Auta bez řidiče: mohou skutečně eliminovat provoz?

Jednou z největších neznámých o autech bez řidiče je to, zda jejich pohodlí zhorší dopravní zácpy a jejich doprovodné zlo. Optimistickým scénářem by bylo, že auta bez řidiče zlepší účinnost systémů městské dopravy, a tím sníží vlastnictví soukromých vozidel, čímž sníží dopravní zácpy a tím sníží velikost uhlíkové stopy města, která souvisí s dopravou. Dalším scénářem, který není šetrný k životnímu prostředí, je skutečnost, že jakmile lidé přijmou pohodlí mobility bez tření, budou auta bez řidiče navíjet průměrně více kilometrů za rok v průměru a zanechat větší uhlíkovou stopu.

Pohodlí může být dvojsečný meč. Lidé jsou přitahováni k pohodlí jako železo k magnetu. Někdy však pohodlí přináší s sebou cenu: Neočekávané a negativní důsledky. Osobní mobilita bez tření nabízená vozidly bez řidiče může vyřešit nejhorší excesy, které na nás již způsobila automobilová technologie. Nebo skryté náklady na pohodlnou osobní mobilitu mohou spočívat v tom, že stále rostoucí počet lidí náhodně zvedne svůj počet ujetých kilometrů.

Ekonomové nazývají neočekávané snížení očekávaných zisků z nových technologií v důsledku zvýšeného využívání odrazového efektu. Není jasné, zda auta bez řidiče budou mít odrazový efekt na provoz, zvyšovat počet kilometrů, které lidé každý rok cestují, a počet aut na silnicích. Některé výzkumy vykreslují optimistický obraz, ve kterém budou městské ulice během několika desetiletí prázdnoty vozidel.

V rozhovoru s The Economistem Luis Martinez z Mezinárodního fóra o dopravě, think tanku věnovaného dopravní politice, předpovídal, že flotily vozidel s vlastním pohonem mohou nahradit všechna taxi a autobusy ve veřejné dopravě ve městě a poskytnout tak mobilitu, ale s mnohem menším počtem vozidel.

Aby otestoval tuto teorii, Martinez vytvořil model založený na agentech, který simuluje vzory každodenního cestování ve středně velkém evropském městě. Na základě několika let skutečných údajů z předchozích dopravních průzkumů vypočítal, že pokud obyvatelé města používají flotily sdílených autonomních taxíků spíše než automobily a veřejnou dopravu v soukromém vlastnictví, počet vozidel na městských silnicích by se mohl snížit o 90 procent.

Zatímco flotily autonomních taxíků by drasticky snížily počet aut na ulicích, simulace také předpověděla, že celkový počet najetých kilometrů na jedno auto by se mírně zvýšil, protože taxíky s vlastním pohonem by častěji jezdily sem a tam, aby vyzvedly cestující.

Zpráva z University of Michigan Transport Research Institute podporuje tato zjištění. Zpráva dospěla k závěru, že přijetí samostatných vozidel by snížilo počet automobilů, které vlastní průměrná americká domácnost, z více než dvou na jedno vozidlo na domácnost. Podle této zprávy budou domácnosti s jedním vozidlem umožněny, protože vozidla s vlastním pohonem budou používat režim „návratu do domu“ poté, co v práci spadnou jednoho člena domácnosti, takže ostatní členové domácnosti mohou používat rodinné vozidlo s vlastním pohonem k být přemístěn k pochůzkám a činnostem.

Je tu ale háček. Přestože rodinné vozidlo bez řidiče dokáže účinně přepravovat členy rodiny tam a zpět, skutečnost, že jedno auto podporuje více lidí, by měla za následek vyšší počet najetých kilometrů na vozidlo. Ačkoli průměrná domácnost budoucnosti by mohla vlastnit méně aut, zbývající auto bez řidiče bude používáno o 75 procent častěji, přičemž se ročně hromadí v průměru 20 406 mil na vozidlo. Nevýhodou tohoto zjištění je, že i kdyby jediné vozidlo bez řidiče mělo v průměru o 75 procent více kilometrů, počet najetých kilometrů pro celou domácnost by byl stále nižší, než kdyby se používaly dva vozy poháněné lidmi.

Jedním z potenciálních rizik, že jedno vozidlo bez řidiče podporuje celou domácnost, je to, že nárůst ujetých kilometrů na vozidlo skončí více než předpokládaných 75 procent. Není pochyb o tom, že svolat auto bez řidiče, aby vás vyzvedlo a odhodilo, by bylo velkým pohodlím. Neúmyslným negativním důsledkem účinnější přepravy by však mohlo být to, že vozidlo bez řidiče bude řídit podstatně více kilometrů než ekvivalentní vozidlo poháněné člověkem.

V ideálním případě by prázdné auto s vlastním průvodcem našlo bezpečné místo před dopravním prostředkem k sezení a čekání na jeho další předvolání. Pokud by však toto bezpečné místo bylo několik kilometrů daleko, bylo by auto nuceno jet sem a tam daleko, spíše než jen parkování poblíž. Jeho počet najetých kilometrů by se zvýšil a jeho zbytečné vypouštění by ještě zhoršilo dopravní zácpy a znečištění ovzduší.

Pokud dostupnost příliš pohodlné přepravy vytvoří odrazový efekt na provoz a dramaticky zvýší počet ujetých kilometrů, které lidé každý rok cestují, mohla by mít vozidla bez řidiče zničující dopad na životní prostředí. V současné době je sektor dopravy jedním z největších přispěvatelů ke znečištění ovzduší. Jen ve Spojených státech způsobuje výfukový plyn z osobních a nákladních vozidel odhadem 29 procent emisí skleníkových plynů, které lidská činnost každý rok vytváří. Pokud by automobily bez řidiče zvýšily počet najetých kilometrů na osobu na osobu, obzvlášť silně by byly zasaženy hustě obydlené „megacity“ v rozvojových zemích.

Google mohl být první, kdo ukázal veřejnosti bez řidiče auto, ale jsou daleko od jediného, ​​kdo na něm pracuje.

Zatímco Spojené státy mají s autem téměř sto let starý vztah, ostatní národy ho s nadšením dohánějí. Čína následuje po stopách Spojených států a získává vlastní kulturu automobilů. Jak rostoucí a nově bohatá čínská střední třída zahrnuje pohodlí cestování autem, města jako Peking a Zhengzhou trpí velkolepými osmipruhovými dopravními zácpami a zhoršující se úrovní smogu.

V současné době je poměr automobilů na osobu v Číně stále nižší než ve Spojených státech nebo v Evropě, v průměru činí 85 vozidel na 1 000 lidí (ve srovnání s 797 vozidly na 1 000 lidí ve Spojených státech). Míra, kterou čínský automobilový průmysl vyrábí a prodává nová auta, však nadále stoupá a od roku 2013 se každoročně zvyšuje o 7 procent.

Možná čínská automobilová kultura obejde některé z nejhorších excesů automobilové kultury tím, že přijme auta bez řidiče dříve, než později. Abychom zkrotili dopravní zvíře, Baidu, čínská vyhledávací společnost, kterou někteří označují jako Google Číny, spolupracuje s BMW na vývoji autonomních vozidel, která jsou známá čínským silnicím.

• PŘEČTĚTE: Když internet vezme kolo

V rozvojových i rozvinutých zemích jsou dopravní zácpy hlavním zdrojem znečištění ovzduší. Jen ve Spojených státech, jak dojíždějící dojíždějí dopředu v dopravních zácpách, jejich volnoběžné automobily plýtvají ročně 2, 9 miliard galonů benzínu, což je dost na to, aby zaplnili čtyři fotbalové stadiony. Pouze čas ukáže, zda auta bez řidiče způsobí menší znečištění, nebo zda jejich použití přiměje lidi k zaznamenávání stále rostoucího počtu kilometrů každý rok, což dále zhoršuje kvalitu ovzduší a zhoršuje zácpy městské dopravy.

Další environmentální stránkou účinku automobilů bez řidiče mohou být kratší životnosti vozidel. Životnost vozu je indikována jeho ujetým kilometrem. Podle časopisu Consumer Reports je dnes životnost osobního automobilu asi 150 000 mil, což znamená, že v průměru bude v průběhu osmi let tento vůz jezdit asi 18 750 kilometrů ročně. Ve srovnání s tím, že jezdí zhruba 70 000 mil za rok, životnost průměrné taxi taxi v New Yorku je pouze 3, 3 roku.

Ještě zbývá zjistit, zda zavedení automobilů bez řidiče zmírní negativní dopady, které na nás moderní automobil způsobil. Pokud bude výzkum na Michiganské univerzitě správný a auto bez řidiče pojme každý rok 20 406 mil, průměrný rodinný vůz by se „spotřeboval“ rychleji a dosáhl své životnosti 150 000 mil za pouhých sedm let používání.

Uber, který dosud nemá slušný zisk, závisí na tom, zda své obchodní modely ospravedlní taxíky s vlastním pohonem.

Jedním z nejhorších scénářů by byla budoucnost, kdy ojeté vozy bez řidiče vrhnou krajinu, naplní smetiště a dvorek vyřazenými karoseriemi a opotřebovanými motory. Historie nás však naučila, že nové technologie nerozšiřují pouze dřívější status quo. Auta bez řidiče mají několik vlastností, které by mohly změnit jejich potenciálně ponurou a ekologicky ničivou trajektorii.

Pokud by byl internet v 90. letech náhle nucen absorbovat dnešní datový přenos, pod zatížením by se to podlomila. V průběhu let umožnilo několik vylepšení modernímu internetu absorbovat nové uživatele a zpracovávat rostoucí množství dat, včetně lepších kompresních technologií, optických kabelů a inteligentnějších směrovačů. Podobně zlepšení technologie by také mohla zmírnit potenciálně negativní odrazový efekt způsobený vozidly bez řidiče. Několik výzkumných studií podporuje takový optimistický pohled.

Nejprve se pojďme zabývat otázkou životnosti vozidla. Zpráva společnosti McKinsey počítá, že auta bez řidičů budou schopna brzdit a zrychlovat postupně, což povede k úsporám paliva o 15 až 20 procent a ke snížení emisí CO2 o 20 až 100 milionů tun ročně. Pokud je výzkum společnosti McKinsey správný, plynulejší jízda by zvýšila životnost vozidla bez řidiče.

Auta bez řidičů by vydržela nejen déle, ale mohla být postavena speciálně pro dosažení dlouhověkosti. O životnosti 150 000 mil není nic posvátného. Pokud by na to existoval trh, mohly by automobilové společnosti navrhnout auta bez řidiče, která by dokázala jet několik set tisíc kilometrů. Provozovatelé městské dopravy očekávají, že jejich autobusy budou mít užitečnou životnost nejméně dvanáct let a 250 000 mil. Návěsy jsou navrženy pro provoz na 1 000 000 mil a jejich motory jsou konstruovány tak, aby běžely prakticky nepřetržitě. Železniční vozy vydrží ještě déle: některá z původních vozů BART v San Franciscu, která byla postavena v roce 1968, jsou dodnes v provozu.

I když jejich životnost zůstala stejná jako u dnešních automobilů poháněných člověkem, auta bez řidiče mohla z existujících silnic dojit větší kapacitu. Aby snížili odolnost proti větru, jezdí cyklisté za sebou v úzce rozložené linii, což je energeticky úsporná strategie známá jako navrhování. Flotily aut a nákladních automobilů bez řidiče by mohly použít podobný přístup a ušetřit energii jízdou za sebou v těsné formaci, což je strategie úspory paliva známá jako četa.

Platooning šetří palivo jak snížením odporu větru, tak efektivnějším využíváním „nemovitostí“. Auta poháněná lidmi nevyužívají prostor na silnici velmi efektivně. Lidé musí řídit několik stovek stop od sebe kvůli bezpečnosti a nejsme příliš zběhlí v plynule se měnících uličkách. Naproti tomu čety automobilů bez řidiče by využívaly silniční prostor efektivněji, což by vedlo k menšímu přetížení v místech, kde se pravidelně vytvářejí dopravní zácpy, jako jsou dálnice na rampách a off-rampách, před změnami jízdního pruhu a na křižovatkách.

Studie vědců z University of Texas odhaduje, že kdyby 90 procent automobilů na silnicích ve Spojených státech řídilo auto, bylo by to ekvivalentní zdvojnásobení kapacity silnic. Vědci z Texasu předpovídají, že těsně rozmístěné čety mohou snížit zpoždění související s přetížením o 60 procent na dálnicích ao 15 procent na příměstských silnicích. Nákladní automobily jsou kvůli odporu větru obzvláště náchylné k neefektivnosti paliva. Čety autonomních nákladních vozidel, které jsou od sebe vzdáleny méně než tři stopy, by snížily spotřebu paliva o 15 až 20 procent na nákladní vozidlo.

Jednou z největších změn na silnici budou samohybné kamiony v takzvaných „čádových“ formacích.

Další potenciální přínos pro životní prostředí spočívá v přehodnocení designu automobilu. Pokud se vozy bez řidiče stanou podstatně bezpečnějšími než vozidla poháněná lidmi, konstruktéři automobilů by se mohli dramaticky zdokonalit na mechanickém těle, jehož tvar a velikost je výsledkem sto tisíc inkrementálních vylepšení a plíživých požadavků na bezpečnost při nárazu. Vzhledem k výraznému poklesu nehodovosti mohou být vozidla bez řidiče lehčí a menší, a tudíž úspornější z hlediska spotřeby paliva.

Taxíky bez řidiče by nebyly jediným vozidlem zmenšujícím se ve velikosti. Doručování balíků a objednávek potravin by bylo možné zvládnout malými, lehkými autonomními doručovacími roboty na kolech. Na univerzitních kampusech by se pizza, celoroční oblíbená americká společnost, dodávala v plastových, kolových autonomních „robotech na pizzu“, pečených na správnou konzistenci během desetiminutové cesty. V kontrastu s tím, že s téměř 1tunovým vozidlem je dnes třeba dodat pizzu s jednou librou. Většina této tuny hmotnosti je ve prospěch lidského řidiče, nikoliv pizzy.

Jednou z hlavních vlastností automobilů, na které by se dalo vylepšit, je to, jak jsou poháněny. Auta bez řidiče budou pravděpodobně mít elektrické motory. Jednou z překážek při přijímání automobilů pouze na elektrický pohon je nedostatek široce dostupných metod nabíjení baterie automobilu. Společnost Tesla toto omezení překonala vybudováním vlastní infrastruktury dobíjení. Když se automobily stávají dostatečně inteligentní, aby naplánovaly své cesty tak, aby zahrnovaly zastávky na boxech u nabíjecích stanic, bude snížena většina nejistoty spojené s motorem, který potřebuje pravidelné dobíjení.

Kombinace výhod úspory energie, včetně četby, lehkých karoserií automobilů, účinné jízdy a dobíjecích baterií, minimalizuje některé negativní účinky automobilů bez řidiče. Další ekologickou činností, na které se většina z nás denně podílí, je parkování. Auta bez řidiče zlepší život ve městě omezením plavby, únavného kroužení, které řidiči dělají, když hledají parkovací místo, a tím, že zcela odstraní potřebu parkovacích míst.

Convo je PCMagův rozhovor s hostitelem editoru funkcí Evana Dashevského (@haldash). Každá epizoda je zpočátku vysílána živě na Facebookové stránce PCMag, kde jsou živí diváci vyzváni, aby hostům v komentářích položili otázky. Každá epizoda je poté zpřístupněna na naší stránce YouTube a je k dispozici zdarma jako zvukový podcast, který si můžete objednat na iTunes nebo na jakékoli platformě podcast, kterou preferujete.