robotics-and-intelligent-systems
مستقبل التراكب المستقلة ذاتيا في النقل الطويل الأجل
Table of Contents
مستقبل التراكب المستقلة ذاتيا في النقل الطويل الأجل
وتقترب صناعة النقل من تحول أساسي مع انتقال تكنولوجيا الشاحنات المستقلة من البرامج الرائدة إلى البقاء التجاري، وهذه المركبات التي تدمج صفائف الاستشعار المتقدمة، والاستخبارات الاصطناعية، وتجهيز البيانات في الوقت الحقيقي، تعد بتحويل عمليات الشحن الطويلة الأجل عن طريق التصدي للتحديات المستمرة في مجالات السلامة والكفاءة والتكلفة، وفي حين أن رؤية الشاحنات التي لا تعمل على السائقين والتي تقطع الطرق السريعة قد حظيت باهتمام عام، فإن الطريق إلى الاعتماد الواسع النطاق ينطوي على عقبات تقنية وتنظيمية وحواجز محتملة في مجال الشحن.
ما هي التراكب المستقلة؟
والشاحنات المستقلة ذاتياً هي مركبات تجارية ثقيلة المديونية مصممة للعمل دون تدخل بشري مباشر، وهي مجهزة بمجمع من أجهزة الاستشعار - بما في ذلك الليدار والرادار والكاميرات وأجهزة الكشف فوق الصوتية التي تمسح البيئة باستمرار، وتغذي أجهزة الاستشعار هذه البيانات في نظم الاستخبارات الاصطناعية التي تفسر ظروف الطرق، وتكتشف العقبات، وتتوقع سلوك مستخدمي الطرق الأخرى، وتعتمد على المركبات ذات الترددات العالية.
التكنولوجيا خلف شاحنة ذاتية
Suitesor and Perception
إن نظام التصور هو أساس تكنولوجيا الشاحنات المستقلة، إذ أن أجهزة الاستشعار الدارية تنطلق من نبضات الليزر لوضع خريطة ثلاثية الأبعاد للبيئة المحيطة، واكتشاف الأجسام التي تبعد أكثر من مئات متر عن درجة الدقة في قياسات قياسها، وتكمل أجهزة الاستشعار عن طريق توفير كشف موثوق به في ظروف الطقس السيئة مثل الأمطار أو الضباب أو الثلج، وهي فعالة بوجه خاص في قياس سرعة ومسافات التصوير المتحركة.
الاستخبارات الفنية واتخاذ القرارات
كما أن هذه الشاحنات ذات الاستقلال الذاتي تؤدي عدة مهام في موازاة، كما أن بيانات أجهزة الاستشعار في إطار عملية الخوارزميات لتحديد المركبات، وعلامات الممر، والحواجز، وغيرها من الكيانات ذات الصلة، ومن ثم تُتوقع مسارات العجلات المحتملة من الأجسام الدينامية مثل سيارات الركاب التي تقطع إلى الممر أو المشاة بالقرب من ممر الخروج، وتُقيِّم نماذج التخطيط مسارات متعددة يمكن أن تتكيف مع مسار واحد.
الاتصال بالإنترنت والهاتف V2X
ولا تعمل الشاحنات المستقلة بمعزل عن بعضها البعض، فهي تعتمد على الربط المستمر بالمنابر السحابية من أجل تحديث البرامجيات فوق الجو، والمعلومات المتعلقة بالحركة في الوقت الحقيقي، وتنسيق الأسطول، ويتيح الاتصال بالشاحنات تبادل البيانات مع الهياكل الأساسية مثل أضواء المرور، والملابس، والوزنات، والمركبات الأخرى على الطريق، ويمكِّن هذا الربط من الفرز، حيث تؤدي الشاحنات المستقلة المتعددة إلى تحسين القدرة على السحب
استحقاقات التراكب المستقلة
السلامة
إن الخطأ البشري سبب رئيسي للحوادث التجارية للمركبات، إذ أن الإرهاق والهوية والضعف وسوء التقدير يسهم في آلاف حوادث التحطم كل سنة، مما يؤدي إلى حدوث إصابات أو وفيات خطيرة، ولا تخضع الشاحنات المستقلة لهذه القيود، بل إن هذه البرمجيات لا تتعب أو تشتتت، ويمكن أن تتفاعل بسرعة أكبر من سرعة التسبب في حدوث اضطرابات في حدوث حوادث.
الكفاءة
ويمكن للشاحنات المستقلة أن تحقق استهلاك الوقود على النحو الأمثل من خلال التعجيل السلس، والاستمرار في الصيانة، والتخطيط الذكي للطرق، ومن خلال إزالة سلوكيات القيادة المتقلبة، وإلغاء الرقابة على الرحلات الجوية المتوقعة، يمكن لهذه المركبات أن تحقق وفورات في الوقود تتراوح بين 5 و 15 في المائة، مقارنة بالشاحنات التي يقودها الإنسان، حسب الطريق والظروف.
الوفورات في التكاليف
وتمثل تكاليف العمل جزءا كبيرا من نفقات الشاحنات الطويلة الأجل، ويمكن للشاحنات المستقلة أن تعمل بدون سائق، وأن تلغي الأجور والاستحقاقات وما يرتبط بها من نفقات عامة، كما يمكن للشركات أن تقلل من تكاليف التأمين إذا أظهرت نظمها المستقلة سجلاً أعلى للسلامة، وقد تنخفض نفقات الصيانة بسبب أحداث مُضادة للضغط على سلوك السيارات، وأن تؤدي عملية سلاسة إلى خفض ارتداء المكابح والأطارات ومكونات خدمة النقل.
ساعات العمل الموسعة والإنتاجية
وتقتصر القيود المفروضة على السائقين من البشر على القواعد الاتحادية التي تحد من ساعات القيادة إلى ١١ ساعة يوميا بعد ١٠ ساعات متتالية من الخدمة، ولا تقيد الشاحنات المستقلة بهذه القيود، ولا يمكن تشغيلها إلا على مدار الساعة، أو على التمهيد لإعادة الإمداد، أو الحمل، أو التفريغ، وهذه العملية المستمرة تقلل من أوقات العبور في الطرق الطويلة، وتحسن سرعة سلسلة الإمداد.
التحديات والاهتمامات
الموثوقية التكنولوجية
ويجب أن تثبت الشاحنات المستقلة مستوى من الموثوقية يلبي أو يتجاوز الأداء البشري في طائفة واسعة من الظروف، وهذا شرط يتطلب بشدة، ويجب أن تعمل أجهزة الاستشعار بشكل صحيح في جميع الظروف الجوية، بما في ذلك الأمطار الغزيرة والثلوج والضباب والغبار، ويمكن أن تكافح نظم الدرك مع الموافقة المسبقة، بينما يمكن أن تُعمى الكاميرات بسبب انخفاض الشمس أو الجليد.
مخاطر الأمن السيبرى
كما أن الشاحنات المستقلة ذات الصلة هي نظم ذات صلة عالية، مما يخلق سطحا أكبر للهجوم بالنسبة للجهات الفاعلة الخبيثة، ويمكن أن يؤدي أي نظام حاسوبي إلى تقويض بيانات أجهزة الاستشعار، أو التلاعب بأجهزة اتخاذ القرارات، أو السيطرة على مهام المركبات، كما أن عواقب الهجوم الناجح على سلاسل المركبات المستقلة التي تعمل بسرعة عالية يجب أن تنفذ تدابير أمنية إلكترونية قوية، بما في ذلك عمليات الكشف المشفوعة.
الرقابات التنظيمية
أما الإطار التنظيمي للشاحنات المستقلة فلا يزال يتطور، ففي الولايات المتحدة، أصدرت الإدارة الوطنية لسلامة المرور على الطرق السريعة مبادئ توجيهية طوعية، ولكن الأنظمة الاتحادية الشاملة لم تُنشأ بعد، وقد اعتمدت الدول فرادى نُهجاً مختلفة، حيث أن بعضها قد سن قوانين تسمح صراحة بإجراء اختبارات للشاحنات ونشرها، بينما فرضت جهات أخرى قيوداً أو شروطاً على مراقبين بشريين، وتخلق هذه الصيغة من عدم اليقين لدى الجهات المصنعة والناقلات، مما يجعل من الصعب تخطيط طرق مختلفة.
قبول الجمهور
فالنظرة العامة عامل حاسم في اعتماد الشاحنات المستقلة، وتظهر البيانات الاستطلاعية باستمرار أن الكثيرين غير مرتاحين لفكرة تقاسم الطرق مع المركبات التي لا تعمل بالسائقين، ولا سيما الشاحنات الكبيرة، وأن القلق بشأن السلامة، وتشريد الوظائف، وإمكانية حدوث إخفاقات في التكنولوجيا أمر شائع، وأن بناء الثقة يتطلب الشفافية من المصنعين والمنظمين، فضلا عن سجل واضح للعمليات الآمنة، كما أن حملات التثقيف العام يمكن أن تساعد على تفسير النجاح والفوائد التي تحققها تدريجيا.
المستقبل
ومن المتوقع أن يحدث انتشار الشاحنات المستقلة على نطاق واسع بصورة تدريجية، ومن المرجح أن تشمل المرحلة الأولية شاحنات مستقلة تعمل على ممرات مخصصة للطرق السريعة أو على ممرات محددة للشحن، مع قيام سائقين بشريين بتجهيز عمليات التسليم من الدرجة الأولى والأخيرة، ويسمح هذا النموذج من المحور إلى الرصيف بأن تعمل شاحنات مستقلة في أكثر البيئات التي يمكن التنبؤ بها والتي تخضع للرقابة، مع إبقاء البشر في مرحلة التبني المعقدة والمنخفضة في نهاية المطاف على امتداد الفترة الزمنية المتوقعة من الزمن التكنولوجي.
الآثار على القوة العاملة
ومن شأن الانتقال إلى الشاحنات المستقلة أن يؤثر تأثيرا كبيرا على قوة العمل التي تعمل بالشاحنات، إذ أن سائقي الشاحنات الطويلة الأجل الذين يقضون حاليا فترات طويلة على الطريق هم أكثر الفئات تضررا، وتشير بعض التقديرات إلى أن التكنولوجيا المستقلة يمكن أن تُنقِل مئات الآلاف من وظائف القيادة خلال العقود المقبلة، غير أن الانتقال من المحتمل أن يحدث بين عشية وضحاها، وأن صناعة الشاحنات تواجه بالفعل نقصا مستمرا في السائقين، وأن العديد من شركات النقل التي تكافح من أجل إيجاد محركات الحافظة على مهاراتها.
الآثار البيئية والاقتصادية
خفض الانبعاثات
ويمكن للشاحنات المستقلة أن تسهم في خفض انبعاثات غازات الدفيئة من قطاع النقل، فالالتعجيل الأمثل في أنماط القيادة - التسارع في الدخان، ومراقبة الرحلات السياحية التنبؤية، والتصنيع المباشر للكهرباء، والحد من استهلاك الوقود وإنتاج ثاني أكسيد الكربون، ودمج التكنولوجيا المستقلة ذاتياً مع مضيق الكهرباء هو تآزر طبيعي: فالشاحنات الكهربائية تستفيد من نفس التركيبات الدافعة، ويمكن أن تُدير نظم مستقلة المدى للشحنات الكهربائية لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة.
الأثر الاقتصادي وكفاءة سلسلة الإمدادات
وتمتد الآثار الاقتصادية للشاحنات المستقلة إلى ما يتجاوز وفورات التكاليف بالنسبة للناقلات، إذ أن انخفاض تكاليف النقل يقلل من أسعار السلع في جميع مراحل سلسلة الإمداد، ويفيد المستهلكون والأعمال التجارية على السواء، ويحسن النقل البحري الأكثر موثوقية إدارة المخزون ويقلل من الحاجة إلى مخزونات الأمان، ويمكن أن تشهد صناعة اللوجستيات ككل زيادة في حجمها دون زيادات متناسبة في النفقات الرأسمالية، وقد تتيح الشاحنات المستقلة أيضا نماذج جديدة للأعمال التجارية، مثل القدرة السوقية على توفير السلع الأساسية،
خاتمة
إن مستقبل الشاحنات المستقلة في النقل الطويل الأجل يمثل رؤية قاهرة للطرق الأكثر أمانا، والسوقيات الأكثر كفاءة، والتكاليف الأقل نموا، وقد بلغت التكنولوجيا درجة كبيرة، حيث تعمل شركات متعددة على شاحنات مستقلة على طرق الاختبار والبرامج التجريبية، ومع ذلك، لا تزال هناك تحديات كبيرة في تحقيق مستوى الموثوقية والقبول التنظيمي والثقة العامة اللازمة لنشرها على نطاق واسع، وسيظل الانتقال تدريجيا وسيتطلب بذل جهود منسقة فيما بين مطوري التكنولوجيا، ومنظمي التعبئة، ومشغلي الشحن، وإبداعات،