Hem Appscout Förarlösa bilar: kan de verkligen eliminera trafiken?

Förarlösa bilar: kan de verkligen eliminera trafiken?

Video: Kalla fakta: Den dolda handeln med begagnade bilar - TV4 (September 2024)

Video: Kalla fakta: Den dolda handeln med begagnade bilar - TV4 (September 2024)
Anonim

En av de stora okända om förarlösa bilar är huruvida deras bekvämlighet kommer att förvärra trafikstockningen och dess åtföljande ont. Ett optimistiskt scenario skulle vara att förarlösa bilar kommer att förbättra effektiviteten i städernas transportsystem och därmed minska privata fordonsägande och därmed minska överbelastningen och därmed minska storleken på en stads koldioxidavtryck som är relaterat till transport. Ett annat, mindre miljövänligt scenario är att när människor omfamnar bekvämligheten med friktionsfri rörlighet kommer förarlösa bilar faktiskt att avveckla mer fordonsmile per år i genomsnitt, vilket lämnar ett större koldioxidavtryck.

Bekvämlighet kan vara ett dubbelkantigt svärd. Människor dras till bekvämlighet som järn till en magnet. Ibland medför dock bekvämligheten ett pris: Oväntade och negativa konsekvenser. Den friktionsfria personliga rörligheten som erbjuds av förarlösa bilar kan lösa de värsta överskott som redan har blivit till följd av biltekniken. Eller, den dolda kostnaden för bekväm personlig rörlighet kan vara att ett ständigt växande antal människor slumpmässigt tar upp sitt antal körda mil.

Ekonomer kallar den oförutsedda minskningen av förväntade vinster från ny teknik till följd av ökad användning reboundeffekten. Det är inte klart om förarlösa bilar kommer att ha en återhämtningseffekt på trafiken, vilket ökar antalet miles som människor åker varje år och antalet bilar på vägarna. En del forskning målar en optimistisk bild, där stadsgatorna kommer att tömmas för fordon om några decennier.

I en intervju med The Economist förutspådde Luis Martinez från International Transport Forum, en tänketank dedikerad till transportpolitik, att flottor med självkörande fordon skulle kunna ersätta alla fordonsresor med kollektivtrafik och buss i en stad, vilket ger lika mycket rörlighet men med mycket färre fordon.

För att testa denna teori skapade Martinez en agentbaserad modell för att simulera dagliga resemönster i en medelstor europeisk stad. Med hjälp av flera års faktiska uppgifter från tidigare transportundersökningar beräknade han att om stadsborna använde flottor med delade autonoma taxibilar snarare än privatägda bilar och kollektivtrafik skulle antalet fordon på stadens vägar kunna minskas med 90 procent.

Medan flotta av autonoma taxibilar drastiskt skulle minska antalet bilar på gatorna, förutspådde simuleringen också att det totala antalet fordonsmile per bil skulle öka något eftersom de självkörande taxibilarna skyttlar fram och tillbaka oftare för att plocka upp passagerare.

En rapport från University of Michigan Transportation Research Institute stöder dessa resultat. Rapporten drar slutsatsen att antagandet av autonoma fordon skulle minska antalet bilar som ägs av det genomsnittliga amerikanska hushållet från drygt två till ett fordon per hushåll. Enligt rapporten kommer hushåll med ett fordon att möjliggöras eftersom självkörande fordon använder ett "återvändande-till-läge" -läge efter att de släppt en hushållsmedlem på jobbet så att andra hushållsmedlemmar kan använda familjens självkörande bil för att skickas till ärenden och aktiviteter.

Det finns dock en fångst. Även om en familjs förarlösa bil kan transportera familjemedlemmar effektivt fram och tillbaka, skulle det faktum att en bil stöder fler människor resultera i högre körsträcka per fordon. Även om framtidens genomsnittliga hushåll kan äga färre bilar, kommer den återstående förarlösa bilen att användas 75 procent oftare och samlar i genomsnitt 20 406 årliga mil per fordon per år. Uppsidan av detta konstaterande är att även om ett enda förarlöst fordon skulle resa upp 75 procent fler mil i genomsnitt, skulle körsträckan för hela hushållet fortfarande vara lägre än om två mänskeldrivna bilar skulle användas.

En potentiell risk för att en enda förarlös bil stöder ett helt hushåll är att ökningen i körsträcka per fordon hamnar mer än de förutsagda 75 procenten. Det råder ingen tvekan om att det skulle vara en stor bekvämlighet att kalla en förarlös bil för att hämta dig och släppa dig. En oavsiktlig negativ konsekvens av effektivare transporter kan emellertid vara att ett förarlöst fordon kommer att köra betydligt mer mil än det motsvarande människodrivna fordonet.

Helst skulle en tom självstyrd bil hitta en säker plats ur trafikens väg att sitta och vänta på sin nästa kallelse. Om den säkra platsen var flera mil bort skulle bilen emellertid tvingas köra sig fram och tillbaka ett stort avstånd snarare än att bara parkera i närheten. Dess körsträcka skulle öka, och dess slösande shuttling skulle göra trafikstockningar och luftföroreningar ännu värre.

Om tillgängligheten för alltför bekväm transport skapar en återhämtningseffekt på trafiken och dramatiskt ökar antalet vägmiljöer som människor reser varje år, kan förarlösa bilar få en förödande miljöpåverkan. Idag är transportsektorn redan en av de största bidragsgivarna till luftföroreningar. Endast i USA orsakar avgaser från bilar och lastbilar uppskattningsvis 29 procent av de växthusgasutsläpp som mänsklig verksamhet genererar varje år. Om förarlösa bilar skulle öka antalet fordonsmilja per capita skulle tätbefolkade "megaciteter" i utvecklingsländer drabbas särskilt hårt.

Google kan ha varit den första som visade en förarlös bil för allmänheten, men de är långt ifrån den enda som arbetar med den.

Medan Förenta staterna har en nästan 100-årig relation med bilen, är andra nationer entusiastiskt att komma ikapp. Kina följer USA: s fotspår och får sin egen bilkultur. Eftersom en växande och nyligen välmående kinesisk medelklass omfamnar bekvämligheten med bilresor, lider städer som Peking och Zhengzhou av spektakulära trafikstockningar på åtta banor och försämrade smognivåer.

Idag är andelen bilar per person fortfarande lägre i Kina än i USA eller Europa, i genomsnitt 85 fordon per 1 000 personer (jämfört med 797 fordon per 1 000 personer i USA). Den hastighet som den kinesiska bilindustrin tillverkar och säljer nya bilar fortsätter dock att skyrocket och ökar med en årlig takt på 7 procent sedan 2013.

Kanske kommer den kinesiska bilkulturen att överträffa några av de värsta överdrivna bilkulturerna genom att anta förarlösa bilar förr, snarare än senare. För att tämja trafikdjuret arbetar Baidu, det kinesiska sökmotorföretaget som vissa beskriver som Google of China, tillsammans med BMW för att utveckla autonoma fordon som känner till kinesiska vägar.

  • LÄS: När Internet tar hjulet

I både utvecklingsländer och utvecklade länder är trafikstockningar en viktig källa till luftföroreningar. Enbart i USA, när pendlare går framåt i trafikstockningar, slösar deras tomgångsbilar 2, 9 miljarder liter bensin varje år, tillräckligt för att fylla fyra fotbollsarenor. Endast tiden kommer att avslöja om förarlösa bilar kommer att producera mindre föroreningar, eller om deras användning kommer att locka människor att logga ett växande antal mil varje år, vilket ytterligare försämrar luftkvaliteten och gör trafikstockarna i staden ännu värre.

En annan miljömässig sida av effekten av förarlösa bilar kan vara kortare livslängder på fordonet. En bils livslängd indikeras av dess kilometerteller. Enligt magasinet Consumer Reports är den typiska livslängden för ett personbil i dag cirka 150 000 mil vilket innebär att bilen i genomsnitt under åtta år kommer att köras cirka 18 750 mil per år. Som jämförelse, eftersom den kör ungefär 70 000 mil per år, är livslängden för den genomsnittliga taxibilen i New York bara 3, 3 år.

Det återstår att se om införandet av förarlösa bilar kommer att underlätta de negativa effekterna som den moderna fordonet påförde oss. Om University of Michigan-forskningen är korrekt och en förarlös bil räcker upp 20 406 mil varje år, skulle den genomsnittliga familjebilen "användas" snabbare och uppnå en livslängd på 150 000 mil på drygt sju års användning.

Uber, som ännu inte har gjort en anständig vinst beror på självkörande taxibilar för att motivera deras affärsmodell.

Ett värsta fall skulle vara en framtid där begagnade förarlösa bilar kullar landskapet och fyller skräp och bakgårdar med avvecklade autokroppar och slitna motorer. Historien har emellertid lärt oss att ny teknik inte bara förlänger en tidigare status quo. Förarlösa bilar har flera egenskaper som kan förändra deras potentiella dystra och miljömässigt förödande bana.

Om 1990-talets internet plötsligt tvingades ta upp dagens datatrafik, skulle det krascha under belastningen. Under åren har flera förbättringar gjort det möjligt för det moderna internet att absorbera nya användare och hantera en ökande mängd data, inklusive bättre komprimeringsteknik, fiberoptisk kabel och mer intelligenta routrar. På liknande sätt kan förbättringar av tekniken också underlätta den potentiellt negativa återhämtningseffekten som orsakas av förarlösa bilar. Flera forskningsstudier stöder en sådan optimistisk syn.

Låt oss först ta upp frågan om fordonens livslängd. En rapport från McKinsey beräknar att förarlösa bilar kommer att kunna bromsa och accelerera mer gradvis, vilket resulterar i bränslebesparingar på 15 till 20 procent och en minskning av koldioxidutsläppen på 20 miljoner till 100 miljoner ton per år. Om McKinsey's forskning är korrekt, skulle jämnare körning öka ett förarlöst fordons livslängd.

Inte bara skulle förarlösa bilar hålla längre, de kunde byggas specifikt för att uppnå livslängd. Det finns inget heligt med en livslängd på 150 000 mil. Om det fanns en marknad för det, kunde bilföretagen utforma förarlösa bilar som kunde köra i flera hundra tusen mil. Stadstrafikoperatörer förväntar sig att deras bussar ska ha en livslängd på minst tolv år och 250 000 mil. Semitrailers är konstruerade för att arbeta under 1 000 000 mil och deras motorer är konstruerade för att fungera praktiskt taget utan stopp. Tågbilar håller ännu längre: några av de ursprungliga BART-bilarna i San Francisco, byggda 1968, är fortfarande i drift idag.

Även om deras livslängd förblev densamma som dagens mänskedrivna bilar, kunde förarlösa bilar mjölka mer kapacitet från befintliga vägar. För att minska deras vindmotstånd rider cyklister bakom varandra i en nära avstånd från linjen, en energibesparande strategi känd som dragning. Flottar av förarlösa bilar och lastbilar skulle kunna använda ett liknande tillvägagångssätt och spara energi genom att köra bakom varandra i snäv formning, en bränslebesparande strategi känd som platooning.

Platooning sparar bränsle både genom att minska vindmotståndet och använda väg "fastigheter" mer effektivt. Mänskeldrivna bilar använder inte utrymmet på vägen så effektivt. Människor måste köra flera hundra meter från varandra för säkerhet och vi är inte särskilt skickliga på att smidigt byta körfält. Däremot skulle plattor med förarlösa bilar använda vägutrymmet mer effektivt, vilket resulterade i mindre trängsel på de platser där trafikstockningar regelbundet bildas, till exempel väg-på-ramper och off-rampar, innan körfält ändras och i korsningar.

En studie av forskare vid University of Texas uppskattar att om 90 procent av bilarna på vägen i USA var självkörande skulle det motsvara fördubblingen av vägkapaciteten. Texas forskare förutspår att tätt åtskilda platonger kan minska trängselrelaterade förseningar med 60 procent på motorvägar och med 15 procent på förortsvägar. Lastbilar är särskilt beroende på bränsleeffektivitet på grund av vindmotstånd. Platon av autonoma lastbilar med mindre än tre fot mellan varandra under körning skulle minska bränsleförbrukningen med 15 till 20 procent per lastbil.

En av de största förändringarna på vägen kommer att vara självkörande lastbilar i så kallade "platon" -formationer.

En annan potentiell miljöfördel ligger i att ompröva bils design. Om förarlösa bilar blir väsentligen säkrare än de som drivs av människor, kan fordonsdesigners dramatiskt förbättra en mekanisk kaross vars form och storlek är det sammansatta resultatet av ett sekels värde av stegvisa förbättringar och krypande säkerhetskrav. Eftersom olycksfrekvensen sjunker betydligt kan förarlösa bilar vara lättare och mindre och därför mer bränsleeffektiva.

Förarlösa taxibilar skulle inte vara de enda fordon som krymper i storlek. Leveransen av paket och matbeställningar kan hanteras av små, lätta autonoma leveransdrönare på hjul. På universitetscampusser skulle pizza, den ständiga amerikanska favoriten, levereras i plastiska, autonoma "pizzadroner med hjul", bakade till precis rätt konsistens under tio minuters resa. Kontrast det med det nästan ett ton fordon som krävs för att leverera en pund pizza idag. Det mesta av det tonvikten är till förmån för den mänskliga föraren, inte för pizza.

En viktig egenskap hos bilar som kan förbättras är hur de drivs. Förarlösa bilar kommer troligen att ha elmotorer. En av hinder för antagandet av endast elektriska bilar har varit bristen på allmänt tillgängliga metoder för laddning av bilens batteri. Tesla har övervunnit denna begränsning genom att bygga sin egen laddningsinfrastruktur. När bilar blir tillräckligt intelligenta för att planera sina resor för att inkludera gropstopp vid laddningsstationer, kommer mycket av osäkerheten i samband med en motor som kräver regelbunden laddning att minska.

En kombination av energibesparande fördelar, inklusive platooning, lätta bilar, effektiv körning och laddningsbara batterier kommer att minimera några av de negativa effekterna av förarlösa bilar. En annan miljönedbrytande aktivitet som de flesta av oss deltar i dagligen är parkering. Förarlösa bilar kommer att förbättra stadslivet genom att minska kryssningen, den tråkiga cirkling som förarna gör när de letar efter en parkeringsplats och genom att avskaffa behovet av parkeringsplatser helt och hållet.

Convo är PCMags intervjuserie som presenteras av funktionsredigeraren Evan Dashevsky (@haldash). Varje avsnitt sänds initialt live på PCMags Facebook-sida, där live-tittare uppmanas att ställa gäster frågor i kommentarerna. Varje avsnitt görs sedan tillgängligt på vår YouTube-sida och tillgängligt gratis som en ljudpodcast, som du kan prenumerera på på iTunes eller på vilken podcastplattform du föredrar.

Förarlösa bilar: kan de verkligen eliminera trafiken?