علوم وتقنية
كيف تقود السيارة ذاتية القيادة نفسها.. وما التحديات التي تواجهها؟
السيارة ذاتية القيادة هي مركبة قادرة على استشعار بيئتها والعمل دون تدخل بشري، أي أنه لا يُطلب من الراكب البشري السيطرة على السيارة في أي وقت، وحتى لا يُطلب منه أن يكون موجودًا في السيارة عند سيرها على الإطلاق.
ويمكن للسيارة ذاتية القيادة أن تذهب إلى أي مكان وتقود نفسها كما يفعل السائق البشري ذو الخبرة.
تطور القيادة الذاتية
تتطور القيادة الذاتية بما يتماشى مع التطورات في الأداء الميكانيكي والتكنولوجي، مثل دقة الكاميرات وأجهزة الاستشعار وأنظمة التحكم.
حاليًا، يتيح التقدم القائم على هذه التقنية للسيارات القيادة مع الحفاظ على مسافة بينها وبين السيارة التي أمامها، وإبقاء السيارة في مسارها، وقراءة إشارات المرور من خلال كاميراتها، وإبطاء السرعة قبل الدخول في التقاطعات.
ومن المتوقع في المستقبل أن تتمكن السيارات من التعرف على أي مخاطر محتملة والاستعداد لها مسبقًا باستخدام الخوادم السحابية.
مستويات التحكم الذاتي
على الرغم من أن تكنولوجيا القيادة الذاتية لا تزال في مهدها، إلا أنها أصبحت شائعة بشكل متزايد ويمكن أن تغير الطريقة التي ننتقل بها بشكل جذري.
وهنالك مستويات مختلفة من القيادة الذاتية على مقياس من 0 إلى 5.
المستوى 0: السائق البشري يتحكم في جميع الأنظمة الرئيسة.
المستوى 1: يمكن للسيارة التحكم في أنظمة معينة، مثل نظام تثبيت السرعة أو الفرملة الأوتوماتيكية.
المستوى 2: توفر السيارة وظيفتين آليتين متزامنتين على الأقل مثل التسارع والتوجيه. ومع ذلك، يتعين على البشر ضمان التشغيل الآمن.
المستوى 3: السيارة تدير وظائف السلامة في ظل ظروف معينة، ولكن يتولى السائق المسؤولية عند تنبيهه.
المستوى 4: تتمتع السيارة بالتحكم الذاتي الكامل في بعض سيناريوهات القيادة، ولكن ليس كلها.
المستوى 5: السيارة مستقلة تمامًا في كل المواقف.
كيف تعمل؟
تعتمد السيارات ذاتية القيادة على أجهزة الاستشعار والرادارات والخوارزميات المعقدة وأنظمة التعلم الآلي والـGPS والمعالجات القوية لتنفيذ البرامج.
وتقوم السيارات ذاتية القيادة بإنشاء خريطة لمحيطها والحفاظ عليها بناءً على مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار الموجودة في أجزاء مختلفة منها.
فبينما تقوم أجهزة استشعار الرادار بمراقبة موقع المركبات القريبة، تكتشف كاميرات الفيديو إشارات المرور، وتقرأ إشارات الطريق ومكان المركبات الأخرى وتبحث عن المشاة.
أما أجهزة استشعارات Lidar فتعمل على كشف الضوء والمدى، عبر عكس نبضات الضوء من محيط السيارة لقياس المسافات واكتشاف حواف الطريق وتحديد علامات المسار.
كذلك تكتشف أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية الموجودة في العجلات الأرصفة والمركبات الأخرى عند ركن السيارة.
من ثم يقوم برنامج متطور بمعالجة كل هذه المعلومات الحسية، ورسم المسار، وإرسال التعليمات إلى محركات السيارة التي تتحكم في التسارع والكبح والتوجيه.
بذلك يمكن للسيارة السير بأمان وتجنب العوائق والتعرف على الكائنات والأشياء حولها واتباع قواعد المرور.
تحديات تواجه السيارات ذاتية القيادة
في الوقت الذي تخضع فيه السيارات ذاتية القيادة للاختبار في عدة مناطق من العالم، ما زالت هذه السيارات تواجه العديد من التحديات التي تتراوح من التكنولوجية والتشريعية إلى البيئية والفلسفية.
على سبيل المثال إن تقنية Lidar لا تزال باهظة الثمن وبحاجة إلى تطوير لتحقيق التوازن الصحيح بين النطاق والدقة.
في السياق عينه يعتبر الطقس من التحديات الأساسية التي ستواجهها السيارات ذاتية القيادة حين تسير سيارة ذاتية القيادة وسط هطول أمطار غزيرة أو إذا كانت هناك طبقة من الثلج على الطريق حين تختفي فواصل الحارات وجوانب الطريق.
بالإضافة إلى ذلك، هنالك مشكلة أخرى ستواجه السيارات ذاتية القيادة عند السير في الأنفاق أو على الجسور وفي حركة المرور المزدحمة، وأيضًا عند السير جنبًا إلى جنب مع أسطول السيارات القديمة التي ستظل تتقاسم الطرق خلال العشرين أو الثلاثين سنة القادمة.
وهذا ليس كل شيء، لأن هنالك أيضًا مشكلة جوهرية تواجه السيارات ذاتية القيادة وهي من المسؤول عن الحوادث التي تسببها؟ فهل هي الشركة المصنعة أو مالك السيارة؟.
مع العلم أن هذا النوع من السيارات لن تحتوي على لوحة قيادة أو عجلة قيادة، لذلك لن يكون لدى الراكب البشري خيار السيطرة عليها في حالات الطوارئ.
كذلك، يعتمد السائقون البشريون على الإشارات الدقيقة والتواصل غير اللفظي مثل التواصل البصري مع المشاة أو قراءة تعبيرات الوجه ولغة الجسد للسائقين الآخرين لإجراء قرارات في أجزاء من الثانية والتنبؤ بالسلوكيات.
فهل ستكون السيارات ذاتية القيادة قادرة على القيام بذلك؟ هل سيكون لديها نفس الغرائز مثل السائقين البشر؟.
