده در تمامی شرایط عمل میکند و نیازی به فرمان یا پدالها ندارد.
این تقسیمبندی به درک بهتر پیشرفت فناوری خودروهای خودران و میزان دخالت انسانی در هر سطح کمک میکند.
خودروهای خودران از فناوریهای پیچیده و پیشرفتهای برای حرکت ایمن و تصمیمگیریهای هوشمند بهره میبرند. در ادامه، این فناوریها به تفصیل بررسی میشوند:
یکی از ارکان اصلی خودروهای خودران، مجموعهای از حسگرها و دوربینهاست که وظیفه جمعآوری اطلاعات محیطی را بر عهده دارند. حسگر لیدار (LiDAR) با ارسال پالسهای لیزری و اندازهگیری بازتاب آنها، یک نقشه سهبعدی دقیق از محیط اطراف خودرو ایجاد میکند. حسگرهای رادار (Radar) برای تشخیص اجسام فلزی در مسافتهای دورتر به کار میروند، در حالی که دوربینهای چندگانه برای شناسایی علائم جادهای، موانع و حرکت سایر وسایل نقلیه بسیار مؤثر هستند. این ترکیب حسگرها، دیدی جامع و دقیق از محیط را برای خودرو فراهم میکند.
هوش مصنوعی مغز متفکر خودروهای خودران محسوب میشود. این فناوری با استفاده از الگوریتمهای یادگیری عمیق (Deep Learning)، دادههای جمعآوریشده از حسگرها و دوربینها را تحلیل میکند. سیستمهای هوش مصنوعی توانایی شناسایی الگوها، پیشبینی رفتار سایر وسایل نقلیه و تصمیمگیریهای پیچیده را دارند. برای مثال، خودرو میتواند سرعت عابری که قصد عبور از خیابان را دارد پیشبینی کند و واکنش مناسبی نشان دهد. این فناوری باعث میشود خودروها هرچه بیشتر شبیه به انسان فکر و عمل کنند. (اطلاعات بیشتر)
سیستمهای ناوبری پیشرفته که ترکیبی از GPS و نقشههای دیجیتال با وضوح بالا هستند، امکان مسیریابی دقیق را برای خودرو فراهم میکنند. این سیستمها موقعیت دقیق خودرو را در جاده تعیین کرده و مسیرهای بهینه را پیشنهاد میدهند. علاوه بر این، نقشههای دیجیتال با قابلیت بهروزرسانی بلادرنگ (Real-Time Updates)، اطلاعاتی از جمله ترافیک، تصادفات و شرایط آبوهوایی را به سیستم ارسال میکنند. این دادهها به خودرو کمک میکند تا همواره بهترین مسیر را انتخاب کند.
فناوری V2X خودروهای خودران را قادر میسازد تا با سایر خودروها، زیرساختهای جادهای و حتی عابران پیاده ارتباط برقرار کنند. بهعنوان مثال، خودرو میتواند از وضعیت چراغهای راهنمایی یا وجود یک حادثه در مسیر پیش رو مطلع شود و تصمیمات لازم را اتخاذ کند. این ارتباطات از طریق پروتکلهای بیسیم پیشرفتهای نظیر 5G انجام میشود و نقش مهمی در بهبود ایمنی و کاهش تصادفات دارد.
یکی از چالشهای اصلی خودروهای خودران، پردازش حجم عظیمی از دادهها در زمان واقعی است. پردازشگرهای پیشرفته مانند NVIDIA Drive به خودروها این امکان را میدهند تا اطلاعات حسگرها را به سرعت تحلیل کرده و واکنش مناسب نشان دهند. این پردازشگرها طراحی شدهاند تا در شرایط پیچیده، بهترین عملکرد را ارائه دهند. (منبع)
تمامی دادههای پردازششده و تصمیمات سیستم هوش مصنوعی از طریق عملگرهایی مانند فرمان، ترمز و گاز به اجرا در میآیند. این سیستمها عملکرد روان و ایمنی را تضمین میکنند و خودرو را قادر میسازند تا در شرایط پیچیدهای مانند پیچهای تند یا توقفهای اضطراری، بهترین واکنش را داشته باشد. (جزئیات بیشتر)
این فناوریهای پیشرفته به خودروهای خودران امکان میدهند تا به شکلی هوشمند و ایمن عمل کنند و آیندهای جذاب و هوشمند را برای صنعت حملونقل رقم بزنند.
1. افزایش ایمنی جادهها
یکی از بزرگترین مزایای خودروهای خودران، کاهش تصادفات ناشی از خطای انسانی است. بر اساس تحقیقات، بیش از ۹۰ درصد از تصادفات رانندگی به دلیل خطای انسان رخ میدهند. با حذف عامل انسانی، خودروهای خودران میتوانند به کاهش چشمگیر تصادفات و نجات جان انسانها کمک کنند.
2. کاهش ترافیک و بهبود جریان ترافیکی
خودروهای خودران قادر به برقراری ارتباط با یکدیگر و با زیرساختهای جادهای هستند. این ارتباطات میتوانند به بهینهسازی جریان ترافیک، کاهش ترافیک و جلوگیری از ترافیکهای بیمورد کمک کنند.
3. کاهش مصرف انرژی و آلودگی هوا
بسیاری از خودروهای خودران از فناوریهای الکتریکی استفاده میکنند که میتواند به کاهش انتشار گازهای گلخانهای و آلودگی هوا کمک کند. این امر به بهبود کیفیت هوا و کاهش تغییرات اقلیمی منجر میشود.
4. افزایش دسترسی به حملونقل برای افراد مسن و معلول
خودروهای خودران میتوانند به افرادی که قادر به رانندگی نیستند، مانند سالمندان و معلولان، استقلال بیشتری در حملونقل بدهند. این امر کیفیت زندگی آنها را بهبود میبخشد و نیاز به مراقبتهای ویژه را کاهش میدهد.
5. کاهش هزینههای اجتماعی
گزارشها نشان دادهاند که وسایل نقلیه خودران میتوانند به صرفهجویی در حدود ۸۰۰ میلیارد دلار در سال کمک کنند. این صرفهجویی شامل کاهش هزینههای مربوط به تصادف خودرو، کاهش فشار بر سیستم مراقبتهای بهداشتی، حملونقل کارآمدتر و صرفهجویی در سوخت است.
چالشهای فنی و فناوری
خودروهای خودران به فناوریهای پیچیدهای نیاز دارند که قادر به تشخیص دقیق و تصمیمگیری در زمان واقعی در شرایط مختلف محیطی باشند. این فناوریها از جمله حسگرهای پیشرفته، الگوریتمهای هوش مصنوعی و سیستمهای پردازش داده پیچیده، چالشهایی را در خصوص دقت و عملکرد به ویژه در شرایط جوی سخت مانند برف و باران ایجاد میکنند. (GovTech)
چالشهای قانونی و مقرراتی
توسعه و پذیرش خودروهای هوشمند نیازمند تدوین مقررات جدیدی است که مسائل مربوط به مسئولیتها، امنیت، و حریم خصوصی را در صورت وقوع تصادفات یا مشکلات دیگر حل کند. این مقررات باید در سطح جهانی هماهنگ شوند تا استفاده و پذیرش خودروهای خودران به طور یکسان در کشورهای مختلف امکانپذیر باشد. (Brookings)
چالشهای اخلاقی
تصمیمگیری در شرایط بحرانی، مانند انتخاب بین نجات جان سرنشینان و عابران پیاده، از مهمترین چالشهای اخلاقی است که در طراحی و توسعه خودروهای خودران باید حل شود. این مسائل باید با در نظر گرفتن اصول اخلاقی و قوانین اجتماعی اتخاذ شوند. (IIOT World)
چالشهای امنیت سایبری
اتصال خودروهای خودران به شبکههای مختلف، خطر حملات سایبری را افزایش میدهد. حفظ امنیت سیستمها و جلوگیری از دسترسی غیرمجاز به دادهها و کنترل خودرو از اهمیت بالایی برخوردار است. این چالشها نیازمند پیادهسازی سیستمهای امنیتی پیشرفته و مقاوم در برابر حملات هستند. (ScienceDirect)
چالشهای اجتماعی و اقتصادی
توسعه خودروهای خودران ممکن است تأثیرات اجتماعی و اقتصادی مهمی به همراه داشته باشد، از جمله از دست رفتن شغلهای مرتبط با حملونقل. لذا، باید به فکر ایجاد شغلهای جدید و آموزش مجدد نیروی کار باشیم تا این تغییرات با کمترین آسیب به جامعه وارد شوند. (Journal of Big Data)
ورود خودروهای خودران به صنعت حملونقل، تغییرات قابلتوجهی در جنبههای اجتماعی و اقتصادی جوامع ایجاد میکند. در این بخش، این تغییرات و اثرات با ارجاع به منابع معتبر بررسی شده است:
خودروهای خودران میتوانند به تغییرات چشمگیری در بازار کار منجر شوند. کاهش تقاضا برای رانندگان حرفهای، مانند رانندگان کامیون و تاکسی، احتمالاً به بیکاری در این بخشها منجر میشود. با این حال، فرصتهای شغلی جدیدی در زمینه فناوری، طراحی، مدیریت دادهها و نگهداری این سیستمها ایجاد خواهد شد.
به گزارش NIESR، این تغییرات میتوانند به رشد بخش فناوری و ایجاد شغلهای جدید در حوزه مهندسی هوش مصنوعی منجر شوند.
استفاده از خودروهای خودران میتواند با بهینهسازی مسیرها و کاهش مصرف سوخت، هزینههای حملونقل را کاهش دهد. این امر تأثیرات مثبتی بر بهرهوری اقتصادی خواهد داشت. طبق تحلیل Economics Observatory، کاهش هزینههای حملونقل میتواند به کاهش قیمت کالاها و خدمات برای مصرفکنندگان منجر شود.
خطاهای انسانی مسئول بیش از 90 درصد تصادفات رانندگی هستند. خودروهای خودران با حذف این عامل، احتمال تصادفات را به شدت کاهش میدهند. مقالهای در Ford School نشان میدهد که کاهش تصادفات میتواند بار مالی ناشی از خسارات، بیمه و هزینههای پزشکی را کاهش دهد.
خودروهای خودران میتوانند دسترسی به حملونقل را برای گروههای آسیبپذیر مانند سالمندان و افراد ناتوان افزایش دهند. این موضوع در مقاله Compact به عنوان یک تغییر اجتماعی مثبت برجسته شده است، که میتواند استقلال این گروهها را تقویت کند.
استفاده گسترده از خودروهای خودران میتواند با کاهش انتشار گازهای گلخانهای، اثرات مثبتی بر محیط زیست داشته باشد. خودروهای هوشمند با کاهش ترافیک و بهینهسازی مصرف سوخت، میتوانند به کاهش آلودگی هوا کمک کنند. مقالهای در Bosch بر نقش این فناوری در کاهش آثار زیستمحیطی حملونقل تأکید کرده است.
در حال حاضر، خودروهای خودران هنوز در مراحل ابتدایی توسعه خود قرار دارند و با وجود پیشرفتهای چشمگیر در فناوری، به سطح خودران کامل (سطح ۵) نرسیدهاند. طبق گزارش HERE، بیشتر خودروهای خودران در حال حاضر از سطح ۳ خودرانی بهره میبرند که نیاز به نظارت فعال راننده دارند. به این معنی که سیستمهای خودران میتوانند در شرایط خاص به طور مستقل رانندگی کنند، اما در مواقع بحرانی، راننده باید آماده مداخله باشد.
با این حال، شرکتهایی مانند تسلا و ویمو در حال آزمایش خودروهای خودران در جادههای عمومی با سطح بالاتری از اتوماسیون هستند. برخی از این خودروها، مانند خودروهای ویمو، در محیطهای کنترلشده مانند جادههای خصوصی با حداقل مداخلات انسانی آزمایش میشوند. به گزارش McKinsey، این سطح از اتوماسیون هنوز بهطور گسترده در دسترس عموم نیست و به سرمایهگذاری بیشتر در زمینه فناوری، بهویژه در زمینه هوش مصنوعی و حسگرها، نیاز دارد.
یکی از مهمترین چالشها در مسیر توسعه وسایل حملونقل خودکار، پیچیدگیهای فناوری و نیاز به بهبود الگوریتمها و سیستمهای تصمیمگیری هوش مصنوعی است. طبق گزارش Imagination Technologies، برای اینکه خودروهای خودران بتوانند در جادهها بهطور ایمن و مؤثر عمل کنند، باید به سطح بسیار بالایی از دقت در شبیهسازی و پردازش دادههای محیطی دست یابند. این امر بهویژه در شرایط جوی و جادهای سخت چالشبرانگیز است.
علاوه بر مسائل فنی، مسائل قانونی و اخلاقی نیز باید مورد توجه قرار گیرند. به گزارش The Guardian، یکی از دغدغههای اصلی این است که در صورت وقوع تصادف یا حادثه، مسئولیت آن را چه کسی بر عهده خواهد گرفت. همچنین، پذیرش عمومی این فناوری بهویژه در جوامع محافظهکارتر نیز میتواند یکی از چالشهای بزرگ باشد.
با این حال، آینده خودروهای خودران بسیار امیدوارکننده به نظر میرسد. به گزارش Stoneacre، پیشبینی میشود که خودروهای خودران در دهه آینده سهم بزرگی از بازار خودروها را به خود اختصاص دهند. علاوه بر این، انتظار میرود که خودروهای خودران بتوانند تحولی اساسی در نحوه حملونقل عمومی ایجاد کنند و به کاهش ترافیک، افزایش ایمنی جادهها و کاهش آلودگی هوا کمک کنند.
طبق اطلاعات منتشرشده توسط McKinsey، در آیندهای نزدیک خودروهای خودران قادر خواهند بود تا بهطور مؤثر با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و سیستمهای حملونقل هوشمند و هماهنگ را ایجاد کنند. این امر میتواند به کاهش ترافیک و بهبود تجربه سفر برای مسافران منجر شود.
ویمو، بخش خودران شرکت آلفابت (شرکت مادر گوگل)، یکی از پیشرفتهترین پروژهها در زمینه خودروهای خودران است. این پروژه ابتدا در سال ۲۰۰۹ آغاز شد و بهتدریج به یکی از رهبران جهانی در زمینه خودروهای خودران تبدیل شد.
شرح پروژه:
نتایج و چالشها:
تسلا یکی از بزرگترین شرکتها در زمینه خودروهای الکتریکی و خودران است. سیستم Autopilot که توسط تسلا توسعه یافته است، به خودروهای تسلا امکان هدایت خودران در شرایط خاص را میدهد.
شرح پروژه:
نتایج و چالشها:
منبع:
Tesla Autopilot
Cruise، که متعلق به شرکت جنرال موتورز است، یکی از پروژههای برجسته در زمینه وسایل حملونقل خودکار است. این پروژه به ویژه بر روی توسعه خودروهای خودران برای حملونقل شهری و عمومی تمرکز دارد.
شرح پروژه:
نتایج و چالشها:
Aptiv، یک شرکت پیشرو در توسعه سیستمهای خودران است که با همکاری Lyft پروژههای آزمایشی حملونقل خودران در لاسوگاس را راهاندازی کرده است.
شرح پروژه:
نتایج و چالشها:
منبع:
Aptiv’s self-driving vehicles
خودروهای خودران بهعنوان نمادی از پیشرفت فناوری، نه تنها روشهای حملونقل را تغییر میدهند، بلکه بر جنبههای اجتماعی، اقتصادی و زیستمحیطی نیز تأثیرات عمیقی میگذارند. هرچند چالشهایی مانند ایمنی، زیرساختها و پذیرش عمومی هنوز باقی است، اما روند شتابان تحقیق و توسعه نشان میدهد که آینده این فناوری روشن است. با تداوم همکاری میان دولتها، شرکتها و پژوهشگران، روزی خواهد رسید که وسایل نقلیه خودران به بخشی عادی از زندگی روزمره تبدیل شوند، زندگیها را ایمنتر کنند و حملونقل را به شکلی کارآمدتر و پایدارتر ارائه دهند.
