انتظار نداشته‌ باشيد خودروهای خودران به‌اين زودی‌ها در راه‌ها و جاده‌ها رخ بنمايانند

خودروهای بدون ‌راننده (بخش اول)

25/04/1394 - 21:23
مترجم: 
علی حسينی
پرونده ویژه
ماهنامه شبکه - شماره 156
خودروهای بدون ‌راننده (بخش اول)
بی‌ام‌و نقره‌ای رنگ مدل Series 5 با سرعت 120 کيلومتر در ساعت آزادراهی را که از شمال‌غرب، دو شهر مونيخ و اينگولشتات را به‌وسيله باواريا از هم جدا می‌کند درمی‌نوردد. من در صندلی راننده نشسته‌ام و درحالی خودروها و کاميون‌های درحال گذر را تماشا می‌کنم که دست‌کم در ده دقيقه گذشته دستم به فرمان نخورده و پاهايم پدال گاز و ترمز را لمس نکرده‌اند. بی‌ام‌و به کاميونی که به ‌آرامی در حرکت است، نزديک می‌شود و برای اين‌که سرعتش را تغيير ندهد چراغ راهنما را روشن می‌کند و به‌ لاين چپ متمايل می‌شود. در همين زمان خودرویی که چند ماشين ديگر نيز پشت سرش قطار شده‌اند وارد لاين سبقت می‌شود. بی‌ام‌و به‌سرعت چراغ راهنمايش را خاموش می‌کند و به لاين ميانی بازمی‌گردد و صبر می‌کند خودروی پرسرعت رد شود تا بعد دوباره برای سبقت گرفتن اقدام کند.

این مطلب یکی از مقالات پرونده ویژه «خودروهای خودران» است. برای دریافت کل پرونده ویژه اینجا کلیک کنید. 

به‌نظر تصميم هولناکی است که زندگی‌تان را در دست‌های يک روبات راننده قرار دهيد و البته همين موضوع نشان می‌دهد که رانندگی در دنيای امروز چقدر زير و رو شده ‌است. صنعت خودروسازی که در 130 سال گذشته روند تکاملی پايدار اما (از نظر فناوری) کندی را تجربه کرده ‌است، اينک می‌رود تا در چند سال آينده دگرگونی شتابنده‌ای را تجربه کند و بر سازوکارهای اقتصادی، زيست‌محيطی و اجتماعی آثار مهمی برجای بگذارد. 

‌نخستين سامانه‌های درون‌ خودرویی با قابليت کنترل فرمان، ترمز و شتاب به‌مرور دارند روی خودروها رخ می‌نمايند؛ با اين‌حال در اين سامانه‌ها راننده‌ بايد همچنان مراقب جاده و دست‌هايش روی فرمان باشد. اما نسل بعدی اين سامانه‌ها نظير آن‌چه که در پيش‌نمونه بی‌ام‌و خودران وصفش را خوانديم، شايد در کمتر از يک دهه بعد در صحنه ظاهر شود و امکاناتی فراهم آورد تا راننده‌ها به‌جای رانندگی به کارشان برسند، متن بخوانند و بنويسند يا حتی استراحت کنند.
شرکت‌های فورد، جنرال‌ موتورز، تويوتا، نيسان، ولوو و آئودی تا به‌اينجا خودروهایی را به نمايش گذاشته‌اند که می‌توانند خودشان را برانند و چنان‌که گفته‌اند قصد دارند ظرف يک دهه آينده برخی از گونه‌های پيشرفته خودروهای خودران را برای فروش عرضه کنند خودروهایی که می‌توانند در آزادراه‌ها رفت و آمد، و خودشان را در پارکينگ پارک کنند. همزمان، گوگل نيز برای طراحی نرم‌افزارهای ويژه خودروهای خودران، ميليون‌ها دلار سرمايه‌گذاری کرده ‌است و خودروهای بدون راننده اين شرکت در چند سال گذشته همواره در بزرگراه‌های دره سيليکون در آمد‌و‌شد بوده‌اند و ديگر برای ساکنان اين منطقه موجودات آشنایی هستند. ايده خودروهای خودران برای شرکت‌های خودروسازی جذابيت بسيار زيادی دارد. در بازاری که رقابت بسيار شديدی در آن جاری است و سازندگان خودروهای گران‌قيمت و لوکس با تکيه بر تازه‌ترين فناوری‌ها برای جذب مشتري با هم در رقابت هستند، عدم سرمايه‌گذاری سنگين در فناوری‌های آينده خودروسازی و اتوماسيون خودروها به منزله خودکشی است. ورنر هوبر مدير پروژه خودروهای خودران بی‌ام‌و در دفاتر مرکزی اين شرکت در مونيخ می‌گويد: «اين شگفت‌انگيزترين تجربه‌ای است که شرکت متبوعش عرضه می‌دارد.» بی‌ام‌و می‌خواهد يکی از نخستين‌ خودروسازان جهان باشد که اتومبيل‌هايش به سامانه رانندگی خودکار مجهز هستند و می‌توانند با کمک اين سامانه در بزرگراه‌ها تردد کنند. به‌نظر می‌رسد که به کمک رانندگی خودکار در آينده از شمار تصادف‌های ترافيکی در راه‌ها کاسته شود و راه‌بندان‌ و ازدحام نيز کاهش پيدا کند. داده‌های منتشرشده در سال 2012 از سوی مؤسسه بيمه امنيت بزرگراه‌ها، که از نهادهای غيرانتفاعی امريکا است و توسط صنايع خودروسازی ايجاد شده ‌است نيز نشان می‌دهد که امکانات مرتبط با خودکارسازی خودروها دارند تا حدی به کاهش تصادف‌ها کمک می‌کند.

سازمان بهداشت جهانی برآورد می‌کند که سالانه بيش از 1.2 ميليون نفر در سراسر جهان بر اثر تصادف‌ در راه‌ها کشته می‌شوند

موارد مطرح‌ شده در گزارش فوق که به‌وسيله شرکت‌های بيمه‌ خودرو در امريکا گردآوری شده‌اند، نشان می‌دهند آن‌دسته از خودروهایی که از سامانه‌های هشدار دهنده برخورد از روبه‌رو بهره می‌برند و وقوع احتمالی تصادف را به راننده اطلاع می‌دهند يا خودشان به‌طور خودکار ترمز می‌گيرند کمتر از خودروهایی که از اين سامانه‌ها بی‌بهره هستند تصادف کرده‌اند. افزايش اين خودکارسازی‌ها می‌تواند شمار تصادف‌ها را حتی بيش‌تر از اين نيز کاهش دهد. اداره ملی امنيت ترافيک بزرگراه‌های امريکا، برآورد می‌کند که در بيش از 90 درصد تصادف‌های جاده‌ای خطای انسانی دخالت داشته‌ است و همين موضوع باعث شده‌ تا بعضی از متخصصان پيش‌بينی کنند که رانندگی خودکار می‌تواند آمار تصادف‌ در راه‌ها را به‌همان اندازه (يعنی 90 درصد) کاهش ‌دهد. با فرض اين‌که اين فناوری فراگير شود و چنين تأثيری داشته‌ باشد فوايد آن برای جامعه بسيار زياد خواهد بود. طبق گفته‌ انجمن اتومبيل ايالات‌متحده (American Automobile Association) در سال 2012 تقريباً 33 هزار نفر در راه‌ها و جاده‌های ايالات‌متحده کشته شدند که زيانی 300 ميليارد دلاری را بر دوش جامعه می‌گذارد. سازمان بهداشت جهانی برآورد می‌کند که سالانه بيش از 2/1 ميليون نفر در سراسر جهان بر اثر تصادف‌ در راه‌ها کشته می‌شوند. علاوه‌بر اين، پژوهش‌های دانشگاه ريورسايد کاليفرنيا در سال 1997 و همچنين آزمايش‌های شرکت ولوو و ديگر شرکت‌ها در ارتباط با اعمال بعضی تغييرها در خودروها که در سال 2011 صورت پذيرفت نشان می‌دهند که اگر اين خودروها در سرعت‌های بالا به‌وسيله سامانه‌های خودکار راهبری شوند، نيروی پسار آئروديناميک (aerodynamic drag) در آن‌ها کاهش می‌يابد و درنتيجه کارکرد سوخت‌شان تا 20 درصد کمتر خواهد شد. در سال 2012 نيز انتشار نتايج يک مطالعه مهندسی نشان داد اتومبيل‌هایی که به‌صورت خودکار مديريت می‌شوند از ظرفيت راه‌ها به‌نحو بهينه‌تری استفاده می‌کنند به‌طوری که تعداد عبور خودرو از همان راه در واحد زمان حدود چهار برابر افزايش می‌يابد و طبق گفته مؤسسه حمل‌و‌نقل تگزاس، با چنين شيوه‌ای می‌توان 5.5 ميليارد ساعت در زمان و 2.9 ميليارد گالن در سوخت که سالانه در ايالا‌متحده هدر می‌رود جلوگيری کرد. اما چنين برآوردهایی بيش‌تر بر چالش‌های مرتبط با ساخت خودروهای بدون راننده متمرکز است. اگر فناوری رانندگی خودکار می‌خواهد دنيای حمل‌و‌نقل را دگرگون کند هم بايد فراگير شود و هم بی‌نقص عمل کند. به‌نظر نمی‌رسد که تبديل کردن چنين فناوری پيچيده‌ای به يک محصول تجاری کار ساده‌ای باشد. شايد چند دهه طول بکشد تا هزينه‌های مرتبط با آن کاهش بيابد و شايد فرآيند ايمن‌سازی آن حتی به زمان بيشتری هم احتياج داشته ‌باشد تا سرانجام بتوانيم به خودروهای کاملاً خودکار که ما را جابه‌جا می‌کنند اعتماد کنيم.  

مهندسی آلمانی

عجيب نيست که بيش‌تر سر و صداها درباره رانندگی خودکار، مربوط به پروژه خودروهای خودران گوگل است. خودروهای گوگل شگفت‌انگيز هستند و بديهی است که اين شرکت درباره توانمندی‌ خودروهای بی‌راننده در تصور خيلی‌ها جا باز کرده است. با این همه گوگل با وجود تمام مهارتش در توسعه فناوری جست‌وجو و نرم‌افزار، در حيطه اتومبيل‌سازی هيچ تجربه‌ای ندارد. برای اطلاع از نحوه پيشرفت رانندگی خودکار خوب است ببينيم بعضی از پيشرفته‌ترين خودروسازان جهان دارند روی چه چيزهایی کار می‌کنند. کمتر جایی را در دنيا می‌توان يافت که از حيث مهارت در صنعت خودروسازی بتواند با آلمان رقابت کند؛ همان کشوری که بی‌ام‌و، آئودی، مرسدس‌بنز و فولکس‌واگن همگی به شدت می‌کوشند رانندگی خودکار را از حد تلاش‌های تحقيقاتی فراتر برده و آن‌را به گزينه‌ای واقعی و عملی در جديدترين مدل‌های‌شان تبديل کنند. 

این تصویر گرافیکی، داده‌های سه‌بعدی ثبت شده توسط سامانه LIDAR را نشان می‌دهد که روی سقف خودروی خودران گوگلی نصب شده است. رنگ‌های گوناگونی که د‌راین تصویر به چشم می‌خورند، ارتفاع متفاوت اجسام از سطح زمین را نشان می‌دهند.

کمی پس از آن‌که به مونيخ رسيدم خودم را درحالی در پيست آزمايش خودرو واقع در شمال شهر يافتم که داشتم دستورهای ايمنی مربوطه را از مايکل آبرهارد که از مهندسان پژوهشی بی‌ام‌و است دريافت می‌کردم. وقتی داشتم پيش‌نمونه‌ای از يک BMW 5 Series را در زمينی خلوت می‌راندم، آبرهارد به من گفت دستم را از روی فرمان بردارم و بعد دستورهایی صادر کرد که باعث شد خودرو ناگهان شتاب بگيرد و البته به تندی راهبری شود. هر بار تا جایی که می‌شد فرمان را سريع با دست‌هايم می‌چسبيدم تا اين رفتارش را مهار کنم. سامانه فوق را طوری طراحی کرده‌اند که همواره از راننده اطاعت کند و درنتيجه همين‌که راننده فرمان را حرکت داد يا پدالی را فشرد، می‌تواند کنترل ماشين را از سامانه مذکور پس بگيرد. اگر هم ايراد خاصی پيدا شد با فشردن دکمه بزرگ قرمز رنگی که روی داشبورد است می‌توان برق همه کامپيوترهای خودرو را قطع کرد. من چندباری آن را امتحان کردم و متوجه شدم که کنترل ماشين حتی بدون فرمان برقی هم چقدر سخت است. می‌خواستند مرا برای مواقع بروز خطای احتمالی هنگام آزمایش واقعی رانندگی آماده کنند. آبرهارد چند بار يادآورم شد که «اين خودرو هنوز يک پيش‌نمونه است». بعد از امضای برگه موافقت‌نامه، ما وارد اتوبانی شديم که خارج از شهر مونيخ قرار داشت. روی داشبورد سمت سرنشين نمايشگری تعبيه شده‌ بود که محيط اطراف‌ را البته از دید خودرو به‌نمايش می‌گذاشت: نمايشگر فوق، سه لاين را نشان‌مان می‌داد که در واقع همان لاين‌های اتوبان بود. نسخه انيميشنی خودروی ما نيز آن‌جا خودنمایی می‌کرد و بلوک‌های آبی‌رنگی در اطرافش به چشم می‌خوردند. هر يک از اين بلوک‌ها در واقع خودروها يا ديگر موانعی بودند که در جاده وجود داشتند. در حالي‌که داشتيم با سرعت حدود 100 کيلومتر در ساعت رانندگی می‌کرديم، آبرهارد به من گفت سامانه خودکار را در ترافيک‌های سنگين فعال کنم. وقتی بار نخست سوئيچ را زدم حتی درباره يک‌دستی گرفتن فرمان هم مطمئن نبودم (چه رسد که هر دو دستم را از آن جدا کنم) اما بعد از اين‌که ديدم ماشين‌مان چندبار تغيير جهت داد و از خودروهای ديگر عبور کرد به‌طرز عجيبی آن‌قدر خاطرم آسوده شد که ديگر به خودم يادآوری می‌کردم بايد حواسم به جاده هم باشد. ظاهر خودرو از بيرون عادی به نظر می‌رسيد. برخلاف آن‌چه که در خودروهای پيش‌نمونه گوگل ديده‌ايم، روی خودروهای لوکس سدان برای تعبيه اسکنر‌های ليزری بزرگ و چرخان هيچ جایی وجود ندارد.
 
این تصویر از زاویه دید دوربینی است که در جلوی خودروی گوگلی نصب شده است. 
 
پس بی‌ام‌و و ديگر خودروسازان باید راه‌هایی می‌يافتند تا حسگرهای کوچک‌تر و کمتری را در بدنه اتومبيل جاسازی کنند و درعين حال، به وزن يا ظاهرش دست نزنند. در درون سپرهای جلویی و کناری اين بی‌ام‌و دو اسکنر ليزری و سه حسگر راداری جاسازی شده‌اند که حدود 200 متر از جاده را در پيش و پس از خود می‌پويند تا از وجود هرگونه مانع و اتومبيل ديگری در آن محدوده آگاه شوند. روی شيشه جلو و کنار خودرو دوربين‌هایی قرار دارند که خطوط و نقوش کف جاده‌ را ردگيری و علائم راهنمایی و رانندگی را شناسایی می‌کنند. نزديک هر يک از آينه‌های بغل خودرو نيز اسکنرهای ليزری زاويه‌بازی قرار گرفته‌اند که زاويه ديد هر يک از آن‌ها حدود 180 درجه است و کارشان اين است که سمت چپ و راست جاده را تحت نظر داشته ‌باشند. چهار حسگر مافوق صوت هم بر بالای چرخ‌ها جای گرفته‌اند که دور و بر خودرو را زير نظر می‌گيرند و سرانجام يک گيرنده جی‌پی‌اس دگرسان (Differential Global Positioning System receiver) هم داريم که سيگنال‌های ارسالی از ايستگاه‌های زمينی را با سيگنال‌های ماهواره‌ای ترکيب می‌کند و در چند سانتی‌متری نزديک‌ترين لاين تشخيص می‌دهد که خودرو هم‌اکنون کجا است. در صندوق عقب خودرو هم چند کامپيوتر وجود دارد که اندازه‌گيری‌ و محاسبه را در کسری از ثانيه انجام می‌دهند و داده‌های دريافتی از حسگرها را پردازش می‌کنند. نرم‌افزار مربوطه براساس سرعت خودرو و رفتار خودروهایی که اطرافش هستند برای هر لاين جاده يک مقدار يا ارزش در نظر می‌گيرد. اين نرم‌افزار با استفاده از روش احتمال‌سنجی که کمک می‌کند خوانش‌های نادرست حسگر لغو شوند، تصميم می‌گيرد که به لاين ديگر سوئيچ کند يا نه؛ از خودروی جلویی سبقت بگيرد يا نه، يا از سر راه خودرویی که از پشت دارد نزديک می‌شود کنار برود يا نه. دستورها به کامپيوتر مجزای ديگری که شتاب، ترمز و فرمان خودرو را کنترل می‌کند رله (بازپخش) می‌شود. در همين حال، سامانه کامپيوتر ديگری بر رفتار هرآن‌چه را که با رانندگی خودکار در ارتباط است نظارت می‌کند تا نشانه‌های مربوط به عدم کارکرد درست را شناسایی کند. با اين‌که سيستم رانندگی خودکار بی‌ام‌و در بزرگراه‌ها شگفت‌انگيز است اما هنوز مانده تا به بازار عرضه شود. برای ديدن پيشرفته‌ترين سيستم مستقل تا به امروز يک روز بعد با قطار از مونيخ به اشتوتگارت رفتم تا از غول خودروسازی ديگری بازديد کنم: شرکت دايملر که مرسدس‌بنز را در تصاحب خود دارد. در بخش تحقيق و توسعه اين شرکت واقع در جنوب شرقی شهر، جایی که مدل‌های آزمايشی جديد برای آن که طرح و امکانات‌شان از ديد عکاسان پنهان بماند در پوششی مشکی رنگ پرسه می‌زنند، در خودرویی نشستم که شايد خودران‌ترين و خودکارترين خودروی جاده‌ای فعلی در بازار باشد: مرسدس کلاس S مدل سال 2014. يکی از مهندسان ايمنی خوش‌اخلاق اين شرکت مرا حوالی پيست آزمايش برد و نشانم داد که چطور خودرو می‌تواند روی خودرویی که جلوتر در حرکت است، قفل کند و با فاصله امنی پشت سر آن در طول جاده حرکت کند. برای اين‌که اين دنباله‌روی با فاصله يکنواختی انجام شود، کامپيوترهای خودرو نه تنها کنترل ترمز و شتاب‌بخشی (مانند کنترل‌های متعارف کروز) بلکه کنترل فرمان را هم به‌دست می‌گيرند. با استفاده از دوربين استريو، رادار، و يک دوربين فروسرخ، مرسدس کلاس اس می‌تواند اشياء را هم روی جاده پيش رو شناسایی کند و کنترل ترمزها را به‌دست بگيرد تا از تصادف جلوگيری کند. اين مهندس با اشتياق برای اين‌که طرز کار سيستم امنيتی را نشان دهد خودرو را به سمت آدمکی که در مرکز پيست نصب شده ‌بود، شتاب داد. درحالي‌که سرعت خودرو به 80 کيلومتر در ساعت می‌رسيد دست‌هايش را از روی فرمان برداشت و پاهايش را از روی شتاب‌بخش برداشت. 
درست وقتی که به‌نظر می‌رسيد به طور حتم  با آدمک برخورد خواهدکرد، تقريباً يک ايست اضطراری عالی را از خود به‌نمايش گذاشت و ما را در صندلی‌های‌مان به سمت جلو کشيد اما تقريباً يک فوت مانده به آدمک ايستاد که به‌راستی تجربه ترسناکی بود. 

ماهنامه شبکه را از کجا تهیه کنیم؟
ماهنامه شبکه را می‌توانید از کتابخانه‌های عمومی سراسر کشور و نیز از دکه‌های روزنامه‌فروشی تهیه نمائید.

ثبت اشتراک نسخه کاغذی ماهنامه شبکه     
ثبت اشتراک نسخه آنلاین

 

کتاب الکترونیک +Network راهنمای شبکه‌ها

  • برای دانلود تنها کتاب کامل ترجمه فارسی +Network  اینجا  کلیک کنید.

کتاب الکترونیک دوره مقدماتی آموزش پایتون

  • اگر قصد یادگیری برنامه‌نویسی را دارید ولی هیچ پیش‌زمینه‌ای ندارید اینجا کلیک کنید.

مطالب مرتبط

منبع: 
ام‌آی‌تی تکنولوژی ريويو
برچسب: 
خودروهای بدون سرنشین - خودروهای خودران - خودروهای هوشمند - خودروهای آینده
به اشتراک گذاری مطلب: 
Telegram Twitter Print HTML

ایسوس

نظر شما چیست؟