Kuljettajattomat autot: voivatko ne todella eliminoida liikenteen?

Yksi kuljettajattomien autojen suurimmista tuntemattomista on se, lisäävätkö niiden mukavuus liikenneruuhkia ja siihen liittyviä pahoja. Optimistinen skenaario olisi, että kuljettajattomat autot parantavat kaupunkiliikennejärjestelmien tehokkuutta ja vähentävät siten yksityisajoneuvojen omistamista, vähentävät ruuhkia ja vähentävät siten kaupungin liikenteeseen liittyvän hiilijalanjäljen kokoa. Toinen, vähemmän ympäristöystävällinen skenaario on, että kun ihmiset omaksuvat kitkattoman liikkuvuuden, kuljettajattomat autot lopettaa tosiasiassa puunkorjuun keskimäärin enemmän ajoneuvomailia vuodessa, jolloin hiilijalanjälki on suurempi.

Mukavuus voi olla kaksiteräinen miekka. Ihmiset vedetään mukavuudesta kuten rauta magneettista. Joskus mukavuus tuo kuitenkin mukanaan hinnan: odottamattomat ja kielteiset seuraukset. Kuljettajattomien autojen tarjoamat kitkattomat henkilökohtaiset liikkuvuudet saattavat ratkaista pahimmat ylimäärät, jotka autoteollisuus on jo meille aiheuttanut. Tai kätevän henkilökohtaisen liikkuvuuden piilokustannukset saattavat olla se, että yhä kasvava määrä ihmisiä kerää satunnaisesti ajettujen mailien määrän.

Taloustieteilijät kutsuvat uusien tekniikoiden odotettavissa olevien hyötyjen ennakoimattoman vähentymisen lisääntyneen käytön seurauksena paluuvaikutusta. Ei ole selvää onko kuljettajattomilla autoilla palauttava vaikutus liikenteeseen, lisäämällä ihmisten vuosittain kulkevien mailien määrää ja teillä olevien autojen määrää. Jotkut tutkimukset maalaavat optimistisen kuvan, jossa kaupungin kadut tyhjenevät ajoneuvoista muutamassa vuosikymmenessä.

Haastattelussa The Economistille , liikennepolitiikalle omistettu ajatteluyksikkö International Transport Forumin edustaja Luis Martinez ennusti, että itse ajavien ajoneuvojen laivastot voisivat korvata kaikki kaupungin julkisen liikenteen taksit ja bussimatkat tarjoamalla yhtä paljon liikkuvuutta, mutta paljon vähemmän ajoneuvoja.

Tämän teorian testaamiseksi Martinez loi edustajapohjaisen mallin simuloida päivittäisiä matkamalleja keskikokoisessa eurooppalaisessa kaupungissa. Hän laski useiden vuosien aikaisempien kuljetuskyselyjen tosiasiallisten tietojen perusteella, että jos kaupungin asukkaat käyttäisivät jaettujen itsenäisten taksien laivastoja yksityisomistuksessa olevien henkilöautojen ja julkisen liikenteen sijasta, ajoneuvojen lukumäärää kaupungin teillä voitaisiin vähentää 90 prosentilla.

Vaikka autonomisten taksien laivastot vähentäisivät dramaattisesti kaduilla käyvien autojen määrää, simulaatiossa ennustettiin myös, että autoa kohti kuljettavien ajoneuvomailien kokonaismäärä kasvaa jonkin verran, koska itse ajavat taksit kulkevat edestakaisin useammin noutaakseen matkustajia.

Michiganin yliopiston kuljetustutkimusinstituutin raportti tukee näitä havaintoja. Raportissa todetaan, että itsenäisten ajoneuvojen käyttöönotto vähentäisi Yhdysvaltain keskimääräisen kotitalouden omistamien autojen määrää hiukan yli kahdesta yhteen ajoneuvoon kotitaloutta kohti. Raportin mukaan yhden ajoneuvon kotitaloudet ovat mahdollisia, koska itse ajavat ajoneuvot käyttävät "kotiinpaluuta" -tilaa, kun he pudottavat yhden kotitalouden jäsenen töissä, jotta muut kotitalouden jäsenet voivat käyttää perheen itse ajavaa autoa olla siirretty tehtäviin ja toimintoihin.

Siellä on kuitenkin saalis. Vaikka perheen ajomaton auto voi kuljettaa perheenjäseniä tehokkaasti edestakaisin, tosiasia, että yksi auto tukee useampia ihmisiä, johtaisi suurempaan ajokilometriin ajoneuvoa kohden. Vaikka tulevaisuuden keskimääräinen kotitalous saattaa omistaa vähemmän autoja, jäljellä olevaa ohjaamattomia autoja käytetään 75 prosenttia useammin, jolloin keskimäärin 20 406 mailia ajoneuvoa kohden vuodessa. Päätelmänä on, että vaikka yksi kuljettajaton ajoneuvo kerääisi keskimäärin 75 prosenttia enemmän mailia, koko kotitalouden kilometrimäärä olisi silti pienempi kuin jos kaksi ihmisen ajamaa autoa olisi käytössä.

Yksi potentiaalinen riski siitä, että yksi kuljettajalla ei ole autoa, joka tukee koko kotitaloutta, on, että ajokilometrimäärän kasvu lopulta ylittää ennustetun 75 prosentin. Ei ole epäilystäkään siitä, että kuljettajattoman auton kutsuminen hakemaan ja pudottamaan sinut pois olisi suuri mukavuus. Tehokkaamman kuljetuksen tahaton kielteinen seuraus voi kuitenkin olla, että kuljettajattomat ajoneuvot ajavat huomattavasti enemmän mailia kuin vastaavat ihmisen ajamat ajoneuvot.

Ihannetapauksessa tyhjä itseohjautuva auto löytäisi turvallisen paikan liikenteen takaa istua ja odottaa seuraavaa kutsustaan. Jos kyseinen turvallinen paikka olisi kuitenkin usean mailin päässä, auto pakotettaisiin ajamaan itsensä edestakaisin suuren matkan eikä vain pysäköimään lähellä. Sen mittarilukema kasvaa, ja tuhlaava kuljetus vaikeuttaisi liikenteen ruuhkia ja ilman pilaantumista.

Jos liian kätevän kuljetuksen saatavuus luo palauttavan vaikutuksen liikenteeseen ja lisää dramaattisesti tiematkojen määrää, jolla ihmiset kulkevat vuosittain, ohjattomilla autoilla voi olla tuhoisia ympäristövaikutuksia. Nykyään liikenteen ala on jo yksi suurimmista ilmansaasteiden aiheuttajista. Pelkästään Yhdysvalloissa autojen ja kuorma-autojen pakokaasut aiheuttavat arviolta 29 prosenttia ihmisen toiminnan aiheuttamista kasvihuonekaasupäästöistä. Jos kuljettajattomat autot kasvattaisivat ajettujen ajoneuvomailien määrää asukasta kohti, kehitysmaiden tiheästi asutut "megakaupunkit" kärsivät erityisen kovasti.

Google on saattanut ensimmäisenä näyttää kuljettajattoman auton yleisölle, mutta he ovat kaukana ainoasta, joka työskentelee sen parissa.

Vaikka Yhdysvalloilla on melkein sata vuotta vanha suhde autoon, muut maat seuraavat innostuneesti. Kiina seuraa Yhdysvaltojen jalanjälkiä saadakseen oman autokulttuurin. Koska kasvava ja äskettäin varakas kiinalainen keskiluokka omaksuu automatkojen mukavuuden, Pekingin ja Zhengzhoun kaltaiset kaupungit kärsivät mahtavista kahdeksan kaistaisen liikenneruuhista ja heikentyvästä savusumutasosta.

Nykyään autojen suhde henkilöä kohden on edelleen Kiinassa alhaisempi kuin Yhdysvalloissa tai Euroopassa, keskimäärin 85 ajoneuvoa / 1000 ihmistä (verrattuna 797 ajoneuvoon / 1000 ihmistä Yhdysvalloissa). Kiinan autoteollisuuden uusien autojen valmistus ja myynti jatkaa nousuaan nousussaan, ja se on kasvanut 7 prosentilla vuodesta 2013.

Ehkä kiinalainen autokulttuuri ohittaa joitain autokulttuurin pahimmista ylityksistä ottamalla käyttöön kuljettajattomia autoja ennemmin, kuin myöhemmin. Liikennepellon kesyttämiseksi Baidu, kiinalainen hakukoneyritys, jota jotkut kuvaavat Kiinan Googleksi, työskentelee yhdessä BMW: n kanssa kehittääkseen Kiinan teille tuttuja autonomisia ajoneuvoja.

• LUE: Kun Internet ottaa pyörän

Sekä kehitysmaissa että kehittyneissä maissa liikenneruuhkat ovat tärkeä ilman pilaantumisen lähde. Pelkästään Yhdysvalloissa, kun työmatkalaiset asettuvat eteenpäin liikenneruuhista, tyhjäkäynnillä olevat autot kuluttavat 2, 9 miljardia gallonaa bensiiniä vuodessa, mikä riittää neljän jalkapallostadionin täyttämiseen. Ainoa aika paljastaa, tuottavatko kuljettajat ilman autoja vähemmän pilaantumista vai houkuttelevatko autot ihmisiä kirjaamaan yhä enemmän mailia vuodessa, heikentävät edelleen ilmanlaatua ja tekevät kaupunkien liikenneruuhista entistä pahempaa.

Toinen ympäristöystävällinen kuljettajattomien autojen vaikutus voi olla ajoneuvojen lyhyempi käyttöikä. Auton pitkäikäisyys ilmaistaan ​​matkamittarilla. Consumer Reports -lehden mukaan henkilöauton tyypillinen elinkaari on nykyään noin 150 000 mailia, mikä tarkoittaa, että keskimäärin kahdeksan vuoden aikana kyseinen auto ajaa noin 18 750 mailia vuodessa. Vertailun vuoksi, koska sen ajomatka on noin 70 000 mailia vuodessa, New Yorkin keskimääräisen taksi-ohjaamon elinkaari on vain 3, 3 vuotta.

On vielä nähtävissä, lieventääkö kuljettajattomien autojen käyttöönotto nykyaikaisen auton meille aiheuttamia kielteisiä vaikutuksia. Jos Michiganin yliopiston tutkimus on oikein ja kuljettajattoman auton telineet nousevat 20 406 mailia vuodessa, keskimääräinen perheauto "käytetään" nopeammin, saavuttaen sen elinajanodote 150 000 mailia hieman yli seitsemän vuoden käytön aikana.

Uber, jonka ei tarvitse vielä tehdä kunnollista voittoa, riippuu itse ajavista takseista perustellakseen liiketoimintamallin.

Yksi pahimmista tapauksista olisi tulevaisuus, jossa käytettyjen kuljettajattomien autojen roskaaminen maisemaa täyttää roskakorit ja takapihat käytöstä poistettujen autokorien ja kuluneiden moottorien kanssa. Historia on kuitenkin opettanut meille, että uudet tekniikat eivät vain laajenna entistä status quoa. Kuljettajattomilla autoilla on useita ominaisuuksia, jotka voivat muuttaa niiden mahdollisesti synkeää ja ympäristölle tuhoisaa etenemistapaa.

Jos 1990-luvun Internet pakotettaisiin yhtäkkiä absorboimaan nykyistä tietoliikennettä, se lukkiutuisi kuorman alle. Vuosien mittaan useat parannukset ovat mahdollistaneet nykyaikaisen Internetin vastaanottamisen uusille käyttäjille ja käsittelevän yhä enemmän dataa, mukaan lukien parempia pakkaustekniikoita, valokuitukaapeli ja älykkäämpiä reitittimiä. Samoin tekniikan parannukset voisivat myös lievittää kuljettajattomien autojen mahdollisesti negatiivista palautumisvaikutusta. Useat tutkimukset tukevat tällaista optimistista näkemystä.

Ensinnäkin tarkastellaan ajoneuvojen elinkaarta. McKinseyn raportti laskee, että kuljettajattomat autot kykenevät jarruamaan ja kiihtymään vähitellen, mikä säästää polttoainetta 15-20 prosentilla ja vähentää hiilidioksidipäästöjä 20 miljoonasta 100 miljoonaan tonniin vuodessa. Jos McKinsey on oikein, sujuvampi ajo lisäisi kuljettajan ajoneuvon pitkäikäisyyttä.

Kuljettajattomat autot eivät vain kestäisi kauemmin, vaan ne voitaisiin rakentaa erityisesti pitkäikäisyyden saavuttamiseksi. 150 000 mailin elinajalla ei ole mitään pyhää. Jos sille olisi olemassa markkinat, autoyritykset voisivat suunnitella ohjattomia autoja, jotka voisivat ajaa useita satoja tuhansia mailia. Kaupunkiliikenteen harjoittajat odottavat linja-autojen käyttöiän olevan vähintään kaksitoista vuotta ja 250 000 mailia. Puoliperävaunut on suunniteltu toimimaan 1 000 000 mailin päässä, ja niiden moottorit on suunniteltu toimimaan käytännössä lakkaamatta. Rautatievaunut kestävät vielä pidempään: Jotkut alkuperäisistä BART-autoista San Franciscossa, rakennettu vuonna 1968, ovat edelleen toiminnassa.

Vaikka niiden elinikä pysyisi samana kuin nykyiset ihmisen ajamat autot, ohjattomat autot voisivat lypsää enemmän kapasiteettia olemassa olevista teistä. Tuulenkestävyyden vähentämiseksi pyöräilijät ajavat toistensa takana tiiviillä etäisyydellä, energiansäästöstrategiana, jota kutsutaan luonnosteluksi. Kuljettajattomien autojen ja kuorma-autojen laivastot voisivat käyttää samanlaista lähestymistapaa ja säästää energiaa ajamalla toistensa takana tiukassa muodostumisessa, polttoainesäästöstrategiaksi, joka tunnetaan ryhmätyönä.

Rynnäys säästää polttoainetta sekä vähentämällä tuulen vastuskykyä että käyttämällä tien "kiinteistöjä" tehokkaammin. Ihmisen ajamat autot eivät käytä tilaa tiellä kovin tehokkaasti. Ihmisten on ajettava useita satoja jalkoja toisistaan ​​turvallisuuden vuoksi, emmekä ole kovin taitavia sujuvasti vaihtavien kaistojen suhteen. Sitä vastoin kuljettajattomien autojen ryhmät käyttäisivät tietilaa tehokkaammin, mikä vähentäisi ruuhkia paikoissa, joissa liikenneruuhkat muodostuvat säännöllisesti, kuten moottoritiellä ramppeilla ja ramppeilla, ennen kaistanvaihtoa ja risteyksissä.

Teksasin yliopiston tutkijoiden tekemässä tutkimuksessa arvioidaan, että jos 90 prosenttia Yhdysvaltojen tiellä olevista autoista johtaisi itse ajamiseen, se vastaa tien kapasiteetin kaksinkertaistamista. Teksasin tutkijat ennustavat, että tiukasti toisiinsa sijoitetut levyt voivat vähentää ruuhkiin liittyviä viivästyksiä 60 prosentilla valtateillä ja 15 prosentilla esikaupunkiteillä. Kuorma-autoilla on tuulenkestävyyden vuoksi erityisen taipumus polttoaineen tehottomuuteen. Ajoneuvojen autonomisten kuorma-autojen levyt, jotka sijaitsevat alle kolmen metrin päässä toisistaan ​​ajon aikana, vähentäisivät polttoaineenkulutusta 15 - 20 prosenttia kuorma-autoa kohti.

Yksi suurimmista muutoksista tiellä on itse ajavat kuorma-autot ns. "Ryhmän" muodostelmissa.

Toinen mahdollinen ympäristöhyöty on autosuunnittelun uudelleenarviointi. Jos kuljettajattomista autoista tulee huomattavasti turvallisempia kuin ihmisten ajamat, autosuunnittelijat voisivat parantaa huomattavasti mekaanista runkoa, jonka muoto ja koko ovat yhdistelmänä seurausta vuosisadan mittaisista asteittaisista parannuksista ja hiipivistä törmäysturvallisuusvaatimuksista. Kun onnettomuusaste laskee merkittävästi, kuljettajattomat autot voivat olla kevyempiä ja pienempiä, ja siten polttoainetaloudellisempia.

Kuljettajaton taksi ei olisi ainoa ajoneuvo, jonka koko pienenee. Pakettien toimitus ja ruokatilaukset voitaisiin hoitaa pienillä, kevyillä, itsenäisillä pyörässä toimitetuilla droneilla. Yliopistokampuksilla pizza, joka on Yhdysvaltojen monivuotinen suosikki, toimitettaisiin muovisilla pyörillä varustetuilla autonomisilla "pizza-droneilla", jotka paistetaan oikean konsistenssin suhteen kymmenen minuutin matkan aikana. Päinvastoin kuin melkein yhden tonnin ajoneuvolla, joka vaaditaan toimittamaan yhden punnan pizza tänään. Suurin osa tästä tonnin painosta on ihmisen kuljettajan, ei pizzan, hyödyksi.

Yksi autojen ydinominaisuuksista, joita voidaan parantaa, on niiden teho. Kuljettajattomissa autoissa on todennäköisesti sähkömoottorit. Yksi sähkökäyttöisten autojen käyttöönoton esteistä on ollut laajalti käytettävissä olevien menetelmien puuttuminen auton akun lataamiseksi. Tesla on ylittänyt tämän rajoituksen rakentamalla oman latausinfrastruktuurin. Kun autoista tulee riittävän älykkäitä suunnitelmaan matkansa niin, että niihin sisältyy pit-aseita latausasemilla, säännöllisen lataamisen edellyttämään moottoriin liittyvä epävarmuus vähenee.

Energiansäästöetujen yhdistelmä, mukaan lukien rypytys, kevyet autonkorit, tehokas ajo ja ladattavat akut minimoivat joitakin kuljettajattomien autojen kielteisiä vaikutuksia. Toinen ympäristöä heikentävä toiminta, johon suurin osa meistä osallistuu päivittäin, on pysäköinti. Kuljettajattomat autot parantavat kaupungin elämää vähentämällä risteilyä, työlästä kiertämistä, jonka kuljettajat tekevät etsiessään pysäköintipaikkaa, ja poistamalla kokonaan pysäköintitarpeet.

Convo on PCMag: n haastattelusarja, jonka isännöi ominaisuustoimittaja Evan Daševsky (@haldash). Jokainen jakso lähetetään aluksi suorana lähetyksenä PCMagin Facebook-sivulla, jossa live-katsojat kutsutaan esittämään vieraille kysymyksiä kommentteihin. Jokainen jakso asetetaan sitten saataville YouTube-sivullamme ja saatavana ilmaiseksi audio-podcastina, jonka voit tilata iTunesissa tai millä tahansa haluamallasi podcast-alustalla.