谷歌自动驾驶技术的节能悖论

  次阅读 作者:智能小宝 来源:互联网 2016-03-29 09:05 我要评论(0)

自动驾驶技术一方面可以可以提高能效,另一方面却会让人们更多使用汽车。

自从2012年谷歌公开无人驾驶汽车后,自动驾驶系统得到了快速发展。自动驾驶汽车有望改善道路交通状况,从而提高能源利用效率,这成为人们吹捧自动驾驶技术的一个理由。

然而,利兹大学、华盛顿大学以及橡树岭国家实验室的科学家的一项研究表明,随着科技发展,人与汽车的关系也发生着变化,无人汽车所造成的影响比想象中复杂。该研究成果已发表在Transportation Research Part A杂志上。

Zia Wadud博士是利兹大学工学院副教授,也是该学校交通研究学院一个研究小组的组长,他是该项研究的主要负责人。他说:“毫无疑问,汽车自动化的确能让我们提高一些效率。但是如果你能在车上工作、休息甚至开会,这可能改变你对它的使用方式。如此,不仅现有的交通体系会发生变化,道路交通对能源、环境的影响也会改变。”

这项研究分析了自动驾驶技术,并结合了小轿车及货车的使用情况、驾驶证、汽车运行损耗等相关数据。研究建立模型并预测了2050年之前的这段时间里,不同程度的美国道路交通自动化状况可能会对能源需求带来的影响。

该项研究根据自动驾驶技术的推广应用程度及其他因素分析了自动驾驶车辆对能效收益的影响 ,并预测了能效收益的变化范围:

计算机的驾驶风格比人类司机更高效(能源消耗降低0%~20%)

车辆之间互相协调,使得拥堵情况得到改善(降低0%~4%)

根据空气动力学原理,自动驾驶的车辆列队行驶以减少空气阻力消耗(降低4%~25%)

因自驾驶技术的推广,车辆得以更轻,也降低了车祸的风险(降低5%~23%)

汽车购买者不再一味关注汽车的高性能(降低5%~23%)

但该研究预测,自动驾驶技术本身的巨大吸引力反而可能削弱甚至盖过每辆汽车在能效上的提升,造成总的能源消耗增加。

据估计,若人们放弃此前乘坐其他交通工具,比如火车、飞机,改为使用自动驾驶汽车,总体能源消耗可能增加5%~60%。

Wadud博士说道,当你在选择交通工具时,你不仅仅会考虑火车票、汽油这种现金支出,也会考虑非金钱方面的代价。“当人们需要赶赴相对较远的商业会议时,他们可能会选择乘坐火车,因为火车上他们仍可以工作和休息。需要驾驶是选择汽车出行必须付出的代价,就像选择火车的时候你必须在冰冷的站台上等候一样。 如果在轿车安全地载着你前往开会的城市同时,你自己可以休息,那何乐而不为呢?”

这项研究也考虑了当前难以驾驶车辆的人群,如老年人与部分残疾人。随着新驾驶系统的出现,这部分人也能够“驾驶”车辆,使得个人旅行方面的能源消耗增加2%~10%。

此外,还需考虑由于自动驾驶具有更高的安全系数,最高车速得到提升而导致的能源消耗增加。自驾驶车辆中额外增加的电视、计算机 等设备也会使得能源节省变得微乎其微。

最大的不确定因素是自动驾驶技术对汽车共享的影响。这项技术使得车辆能脱离驾驶员而运行,不仅有利于汽车共享,也能让使用者能够根据出行类型选择车型。以前,人们出行时无论人数多少,都使用同一辆车;现在,人们通勤时可选择小车,家庭出游时选择大车。研究人员表示,这些因素可使能源消耗降低21%~45%。

参与该研究的Don MacKenzie是华盛顿大学土木与环境工程学院的助理教授。他认为,关于自动驾驶技术的宣传太多,很多宣传都带有乌托邦性质。这种技术其实既有利也有弊。 更清楚地审视自驾驶技术,有助于我们做出既能放大自动驾驶的优点同时掩盖自动驾驶的不足的公共决策。

“汽车驾驶自动化呈现出了一个悖论:一方面它鼓励人们更多乘车出行,另一方面它又有利于道路收费等政策的执行,从而抵消前者带来的能源消耗增加。然而最终结果还是依赖于政府能否采取合适的政策来控制这些影响。”

研究团队中的Paul Leiby是橡胶岭国家实验室的高级研究员。他说:“自动化确实能为我们提供更为便利、便宜的交通方式,因此,它对交通需求、客运或货运过程中的能源消耗以及所造成的CO2排放也会产生大的影响。比如,低消耗的自动驾驶货车可将原本属于火车的货物运输转移到货车上来。面对扩大的流动量,为了进一步减少轻型机动车及大货车的碳排放量,我们必须将汽车行驶自动化与推广先进的低碳汽车(如电动汽车或氢燃料汽车)结合起来。”

研究结果认为,仍需驾驶员多注意路况的系统也能得到与自动驾驶技术相近的能源效益。而这并不会彻底地改变人们对交通方式的选择。

研究人员建议决策者们不必执着于加快实现驾驶的完全自动化,反之,他们可以从积极的环境效益出发来推广自动驾驶技术。管理者可以推进汽车通信网络协议的标准化,从而让路上行驶的车辆之间可以进行通信,实现交通效率的优化,比如“列队行驶”。

研究人员也做出了警告,如果让汽车驾驶自动化得到普及,我们就不得不通过经济干预来改变人们对于交通工具的选择。比如,自动驾驶车辆的导航与通信系统可作为道路收费政策的基础来控制交通拥挤,减少总的旅行需求。(翻译:彭爽娟 审稿:赵昌昊)

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