السيارات ذاتية القيادة تتطور من حلم مستقبلي إلى واقع حديث. ولكن بطريقة ما تأخر التطور. هل يبدو الأمر كذلك؟ تخيل ركوب سيارتك، والدخول - أو الأفضل من ذلك، التحدث - موقع السيارة في الواجهة، ثم السماح لها بنقلك إلى وجهتك أثناء قراءة كتاب، أو تصفح الويب، أو أخذ قيلولة.
السيارات التي يمكنها القيادة بنفسها - كانت تبدو لنا وكأنها شيء رائع. لكن في السنوات القليلة المقبلة، سيصبح هذا الخيال حقيقة، وذلك بفضل ظهور السيارات ذاتية القيادة، وسيغير بشكل جذري الطريقة التي نتحرك بها وننقل مدننا.
لقد سمعنا مثل هذه الوعود بالضبط طوال السنوات العشر الماضية. نسمع عن نجاحات وإخفاقات المطورين، وعن التعارضات القانونية لاستخدام مثل هذه المركبات، وعن سلامتها وخطرها علينا، نحن السائقين، على الطريق. دعونا نحاول أن نفهم كل شيء.
مثير للاهتمام أيضًا:
- مشروع الدماغ البشري: محاولة لتقليد الدماغ البشري
- Thunderbolt 5 مقابل Thunderbolt 4: كل ما تحتاج إلى معرفته
تاريخ السيارات ذاتية القيادة
فكرة السيارات ذاتية القيادة موجودة منذ فترة طويلة، فمنذ الثلاثينيات أصبحت جزءا لا يتجزأ من أفكار الخيال العلمي حول المستقبل. ولكن في الآونة الأخيرة فقط بدأت التكنولوجيا التي يمكن أن تجعلها حقيقة واقعة في التطور بسرعة.
تعود النماذج الأولية التجريبية، التي كانت بطيئة للغاية، إلى الستينيات. وفي الآونة الأخيرة، في عام 1960، قامت وكالة مشاريع البحوث المتطورة الدفاعية (DARPA) (وكالة وزارة الدفاع الأمريكية المسؤولة عن تطوير تقنيات جديدة للاستخدام من قبل الجيش الأمريكي) بتحدي المطورين من جميع أنحاء العالم لبناء مركبة بدون طيار قادرة على السباق عبر صحراء موهافي في كاليفورنيا، حيث تقدم للفائز مليون دولار. جائزة الدولار. السيارة الأكثر نجاحًا قطعت مسافة 2004 أميال فقط من أصل 7 ميلًا. لكن السباق عزز الاعتقاد بأن سيارات الروبوت هي حقيقة واقعة.
وفي السباق التالي عام 2005 قطعت خمس سيارات المسافة. وفي مسابقة التحدي الحضري لعام 2007، لم تتجنب المركبات العوائق والتزمت بالطرق فحسب، بل التزمت أيضًا بقواعد المرور، وتوقفت، وتوقفت، بل وقامت بالدوران على شكل حرف U المسموح به. وبحلول عام 2010، أنشأ فنيو جوجل نظامًا يمكنه التعامل مع أصعب الطرق في كاليفورنيا (بما في ذلك شارع لومبارد المتعرج الشهير في سان فرانسيسكو) بأقل قدر من التدخل البشري.
والآن، تنشغل جميع الشركات المصنعة المعروفة لصناعة السيارات بفكرة إنشاء سيارات ذاتية القيادة، لأنها تعتبرها واعدة للغاية.
ما هي السيارات ذاتية القيادة؟
السيارات ذاتية القيادة هي مركبات لا تحتاج إلى مساعدة بشرية للوصول إلى وجهتها. ويستخدمون الكاميرات وأجهزة الاستشعار والبرامج المتقدمة لهذا الغرض، والتي تفسر حالة الطريق وتتفاعل مع المشاة والمناطق المحيطة الأخرى على الطريق.
في الوقت الحالي، لا توجد مركبات ذاتية القيادة تعمل بشكل قانوني في العالم. ومع ذلك، هناك مركبات ذاتية القيادة جزئيًا – سيارات وشاحنات ذات مستويات متفاوتة من الأتمتة الذاتية، بدءًا من السيارات التقليدية المزودة بأنظمة مساعدة الفرامل إلى النماذج الأولية ذاتية القيادة المستقلة تمامًا.
بغض النظر عن حقيقة أن التقنيات ولا تزال تقنيات القيادة الذاتية في مراحلها الأولى من التطور، وأصبحت شائعة على نحو متزايد، وربما تُحدث ثورة في نظام النقل لدينا (وبالتالي اقتصادنا ومجتمعنا). ويقدر صانعو السيارات وشركات التكنولوجيا أن السيارات ذاتية القيادة من المستوى الرابع يمكن أن يتم طرحها للبيع خلال السنوات القليلة المقبلة. إلا أن بعض الخبراء يعتبرون مثل هذه التوقعات متفائلة للغاية وغير واقعية، نظرا لعملية تطور السيارات ذاتية القيادة.
مستويات الحكم الذاتي للسيارات
تتمتع السيارات بمستويات مختلفة من التحكم، والتي يقيمها الخبراء على مقياس من 0 إلى 5. لذلك دعونا نحلل ما يعنيه كل مستوى.
المستوى 0. يتم التحكم في جميع الأنظمة الرئيسية من قبل البشر. أي أن هذه هي سياراتنا المعتادة المستخدمة الآن.
المستوى 1. يمكن لبعض الأنظمة، مثل نظام تثبيت السرعة أو الفرملة الأوتوماتيكية، التحكم في السيارة بدورها.
المستوى 2. تدعم السيارة وظيفتين آليتين متزامنتين على الأقل، مثل التسارع والتوجيه. لكن العمل الآمن يحتاج إلى شخص.
المستوى 3. في ظل ظروف معينة، يمكن للسيارة التحكم في جميع الوظائف الحيوية للسلامة، ولكن من المتوقع أن يتولى السائق المسؤولية في حالة فشل النظام أو حدوث مشكلة في التحكم.
المستوى 4. تكون السيارة ذاتية القيادة بالكامل في بعض سيناريوهات القيادة، ولكن ليس كلها.
المستوى 5. السيارة مستقلة تمامًا في أي موقف.
لدينا حتى الآن سيارات من المستوى 0-3 متاحة، على الرغم من أن المستوى 3 لا يزال محل نقاش ساخن. على الرغم من أن الشركات المصنعة تعد بأنه بحلول عام 2030، ستكون السيارات ذاتية القيادة من المستوى الرابع متاحة.
كيف تعمل السيارات ذاتية القيادة؟
قامت Google وUber وTesla وNissan وSubaru وغيرها من شركات صناعة السيارات الرائدة وشركات الأبحاث والتكنولوجيا بتطوير العديد من تقنيات القيادة الذاتية.
على الرغم من اختلاف تفاصيل التصميم، فإن معظم الأنظمة الذاتية تقوم بإنشاء والحفاظ على خريطة داخلية لمحيطها بناءً على مجموعة واسعة من أجهزة الاستشعار، مثل الرادار. تستخدم نماذج أوبر غير المأهولة 64 شعاع ليزر إلى جانب أجهزة استشعار أخرى لإنشاء خريطة داخلية. استخدمت نماذج Google الأولية في مراحل مختلفة أشعة الليزر والرادارات والكاميرات القوية والسونار.
يقوم البرنامج بعد ذلك بمعالجة هذا الإدخال، ورسم خريطة للمسار، وإرسال التعليمات إلى أنظمة السيارة التي تتحكم في التسارع والكبح والتوجيه. تساعد القواعد المشفرة وخوارزميات تجنب العوائق والنمذجة التنبؤية والتعرف على الأشياء "الذكية" (مثل الفرق بين الدراجة والدراجة النارية) البرنامج على اتباع قواعد المرور والتغلب على العوائق.
قد تتطلب المركبات ذاتية القيادة جزئيًا تدخل سائق بشري إذا واجه النظام حالة من عدم اليقين، في حين أن المركبات ذاتية القيادة بالكامل قد لا تحتوي حتى على عجلة قيادة.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن تمييز السيارات ذاتية القيادة على أنها "متصلة" أم لا، بناءً على ما إذا كان بإمكانها التفاعل مع المركبات الأخرى و/أو البنية التحتية للطرق، مثل إشارات المرور من الجيل التالي. معظم النماذج الأولية لا تملك هذه الإمكانية حاليًا.
اقرأ أيضا:
ماذا ستكون المزايا؟ سيارات بدون سائق؟
وستكون الفائدة الأكثر مناقشة على نطاق واسع هي زيادة السلامة على الطرق. وفي العام الماضي، قُتل 1770 شخصاً على الطرق في بريطانيا العظمى وحدها، وأصيب أكثر من 26000 ألف شخص بجروح خطيرة. وفي الولايات المتحدة، كانت الأرقام أكثر إثارة للقلق: 36750 حالة وفاة بين المشاة وراكبي الدراجات. الإحصائيات في أوكرانيا ليست أقل إثارة للقلق. وبما أن معظم الحوادث تكون نتيجة لأخطاء السائق، فإن استخدام السيارات ذاتية القيادة بنسبة 90% يمكن أن ينقذ حياة ما يصل إلى 22000 ألف شخص كل عام.
وهناك فائدة أخرى تتمثل في جعل وسائل النقل في متناول الأشخاص الذين لم تكن لديهم القدرة على القيادة في السابق. نحن نتحدث عن الأطفال والمعاقين وكبار السن، الذين يمكنهم، نظريًا، السفر بدون سائق، الأمر الذي من شأنه تحسين إمكانية الوصول إلى وسائل النقل.
ولكن لا يزال هناك العديد من النزاعات القانونية هنا. ولا يزال من غير الواضح من سيكون المسؤول عن حادث محتمل، ومن وما هي العقوبة التي يجب أن يتحملها، وما إلى ذلك.
الآثار البيئية هي مسألة مثيرة للقلق الشديد وعدم اليقين الكبير. يمكن للسيارات ذاتية القيادة التي يمكن الوصول إليها وبأسعار معقولة ومريحة أن تزيد إجمالي عدد الكيلومترات المقطوعة كل عام. وإذا كانت هذه المركبات تعمل بالبنزين، فقد ترتفع الانبعاثات المرتبطة بوسائل النقل الضارة بالمناخ بشكل كبير. ومع ذلك، إذا كانت المركبات مكهربة، فسيتم تقليل الانبعاثات بشكل كبير. ومع تمكين السيارات ذاتية القيادة المكهربة من المزيد من الرحلات المشتركة (عبر خدمات مثل ليفت أو أوبر، على سبيل المثال)، فقد تنخفض الانبعاثات بشكل أكبر.
التقنيات والأساليب لإنشاء السيارات ذاتية القيادة
يستخدم المطورون مجموعة متنوعة من الأساليب والأساليب والتقنيات المتقدمة بشكل متزايد ومكونات عالية الجودة لإنشاء نماذج أولية للسيارات ذاتية القيادة. لكن هناك الكثير من القواسم المشتركة بين معظمهم، لأن المبدأ هو نفسه - إنشاء مركبة لا تدير عملية القيادة فحسب، بل تراقب أيضًا الوضع على الطريق وتتخذ القرارات الصحيحة. فيما يلي بعض أهم التقنيات:
- مجسات: تستخدم السيارات ذاتية القيادة عادةً مجموعة من أجهزة الاستشعار مثل الليدار (كشف الضوء والمدى)، والرادار، والكاميرات، وأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية لاستشعار بيئتها.
- البطاقات: تلعب الخرائط عالية الوضوح دورًا حاسمًا. تحتوي هذه الخرائط على معلومات تفصيلية عن الطريق وإشارات الطريق وغيرها من عناصر البنية التحتية للطريق التي تساعد المركبة على التنقل.
- أنظمة الإدارة: تستخدم السيارات أنظمة تحكم متطورة في الوقت الحقيقي، وضبط السرعة والتوجيه والفرملة حسب الحاجة.
- التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي: يتم استخدام خوارزميات الذكاء الاصطناعي المتقدمة لمعالجة البيانات من أجهزة الاستشعار واتخاذ القرارات والتعلم من التجارب. غالبًا ما يستخدم التعلم العميق للتعرف على الصور والأنماط.
أود أن أتحدث عن النقطة الأخيرة بمزيد من التفصيل.
تعمل بعض الشركات، مثل Waymo، على تطوير الذكاء الاصطناعي وأنظمة التحكم الخاصة بها المصممة للقيادة الذاتية. منصة NVIDIA توفر DRIVE حلاً قابلاً للتطوير يعتمد على الذكاء الاصطناعي للمركبات ذاتية القيادة التي تستخدمها العديد من شركات صناعة السيارات وشركات التكنولوجيا. يجب أن نذكر أيضًا أطر العمل مفتوحة المصدر مثل ROS (نظام تشغيل الروبوت) الذي تستخدمه بعض الشركات لبناء أنظمتها المستقلة.
بالإضافة إلى ذلك، تستثمر العديد من الشركات في البحث والتطوير لإنشاء حلول الذكاء الاصطناعي الخاصة بها لسياراتها ذاتية القيادة.
مثير للاهتمام أيضًا:
لماذا هذا التقدم البطيء؟
وتشير التقديرات إلى أن تكنولوجيا إنشاء مركبات ذاتية القيادة آمنة قد تم تطويرها بنسبة 80% تقريبًا. سيستغرق تحسين العملية بالكامل وقتًا أطول بكثير - فهو يتطلب تطوير أحدث التقنيات ومكونات عالية الجودة وتحسين الأنظمة التجريبية.
وتشمل التحديات التي لم تتم معالجتها بعد الأحداث غير العادية والنادرة التي يمكن أن تحدث في أي شارع أو طريق سريع، مثل الطقس، وعبور الحيوانات للطريق، والبناء والصيانة.
ظهرت مجموعة أخرى من المشاكل بعد أن أطلقت شركتا Cruise وWaymo خدماتهما المستقلة لنقل الركاب في سان فرانسيسكو. بدأت الإدارة الوطنية الأمريكية للسلامة المرورية على الطرق السريعة في ديسمبر 2022، بعد ستة أشهر فقط من الموافقة على الخدمات، بالتحقيق في الحوادث التي "ربما تكون فيها المركبات "فرامل بشكل غير مناسب أو تم تثبيتها". وفي العديد من الحالات، كان لا بد من استدعاء شاحنات القطر لتحريك المركبات. وهذا يعني أنه حتى الآن هناك مشاكل أكثر من الإنجازات.
ماذا يحدث الآن؟
ويمكن تجميع المبادرات النشطة للمركبات الذاتية القيادة في فئتين: خدمات نقل الركاب (كروز، وايمو، وأوبر) وبيع السيارات ذاتية القيادة للعامة (تيسلا).
رحلة بحرية هي شركة تابعة لشركة جنرال موتورز، والتي تأسست في عام 2013. اعتبارًا من سبتمبر 2022، قامت بتشغيل أسطول مكون من 100 سيارة أجرة آلية في سان فرانسيسكو وخططت لزيادة أسطولها إلى 5000. وأشار النقاد إلى أن هذا من شأنه أن يزيد من حركة المرور في المدينة. وفي ديسمبر 2022، بدأت شركة Cruise أيضًا في تقديم الخدمة إلى تشاندلر، أريزونا، وأوستن، تكساس.
تقدمت شركة Cruise، وهي وحدة القيادة الذاتية التابعة لشركة جنرال موتورز والتي تدير خدمة سيارات الأجرة الآلية في سان فرانسيسكو، بطلب للحصول على إذن لاختبار مركباتها ذاتية القيادة في جميع أنحاء كاليفورنيا.https://t.co/KbsLjk7JvC
- MarketWatch (MarketWatch) 21 آذار، 2023
Waymo، المشروع السابق لشركة جوجل للسيارات ذاتية القيادة، تأسس في يناير 2009. وأنفقت الشركة 4,8 مليار دولار في عام 2020 و5,2 مليار دولار في عام 2021. توفر Waymo One خدمات نقل مستقلة في فينيكس وسان فرانسيسكو. إنها تخطط لضرب شوارع لوس أنجلوس هذا العام.
شركة اوبر لقد كانت قوة رئيسية في تطوير المركبات ذاتية القيادة لأن جزءًا من خطة عملها كان يهدف إلى استبدال السائقين البشريين. ومع ذلك، فقد كان لها نصيبها من المشاكل، بما في ذلك حادث وقع في مارس 2018، حيث قتلت سيارة ذاتية القيادة تابعة لشركة أوبر امرأة كانت تسير بدراجتها عبر الشارع في تيمبي، أريزونا. في عام 2020، باعت شركة Arizona Uber قسم أبحاث المركبات المستقلة الخاص بها لشركة Aurora Innovation.
لكن في أكتوبر 2022، عادت أوبر إلى تنفيذ السيارات ذاتية القيادة، ووقعت صفقة مع موشنال، وهو مشروع مشترك بين هيونداي وأبتيف. ستوفر Motional مركبات ذاتية القيادة لخدمات التوصيل والخدمات الخاصة بشركة Uber.
Lyft، ثاني أكبر شركة لمشاركة الرحلات بعد أوبر، وتعمل في الولايات المتحدة وكندا. مثل أوبر، كان لدى ليفت قسم مستقل، وفي عام 2016، توقع جون زيمر، المؤسس المشارك لشركة ليفت، أنه بحلول عام 2021، ستكون غالبية الرحلات على شبكته مدفوعة بمركبات ذاتية القيادة (وبحلول عام 2025، ستتوقف ملكية السيارات الخاصة تمامًا). ). ولكن هذا لم يحدث. لذلك، بحلول نهاية عام 2021، باعت شركة Lyft أيضًا قسم السيارات ذاتية القيادة الخاص بها لشركة Toyota.
وفي عام 2022، قال زيمر إن التكنولوجيا لن تحل محل السائقين، على الأقل ليس خلال السنوات العشر المقبلة. ومع ذلك، في أغسطس 2022، دخلت Lyft في شراكة مع Motional لإطلاق سيارات أجرة روبوتية في لاس فيغاس ولوس أنجلوس.
Telsa هي الشركة الرائدة عالميًا في بيع السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطارية. وتهدف أيضًا إلى بيع مركبات مؤتمتة بالكامل. ومع ذلك، اعتبارًا من نهاية عام 2022، لم يتم بيع أي مركبات من المستوى 3 أو 4 أو 5 في الولايات المتحدة.
إن ما تعرضه شركة تيلسا هو نظام تحكم مستقل بالكامل مقابل 15 ألف دولار، ويقر المشترون بأنهم يشترون نسخة تجريبية ويتحملون جميع المخاطر. Telsa ليست مسؤولة عن أي فشل في النظام.
في فبراير 2023، الإدارة الوطنية للسلامة على الطرق مكشوف: "الإصدار التجريبي من البرنامج المستقل بالكامل الذي يسمح للمركبة بتجاوز حدود السرعة أو القيادة عبر التقاطعات بطريقة غير قانونية أو غير متوقعة يزيد من خطر وقوع حوادث". وأدى ذلك إلى استدعاء تسلا لـ 362 ألف سيارة لتحديث البرنامج.
انتكاسة أخرى لمبيعات السيارات ذاتية القيادة كانت الإعلان في أكتوبر 2022 عن أن شركتي فورد وفولكس فاجن قررتا التوقف عن تمويل شركة تكنولوجيا القيادة الذاتية Argo AI، مما أدى إلى إغلاقها. قررت كل من Ford وVW تحويل تركيزهما من مستوى الأتمتة 4 إلى المستويين 2 و3.
ماذا ينتظرنا؟
على الرغم من أن الاختبارات الحالية واعدة للغاية، إلا أن العديد من الخبراء يعتقدون أن الأمر سيستغرق عقودًا قبل أن تصبح السيارات ذاتية القيادة سائدة ومتاحة للشراء. من ناحية أخرى، يصر مالك شركة تسلا، إيلون ماسك، على أن السيارات ذاتية القيادة ستكون متاحة للجمهور في المستقبل القريب. وفي الوقت نفسه، ستستمر المركبات التي يقودها الإنسان في تلقي ميزات القيادة الذاتية، مثل التنقل في إشارات المرور والتقاطعات وحركة المرور في المدينة دون تدخل بشري.
وعلى الرغم من أن الأمر سيستغرق سنوات عديدة، إلا أن الخبراء يتوقعون أن تصبح السيارات ذاتية القيادة في نهاية المطاف هي وسيلة النقل السائدة في العالم، وسوف ينخفض عدد السائقين البشريين بشكل كبير. وعلى الرغم من أننا لا نعرف بالضبط متى سيحدث ذلك، فلا شك أن السيارات ذاتية القيادة هي مستقبلنا. ويتفق الخبراء على أن ذلك سيصبح حقيقة، لكنهم لا يقدمون أي توقعات بشأن التوقيت.
مثير للاهتمام أيضًا: