تحليل أثر الطائرات الموجهة إلى حركة تسليم المجرمين على أنماط حركة المرور الحضرية

دور المحركات المتطورة في مجال التوليد في التنقل الحضري

وقد انتقلت الطائرات المسيرة من الفضول التجريبي إلى أداة عملية في السوقيات الحضرية، حيث تحولت الشركات الرئيسية مثل الأمازون، ووينج، وطائرة " إي فورد " إلى خدمات تجارية محدودة، وترمي هذه المركبات الجوية غير المأهولة إلى حمل مجموعات صغيرة - غالباً ما تقل عن خمسة باوندات - مباشرة من مراكز التوزيع أو المراكز المحلية إلى طرق مرورية سريعة.

الخلفية: التكنولوجيا خلف أجهزة إيصال المواد الحضرية

وتزداد سرعة الطائرات المسيرة المتنقلة من حيث التزود بالهوايات الحديثة، وهي تعتمد على مزيج من الملاحة التي تستخدمها الشبكة العالمية لتحديد المواقع، والرؤية الحاسوبية لتجنّب العقبات، ونظم الدفع الزائدة لضمان سلامة الطيران المستقل، ومعظم الطائرات التجارية المسيرة المستخدمة في تسليم الطائرات التي تمتد من 10 إلى 20 ميلا، ويمكن أن تحمل حمولات تصل إلى 2.5 كيلوغرامات مصممة للعمل خارج خطوط الاتصالات البصرية.

وقد وضعت إدارة الطيران الاتحادية في الولايات المتحدة والوكالات المماثلة في جميع أنحاء العالم أطراً للتصديق على مشغلي الطائرات بدون طيار والموافقة على مسارات طيران محددة، وعلى سبيل المثال، تنظم قواعد القوات المسلحة لجمهورية أفريقيا الوسطى في الباب 107 الاستخدام التجاري للطائرات بدون طيار، ولكن عمليات قانون البحار تتطلب عادة إعفاء أو شهادة من النوع، ونظراً لأن تكنولوجيا الطائرات بدون طيار تنضج، فإن هذه الحواجز التنظيمية تخفض تدريجياً، مما يتيح عمليات حضرية أكثر تواتراً وكثافة.

تحديد كمية التأثير على أنماط حركة المرور الحضرية

ويمكن أن يؤدي استبدال شحنات الطائرات بدون طيار في رحلات المركبات التي تُقام في آخر ميل إلى خفض عدد المركبات التجارية الخفيفة على الطرق الحضرية، ووفقا لدراسة أجريت في عام 2021 من جانب شركة بحوث النقل إنريكس، تسهم شاحنات التسليم في زهاء 1.5 في المائة من إجمالي احتقار حركة المرور في المناطق الحضرية، ولكن خلال ساعات الذروة في المناطق الكثيفة في وسط المدينة، يمكن أن يرتفع هذا الرقم إلى 8-12 في المائة.

الحد من اكتظاظ الطرق

وكل طرد يتم تسليمه بواسطة طائرة بدون طيار يحل محل رحلة شاحنة تتطلب، لولا ذلك، موقفاً من السيارات، وتوقفاً متعدداً، وعلى مدى يوم، يمكن لأسطول يبلغ 50 طائرة بدون طيار تعمل من مركز مركزي أن يزيل رحلات شاحنة تتراوح بين 100 و150، وفي المدن التي تكتنفها الزحام المزمن، مثل لوس أنجلوس أو لندن، يمكن أن يترجم هذا التخفيض إلى فترات خفية أقل وإلى انخفاض في الانبعاثات.

التغيرات في تدفق حركة المرور وحركات التداخل

ولا تتفاعل الطائرات المسيرة المتجهة إلى التوصيل مباشرة مع أضواء المرور أو علامات الطرق، ولكن مناطق الإقلاع والهبوط فيها يمكن أن تؤثر على تدفق المركبات والمشاة، وقد تعطل مواصفات الإطلاق التي تُطلق على أسطح المخازن أو هياكل وقوف السيارات، مع تجنب حدوث اضطراب على مستوى الأرض، ولكن إذا سمحت الأنظمة المستقبلية بالهبوط على الرصيف أو في ممرات المرور المحلية، فإن السيارات تتحول إلى هياكل أساسية.

التحديات في مجال إدارة الفضاء الجوي

ومع ازدياد عدد الطائرات المسيرة التجارية، يصبح المجال الجوي الحضري حلاً من ثلاثة أبعاد حركة المرور، خلافاً للطائرات، تعمل الطائرات بدون طيار على ارتفاع منخفض، وتتقاسم السماء مع الطيور، والطائرات الصغيرة، والطائرات العمودية، وحتى المباني الطويلة، وتدير نظم النقل غير المأهولة، كما أنها مماثلة لنظم مراقبة حركة الطيران للطائرات بدون طيار، ويجري تطويرها لتنسيق مسارات الطيران، وإصدار قيود على التوعية الجغرافية، وتوفير ظروف حقيقية.

ومن أكبر التحديات ضمان أن تتجنب الطائرات بدون طيار بعضها البعض دون تدخل بشري، وأن تكون نظم تجنب الاصطدام باستخدام أجهزة استقبال وأجهزة استشعار بصرية مصممة، ومع ذلك فإن الاقتحام في المجال الجوي المقيد بالقرب من المطارات أو المباني الحكومية لا يتطلب فقط التكنولوجيا بل يتطلب أيضا قواعد واضحة للممرات على ارتفاع الطرق، وممرات الطائرات بدون طيار، وقيود على فترات السفر العالية.

الضوضاء والاهتمامات البيئية

ولا تقتصر أنماط المرور على المركبات فحسب، بل تشمل أيضا الضوضاء والتلوث اللذين يؤثران على نوعية الحياة، فالطائرات الكهربائية بلا طيار تنتج ضوضاء أقل بكثير من الطائرات العمودية، بل تنتج صوتا مميزا يمكن أن يكون مزعجا على المدى القريب، وتشير الدراسات التي تجريها جامعة ميتشيغان إلى أن الضوضاء الناجمة عن الطائرات المتعددة بدون طيار التي تعمل في نفس الوقت يمكن أن تتجاوز ٦٠ نقطة ضعف على المستوى الأرضي إلى مكيف للرحلات.

ومن منظور الانبعاثات، تكون الطائرات بدون طيار أكثر كفاءة من حيث الطاقة من الشاحنات التي تُرسل في إطار مجموعات صغيرة، شريطة أن تأتي الكهرباء من مصادر متجددة، ويشير تقييم دورة الحياة الذي أجرته شركة تسليم الطائرات الكندية إلى أن رحلة الطائرات بدون طيار تُنتج نحو 0.2 كغم من ثاني أكسيد الكربون لكل طرد، مقارنة بـ 0.8 كغم من شاحنة التسليم القياسية، وهذا الانخفاض في الانبعاثات المتصلة بحركة المرور يمكن أن يحسن نوعية الهواء في المناطق الحضرية، وهو عامل حاسم في تخطيط حركة المرور.

الأطر التنظيمية وتأثيرها على حركة المرور

إن سرعة دمج الطائرات بدون طيار في أنماط حركة المرور الحضرية تعتمد اعتمادا كبيرا على التنظيم، ففي الولايات المتحدة، يُلزم القانون الخاص بالتعرف عن بعد (اعتبارا من أيلول/سبتمبر 2023) بأن الطائرات بدون طيار تبث معلومات عن مواقعها، مما يتيح إنفاذ القيود المفروضة على الطيران، ولدى وكالة سلامة الطيران المدني في الاتحاد الأوروبي قواعد مماثلة، بالإضافة إلى السلامة، تقوم الحكومات المحلية بوضع قوانين تملي على المناطق التي يمكن أن تقطعها الطائرات بدون طيار، وتطير بعيدا عن المدينة.

ومن العوامل الرئيسية التي تؤثر على حركة المرور في المناطق الحضرية قاعدة ساعات التسليم بدون طيار، إذ أن معظم البرامج النموذجية تقيد العمليات إلى ساعات النهار والطقس الجيد، مما يحد من تأثيرها على فترات المرور القصوى، وبما أن التكنولوجيا قد تتحسن، فإن العمليات الليلية وعمليات جميع الأعشاب يمكن أن تصبح شائعة، مما قد يغير توقيت عمليات التسليم، وبالتالي توزيع ازدحام حركة المرور على مدار اليوم، بالإضافة إلى أن الأنظمة التي تتطلب مناقلات بحرية أرضية من أجل مراقبة المركبات.

دراسات حالة من المدن الرائدة

دبي: ممرات الطائرات العمودية

(دبي) قام بوضع نفسه كاختبار عالمي لسوقيات الطائرات بدون طيار، وافقت هيئة الطيران المدني في دبي على بناء ممر مُخصص لطائرات بدون طيار يربط ميناء جبل علي ومدينة دبي للوجستيات، هذا الممر يستخدم كتلة محددة ورصد الوقت الحقيقي للسماح للطائرات بدون التدخل في حركة الطيران بالطائرة من المطار القريب.

الولايات المتحدة: طيارون من طراز FA-AAAA-Approved Pilots

في الولايات المتحدة، منح جيش الطيران المدني شهادة حاملة للشحن الجوي لـ (واينغ) (فرع من (ألفابيت) و(إم بي إس فورد) مما سمح لهم بإجراء عمليات تسليم تجارية للطائرات بدون طيار في مناطق مختارة، في كريستيانسبرغ، فرجينيا، خدمات توصيل الطائرات بدون طيار تم تشغيلها منذ عام 2019، تغطي أجزاء من المدينة، بيانات من محطات مراقبة حركة المرور تشير إلى انخفاض ملحوظ في عدد سيارات التقاعد القصيرة الأجل

محاكمات أوروبية في هلسنكي وزيورخ

وفي أوروبا، قامت هيلسينكي بإجراء محاكمة تم فيها إدماج عمليات تسليم الطائرات بدون طيار في جداول الحافلات العامة، وستهبط الطائرات على أسطح الحافلات لتبادل الطرود، ثم تواصل الوصول إلى الوجهات النهائية، وقد أدى هذا النظام ذو المقادير إلى إبعاد الطائرات بدون طيار عن المجال الجوي الأغبي وأخرج الهياكل الأساسية القائمة، وأطلقت شركة زيورخ مشروعا مع شركة سويسر بوست وماترنيت لنقل العينات المختبرية بين المستشفيات.

قبول الجمهور وأثره السلوكي

إن نجاح إدماج الطائرات بدون طيار في حركة المرور الحضري ليس تقنيا فحسب، بل يعتمد اعتمادا كبيرا على التصور العام، وتبين الدراسات الاستقصائية التي أجراها المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا أن المقيمين في المناطق التي تنفذ فيها عمليات الطائرات بدون طيار يدعمون عموما، ولكنهم يعربون عن قلقهم إزاء الخصوصية والضوضاء والسلامة، واستجابة لذلك، قام المشغلون بتنفيذ " أسلوب سلس " بالنسبة للدافعين ذوي الحساسية المنخفضة، وأقاموا عازلة لا طائلة حول المدارس والمنازل الخاصة.

كما أن القبول يؤثر على سلوك حركة المرور، فإذا اعتبر الناس الطائرات بدون طيار آمنة وموثوقة، فقد يكونون أكثر استعدادا لتغيير عاداتهم الخاصة بالسفر، على سبيل المثال، يختارون تسليم الطائرات بدون طيار على متن مخزن، ويمكن أن يقلل هذا التحول من رحلات المركبات، ولكنه قد يقلل أيضا من حركة السير على الأقدام بالقرب من مواقع البيع بالتجزئة، مما يؤثر على تدفق المشاة والاقتصادات المحلية، ويجب على أصحاب العقارات التجزئة ومخططي المدن النظر في هذه الحلقات الدينامية المرتدة.

التوقعات المستقبلية: سيناريوهات عام 2030 وما بعده

ومن المرجح أن يعقب إدماج الطائرات المسيرة في حركة المرور الحضري أحد مسارات عدة، وفي سيناريو عالي الاعتماد، يمكن أن تبلغ الطائرات بدون طيار 15-25% من جميع عمليات التسليم في المناطق المترو الكثيفة، مما يقلل بدرجة كبيرة من رحلات الشاحنات وما يرتبط بها من ازدحام، وهذا يتطلب هياكل أساسية وطنية للأجهزة، وممرات موحدة للطائرات بدون طيار، وقبول عام واسع النطاق.

ويمكن للتكنولوجيات الناشئة مثل محطات أرضية بلا طيار في مربع، ومبادلات البطاريات الآلية، والطائرات الهجينة الثابتة الأجنحة التي تمتد أطول أن تمد نطاق توصيل الطائرات بدون طيار إلى المناطق الضواحي، وستستلزم هذه التطورات التنسيق مع وكالات العبور البلدية وشركات المرافق لإدارة أنواع جديدة من الهياكل الأساسية على مستوى الأرض، وعلاوة على ذلك، قد يؤدي ارتفاع عدد الطائرات الإلكترونية المتجهة إلى حركة المرور الرأسية المنخفضة إلى زيادة القوة.

وينبغي لمخططي المدن أن يبدأوا في إدراج تنقل الطائرات بدون طيار في خطط النقل الطويلة الأجل، ويشمل ذلك تحديد الممرات الجوية في خرائط تقسيم المناطق، وتحديث رموز المباني لمراكز الهبوط السطحي، وإدماج إشارات المرور التي يمكن أن تتزامن مع إشارات المرور الأرضية للتقليل إلى أدنى حد من النزاعات أثناء الإقلاع والهبوط، وتقوم المشاريع الرائدة في مدن مثل سنغافورة ولوس أنجلوس باستكشاف هذه المفاهيم.

خاتمة

فالطائرات المسيرة المتجهة إلى التنفيذ تعيد تشكيل أنماط حركة المرور في المناطق الحضرية بطرق تتجاوز مجرد استبدال شاحنة بآلة طيران، وتأثيرها على اكتظاظ الطرق، وإدارة المجال الجوي، والضوضاء، والسلامة، والسلوك العام، أمر معقد ومترابط، وفي حين أن التكنولوجيا تتيح فترات تسليم مخففة من الوعود، وانخفاض الانبعاثات، وانخفاض نجاح حركة المرور الأرضية، يتوقف على التنظيم الفكري، والابتكار المستمر، والمشاركة في المجال الجوي الحقيقي.

لمزيد من القراءة، استشارة مكتب إدماج اتحادات اتحادات الدول الأمريكية، ، مشروع NASA UTM ، و ورقة بحثية عن محاكاة حركة المرور الطائرة بدون طيار من مجلة بحوث النقل الجزء جيم.