Specjaliści w dziedzinie motoryzacji twierdzą, że zasadnicze znaczenie w ograniczeniu wypadków, a więc i ratowaniu życia odegra potencjał inteligentnej drogi.
Uratuje ona więcej istnień aniżeli pasy bezpieczeństwa, poduszki powietrzne, a nawet elektroniczna kontrola stabilności pojazdu. Nieblokujący się system hamulcowy nie umywa się do niej. Pod względem możliwości ratowania życia nic w historii przemysłu samochodowego nie może jej dorównać.
Nazywana jest ona „inteligentną drogą” i na pierwszy rzut oka trudno wyobrazić sobie, aby protokół komunikacji bezprzewodowej mógł tak dogłębnie zmienić całą dziedzinę transportu samochodowego. Jednak specjaliści z branży twierdzą, że jest to możliwe i że tak właśnie będzie.
Nigdy wcześniej nie widzieliśmy niczego takiego – twierdzi David Cole, dyrektor Centrum Badań Samochodowych (CAR). Będzie miała ona niewyobrażalny wpływ na transport drogowy.
Oprócz ratowania życia pełni ona rolę prewencyjną. Dzięki tak zwanej Integracji Infrastruktury Pojazdów (VII) samochody będą się ze sobą porozumiewały. Będą komunikowały się ze światłami drogowymi i znakami stop. Ponadto, lokalne skrzyżowania będą w stałym kontakcie z samorządami miejskimi, agencjami rządowymi, dystrybutorami pojazdów jak i centrami kontroli ruchu drogowego.
W rezultacie samochody nie będą się zderzać. Będą „wiedzieć” kiedy trzeba zwolnić, skręcić, a kiedy można bezpiecznie wjechać na skrzyżowanie.
Poprzez połączenie możliwości pokładowych, takich jak kontrola stabilności czy wycieraczki z czujnikiem deszczu i z komunikacją typu pojazd-pojazd samochody będą „wiedziały” o zbliżających się śliskich fragmentach jezdni na mostach i autostradach.
Pojazdy staną się podobne do telefonów komórkowych – stwierdza Kieran O’Sullivan, wiceprezes wydziału łączności Continental Automotive Systems. Będą one punktem węzłowym znacznie obszerniejszej sieci.
Powietrze wokół każdego skrzyżowania nasycone będzie sygnałami radiowymi o krótkim zasięgu, które będą informowały o lokalizacji i warunkach dotyczących… w zasadzie wszystkiego. Samochody i ciężarówki będą informowane, gdzie się znajdują, czy mogą pozostać na własnych pasach, jaki jest stan jezdni, czy nie ma zagrożenia zatorem drogowym (nawet kilka kilometrów przed pojazdami) lub pracami drogowymi.
Wynik takiej komunikacji to inteligentniejszy samochód. Na początek te inteligentne pojazdy będą wysyłały kierowcom ostrzeżenia. Kilka lat później będą podejmowały decyzje, jeśli to będzie konieczne, nie uwzględniając decyzji kierowcy i przejmując kontrolę nad systemem hamulcowym i kierownicą.
Przemysł samochodowy opracowuje malutkie moduły dedykowanej komunikacji krótkiego zasięgu (DSRC), które będą instalowane w pojazdach. Moduły te będą umożliwiały pojazdom komunikowanie się z innymi pojazdami, jak również z przydrożnymi modułami umieszczonymi na skrzyżowaniach.
Specjaliści przekonują, że w konsekwencji będzie mniej wypadków i radykalnie spadnie liczba ofiar śmiertelnych. Ostrożne kalkulacje wykazują, że 42 000 śmiertelnych wypadków drogowych w USA spadnie o średnio 60 procent. Optymiści uważają, że wartość ta może zbliżyć się nawet do 90 procent.
Cole dodaje – żadna inna technologia bezpieczeństwa drogowego nawet nie zbliża się do potencjału, który tkwi w możliwościach inteligentnej drogi zarówno w zakresie ratowania życia, jak i prewencji wypadkowej. Jest to coś, co zrewolucjonizuje rzeczywistość drogową.
Rozwiązanie krótkiego zasięgu
Inteligentna droga zmienia dotychczasowe podejście, ponieważ przenosi uwagę z samych wypadków i zarządzania energią i skupia ją na prewencji wypadkowej.
Poduszka powietrzna ma zastosowanie, jeśli nastąpiło już zderzenie z innym pojazdem – twierdzi Justin McNew, dyrektor ds. rozwiązań mobilnych dla firmy TechnoCom, przedsiębiorstwa zajmującego się technologią bezprzewodową, konstruującego nadajniki-odbiorniki do zastosowania w samochodach i na drogach. Pasy bezpieczeństwa wykorzystywane są w momencie zderzenia z innym pojazdem. Jednak dzięki tej technologii możliwym będzie całkowite uniknięcie takiego wypadku.
Wpływ mógłby być naprawdę imponujący. Amerykański Wydział ds. Transportu szacuje, że wypadki i zatory drogowe stanowią około 230 miliardów dolarów rocznych strat w Stanach Zjednoczonych, głównie jeśli chodzi o marnowane paliwo, koszty zwalczania i usuwania skutków zdarzenia, roszczenia ubezpieczeniowe oraz rachunki za usługi medyczne. Specjaliści twierdzą, że odpowiednia prewencja wypadkowa może znacznie obniżyć te straty.
Fundamentem tych możliwości w zakresie prewencji wypadkowej jest zastosowanie wydzielonej komunikacji krótkiego zasięgu (DSRC), która składa się głównie z płytek nadawczo-odbiorczych dla pojazdów, świateł drogowych i świateł hamowania. Płytki DSRC są wiodącym kandydatem do spełniania funkcji inteligentnej drogi , ponieważ Federalna Komisja Komunikacji (FCC) przydzieliła już dla tego projektu pasmo częstotliwości 5,9 GHz.
Wyświetlacze tablicy rozdzielczej, takie jak E-horn firmy Continental Automotive, mogą współpracować z komunikacją typu pojazd-infrastruktura w celu ostrzegania kierowców o nadchodzącym niebezpieczeństwie.
Z uwagi na swoje położenie w spektrum częstotliwości 5,9 GHz uważana jest za rozwiązanie o niskiej latencji, które jest niezbędne w zastosowaniach, gdzie bezpieczeństwo odgrywa istotną rolę. Sekretnym składnikiem, który stanowi o wyjątkowości DSRC, jest zdolność do natychmiastowego nawiązywania komunikacji, co umożliwia podjęcie działań korygujących – dodaje McNew.
Prewencja wypadkowa
Kilka firm, włącznie z producentami elektroniki i dostawcami produktów finalnych, rozpoczęło już tworzenie oprzyrządowania DSRC. Wielopasmowa Konfiguralna Jednostka Sieciowa (MCNU) produkcji TechnoCom już jest instalowana na skrzyżowaniach w Kalifornii, Michigan i Nowym Jorku. Obudowy MCNU, które byłyby montowane na kontrolerach sygnałów drogowych, zawierają odrębne płyty obwodu dla DSRC i interfejsy WiFi włącznie z GPS i nośnikami prądu. Główna płyta obwodu wyposażona w procesor 1,5 GHz Intel Via pełni funkcję mózgu centralnego. Wszystkie płytki obudowane są w osłonach ważących około 3,6 kG o wymiarach 30 x 15 x 12,7 cm.
Tymczasem pojazdy będą korzystały z mniejszych wersji tych skrzynek. Inżynierowie przekonują, że skrzynki montowane na samochodach zajmują mniej miejsca, gdyż nie wymagają one pokładowego GPS, który jest już zainstalowany w większości pojazdów. Tak zwane wbudowane moduły bezprzewodowego dostępu do pojazdu WAVE (Wireless Access in Vehicular Environment) są niewiele grubsze od karty kredytowej.
Dzięki komunikacji typu „P-P” (pojazd-pojazd) liczba wypadków z udziałem wielu samochodów, które zostały spowodowane nagłym hamowaniem, może znacznie się obniżyć.
Technologia ta ma pomóc pasażerom pojazdów w uzyskiwaniu informacji mogących ocalić im życie, których nie mogliby uzyskać w żaden inny sposób. W przypadku gdy zbliżający się pojazd miałby przejechać na czerwonym świetle, nadajniki-odbiorniki samochodowe niezależnie rozeznałyby sytuację poprzez dostęp do stosownych informacji. “Wiedząc”, że nadjeżdżający samochód nie będzie w stanie na czas zahamować, pojazdy mogłyby komunikować się z przydrożną skrzynką, która z kolei przekazałaby wiadomość do wszystkich pozostałych kierowców znajdujących się na skrzyżowaniu.
Jak producenci wykorzystaliby te informacje, to juz inna sprawa. Niektórzy dostawcy już konstruują systemy, które ostrzegają kierowców o zbliżającym się niebezpieczeństwie. Firma Continental Automotive, na przykład, opracowała E-horn, wewnętrzny sygnał ostrzegawczy. Dźwiękowi towarzyszy niebieska lampka, która zapala się na wyświetlaczu tablicy rozdzielczej. Również E-flare firmy Continental wykorzystuje ostrzeżenia optyczne i akustyczne, jak i urządzenia sprzężenia zwrotnego dla pedału gazu, które ostrzegają kierowców o niebezpieczeństwach na drodze.
Przydrożne moduły zawierałyby płytki obwodu dla DSRC, WiFi i GPS. Moduły te transmitowałyby dane związane z położeniem do wszystkich pojazdów znajdujących się w pobliżu skrzyżowania.
Systemy te są jednak jedynie czubkiem góry lodowej. Producenci samochodów twierdzą, że ich ostatecznym planem jest połączenie informacji z jednostkami układu hamulcowego i kierowniczego.
Informacja sama z siebie nie ratuje życia – stwierdza Nady Boules, dyrektor ds. integracji elektronicznokontrolnej w laboratorium badawczym General Motors. Jednak udostępnia ona wiele możliwości. Można zredukować liczbę wypadków śmiertelnych, dodając coraz to więcej funkcji.
Oszacowanie kosztów
Zrealizowanie tego wszystkiego jednak nie będzie łatwe. Przydrożne skrzynki szacowane są na dzień dzisiejszy w tysiącach dolarów, a nadajniki-odbiorniki samochodowe mogą kosztować pomiędzy 50 a 100 dolarów na jeden samochód. Nie oszczędzi to trudów producentom pojazdów, którzy zasadniczo troszczą się o każdy grosz w walce o prawo bytu na rynku.
Przy uwzględnieniu kosztów, które mogą za sobą pociągnąć nadajniki- odbiorniki, zaczyna wyglądać to na niesłychanie ogromne przedsięwzięcie – stwierdził jeden z kierowników branży, który nie chciał, by ujawniano jego nazwisko. Zawsze jednak powraca jedno pytanie: ‘Czy to się opłaca? Producenci samochodów nie mogą sobie pozwolić na dodatkowe 100 dolarów na każdy pojazd.
Wciąż jednak niektórzy inżynierowie motoryzacji twierdzą, że istnieje możliwość odzyskania części kosztów, przynajmniej w porównaniu z tym, co mogłoby pojawić się na horyzoncie. Podkreślają, że od lat menadżerowie przemysłu motoryzacyjnego zastanawiają się, jak zapłacą za drogi radar, Lidar i czujniki ultradźwiękowe, które miałyby służyć jako oczy i uszy przyszłych autonomicznych pojazdów.
Przy zastosowaniu komunikacji typu pojazd-pojazd można zastąpić niektóre drogie czujniki dużo tańszymi nadajnikami-odbiornikami – dodaje Boules of GM. Te nadajniki-odbiorniki będą dostarczać pojazdom tego samego typu informacji.
Boules stwierdza, że eliminacja drogich czujników umożliwi pojazdom autonomię, w szczególności w pojazdach o średniej wielkości i tych z niższej półki.
Dzięki zastosowaniu GPS i DSRC komunikacja typu pojazd- pojazd mogłaby zachodzić pomiędzy samochodami, które znajdują się nawet w odległości 400 m.
Ikona w lusterku bocznym wskazuje, że pojawił się pojazd w lewym martwym punkcie lusterka.
Ponadto, większość specjalistów z branży twierdzi, że rząd federalny i rządy stanowe mogą wykazać chęć poniesienia kosztów sprzętu przydrożnego w ramach partnerstwa publiczno-prywatnego lub samodzielnie.
Jest to koszt infrastruktury, który może zostać wliczony w koszty świateł drogowych – nadmienia Boules. Skrzynka kontrolna sygnałów drogowych może z łatwością pomieścić dodatkowe nadajniki-odbiorniki, a koszty przyrostowe władz będą symboliczne.
Zero wypadków śmiertelnych na drogach
Eksperci z branży twierdzą, że rezultaty widać nie tylko w statystykach dotyczących liczby śmiertelnych wypadków drogowych. Dzięki komunikacji typu pojazd-infrastruktura samochody będą miały możliwość kontaktowania się z salonami samochodowymi. Przykładowo pojazd, który „wie”, że silnik ma jakiś problem, może skorzystać z systemu komunikacji, aby powiadomić salon samochodowy, który z kolei będzie miał sposobność rozwiązania problemu, jeśli pojazd wciąż podlega gwarancji. W rezultacie koszty gwarancji rocznej, które w Stanach Zjednoczonych wynoszą około 17 do 19 miliardów dolarów rocznie, mogą ulec redukcji aż do 10 miliardów dolarów.
Jest to jednak dla salonów samochodowych coś w rodzaju kija o dwóch końcach. Kiedy samochody są w lepszym stanie, spadają koszty naprawy i cierpią na tym wydziały serwisowe.
Wciąż jednak jest wielce prawdopodobne, że koncept ten zostanie przyjęty przez samorządy miejskie, które dzięki tej nowej technologii mogą naprawdę dużo zyskać.
Mówimy tu o kwotach rzędu miliardów dolarów dla amerykańskiej gospodarki, które można zaoszczędzić, jeśli technologia ta zostanie zastosowana – stwierdza McNew z firmy TechnoCom. Jeśli liczba wypadków zmniejszy się, będzie mniej zatorów drogowych, a koszty usuwania skutków wypadków znacznie spadną.
Korzyści tego rodzaju są przyczyną, dla której przemysł motoryzacyjny, jego dostawcy i agencje rządowe współpracują celem urzeczywistnienia tego konceptu. Ford oraz GM, na przykład, zawarły partnerstwo z Narodową Administracją Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego (NHTSA) w celu stworzenia Partnerstwa Na Rzecz Unikania Wypadków Drogowych (CAMP), aby rozwijać koncepcję inteligentnych pojazdów. Amerykański Departament Transportu wypuścił na rynek Kooperacyjny System Unikania Kolizji na Skrzyżowaniu (CICAS), inicjatywę, która ma na celu wsparcie branży w opracowaniu narzędzi umożliwiających zastosowanie tej technologii. Ogólnie rzecz ujmując, rządy stanowe i regionalne zainwestowały w ten koncept ponad 50 milionów dolarów.
Dlatego też większość obserwatorów twierdzi, że technologia ta wkrótce się urzeczywistni. Dostawcy przekonują, że do końca 2009 roku spodziewają się wykorzystać 10 000 jednostek przydrożnych, a do roku 2011 prawdopodobne jest 100 000. Producenci samochodów spodziewają się spowolnienia tego procesu, ponieważ jednostki przydrożne nie pojawią się, dopóki znaczna ilość pojazdów nie będzie mieć wbudowanych nadajników-odbiorników.
Nie jest to łatwe zadanie – twierdzi Cole. Jednak zachęta jest tak ogromna, że prędzej czy później technologia ta musi się urzeczywistnić. To tylko kwestia czasu.
dn
Identyfikacja oblodzonych fragmentów drogi
Czujniki i nadajniki-odbiorniki łączą swe możliwości celem ostrzeżenia innych pojazdów
Eksperci twierdzą, że “czarny lód,” przyczyna niezliczonej liczby wypadków w stanach zlokalizowanych na północy kraju, mógłby łatwo zostać rozpoznany dzięki wykorzystaniu komunikacji typu pojazd- pojazd.
W pojazdach wyposażonych w monitoring ciśnienia opon lub elektroniczną kontrolę stabilności czujniki mogą błyskawicznie umożliwić identyfikację oblodzonych fragmentów drogi przez główny kontroler. Dzięki połączeniu informacji dotyczących ciśnienia opon z danymi o prędkości odchylenia, temperatury i położenia wycieraczek szyby przedniej pojazdu, mogą identyfikować śliskie fragmenty drogi i za pośrednictwem technologii bezprzewodowej ostrzec inne samochody.
Samochody mogą przesyłać informacje innym pojazdom – twierdzi Kieran O’Sullivan, wiceprezes wydziału łączności Continental Automotive Systems. Lub mogą one przekazywać te informacje władzom lokalnym, aby mogły one podjąć odpowiednie kroki w sprawie oblodzonego fragmentu drogi na moście.
Zapobieganie niebezpiecznym manewrom zmiany pasa ruchu
Komunikacja typu pojazd-pojazd eliminuje możliwość popełnienia błędu przez kierowcę
Większość dzisiejszych pojazdów jest podatna na wypadki, których przyczyną jest martwy punkt. W głównej mierze jest to spowodowane faktem, że czujniki niezbędne to detekcji martwych punktów są wciąż kosztowne.
Jednak dzięki korzystaniu z komunikacji typu pojazd-pojazd oraz systemu pozycjonowania GPS procesor centralny mógłby sprawdzać położenie sąsiadujących pojazdów i dać ostrzeżenie, w przypadku gdy wypadek spowodowany pojawieniem się martwego punktu wydaje się nieuchronny. Ostrzeżenie może mieć formę słyszalną lub jeśli zastosowano bardziej złożony system, pojazd mógłby przejąć kontrolę nad systemem hamulcowym i kierownicą.
Generowanie ostrzeżeń dla kierowcy może ocalić wiele istnień ludzkich – twierdzi Nady Boules, dyrektor ds. integracji elektryczno-kontrolnej w laboratorium badawczym General Motors. Wyeliminowanie kierowcy jako czynnika sprzyjającego wypadkom pomoże ocalić nawet więcej istnień. Chodzi o to, aby wyeliminować możliwość popełnienia przez kierowcę błędu.
Żegnajcie kraksy samochodowe
Przy wykorzystaniu GPS i komunikacji pomiędzy pojazdami samochody rozpoznają nagłe hamowanie
Nagłe hamowanie uznawane jest za jedną z głównych przyczyn kraks z udziałem wielu samochodów, w szczególności, gdy dochodzą do tego złe warunki pogodowe.
Inżynierowie twierdzą jednak, że wykorzystywanie komunikacji typu pojazd-pojazd pozostawiałoby kierowcom więcej czasu na reakcję w przypadku nagłego hamowania. Dzięki Integracji Infrastruktury Pojazdów samochody mogłyby rozpoznawać ostre hamowanie na dystansie do 400 m i przekazywać tę informację innym pojazdom jadącym za nimi.
Nawt jeśli dasz słyszalne ostrzeżenie, jest to szansa dla kierowcy, aby się przygotować – twierdzi Nady Boules, dyrektor ds. integracji elektryczno- kontrolnej w laboratorium badawczym General Motors. A to pomoże ocalić istnienia ludzkie, w szczególności w złych warunkach pogodowych.
Dzięki technologii można ocalić życie ludzkie
Inteligentna droga mogłaby być największym narzędziem do ratowania życia ludzkiego
Specjaliści twierdzą, że inteligentna droga mogłaby zapobiec 60 do 90 procent z 42 000 wypadków śmiertelnych na amerykańskich drogach rocznie. Oto szacunkowe dane dotyczące liczby ocalonych istnień ludzkich dzięki innym technologiom:
Technologia Liczba ocalonych istnień
Elektroniczna kontrola stabilności …………………………………. 10 000
Blokada alkoholowa ……………………………………………………. 8 000
Pasy bezpieczeństwa ………………………………………………….. 7 000
Włączone światła do jazdy dziennej ……………………………………. 50
Dlaczego potrzebne jest większe bezpieczeństwo
Kiedy dochodzi do wypadku, wszyscy cierpią
Inżynierowie motoryzacji twierdzą, że komunikacja typu pojazd-pojazd i pojazd-infrastruktura może faktycznie zmniejszyć liczbę wypadków.
Przegląd aktualnych statystyk:
Roczna liczba wypadków samochodowych w USA . . . . . . .6,3 miliona
Roczna liczba wypadków śmiertelnych w USA. . . . . . . . . . . . . 42 000
Roczna liczba ofiar wypadków drogowych w USA. . . . . . . .2,9 miliona
Roczne straty ekonomiczne z tytułu
wypadków drogowych w USA. . . . . . . . . . . . .. . . 230 miliardów USD
