اتومبیل های خودران در حال حاضر چه قابلیت هایی دارد؟

این روزها ماشین های خودران (Self-Driving Cars) به موضوع محبوب رسانه ها و صنایع خودروسازی تبدیل شده و چندین سازنده با تست خودروهایشان نوید عرضه عمومی این سیستم را در آینده ای نزدیک داده اند، اما تعریف خودروسازان درباره رانندگی خودکار با هم متفاوت است.

برخی خودروهایی که هم اکنون در بازار موجودند، دارای سیستم کمک راننده Driver-Assistance Systems هستند که بخشی از فعالیت های رانندگی را در مقیاس محدود کنترل می کنند. اما این ویژگی با سیستمی که بتواند یک خودرو را از نقطه ای به نقطه دیگر و بدون درگیری هیچ انسانی منتقل کند، فاصله زیادی دارد.

برای روشن‌تر کردن موضوع در ادامه به دستورالعمل راهنمایی می پردازیم که در سال ۲۰۱۴ توسط انجمن مهندسین خودروساز (Society of Automotive Engineering) منتشر شده که در آن، سطوح مختلف رانندگی خودکار (از سطح صفر تا سطح ۵) تشریح شده است.

توجه داشته باشید تاکنون سطح پنجم Level 5 که همان سیستم کاملا خودران و بدون راننده است، قانونی نشده و خودروهایی که با این سیستم در دنیا حرکت می کنند، صرفا جهت آزمایش و با کسب مجوزهای لازم اقدام به این عمل می کنند و این نوع ماشین های خودران در هیچ جایی به فروش نمی رسند.

سطح صفر: بدون هیچ امکان رانندگی خودکار. در این سطح راننده مسئول کنترل فرمان، گاز و ترمز بوده و همچنین باید محیط اطراف را نیز کاملا تحت نظر داشته باشد.

اکثر خودروهایی که هم اکنون در جاده ها تردد می کنند در این دسته جا می گیرند؛ حتی آن هایی که مجهز به سیستم های کمکی مانند هشدار نقطه کور یا احتمال تصادف از جلو هستند.

سطح یک: دارای تعداد محدودی سیستم کمکی رانندگی. در این سطح خودروها در شرایط مشخصی می توانند کنترل فرمان یا گاز و ترمز را داشته باشند ولی باز هم متکی به راننده هستند تا در صورتی که این سیستم ها از کار بیافتند راننده بتواند کنترل خودرو را در اختیار بگیرد.

خودروهایی که مجهز به سیستم کروز کنترل، سیستم ترمز اضطراری خودکار و سیستم پیشگیری خارج شدن از لاین هستند در این دسته جا می گیرند.

سطح دو: دارای سیستم های کمکی رانندگی بیشتر. مانند سطح اول، خودروها متکی بر نیروی انسانی (راننده) است تا در صورت از کار افتادن سیستم ها یا در شرایطی که خارج از توان ماشین باشد، کنترل را به دست بگیرد.

البته میزان عملکرد خودکار (بدون نیاز به انسان) در این سطح بیشتر است و شامل کنترل همزمان فرمان و گاز و ترمز می شود.

این سیستم ها برخی از وظایف خاص را مانند سبقت گرفتن در بزرگراه ها یا هدایت خودرو در ترافیک هایی که مدام باید خودرو توقف و حرکت کند را نمی توانند انجام دهند.

سطح سه: خودران شرطی. در این سطح خودروها توانایی انجام تمامی حالات رانندگی را دارند و همزمان می توانند محیط اطراف را تجزیه و تحلیل کنند ولی همچنان در صورت از کار افتادن سیستم نیاز به مداخله انسان جهت کنترل خودرو است.

بسیاری از خودروسازان قید این سطح را می زنند چرا که معتقدند اینکه شخص بعد از مدت طولانی تمرکز نداشتن روی فرایند رانندگی بتواند کنترل خودرو را مجددا و ناگهانی در دست بگیرد بسیار سخت است و می تواند تبعات خطرناکی داشته باشد.

آزمایش های محدودی که در این راستا انجام شده نشان می دهد، در چنین حالتی رانندگان آمادگی فایق آمدن بر چنین شرایطی را ندارند.

سطح چهار: تقریبا تمام خودران. برخلاف سطح سوم خودرو می تواند در صورت از کار افتادن سیستم یا بروز اختلالات فنی، بدون نیاز به نیروی انسانی خود را در منطقه ای امن متوقف کند.

مجموع توانایی انجام کلیه حالات رانندگی و کنترل شرایط مختلف باعث می گردد در این سطح، کنترل دستی غیر ضروری شود. اکثر پروژه هایی که توسط خودروسازان اعلام شده در حال تکمیل اند در این حوزه جا می گیرند.

شرکت فورد در نظر دارد تا سال ۲۰۲۱ ماشین های خودران بدون نیاز به کنترل دستی را تولید کند که در سرویس های اشتراک گذاری خودرو به کار گرفته خواهند شد. شرکت ولوو نیز وعده داده نسخه خودران مدل XC90 را تا همان سال روانه بازار کند.

این خودروساز سوئدی گفته است که ماشین های خودران دارای ویژگی کنترل دستی هم خواهد بود، چرا که به عقیده این شرکت مشتریان ممکن است بعضی موقع ها دوست داشته باشند خودشان رانندگی کنند!

آزمایش‌ها نشان می‌دهد بیشترین مسافتی که به طور مستمر توسط ماشین های خودران Waymo پیموده شده دو تا سه برابر مسافت پیموده شده توسط سایر خودروهاست. در واقع مسافت طی شده توسط بسیاری از خودرو های خودگردان این قدر کم است که حتی نمی‌توان آن را با یک عدد با معنی بیان کرد. تنها شرکت‌های Cruise، Nissan و Delphi توانسته‌اند یک عدد قابل قبول برای گزارش ارائه دهند.

در این میان گزارشات شرکت تسلا قابل تامل است. در سال ۲۰۱۵ گروه تسلا اعلام کرد که خودرو تولید شده در این شرکت موفق به پیمودن مسیری نشده است. در سال ۲۰۱۶ اعلام شد که بیشترین مسافتی که به طور مستمر توسط این خودرو طی شده ۳ مایل است. البته پیمودن این مسیر بسیار کوتاه همراه با نقایص نرم فزاری بسیاری بود. باید توجه داشت که autopilot شرکت تسلا یک خودرو خودکار نیست و بنابراین مسافت پیموده شده توسط آن را نمی توان با سایر خودرو های خودگردان مقایسه کرد.

اعدادی که شرکت تسلا گزارش کرده است باید نتیجه‌ای از یک سری آزمایش‌ها در مقیاس کوچک بر روی یک وسیله‌ی نقلیه‌ی آزمایشی باشد. شرکت تسلا ادعا کرده بود که در آینده‌ بسیار نزدیک خودروهایی کاملاً خودکار عرضه خواهد کرد. نکته‌ قابل ذکر این است که نتایج گزارش شده با این ادعای شرکت تسلا اصلا هم خوانی ندارد.

متاسفانه مقایسه‌ اعداد ارائه شده در گزارش‌ها کار آسانی نیست زیرا:

• بعضی از شرکت‌ها بیشتر آزمایش‌ها را در جاده‌های آزمایشی انجام می‌دهند و بنابراین لزومی برای گزارش روند این آزمایش‌ها وجود ندارد.
• شرکت‌ها گزارش‌هایشان را در یک چارچوب مشخص ارائه نمی‌دهند و گاهی پارامترهای اساسی در گزارشات ارائه نمی‌شود. برای مثال بیشتر توقف‌های ناشی از وجود نقص در خودروهای Cruise به صورت "برنامه‌ریزی شده" گزارش شده است. در حالی که در این نوع گزارش‌ها چنین توقف‌هایی نباید ارائه شود. از سوی دیگر این شرکت توقف‌های "برنامه‌ریزی نشده" را که باید گزارش شوند اعلام نکرده است.
• شرکت Delphi در گزارش خود لیستی از دلایل واقعی را اعلام کرده و گزارش شرکت Nissan بسیار دقیق است. اما در میان سایر گزارش‌ها تعداد کمی به این صحت و دقت تنظیم شده‌اند.
• تعداد زیادی از گروه‌ها همه‌ یا مقدار بیشتر آزمایش‌ها را بیرون از کالیفرنیا انجام داده‌اند. Waymo تعداد بسیار زیادی از آزمایش‌ها را خارج از کالیفرنیا انجام داده است.
• خودروها در انواع مسیرها، از خیابان‌های شهری با عابران پیاده گرفته تا بزرگراه‌ها، حرکت می‌کنند. در گزارش‌ها لیستی از شرایطی که ضمن آن آزمایش‌های رانندگی انجام شده ارائه شده است. اما برای مقایسه‌ی منطقی این شرایط باهم زمان طولانی نیاز است.

مسائل ایمنی

ویمو اظهار کرده بود که هر گونه توقف در اثر وجود نقایص را در یک شبیه ساز آزمایش می کنند تا وقوع هر گونه اتفاق احتمالی در صورت عدم توقف راننده را متوجه شود. این شرکت اظهار کرده است که اگر در این شبیه سازی‌ها یک تصادف اتفاق بیفتد، آن را به عنوان یک تصادف واقعی گزارش می‌کند. بسیاری از توقف‌ها هنگامی اتفاق می افتد که نرم افزار یا حسگرها دچار نقصی شوند. اما مساله این است که همه‌ این نقایص نرم‌افزاری موجب تصادف یا مشکلات ایمنی نخواهند شد. همان طور که انسان‌ها گاهی در هنگام رانندگی در اثر خواب آلودگی یا دلایل دیگر تمرکز خود را از دست می‌دهند و الزاما تصادف نمی‌کنند. هدف اصلی همه‌ عرضه کنندگان ماشین های خودران رها شدن از همه‌ مشکلات مربوط به مسائل ایمنی است، اما نکته‌ی قابل توجه این است که مقایسه‌ ایمنی فراهم شده توسط این سامانه‌ها با انسان کار آسانی نیست.

فراهم آوردن اعداد قابل مقایسه برای همه‌ گروه‌ها کار سختی است. مطابق دستورالعمل‌های جدید فدرال در صورت وقوع یک تصادف گروه‌ها باید همه‌ داده‌های ثبت شده توسط حسگرهایشان را ارائه دهند. بر اساس این قانون می‌توان کلیه‌ تصادف‌ها را برمبنای یک روش بامعنا مقایسه کرد. حتی می‌توان گروه‌ها را ملزم ساخت که همه از یک نوع شبیه ساز برای انجام آزمایش‌ها استفاده کنند.

ملزم کردن گروه‌های عرضه کننده‌ ماشین های خودران به گزارش اتفاقاتی که منجر به تصادف شده‌اند بسیار ارزشمند است. البته برای ارائه‌ چنین گزارشی گروه‌ها نیازمند شبیه‌سازهای خوب هستند و چنین درخواستی از همه‌ شرکت‌ها برای قانون بسیار مشکل خواهد بود.

پیش‌بینی می‌شود ماشین های خودران مالکیت خودرو را تا ۴۳% کاهش دهند (استفاده از خودروهای اشتراک‌گذاری شده) ولی جابه‌جایی به ازای هر خودرو را تا ۷۵% افزایش می‌دهند. در استفاده از خودروهای به اشتراک گذارده شده، هرکسی با استفاده از یک کارت اعتباری می‌تواند قفل ماشین را باز کند به مقصد مورد نظرش برود، خودرو را در همان جا پارک کند، نفر بعدی که در همان محله می‌خواست از یک خودرو استفاده کند، با کارت خودش قفل ماشین را باز می‌کند و به مکان مور نظر خودش می‌رود و این چرخه همین طور ادامه دارد.

بحث‌های تأمین انرژی، پاکیزگی و تعمیرات این خودروها به عهده‌ی بنگاه‌های مخصوص به خودشان است. بدین ترتیب میزان مالکیت خودروها کاهش یافته است ولی هر خودروی به اشتراک گذارده شده مسافت بیشتری را می‌پیماید.

نقشه‌های راه کشورهای پیشرفته این نوید را می‌دهد که دنیا به سمت تولید و استفاده از ماشین های خودران گام بر می‌دارد، و برای همگامی با دنیا باید از همین حالا شروع کرد. فراهم کردن بستر زیرساختی و حقوقی، زمان بر و پر هزینه است و نیاز به برنامه‌ای بلند مدت و جامع دارد.