اتومبیل خودران

مقدمه:

واقعیت این است که فناوری اتومبیل‌های خودران تا سال های آینده در اختیار عموم مردم قرار خواهد گرفت. مطالعات اخیر نشان می‌دهند که در حدود ۹۰ درصد تصادفات و سوانح جاده‌ای ناشی از خطاهای انسانی و اشتباه رانندگان بوده است. بنابراین در صورت جایگزینی رانندگان با یک سیستم هوشمند، می‌توان ایمنی حمل و نقل را به میزان قابل توجهی افزایش داد و همچنین حمل و نقل با آسایش و آرامش، باعث افزایش رضایتمندی از زندگی می‌گردد و این فناوری می‌تواند تمام زندگی ما را تغییر دهد، چه در صورتی که ما یک ماشین خودران داشته باشیم یا نه. جامعه ما قطعاً می‌تواند از وسایل نقلیه مستقل بهره‌مند و در زمینه‌هایی مانند رانندگی برای افراد مسن مفید واقع شود. در این راستا اتومبیل‌های خودران می‌توانند صنعت حمل و نقل را متحول سازند .  ما می‌توانیم امیدوار باشیم که به زودی امنیت رانندگی در جاده‌ها با اتومبیل‌های خودران تضمین گردد.

در حال حاضر طیف متنوعی از اتومبیل‌های نیمه خودران موجود می‌باشند که در این بین می‌توان به تجهیز برخی از اتومبیل‌ها به  سیستم‌هایی نظیر  پارک کردن خودکار اشاره نمود.

شرکت‌های متعددی در این حوزه فعال شده‌اند که در این بین دو شرکت Tesla و گوگل، جایگاه برتری دارند. Tesla هم اکنون شروع به فروش محصولات و راهکارهای خود در این حوزه نموده است و گوگل برنامه‌هایی در رابطه با بهره‌برداری از خط تولید انبوه این اتومبیل‌ها تا سال ۲۰۲۰ را دارد.

اتومبیل خودران چیست؟

یک خودروی خودگردان که همچنین با نام خودروی روباتیک و به‌طور غیررسمی با نام‌های خودروی بی‌راننده و خودروی خودران نیز شناخته می‌شود، نوعی وسیله نقلیه خودکار است که می‌تواند با قابلیّت‌های یک خودروی سنّتی که انسان‌آن را کنترل می کند برابری کند . مانند همه وسایل نقلیّه خودکار، یک خودروی خودگردان قادر است با احساس‌کردن محیط اطراف، خود را در آن ناوبری کند. انسان ممکن است مقصدی را برای خود برگزیند، امّا لازم نیست که هیچ کار مکانیکی‌ای برای حرکت به سمت مقصد انجام دهد.

یک ماشین خودران چطور کار می کند؟

به طور کلی سیستم هدایت یک خودرو خودران از چهار مرحله اساسی تشکیل شده است:

 

بخش اول: درک محیط

خودرو خودران با استفاده از تجهیزات مختلفی از جمله رادار، لیدار، جی‌پی‌اس و بینایی ماشین و با استفاده از تکنیک‌های همچون پردازش تصویر، شبکه‌های عصبی مصنوعی، الگوریتم‌های فرا ابتکاری و داده‌کاوی با جهان بیرون ارتباط برقرار می‌کند. بینایی ماشین شامل روش‌های مربوط به دستیابی تصاویر، پردازش، آنالیز و درک محتوای آن است. این سیستم بر تصاویر دنیای بیرون را به عنوان ورودی دریافت و داده‌های عددی یا سمبلیک را به عنوان خروجی تولید می‌نماید. این سیستم‌ها با الگو برداری از سیستم بینایی انسان در رایانه شبیه‌سازی شده است.

بخش سوم: سیستم طراحی مسیر

در این بخش هدف پیدا کردن مسیری است که خودرو روی آن با توجه به قسمت تصمیمگیری مسیری را تعیین کند. در واقع الگوریتم تعیین مسیر باید قادر به طراحی دوباره مسیری جدید باشد به طوری که اگر شرایط محیط عوض شد و قسمت تصمیمگیری تصمیم جدیدی اتخاذ کرد قادر به تولید مسیری جدید بر اساس پارامترهای خودرو و جاده باشد. در واقع الگوریتم مناسب برای طراحی مسیر باید به گونه‌ای باشد که نسبت به شرایط ترافیک جاده، نوع مسیر را دوباره طراحی و تعیین نماید. در تعیین این مسیر از روشهای مختلف استفاده میشود و همچنین مسیر شامل توابع چند جملهای، مثلثاتی و .. میباشد.

بخش چهارم: سیستم کنترل و هدایت

در این بخش مسیر و سرعت مطلوب وارد قانون کنترل توسعه داده می‌شود. خروجی قانون کنترلی ترمز، گاز و فرمان می‌باشد و در واقع این سیستم نقش عملی راننده را دارد. به عبارت دیگر بخش اول شامل چشم راننده است، بخش دوم و سوم شامل ذهن راننده است و بخش کنترلر تعقیب از مغز با اعمال ورودی‌های مورد نظر کنترلر است. به عبارت دیگر، چیزی که به چشم می‌آید همین بخش است و بخش‌های قبلی به عنوان سیستماتیک اعمال می‌شود و از دیدگاه افراد غیر متخصص پنهان است. کنترلر طراحی شده در این بخش باید قادر باشد مسیر طراحی شده را در شرایط مختلف جاده و سرعت‌های متفاوت و شرایط نامعین دیگر کنترل نماید. در واقع شرایط مختلف جاده شامل جاده بارانی و یخ زده است. از این رو استفاده از قوانین کنترلی تطبیقی و مقاوم و یا استفاده از سیستم‌های هوش مصنوعی در طراحی این کنترلر ضروری است.

مزایا و معایب خودرو خودران

یک خوردوی خودران هم مثل تمام تکنلوژی و فناوری ها مزایا و معایبی دارد.

مزایا :

۱) داشتن جاده های امن تر با ترافیک کمتر.

در گزارش اخیر شرکت تحلیلی Canalys اشاره می‌شود که نمی‌توان حواس ماشین‌های خودران را پرت کرد، آنها تحت تاثیر دارو یا الکل قرار نمی‌گیرند، نقاط کور ندارند، چیزی به نام خشم جاده‌ای برای آنها بی‌معناست، به خواب احتیاجی ندارند و خواب‌آلود نمی‌شوند، با سرعت مجاز می‌رانند و از چراغ‌ قرمز عبور نمی‌کنند. از سرعت واکنش سریع‌تری نسبت به انسان‌ها برخوردارند و با اتصال به دیگر وسایل نقلیه، کاربران جاده‌ای و عابران پیاده ارتباط برقرار می‌کنند تا پیش‌بینی دقیق‌تری از آنچه ممکن است رخ دهد داشته باشند، به این ترتیب امکان وجود جریان ترافیک بسیار بهبود یافته‌تر و جاده‌های امن‌تر با قفل شدن کم‌تر ماشین‌ها میسر می‌گردد[۳].

۲) با استفاده از ارتباط ماشین به ماشین می توان جاده هایی کم ترافیک و امن تر داشت.

ماشین به ماشین (Machine to Machine)  یا M2M  که به مجموعه‎ای از ارتباطات ماشین‎ها با شبکه (اینترنت) گفته می‎شود ارتباطات ماشین به ماشین با شبکه باعث می‎شود آن‎ها بتوانند اطلاعاتی را از خود و شرایطی که در آن قرار گرفته‎اند را به سایر ماشین‎ها انتقال دهند و ماشین‎های دیگر حاضر در شبکه می‎توانند با استفاده از این اطلاعات به یک دانش در مورد عملکرد خود نسبت به سایر ماشین‎ها و محیطی که در آن قرار دارند دست یابند.

۳) ارتباطات ماشین به ماشین زیربنای اینترنت اشیای امروزی را تشکیل می‎دهند.

تفاهم مهم M2M با IoT در این است که در M2M یک ماشین بایستی دارای یک تعداد معیار حداقلی باشد امّا در IoT هرچیزی که بتواند به شبکه متصل شود جزئی از اینترنت اشیا محسوب خواهد شد. به عبارتی دیگر ماشین های حاضر در ارتباطات M2M دارای قدرت پردازشی بیشتری هستند، این در حالی است که اشیای هوشمند ممکن است که از یک قدرت پردازشی حداقلی برخوردار باشند.

۴) ارتباطات ماشین به ماشین می‎تواند موجب یادگیری در ماشین‎ها و ایجاد تعامل بین آن‎ها گردد.

ماشین‎ها برای اینکه بتوانند درک مناسبی از محیط اطراف خود پیدا کنند از حسگرهای مختلفی بهره می‎برند. این حسگرها قابلیت اندازه‎گیری پارامترهای مختلف را دارند.

 معمولا M2M را می‎توان در ماشین‎آلات صنعتی و خودروهای خودران مشاهده کرد.

این ماشین ها می توانند اطلاعات مربوط به شرایط جاده ای و ترافیکی و سایر موانع پیش رو را در اختیار ماشین شما قرار دهند. سنسورهای هوشمند تعبیه شده در ماشین ها، به شناسایی محیط اطراف خودرو، اتصال به اینترنت و موقعیت یابی کمک می کنند در نتیجه جاده امن تر  و ترافیکش کمتر می شود.

معایب:

۱) اتومبیل خودران ممکن است برای کشتن شما برنامه ریزی شود:

فرض کنید در حال رانندگی درجاده هستید که ناگهان گروهی کودک در مقابل ماشینتان سبز می‌شوند. ترمز می‌گیرید، ولی کار نمی‌کند. حالا دو گزینه دارید: اول اینکه از روی بچه‌ها رد شوید و جان خودتان را نجات دهید. دوم اینکه به طرف دیوار یا موانع منحرف شوید و جان بچه‌ها را نجات دهید، اما خودتان را بکشید. کدام را انتخاب می‌کنید؟

بیشتر مردم فکر می‌کنند که به سمت موانع منحرف می‌شوند و خودشان را می‌کشند. حالا تصور کنید که ماشین شما خودران است و شما مسافر هستید. آیا هنوز هم می‌خواهید که به دیوار بخورد و شما را بکشد؟ بیشتر کسانی که موافق بودند به سمت دیوار منحرف شوند و خودشان را بکشند حاضر نیستند که ماشین خودران هم این کار را بکند و آن‌ها را بکشد. در واقع، آن‌ها حتی چنین ماشینی نمی‌خرند اگر بدانند که عمدا آن‌ها را در خطر مرگ قرار می‌دهد.

این سوال دیگری در ما برمی انگیزد: ماشین‌ها چه کار خواهند کرد؟ ماشین‌ها کاری می‌کنند که برای آن برنامه ریزی شده اند. اما سازندگان خودرو در این باره حرفی نمی‌زنند. بیشتر آن‌ها مثل اپل، فورد و مرسدس بنز با زیرکی از پاسخ دادن به چنین سوال هایی طفره می‌روند. مدیر اجرایی Daimler AG، شرکت مادر مرسدس بنز یک بار اظهار کرد که خودروهای خودران جان مسافر را به هر قیمتی حفظ می‌کنند. با این حال مرسدس بنز این را رد کرد و گفت: خودروهای آن‌ها طوری ساخته می‌شوند که چنین معضلی هرگز پیش نیاید. این حرف ابهام دارد، چون همه ما می‌دانیم که چنین شرایطی اتفاق خواهد افتاد.

۲) ممکن است وضعیت ایمنی بدتر شود:

در کنار ارتقای ایمنی، اتومبیل های هوشمند و خودران ممکن است مشکلاتی را در ابتدا به دنبال داشته باشند. در دوره گذر و هنگامی که اتومبیل های خودران در کنار اتومبیل های عادی تردد خواهند کرد، بدلیل عدم ارتباط این خودروها با خودروهای معمولی و همچنین سردرگمی رانندگان احتمال داردسوانحی رخ دهد.

منابع:

ویکی پدیا

otex

icheezha

سایت برترین ها

سایت nobka

سایت hicar