لقد اجتاحت ثورة السيارات ذاتية القيادة العالم ، وتحاول شركات مثل Google و Tesla جميعًا الحصول على جزء من السوق.
لكن ماذا يعني هذا بالنسبة لمستقبل النقل ، والأهم من ذلك ، لمهندسي المستقبل؟
مع انتقال العالم إلى عصر جديد من النقل ، يجب على طلاب الهندسة والمهنيين فهم التكنولوجيا الكامنة وراء السيارات ذاتية القيادة وما تعنيه للمستقبل.
لذلك دعونا ننطلق ونغوص في عالم السيارات ذاتية القيادة ، حيث الطريق أمامك مليء بالأفكار والإمكانيات الجديدة.
فهم المركبات ذاتية القيادة
تعريف رسمي:
مركبة قادرة على تخطيط مسارها وتنفيذ خطتها دون تدخل بشري.
تعتبر السيارة ذاتية القيادة مثالية إذا كنت متعبًا جدًا ولا يمكنك القيادة أو ترغب فقط في أخذ قيلولة في طريقك إلى العمل. فقط اجلس واترك السيارة تفعل كل شيء. من شاهد هذه الحلقة من برنامج "ساوث بارك"؟
حسنًا ، عد إلى الشرح:
السيارة المستقلة هي سيارة بها أجهزة استشعار وكاميرات ورادار وذكاء اصطناعي (AI) تسمح لها بالعمل دون مساعدة بشرية.
هذه التقنية عبارة عن مزيج من الأجهزة والبرامج الموجودة على متن الطائرة وعن بُعد والتي يمكنها قيادة السيارة دون أن يتحكم فيها عامل بشري ماديًا أو يراقبها.
يمكن لتكنولوجيا المركبات المستقلة أن تجعل السيارات أكثر أمانًا ، وتحمي الناس من التعرض للأذى ، بل وتنقذ الأرواح. ولكن لا يزال هناك الكثير من المشكلات التي يجب حلها قبل أن يتمكن معظم الناس من استخدام المركبات ذاتية القيادة.
مستويات السيارة المستقلة
بناءً على ما يمكنهم القيام به ، يتم تقسيم المركبات المستقلة إلى خمسة مستويات.
فيما يلي قائمة بالمستويات:
- المستوى 0: السائق هو المسؤول عن كل شيء عن قيادة السيارة.
- المستوى 1: تحتوي السيارة على نظام آلي واحد ، مثل مثبت السرعة أو المساعدة في البقاء في مسارك ، لكن السائق هو المسؤول عن كل شيء آخر.
- المستوى 2: تحتوي السيارة على نظامين آليين أو أكثر يعملان معًا ، مثل نظام تثبيت السرعة التكيفي ويساعد على البقاء في مسارك.
- لا يزال السائق مسؤولاً عن مراقبة السيارة والتحكم إذا لزم الأمر.
- المستوى 3: يمكن للسيارة أن تتولى معظم القيادة ، ولكن يجب أن يكون السائق جاهزًا لتولي المهمة في أي وقت إذا طلبت منه السيارة ذلك.
- المستوى 4: يمكن للمركبة أن تقود بنفسها في مواقف معينة ولا تحتاج إلى أي مساعدة من شخص. ولكن قد تظل السيارة تحتوي على عجلة قيادة ودواسات يمكن للسائق البشري استخدامها إذا لزم الأمر.
- المستوى الخامس: المركبة ذاتية القيادة بالكامل ولا تحتاج إلى أي مساعدة من أي شخص.
لمعرفة المزيد حول مستويات الأتمتة:
https://en.wikipedia.org/wiki/Self-driving_car
الوضع الحالي للمركبات ذاتية القيادة
في الوقت الحالي أكتب هذا ، لا توجد مركبات مستقلة تمامًا يمكن قيادتها بشكل قانوني في الولايات المتحدة.
ومع ذلك ، توجد مركبات ذاتية القيادة جزئيًا فقط. على سبيل المثال ، يمتلك البعض نظام تثبيت السرعة التكيفي ويساعد في البقاء في حاراتهم.
يعمل صانعو السيارات وشركات التكنولوجيا على إتاحة سيارات ذاتية القيادة بالكامل للجمهور قريبًا.
تكنولوجيا المركبات المستقلة
تستخدم المركبات ذاتية القيادة مجموعة متنوعة من التقنيات لاستشعار محيطها واتخاذ القرارات.
بعض التقنيات المستخدمة في السيارات ذاتية القيادة هي:
- المستشعرات: تستخدم المركبات المستقلة الكاميرات والرادار و LiDAR ، من بين أجهزة استشعار أخرى ، لرؤية وفهم محيطها.
- الذكاء الاصطناعي: تقوم المركبات المستقلة بتحليل بيانات المستشعر واتخاذ القرارات بناءً على الخوارزميات المعقدة وأنظمة التعلم الآلي.
- رسم الخرائط: باستخدام المعلومات من أجهزة الاستشعار الخاصة بهم ، تصنع السيارات ذاتية القيادة وتتبع خريطة محيطها.
يمكن للسيارات ذاتية القيادة قراءة إشارات الطرق والعلامات بمساعدة تقنية الكاميرا.
تستخدم أنظمة كشف الضوء والمدى (LiDAR) بواسطة السيارات ذاتية القيادة لعمل خريطة ثلاثية الأبعاد لمحيطها.
التحديات التي تواجه المركبات ذاتية القيادة
قبل أن يبدأ الإنتاج الضخم للسيارات ذاتية القيادة ، هناك بعض المشكلات التي يجب حلها. من بين هذه المشاكل:
- التقدم التكنولوجي: هناك حاجة إلى مزيد من التطورات في الذكاء الاصطناعي وتكنولوجيا الاستشعار لجعل المركبات ذاتية القيادة أكثر أمانًا وموثوقية.
- البيئة: يجب أن تكون السيارات ذاتية القيادة قادرة على العمل بأمان في مجموعة متنوعة من الظروف الجوية ، مثل المطر والثلج.
- اللوائح: في الوقت الحالي ، لا توجد قواعد فيدرالية للسيارات ذاتية القيادة ، ولكل ولاية طريقتها الخاصة في تنظيم كيفية استخدامها.
- المسؤولية عن الحوادث: ليس من الواضح من سيكون المخطئ إذا تعرضت مركبة مستقلة لحادث.
هذه مشكلة قانونية معقدة يجب إصلاحها قبل أن يبدأ الإنتاج الضخم.
بناء المركبات الذاتية
لتصنيع سيارة تقود نفسها ، يجب تصنيع أجزاء من البرامج والأجهزة.
يتطلب مكون البرنامج معرفة بعلوم الكمبيوتر والتعلم الآلي والتعلم العميق لإنشاء تعليمات القيادة من بيانات المستشعر والإدخال.
يحتاج جزء الأجهزة إلى أجهزة استشعار وكاميرات وأجزاء أخرى ليتم تجميعها معًا بحيث يمكن تنفيذ تعليمات القيادة في السيارة الحقيقية.
بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب المركبات المستقلة مجموعة برامج معقدة لجميع الوظائف المستقلة ، مثل اكتشاف الكائنات وتحديدها.
عند وضع السيارات ذاتية القيادة على الطرق العامة ، يجب مراعاة السلامة أيضًا.
مهارات ومؤهلات
يتطلب أن تصبح مهندسًا للمركبات المستقلة خلفية قوية في علوم الكمبيوتر والهندسة الكهربائية أو الميكانيكية وخبرة في مجال الروبوتات وأنظمة الاستشعار والتعلم الآلي.
عادةً ما تكون درجة البكالوريوس في مجال ذي صلة مثل هندسة الكمبيوتر أو هندسة الميكاترونكس أو علوم الكمبيوتر مطلوبة ، إلى جانب خبرة العمل ذات الصلة أو التدريب الداخلي.
قد تتطلب بعض الوظائف درجة الماجستير أو الدكتوراه في مجال ذي صلة.
مسؤوليات العمل
يمكن أن تشمل واجبات وظيفة مهندس السيارة المستقل تصميم وتنفيذ خوارزميات البرامج ، وإنشاء أنظمة الاستشعار ودمجها ، واختبار وتقييم أنظمة القيادة المستقلة ، والتأكد من اتباعها لقواعد السلامة.
يحتاج المهندسون إلى مواكبة آخر التطورات والاتجاهات في مجالهم والعمل على تحسين مهاراتهم ومعرفتهم في كل وقت.
التعليم والتدريب
لاكتساب المهارات والمعرفة اللازمة لمهنة في المركبات ذاتية القيادة ، يمكن للأفراد أن يأخذوا دورات أو يسعوا للحصول على درجات من الجامعات التي تقدم برامج متخصصة في الروبوتات أو الميكاترونيك أو المركبات المستقلة.
هناك أيضًا العديد من الدورات التدريبية والموارد عبر الإنترنت ، مثل Coursera و Udacity و edX ، التي تقدم شهادات وشهادات في هندسة المركبات المستقلة.
أيضًا ، يمكن أن يمنحك الذهاب إلى المؤتمرات وإجراء اتصالات مع محترفين آخرين في مجالك رؤى قيمة ويساعدك على الارتقاء في حياتك المهنية.
اتجاهات السوق في المركبات ذاتية القيادة
في السنوات القليلة المقبلة ، من المتوقع أن ينمو السوق العالمي للسيارات ذاتية القيادة كثيرًا.
في عام 2020 ، بلغت قيمة السوق 76.13 مليار دولار ، ومن المتوقع أن تصل إلى 2161.79 مليار دولار بحلول عام 2030 ، بمعدل نمو سنوي مركب (CAGR) يبلغ 40.1٪ من 2021 إلى 2030.
هناك عدة عوامل تقود هذا النمو ، بما في ذلك تقدم المدن الذكية ، وتطوير البنية التحتية والاتصال ، والطلب المتزايد على المركبات ذاتية القيادة.
تجزئة
يمكن تقسيم سوق السيارات المستقلة إلى شرائح استنادًا إلى عدة عوامل ، بما في ذلك مستوى الأتمتة ونوع السيارة.
- مستوى الأتمتة: بناءً على ما يمكنهم القيام به ، يمكن تصنيف المركبات المستقلة في واحدة من خمس فئات
المستوى 5 مستقل تمامًا ولا يحتاج إلى أي مساعدة من أي شخص. كلما كانت السيارة آلية ، زادت احتمالية تكلفتها كثيرًا من المال. في عام 2021 ، كان قطاع السوق شبه المستقل جزءًا كبيرًا من السوق العالمية.
- نوع السيارة: تهيمن سيارات الركاب على سوق المركبات ذاتية القيادة ، حيث استحوذت على غالبية حصة السوق في عام 2021.
ومع ذلك ، هناك أيضًا طلب متزايد على الشاحنات والحافلات المستقلة ، خاصة لاستخدامها في اللوجستيات والنقل العام.
كبرى الشركات في السوق
تقود العديد من الشركات الكبرى الطريق في سوق السيارات ذاتية القيادة.
- فولكس فاجن إيه جي.
- شركة تويوتا موتور.
- شركة فورد موتور.
- شركة جنرال موتورز.
- مجموعة BMW.
- دايملر إيه جي.
- شركة فولفو للسيارات.
- شركة تسلا
- أودي AG.
- شركة هوندا موتور المحدودة
تضع هذه الشركات الكثير من الأموال في البحث والتطوير للتوصل إلى تقنيات جديدة للمركبات ذاتية القيادة
من المحتمل أن يكون لها تأثير كبير على مستقبل السوق.
المركبات ذاتية القيادة تحت الماء
المركبة الغواصة المستقلة (AUV) هي روبوت غير مأهول وغير مقيد يمكنه التحرك تحت الماء دون الحاجة إلى التحكم المستمر من شخص على السطح.
غالبًا ما تستخدم AUVs للبحث في المحيط ، حيث يتم استخدامها للمسح وأخذ العينات وجمع البيانات.
يمكن للمشغلين على متن سفينة أو حتى على الأرض البرمجة أو التحكم فيها. أنها تحمل مجموعة متنوعة من الأدوات لأخذ العينات والمسح ، مثل الكاميرات والسونار وأجهزة استشعار العمق.
القوة والتنقل
يتم تشغيل AUVs بواسطة بطاريات خاصة أو خلايا وقود أو ألواح شمسية يمكن شحنها ، حتى تتمكن من العمل بمفردها لفترات طويلة من الزمن.
يمكنهم الذهاب إلى حيث لا تستطيع القوارب الذهاب إلى المياه الضحلة. وهذا يجعلها مفيدة لاستكشاف المناطق التي لا يمكن للسفن الكبيرة الذهاب إليها.
تحتوي مركبات AUV على أنظمة دفع تسمح لها بالتحرك عبر الماء بسرعة وبدقة.
التطبيقات
تتميز AUVs بالمرونة ويمكن استخدامها للعديد من الأشياء المختلفة ، مثل:
يتم استخدام AUVs لمسح قاع البحر وقياس جودة ودرجة حرارة وملوحة المياه.
يمكن استخدام AUVs لمراقبة انسكاب النفط ، والعثور على التغييرات في الشعاب المرجانية ، ومعرفة مصدر التلوث.
العمليات العسكرية: يمكن استخدام AUVs للحماية من الألغام وجمع المعلومات الاستخبارية وتتبع الغواصات.تُستخدم AUVs في صناعة النفط والغاز البحرية لفحص خطوط الأنابيب وصيانتها
كما أنها تستخدم في صناعة الشحن لتفتيش أجسام السفن.
السلامة والمسؤولية في المركبات ذاتية القيادة
مع تزايد عدد السيارات ذاتية القيادة على الطريق ، أصبحت الأسئلة حول السلامة ومن المسؤول أكثر أهمية.
إذا وقع حادث بمركبة مستقلة ، فقد يكون من الصعب معرفة من كان المخطئ ومن يجب عليه دفع ثمن الضرر.
الأماكن المختلفة لها قوانين وقواعد مختلفة حول المسؤول عن حادث يتعلق بمركبة مستقلة ، ولا يوجد حتى الآن اتفاق واضح حول كيفية تحديد المسؤولية في حالة وقوع حادث يتعلق بمركبة مستقلة.
المسؤولية عن حوادث المركبات ذاتية القيادة
عندما تصطدم سيارة ذاتية القيادة ، قد يضطر صانع السيارة إلى دفع ثمن الضرر. هذا لأن الحادث قد يكون ناتجًا عن إهمال من جانب نظام القيادة الآلي.
يمكن أن ينص القانون على أن الأشخاص الذين يصنعون هذه السيارات مسؤولون عن كل حادث ناتج عن نظام القيادة الآلي.
ألمحت شركات السيارات مثل فولفو ومرسيدس وجوجل إلى أنها ستكون مسؤولة في حالة وقوع حادث بسبب إحدى سياراتها المستقلة بالكامل.
لكن من المهم أن تتذكر أنه إذا تعرضت سيارة ذاتية القيادة لحادث ، فقد لا يكون ذلك خطأ السيارة.
إذا قام سائق آخر بشيء مثل السرعة ، أو تشغيل إشارة ضوئية حمراء ، أو القيادة بتهور ، فلن يقع اللوم على سائق السيارة ذاتية القيادة أو السيارة نفسها.
في هذه الحالة ، إذا تعرضت سيارة ذاتية القيادة لحادث ، فقد يكون السائق الآخر مخطئًا لكونه مهملاً أو قد يكون مالك العقار مخطئًا لوجود منطقة خطرة.
مدفوعات التأمين والأضرار
بعد وقوع حادث في مركبة ذاتية القيادة ، قد يكون من الأسهل على الضحايا الحصول على أموال التأمين لأن السائق لم يعد مسؤولاً تقريبًا.
إذا تعرضت مركبة ذاتية القيادة لحادث ، فيمكن دفع تعويضات من قبل الشركة المصنعة للمركبة ، أو سائق السيارة المستقلة ، أو طرف ثالث ، أو مجموعة من هذه الأطراف ، اعتمادًا على تفاصيل الحادث وقوانين المكان الذي وقع فيه الحادث.
هل تريد معرفة المزيد عن هذا الموضوع؟
استخدم حالات
| مستعمل في: | وصف: |
|---|---|
| النقل الشخصي | يمكن استخدام السيارات ذاتية القيادة للنقل الشخصي ، لذلك لن يضطر الناس إلى القيادة بأنفسهم. قد يكون هذا مفيدًا بشكل خاص للأشخاص الذين لا يستطيعون القيادة أو من ذوي الاحتياجات الخاصة أو لا يمكنهم الوصول إلى سيارة. |
| خدمات تقاسم الركوب | يمكن استخدام السيارات ذاتية القيادة في خدمات مثل Uber و Lyft ، مما يقلل من الحاجة إلى السائقين البشر ويمكن أن يجعل الخدمة أرخص للركاب. النقل للجمهور: يمكن استخدام السيارات ذاتية القيادة للنقل العام ، مما يجعلها أسرع وأكثر موثوقية دون الحاجة إلى سائق. |
| تسليم جيد | يمكن استخدام المركبات المستقلة لتوصيل البضائع ، مما يقلل من الحاجة إلى السائقين البشر ويمكن أن يسرع ويوفر المال في عملية التسليم. |
| النقل الصناعي | يمكن استخدام المركبات المستقلة لنقل البضائع في الأماكن الصناعية مثل المصانع والمستودعات والموانئ. هذا من شأنه أن يحسن الكفاءة ويقلل من مخاطر الحوادث. |
| زراعة | يمكن استخدام المركبات المستقلة في الزراعة للقيام بأشياء مثل حرث الحقول وبذور النباتات وجمع المحاصيل. |
| التعدين | يمكن استخدام المركبات ذاتية القيادة في التعدين للقيام بأشياء مثل نقل الخام ، والحفر ، والحفر ، مما يقلل من الحوادث ويجعل العملية أكثر كفاءة. يمكن للجيش استخدام المركبات المستقلة للقيام بأشياء مثل النقل والمراقبة والاستطلاع. |
| خدمات الطوارئ | يمكن استخدام السيارات ذاتية القيادة في خدمات الطوارئ ، مثل نقل المصابين إلى المستشفيات أو نقل الإمدادات الطبية. |
خاتمة
كما رأينا ، يتغير عالم السيارات ذاتية القيادة بسرعة وسيستمر في تغيير طريقة تجولنا في المستقبل.
لكن الأمر لا يتعلق فقط بالتكنولوجيا ؛ إنه يتعلق أيضًا بكيفية تأثيره على المجتمع ككل.
يمكن للسيارات ذاتية القيادة تغيير الطريقة التي نعيش ونعمل بها بعدة طرق ، مثل تقليل حركة المرور وانبعاثات الكربون ومن خلال صنع نماذج أعمال وفرص عمل جديدة.
لكن كل تقنية جديدة تأتي مع مجموعتها الخاصة من المشاكل والأسئلة الأخلاقية.
قبل الانضمام الكامل إلى حركة المركبات المستقلة ، هناك الكثير من الأشياء التي يجب التفكير فيها ، مثل المسؤولية والتأمين ، واحتمال فقدان الوظائف في مجالات معينة.
كمهندسين وقادة المستقبل في هذا المجال ، الأمر متروك لنا للتعامل مع هذه المشاكل والمساعدة في تشكيل مستقبل النقل بطريقة تساعد الجميع.
قد يكون الطريق أمامنا صعبًا ، ولكن إذا كان لدينا الموقف الصحيح والتزمنا بالابتكار والتقدم ، فيمكننا أن نجعل عالمًا أكثر أمانًا وكفاءة واستدامة للأجيال القادمة.
لذا دعونا نستفيد من الفرص ونواجه المشاكل وجهاً لوجه.
السيارات ذاتية القيادة ليست مجرد تقدم تكنولوجي ؛ هم أيضًا اجتماعيون ، والأمر متروك لنا للتأكد من أنهم يساعدون المجتمع ككل.
كمهندسين ، لدينا فرصة فريدة لنكون في مقدمة هذه الثورة ، ولا ينبغي لنا أن نأخذ ذلك كأمر مسلم به.
نحن نتحكم في المستقبل ، لذا دعونا نستفيد منه إلى أقصى حد.
مشاركه فى…
