Kaip automobiliai vieną dieną kalbėsis vienas su kitu

Skelbimas

Savarankiškas automobilis pastaruosius kelerius metus tapo karšta tema. Daugelis kompanijų, įskaitant „Google“, mano, kad ši technologija gali padaryti stebuklus gabenant pasaulį.

Savarankiškai vairuoti automobilius nebus tiesiog patogu; jie taip pat bus pigesni, ekonomiškesni ir saugesni. Jie netgi gali paversti ilgus, nuobodus keliones į galimybę atsipalaiduoti, paskaityti knygą ar pakviesti į susitikimą.

Tačiau rytoj transportas nėra susijęs tik su savarankiškai važiuojančiu automobiliu. Ateitis pamatys tinklai automobilių, veikiančių kartu, kad keleiviai būtų saugūs ir efektyviai pristatytų juos į paskirties vietas.

Vis dėlto, kad tai įvyktų, automobiliams reikia būdo, kaip susikalbėti.

Ar pasiruošęs kalbėtis?

Belaidis ryšys tarp autonominių transporto priemonių visada domino rytdienos automobilį kuriančius tyrėjus. Demonstracijos patinka „Google“ savarankiškai vairuojantis automobilis Stulbinantis „Google“ vairo neturinčio automobilio poveikis [INFOGRAPHIC]Ateitis yra arčiau, nei jūs galite pamanyti. „Google“ slapčiausio tyrimų skyriaus „Google X“ dėka automobiliai be vairuotojų dabar yra realybė ir ne tik tolimoje ateityje gali sulaukti pagrindinės tendencijos ...

Skaityti daugiau , kuriame net nėra vairo, yra įspūdingi, tačiau jie taip pat yra vieniši projektai, sukurti ribotu mastu.

Problema, su kuria susiduria tyrėjai, yra ne kaip statyti autonominė transporto priemonė, kaip tai jau padaryta. Vietoj to, problema yra, kaip padaryti autonominę transporto priemonę saugu ir patikima šiandienos keliuose. Savarankiškai važiuojantys automobiliai, veikiantys atskirai, savininkams gali suteikti patogumo, tačiau jie nevisiškai supras efektyvumo, saugumo ir išlaidų privalumus, kuriuos gali suteikti autonominė transporto priemonė.

Šie patobulinimai gali būti atrakinti tik per autonominį automobilių tinklą. Nebuvo sukurtas toks tinklas, todėl nuomonės apie tai, kaip jis galėtų atrodyti, skiriasi, tačiau tyrėjai stengiasi įgyvendinti idėją.

Pavyzdžiui, MIT mobilumo transformacijos centras siekia Anną Arborą (mokyklos gimtąjį miestą) paversti automatizuotos motorizacijos lydere. Larry Burns, mokyklos inžinerijos profesorius, įkvėpimo kreipėsi į gyvūnų karalystę, pabrėždamas, kad:

„Bitės spiečia. Žąsų kaimenė. Ir jie nesivaržo vienas kito. “

Klaidų spiralė gali atrodyti keista palyginus su automatiniais automobiliais, tačiau tai rodo griežtus nuokrypius, kuriuos galėtų sudaryti autonominių automobilių tinklas. Tipiškam žmogaus vairuotojui, jei jis nesiblaško, reaguoti reikia 215 milisekundžių. Tai reiškia, kad automobilis, judantis 100 kilometrų per valandą greičiu, nuvažiuos maždaug šešis metrus (beveik dvidešimt pėdų), kol vairuotojas net galės reaguoti. Saugūs vairuotojai dėl šio vėlavimo dažnai palieka kelių ilgių automobilius tarp jų ir priešais esančią transporto priemonę.

Tačiau radijo bangos yra beveik akimirksniu Dažniausiai paaiškinami „Wi-Fi“ standartai ir tipaiSumišote dėl įvairių naudojamų „Wi-Fi“ standartų? Štai ką reikia žinoti apie „IEEE 802.11ac“ ir senesnius belaidžio ryšio standartus. Skaityti daugiau (per atstumą veikia automatizuoti automobiliai), tai reiškia, kad automatizuoti automobiliai teoriškai gali saugiai veikti, kai tarp jų yra tik kelios pėdos. Staiga spiečio vaizdas įgauna daugiau prasmės; autonominių automobilių tinklas atrodytų ne kaip eismas, o kaip nuolatinis organinių transporto priemonių srautas, paliekant metro (o kartais ir mažiau) tarpus tarp kiekvieno automobilio. Iš pirmo žvilgsnio judesys gali pasirodyti atsitiktinis, tačiau jis iš tikrųjų būtų labai koordinuotas; būtumėte matę kanalą, kuriuo automobiliai juda į kairę, susiliedami į vos centimetrų didesnius tarpus, nei patys automobiliai, jei yra kelias mylios aukščiau kelio.

Bet tiesiog pasakyti, kad tai padarys radijo bangos, reiškia sakyti „burtininkas tai padarė!“ Yra daug skirtingos koncepcijos, kaip galėtų veikti automatizuotų automobilių tinklas, ir paprastai jos veikia pagal dvi pagrindines kategorijas.

Transporto priemonės ir transporto priemonės ryšiai

Akivaizdžiausias būdas įgalinti automatinių transporto priemonių tinklus Štai kaip pateksime į pasaulį, kuriame pilna be vairuotojųVairavimas yra varginanti, pavojinga ir reikalaujanti daug pastangų. Ar vieną dieną tai gali būti automatizuota „Google“ be vairuotojo vairuojamų automobilių technologija? Skaityti daugiau reiškia, kad jie kalbėtųsi tiesiogiai. Žvelgiant iš techninės perspektyvos, tai yra gana paprasta, o tai iš tikrųjų yra dabartinių susidūrimo išvengimo technologijų šuoliai. Daugelyje prabangių automobilių dabar yra automatizuota greičio palaikymo sistema ir mažo greičio automatinės pertraukimo sistemos, veikiančios naudojant įvairius jutiklius. Pridėkite radiją ir standartą, per kurį transporto priemonės gali keistis duomenimis per radiją ir „Presto“! Jūs turite pagrindinį belaidį tinklą.

Tai patrauklumas, nes jis yra iškart naudojamas ir gali būti naudojamas su neautomatizuotomis transporto priemonėmis. Nacionalinė greitkelių eismo ir saugos administracija, aukščiausia reguliavimo institucija, prižiūrinti kelius Amerikoje, jau rekomendavo įdiegti transporto priemonės ir transporto priemonės (V2V) ryšį išvengti susidūrimų. Ataskaita, kurią parašė keturi NTSB tyrėjai radau tai:

„... Išskyrus vairuotojus, kuriems sutrikęs alkoholis ar mieguistumas, šios sistemos [V2V] susiduria su 81 proc. Visų transporto priemonių avarijų, kuriose dalyvavo nesuvaržyti vairuotojai.“

Tai reiškia, kad V2V sistemos galėtų užkirsti kelią daugumai automobilių susidūrimų, jei visos transporto priemonės jas įgyvendintų.

Populiarus teorinis V2V įgyvendinimas yra „būrio“ sistema. Ši idėja, gyvuojanti bent jau nuo 1993 m., Apima automatizuotų transporto priemonių grupes, kurios susiburia ir sudaro ilgą, sandariai išdėstytą liniją. Tai apsaugo automatizuotus automobilius nuo neautomatinių ir suteikia aerodinaminių pranašumų, kurie sumažina degalų sąnaudas (išskyrus švino automobilį).

Šioje sistemoje galėtų veikti praktiškai bet kokio tipo belaidžiai ryšiai, nes kiekviena būrio transporto priemonė turės bendrauti tik su viena priešais esančia. Nemažai šiuolaikinių belaidžių technologijų („Volvo“ demonstravo būrį naudodamas 802.11p „WiFi“) galėtų veikti patikimai, nes nedidelis ryšio diapazonas riboja trikdžius ir priėmimo problemas. Net momentinis ryšio praradimas nebūtų pražūtingas, nes kiekvienam automatizuotam automobiliui reikia tik suderinti greitį su tuo, kuris buvo prieš jį. Pasakojo „Volvo“ inžinierius Erikas Coelingas „Phys.org“ kad „Mes [Volvo] tikime, kad važiavimas gali būti saugesnis nei įprastas vairavimas šiandien“, ir patikslino, kad automobilių gamintojas atidžiai nagrinėja veiksmingiausią ir saugiausią būdą įgyvendinti idėja.

V2V sistemos, tokios kaip būrimas, yra gana paprastas būdas įgyvendinti autonomines transporto priemones, tačiau idėja nėra tobula. Visose V2V sistemose nėra centralizuotos techninės įrangos, atsakingos už bendrą transportavimą. Pvz., Platonai yra veiksmingi dalyvaujantiems automobiliams, tačiau jie nereaguoja į srautą dinamiškai ir negali susisiekti su kelio infrastruktūra. Jei būrys susiduria su intensyviu eismu, jis tiesiog sulėtėja ir eina vadovaujančio automobilio nustatytu maršrutu. „V2V“ tinklai neturi galimybės „pamatyti“ kamščio ir apskaičiuoti alternatyvaus maršruto ar numatyti kitų trijų žibintų laiko ir atitinkamai sureguliuoti greičio. Didesnės ir sudėtingesnės sistemos pagalba negalima visiškai realizuoti automatinės transporto priemonės veiksmingumo.

Nuo transporto priemonės iki infrastruktūros

Šis efektyvumas gali būti įgalintas tik tuo atveju, jei yra būdas leisti autonominiams automobiliams sąveikauti ne tik tarpusavyje, bet ir su aplinka, sudarant sąlygas anksčiau minėtam „bičių spiečiui“. Norėdami tai padaryti, kiekvienas automobilis turi sugebėti prisijungti prie tinklo, kuris apima ne tik artimiausią jo apylinkę, bet ir kur kas platesnę sritį, galbūt tokią didelę kaip visas miestas, kuriame transporto priemonė veikia. Tokio tipo tinklas vadinamas transporto priemone ir infrastruktūra. Jis yra daug sudėtingesnis.

Šiuo metu diriguoja Vokietijos įmonė trijų mėnesių V2I sistemos, vadinamos simTD, bandymas kuris leidžia sujungtiems automobiliams susisiekti su infrastruktūros elementais. Pavyzdžiui, automobilis su šia sistema gali kalbėti su artėjančiu šviesoforas „Arduino“ programavimas pradedantiesiems: šviesoforo valdiklio projekto vadovėlis„Arduino“ šviesoforo valdiklio sukūrimas padės išsiugdyti pagrindinius kodavimo įgūdžius! Mes jums pradėti. Skaityti daugiau ir pritaikykite jo greitį atsižvelgiant į atvykimo laiką, keičiantis šviesai. Tai darant sumažėja tuščiosios eigos laikas, o tai pagerina degalų efektyvumą. Sistema taip pat gali įspėti automobilį ir jame esančius asmenis apie artėjančius pavojus keliuose, gaudama duomenis, kai kitas automobilis slidinėja ar praranda sukibimą.

Net šis neapdairus V2I įgyvendinimas suteikia naudos saugai ir efektyvumui, tačiau neigiama yra sudėtingumas. „WiFi“, UMTS ir GRPS derinys (pastarieji du yra korinio duomenų standartai GSM vs. CDMA: koks skirtumas ir kuris yra geresnis?Galbūt girdėjote prieš tai kalbėdami apie mobiliuosius telefonus terminus GSM ir CDMA, bet ką jie iš tikrųjų reiškia? Skaityti daugiau ) yra naudojamos palaikyti nuolatinį ryšį tiek su infrastruktūra, tiek su kitomis transporto priemonėmis.

„SimTD“ taip pat naudoja transmisijas iš transporto priemonės į transporto priemonę kaip ramunių grandinę, kad būtų galima susisiekti su infrastruktūra, jei nė vienas transporto priemonės radijas negali priimti signalo. Tai puiki idėja, tačiau tai reiškia, kad kiekvienas grandinės automobilis turi naudoti suderinamą standartą. Taip pat kyla klausimas, kaip tos paslaugos teikėjai tvarkys mobiliojo ryšio ryšį.

Ir tada yra infrastruktūra. „SimTD“ bendradarbiavo su transporto priemonių gamintojais ir Frankfurto miestu, vykdydami lauko triąl, tačiau jis buvo apribotas tik dvidešimčia šviesoforų. Įdiegti V2I ryšiui reikalingą infrastruktūrą bus brangu ir bus ypač sunku (jei ne neįmanoma) įgyvendinti kaimo vietovėse, kur yra daug kelių ir nereikia daug pinigų infrastruktūrai sukurti reikia.

Kombinuotas sprendimas

Visa tai daro geriausiu atveju „V2I“ diegimą, tačiau gera žinia ta, kad jis visiškai suderinamas su „V2V“ ir iš tikrųjų greičiausiai jį įtraukia į bet kurią realaus pasaulio sistemą. Tai reiškia, kad automobiliai, kurie nesugeba susisiekti su infrastruktūra, vis tiek galėtų veikti tinkle ribota prasme, o prireikus visi automobiliai galėtų neveikti V2V ryšio.

Iš tiesų mažai tikėtina, kad pamatysime infrastruktūros sprendimą vienintelį visame pasaulyje. Tokio tinklo sukūrimas yra brangus ir reikalauja daug laiko. Tam taip pat reikia brandžių technologijų, nes pakeitus komunikacijos standartą pastato infrastruktūrai įpusėjus, gali būti sugadintas visas projektas.

V2V platformos, priešingai, jau diegiamos ribotai. Priešingai nei jūs galbūt girdėjote, jiems dar reikia nueiti ilgą kelią, kol jie gausiai važinės greitkeliais, tačiau jie egzistuoja ir juos greitai gali sukurti nepriklausomos komandos.

Šie du požiūriai į autonominius automobilius yra suderinami, nes jie remiasi tomis pačiomis ryšių technologijomis. Tiesą sakant, komunikacijos nėra pati aktualiausia problema, su kuria susiduria autonominės transporto priemonės; „simTD“ jau pademonstravo esamą „Wi-Fi“ ir korinis gali veikti gerai. Problema, su kuria susiduria tyrėjai, yra ne to, kaip jie bendraus, sprendimas, o sprendimas, kaip elgtis, kai tik elgsis.

Vaizdo kreditas: „Wikimedia“ / „SreeBot“