وقد أدى التحضر السريع للسكان في العالم إلى ضغوط غير مسبوقة على الهياكل الأساسية للمدينة، ولا سيما في مجال اللوجستيات والتسليم الأخير، وقد أدى اكتظاظ حركة المرور، وتلوث الهواء، وتزايد طلبات التسليم إلى نشوء حاجة ملحة إلى حلول مبتكرة، وتمثل مركبات التوصيل الكهربائي المستقلة تقاربا بين التكنولوجيا التحويلية والدفع السريع، ومزايا الوزع الحقيقية التي يمكن الاستناد إليها في نقل الشحن الحضري.

تطور مركبات الإيصال الكهربائي المستقلة

إن مفهوم الجمع بين مضيق الكهرباء والتكنولوجيا الذاتية المحرك ليس جديدا تماما، ولكنه اكتسب زخما كبيرا في العقد الماضي، إذ أن التجارب المبكرة تركز على إعادة تشغيل شاحنات التسليم الحالية ذات أجهزة الاستشعار الأساسية ومحدودية الاستقلال الذاتي، واليوم، فإن منابر بناء الغرض من شركات مثل نورو، وتكنولوجيات ستارسيت، والأمازون (من خلال برنامج الكشافة) تظهر فئة جديدة من المركبات المصممة من الطراز الأول إلى الأعلى.

وقد أدى الانتقال من شاحنات نقل المحركات الداخلية التقليدية إلى منابر مستقلة للكهرباء إلى اتجاهين متوازيين هما: انخفاض تكلفة البطاريات والتحسين السريع لنماذج التعلم العميق من أجل التخطيط للتصورات والمسارات، ووفقا لما ذكرته الوكالة الدولية للطاقة، فإن مبيعات المركبات الكهربائية التي طُوّرت بنسبة 55 في المائة في عام 2022، ومن المتوقع أن يتبع الجزء التجاري مسارا مماثلا، وفي الوقت نفسه، فإن شركات القيادة المستقلة ذاتيا قد تراكمت ملايين الأميال من البيانات الحضرية.

أهم ما يتصل بمركبات الإيصال الكهربائية ذاتية التشغيل

وتتجاوز فوائد المواد المتفجرة المرتجلة المكاسب البيئية البسيطة، وهي تتصدى للتحديات التشغيلية والاقتصادية والمتعلقة بالسلامة التي طالت أمدها في مجال اللوجستيات الحضرية.

الاستدامة البيئية

وتنتج المركبات الكهربائية انبعاثات من قطع الأرض الصفرية، مما يحسن مباشرة نوعية الهواء في المدن الكثيفة السكان، ويحقق قطاع النقل حوالي 29 في المائة من مجموع انبعاثات غازات الدفيئة في الولايات المتحدة، مع وجود شاحنات متوسطة وثقيلة تسهم بنصيب غير متناسب، ويمكن للمدن، من خلال استبدال سيارات الديزل ببدائل مستقلة كهربائية، أن تحقق تقدما كبيرا نحو أهدافها المناخية، وعلاوة على ذلك، ومع تحول الشبكة الكهربائية إلى خضراء، فإن انبعاثات مركبات الكربون في دورة الحياة ستستمر.

الكفاءة التشغيلية وخفض التكاليف

وتقضي العملية المستقلة على الحاجة إلى سائق بشري، وهو أكبر تكلفة في عملية التسليم في آخر ميل، ويمكن لهذا التخفيض في نفقات العمل أن يقلل من تكلفة التسليم في فترة التغليف بنسبة 30 إلى 60 في المائة، وفقا للدراسات التي أجراها ماكينزي وشركة راند، وبالإضافة إلى ذلك، فإن المضيق الكهربائي يقل كثيرا عن المحركات الداخلية للحرق مما يؤدي إلى انخفاض تكاليف الصيانة وزيادة سرعة تجهيز المركبات.

تعزيز السلامة

ويتحمل الخطأ البشري المسؤولية عن أكثر من 90 في المائة من حوادث المرور، حيث تزيل المركبات المستقلة الإشتباهات والإجهاد والضعف في القيادة، وتخفض نظريا معدلات الحوادث، وفي حين أن التكنولوجيا لم تكن مثالية بعد، فقد أفادت النشرات المبكرة لمركبات التسليم ذاتيا ذات السرعة المنخفضة عن معدلات حوادث منخفضة للغاية، وقد سجلت الشركات مثل نورو مئات الآلاف من الأميال المستقلة على الطرق العامة دون أن تسبب إصابات واحدة.

Scalability and Flexibility

ونظراً لأن الأجهزة المتفجرة المرتجلة لا تتطلب سائقاً، فإنها يمكن نشرها على مدار الساعة، مما يتيح استخدام نوافذ تسليم مرنة تتناسب بشكل أفضل مع توقعات المستهلكين في نفس اليوم أو حتى ساعة واحدة من التسليم، ويمكن لمشغلي الأسطول أن يضخوا بصورة دينامية عدد المركبات استناداً إلى الطلب، دون تقييدها بتوافر السائقين أو لوائح العمل، وهذه القدرة على التصعيد قيمة خاصة خلال فترات الذروة مثل العطل أو الأحداث الترويجية.

العناصر التكنولوجية الأساسية

ويتطلب تطوير نظام تعليمي موثوق به إدماج عدة نظم متقدمة، ويساعد فهم هذه المكونات على توضيح التقدم المحرز والتحديات التي لا تزال قائمة.

Suite and Perception

وللنقل إلى البيئة الحضرية غير المواتية وغير المتوقعة، تعتمد أجهزة الاستشعار على مجموعة زائدة من أجهزة الاستشعار، وتوفر الدار سحابة عالية الاستبانة من النقاط الثلاث من المحيط، وتتيح الكشف الدقيق للمركبات، والمشاة، والأجسام الثابتة، وتكمل الدار السائلة ذات المدى الطويل، وتضع علامات على حركة المرور، أو على الجليد.

تحديد المواقع ورسم الخرائط

ويجب أن يعرف أي دي في موقعه بدقة على مستوى سنتيمتر في جميع الأوقات، ويتم ذلك من خلال مجموعة من النظام العالمي لتحديد المواقع (تجريبها التصويبات على نظام RRTK)، ووحدات القياس غير المباشر، والتجهيز المحلي المتزامن على الليدار، ورسم الخرائط (SLAM)، وخرائط التأشير على الحوافد التي تتضمن قياسات زحام، ومرتفعات الرصيف، ومواقع الإشارة إلى حركة المرور بصورة مستمرة.

صنع القرار وتخطيط المسارات

وعندما تُتصور البيئة وتُعرف المركبة موقعها، تحدد مجموعة التخطيط الإجراءات الواجب اتخاذها، وتشمل هذه الإجراءات ثلاث طبقات: تخطيط الطرق (التي يتعين على الشوارع الوصول إليها في الوجهة التي يتم فيها التسليم)، والتخطيط المحلي للمسار (الطريقة التي تُعالج بها العقبات وتتابع الممر)، ومراقبة الحركة (التوجيه، والصدمات، وقواد الصواعق).

Connectivity and Fleet Management

ولا توجد أجهزة مستقلة تعمل في إطار نظام تركيب الأسطول، كما أن منابر السحاب تعمل على أساس السحاب، وتدير عمليات الإرسال، وإحالة الطرق، ورسوم البطاريات، والرصد عن بعد، وإذا واجهت المركبات حالة لا يمكنها معالجتها (مثلا، منطقة البناء التي لا يوجد فيها مسار واضح)، يمكن للمشغل عن بعد أن يتفاعل مؤقتا عبر التلفاز.

التحديات والعقبات

ورغم التقدم السريع، فإن انتشار الأجهزة المتفجرة المرتجلة على نطاق واسع يواجه عقبات كبيرة تشمل التكنولوجيا، والتنظيم، والهياكل الأساسية، والقبول العام.

القيود التكنولوجية

ولا بد أن تعالج هذه المركبات أوضاعاً لا يمكن التنبؤ بها مثل مشاة الجاز، ومناطق البناء، والسيارات المتوقفة التي تفتح أبوابها، والأطفال الذين يطاردون الكرات، والحيوانات التي تعبر الشارع، بينما تطورت نظم التصور بشكل كبير، فإنها لا تزال تكافح مع حالات مثل الثلوج الثقيلة التي تغطي علامات الممر، والجلي من شمس منخفضة، أو أنواع غير عادية من المركبات.

الأطر التنظيمية والقانونية

فأغلب البلدان تفتقر إلى أنظمة واضحة وشاملة لتشغيل المركبات التجارية المستقلة على الطرق العامة، وفي الولايات المتحدة أصدرت الإدارة الوطنية لسلامة المرور على الطرق السريعة مبادئ توجيهية طوعية، ولكن الدول وضعت مجموعة من القواعد، وبعضها يتطلب وجود سائق للسلامة البشرية، بينما تسمح دول أخرى بالعملية الكاملة بدون سائق، ولكن مع متطلبات دقيقة تتعلق بحالة السلامة، فالمسؤولية في حالة وقوع حادث هي مسألة أخرى غير محلولة، هي صانع المركبات أو مطور برامج التأمين.

متطلبات الهياكل الأساسية

وفي حين أن الأجهزة المتفجرة المرتجلة يمكنها أن تعمل تقنيا على الطرق القائمة، فإن الأداء الأمثل يتطلب في كثير من الأحيان تحديث الهياكل الأساسية، كما أن من الضروري إقامة وصلات موثوقة بين 5G أو C-V2X (مركبات ثلاثية إلى كل شيء) من أجل تشغيل شبكة عالية التردد عن بعد وإدارة الأسطول، كما أن الهياكل الأساسية الشحنية يجب أن تكون ذات موقع استراتيجي لدعم العمليات 24/7، التي قد تتطلب استخدام أماكن وقوف السيارات القائمة أو بناء مستودعات مخصصة لذلك.

قبول الجمهور وثقته

كما أن إدخال مركبات مستقلة على الرصيف والشوارع حيث يُعتاد المشاة على المركبات التي يقودها الإنسان يمكن أن يسبب قلقاً، كما أن الحوادث العالية التي تنطوي على سيارات ذاتية الدفع، حتى عندما تكون نادرة، تحظى بتغطية واسعة النطاق في وسائط الإعلام وتضعف الثقة العامة، وتظهر الدراسات الاستقصائية باستمرار أن أغلبية الناس لا يفترقون الطريق مع مركبات مستقلة تماماً، ولا سيما في أماكن قريبة مثل الشفاف، وأن بناء الثقة يتطلب وجود أمان.

أمن الفضاء الحاسوبي وخصوصية البيانات

وكمصدر للأجهزة ذات الصلة، فإن الأجهزة الإلكترونية الإلكترونية هي أهداف محتملة للهجمات الإلكترونية، إذ يمكن للجهات الفاعلة الخبيثة أن تتحكم نظرياً في مركبة، أو تفكك مكابحها، أو سرقة بيانات حساسة عن طرق التسليم ومعلومات العملاء، وضمان الأمن السيبراني القوي يتطلب وجود بروتوكولات اتصال آمنة وآليات تحديثية على الهواء مع توثيق قوي، ونظم كشف التسلل، كما أن خصوصية البيانات هي: جمع الملفات الرقمية للمعلومات الدقيقة.

البرامج الرائدة الحالية والنشرات الحقيقية في العالم

وهناك شركات عديدة تقوم بنشاط باختبار أجهزة التصوير المتطورة في سياقات العالم الحقيقي، وتوفر معلومات قيمة وتثبت جدوى.

  • (نورو) قد نشر مركبة R2 في هيوستن، تكساس، من أجل توصيل البقالة والمطاعم بالشراكة مع (كروغر) و(دومينو) و(آخرين) المركبة كهربائية بالكامل، تعمل بسرعة منخفضة، وقد وافقت شركة (إن هيستسا) على الإعفاء من معايير الأمان، مما يسمح لها بالعمل دون عجلة قيادة أو مرايا.
  • () شركة " Starship Technologies ] تدير أسطولاً من الروبوتات الصغيرة المنحرفة على مراحيض الكلية والحي الحضري، وقد أكملت هذه الروبوتات التي تبلغ وزنها نحو 40 جنيهاً وتنقلها بسرعة المشاة أكثر من 5 ملايين عملية تسليم عبر 20 بلداً.
  • Amazon Scout ] previously tested a six-weled delivery mor in several U.S. cities, though the program was scaled back in 2023. Amazon has instead focused on partnerships with OEMs to retrofit existing vans with autonomous technology.
  • (ويفمو فيا) فحصت شركة توصيل (وايمو) ذاتية من الدرجة 8 لشحن طويل، لكن أيضاً تدير برامج تجريبية للتوصيل المحلي باستخدام ميناء مكيف من طراز كريسلر باسيفيكا مع سائق أمن.
  • Udelv] and ]Canoo] have partnered to develop purpose-built electric delivery vans with autonomous capabilities, targeting both local and last-mile delivery for commercial fleets.

وتؤكد عمليات النشر هذه على مجموعة من العوامل الشكلية والنماذج التجارية الناشئة في الفضاء المخصص للمركبات الفضائية الآيد في المحيط الأطلسي، من المراكب الرحيمة إلى المكوكات الصغيرة إلى شاحنات كبيرة.

المستقبل: نحو تسليم كهربائي آلي أوبيكيت

ومن المتوقع أن تعجل عدة اتجاهات باعتماد الأجهزة المتفجرة المرتجلة، وتستمر تكنولوجيا البطارية في التحسن، مع ارتفاع كثافة الطاقة وانخفاض التكاليف، ومن المتوقع أن تخفض تكلفة مجموعات البطاريات الليثيومية إلى أقل من 100 دولار/كيلوواط، مما يجعل من المركبات الكهربائية قادرة على المنافسة مع مركبات البنزين، كما أن البطاريات التي تعمل على كبح جماح المركبات، التي يمكن أن تكون متاحة في وقت لاحق من هذا العقد، قد تصبح نماذج مزدوجة للهياكل الأساسية، وتخفض من فترات الارتنا.

كما أن الهيئات التنظيمية تتحرك قدما، وقد أصدرت إدارة النقل بالولايات المتحدة توجيهات بشأن نشر المركبات المستقلة، واعتمدت عدة ولايات قوانين جديدة تسمح بالعمليات التجارية التي لا تحركها، وفي أوروبا، يقوم الاتحاد الأوروبي بوضع إطار للموافقة على نوع المركبات المستقلة، ويتوقع أن تكون مركبات التسليم من بين أول مركبات معتمدة بسبب انخفاض درجة المخاطر فيها، وبدأت صناعة التأمين في تقديم منتجات مصممة لأساطيل مستقلة، تستند في كثير من الأحيان إلى بيانات وآمنة.

وفي الأجل المتوسط (5-10 سنوات)، من المرجح أن تصبح الأجهزة المتفجرة المرتجلة منظراً مشتركاً في العديد من المدن، تعمل إلى جانب أساليب التسليم التقليدية، وستكون متفشية بشكل خاص في النواة الحضرية الكثيفة حيث تكون حركة المرور وقوف السيارات أكثر تقييداً، ويمكننا أن نتوقع أن يُحرز تقدم من المركبات الصغيرة ذات السرعة المنخفضة على الرصيف وممرات الدراجات إلى مركبات أكبر وأسرع في شوارع المدن مع تطور التكنولوجيا والنظم.

خاتمة

إن تطوير وسائل إيصال كهربائي مستقلة للبيئات الحضرية هو مسعى معقد ولكنه واعد إلى حد كبير، وقد تطورت التكنولوجيا إلى درجة أن عمليات النشر التجريبية تثبت المفهوم في ظروف محدودة، وتتحقق الفوائد من الاستدامة البيئية إلى تحقيق وفورات في التكاليف التشغيلية، مما يؤدي إلى زيادة القدرة على السلامة، غير أن التحديات في التكنولوجيا، والتنظيم، والهياكل الأساسية، والقبول العام لا تزال كبيرة، وسيتطلب التغلب على هذه العقبات تعاونا مستمرا بين صناع المركبات، ومطوري البرامجيات، ومخططي المدن،

لمزيد من القراءة، استكشاف تقرير السلامة لNuro و تغطية إسبيكروم لتكنولوجيا التسليم المستقلة .