Автономные машины: полезны ли роботы для окружающей среды?

Рекламное объявление

Автономные машины идут Вот как мы попадем в мир, полный автомобилей без водителяВождение - утомительная, опасная и требовательная задача. Может ли он когда-нибудь быть автоматизирован технологией без водителя от Google? Подробнее . Точно, когда кто-то догадывается, но десять лет кажутся безопасным выбором для доступности массового рынка.

То, как мы используем автомобили, собираюсь изменить Транспорт завтрашнего дня: удивительные изобретения, которые могут изменить то, как мы добираемсяКурс человеческой цивилизации всегда определялся транспортом. Транспортировка завтрашнего дня может не решить всех этих проблем, но она может решить некоторые - и важно подумать над этим вопросом ... Подробнее . Эти изменения будут самыми разными: от автомобильной культуры до экономики и уровня смертности в мире, но одна область, которая не была исследована так подробно, - это воздействие на окружающую среду.

Автомобили являются одним из крупнейших участников производства CO2 в развитом мире, и любые изменения в том, как мы используем автомобили, следует рассматривать в этом свете. Могут ли машины с самостоятельным вождением побить обычный общественный транспорт по эффективности? Какое улучшение они предлагают по сравнению с обычным владением автомобилем? Сегодня мы будем исследовать вопрос экологичности автономных транспортных средств, основываясь на многочисленных исследованиях и небольших предположениях.

Эффективные стратегии вождения

Какими бы хорошими ни были люди-водители, они совершают ошибки, и эти ошибки влияют на эффективность использования топлива.

Люди теряются, застревают в пробках и пытаются найти парковку. Автономные транспортные средства будут ездить лучше, и экономить топливо, делая это. Автономные машины могут «скапливаться», тянуться друг за другом, чтобы уменьшить сопротивление, и есть возможность автоматического совместное использование автопарка по сценарию флота, что может значительно сократить количество необходимых транспортных средств и общее количество топлива потребление.

Одна только концепция проекта может сэкономить 30% автомобильного топлива (в соответствии с Rocky Mountain Tech), и MIT предлагает что, устраняя необходимость в поиске парковки, можно было бы исключить более 40% потребления топлива в случае автономных транспортных средств. Они также могут избежать пробок в городе, что окажет огромное влияние на эффективность путешествий. По данным института КПМГ,

В автономной системе транспортировки транспортных средств транспортные средства будут перемещаться гораздо эффективнее, чем современные операторы. Неэффективность транспортных средств, управляемых человеком, приводит к значительной загруженности при больших объемах движения и частых пробках. В своем Докладе о городской мобильности за 2011 год Техасский институт транспорта оценил, что заторы на дорогах обходятся американцам в 4,8 миллиарда часов времени, 1,9 млрд. Галлонов отработанного топлива (что эквивалентно двухмесячной эксплуатации Аляскинского трубопровода) и 101 млрд. Долл. США в сочетании с задержкой и расходами на топливо.

Экологический дизайн автомобилей

Чем больше автомобилей на дороге, тем меньше аварий. Получение большинства пьяных водителей (причина 26 из 91 средняя ежедневная смертность автомобилей в США) для использования автономных транспортных средств будет иметь огромное влияние на безопасность вождения.

Помимо очевидной пользы людей, не умирающих, у этого есть другие неожиданные льготы. В частности, если риск несчастного случая можно сделать достаточно низким, автомобильные компании могут построить гораздо более легкие автомобили, отказавшись от многих традиционных функций безопасности (таких как подушки безопасности, ремни безопасности и зона сминания). Стоимость страхования автомобиля также снизится.

Если вождение становится таким же безопасным, как полет (настолько безопасным, что отдельные аварии сообщают новости точно так же, как и воздушные катастрофы), люди могут чувствовать себя намного более комфортно за рулем в более легких, менее надежных автомобилях, которые могут (в свою очередь) сэкономить огромное количество топлива.

Кроме того, поскольку вы можете просто вызывать столько автомобилей, сколько вам нужно, для большинства автомобилей в парке нет необходимости быть стандартными пятиместными седанами. Если вы готовы создавать двухместные транспортные средства и минимизировать вес и тяговое усилие, вы можете построить газовые прототипы автомобилей, которые получают 285 миль на галлонпочти 80% снижение расхода топлива по сравнению с лучшими легковыми автомобилями, доступными в настоящее время. По словам журналиста Autos.ca, который говорил с командой Volkswagen, которая разработала прототип:

Несмотря на свои небольшие размеры и малый вес, Volkswagen утверждает, что 1-литровый автомобиль так же безопасен, как спортивный автомобиль GT, зарегистрированный для гонок. С помощью компьютерного моделирования столкновения автомобиль был оснащен встроенными защитными трубками, датчиками давления для контроля подушек безопасности и зонами переднего сминания. Его алюминиевый топливный бак расположен в защищенной зоне позади пассажиров.

Принятие электромобиля

Прямо сейчас, электрические машины находятся в неловком положении почти идеально - но «почти» действительно имеет значение. Даже с традиционным машиностроением (и множеством невероятно тяжелых литий-ионных аккумуляторов), современные электромобили получить эквивалент 120 миль на галлони электричество производится существенно более чистыми способами.

С точки зрения общего использования ископаемого топлива, это примерно на 50% экономия по сравнению с топовыми моделями традиционных автомобилей, учитывая тот же вес конструкции.

Tesla Model S, полностью электрический автомобиль, получил наивысшую оценку, когда-либо полученную в Consumer Reports, - 99 из 100. Джейк Фишер, глава отдела автомобильных испытаний для Consumer Reports, сказал, что его единственная оставшаяся проблема была ограничения зарядки.:

Если бы он мог заправиться на любой заправке за три минуты, этот автомобиль набрал бы около 110 баллов.

К сожалению, для перезарядки электромобилей требуется гораздо больше времени, чем для заправки бензиновых автомобилей, и они имеют ограниченный диапазон для каждой зарядки. Это приводит к печальной истине, что электромобили в настоящее время не являются приемлемым вариантом для большинства американцев.

Даже при том, что они полностью подходят для 95% поездок, которые когда-либо совершали люди (совершая дела в городе), они полностью терпят неудачу в последних пяти процентах поездок на дальние расстояния по пересеченной местности. Найти места для зарядки вашего электромобиля может быть сложно, а в некоторых местах просто невозможно.

Автономные автомобили предлагают несколько решений этой проблемы. Автономные автомобили были бы наиболее полезны в сценарии с автопарком, при котором все автомобили принадлежат центральному агентству и могут отправляться по требованию пользователей.

В этом случае вместо того, чтобы пользователю приходилось ждать, пока автомобиль подзаряжается, пользователь может просто переключать автомобили, если они превысили диапазон на конкретном транспортном средстве. Если бы пассажирская часть автомобиля и роботизированная / моторная / аккумуляторная части автомобиля были отдельными модулями, эти замены могли бы быть выполнены за несколько секунд без необходимости выходить из машины.

Это имеет все преимущества замены батареи, с дополнительным преимуществом, которое батарея может прийти к вам. Кроме того, используя разнообразный автопарк, который включает небольшую долю транспортных средств, работающих на газе, вы можете разрешить поездки в районы, которые в противном случае они не были бы доступны для легковых автомобилей, особенно в первые дни, когда инфраструктура зарядки меньше имеется в наличии.

Сравнение с общественным транспортом

Приятная особенность всех этих потенциальных сбережений в том, что они в основном независимы. Другими словами, все эти преимущества складываются.

Если вы решите эту проблему, то есть между 80% экономии, получаемой при проектировании легковесных микроавтобусов, 30% экономии за счет интеллектуального черчения и 50% экономии. Вы получаете от использования электрических транспортных средств, вы получаете в результате общее экологическое воздействие, которое примерно в 14 раз меньше, чем современные 60 миль на галлон бензиновый автомобиль, преимущество, которое сохраняется даже в большинстве поездок на дальние расстояния (при условии, что в каждом городе есть автопарк, которым вы можете обменяться в каждом городе) способ). Это не считая многочисленных других небольших преимуществ, таких как объединение автомобилей, тратить меньше времени и трафика и более эффективные автономные парковки.

Это уничтожает любую другую форму транзита оползнем. Традиционные автобусы всего в пять раз эффективнее чем автомобили, когда они полностью загружены пассажирами (что необычно). Поезда и самолеты на самом деле могут быть хуже, чем автомобили в реальных условиях использования. Парк автономных транспортных средств, вероятно, будет наиболее эффективным вариантом для перемещения людей, чтобы не говоря уже об удобстве возможности вызывать робота, который будет доставлять вас куда угодно и когда угодно. Общественный транспорт использует работу, чтобы эффективно использовать, и автономные транспортные средства могут взорвать это.

Сколько стоит вождение?

Это все действительно хорошие новости для окружающей среды. К сожалению, существует серьезная оговорка, заключающаяся в том, что автомобили с самостоятельным вождением, вероятно, окажут существенное влияние на Сколько люди едут. Молодым, пожилым и инвалидам будет легче обходиться, и, хотя трудно предположить, что это плохо, они также имеют ощутимый экологический след.

Ситуация усугубляется тем, что экономия на эффективности использования топлива также является экономией в долларах, и это не только цена на газ. Стоимость эксплуатации традиционного газового автомобиля составляет около шестидесяти центов за милю включая техобслуживание, стоимость автомобиля в течение срока его службы и стоимость топлива. Напротив, поскольку электромобили проще механически и не имеют столько движущихся частей при высоких температурах, реальные затраты на эксплуатацию электромобилей, таких как Nissan Leaf, приближаются к 3,5 цента за милюиз которых около трех центов расход топлива.

Электромобили требуют меньшего количества обслуживания и служат дольше. Вы не можете ничего сделать с оставшимися затратами на техническое обслуживание, но затраты на топливо можно снизить до незначительных уровней по сравнению со стоимостью износа автомобиля. Пройдя чуть более половины цента за милю, пересечение Соединенных Штатов (три тысячи миль) обойдется примерно в пятнадцать долларов на человека. Даже принимая во внимание огромную прибыль, это все еще нелепо дешево.

Эти цифры тоже выдерживают эксперименты. Один владелец электромобиля (из ActiveE, автомобиль значительно менее эффективен, чем Leaf), следил за затраты на его использование и обслуживание в течение нескольких лет, а также расходы на электроэнергию для потребителей:

… За последние 20 месяцев мне понадобилось бы около 3000 долларов, чтобы проехать Active E и 57 000 миль,

Такое снижение реальной стоимости является будет иметь ощутимое влияние на то, сколько людей ездят. Люди будут гораздо охотнее принимать длительные поездки на работу, если они невероятно дешевы, и они могут смотреть Netflix во время путешествий.

Также, с точки зрения дорожных поездок, представьте себе «спальные вагоны» - автономные транспортные средства, спроектированные, по сути, как кровать размера «queen-size» на колесах. Это позволит пользователям отправляться вечером в пятницу, спать весь путь до места назначения, наслаждаться днем ​​практически где угодно на даче, а потом спать, возвращаться и быть дома, хорошо отдохнувшими, в воскресенье утром - всего за пару долларов. Понятно, что это окажет глубокое влияние на число людей, совершающих однодневные поездки.

Неясно, какое влияние это окажет на общие показатели вождения, но есть и хорошие новости. Люди уже тратят более часа в день вождения. Даже если бы каждый человек в США проводил в машине двенадцать часов в день, он все равно не смог бы составляют разницу в эффективности между автопарком и традиционным газом транспортные средства.

Общая эффективность

Глядя на цифры, кажется очевидным, что автономные автомобили станут непреодолимой силой для защиты окружающей среды.

Конечно, многие из этих оптимизаций (в частности, экономия топлива при удалении систем безопасности из автомобилей) зависят от отсутствия автомобилей, управляемых человеком, на дороге. Или, по крайней мере, редко. Автономное транспортное средство может очень эффективно защитить вас от ваших потенциальных ошибок, но оно может сделать меньше, чтобы защитить вас от любого другого идиота на дороге.

Вероятно, через несколько десятилетий мы начнем видеть, как традиционный частный автомобиль, работающий на газе, действительно начинает исчезать с улиц. Так что в ближайшем будущем прирост производительности будет немного менее значительным.

Тем не менее, кажется очевидным, что (в долгосрочной перспективе) автомобили с автономным управлением будут иметь большое значение для создания путешествовать и дешевле, и удобнее, и менее обременительно для биосферы и нашего ограниченного природного Ресурсы.

Кредиты Изображения: “«Вождение» рама папина грузовика«Дж. Д. Хэнкоком»В полете«Доном Маккалоу»Безопасность прежде всего”История Торонто