تحقيق مسبار
هُناك سعي حثيث لتطوير السيارات ذاتية القيادة التي تستطيع السير على الشوارع المختلفة في الوقت الراهن، وتقوم الكثير من المؤسسات بمهمات التطوير والابتكار في هذا المجال. يسلط هذا المقال الضوء على آلية عمل السيارات ذاتية القيادة وأبرز الأنظمة والمستشعرات المتوفرة فيها، ويتطرق إلى كثير من التفاصيل حولها.
هل بدأ استخدام السيارات ذاتية القيادة بالفعل؟
حتى الآن لم يبدأ استخدام السيارات ذاتية القيادة على الطرقات بشكل عام؛ إلا إن الكثير من المؤسسات المتخصصة بتقديم هذا النوع من السيارات قامت باستخدامها ضمن النطاق التجريبي فحسب. وتعتمد هذه السيارات على تقنيات حديثة للتعرف على الطرق وسلوكها واختيار الطريق الأفضل بناءً على أنظمة المعلومات الجغرافية.
ما هي السيارات ذاتية القيادة؟
يمكن تعريف السيارات ذاتية القيادة بأنها سيارات يتم التحكم بها عن طريق التكنولوجيا الرقمية والأنظمة المساعدة المدعومة بالذكاء الاصطناعي. هناك العديد من الجهات التي تسعى إلى تطوير السيارات ذاتية القيادة بالكامل على النحو الذي يمكنه زيادة مستويات الأمان وتحسين كفاءة استهلاك الوقود مقارنة بالسيارات التقليدية.
ما أهمية الذكاء الاصطناعي في السيارات ذاتية القيادة؟
لا شك بأن الذكاء الاصطناعي في السيارات ذاتية القيادة مهمّ جدًا؛ فإنه توفر التقنيات المستقلة التي تستطيع التكيف مع البيئة المحيطة والمواقف المتغيرة والاستجابة لها بالشكل المناسب أثناء القيادة على الطريق، ويمكن لأنظمة الذكاء الاصطناعي تولي المهمات الخطرة أو المملكة مع تطورها وتوفير مستويات القيادة الآمنة بكفاءة تفوق كفاءة القيادة البشرية.
كيف تعمل السيارات ذاتية القيادة؟
تعمل السيارة ذاتية القيادة بالاعتماد على المستشعرات والأنظمة المختلفة للتوجيه والقيادة، وتوضح الخطوات الآتية آلية عمل هذه السيارات:
- تحديد المسار: تحتفظ السيارات ذاتية القيادة بخريطة داخلية يتم تحميلها مسبقًا، وتعتمد على هذه الخريطة لتحديد المسار الأفضل بالإضافة إلى معرفة الاتجاهات بعد اختيار الموقع التي يُطلب منها الذهاب إليه.
- تفكيك القرار إلى عدة أوامر: بعد الانتهاء من تحديد المسار ومعرفة الاتجاهات تقوم الأنظمة المتوفرة في السيارات بتفكيك الاتجاه المناسب إلى عدة أوامر يمكن الاعتماد عليها للسير والوصول.
- إرسال الأوامر: يتم إرسال الأوامر إلى أنظمة التشغيل والقيادة المختلفة في السيارة بعد تفكيكها، وذلك للتحكم في التوجيه والفرامل والسير حتى بلوغ الوجهة النهائية.
ما هي الأنظمة الرئيسية في السيارات ذاتية القيادة؟
توجد العديد من الأنظمة الرئيسية في لسيارات ذاتية القيادة، وتتضمن القائمة الآتية بعضًا من التفاصيل حول هذه الأنظمة حسب جامعة ميشيغان:
- نظام التموضع العالمي: من خلال نظام التموضع العالمي يتم تحديد الموقع الجغرافي الحالي للسيارات ذاتية القيادة، ولكن هذا النظام لا يزال بدقة تساوي عدة أمتار، وينبغي توفير دقة أفضل لقيادة أكثر كفاءة.
- الخرائط المبنية مسبقًا: تتعامل السيارات ذاتية القيادة مع خرائط تم بناؤها مسبقًا لتصحيح البيانات غير الدقيقة من نظام التموضع العالمي، وتحد قيود رسم الخرائط من المسارات التي تسلكها السيارات ذاتية القيادة.
- أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية: تستطيع أجهزة الاستشعار فوق الصوتية التي تتضمنها السيارات ذاتية القيادة توفير الكثير من البيانات من مسافاة قصيرة، وعادة ما تستخدم في المساعدة على الركن التلقائي وأنظمة التحذير الاحتياطيّة.
- الرادار: يعتمد الرادار بشكل أساسي على موجات الراديو، ومن خلاله تستطيع السيارات تحديد المسافة بين المستشعر والعوائق على الطريق.
- أنظمة الاتصالات المخصصة قصيرة المدى: يتم الاعتماد على هذه الأجهزة لإرسال العديد من البيانات المهمة وإرسالها، ومنها بيانات الازدحام والحوادث وغيرها، وتسهم في سير السيارات ذاتية القيادة معًا في مجموعات.
- الليدار: من خلال مستشعرات الليدار التي تعتمد على الأشعة الضوئية يمكن للمركبات والسيارات ذاتية القيادة تحديد المسافة التي بين العوائق المختلفة على الطريق والسيارة.
- الكاميرات: يتم استخدام الكاميرات في السيارات ذاتية القيادة على نحو مستمر؛ إلا إن الصور التي توفرها هذه الكاميرات بحاجة إلى خوارزميات معقدة حتى تتمكن السيارة من تفسير البيانات التي تتضمنها.
- نظام الملاحة القصوري: في العادة يتم استخدام هذا النظام جنبًا إلى جنب مع نظام التموضع العالمي لتحسين دقة البيانات المتوفرة، وهو نظام يستخدم عدة مقاييس لتحديد اتجاه السيارة وموضعها وسرعتها.
- مستشعرات الأشعة تحت الحمراء: تستطيع مستشعرات الأشعة تحت الحمراء استكشاف المشاة والممرات والدراجات التي تسير على الطريق، ويصعب على المستشعرات الأخرى اكتشافها عندما تكون الظروف البيئية غير جيدة أو تكون الإضاءة ضعيفة.
ما هي مزايا وعيوب السيارات ذاتية القيادة؟
لا تزال السيارات ذاتية القيادة ضمن عمليات التطوير، ولكنه من الضروري معرفة مزايا وعيوب السيارات ذاتية القيادة حتى يتمكن المختصون في هذا المجال من تقديم الحلول التي يمكنها التعامل مع السلبيات، بالإضافة إلى تطوير التقنيات التي يمكنها تعزيز الإيجابيات والمزايا وزيادة كفاءتها بشكل أفضل على الطريق.
أبرز مميزات استخدام السيارات ذاتية القيادة
توجد الكثير من المميزات التي يمكن الحصول عليها عند استخدام السيارات ذاتية القيادة، ومنها ما يأتي:
- تعزيز إمكانية التنقل: من خلال تقنيات القيادة الذاتية تستطيع السيارات توفير خيارات التوصيل والتنقل التي يحتاجها كبار السن والأشخاص، الذين يعانون من إعاقات تحد من قدرتهم على قيادة السيارات.
- التقليل من الآثار البيئية السلبية: تتجه الشركات إلى تطوير السيارات ذاتية القيادة بشكل يضمن كفاءتها في استهلاك الوقود أو اعتمادها على مصادر الطاقة المتجددة، ما يقلل من الآثار البيئية السلبية للسيارات.
- تحسين مستويات الراحة: يمكن للسيارات ذاتية القيادة القيام بمهمات القيادة على الطريق دون تدخل السائقين، ما يوفر مزيدًا من الراحة ويحسّن كفاءة التنقل من خلال تقليل الأزمات أيضًا.
- تقليل الحوادث: تستحوذ الأخطاء البشرية على نسبة كبيرة من أسباب حوادث السير، وبما أن السيارات ذاتية القيادة لا يتدخل البشر في قيادتها؛ فهذا يعني أنها تحد من الحوادث.
- الحد من سلوكيات الغضب على الطريق: لا تتضمن أجهزة الحاسوب التي تشغّل السيارات ذاتية أية مشاعر، ولذلك فإنها لا تغضب أثناء القيادة خلافًا للسائقين الذين يشعرون بالغضب أحيانًأ ويؤثر الغضب على سلوكياتهم.
- تمكين الركاب من استغلال الوقت: بدلًا من استغراق أوقات طويلة في القيادة يستطيع المرء التنقل في السيارات ذاتية القيادة واستغلال الوقت في أشياء أكثر أهمية، وهو ما يعزز من كفاءة استغلال الوقت بشكل كبير جدًا.
- انخفاض تكاليف التنقل: لا تحتاج السيارات ذاتية القيادة إلى السائقين، وهذا يعني أن راكبي سيارات الأجرة لا يدفعون مبلغًا إضافيًا للخدمات التي يقدمها السائق، وهو ما يؤدي إلى انخفاض تكاليف التنقل بشكل مباشر.
أبرز سلبيات السيارات ذاتية القيادة
على الرغم من الإيجابيات الكثيرة التي توفرها هذه السيارات إلا أن هذا لا يعني عدم وجود سلبيات للسيارات ذاتية القيادة، وفيما يأتي بعضًا من أبرز سلبيات السيارات ذاتية القيادة:
- التكاليف التشغيلية الباهظة: تحتاج السيارات الذاتية القيادة إلى تكاليف باهظة لتوفير المعدات والخدمات التي تحتاج إليها، بالإضافة إلى بعض الرسوم الإضافية التي يتم فرضها عليها.
- المخاطر غير المتوقعة: يمكن أن توفر هذه السيارات مستويات أمان مرتفعة، ولكن أجهزة الاستشعار فيها يُمكن أن تتعرض إلى الأعطال مما يعرض الركاب إلى مخاطر غير متوقعة على الطريق.
- انخفاض الخصوصية: تستخدم السيارات ذاتية القيادة أنظمة التتبع للتوصيل، ويمكن أن يؤدي ذلك إلى الاختراق أو مشاركة البيانات مع الآخرين بشكل يهدد خصوصية المستخدمين.
- زيادة البطالة: يعمل الكثير من الأفراد في التوصيل وقيادة السيارات، وإذا انتشرت السيارات ذاتية القيادة؛ فإن ذلك يسهم في الحد من الفرص الوظيفية المتاحة لديهم، ويؤدي إلى زيادة مستويات البطالة.
هل هناك الكثير من الركائز لجاهزية استخدام السيارات ذاتية القيادة؟
هُناك الكثير من الركائز التي يتم الاعتماد عليها في تحديد مدى جاهزية الدول لاستخدام السيارات ذاتية القيادة حسب سدايا، ومنها الركائز الآتي ذكرها:
- استعداد الحكومات للتغير: تحتاج السيارات ذاتية القيادة إلى الكثير من التغييرات المختلفة، وينبغي على الحكومات أن تكون مستعدة لهذا التغيير حتى يتم توفير البيئة التي تحتاجها سيارات القيادة الذاتية من خلال التخطيط والتنظيم وغيره.
- توفر خدمات الجيل الرابع: تعتمد السيارات ذاتية القيادة على اتصالات الجيل الرابع للوصول إلى الكثير من المعلومات والبيانات التي تحتاجها، ولذلك كان توفر هذه الشبكة من أبرز الركائز.
- المهارات الرقمية عند السكان: لا بُد من وجود المهارات الرقمية الكافية عند أكبر عدد من السكان؛ ليتمكنوا من التعامل مع السيارات ذاتية القيادة والاستفادة من الخدمات التي توفرها.
هل تتضمن تكنولوجيا السيارات ذاتية القيادة عدة مستويات؟
تتضمن تكنولوجيا السيارات ذاتية القيادة 6 مستويات، وهي المستويات الآتية:
- المستوى 0: في هذا المستوى يجب على السائق الحضور جيدًا من أجل الاستجابة للتنبيهات والتحذيرات المختلفة بالرغم من كون السيارات مجهزة ببعض المستشعرات؛ مثل نظام مراقبة النقطة العمياء.
- المستوى 1: يشتمل المستوى 1 من تكنولوجيا السيارات ذاتية القيادة على عدة من الأنظمة التي تدعم السائق؛ مثل نظام المحافظة على المسار الذي يساعد في توجيه السيارة إلى منصتب المسرب.
- المستوى 2: تسمح تكنولوجيا السيارات ذاتية القيادة للسائقين رفع أيديهم عن عجلة القيادة لفترة وجيزة، ولكن عليهم الانتباه للطريق جيدًا طيلة فترة القيادة حتى في حالة رفع أيديهم عن عجلة القيادة.
- المستوى 3: تستطيع تكنولوجيا السيارات ذاتية القيادة من المستوى 3 قيادة السيارات تلقائيًا في ظروف مقيدة، ولكن على السائق الحضور لتولي القيادة عند الحاجة إلى ذلك.
- المستوى 4: في المستوى 4 من تكنولوجيا السيارات ذاتية القيادة تستطيع السيارة تولي مسؤوليات القيادة تلقائيًا بشكل كامل عند توفير الظروف المثالية، وربما يكون بعضها مع دواسات وقود ومكابح.
- المستوى 5: لا تتوفر السيارات ضمن المستوى 5 من تكنولوجيا السيارات ذاتية القيادة إلا ضمن الإطار النظري حتى الآن، وهي سيارات قادرة على القيادة في مختلف الظروف وعلى كافة الطرق بشكل كامل.
اقرأ/ي أيضًا:
هل نيكولا تسلا هو مخترع سيارة تسلا؟
