Otonom Araçlar

Otonom Araç Nedir?

İçerlerinde barındırdıkları otomatik kontrol sistemleri sayesinde çevreyi, yolu, trafik akışını algılayabilen ve herhangi bir sürücü tarafından kontrol edilmeksizin, seyir haline geçebilen ve rotasına bağlı kalarak hedefine ulaşıp, varması gereken konumda hareketini durdurup sabit kalabilen araçlara “Otonom Araçlar” denir. Kısacası sürücüsüz araçlardır.

Otonom Araçların Tarihsel Gelişimi:

Otonom araç fikri ilk olarak 1925 yılında Francis Houdina adında bir elektrik mühendisinin, New York’ta radyo kontrollü aracı sürmesiyle ortaya çıktı.
1939 yılında General Motors firması New York Dünya Fuarında “Futurama” adlı bir sergi gerçekleştirerek otonom araç tasarım fikrini ilk kez halka tanıtmış ve göstermiş oldu.
1953 yılında, “RCA Labs” tarafından laboratuvar zemininde bir düzende döşenen kablolarla yönlendirilen ve kontrol edilen minyatür bir araç üretildi.
Bu alanda araç test etme işlemleri ilk kez 1958 yılında yapıldı. Bir şirket tarafından kendi kendini yönetebilen Chevrolet marka bir araç üretildi ve bu araca bazı testler yapıldı. Dönemin teknolojisi yüzünden pratik bir kullanım sunamasa da sürücüsüz araç tasarlamanın ilk adımı olarak tarihteki yerini aldı.
1953 yılında, “RCA Labs” tarafından laboratuvar zemininde bir düzende döşenen kablolarla yönlendirilen ve kontrol edilen minyatür bir araç üretildi.
General Motors firmasının geliştirdiği bir araç 1962 yılında Seattle’daki bir fuarda sergilendi ama resmi bir test yapılmadı kaydedilmedi. Araç elektronik yönlendirme sistemine sahipti.
1980 yılında Ernst Dickmanns adında bir kişi ekibiyle birlikte Almanya’nın Münih kentindeki Bundeswehr Üniversitesi’nde Mercedes-Benz marka bir minibüs tasarladı. Sonrasında trafiğe kapalı alanda denenen bu araç saatte 63 km hıza ulaştı.
Daha sonra, EUREKA, 1987-1995 yılları arasında otonom araçlar için 749.000.000 Avro tutarındaki Prometheus Projesi’ni yürüttü.

Prometheus Projesi:

Eureka PROMETHEUS Projesi (Avrupa En Yüksek Verimlilik ve Eşi görülmemiş Güvenlik Trafiği Programı, 1987-1995), otonom araç alanındaki şimdiye kadar en büyük Ar-Ge projesiydi.

1995 yılına gelindiğinde 20 yıl kadar önce yani 1977 yılında bilgisayara bilgi aktarımı yapan iki kamera ile bir araç tasarlamaya başlamış olan Japon Bilim Adamları araçlarını teste hazır hale getirdiler. Yapılan testlerde bu otonom araç saatte 180 km hıza ulaşmayı başardı.
2000’li yıllara geldiğimizde ise otonom araçlar arasında yarış başladı. İlk olarak 2004 yılında ABD Ordusu tarafından 1 milyon dolar ödüllü DARPA Grand Challenge yarışması başlatıldı. Ödülü kazanmak için araçların 10 saatte 142 millik bir rota gitmesi gerekiyordu. Yarışa 15 araç katıldı, ancak en iyi araç sadece 7 mil yol alabildi.
2010 yılında birçok büyük firmalar( General Motors, Google, Ford, Mercedes Benz, Volkswagen, Audi, Nissan, Toyota, BMW ve Volvo) sürücüsüz araç sistemlerini test etmeye başladı.
2013 yılına kadar da çoğu firma gelecek planlarını ve ürettikleri bazı taslak araçları geliştirmeye devam ettiklerini açıkladılar.
2014’te Tesla Motors ilk Auto pilot modeli olan Model S Otomobillerini tanıttılar. Bu model otomatik direksiyon ve fren kontrolüne sahipti. Ayrıca çeşitli görüntü işleme algoritmaları sayesinde hız limitini ayarlayabiliyor ve şerit kontrolü yapabiliyordu. Yazılım güncellemesi alabilecek şekilde tasarlanmış olan Model S Otomobilleri, aldıkları güncellemelerle de yazılımlarını daha iyi hale getiriyorlardı.
Şubat 2015’te Uber Şirketi ’de Otonom Araç sektörüne katıldığını açıkladı ve ilk olarak 20 tane Ford Fusions satın aldılar.
Tesla, Mart 2015itibariyle, San Francisco ile Seattle arasındaki otoyolda oto pilot sistemini bir sürücü ile test etti ve araç neredeyse hiç yardımsız bir şekilde yolu tamamladı.

İlk ölümcül kaza:

Bu süreçten sonra da, otonom araç alanında ilk ölümcül kaza, 7 Mayıs 2016’da Florida’daki Williston kentinde bir Tesla Model S, oto pilot modunda iken gerçekleşti. Sürücü kazadan kurtulamadı.

2018 Mart ayında, ABD’nin Arizona eyaletinde bir kaza daha gerçekleşti; Uber’e ait Volvo SC 90 model aracı Elaine Herzberg’e adlı birisine çarpmış ve otonom araçlar ilk kez bir yayanın ölümüne sebep olmuştu.
2016 yılında da otonom araçlar ile ilk taksi hizmeti başladı. Singapur’ da nuTonomy tarafından başlatılan bu hizmet kendi kendine sürüş ile yolcuları istedikleri yerlere götürüyordu.

Otonom Araçların Donanımsal Özellikleri:

Radar: İçinde bulundurduğu sensörler yardımıyla, radyo dalgaları yayar, bu dalgaların yansıması ile de yakındaki nesnelerin hızını, mesafesini ve konumunu belirler.

Şerit takip sistemi: Genellikle iç dikiz aynasının arkasına ya da ön camın arkasındaki bir alana yerleştirilen kameralar sayesinde; araç yolda giderken şerit çizgilerini ve bu çizgilerin yol kenarları ile olan zıtlığını algılayarak aracın konumunu belirler ve eğer araç şeritten çıkarsa araca uyarı gönderilmesini sağlar.

Lidar: Lazer veya ışık kullanarak, nesnelerin uzaklığının belirlenmesini sağlar. Radar ile aynı çalışma mantığına sahiptir.

Kızılötesi Kamera: Gözle görülmeyen IR enerjisini kullanarak, seyir halindeyken gece görüş ışıklarını yola yönlendirir, bu ışıkların hareketine göre de aracın önüne çıkabilecek olası nesneler ile ilgili uyarı ya da bilgilendirme verir ve objeleri ekrana yansıtır. Kızılötesi kamera kullanılırken algılanan renkler ve şekiller IR enerjisine göre oluşturulmuştur.

Stereo Kameralar: Araca monte edilmiş kameralar sayesinde araç seyir halindeyken veya park haline geçecekken; aracın bulunduğu çevrenin 3 boyutlu haritasını çıkarır. Bu kameraların kullanımı ile ilgili en bilinen örneklerden biri de Mars’taki Spirit ve Opportunity robotlarıdır.

GPS/Atalet Ölçüm Ünitesi: İçerisinde bulunan sensörler yardımıyla, aracın nereye gideceği ve şu an hangi konuma bulunduğu ile alakalı bilgiler verir, aracı yönlendirir.

Tekerlek Kodlayıcıları: Tekerleklere yerleştirilen bu cihazlar sayesinde, aracın hızı ile ilgili hesaplamalar ve ölçümler yapılarak, ana sisteme gönderilir.

Otonom Araçların Çalışma Mekaniği:

Otonom Araçların merkezinde elektronik bir sistem bulunuyor. Bu sistem hareket halindeyken, hareket haline geçerken ya da hareket halinden çıkarken; aracın sahip olduğu çeşitli sensörlerden bilgiler alıyor. Her sensörün merkez sisteme verdiği bilgilere göre farklı görevleri var; Hava durumunu tespit etme, aracın yakınındaki şeylerin konumunu belirleme, trafik akışını tespit ederek araca rota çizme gibi… Merkez sistem de, bu sensörlerden gelen bilgileri alıp analiz ederek; direksiyon kontrolü, frenleme, hızlanma, yön değiştirme gibi işlemleri gerçekleştiriyor.

Otonom Araçların Kullanım Alanları:

Otonom Araçların kullanım alanlarından bazıları şunlardır: (Otonom Araç kavramı sadece arabadan ibaret değildir)

Sürücüsüz taksi hizmeti sunma,
Akıllı fabrika yönetimi,
İşletmeler için personel takibi sunma,
Akıllı depo yönetimi,
Maliyet analizi,
Acil durum yönetimi,
Mobil iş emri yönetimi,
İş makineleri takibi,
Paketleme ve teslimat hizmetleri.

Otonom Araçların Avantajları ve Dezavantajları:

Avantajlar:

Güvenlik: Yol trafiğinde tehdit unsurlarını %90 oranı ile insanlar oluşturur. Otonom araçlar ile trafikte insan unsuru kalkacağından yollardaki güvenlik oranı artacaktır.

Refah Seviyesi: Otonom araçlarda sürücü olmayacağından dolayı işçilik maliyeti düşecektir. Bunun ile birlikte de refah seviyesinin artacağı öngörülmektedir.

Trafik: İnsan faktörü otonom araçlar ile ortadan kalkacağı için, araç davranışı daha rasyonel bir hal alacaktır ve bu da trafikteki sıkışıklığı önleyecektir.

Maliyet: Daha güvenli sürüş ile birlikte, taşıt sigortası gibi şeylere ihtiyaç azalacaktır ve bu da araç için harcanan maliyetin azalmasını sağlayacaktır.

Dezavantajlar

İşgücü Kaybı: İşgücü kaybını yukarıda avantaj olarak saydık ancak işgücü kaybının dezavantajının da olabileceği öngörülmektedir, çünkü otonom araçlar ile aracın bakımı için gereken meslek gruplarına gerek kalmayacaktır. Bu durum bazı işleri geçersiz kılmakla beraber sendikaların da otonom araçlara isyan etmesine ve direniş göstermesine neden olabilir.
Gizlilik: Otonom araçlar genel itibari ile elektronik bir sisteme sahip olacaklar. Bu durum da çeşitli sisteme sızma olaylarına neden olabilir yani şifre kırıcılarının yolunu açabilir.
Karbon Salınımı: Otonom araçlar daha konforlu bir yolculuğu beraberinde getireceğinden dolayı, insanların araç kullanma oranı artabilir ve bu da daha fazla karbon salınımına neden olabilir.
Etik Sorunlar: Bu durumu bir örnek ile açıklayalım; araç kullanan bir insan karşısına çıkan bir kişiye ya da , aracına zarar verebilecek ama kendisine zarar vermeyecek olan, bir engele çarpma konusunda , ikisinden birine çarpmak zorunda kalmış, kendi vicdanını ve sahip olduğu ahlaki değerlerleri kullanarak büyük ihtimalle engele çarpmayı seçer. Elektronik sisteme geçtiğimiz zaman; bu sistemin o durumda neye göre düşüneceğini bilemiyoruz.

Otonom Araçların Gelecekteki Rolü:

Otonom Araçların her gün gelişmesi ve elektronik bir sisteme sahip oldukları için düzenli olarak güncelleme almaları, otonom araçların gelecekte zorlu hava koşullarında da sürüş fırsatı verebileceğini gösterir, Bu durumda bazı mesleklerin geçersiz olmasına neden olabilir.
Bazı büyük firmalar şu anda otonom araçları pazarlama ve alışveriş sektöründe kullanmaya başladılar. Bu durum gelecekte, bütün firmaların bu değişime ayak uydurmalarına sebep olabilir. Bu alanlarda da insan gücüne neredeyse hiç gerek kalmayabilir.
Her ne kadar günümüzde yarı- otonom araçların kullanımı fazla olsa da gelecekte tam-otonom araçların yaygınlaşmasıyla birlikte, yarı- otonom araçlar da işlevini yitirebilir.
Otonom araçlar, adı üstünde sürücüsüz araçlar oldukları için sürücü görevinde bir insan unsuruna ihtiyaç duymaz. Yani araç ile ilgili çoğu mekanizma ve işlemi, aracın bulundurduğu elektronik sistemler yönetir. Bu durum gelecekte insan unsuru ile çalışan manuel araçların işlevini yitirmesine neden olabilir.
Otonom araçlarda kullanılan makinelerin insana göre, bir olayı algılayıp buna geri tepki verme hızı fazladır. Yani bu durum yayalar için güven teşkil etmektedir ve gelecekte kaldırımlara gerek kalmayacağının da bir göstergesidir olabilir.
Otonom araçlar barındırdıkları sistemler sayesinde sürüş halindeyken birbirleriyle sürekli iletişim halinde kalabilecekler. Bu durumda da trafik levhalarına artık gerek kalmayabilir.