السيارات المستقلة: هل الروبوتات مفيدة للبيئة؟

الإعلانات

السيارات ذاتية القيادة قادمة إليك كيف سنصل إلى عالم مليء بالسيارات بدون سائقالقيادة مهمة شاقة وخطيرة ومتطلبة. هل يمكن أن يتم تشغيله يومًا ما بواسطة تقنية السيارات بدون سائق من Google؟ اقرأ أكثر . تمامًا عندما يكون أي شخص يخمن ، ولكن عشر سنوات تبدو رهانًا آمنًا لتوافر السوق الشامل.

الطريقة التي نستخدم بها السيارات هي سيتغير نقل الغد: اختراعات رائعة قد تغير طريقة تنقّلنالقد تم تشكيل مسار الحضارة البشرية دائمًا عن طريق النقل. قد لا يحل نقل الغد كل هذه المشاكل ، ولكنه قد يحل بعضها - ومن المهم التفكير في الأمر ... اقرأ أكثر . ستكون هذه التغييرات واسعة النطاق ، من ثقافة السيارات إلى الاقتصاد إلى معدل الوفيات العالمي - ولكن ، أحد المجالات التي لم يتم التحقيق فيها بأكبر قدر من التفاصيل: التأثير على البيئة.

السيارات هي واحدة من أكبر المساهمين في إنتاج ثاني أكسيد الكربون في العالم المتقدم ، ويجب النظر في أي تغيير في طريقة استخدامنا للسيارات في ضوء ذلك. هل تستطيع السيارات ذاتية القيادة التغلب على النقل العام التقليدي من أجل الكفاءة؟ ما مقدار التحسين الذي يقدمونه على ملكية السيارة العادية؟ اليوم ، سنحقق في مسألة الصداقة البيئية للمركبات المستقلة ، بناءً على الكثير من البحث وقليل من التكهنات.

استراتيجيات القيادة الفعالة

مهما كان السائق البشري جيدًا ، إلا أنه يرتكب أخطاء ، وتلك الأخطاء لها تأثير على كفاءة الوقود.

يضيع البشر ، ويتعثرون في حركة المرور ، ويكافحون للعثور على موقف سيارات. سوف تقود المركبات ذاتية القيادة بشكل أفضل ، وتوفر الوقود أثناء القيام بذلك. يمكن للسيارات ذاتية القيادة أن "تتجمع" ، تتصاعد خلف بعضها البعض لتقليل السحب ، وهناك إمكانية تلقائية استخدام السيارات في سيناريو الأسطول ، الأمر الذي يمكن أن يقلل بشكل كبير من عدد المركبات اللازمة ، وإجمالي الوقود استهلاك.

يمكن لمفهوم الصياغة وحده توفير 30٪ من استهلاك وقود السيارات (وفقًا لـ Rocky Mountain Tech) و يقترح MIT أنه من خلال القضاء على الحاجة إلى العثور على موقف سيارات ، يمكن التخلص من أكثر من 40 ٪ من استهلاك الوقود في قضية المركبات المستقلة. يمكنهم أيضًا تجنب الاختناقات المرورية في المدينة ، مما سيكون له تأثير كبير على كفاءة السفر. وفقا لمعهد KPMG,

في نظام نقل المركبات المستقل ، ستنتقل المركبات بكفاءة أكبر بكثير مما يفعله العاملون البشريون الحاليون. يؤدي عدم كفاءة المركبات التي يقودها الإنسان إلى ازدحام كبير في حركة المرور العالية والاختناقات المرورية المتكررة. في تقرير التنقل الحضري لعام 2011 ، قدر معهد النقل في تكساس أن ازدحام حركة المرور يكلف الأمريكيين 4.8 مليار ساعة من الوقت ، 1.9 مليار جالون من الوقود المهدر (ما يعادل تشغيل شهرين من خط أنابيب ألاسكا) ، و 101 مليار دولار في التأخير المشترك وتكاليف الوقود.

تصميم سيارة بيئية

كلما كانت المركبات ذاتية القيادة على الطريق ، قل عدد الحوادث. الحصول على معظم السائقين في حالة سكر (سبب 26 من أصل 91 متوسط ​​الوفيات اليومية للسيارات في الولايات المتحدة) لاستخدام المركبات ذاتية القيادة سيكون لها تأثير كبير على سلامة القيادة.

بصرف النظر عن الفائدة الواضحة للأشخاص الذين لا يموتون ، فإن هذا له مزايا أخرى غير متوقعة. على وجه الخصوص ، إذا كان من الممكن تقليل مخاطر وقوع الحوادث بدرجة كافية ، يمكن لشركات السيارات بناء سيارات أخف بكثير من خلال تجاهل العديد من ميزات السلامة التقليدية (مثل الوسائد الهوائية وأحزمة الأمان ومنطقة التجعد). كما ستنخفض تكاليف تأمين السيارات.

إذا أصبحت القيادة آمنة مثل الطيران (آمن للغاية بحيث تجعل الحوادث الفردية الأخبار بنفس الطريقة التي تفعلها الكوارث الجوية) ، قد يكون الناس أكثر راحة في القيادة في سيارات أخف وزنا وأقل قوة ، والتي يمكن (بدورها) توفير كمية هائلة من وقود.

علاوة على ذلك ، نظرًا لأنك قد تكون قادرًا على استدعاء العديد من السيارات التي تحتاجها ، فلا توجد حاجة حقيقية لمعظم السيارات في الأسطول لتكون سيارات سيدان عادية ذات خمسة مقاعد. إذا كنت على استعداد لبناء مركبات ذات مقعدين وتقليل الوزن والسحب إلى أدنى حد ، يمكنك بناء سيارات تعمل بالغاز 285 ميجابيكسل، ما يقرب من 80 ٪ انخفاض في استهلاك الوقود مقارنة بأفضل السيارات الاستهلاكية المتاحة الآن. وفقًا لصحفي في Autos.ca تحدث إلى فريق فولكس فاجن الذي صمم النموذج الأولي:

على الرغم من صغر حجمها وخفة وزنها ، تقول فولكس واجن أن السيارة سعة 1 لتر آمنة مثل سيارة GT الرياضية المسجلة للسباق. بمساعدة محاكاة اصطدام الكمبيوتر ، تم تصميم السيارة بأنابيب تصادم مدمجة ، وأجهزة استشعار الضغط للتحكم في الوسادة الهوائية ، ومناطق الانهيار الأمامية. يقع خزان وقود الألمنيوم في منطقة محمية خلف الركاب.

تبني السيارات الكهربائية

في الوقت الحالي ، أصبحت السيارات الكهربائية في وضع محرج من كونها مثالية تقريبًا - ولكن "تقريبًا" مهمة حقًا. حتى مع هندسة السيارات التقليدية (والكثير من بطاريات ليثيوم أيون الثقيلة بشكل لا يصدق) والسيارات الكهربائية الحديثة الحصول على ما يعادل 120 MPG، ويتم إنتاج الكهرباء بطرق أنظف إلى حد كبير.

من حيث الاستخدام العام للوقود الأحفوري ، يمثل هذا توفيرًا بنسبة 50٪ مقارنةً بأعلى مستوى من السيارات التقليدية ، نظرًا لوزن البناء نفسه.

حصلت سيارة Tesla Model S ، وهي سيارة كهربائية بالكامل ، على أعلى درجة حصلت عليها تقارير المستهلك على الإطلاق ، وهي 99 من أصل 100. وقال جيك فيشر ، رئيس قسم اختبار السيارات لتقارير المستهلك ، إن اهتمامه الوحيد المتبقي هو قيود الشحن.:

إذا تمكنت من إعادة الشحن في أي محطة بنزين في ثلاث دقائق ، فإن هذه السيارة ستسجل حوالي 110.

للأسف ، تستغرق السيارات الكهربائية وقتًا أطول بكثير لإعادة الشحن من سيارات الغاز التي تملأها ، ولها نطاق محدود لكل شحنة. وهذا يؤدي إلى الحقيقة المؤسفة التي تقول إن السيارات الكهربائية ليست خيارًا قابلاً للتطبيق حاليًا لمعظم الأمريكيين.

على الرغم من أنها كافية تمامًا لـ 95٪ من الرحلات التي يقطعها الناس على الإطلاق (تشغيل المهمات في المدينة) ، إلا أنها تفشل تمامًا في الخمسة بالمائة الأخيرة من الرحلات الطويلة عبر البلاد. قد يكون العثور على أماكن لشحن سيارتك الكهربائية أمرًا صعبًا ومستحيلًا في بعض الأماكن.

تقدم السيارات المستقلة بعض الحلول لهذه المشكلة. ستكون السيارات المستقلة مفيدة للغاية في سيناريو الأسطول ، حيث تمتلك جميع السيارات وكالة مركزية ، ويمكن إرسالها على النحو المطلوب من قبل المستخدمين.

في هذه الحالة ، بدلاً من أن يضطر المستخدم إلى انتظار إعادة شحن السيارة ، يمكن للمستخدم فقط تبديل السيارات إذا تجاوز المدى في سيارة معينة. إذا كان جزء الراكب في السيارة وجهاز الروبوت / المحرك / البطارية في السيارة عبارة عن وحدات منفصلة ، فيمكن إجراء هذه المقايضات في بضع ثوانٍ دون أن يضطر الدراجون إلى الخروج.

يحتوي هذا على جميع مزايا مقايضة البطارية ، مع الميزة الإضافية التي يمكن أن تأتي بها البطارية إليك. علاوة على ذلك ، باستخدام أسطول متنوع يتضمن جزءًا صغيرًا من المركبات التي تعمل بالغاز ، يمكنك السماح برحلات إلى المناطق التي لن تكون متاحة للسيارات بخلاف ذلك للسيارات ذاتية القيادة ، خاصة في الأيام الأولى عندما تكون البنية التحتية للشحن أقل متاح.

مقارنة بالنقل العام

الشيء الجميل في كل هذه المدخرات المحتملة المختلفة هو أنهم في الغالب مستقلون. وبعبارة أخرى ، كل هذه الفوائد مكدسة.

إذا نجحت في ذلك ، بين توفير 80٪ من خلال تصميم سيارات صغيرة وخفيفة الوزن ، و 30٪ توفير من الصياغة الذكية ، و 50٪ توفير تحصل عليه من استخدام السيارات الكهربائية ، ينتهي بك الأمر بتأثير بيئي إجمالي يشبه 14 مرة أقل من 60 ميجابيكسل حديثة سيارة بنزين ، فائدة تصمد حتى بالنسبة لمعظم الرحلات لمسافات طويلة (بافتراض وجود أسطول من السيارات يمكنك التبديل بينها في كل مدينة على طول الطريقة). هذا لا يحسب العديد من الفوائد الصغيرة الأخرى مثل تجميع السيارات ، وقضاء وقت أقل ضائع وفي حركة المرور ، ومواقف سيارات مستقلة أكثر كفاءة.

هذا يفجر كل شكل من أشكال العبور الأخرى بانهيار أرضي. الحافلات التقليدية أكثر فاعلية بخمس مرات من السيارات عندما تكون محملة بالكامل بالركاب (وهو أمر غير معتاد). قد تكون القطارات والطائرات في الواقع أسوأ من السيارات في ظل ظروف الاستخدام في العالم الحقيقي. ربما يكون أسطول من المركبات المستقلة هو الخيار الأكثر فاعلية لنقل الناس لا تقل شيئًا عن راحة قدرتك على استدعاء روبوت لحملك في أي مكان وفي أي وقت. تتطلب وسائل النقل العام العمل بكفاءة ، ويمكن أن تنفجر المركبات ذاتية القيادة بعيدًا.

كم قيادة؟

هذه كلها أخبار جيدة حقاً للبيئة. لسوء الحظ ، هناك تحذير كبير ، وهو أن السيارات ذاتية القيادة سيكون لها تأثير كبير على الأرجح كم الثمن يقود الناس. سيتمكن الصغار والكبار والمعاقين من التجول بسهولة أكبر ، وفي حين أنه من الصعب الإشارة إلى أن هذا أمر سيئ ، إلا أنه يتمتع أيضًا بصمة بيئية قابلة للقياس.

الوضع يزداد سوءًا لأن التوفير في كفاءة الوقود هو أيضًا توفير بالدولار ، وليس فقط سعر الغاز. تكلفة تشغيل سيارة غاز تقليدية تعمل حوالي ستين سنتا لكل ميل بما في ذلك الصيانة ، وتكلفة السيارة على مدى عمرها ، وسعر الوقود. في المقابل ، لأن السيارات الكهربائية أبسط ميكانيكيًا ولا تحتوي على العديد من الأجزاء المتحركة ذات درجة الحرارة العالية ، فإن التكلفة الحقيقية لتشغيل السيارات الكهربائية مثل نيسان ليف أقرب إلى 3.5 سنت لكل ميل، منها حوالي ثلاثة سنتات تستهلك الوقود.

تتطلب السيارات الكهربائية صيانة أقل ، وتدوم لفترة أطول. ليس هناك الكثير الذي يمكنك فعله بشأن تكاليف الصيانة المتبقية ، ولكن يمكن تقليل تكاليف الوقود إلى مستويات لا تذكر مقارنة بتكلفة البلى على السيارة. على مسافة تزيد قليلاً عن نصف ميل ، سيكلف عبور الولايات المتحدة (ثلاثة آلاف ميل) حوالي خمسة عشر دولارًا للشخص الواحد. حتى مع احتساب هامش ربح كبير ، إلا أنه لا يزال رخيصًا بشكل سخيف.

هذه الأرقام تصمد تحت التجربة أيضًا. صاحب مركبة كهربائية (من ActiveE ، سيارة أقل كفاءة بكثير من Leaf) ، تتبع تكاليف استخدام الطاقة وصيانته لعدة سنوات ، وبتكاليف الكهرباء الاستهلاكية:

... كان سيكلفني حوالي 3000 دولار لدفع Active E خلال الـ 20 شهرًا الماضية و 57000 ميل ،

هذا النوع من التخفيض في التكلفة الحقيقية يكون سيكون لها تأثير يمكن قياسه على عدد الأشخاص الذين يقودون سياراتهم. سيكون الناس أكثر استعدادًا لقبول الرحلات الطويلة إذا كانوا رخيصين بشكل لا يصدق ويمكنهم مشاهدة Netflix أثناء السفر.

أيضًا ، من حيث الرحلات البرية ، تخيل "السيارات النائمة" - المركبات المستقلة ، المصممة بشكل أساسي لتكون سريرًا بحجم كوين على عجلات. سيتيح هذا للمستخدمين المغادرة مساء الجمعة ، والنوم في الرحلة بأكملها إلى وجهتهم ، والاستمتاع بيوم عملي في أي مكان في البلد ، ثم النوم في رحلة العودة إلى المنزل ، والراحة ، صباح الأحد - كل ذلك مقابل تكلفة بضع دولار. من الواضح أن ذلك سيكون له تأثير عميق على عدد الأشخاص الذين يتعثرون يوميًا.

ليس من الواضح مدى التأثير الذي سيحدثه هذا على معدلات القيادة الإجمالية - ولكن هناك بعض الأخبار الجيدة. ينفق الناس بالفعل أكثر من ساعة في اليوم القيادة. حتى إذا كان كل شخص في الولايات المتحدة يقضي اثنتي عشرة ساعة في اليوم في السيارة ، فلن يتمكن من ذلك يشكلون الفرق في الكفاءة بين أسطول سيارات كهربائية ذاتية القيادة والغاز التقليدي مركبات.

الكفاءة الاجمالية

بالنظر إلى الأرقام ، يبدو من الواضح أن السيارات المستقلة ستكون قوة ساحقة من أجل الخير البيئي.

من المسلم به أن العديد من هذه التحسينات (أبرزها توفير الوقود لإزالة أنظمة السلامة من السيارات) تعتمد على غياب السيارات التي يقودها الإنسان عن الطريق. أو ، على الأقل ، نادر. يمكن للسيارة المستقلة أن تحميك من أخطائك المحتملة بشكل فعال للغاية ، ولكنها يمكن أن تفعل أقل لحمايتك من كل أحمق آخر على الطريق.

ربما نكون على بعد بضعة عقود من النقطة التي سنبدأ فيها في رؤية السيارة التقليدية التي تعمل بالغاز والمملوكة للقطاع الخاص تبدأ بالفعل في التلاشي من الشوارع. لذلك ، في المستقبل القريب ، ستكون مكاسب الأداء أقل دراماتيكية.

ومع ذلك ، يبدو من الواضح أن المركبات ذاتية القيادة (على المدى الطويل) ستقطع شوطًا طويلاً نحو صنعها السفر على حد سواء أرخص وأكثر ملاءمة ، وأقل عبئا على المحيط الحيوي وعلى طبيعتنا المحدودة مصادر.

حقوق الصورة: ""قيادة" إطار شاحنة أبي"بواسطة JD Hancock ،"في الرحلة"بقلم دون ماكولو"السلامة اولا"من قبل تاريخ تورونتو