Autonomiczne samochody Czy roboty są przyjazne dla środowiska?

Nadchodzą samochody autonomiczne Oto, jak dostaniemy się do świata wypełnionego samochodami bez kierowcy Oto, jak dostaniemy się do świata wypełnionego samochodami bez kierowcy Prowadzenie samochodu jest żmudnym, niebezpiecznym i wymagającym zadaniem. Czy pewnego dnia może to zostać zautomatyzowane dzięki samochodowej technologii Google? . Dokładnie kiedy ktoś się domyśla, ale dziesięć lat wydaje się być bezpiecznym wyborem dla dostępności na rynku masowym.

Sposób, w jaki korzystamy z samochodów, zmieni się Transport jutra: niesamowite wynalazki, które mogą zmienić sposób, w jaki dojeżdżamy do pracy Transport jutra: niesamowite wynalazki, które mogą zmienić, jak dojeżdżamy do pracy Przebieg ludzkiej cywilizacji zawsze kształtowany był przez transport. Transport jutra może nie rozwiązać wszystkich tych problemów, ale może rozwiązać niektóre - i ważne jest, aby przemyśleć sprawę…. Zmiany będą miały szeroki zakres, od kultury samochodowej przez gospodarkę po globalną śmiertelność - ale jest to jeden obszar, który nie był tak szczegółowo zbadany: wpływ na środowisko.

Samochody są jednym z największych czynników przyczyniających się do produkcji CO2 w krajach rozwiniętych i wszelkie zmiany w sposobie użytkowania samochodów powinny być rozpatrywane w tym świetle. Czy samochody samojezdne mogą pokonać konwencjonalny transport publiczny pod względem wydajności? Ile ulepszeń oferują w stosunku do zwykłego posiadania samochodu? Dzisiaj będziemy badać kwestię ekologiczności pojazdów autonomicznych na podstawie wielu badań i spekulacji.

Skuteczne strategie jazdy

Bez względu na to, jak dobry może być ludzki kierowca, popełniają błędy, które mają wpływ na oszczędność paliwa.

Ludzie gubią się, utkną w korku i próbują znaleźć parking. Pojazdy autonomiczne mogłyby jeździć lepiej i oszczędzałyby przy tym paliwo. Autonomiczne samochody mogą “trzoda”, kreślenie jeden za drugim w celu zmniejszenia oporu, a istnieje możliwość automatycznego wspólnego podróżowania samochodem w scenariuszu floty, co może znacznie zmniejszyć liczbę potrzebnych pojazdów i całkowite zużycie paliwa.

Sama koncepcja redakcyjna mogłaby zaoszczędzić 30% zużycia paliwa przez samochód (według Rocky Mountain Tech), a MIT sugeruje, że eliminując potrzebę znalezienia miejsca do parkowania, można by wyeliminować ponad 40% zużycia paliwa w przypadku pojazdów autonomicznych. Mogli także uniknąć korków w mieście, co miałoby ogromny wpływ na efektywność podróży. Według instytutu KPMG,

W autonomicznym systemie transportu pojazdów pojazdy będą poruszać się znacznie wydajniej niż obecni operatorzy. Niewydolność pojazdów napędzanych przez ludzi prowadzi do znacznego zatoru przy dużym natężeniu ruchu i częstych korkach. W swoim raporcie dotyczącym mobilności miejskiej z 2011 r. Texas Transport Institute oszacował, że korki drogowe kosztują Amerykanów 4,8 miliarda godzin, 1,9 miliarda galonów zmarnowanego paliwa (co odpowiada dwumiesięcznej eksploatacji rurociągu Alaska) oraz 101 miliardów dolarów w połączeniu z opóźnieniem i paliwem koszty.

Ekologiczny projekt samochodu

Im więcej pojazdów poruszających się po drodze, tym mniej wypadków. Nakłonienie większości pijanych kierowców (przyczyna 26 z 91 średnich śmiertelnych wypadków samochodowych w USA) do korzystania z pojazdów autonomicznych miałoby ogromny wpływ na bezpieczeństwo jazdy.

Poza oczywistą korzyścią, że ludzie nie umierają, ma to również inne nieoczekiwane korzyści. W szczególności, jeśli ryzyko wypadku może być wystarczająco niskie, firmy samochodowe mogłyby budować znacznie lżejsze samochody, odrzucając wiele tradycyjnych elementów bezpieczeństwa (takich jak poduszki powietrzne, pasy bezpieczeństwa i strefa zgniotu). Zmniejszyłyby się także koszty ubezpieczenia samochodu.

Jeśli jazda stanie się równie bezpieczna jak latanie (tak bezpieczne, że pojedyncze wypadki sprawiają, że wiadomości są takie same, jak katastrofy lotnicze), ludzie mogą być znacznie bardziej komfortowi podczas jazdy w lżejszych, mniej wytrzymałych samochodach, co może (z kolei) zaoszczędzić ogromną ilość paliwa.

Ponadto, ponieważ możesz przywołać tyle samochodów, ile potrzebujesz, większość samochodów we flocie nie musi być standardowymi pięcioosobowymi sedanami. Jeśli chcesz zbudować dwumiejscowe pojazdy i zminimalizować masę i opór, możesz zbudować prototypowe samochody o napędzie gazowym 285 MPG, czyli o prawie 80% mniejsze zużycie paliwa w porównaniu z najlepszymi dostępnymi obecnie samochodami osobowymi. Według dziennikarza z Autos.ca, który rozmawiał z zespołem Volkswagena, który zaprojektował prototyp:

Mimo niewielkich rozmiarów i lekkości Volkswagen twierdzi, że 1-litrowy samochód jest tak samo bezpieczny, jak samochód sportowy GT zarejestrowany do wyścigów. Dzięki komputerowym symulacjom zderzeniowym samochód został zaprojektowany z wbudowanymi rurkami zderzeniowymi, czujnikami ciśnienia do sterowania poduszką powietrzną i strefami zgniotu z przodu. Aluminiowy zbiornik paliwa znajduje się w chronionym obszarze za pasażerami.

Przyjęcie samochodu elektrycznego

W tej chwili samochody elektryczne są w niezręcznej sytuacji, ponieważ są prawie idealne - ale „prawie” naprawdę ma znaczenie. Nawet przy tradycyjnej inżynierii pojazdów (i wielu niewiarygodnie ciężkich akumulatorach litowo-jonowych) nowoczesne samochody elektryczne mają równowartość 120 MPG, a energia elektryczna jest wytwarzana w znacznie czystszy sposób.

Pod względem ogólnego zużycia paliwa kopalnego jest to około 50% oszczędności w porównaniu z tradycyjnymi samochodami najwyższej klasy, przy tej samej masie.

Tesla Model S, samochód w pełni elektryczny, uzyskał najwyższy wynik w historii przyznawany przez Consumer Reports, 99 na 100. Jake Fisher, szef ds. Testów motoryzacyjnych w Consumer Reports, powiedział, że jego jedynym zmartwieniem były ograniczenia opłat:

Gdyby mógł naładować się na dowolnej stacji benzynowej w ciągu trzech minut, ten samochód uzyskałby około 110.

Niestety, samochody elektryczne ładują się znacznie dłużej niż samochody benzynowe, a ich ładowanie jest ograniczone. Prowadzi to do niefortunnej prawdy, że samochody elektryczne nie są obecnie realną opcją dla większości Amerykanów.

Mimo że są one w zupełności wystarczające na 95% podróży, które ludzie odbywają (załatwianie spraw w mieście), zawodzą całkowicie podczas ostatnich pięciu procent długodystansowych tras biegowych. Znalezienie miejsca do naładowania samochodu elektrycznego może być trudne, aw niektórych miejscach wręcz niemożliwe.

Autonomiczne samochody oferują kilka rozwiązań tego problemu. Autonomiczne samochody byłyby najbardziej przydatne w scenariuszu flotowym, w którym wszystkie samochody są własnością centralnej agencji i mogą być wysyłane zgodnie z wymaganiami użytkowników.

W takim przypadku użytkownik nie musi czekać na doładowanie samochodu, ale może po prostu zmienić samochód, jeśli przekroczył zasięg określonego pojazdu. Gdyby część pasażerska samochodu i część robota / silnika / akumulatora stanowiły osobne moduły, wymiany można dokonać w kilka sekund bez konieczności uciekania się kierowców.

Ma to wszystkie zalety wymiany baterii, z dodatkowym atutem, który bateria może do ciebie przynieść. Ponadto, korzystając z różnorodnej floty, która obejmuje niewielką część pojazdów napędzanych gazem, możesz zezwolić na wycieczki do obszarów, które w innym przypadku nie byłyby dostępne dla samochodów samobieżnych, szczególnie we wczesnych dniach, gdy infrastruktura ładowania jest mniej dostępna.

Porównanie z transportem publicznym

Zaletą wszystkich tych różnych potencjalnych oszczędności jest to, że są one w większości niezależne. Innymi słowy, wszystkie te korzyści nakładają się.

Jeśli to rozwiążesz, między 80% oszczędnościami uzyskanymi dzięki projektowaniu lekkich mikrocarów, 30% oszczędności dzięki inteligentnemu projektowaniu, a 50% oszczędnościami uzyskanymi z korzystania z pojazdów elektrycznych, skończysz z całkowitym wpływem ekologicznym, który jest podobny 14 razy mniej niż nowoczesny samochód z silnikiem benzynowym o pojemności 60 MPG, co jest korzystne nawet w przypadku większości podróży na duże odległości (przy założeniu, że w każdym mieście po drodze jest flota samochodów). To nie liczy wielu innych drobnych korzyści, takich jak wspólne korzystanie z samochodu, spędzanie mniej czasu straconego w ruchu ulicznym i bardziej wydajne autonomiczne parkingi.

To zdmuchuje każdą inną formę tranzytu przez osuwisko. Tradycyjne autobusy są zaledwie pięć razy bardziej wydajne niż samochody, gdy są w pełni obciążone pasażerami (co jest niezwykłe). Pociągi i samoloty mogą być gorsze od samochodów w rzeczywistych warunkach użytkowania. Flota pojazdów autonomicznych byłaby prawdopodobnie najbardziej wydajną opcją do przemieszczania ludzi, nie mówiąc już o wygodzie, aby móc wezwać robota, który zabierze cię w dowolnym miejscu i czasie. Transport publiczny wymaga efektywnego wykorzystania, a autonomiczne pojazdy mogłyby to zniszczyć.

Ile jazdy?

To naprawdę dobra wiadomość dla środowiska. Niestety istnieje poważne zastrzeżenie, że samochody z własnym napędem prawdopodobnie wywrą dramatyczny wpływ ile ludzie prowadzą. Młodzi, starzy i niepełnosprawni będą mogli łatwiej się poruszać, i chociaż trudno jest zasugerować, że jest to zła rzecz, ma także wymierny wpływ na środowisko.

Sytuacja się pogorszyła, ponieważ oszczędności w zużyciu paliwa to także oszczędności w dolarach, a nie tylko cena gazu. Koszt eksploatacji tradycyjnego samochodu z gazem wynosi około sześćdziesięciu centów za milę, w tym koszty utrzymania, koszt pojazdu w całym okresie jego użytkowania oraz cenę paliwa. W przeciwieństwie do tego, ponieważ samochody elektryczne są mechanicznie prostsze i nie mają tylu ruchomych części w wysokiej temperaturze, rzeczywisty koszt eksploatacji samochodów elektrycznych, takich jak Nissan Leaf, jest zbliżony do 3,5 centów za milę, z czego około trzech centów to zużycie paliwa.

Pojazdy elektryczne wymagają mniej konserwacji i dłużej. Niewiele można zrobić z pozostałymi kosztami utrzymania, ale koszty paliwa można zredukować do nieistotnych poziomów w porównaniu z kosztami zużycia pojazdu. Przejechanie Stanów Zjednoczonych (trzy tysiące mil) z prędkością nieco ponad pół centa mili kosztowałoby około piętnaście dolarów na osobę. Nawet przy dużej marży zysku, to wciąż absurdalnie tanie.

Te liczby również pozostają w fazie eksperymentów. Jeden właściciel pojazdu elektrycznego (ActiveE, samochód znacznie mniej wydajny niż Leaf), przez kilka lat śledził zużycie energii i koszty konserwacji, a przy kosztach zużycia energii elektrycznej przez konsumentów:

… Przejechanie Active E kosztowałoby około 3000 USD w ciągu ostatnich 20 miesięcy i 57 000 mil,

Tego rodzaju redukcja rzeczywistych kosztów jest będzie miał wymierny wpływ na to, ile osób jeździ. Ludzie byliby znacznie bardziej skłonni zaakceptować długie dojazdy, jeśli są niezwykle tanie i mogą oglądać Netflix podczas podróży.

Wyobraź sobie również, jeśli chodzi o wycieczki samochodowe “sypialne samochody” - pojazdy autonomiczne, zaprojektowane zasadniczo jako łóżko typu queen-size na kołach. Pozwolą one użytkownikom wyjechać w piątek wieczorem, przespać całą podróż do miejsca docelowego, cieszyć się dniem praktycznie w dowolnym miejscu w kraju, a następnie spać podróż z powrotem i być w domu, wypoczęty, w niedzielny poranek - wszystko za cenę pary dolarów. Oczywiście będzie to miało głęboki wpływ na liczbę osób podróżujących w ciągu dnia.

Nie jest jasne, jaki wpływ będzie to miało na całkowite wskaźniki jazdy - ale są też dobre wieści. Ludzie spędzają już ponad godzinę dziennie na prowadzeniu samochodu. Nawet jeśli każda osoba w USA spędzałaby w samochodzie dwanaście godzin dziennie, nadal nie byłaby w stanie nadrobić różnicy w wydajności między samodzielną flotą samochodów elektrycznych a tradycyjnymi pojazdami napędzanymi gazem.

Ogólna wydajność

Patrząc na liczby, wydaje się jasne, że samochody autonomiczne będą przeważającą siłą dla dobra środowiska.

To prawda, że ​​wiele z tych optymalizacji (przede wszystkim oszczędność paliwa przy usuwaniu systemów bezpieczeństwa z samochodów) zależy od nieobecności samochodów napędzanych przez ludzi na drodze. A przynajmniej rzadko. Autonomiczny pojazd może bardzo skutecznie chronić cię przed potencjalnymi błędami, ale może zrobić mniej, aby uchronić cię przed każdym innym idiotą na drodze.

Jesteśmy prawdopodobnie kilka dekad od momentu, w którym zaczniemy widzieć, że tradycyjny, prywatny samochód napędzany gazem naprawdę zaczyna znikać z ulic. W najbliższej przyszłości wzrost wydajności będzie nieco mniej dramatyczny.

Wydaje się jednak jasne, że (na dłuższą metę) pojazdy samojezdne zmierzą daleko w kierunku uczynienia podróży zarówno tańszymi i wygodniejszymi, jak i mniej uciążliwymi dla biosfery i naszych ograniczonych zasobów naturalnych.

Kredyty obrazkowe: “„Prowadzenie” ramy ciężarówki taty“, autor: JD Hancock, “W locie“, autor: Don McCullough, “Bezpieczeństwo przede wszystkim” przez Toronto History