Приезжают автономные автомобили Точно, когда кто-то догадывается, но десять лет кажутся безопасным выбором для доступности массового рынка.
То, как мы используем автомобили, изменится могут изменить могут изменить . Эти изменения будут самыми разнообразными, от автомобильной культуры до экономики и глобальной смертности, но одна область, которая не была исследована так подробно: воздействие на окружающую среду.
Автомобили являются одним из крупнейших производителей CO2 в развитых странах, и любые изменения в способах использования автомобилей следует рассматривать в этом свете. Могут ли машины с самостоятельным вождением побить обычный общественный транспорт по эффективности? Какое улучшение они предлагают по сравнению с обычным владением автомобилем? Сегодня мы будем исследовать вопрос экологичности автономных транспортных средств, основываясь на многочисленных исследованиях и небольших предположениях.
Эффективные стратегии вождения
Какими бы хорошими ни были люди-водители, они совершают ошибки, и эти ошибки влияют на эффективность использования топлива.
Люди теряются, застревают в пробках и пытаются найти парковку. Автономные транспортные средства будут ездить лучше, и экономить топливо, делая это. Автономные автомобили могут «скапливаться», тянуться друг за другом, чтобы уменьшить сопротивление, и в сценарии с автопарком есть возможность автоматического объединения автомобилей, что может значительно сократить количество необходимых транспортных средств и общий расход топлива.
Одна только редакционная концепция может сэкономить 30% потребления автомобильного топлива ( согласно Rocky Mountain Tech ), и MIT предполагает, что, устраняя необходимость в поиске парковки, можно было бы исключить более 40% потребления топлива в случае автономных транспортных средств. Они также могут избежать пробок в городе, что окажет огромное влияние на эффективность путешествий. По данным института КПМГ ,
В автономной системе транспортировки транспортных средств транспортные средства будут перемещаться гораздо эффективнее, чем нынешние операторы-люди. Неэффективность транспортных средств, управляемых человеком, приводит к значительной загруженности при больших объемах движения и частых пробках. В своем Докладе о городской мобильности за 2011 год Техасский институт транспорта оценил, что заторы на дорогах обходятся американцам в 4,8 миллиарда часов времени, 1,9 миллиарда галлонов отработанного топлива (что эквивалентно двухмесячной эксплуатации трубопровода на Аляске) и 101 миллиарду долларов в совокупной задержке и расходе топлива. расходы.
Экологический дизайн автомобилей
Чем больше транспортных средств, находящихся на дороге, тем меньше аварий. Получение большинством пьяных водителей (причина 26 из 91 средней ежедневной смертности автомобилей в США) для использования автономных транспортных средств будет иметь огромное влияние на безопасность вождения.
Помимо очевидной пользы людей, не умирающих, у этого есть другие неожиданные льготы. В частности, если риск несчастного случая можно сделать достаточно низким, автомобильные компании могут построить более легкие автомобили, отказавшись от многих традиционных функций безопасности (таких как подушки безопасности, ремни безопасности и зона сминания). Расходы на страхование автомобиля также снизятся.
Если вождение становится таким же безопасным, как полет (настолько безопасным, что отдельные аварии делают новости такими же, как и воздушные катастрофы), людям может быть намного удобнее управлять гораздо более легкими и менее надежными автомобилями, которые могут (в свою очередь) сэкономить огромное количество топлива.
Кроме того, поскольку вы можете просто вызывать столько автомобилей, сколько вам нужно, для большинства автомобилей в парке нет необходимости быть стандартными пятиместными седанами. Если вы готовы создавать двухместные транспортные средства и минимизировать вес и тяговое усилие, вы можете создать газовые прототипы автомобилей, которые получают 285 миль на галлон , что почти на 80% снижает расход топлива по сравнению с лучшими из доступных на данный момент легковых автомобилей. По словам журналиста Autos.ca, который говорил с командой Volkswagen, которая разработала прототип:
Несмотря на свои небольшие размеры и малый вес, Volkswagen утверждает, что 1-литровый автомобиль безопасен, как спортивный автомобиль GT, зарегистрированный для гонок. С помощью компьютерного моделирования столкновения автомобиль был разработан со встроенными защитными трубками, датчиками давления для контроля подушек безопасности и зонами переднего сминания. Его алюминиевый топливный бак расположен в защищенной зоне позади пассажиров.
Принятие электромобиля
Прямо сейчас, электрические машины находятся в неловком положении почти идеально, но «почти» действительно имеет значение. Даже при традиционном машиностроении (и множестве невероятно тяжелых литий-ионных аккумуляторов) современные электромобили получают эквивалент 120 миль на галлон , а электричество вырабатывается значительно более чистыми способами.
С точки зрения общего использования ископаемого топлива, это примерно на 50% экономия по сравнению с топовыми моделями традиционных автомобилей, учитывая тот же вес конструкции.
Tesla Model S, полностью электрический автомобиль, получил наивысшую оценку, когда-либо полученную в Consumer Reports, 99 из 100. Руководитель автомобильного тестирования Consumer Reports Джейк Фишер заявил, что его единственной оставшейся проблемой является ограничение зарядки .
Если бы он мог заправиться на любой заправке за три минуты, этот автомобиль набрал бы около 110 баллов.
К сожалению, для перезарядки электромобилей требуется гораздо больше времени, чем для заправки бензиновых автомобилей, и у них ограниченный диапазон заряда. Это приводит к печальной истине, что электромобили в настоящее время не являются приемлемым вариантом для большинства американцев.
Несмотря на то, что они полностью подходят для 95% поездок, которые люди когда-либо совершали (совершая дела в городе), они полностью терпят неудачу в последних пяти процентах поездок на дальние расстояния по пересеченной местности. Найти места для зарядки вашего электромобиля может быть сложно, а в некоторых местах просто невозможно.
Автономные автомобили предлагают несколько решений этой проблемы. Автономные автомобили были бы наиболее полезны в сценарии с автопарком, при котором все автомобили принадлежат центральному агентству и могут отправляться по требованию пользователей.
В этом случае вместо того, чтобы пользователю приходилось ждать, пока автомобиль подзаряжается, пользователь может просто переключать автомобили, если они превысили диапазон на конкретном транспортном средстве. Если пассажирская часть автомобиля и роботизированная / моторная / аккумуляторная части автомобиля были отдельными модулями, эти замены могли бы быть выполнены за несколько секунд без необходимости выходить из машины.
В этом есть все преимущества замены батареи, с дополнительным преимуществом, которое батарея может прийти к вам. Кроме того, используя разнообразный автопарк, который включает небольшую долю транспортных средств с бензиновым двигателем, вы можете разрешить поездки в районы, которые в противном случае были бы недоступны для самостоятельного вождения автомобилей, особенно в первые дни, когда зарядная инфраструктура менее доступна. ,
Сравнение с общественным транспортом
Приятная особенность всех этих потенциальных сбережений в том, что они в основном независимы. Другими словами, все эти преимущества складываются.
Если вы решите эту проблему: от 80% экономии, получаемой при разработке легковесных микроавтобусов, до 30% экономии за счет интеллектуального черчения и 50% экономии, которую вы получаете от использования электромобилей, вы получите полное экологическое воздействие, что-то вроде В 14 раз меньше, чем современная бензиновая машина на 60 миль на галлон, преимущество, которое сохраняется даже в большинстве поездок на дальние расстояния (при условии, что в каждом городе есть автопарк, которым вы можете поменяться в каждом городе). Это не считая многочисленных других небольших преимуществ, таких как объединение автомобилей, тратить меньше времени и трафика, а также более эффективные автономные парковки.
Это уничтожает любую другую форму транзита оползнем. Традиционные автобусы всего в пять раз эффективнее, чем автомобили, когда они полностью загружены пассажирами (что необычно). Поезда и самолеты на самом деле могут быть хуже, чем автомобили в реальных условиях эксплуатации. Парк автономных транспортных средств, вероятно, был бы наиболее эффективным вариантом для перемещения людей, не говоря уже об удобстве возможности вызывать робота, чтобы доставить вас куда угодно в любое время. Общественный транспорт использует работу, чтобы эффективно использовать, и автономные транспортные средства могут взорвать это.
Сколько стоит вождение?
Это все действительно хорошие новости для окружающей среды. К сожалению, существует серьезное предостережение, заключающееся в том, что автомобили с самостоятельным вождением, вероятно, окажут существенное влияние на то, сколько людей за рулем. Молодым, пожилым и инвалидам будет легче обходиться, и, хотя трудно предположить, что это плохо, у них также есть ощутимый экологический след.
Ситуация усугубляется тем, что экономия топливной эффективности — это также экономия в долларах, и это не только цена на газ. Стоимость эксплуатации традиционного газового автомобиля составляет около шестидесяти центов за милю, включая техобслуживание, стоимость автомобиля в течение срока его службы и стоимость топлива. В отличие от этого, поскольку электромобили проще механически и не имеют так много высокотемпературных движущихся частей, реальная стоимость эксплуатации электромобилей, таких как Nissan Leaf, ближе к 3,5 центам за милю , из которых около трех центов — это расход топлива.
Электромобили требуют меньшего количества обслуживания и служат дольше. Вы не можете ничего сделать с оставшимися затратами на техническое обслуживание, но затраты на топливо могут быть снижены до незначительных уровней по сравнению со стоимостью износа автомобиля. Пройдя чуть более половины цента за милю, пересечение Соединенных Штатов (три тысячи миль) обойдется примерно в пятнадцать долларов на человека. Даже учитывая огромную норму прибыли, это все еще нелепо дешево.
Эти цифры тоже выдерживают эксперименты. Один владелец электромобиля (ActiveE, автомобиль значительно менее эффективный, чем Leaf), в течение нескольких лет отслеживал затраты на его использование и обслуживание, а также расходы на электроэнергию для потребителей:
… Мне понадобилось бы около 3000 долларов, чтобы проехать Active E за последние 20 месяцев и 57 000 миль,
Такое снижение реальных затрат окажет ощутимое влияние на то, сколько людей ездит. Люди будут гораздо охотнее принимать длительные поездки, если они невероятно дешевы и могут наблюдать за Netflix во время путешествий.
Также, с точки зрения дорожных поездок, представьте себе «спальные вагоны» — автономные транспортные средства, спроектированные, по сути, как кровать размера «queen-size» на колесах. Это позволит пользователям отправляться вечером в пятницу, спать всю поездку до места назначения, наслаждаться днем практически в любой точке страны, а затем возвращаться домой и отдыхать дома в воскресенье утром — и все это за плату пары. долларов. Понятно, что это окажет глубокое влияние на количество людей, совершающих однодневные поездки.
Не ясно, какое влияние это окажет на общие показатели вождения — но есть и хорошие новости. Люди уже больше часа проводят за рулем. Даже если бы каждый человек в США проводил двенадцать часов в день в автомобиле, он все равно не смог бы компенсировать разницу в эффективности между автопарком с самоходным электромобилем и традиционными газовыми транспортными средствами.
Общая эффективность
Глядя на цифры, кажется очевидным, что автономные автомобили будут подавляющим фактором для защиты окружающей среды.
Конечно, многие из этих оптимизаций (особенно экономия топлива при удалении систем безопасности из автомобилей) зависят от отсутствия автомобилей, управляемых человеком, на дороге. Или, по крайней мере, редко. Автономное транспортное средство может очень эффективно защитить вас от ваших потенциальных ошибок, но оно может сделать меньше, чтобы защитить вас от любого другого идиота на дороге.
Вероятно, через несколько десятилетий мы увидим, как традиционный частный автомобиль с бензиновым двигателем действительно начинает исчезать с улиц. Так что в ближайшем будущем прирост производительности будет немного менее значительным.
Тем не менее, очевидно, что (в долгосрочной перспективе) автомобили с автономным управлением будут в значительной степени способствовать тому, чтобы путешествие было более дешевым и удобным, а также менее обременительным для биосферы и наших ограниченных природных ресурсов.
Авторы изображения: « За рулем« рамы грузовика отца », Дж. Д. Хэнкок,« В полете », Дон МакКаллоу,« Безопасность прежде всего », История Торонто.