Autonoma bilar: Är robotar bra för miljön?

Annons

Autonoma bilar kommer Så här kommer vi till en värld fylld med förarlösa bilarAtt köra är en tråkig, farlig och krävande uppgift. Kan det en dag automatiseras med Googles förarlösa bilteknologi? Läs mer . Exakt när är någons gissning, men tio år verkar som en säker satsning för tillgänglighet på massmarknaden.

Så vi använder bilar är kommer att förändras Morgondagens transport: Fantastiska uppfinningar som kan förvandla hur vi pendlarDen mänskliga civilisationens gång har alltid formats av transport. Morgondagens transport kanske inte löser alla dessa problem, men det kan lösa några - och det är viktigt att tänka på saken ... Läs mer . Dessa förändringar kommer att vara omfattande, från bilkultur till ekonomin till den globala dödsfrekvensen - men ett område som inte har undersökts i så mycket detalj: påverkan på miljön.

Bilar är en av de största bidragarna till koldioxidproduktionen i den utvecklade världen, och alla förändringar i hur vi använder bilar bör beaktas i det ljuset. Kan självkörande bilar slå konventionell kollektivtrafik för effektivitet? Hur mycket av en förbättring erbjuder de jämfört med regelbundet bilägande? Idag kommer vi att undersöka frågan om miljövänlighet för autonoma fordon, baserat på mycket forskning och lite spekulation.

Effektiva körstrategier

Men hur bra en mänsklig förare än är, de gör misstag och dessa misstag påverkar bränsleeffektiviteten.

Människor går vilse, fastnar i trafiken och kämpar för att hitta parkering. Autonoma fordon skulle köra bättre och spara bränsle genom att göra det. Autonoma bilar kan "flocka" och dra bakom varandra för att minska dragkraften och det finns möjlighet till automatisk samkörning i ett flottonscenario, vilket betydligt kan minska antalet fordon som behövs och det totala bränslet konsumtion.

Enbart utkastskonceptet kan spara 30% av bilbränsleförbrukningen (enligt Rocky Mountain Tech) och MIT föreslår att genom att eliminera behovet av att hitta parkering, kunde mer än 40% av bränsleförbrukningen elimineras på grund av autonoma fordon. De kan också undvika trafikstockningar i stan, vilket skulle ha en enorm inverkan på reseffektiviteten. Enligt KPMG-institutet,

I ett autonomt fordonstransportsystem kommer fordon att navigera mycket mer effektivt än nuvarande mänskliga operatörer gör. Ineffektiviteten hos mänskeldrivna fordon leder till betydande överbelastning vid höga trafikvolymer och frekventa trafikstockningar. I sin 2011 Urban Mobility Report beräknade Texas Transportation Institute att trafiköverbelastning kostar amerikanerna 4,8 miljarder timmar, 1,9 miljarder liter avfallsbränsle (motsvarande två månaders drift av Alaska Pipeline) och 101 miljarder dollar i kombinerade förseningar och bränslekostnader.

Ekologisk bildesign

Ju mer självkörande fordon som är på väg, desto färre olyckor kommer det att bli. Få flest berusade förare (orsaken till 26 av 91 genomsnittliga dagliga dödsolyckor i USA) för att använda autonoma fordon skulle ha en stor inverkan på körsäkerheten.

Bortsett från den uppenbara fördelen att människor inte dör, har detta andra oväntade förmåner. Om risken för olyckor kan göras tillräckligt låg kan bilföretagen bygga mycket lättare bilar genom att kassera många traditionella säkerhetsfunktioner (som luftkuddar, säkerhetsbälten och en crumplezon). Bilförsäkringskostnaderna skulle också sjunka.

Om körning blir lika säker som att flyga (så säker att enskilda olyckor gör nyheterna på samma sätt som luftkatastrofer gör), människor kan vara mycket bekvämare att köra i mycket lättare, mindre robusta bilar, vilket i sin tur kan spara en enorm mängd bränsle.

Dessutom, eftersom du kanske bara kan kalla så många bilar du behöver, finns det inget verkligt behov för att de flesta bilar i flottan är standard femsitsers sedans. Om du är villig att bygga tvåsitsfordon och minimera vikt och släp kan du bygga bensinprototypbilar som får 285 MPG, nästan en 80% minskning av bränsleförbrukningen jämfört med de bästa konsumentbilarna som nu finns. Enligt en journalist för Autos.ca som pratade med Volkswagen-teamet som designade prototypen:

Trots sin lilla storlek och lätta vikt, säger Volkswagen att 1-Liter-Car är lika säker som en GT-sportbil som är registrerad för racing. Med hjälp av datorkraschsimuleringar designades bilen med inbyggda krockrör, tryckgivare för krockkuddesstyrning och krosszoner framtill. Dess aluminiumbränsletank ligger i ett skyddat område bakom passagerarna.

Elbil adoption

Just nu är elbilar i en besvärlig position att vara nästan perfekta - men "nästan" verkligen betyder det. Även med traditionell fordonsteknik (och många otroligt tunga litiumjonbatterier), moderna elbilar få motsvarande 120 MPGoch el produceras på väsentligen renare sätt.

När det gäller den totala användningen av fossila bränslen är det cirka 50% besparing jämfört med traditionella bilar på topp, med tanke på samma byggvikt.

Tesla Model S, en helelektrisk bil, fick den högsta poängen någonsin tilldelats av Consumer Reports, en 99 av 100. Jake Fisher, chefen för biltestning för konsumentrapporter, sa att hans enda kvarvarande oro var laddningsbegränsningar.:

Om den kunde laddas i någon bensinstation på tre minuter skulle denna bil få cirka 110.

Tyvärr tar elbilar mycket längre tid att ladda än bilar tar att fylla och har ett begränsat intervall på varje laddning. Detta leder till den olyckliga sanningen att elbilar för närvarande inte är ett genomförbart alternativ för de flesta amerikaner.

Även om de är helt tillräckliga för 95% av de resor som människor någonsin tar (kör ärenden i stan), misslyckas de helt med de sista fem procenten av långväga längdresor. Att hitta platser att ladda din elbil kan vara svårt och rent omöjligt på vissa ställen.

Autonoma bilar erbjuder några få lösningar på detta problem. Autonoma bilar skulle vara mest användbara i ett flottonscenario, där alla bilar ägs av en central byrå, och kan skickas efter behov av användare.

I det här fallet, snarare än att användaren måste vänta på att bilen laddas, kunde användaren bara byta bilar om de överskred räckvidden på ett visst fordon. Om passagerardelen av bilen och robotens / motor / batteridelen av bilen var separata moduler, kunde dessa bytas göras på några sekunder utan att ryttarna någonsin skulle behöva gå ut.

Detta har alla fördelarna med batteribytes, med den extra förmånen som batteriet kan komma till dig. Genom att använda en mångfaldig flotta som innehåller en liten bråkdel av gasdrivna fordon kan du dessutom tillåta resor till områden där skulle annars inte vara tillgängligt för självkörande bilar, särskilt under de första dagarna när laddinfrastrukturen är mindre tillgängliga.

Jämförelse med kollektivtrafik

Det trevliga med alla dessa olika potentiella besparingar är att de mestadels är oberoende. Med andra ord staplar alla dessa fördelar.

Om du räknar ut det, mellan de 80% besparingar som ges genom att utforma lätta mikrobilar, 30% besparingen från smart utkast och 50% besparingen du får från att använda elfordon, du avslutas med en total ekologisk påverkan som är ungefär 14 gånger mindre än en modern 60 MPG bensinbil, en fördel som håller upp även för de flesta långväga resor (förutsatt att det finns en bilpark du kan byta med i varje stad längs vägen). Det räknas inte många andra små fördelar som bilpooler, mindre tid förlorad och i trafik och effektivare autonoma parkeringsplatser.

Detta blåser bort alla andra former av transitering genom ett jordskred. Traditionella bussar är bara fem gånger effektivare än bilar när de är fullastade med passagerare (vilket är ovanligt). Tåg och flygplan kan faktiskt vara sämre än bilar under verkliga användningsvillkor. En flotta av autonoma fordon skulle förmodligen vara det mest effektiva alternativet för att flytta människor, till säg ingenting om bekvämligheten med att kunna kalla en robot för att ta dig runt var som helst när som helst. Kollektivtrafiken arbetar för att använda effektivt och autonoma fordon kan blåsa bort det.

Hur mycket körning?

Allt detta är riktigt goda nyheter för miljön. Tyvärr finns det ett stort förbehåll, vilket är att självkörande bilar antagligen kommer att få en dramatisk inverkan på hur mycket folk kör. Unga, gamla och funktionshindrade kommer alla att kunna komma runt mycket lättare, och även om det är svårt att föreslå att detta är en dålig sak har den också ett mätbart miljöavtryck.

Situationen förvärras eftersom besparingar i bränsleeffektivitet också är besparingar i dollar, och det är inte bara gaspriset. Kostnaden för att driva en traditionell bensinbil fungerar för cirka sextio cent per mil inklusive underhåll, kostnaden för fordonet under dess livslängd och priset på bränsle. Däremot, eftersom elbilar är mekaniskt enklare och inte har lika många rörliga delar med hög temperatur, är de verkliga kostnaderna för drift av elbilar som Nissan Leaf närmare 3,5 cent per mil, varav cirka tre cent är bränsleförbrukning.

Elektriska fordon kräver mindre underhåll och håller längre. Det finns inte mycket du kan göra åt de återstående underhållskostnaderna, men bränslekostnaderna kan sänkas till försumbara nivåer jämfört med kostnaden för slitage på fordonet. På drygt en halv mil mil skulle korsa USA (tre tusen mil) kosta cirka femton dollar per person. Till och med står för en rejäl vinstmarginal, det är fortfarande absurd billigt.

Dessa nummer håller också upp under experiment. En ägare av elfordon (av ActiveE, en bil som är betydligt mindre effektiv än Leaf), höll koll på hans energianvändning och underhållskostnader under flera år, och till konsumentens elektriska kostnader:

... det hade kostat mig cirka 3 000 dollar att köra Active E de senaste 20 månaderna och 57 000 mil,

Den typen av minskning av de verkliga kostnaderna är kommer att ha en mätbar inverkan på hur mycket människor kör. Människor skulle vara mycket mer villiga att acceptera långa pendlar om de är oerhört billiga och de kan titta på Netflix när de reser.

När det gäller vägutflykter, föreställ dig också "sovbilar" - autonoma fordon, utformade i huvudsak för att vara en queen size-säng på hjul. Dessa skulle göra det möjligt för användare att resa fredag ​​kväll, sova hela resan till sin destination, njuta av en dag praktiskt taget var som helst i landet, och sedan sova resan tillbaka och vara hem, väl vilad, på söndag morgon - allt för ett par dollar. Det är uppenbart att det kommer att ha en stor inverkan på antalet människor som snubblar.

Det är inte klart hur stor påverkan detta kommer att få på den totala körfrekvensen - men det finns några goda nyheter. Folk spenderar redan väl över en timme om dagen körning. Även om varje enskild person i USA tillbringade tolv timmar om dagen i en bil, skulle de fortfarande inte kunna utgör skillnaden i effektivitet mellan en självkörande elbilflotta och traditionell gas fordon.

Allmän effektivitet

När man tittar på siffrorna verkar det tydligt att autonoma bilar kommer att vara en överväldigande kraft för miljöhänsyn.

Visserligen beror många av dessa optimeringar (framför allt bränslebesparingarna för att ta bort säkerhetssystem från bilar) av att människodrivna bilar saknas från vägen. Eller åtminstone sällsynt. Ett autonomt fordon kan skydda dig från dina egna potentiella misstag mycket effektivt, men det kan göra mindre för att skydda dig från alla andra idiot på vägen.

Vi är förmodligen några decennier ute från den tidpunkt då vi börjar se den traditionella, privata gasdrivna bilen verkligen börja försvinna från gatorna. Så under en nära framtid blir prestationsvinsterna lite mindre dramatiska.

Det verkar fortfarande tydligt att självkörande fordon (på lång sikt) kommer att gå långt i riktning resa både billigare och bekvämare och mindre belastande på biosfären och på vår begränsade natur Resurser.

Bildkrediter: “"Kör" ramen på pappas lastbil“, Av JD Hancock,”I flykt“, Av Don McCullough,”Säkerheten först”Av Toronto History