Autonome auto's: zijn robots goed voor het milieu?

Advertentie

Autonome auto's komen eraan Hier leest u hoe we naar een wereld vol met auto's zonder bestuurder gaanAutorijden is een vervelende, gevaarlijke en veeleisende taak. Zou het ooit kunnen worden geautomatiseerd door de zelfrijdende autotechnologie van Google? Lees verder . Precies wanneer is het een gok, maar tien jaar lijkt een veilige gok voor de beschikbaarheid op de massamarkt.

De manier waarop we auto's gebruiken is gaat veranderen The Transportation Of Tomorrow: Awesome Inventions That May Transforming How We CommuteHet verloop van de menselijke beschaving is altijd gevormd door transport. Het transport van morgen lost misschien niet al deze problemen op, maar het kan er een aantal oplossen - en het is belangrijk om erover na te denken ... Lees verder . Die veranderingen zullen veelomvattend zijn, van de autocultuur tot de economie tot het wereldwijde sterftecijfer, maar één gebied dat niet zo gedetailleerd is onderzocht: de impact op het milieu.

Auto's leveren een van de grootste bijdragen aan de CO2-productie in de ontwikkelde wereld, en elke verandering in het gebruik van auto's moet in dat licht worden overwogen. Kunnen zelfrijdende auto's het conventionele openbaar vervoer verslaan voor efficiëntie? Hoeveel verbetering bieden ze ten opzichte van regulier autobezit? Vandaag onderzoeken we de kwestie van de milieuvriendelijkheid van autonome voertuigen, op basis van veel onderzoek en een beetje speculatie.

Efficiënte rijstrategieën

Hoe goed een menselijke bestuurder ook is, ze maken fouten en die fouten hebben een impact op het brandstofverbruik.

Mensen raken verdwaald, komen vast te zitten in het verkeer en hebben moeite om een ​​parkeerplaats te vinden. Autonome voertuigen zouden beter rijden en daarmee brandstof besparen. Autonome auto's kunnen 'samenkomen', achter elkaar aanrijden om de luchtweerstand te verminderen, en er is een mogelijkheid voor automatisch carpoolen in een wagenparkscenario, wat het aantal benodigde voertuigen en de totale brandstof aanzienlijk zou kunnen verminderen consumptie.

Alleen al het concept kan 30% brandstof besparen (volgens Rocky Mountain Tech), en MIT suggereert dat door het elimineren van de noodzaak om een ​​parkeerplaats te vinden, meer dan 40% van het brandstofverbruik zou kunnen worden geëlimineerd door autonome voertuigen. Ze kunnen ook files in de stad vermijden, wat een enorme impact zou hebben op de reisefficiëntie. Volgens het KPMG-instituut,

In een autonoom voertuigtransportsysteem zullen voertuigen veel efficiënter navigeren dan de huidige menselijke operators. De inefficiëntie van door mensen aangedreven voertuigen leidt tot aanzienlijke congestie bij hoge verkeersvolumes en frequente files. In het Urban Mobility Report 2011 schatte het Texas Transportation Institute dat verkeersopstoppingen Amerikanen 4,8 miljard uur kosten, 1,9 miljard gallons verspilde brandstof (gelijk aan twee maanden werking van de Alaska Pipeline) en $ 101 miljard aan gecombineerde vertragings- en brandstofkosten.

Ecologisch auto-ontwerp

Hoe meer zelfrijdende voertuigen op de weg zijn, hoe minder ongelukken er zullen gebeuren. De meeste dronken chauffeurs halen (de oorzaak van 26 van de 91 gemiddelde dagelijkse verkeersdoden in de VS) om autonome voertuigen te gebruiken, zou een enorme impact hebben op de rijveiligheid.

Afgezien van het duidelijke voordeel van mensen die niet doodgaan, heeft dit nog andere onverwachte voordelen. Als met name het risico op een ongeval laag genoeg kan worden gemaakt, kunnen autobedrijven veel lichtere auto's bouwen door veel traditionele veiligheidsvoorzieningen (zoals airbags, veiligheidsgordels en een kreukelzone) weg te gooien. De kosten van autoverzekeringen zouden ook dalen.

Als autorijden net zo veilig wordt als vliegen (zo veilig dat individuele ongevallen het nieuws op dezelfde manier maken als luchtrampen), mensen kunnen veel comfortabeler rijden in veel lichtere, minder robuuste auto's, die (op hun beurt) enorm veel kunnen besparen brandstof.

Bovendien, aangezien u misschien net zoveel auto's kunt oproepen als u nodig heeft, is het niet echt nodig dat de meeste auto's in het wagenpark standaard sedans met vijf zitplaatsen zijn. Als je bereid bent om tweezitsvoertuigen te bouwen en het gewicht en de weerstand te minimaliseren, kun je prototypes op gas bouwen die dat krijgen 285 MPG, een afname van bijna 80% in brandstofverbruik in vergelijking met de beste consumentenauto's die nu verkrijgbaar zijn. Volgens een journalist van Autos.ca die sprak met het Volkswagen-team dat het prototype ontwierp:

Ondanks zijn kleine formaat en lichte gewicht, zegt Volkswagen dat de 1-liter-auto net zo veilig is als een GT-sportwagen die is geregistreerd voor racen. Met behulp van simulaties van computerongevallen werd de auto ontworpen met ingebouwde crashbuizen, druksensoren voor airbagcontrole en kreukelzones aan de voorkant. De aluminium brandstoftank bevindt zich in een beschermd gebied achter de passagiers.

Adoptie elektrische auto

Op dit moment bevinden elektrische auto's zich in de ongemakkelijke positie om bijna perfect te zijn, maar het 'bijna' doet er echt toe. Zelfs met traditionele voertuigtechniek (en veel ongelooflijk zware lithium-ionbatterijen), moderne elektrische auto's krijg het equivalent van 120 MPG, en de elektriciteit wordt op aanzienlijk schonere manieren geproduceerd.

In termen van het totale gebruik van fossiele brandstoffen is dit ongeveer 50% besparing in vergelijking met de beste traditionele auto's, gezien hetzelfde bouwgewicht.

De Tesla Model S, een volledig elektrische auto, kreeg de hoogste score ooit toegekend door Consumer Reports, een 99 van de 100. Jake Fisher, het hoofd van automotive testen voor Consumer Reports, zei dat zijn enige zorg nog was oplaadbeperkingen.:

Als hij binnen drie minuten in een tankstation zou kunnen opladen, zou deze auto ongeveer 110 scoren.

Helaas duurt het opladen van elektrische auto's veel langer dan die van benzineauto's, en hebben ze een beperkt bereik voor elke lading. Dit leidt tot de ongelukkige waarheid dat elektrische auto's momenteel voor de meeste Amerikanen geen haalbare optie zijn.

Ook al zijn ze volledig toereikend voor 95% van de reizen die mensen ooit maken (boodschappen doen in de stad), ze falen volledig op de laatste vijf procent van de langlaufreizen over lange afstanden. Het vinden van plaatsen om uw elektrische auto op te laden kan moeilijk zijn en op sommige plaatsen ronduit onmogelijk.

Autonome auto's bieden een paar oplossingen voor dit probleem. Autonome auto's zouden het nuttigst zijn in een wagenparkscenario, waarbij alle auto's eigendom zijn van een centrale instantie en naar behoefte kunnen worden verzonden door gebruikers.

In dit geval, in plaats van dat de gebruiker moet wachten tot de auto is opgeladen, kan de gebruiker gewoon van auto wisselen als hij het bereik van een bepaald voertuig overschrijdt. Als het passagiersgedeelte van de auto en het robot / motor / batterijgedeelte van de auto afzonderlijke modules waren, zouden deze swaps in een paar seconden kunnen worden gedaan zonder dat de berijders ooit moesten uitstappen.

Dit heeft alle voordelen van batterijwissels, met het extra voordeel dat de batterij naar u toe kan komen. Bovendien kunt u, door gebruik te maken van een divers wagenpark met een klein deel van de voertuigen op gas, reizen naar gebieden die dat wel zijn, toestaan anders niet toegankelijk zouden zijn voor zelfrijdende auto's, vooral in de beginperiode, wanneer de laadinfrastructuur minder is beschikbaar.

Vergelijking met openbaar vervoer

Het leuke van al deze verschillende potentiële besparingen is dat ze meestal onafhankelijk zijn. Met andere woorden, al deze voordelen stapelen zich op.

Als je het uitwerkt, tussen de 80% besparing door het ontwerpen van lichtgewicht microcars, de 30% besparing door slim tekenen en de 50% besparing je krijgt van het gebruik van elektrische voertuigen, je eindigt met een totale ecologische impact die zoiets is als 14 keer minder dan een moderne 60 MPG benzineauto, een voordeel dat zelfs voor de meeste lange afstandsritten standhoudt (ervan uitgaande dat er een wagenpark is waarmee u in elke stad kunt wisselen) de weg). Dat telt nog niet tal van andere kleine voordelen, zoals carpoolen, minder tijdverlies en in het verkeer, en efficiëntere autonome parkeerterreinen.

Dit blaast elke andere vorm van doorvoer weg door een aardverschuiving. Traditionele bussen zijn slechts vijf keer efficiënter dan auto's wanneer ze volledig zijn geladen met passagiers (wat ongebruikelijk is). Treinen en vliegtuigen zijn misschien wel erger dan auto's onder realistische gebruiksomstandigheden. Een vloot van autonome voertuigen zou waarschijnlijk de meest efficiënte optie zijn om mensen naar toe te verplaatsen zeg niets over het gemak van het kunnen oproepen van een robot om je altijd en overal te vervoeren. Het openbaar vervoer kost werk om efficiënt te gebruiken, en autonome voertuigen kunnen dat wegblazen.

Hoeveel rijden?

Dit is allemaal heel goed nieuws voor het milieu. Helaas is er een grote waarschuwing, namelijk dat zelfrijdende auto's waarschijnlijk een dramatische impact zullen hebben hoeveel mensen rijden. Jong, oud en gehandicapten zullen allemaal veel gemakkelijker kunnen rondreizen, en hoewel het moeilijk te suggereren is dat dit een slechte zaak is, heeft het ook een meetbare ecologische voetafdruk.

De situatie wordt verslechterd omdat besparingen in brandstofefficiëntie ook besparingen in dollars zijn, en het is niet alleen de prijs van gas. De kosten van het gebruik van een traditionele gasauto komen uit op ongeveer zestig cent per mijl inclusief onderhoud, de kosten van het voertuig gedurende de levensduur en de brandstofprijs. Daarentegen, omdat elektrische auto's mechanisch eenvoudiger zijn en niet zoveel bewegende delen op hoge temperatuur hebben, liggen de werkelijke kosten van het gebruik van elektrische auto's zoals de Nissan Leaf dichter bij 3,5 cent per mijl, waarvan ongeveer drie cent brandstofverbruik is.

Elektrische voertuigen hebben minder onderhoud nodig en gaan langer mee. U kunt niet veel doen aan de resterende onderhoudskosten, maar de brandstofkosten kunnen worden verlaagd tot een verwaarloosbaar niveau in vergelijking met de kosten van slijtage aan het voertuig. Op iets meer dan een halve cent mijl kost het oversteken van de Verenigde Staten (drieduizend mijl) ongeveer vijftien dollar per persoon. Zelfs goed voor een flinke winstmarge, dat is nog steeds absurd goedkoop.

Die cijfers houden ook stand bij experimenten. Een eigenaar van een elektrisch voertuig (van de ActiveE, een auto die aanzienlijk minder efficiënt is dan de Leaf), bijgehouden zijn energieverbruik en onderhoudskosten voor meerdere jaren, en tegen consumentenelektrische kosten:

… Het zou me ongeveer $ 3.000 hebben gekost om de Active E de afgelopen 20 maanden en 57.000 mijl te rijden,

Dat soort verlaging van de reële kosten is een meetbare impact hebben op hoeveel mensen rijden. Mensen zouden veel meer bereid zijn om langdurig woon-werkverkeer te accepteren als ze ongelooflijk goedkoop zijn en Netflix kunnen kijken terwijl ze reizen.

Stel je voor wat betreft roadtrips 'slaaprijtuigen' voor - autonome voertuigen, in wezen ontworpen als een queensize bed op wielen. Hiermee kunnen gebruikers vrijdagavond vertrekken, de hele reis naar hun bestemming slapen en praktisch overal een dag genieten op het platteland, en dan de reis terug slapen en thuis zijn, uitgerust op zondagochtend - allemaal voor de kosten van een paar dollars. Dat zal duidelijk een grote impact hebben op het aantal daguitstapjes.

Het is niet duidelijk hoeveel impact dit zal hebben op de totale rijsnelheid, maar er is goed nieuws. Mensen geven al uit ruim een ​​uur per dag het rijden. Zelfs als elke persoon in de VS twaalf uur per dag in een auto zou zitten, zouden ze dat nog steeds niet kunnen vormen het verschil in efficiëntie tussen een zelfrijdend elektrisch wagenpark en traditioneel gas voertuigen.

Algemene efficiëntie

Kijkend naar de cijfers lijkt het duidelijk dat autonome auto's een overweldigende kracht zullen zijn voor het milieu.

Toegegeven, veel van deze optimalisaties (met name de brandstofbesparing door het verwijderen van veiligheidssystemen uit auto's) zijn afhankelijk van het feit dat door mensen aangedreven auto's niet op de weg aanwezig zijn. Of op zijn minst zeldzaam. Een autonoom voertuig kan je heel effectief beschermen tegen je eigen potentiële fouten, maar het kan minder doen om je te beschermen tegen elke andere idioot op de weg.

We zijn waarschijnlijk een paar decennia verwijderd van het moment waarop we zullen zien dat de traditionele, particuliere auto op gas echt van de straat begint te verdwijnen. In de nabije toekomst zullen de prestatieverbeteringen dus iets minder dramatisch zijn.

Toch lijkt het duidelijk dat zelfrijdende voertuigen (op de lange termijn) een heel eind op weg zullen zijn reizen zowel goedkoper als handiger, en minder belastend voor de biosfeer en voor onze beperkte natuurlijke omgeving middelen.

Afbeeldingscredits: "‘Rijden’ op het frame van papa's truck", Door JD Hancock,"Tijdens de vlucht", Door Don McCullough,"Veiligheid eerst”Door Toronto History