نگاهی تازه به خودروهای خودران و زیرساخت‌های هوشمند

تاریخ انتشار: جمعه ۱۳۹۹/۰۵/۲۴

دنیایی را تصور کنید که در آن خودروهای خودران در سراسر شهرها و خیابان‌ها حرکت می‌کنند. مسافرین را به مقصد رسانده و بارها را جابجا می‌کنند، طبق برنامه حرکت کرده و حتی بسیاری از مشکلات ترافیکی و راهنمایی و رانندگی را برطرف خواهند کرد. اما این نوع خودروها و چنین آینده‌ای به زیرساخت‌های مناسب نیز نیاز خواهد داشت،
برای حضور خودروهای خودران در سطح شهرها نیاز به زیرساخت‌ها و برنامه‌ریزی‌های مناسب دارد. حتی این خودروها ممکن است باعث تغییر مفاهیم ساخت و ساز شهری و حمل و نقل در محیط‌های شهری شود.


انجام اتوماتیک وظایف روزانه یکی از حوزه‌های جذاب در بسیاری از صنایع است، یکی از جدیدترین نوآوری‌ها در دنیای امروز خودروهای خودران هستند. زیرساخت‌های شهر‌ی در آینده با تحولات گسترده‌ای مواجه خواهند شد. چشم‌اندازهای متنوعی برای آینده وجود دارد. اما مولفه مشترک در تمام تصورات از آینده، حضور خودروهای خودران در خیابان‌ها است. این خودروها می‌توانند روش‌های حمل و نقل را با تحولی عظیم مواجه کنند.
این خودروها باعث تغییر اساسی زیرساخت‌ها می‌شود که در نهایت انسان را به سمت ساخت شهرهای هوشمند سوق خواهد داد. با تغییر زیرساخت‌ها، سطح ایمنی نیز افزایش خواهد یافت. 90 درصد تصادفات رانندگی ناشی از اشتباهات انسانی است، خودروهای خودران که با برنامه‌ریزی حرکت می‌کنند باعث کاهش قابل توجه خطای انسانی به پایین‌ترین حد ممکن خواهند شد. رانندگی خودکار نیازی به تصمیمات فردی ندارد که اغلب خطرناک و غیر عقلانی هستند. این مسئله به معنی کاهش تصادفات رانندگی و حفظ جان هزاران نفر در جهان است.
با پیشرفت روز افزون تکنولوژی شهرها و زیرساخت‌های مورد استفاده هوشمندتر می‌شوند. آیا می‌توانید تصور کنید وقتی شهرها و زیرساخت‌ها با آخرین تکنولوژی‌های روز و هوش مصنوعی ساخته و کنترل شوند و در کنار آن خودروهای خودران نیز در خیابان‌ها حضور یابند، چه آینده‌ای در انتظار انسان است.
بسیاری از سازمان‌ها و شرکت‌های پیش‌بینی کرده‌اند که به لطف روی کار آمدن شبکه‌های پیشرفته نسل پنجم (5G) و اینترنت اشیاء بازار خودروهای خودران در دهه‌های آتی با رشد قابل توجهی مواجه شوند. ورود تکنولوژی‌های نوظهور به دنیای کنونی باعث تغییر دیدگاه‌های سنتی به شهرها و ساختارهای شهری خواهد شد و باعث هوشمندتر شدن شهرها خواهند شد.

البته سال‌ها طول می‌کشد تا جوامع کنونی پذیرای این خودروها شود و زیرساخت‌های مناسب آن‌ها ایجاد گردد. در حال حاضر باید بدانیم که چگونه شهرهای خود را آماده این تکنولوژی‌های پیشرفته کرده و به آن سمت حرکت کنیم.

زیرساخت‌های مورد نیاز برای خودروهای خودران
بدون وجود زیرساخت‌های مناسب امکان استفاده از خودروهای کاملاً خودران وجود ندارد. در حال حاضر نمی‌توان چنین خودروهایی را روانه بازار و خیابان‌ها کرد. چنین تغییری نیازمند توسعه فرایندهای تولید و ایجاد زنجیره‌های تأمین جدید است. مهمتر از همه این زیرساخت‌ها باید کاملاً آماده حضور این نوع خودروها باشند. وقتی تمامی موارد آماده شد، می‌توانید این خودروهای خودران را در خیابان‌ها مشاهده کنید.
در عصر کنونی به این پیشرفت‌ها نزدیک‌تر شده‌ایم و بسیاری از شرکت‌های خودروسازی در جهان نمونه‌های کاملی از خودروهای خودران را طراحی کرده‌اند. شاخص‌هایی هم وجود دارند که آمادگی کشورهای مختلف برای حضور خودروهای خودران را نشان می‌دهد. آمارها نشان می‌دهد کشور هلند بیشترین آمادگی را برای ساخت زیرساخت‌های جدید دارد. دومین کشور سنگاپور و سپس امریکا هستند که از سرعت بالایی در تغییر زیرساخت‌ها برخوردار هستند. اما هیچ کدام از کشورها کمتر از 30 سال آینده قادر به استفاده از این زیرساخت‌ها نخواهند بود که نشان می‌دهد راه طولانی تا رسیدن به خیابان‌هایی کاملاً هوشمند باقی مانده است.

فرایندی چالش‌برانگیز
صنعت خودروسازی به سرعت رو به پیشرفت است، این مسئله نشان می‌دهد خودروهای خودران بسیار سریع‌تر از زیرساخت‌ها آماده ورود به بازار خواهند بود. دولت‌ها باید این مسئله را در نظر بگیرند و سریع‌تر زیرساخت‌های کنونی را ارتقا داده و جوامع را آماده ورود این تکنولوژی کنند.
علاوه بر زیرساخت‌ها، مقررات و استانداردهای هماهنگ و متناسبی باید در این راستا تهیه و تدوین شوند. خیابان‌ها باید بازسازی شده و مجهز به تکنولوژی‌های هوشمند شوند. برای اینکه یک کشور آماده حضور خودروهای خودران در خیابان‌ها شود، نیاز به پیشرفت جامع در بسیاری از حوزه‌ها دارد. به طور مثال می‌توان به استفاده از راهکارهای تله‌ماتیک در خیابان‌ها، جدول‌ها و لاین‌های حرکت هوشمند اشاره کرد. در ادامه برخی از تغییرات مهم معرفی شده که به کمک آن‌ها زیرساخت‌های هوشمند مناسب حضور خودروهای خودران خواهند شد:

1.    علامت‌گذاری لاین‌ها
علامت‌گذاری خیابان‌ها یکی از چالش‌های مهم حتی برای وسایل نقلیه کنونی است. پیشرفت‌ها و تغییرات اساسی باید انجام شود تا کاملاً سازگار و مناسب خودروهای خودران شوند. این علامت‌های باید برای ماشین‌ها و دستگاه‌های هوشمند خوانا باشد.

2.    حسگرهای کنار جاده
برای اینکه خیابان‌ها آماده آینده بدون راننده باشند، حسگرهای کنار جاده یا خیابان باید به پیاده‌روها، جداول و لاین‌های حرکت اضافه شوند. این حسگرها به خودروهای کمک می‌کنند تا از محیط اطراف خود آگاه باشند و موقعیت‌های خطرناک را پیش‌بینی کنند.

3.    تابلوهای هوشمند
خودروهای خودران از فناوری تشخیص تصویر برای خواندن تابلوهای جاده استفاده می‌کنند. البته رویکرد قابل اطمینان‌تر این است که تابلوها برای ماشین‌ خوانا باشند. در حقیقت این تابلوها باید مجهز به یک کد قابل انتقال به کامپیوتر خودروها باشند که در نتیجه کامپیوتر بتواند کد را خوانده و تابلو را شناسایی کند. 

تغییر ظاهر شهرها
شهرها در آینده به نواحی کاملاً دیجیتالی تبدیل خواهند شد. اکثر تکنولوژی‌های امروزی انسان محور هستند، که یعنی شهرها از امکانات بهتری برای زندگی برخوردار هستند. حضور خودروهای خودران باعث افزایش ظرفیت خیابان‌ها و کاهش حجم ترافیک حتی در نواحی بسیار شلوغ و پر جمعیت خواهد شد.
انتظار می‌رود آینده بدون راننده، ظاهر و زیرساخت‌های شهری را به طور کلی تغییر دهد. به عنوان مثال دیگر نیازی به چراغ‌های راهنمایی و رانندگی نخواهد بود، زیرا این چراغ‌ها در اصل برای راحتی انسان‌ها طراحی شده‌اند. در حالی که ماشین‌ها می‌توانند اولویت رانندگی را تشخیص دهند. خودروهای خودران همچنین می‌توانند به یکدیگر متصل شوند و تمامی اطلاعات خود را با محیط اطرافشان به اشتراک گذارند. این مسئله خود وجود بسیاری از تابلوها و علائم راهنمایی و رانندگی در خیابان‌ها را دستخوش تغییراتی خواهد کرد.
خیابان‌های هوشمند شامل تابلوها، حسگرها و خط‌کشی صحیح و هوشمند است که کاملاً سازگار با انواع وسایل نقلیه باشند، این موارد باعث افزایش سطح ایمنی مسافرین خواهد شد. زیرساخت‌های هوشمند باعث کاهش تعداد مرگ و میر و جراحات ناشی از تصادفات رانندگی خواهد شد.

عدم نیاز به پارکینگ
پیدا کردن پارکینگ فرایندی بسیار استرس‌زا است. خوشبختانه با ورود خودروهای خودران به خیابان‌ها دیگر نیازی به پارکینگ نخواهد بود و پارکینگ‌ها می‌توانند به نواحی خلوت‌تر منتقل شوند. به علاوه افراد بیشتری به صورت مشترک از یک خودرو استفاده خواهند کرد که باعث تراکم کمتر خودروها در خیابان‌ها می‌شود.
به علاوه خودروهای خودران می‌توانند نزدیک‌تر به یکدیگر رانندگی کنند و بهتر از خودروهای کنونی رانندگی کنند، بنابراین فضاهای پارکینگ بهینه‌سازی خواهند شد و خودروهای بیشتری را درخود جای خواهند داد. تمامی فضاهایی که اکنون به عنوان پارکینگ استفاده می‌شوند، در شهرهای هوشمند کاربری جدید پیدا خواهند کرد.

اتصالات عنصری کلیدی
اتصالات مهمترین عنصر در شهرهای هوشمند است. وقتی صحبت از خودروهای خودران می‌شود، هیچ کس از مصرف سوخت صحبت نمی‌کند، بلکه همه درباره کیفیت و قدرت اتصالات به اینترنت صحبت می‌کنند. به همین دلیل در دنیای مدرن خودروهای خودران، بنزین اهمیت چندانی ندارد، بلکه مهمترین عنصر اتصال به اینترنت است.
خودروهای خودران همراه با خود، انواع حسگرها و دستگاه‌های اینترنت اشیاء را به شهرهای مدرن و هوشمند خواهند آورد. شبکه نسل پنجم اینترنت به آنها اجازه می‌دهد تا به طور دائم حجم بالایی از داده‌ها را دریافت و انتقال دهند. به علاوه فرمان خودرو به ابزاری هوشمند تبدیل خواهد شد و می‌تواند اطلاعات وسیعی را در زمان واقعی دریافت کند.

تأثیر شبکه نسل پنجم 5G
شبکه 5G مثل یک تکه گم شده برای تکنولوژی است و می‌تواند خودروهای خودران را کارآمدتر کند. این شبکه صدها برابر سریع‌تر از نسل کنونی یعنی 4G است. انتظار می‌رود تا سال 2024 نیمی از جهان مجهز به تکنولوژی شبکه 5G شود.
تکنولوژی بی‌سیم نسل پنجم شبکه (5G) نیاز به کابل‌های فیبر نوری دارد که لازمه زیرساخت‌های مناسب خودروهای خودران هستند. این تکنولوژی نیز باعث امن‌تر شدن خودروهای بدون راننده و انقلابی در زیرساخت‌های شهرهای هوشمند خواهد شد.
خودروهای خودران علاوه بر اینکه روش‌های حمل و نقل مسافران را تغییر می‌دهد، می‌تواند زیرساخت‌های قدیمی، خیابان‌های داخل شهری و بزرگراه‌های خارجی شهری را نیز تغییر دهد. خودروهای خودران می‌توانند باعث قابل پیش‌بینی شدن ترافیک و کارآمدتر شدن حمل و نقل عمومی شود.
استفاده از خودروهای خودران در فضاهای شهری همچنین منجر به کاهش خطرات برای عابران پیاده و دوچرخه‌سوارها خواهد شد. بسیاری از مشکلات ترافیکی را حل و فصل خواهد کرد. تمامی مزایای این خودروها در کنار زیرساخت‌های هوشمند، کیفیت زندگی میلیون‌ها نفر را بهبود خواهند داد و کاهش قابل توجه مصرف سوخت به حفظ محیط زیست کمک خواهند کرد.