خودروی خودران؛ از سامانه‌های کمک‌راننده تا رانندگی کاملاً خودکار

«موسی آیتی» در گفت‌وگو با هیچ یک با بیان این‌که یکی از مهم‌ترین اهداف توسعه خودروهای خودران، افزایش ایمنی تردد است، افزود: خطای انسانی یکی از عوامل مهم در وقوع تصادفات رانندگی است و فناوری‌های خودکار می‌توانند با پایش مستمر محیط اطراف خودرو، شناسایی خطرات و واکنش سریع‌تر در برخی شرایط، نقش مهمی در کاهش تصادفات داشته باشند. البته میزان تأثیر این فناوری بر کاهش تصادفات به سطح خودرانی، شرایط عملکرد سیستم و محیط عملیاتی آن بستگی دارد و نمی‌توان یک درصد ثابت را برای همه خودروهای خودران و تمام شرایط رانندگی اعلام کرد.

وی ادامه داد: یکی از نمونه‌های جدید و قابل توجه در این زمینه، داده‌های منتشرشده از سوی شرکت Waymo است. بر اساس آخرین تحلیل این شرکت که تا پایان مارس ۲۰۲۶ انجام شده و بیش از ۲۲۰ میلیون مایل رانندگی کاملاً خودکار را پوشش می‌دهد، خودروهای Waymo در مناطق مورد مطالعه، در مقایسه با رانندگان انسانی در همان مناطق، با ۹۴ درصد تصادف کمتر منجر به آسیب جدی یا مرگ مواجه بوده‌اند. همچنین تعداد تصادف‌هایی که در آن‌ها کیسه هوا فعال شده، ۸۲ درصد کمتر و تصادف‌های منجر به هر نوع آسیب نیز ۸۲ درصد کمتر گزارش شده است.

این عضو هیأت علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشکدگان فنی دانشگاه تهران، تأکید کرد که این آمار مربوط به عملکرد این شرکت در مناطق و شرایط عملیاتی مشخصی است و نباید آن را به تمام خودروهای خودران یا تمام شرایط رانندگی تعمیم داد، اما نشان می‌دهد که سامانه‌های رانندگی خودکار در صورت توسعه و ارزیابی صحیح، ظرفیت قابل توجهی برای ارتقای ایمنی دارند.

آیتی درباره نحوه عملکرد خودروهای خودران توضیح داد: این خودروها برای درک محیط اطراف خود از مجموعه‌ای از حسگرها و سامانه‌های پردازش استفاده می‌کنند. دوربین‌ها، رادار و در برخی سامانه‌ها لیدار، اطلاعات محیط اطراف خودرو را جمع‌آوری می‌کنند و این اطلاعات در بخش «ادراک» یا Perception پردازش می‌شود. پس از شناسایی خودروها، عابران، خطوط جاده، موانع، علائم و سایر عناصر محیط، سیستم باید موقعیت خودرو را تعیین کرده و مسیر مناسب را برنامه‌ریزی کند. در نهایت، دستورات لازم برای فرمان، شتاب و ترمز از طریق بخش کنترل اجرا می‌شوند. بنابراین یک خودروی خودران تنها به یک حسگر یا یک الگوریتم وابسته نیست، بلکه مجموعه‌ای از حسگرها، پردازشگرها، الگوریتم‌های ادراک، برنامه‌ریزی مسیر و کنترل را در کنار یکدیگر به کار می‌گیرد.

این فعال حوزه دانش‌بنیان با اشاره به سطوح مختلف خودرانی گفت: مطابق طبقه‌بندی SAE، فناوری رانندگی از سطح صفر تا سطح پنج تعریف می‌شود. در سطح صفر هیچ‌گونه اتوماسیون مستمر رانندگی وجود ندارد و راننده وظیفه کنترل خودرو را برعهده دارد. در سطح یک سیستم می‌تواند به صورت مستمر در یکی از دو حوزه فرمان یا شتاب و ترمز به راننده کمک کند.

وی ادامه داد: در سطح دو، سیستم می‌تواند به صورت هم‌زمان در کنترل فرمان و شتاب یا ترمز به راننده کمک کند، اما راننده همچنان مسئول رانندگی است و باید به طور مستمر محیط و عملکرد سیستم را زیر نظر داشته باشد. بسیاری از سامانه‌های پیشرفته کمک‌راننده موجود در خودروهای امروزی در این دسته قرار می‌گیرند. در سطح سه، سیستم خودکار در شرایط عملیاتی مشخص می‌تواند تمام وظایف رانندگی را انجام دهد، اما در صورت درخواست سیستم، راننده باید بتواند کنترل خودرو را در اختیار بگیرد. در سطح چهار، خودرو در محدوده و شرایط عملیاتی مشخص می‌تواند بدون نیاز به راننده وظیفه رانندگی را انجام دهد و در سطح پنج، هدف دستیابی به رانندگی کاملاً خودکار در تمام شرایط و جاده‌ها است.

وی تصریح کرد: بنابراین نباید هر خودروی مجهز به سامانه‌هایی مانند کروز کنترل تطبیقی، حفظ خودرو بین خطوط یا تغییر خط خودکار را «خودروی کاملاً خودران» نامید. سامانه‌های سطح یک و دو همچنان در گروه فناوری‌های کمک‌راننده قرار می‌گیرند و مسئولیت رانندگی در آنها بر عهده انسان است.

آیتی با اشاره به وضعیت فعلی فناوری خودران در جهان گفت: در حال حاضر فناوری‌های سطح چهار در قالب سرویس‌های محدود و در مناطق مشخص به مرحله بهره‌برداری تجاری رسیده‌اند؛ برای مثال، Waymo سرویس تاکسی خودران خود را در برخی شهرهای آمریکا به صورت بدون راننده انسانی در خودرو ارائه می‌کند. با این حال، فناوری خودران سطح سه تا پنج هنوز به معنای خودرویی که بتوان آن را به صورت عمومی خریداری کرد و در تمام شرایط جاده‌ای بدون نظارت انسان مورد استفاده قرار داد، در دسترس بازار عمومی نیست.

رئیس هیئت‌مدیره شرکت سامانه پایش قدرت و سرپرست آزمایشگاه ناوبری و حمل و نقل خودران (ANTS) دانشگاه تهران، با اشاره به فعالیت‌های انجام‌شده در ایران گفت: در تیم تحت سرپرستی ما نیز طراحی و ساخت سامانه خودران در سطح دو دنبال شده است. این سامانه قابلیت‌هایی از جمله تشخیص خطوط، پایش فاصله با خودروی جلویی، اعلام سرعت و فاصله مجاز و کمک به راننده در کنترل خودرو را دربر می‌گیرد. در این سامانه از روشهای نوین هوش مصنوعی و الگوریتم‌های هوشمند استفاده شده است.

وی افزود: توسعه چنین سامانه‌هایی می‌تواند علاوه بر ایجاد زمینه برای ورود فناوری‌های پیشرفته‌تر به صنعت خودرو، بستری برای توسعه دانش بومی در حوزه‌های حسگرها، پردازش تصویر، هوش مصنوعی، برنامه‌ریزی مسیر و کنترل خودرو فراهم کند.

وی خاطرنشان کرد: مسیر توسعه خودروهای خودران از سامانه‌های کمک‌راننده آغاز شده و به سمت سطوح بالاتر خودکارسازی حرکت می‌کند؛ اما رسیدن به خودروی کاملاً خودران نیازمند پیشرفت هم‌زمان در فناوری حسگرها، هوش مصنوعی، کنترل، ارتباطات، ایمنی، استانداردها و زیرساخت‌های حمل‌ونقل است.