Autonome Autos: Sind Roboter gut für die Umwelt?

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Autonome Autos kommen So gelangen wir in eine Welt voller fahrerloser AutosFahren ist eine mühsame, gefährliche und anspruchsvolle Aufgabe. Könnte es eines Tages durch Googles fahrerlose Autotechnologie automatisiert werden? Weiterlesen . Wann genau, ist unklar, aber zehn Jahre scheinen eine sichere Wette für die Verfügbarkeit auf dem Massenmarkt zu sein.

Wir benutzen Autos wird sich ändern Der Transport von morgen: Fantastische Erfindungen, die unser Pendeln verändern könnenDer Verlauf der menschlichen Zivilisation war immer vom Transport geprägt. Der Transport von morgen löst möglicherweise nicht alle diese Probleme, aber möglicherweise einige - und es ist wichtig, über die Angelegenheit nachzudenken ... Weiterlesen . Diese Veränderungen werden weitreichend sein, von der Autokultur über die Wirtschaft bis hin zur globalen Sterblichkeitsrate - aber ein Bereich, der nicht so detailliert untersucht wurde: die Auswirkungen auf die Umwelt.

Autos tragen in den Industrieländern am meisten zur CO2-Produktion bei, und jede Änderung in der Art und Weise, wie wir Autos verwenden, sollte in diesem Licht betrachtet werden. Können selbstfahrende Autos den konventionellen öffentlichen Verkehr aus Effizienzgründen übertreffen? Wie viel Verbesserung bieten sie gegenüber dem normalen Autobesitz? Heute werden wir das Problem der Umweltfreundlichkeit autonomer Fahrzeuge untersuchen, basierend auf viel Forschung und ein wenig Spekulation.

Effiziente Fahrstrategien

So gut ein menschlicher Fahrer auch sein mag, sie machen Fehler, und diese Fehler wirken sich auf die Kraftstoffeffizienz aus.

Menschen verlieren sich, bleiben im Verkehr stecken und kämpfen darum, Parkplätze zu finden. Autonome Fahrzeuge würden besser fahren und dabei Kraftstoff sparen. Autonome Autos können sich „scharen“ und hintereinander ziehen, um den Luftwiderstand zu verringern, und es besteht die Möglichkeit der Automatik Fahrgemeinschaften in einem Flottenszenario, das die Anzahl der benötigten Fahrzeuge und den Gesamtkraftstoff erheblich reduzieren könnte Verbrauch.

Allein durch das Entwurfskonzept könnten 30% des Kraftstoffverbrauchs eingespart werden (laut Rocky Mountain Tech), und MIT schlägt vor Durch die Eliminierung der Notwendigkeit, Parkplätze zu finden, könnten mehr als 40% des Kraftstoffverbrauchs für autonome Fahrzeuge eingespart werden. Sie könnten auch Staus in der Stadt vermeiden, die einen großen Einfluss auf die Reiseeffizienz haben würden. Nach Angaben des KPMG-Instituts,

In einem autonomen Fahrzeugtransportsystem navigieren Fahrzeuge weitaus effizienter als derzeitige menschliche Bediener. Die Ineffizienz von Fahrzeugen mit menschlichem Antrieb führt zu einer erheblichen Überlastung bei hohem Verkehrsaufkommen und häufigen Staus. In seinem Urban Mobility Report 2011 schätzte das Texas Transportation Institute, dass Verkehrsstaus den Amerikanern 4,8 Milliarden Stunden Zeit kosten. 1,9 Milliarden Gallonen verschwendeten Kraftstoffs (entspricht einem zweimonatigen Betrieb der Alaska-Pipeline) und kombinierte Verzögerungs- und Kraftstoffkosten in Höhe von 101 Milliarden US-Dollar.

Ökologisches Autodesign

Je mehr selbstfahrende Fahrzeuge unterwegs sind, desto weniger Unfälle gibt es. Die meisten betrunkenen Fahrer bekommen (die Ursache von 26 aus dem 91 Die durchschnittlichen täglichen Autototen in den USA) bei der Nutzung autonomer Fahrzeuge hätten enorme Auswirkungen auf die Fahrsicherheit.

Abgesehen von dem offensichtlichen Vorteil, dass Menschen nicht sterben, hat dies andere unerwartete Vorteile. Insbesondere wenn das Unfallrisiko niedrig genug gehalten werden kann, könnten Autofirmen viel leichtere Autos bauen, indem sie viele traditionelle Sicherheitsmerkmale (wie Airbags, Sicherheitsgurte und eine Knautschzone) verwerfen. Die Kosten für die Kfz-Versicherung würden ebenfalls sinken.

Wenn das Fahren so sicher wird wie das Fliegen (so sicher, dass einzelne Unfälle die Nachrichten genauso machen wie Luftkatastrophen), Menschen können viel komfortabler in viel leichteren, weniger robusten Autos fahren, was (wiederum) eine enorme Menge an Geld sparen kann Treibstoff.

Da Sie möglicherweise nur so viele Autos beschwören können, wie Sie benötigen, müssen die meisten Autos in der Flotte keine Standard-Fünfsitzer-Limousinen sein. Wenn Sie bereit sind, Zweisitzer zu bauen und Gewicht und Luftwiderstand zu minimieren, können Sie Gas-Prototypen bauen, die erhalten 285 MPGDies entspricht einem Rückgang des Kraftstoffverbrauchs um fast 80% im Vergleich zu den besten derzeit erhältlichen Konsumautos. Laut einem Journalisten von Autos.ca, der mit dem Volkswagen Team sprach, das den Prototyp entworfen hat:

Trotz seiner geringen Größe und seines geringen Gewichts ist das 1-Liter-Auto laut Volkswagen so sicher wie ein für den Rennsport zugelassener GT-Sportwagen. Mit Hilfe von Computer-Crash-Simulationen wurde das Auto mit eingebauten Crash-Rohren, Drucksensoren zur Airbag-Steuerung und vorderen Knautschzonen ausgestattet. Der Aluminiumtank befindet sich in einem geschützten Bereich hinter den Passagieren.

Annahme eines Elektroautos

Im Moment sind Elektroautos in der schwierigen Lage, fast perfekt zu sein - aber das „fast“ ist wirklich wichtig. Selbst mit traditioneller Fahrzeugtechnik (und vielen unglaublich schweren Lithium-Ionen-Batterien), modernen Elektroautos Holen Sie sich das Äquivalent von 120 MPGund der Strom wird wesentlich sauberer erzeugt.

In Bezug auf den Gesamtverbrauch an fossilen Brennstoffen bedeutet dies eine Einsparung von etwa 50% im Vergleich zu herkömmlichen Automobilen der Spitzenklasse bei gleichem Baugewicht.

Das Tesla Model S, ein Elektroauto, erhielt mit 99 von 100 Punkten die höchste Punktzahl, die jemals von Consumer Reports vergeben wurde. Jake Fisher, der Leiter der Automobilprüfung für Verbraucherberichte, sagte, seine einzige verbleibende Sorge sei Ladebeschränkungen.:

Wenn es in drei Minuten an einer Tankstelle aufgeladen werden könnte, würde dieses Auto ungefähr 110 Punkte erzielen.

Leider dauert das Aufladen von Elektroautos viel länger als das Auffüllen von Gasautos und die Reichweite jeder Ladung ist begrenzt. Dies führt zu der unglücklichen Wahrheit, dass Elektroautos für die meisten Amerikaner derzeit keine praktikable Option sind.

Obwohl sie für 95% der Reisen, die Menschen jemals unternehmen (Besorgungen in der Stadt), völlig ausreichend sind, scheitern sie bei den letzten fünf Prozent der Langstrecken-Langlaufreisen vollständig. Es kann schwierig und an einigen Stellen absolut unmöglich sein, Orte zum Aufladen Ihres Elektroautos zu finden.

Autonome Autos bieten einige Lösungen für dieses Problem. Autonome Autos wären am nützlichsten in einem Flottenszenario, in dem alle Autos einer zentralen Agentur gehören und nach Bedarf von Benutzern versendet werden können.

In diesem Fall könnte der Benutzer nicht auf das Aufladen des Autos warten müssen, sondern nur das Auto wechseln, wenn er die Reichweite eines bestimmten Fahrzeugs überschreitet. Wenn der Beifahrerteil des Autos und der Roboter- / Motor- / Batterieteil des Autos separate Module wären, könnten diese Tauschvorgänge in wenigen Sekunden durchgeführt werden, ohne dass die Fahrer jemals aussteigen müssten.

Dies hat alle Vorteile von Batteriewechseln mit dem zusätzlichen Vorteil, dass die Batterie zu Ihnen kommen kann. Durch die Verwendung einer vielfältigen Flotte, die einen kleinen Teil der gasbetriebenen Fahrzeuge umfasst, können Sie außerdem Ausflüge in Gebiete ermöglichen, in denen wäre sonst für selbstfahrende Autos nicht zugänglich, insbesondere in den frühen Tagen, wenn die Ladeinfrastruktur geringer ist verfügbar.

Vergleich mit öffentlichen Verkehrsmitteln

Das Schöne an all diesen unterschiedlichen Einsparpotenzialen ist, dass sie größtenteils unabhängig sind. Mit anderen Worten, all diese Vorteile sind stapelbar.

Wenn Sie es herausfinden, zwischen den 80% Einsparungen durch die Entwicklung leichter Kleinstwagen, den 30% Einsparungen durch intelligentes Zeichnen und den 50% Einsparungen Wenn Sie Elektrofahrzeuge verwenden, haben Sie eine ökologische Gesamtbelastung, die etwa 14-mal geringer ist als bei einem modernen 60-MPG-Fahrzeug Benzinauto, ein Vorteil, der auch für die meisten Fernreisen gilt (vorausgesetzt, es gibt eine Flotte von Autos, mit denen Sie in jeder Stadt tauschen können der Weg). Dies gilt nicht für zahlreiche andere kleine Vorteile wie Fahrgemeinschaften, weniger Zeitverlust und Verkehr sowie effizientere autonome Parkplätze.

Dies bläst jede andere Form des Transits durch einen Erdrutsch weg. Traditionelle Busse sind nur fünfmal effizienter als Autos, wenn sie voll mit Passagieren beladen sind (was ungewöhnlich ist). Züge und Flugzeuge können tatsächlich schlechter sein als Autos unter realen Nutzungsbedingungen. Eine Flotte autonomer Fahrzeuge wäre wahrscheinlich die effizienteste Option, um Menschen zu bewegen Sagen Sie nichts von der Bequemlichkeit, einen Roboter herbeirufen zu können, der Sie jederzeit und überall hin mitnehmen kann. Der öffentliche Verkehr erfordert eine effiziente Nutzung, und autonome Fahrzeuge könnten dies in die Luft jagen.

Wie viel fahren?

Das sind alles wirklich gute Nachrichten für die Umwelt. Leider gibt es eine große Einschränkung: Selbstfahrende Autos werden wahrscheinlich dramatische Auswirkungen haben wie viel Leute fahren. Jung, Alt und Behinderte werden sich viel leichter fortbewegen können, und obwohl es schwer zu behaupten ist, dass dies eine schlechte Sache ist, hat es auch einen messbaren ökologischen Fußabdruck.

Die Situation verschlechtert sich, da Einsparungen bei der Kraftstoffeffizienz auch Einsparungen in US-Dollar sind und nicht nur der Gaspreis. Die Kosten für den Betrieb eines traditionellen Gasautos belaufen sich auf ungefähr sechzig Cent pro Meile einschließlich Wartung, Kosten des Fahrzeugs über seine Lebensdauer und Kraftstoffpreis. Da Elektroautos mechanisch einfacher sind und nicht so viele bewegliche Hochtemperaturteile haben, liegen die tatsächlichen Kosten für den Betrieb von Elektroautos wie dem Nissan Leaf näher 3,5 Cent pro Meile, von denen etwa drei Cent Kraftstoffverbrauch sind.

Elektrofahrzeuge erfordern weniger Wartung und halten länger. Gegen die verbleibenden Wartungskosten können Sie nicht viel tun, aber die Kraftstoffkosten können im Vergleich zu den Verschleißkosten des Fahrzeugs auf ein vernachlässigbares Maß gesenkt werden. Bei etwas mehr als einem halben Cent pro Meile würde die Überquerung der Vereinigten Staaten (dreitausend Meilen) ungefähr fünfzehn Dollar pro Person kosten. Selbst wenn man eine hohe Gewinnspanne berücksichtigt, ist das immer noch absurd billig.

Diese Zahlen halten auch beim Experimentieren stand. Ein Besitzer eines Elektrofahrzeugs (des ActiveE, eines Autos, das wesentlich weniger effizient ist als der Leaf), verfolgt seine Energieverbrauchs- und Wartungskosten für mehrere Jahre und zu den Stromkosten der Verbraucher:

… Es hätte mich in den letzten 20 Monaten ungefähr 3.000 US-Dollar gekostet, den Active E und 57.000 Meilen zu fahren.

Diese Art der Reduzierung der realen Kosten ist Dies wird einen messbaren Einfluss darauf haben, wie viel Menschen fahren. Menschen wären viel eher bereit, lange Wege zu akzeptieren, wenn sie unglaublich billig sind und Netflix auf Reisen sehen können.

Stellen Sie sich auch im Hinblick auf Straßenfahrten „Schlafwagen“ vor - autonome Fahrzeuge, die im Wesentlichen als Queensize-Bett auf Rädern konzipiert sind. Diese würden es Benutzern ermöglichen, Freitagabend abzureisen, die gesamte Reise zu ihrem Ziel zu schlafen und einen Tag praktisch überall zu genießen auf dem Land, und dann schlafen Sie die Reise zurück und seien Sie ausgeruht am Sonntagmorgen zu Hause - alles für ein paar Dollar. Dies wird natürlich einen tiefgreifenden Einfluss auf die Anzahl der Tagesausflüge haben.

Es ist nicht klar, welchen Einfluss dies auf die Gesamtfahrgeschwindigkeit haben wird - aber es gibt einige gute Nachrichten. Die Leute geben schon aus weit über eine Stunde am Tag Fahren. Selbst wenn jede einzelne Person in den USA zwölf Stunden am Tag in einem Auto verbringen würde, wäre dies nicht möglich machen den Unterschied in der Effizienz zwischen einer selbstfahrenden Elektroautoflotte und herkömmlichem Benzin aus Fahrzeuge.

Gesamteffizienz

Wenn man sich die Zahlen ansieht, scheint es klar zu sein, dass autonome Autos eine überwältigende Kraft für das Wohl der Umwelt sein werden.

Zugegeben, viele dieser Optimierungen (insbesondere die Kraftstoffeinsparungen beim Entfernen von Sicherheitssystemen aus Autos) hängen davon ab, dass von Menschen angetriebene Autos nicht auf der Straße fahren. Oder zumindest selten. Ein autonomes Fahrzeug kann Sie sehr effektiv vor Ihren eigenen potenziellen Fehlern schützen, aber es kann weniger tun, um Sie vor jedem anderen Idioten auf der Straße zu schützen.

Wir sind wahrscheinlich ein paar Jahrzehnte von dem Punkt entfernt, an dem wir sehen werden, wie das traditionelle gasbetriebene Auto in Privatbesitz wirklich von den Straßen verschwindet. In naher Zukunft werden die Leistungssteigerungen also etwas weniger dramatisch sein.

Dennoch scheint es klar zu sein, dass (auf lange Sicht) selbstfahrende Fahrzeuge einen großen Beitrag zur Herstellung leisten werden Reisen Sie sowohl billiger als auch bequemer und belasten Sie die Biosphäre und unsere begrenzte Natur weniger Ressourcen.

Bildnachweis: „Fahren Sie den Rahmen des Lastwagens Ihres Vaters", Von JD Hancock,"Im Flug"Von Don McCullough"Sicherheit zuerst”Von Toronto History