حمل و نقل از زمان‌‌های قدیم، بخش مهمی از زندگی انسانها بوده و تاثیرات چشمگیری بر جوامع و اقتصاد آنها داشته، به‌همین علت، صنعت حملونقل همیشه در جستجوی رشد و تکامل بوده است. این تکامل در راستای بهبود کیفیت، افزایش بهرهوری و تسریع فرآیندها شکل گرفته. پس از گذشت هزاران سال از پیشرفت این صنعت، هم اکنون شاهد آغاز یک دوره نوین در عرصه حملونقل هستیم، دوره‌ای که در آن مرزهای جدیدی از هوشمندی و کارایی به کمک نوآوری در دسترس قرار می‌گیرند، خودروهای خودران!
خودرو خودران، دارای مراتب مختلفی از هوشمندی است. انجمن بین‌المللی مهندسان خودرو در سال ۲۰۱۴ دسته بندی شش‌گانه از سطح هوشمندی خودرو بر اساس میزان دخالت راننده تعیین کرده است.
مطابق این دسته بندی، مراتب متعددی از هوشمندی که ترکیب رانندگی انسان و ماشین هستند قابل تصور است. به‌طور مثال:
ADAS یا سیستمهای کمک راننده سطح اول هوشمندی را تشکیل میدهد و رانندگی تمام اتوماتیک، سطح ۴ و ۵ هوشمندی را شکل می‌دهند. بسیاری از شرکت‌‌های خودروسازی، دست‌یابی به سطوح بالای هوشمندی را فعلا در دسترس نمی‌‌بینند و تمرکز فعلی را روی مراتب پایین‌‌تر هوشمندی قرار داده‌‌اند.
مزایا و چالشهای خودروهای خودران:
مهمترین مزایای استفاده از سیستمهای خودران شامل موارد زیر میشود:
ایمنی و کاهش تصادفات: سالانه ۱.۳۵ میلیون نفر در دنیا بر اثر تصادفات رانندگی کشته می‌‌شوند. در این میان، حدود ۹۰درصد از تصادفات جادهای به‌خاطر خطای انسانی است. خطای انسانی و محدودیت دید راننده عامل چشمگیری در ایجاد تصادفات جادهای دارد. در ایران نیز تصادفات از اصلی‌‌ترین عوامل مرگ‌‌و‌میر است. یکی از مهمترین مزیت‌های خودروهای خودران، کاهش تصادفات رانندگی به دلیل استفاده از سنسورهای متعدد و حذف خطای انسانی است.
بهبود کارآمدی حملونقل با حذف نیروی انسانی: حذف نیروی انسانی بهرهوری سیستم حملونقل را افزایش خواهد داد. به طور مثال، ترانزیت بار با خودروهای سنگین را در نظر بگیرید، سیستم خودران قابلیت رانندگی برای ساعت‌‌های متمادی بدون کاهش دقت رانندگی را دارد. همین‌طور، میتوان با توجه به شرایط ترافیکی جاده، زمان انتقال بار را تنظیم نمود. علاوه بر این، میتوان سیستم رانندگی را براساس کاهش مصرف سوخت بهینه کرد.
راحتی و صرفه‌جویی در زمان: سالانه زمان زیادی از عمر انسانها در حال رانندگی تلف میشود. خودرو خودران از هدر رفتن این زمان جلوگیری میکند و امکان استفاده از زمانی که در مسیر وجود دارد را مهیا میکند.
دسترسی بیشتر: رانندگی برای بسیاری از افراد امکان پذیر نیست، افراد معلول، سالخوردگان یا کودکان توانایی رانندگی ندارند. خودرو خودران امکان جابه‌‌جایی همه افراد را فراهم خواهد کرد. علاوه بر این، خودرو خودران به بهبود حملونقل عمومی کمک خواهد کرد. به طور مثال، امکان ایجاد اتصال جاده‌های روستایی و حاشیه شهرها به مراکز حملونقل به صورت درخواست-محور ( on-demand) را خواهد داشت.
پارکینگ: یکی از مشکلات شهرهای بزرگ، عدم وجود فضای کافی برای پارک خودرو است. خودرو خودران می‌‌تواند به حل این مشکل نیز کمک کند.
در مقابل، چالشهای متعددی نیز در برابر این تکنولوژی وجود دارند از جمله:
پیچیدگی محصول: رانندگی خودران نیاز به سطح بالایی از هوشمندی و درک محیط دارد که سطح فعلی تکنولوژی برای دسترسی به آن کفایت نمی‌‌کند. این خودروها نه تنها باید توانایی درک محیط پیرامونی را داشته باشند، بلکه باید بتوانند با انسانها در محیط تعامل کنند. این خودروها باید بتوانند حرکات عابران پیاده و سایر خودروهایی که توسط انسان هدایت می‌‌شوند را پیش‌‌بینی کرده و متناسب با حرکت آنها مسیریابی کنند. در وبلاگ بعدی به طور مفصل به ساختار این سیستم‌ها می‌‌پردازیم و با چالشهای متعدد آنها بیشتر آشنا خواهیم شد.
امنیت و سلامت: خودرو خودران به طور مستقیم می‌‌تواند در سلامتی انسانها تاثیرگذار باشد. بنابراین، نیازمند ارزیابی کافی برای اطمینان از امنیت عملکرد آنها است. مسایلی مانند امنیت سایبری و اطمینان از عملکرد صحیح در شرایط گوناگون از مسایلی هستند که باید بررسی شوند.
سایر مشکلات: علاوه بر اینها میتوان به خلاهای قانونی از جمله مشکلات فعلی در توسعه این محصولات اشاره کرد. قوانین موجود در مورد مشکلات ناشی از وجود ربات در محیط مشترک با انسانها حرفی به میان نمی‌آورند. علاوه بر این، بسیاری از مشاغل به حوزه حملونقل مرتبط هستند و توسعه خودرو خودران بسیاری از مشاغل را از بین خواهد برد.
بیشتر بخوانید: نگاهی به چالشهای نرم‌افزاری در توسعه خودروهای خودران
سرمایه‌گذاری‌های این حوزه:
علی‌رغم جذابیت‌‌های تکنولوژیک و اقتصادی، صنعت خودرو خودران مسیر پرفراز و نشیبی را در سال‌های اخیر طی کرده است. نمودار زیر میزان سرمایهگذاری در استارتاپهای مرتبط با خودرو خودران را نشان میدهد. همانطور که مشاهده می‌‌کنید، تا سال ۲۰۲۱ شاهد افزایش میزان سرمایهگذاری در این حوزه هستیم، اما از سال ۲۰۲۱ با کاهش چشم‌گیر سرمایه‌‌های این حوزه مواجه هستیم. هرچند بخشی از این کاهش به دلیل مشکلات اقتصادی پس از کرونا است، اما به نظر میرسد یکی از دلایل این کاهش، عدم تحقق انتظارات از پیشرفت تکنولوژی در این حوزه است. در واقع چالش خودرو خودروران از برآوردهای متخصصان، دشوارتر بوده است. برای درک این موضوع، سرگذشت دو عدد از شرکت‌‌های فعال در این حوزه را بررسی می‌‌کنیم.
داستان شکست Argo AI:
شرکت Argo AI در سال ۲۰۱۶ تاسیس شد و یکی از استارتاپهای پیشتاز در حوزه خودرو خودران بود. آنها در همان ابتدا توانستند ۱ میلیارد دلار سرمایه جذب کنند. در ادامه این شرکت توانست با جلب اعتماد شرکت‌‌های بزرگ صنعت خودرو مانند Ford و Volkswagen، سه میلیارد و ششصد دلار سرمایه جذب کند. پس از تحقیق و توسعه گسترده، تست های شهری در نقاط مختلف دنیا شروع شد، شرکت Lyft برای توسعه محصول تاکسی خودران در Argo AI سرمایهگذاری کرد و در نهایت ارزش این شرکت به ۷ میلیارد دلار رسید. اما در خبری ناگهانی در سال ۲۰۲۲، اعلام شد که این شرکت منحل میشود. مدیرعامل Ford یکی از دلایل انحلال Argo AI را عدم توفیق در ارایه محصول خودرو خودران به بازار تا پایان سال ۲۰۲۱ اعلام کرده است. نکته قابل توجه، تغییر نگرش شرکت Ford پس از انحلال Argo AI است. آنها بجای تلاش برای توسعه سطح ۴ هوشمندی در خودروها، تصمیم گرفتند بر توسعه سطح ۲ و ۳ متمرکز شوند. این تغییر نگرش به وضوح نشان‌دهی دشوار بودن توسعه سیستم تمام خودران است.
داستان موفقیت Five AI:
برخلاف Argo AI، شرکت Five AI سرنوشت دیگری پیدا کرد. این استارتاپ از اولین استارتاپهای حوزه خودرو خودران در اروپا است که در سال ۲۰۱۵ در انگلستان تاسیس شد. با هدف ساخت Robotaxi ، آنها در مدت کوتاهی توانستند ۳۰.۷ میلیون دلار سرمایه برای توسعه محصول جذب کنند. بعد از یک سال و با تلاش تیمی ۱۰۰ نفره، توانستند اولین تست میدانی در شهر لندن را با موفقیت پشت سر بگذارند. اما با پیشرفت پروژه، مدیران شرکت متوجه شدند که توسعه تکنولوژی خودرو خودران نیازمند سرمایه گذاری بسیار بیشتر از چیزی است که در این مدت جذب کرده‌اند. آنها به درستی متوجه شدند که توسعه محصولی که بتواند در شرایط گوناگون، در کنار سایر خودروها در لندن حرکت کند، فاصله زیادی با سطح کنونی تکنولوژی دارد. به همین دلیل، در سال ۲۰۲۰، شرکت Five AI اعلام کرد که ازین پس بجای توسعه Robotaxi، برروی توسعه simulator (SaaS) متمرکز خواهد بود. درواقع آنها به خوبی دریافتند که مسیر توسعه خودرو خودران مسیری طولانی است و بجای توسعه خود محصول، به ارایه سرویس به سایر شرکت‌هایی که در این حوزه کار می‌کنند پرداختند. در نهایت، شرکت Five AI در سال ۲۰۲۲ توسط شرکت Bosch آلمان به قیمتی در حدود ۲۰۰ میلیون دلار خریداری شد.
دو غول خودرو برقی، Tesla و BYD:
وقتی بحث خودروهای برقی مطرح میشود، نام دو استارتاپ برجسته بیشتر از بقیه به گوش میرسد: Tesla و BYD. هر دو شرکت در حوالی سال ۲۰۰۳ تاسیس شدند و از همان ابتدا تمرکز خود را بر توسعه خودروهای برقی با قابلیت شارژ سریع و پیمایش مسافت بیشتر با یک بار شارژ قرار دادند. رقابت این دو خودروساز بسیار نزدیک است و در حالی که تسلا در سال‌های گذشته به عنوان بزرگترین خودروساز برقی شناخته می‌شد، BYD در سال گذشته گوی سبقت را ربوده است. نکته قابل توجه این است که اگرچه قابلیت‌های سخت‌افزاری یکی از جنبه‌های اصلی رقابت دو خودروساز است، اما قابلیت‌های نرم‌افزاری نیز نقش تعیین‌کننده‌ای در فروش محصولات آنها دارد. درواقع، اگر در سال‌های اخیر کیفیت سیستمهای برقی تعیین‌کننده برنده رقابت خودروسازها بوده، آنچه که در سال‌های آینده مزیت رقابتی خودروها را مشخص میکند، قابلیت‌های نرم‌افزاری و به‌ویژه کیفیت سیستمهای خودران این شرکت‌ها خواهد بود.
سخن پایانی:
خودرو خودران یکی از آرزوهای دیرینه انسان بوده است، محصولی که سطح جدیدی از همکاری انسان و ربات (ماشین) را به ارمغان خواهد آورد. این محصول، مزایای بسیاری برای جوامع انسانی خواهد داشت که مهمترین آن، کاهش مرگ ومیر جاده ای خواهد بود. علی رغم سرمایه‌گذاری‌های هنگفتی که در این حوزه صورت گرفته، هنوز فاصله زیادی تا استفاده گسترده از آن در زندگی روزمره وجود دارد. سرگذشت شرکت های مثل Argo AI و Five AI، نیاز به فهم دقیق تر این تکنولوژی و چالشهای پیش روی توسعه آن را برای علاقمندان به کار در این حوزه بیش از بیش ضروری میکند. در وبلاگ بعد، نگاهی اجمالی به ساختار تکنولوژی خودرو خودران خواهیم داشت و برخی از چالشهای توسعه‌ی این محصول را بر می‌شماریم.
نویسنده: محمدحسین بهاری
https://web.archive.org/web/20211220101755/https://www.sae.org/standards/content/j3016_202104
https://www.gov.uk/government/news/self-driving-revolution-to-boost-economy-and-improve-road-safety
https://www.who.int/publications/i/item/9789241565684
https://crashstats.nhtsa.dot.gov/Api/Public/ViewPublication/812115
دیدگاه خود را بنویسید