نظام القيادة الذاتية (بالإنجليزية: Self-driving system) هو نظام يتيح للسيارة القدرة على القيادة بشكل آلي دون تدخل من السائق، أو بتدخل محدود من السائق. يتم تحقيق هذا الهدف من خلال استخدام مجموعة من التقنيات المتطورة مثل الاستشعار، الليدار، الرادار، والكاميرات، والذكاء الاصطناعي، وتعلم الآلة والتحليل الحاسوبي للبيانات.
يمكن تقسيم نظام القيادة الذاتية إلى عدة مستويات، حيث يزيد كل مستوى من درجة التحكم التلقائي في السيارة. في المستوى الأول، يتحكم السائق بالسيارة بشكل كامل، وفي المستوى الخامس، يتم التحكم الكامل في السيارة بدون تدخل بشري.
يتم تطوير نظام القيادة الذاتية لتحسين سلامة الطرق وتجربة السائق، ويمكن أيضاً استخدامه لتحسين الكفاءة في استخدام الطاقة وتقليل التلوث. كما يمكن أن يسهم نظام القيادة الذاتية في تقليل عدد الحوادث المرورية والإصابات التي يتعرض لها السائقين والمشاة.
المستويات في نظام القيادة الذاتية
تصنيف نظام القيادة الذاتية إلى ستة مستويات حسب درجة التحكم التلقائي في السيارة، وفقًا لمؤسسة SAE International:
المستوى 0: لا يوجد تحكم آلي في السيارة، ويتحكم السائق بالكامل في القيادة.
المستوى 1: توجد بعض المساعدات الآلية للسائق، مثل مثبت السرعة ونظام الفرملة التلقائي.
المستوى 2: توجد بعض المساعدات الآلية الأكثر تطورًا، والتي يمكنها تحمل بعض الوظائف الأساسية للقيادة مثل الاستشعار والتوجيه، ولكن يجب أن يتدخل السائق دائمًا.
المستوى 3: يمكن للنظام القيادة بشكل تلقائي بالكامل، ولكن يجب أن يكون السائق مستعدًا لتدخل في حالة الطوارئ أو عندما يطلب النظام منه ذلك.
المستوى 4: يمكن للنظام القيادة بشكل تلقائي بالكامل في بعض الظروف والبيئات معينة، مثل القيادة في الطرق السريعة أو الطرق الفرعية، ولا يتطلب تدخل السائق.
المستوى 5: يمكن للنظام القيادة بشكل تلقائي بالكامل في أي ظرف أو بيئة، ولا يتطلب تدخل السائق بأي شكل من الأشكال. وهذا المستوى ما زال في مرحلة التطوير والبحث.
المستوى 0 دون اي تحكم
- يشير المستوى 0 في نظام القيادة الذاتية إلى أن السيارة تعتمد بالكامل على السائق في عملية القيادة، دون وجود أي تقنية تساعد على التحكم بالسيارة أو توجيهها.
ويعني هذا أن جميع وظائف القيادة والتحكم في السيارة تتم عن طريق السائق، من التسارع والتوقف إلى تغيير المسار والتحكم في السرعة والمسافة بين السيارات.
ويمثل المستوى 0 وضعية السيارات التقليدية التي تحتاج إلى توجيه يدوي بالكامل من قبل السائق، ولا يوجد فيها أي تقنيات مساعدة تساعد على التحكم في السيارة. وبالتالي، فإنه يتطلب من السائق الانتباه الكامل والتحكم الدقيق في السيارة لضمان سلامته وسلامة الآخرين على الطريق.
المستوى 1 بعظ المساعدات الالية
في المستوى 1 من نظام القيادة الذاتية، توجد بعض المساعدات الآلية للسائق، ولكن السائق هو المسؤول الأساسي عن القيادة. ومع ذلك، فإن هذه المساعدات الآلية تعتبر مهمة وتحسين لتجربة القيادة وتحسين الأمان.
تشمل بعض المساعدات الآلية في المستوى 1
- نظام مثبت السرعة: يتيح للسائق الحفاظ على سرعة معينة دون الحاجة إلى الضغط على دواسة الوقود.
- نظام مساعدة الفرملة: يساعد السائق على تجنب الاصطدام بالسيارات الأخرى عند القيادة بسرعة عالية.
- نظام التوجيه المساعد: يساعد السائق في الحفاظ على مسار السيارة في الطريق.
- نظام الكشف عن المسارات: يساعد السائق في تحديد مسار السيارة وتحديد مسارات السير الآمنة.
ومع ذلك، يجب على السائق الاستمرار في متابعة الطريق وتحديد المسارات واتخاذ القرارات الصحيحة لتجنب الاصطدام بالمركبات الأخرى أو العوائق الأخرى. يمكن تفعيل هذه المساعدات الآلية في الوضع اليدوي أو الأوتوماتيكي للسيارة، ولكن لا يمكن للنظام القيادة بشكل كامل بدون تدخل من السائق.
المستوى 2 بعض المساعدات الالية الأكثر تطورا
في المستوى 2 من نظام القيادة الذاتية، يتم تحسين مستوى المساعدة الذاتية، حيث يمكن للنظام القيادة بشكل جزئي لفترات قصيرة وفي ظروف معينة، ولكن السائق ما زال المسؤول الأساسي عن القيادة ويجب أن يتابع الطريق باهتمام ويكون على استعداد لتدخل في أي وقت.
تشمل بعض المساعدات الآلية في المستوى 2
- نظام القيادة المساعدة: يسمح للسائق بتركيز اهتمامه على الطريق دون الحاجة للتحكم بعدة وظائف للسيارة. يتم تحديد السرعة والمسارات ومسافة الأمان بين السيارة والمركبات الأخرى تلقائياً.
- نظام الاصطفاف التلقائي: يمكن للنظام التحكم في السيارة بشكل تلقائي أثناء عملية الاصطفاف في مساحة محدودة.
- نظام التحكم في المسار: يسمح للنظام بالتحكم في المسار الذي تسير به السيارة والتحكم في المسافة بينها وبين المركبات الأخرى.
ومع ذلك، يجب على السائق الاستمرار في الاستعداد للتدخل في أي وقت عند الحاجة، وعلى الرغم من أن السيارة يمكن أن تتحكم في المسار والسرعة والمسافة بين السيارة والمركبات الأخرى، فإن السائق لا يزال مسؤولاً عن تحديد المسارات واتخاذ القرارات الصحيحة في حالة وجود مخاطر أو عوائق غير متوقعة على الطريق.
المستوى 3 القدرة على القيادة الذاتية
يتميز المستوى 3 من نظام القيادة الذاتية بالقدرة على القيادة الذاتية بشكل كامل لبعض فترات الوقت وفي ظروف محددة، دون الحاجة إلى تدخل من السائق، ولكن يجب عليه البقاء على استعداد للتدخل في أي وقت.
من بين الطرق الرئيسية التي يتم التحكم بها في المستوى 3
- نظام القيادة الذاتية: يقوم هذا النظام بتحديد المسارات والسرعة والمسافة بين السيارة والمركبات الأخرى، ويستطيع أن يتخذ القرارات الصحيحة في حالة وجود مخاطر أو عوائق غير متوقعة على الطريق، دون الحاجة إلى تدخل من السائق.
- نظام الكشف عن المخاطر: يتيح هذا النظام للسيارة استشعار المخاطر والعوائق والمركبات الأخرى على الطريق، ويمكن للنظام اتخاذ القرارات اللازمة للتعامل معها وتفاديها.
- نظام الاتصال بالسيارات الأخرى: يمكن للسيارة التواصل مع سيارات أخرى ومشاركة المعلومات حول المسار والمخاطر والمركبات الأخرى، مما يزيد من سلامة القيادة.
يجب أن يكون السائق جاهزاً في أي وقت للتدخل في القيادة عند الحاجة، وقد يطلب النظام من السائق الاستعداد للتدخل في بعض الحالات التي يحتاج فيها النظام إلى تدخل السائق، مثل حالة حدوث خطأ في النظام أو وجود مخاطر غير متوقعة.
المستوى 4 القيادة الذاتية بشكل كامل
يعتبر المستوى 4 من نظام القيادة الذاتية أكثر تقدماً من المستوى 3، حيث يمكن للسيارة القيادة الذاتية بشكل كامل في بيئات قيادة معينة، دون الحاجة لتدخل من السائق.
تشمل الطرق الرئيسية التي يتم التحكم بها في المستوى 4
- نظام الاستشعار: يتمثل هذا النظام في مجموعة من الحساسات المتطورة التي تقوم برصد المحيط وجميع العوامل المحتملة التي يمكن أن تؤثر على السيارة. يمكن للنظام تفسير وتحليل المعلومات المرسلة من الحساسات واستخدامها لاتخاذ القرارات اللازمة للقيادة الذاتية.
- نظام المعالجة الآلية: يستخدم هذا النظام تقنيات التعلم العميق والذكاء الاصطناعي لتحليل البيانات واتخاذ القرارات. يتم تدريب هذا النظام على ملايين النماذج الخاصة بالقيادة والتفاعل مع المحيط، مما يجعله قادرًا على اتخاذ القرارات المناسبة بشكل ذاتي.
- نظام التحكم: يتيح هذا النظام للسيارة القيادة بشكل كامل دون تدخل من السائق في بيئات القيادة المحددة وفي ظروف معينة. يمكن للنظام أن يتخذ القرارات اللازمة للتعامل مع الحوادث المفاجئة والمخاطر على الطريق والمركبات الأخرى.
ومن المهم الإشارة إلى أنه في المستوى 4 من القيادة الذاتية، لا يلزم تدخل السائق في معظم الحالات. ومع ذلك، قد يحتاج النظام في بعض الحالات إلى تدخل السائق، ولذلك يجب على السائق البقاء على استعداد للتدخل في أي وقت، حتى لو كان
المستوى 5 القيادة بشكل تام
يعتبر المستوى 5 من نظام القيادة الذاتية هو المستوى الأعلى والأكثر تطوراً في القيادة الذاتية. حيث يمكن للسيارة القيادة بشكل تام دون وجود أي تدخل من السائق في أي بيئة أو ظروف قيادة ممكنة.
تشمل الطرق الرئيسية التي يتم التحكم بها في المستوى 5
- نظام الاستشعار: يتمثل هذا النظام في مجموعة من الحساسات المتطورة التي تقوم برصد المحيط وجميع العوامل المحتملة التي يمكن أن تؤثر على السيارة. يمكن للنظام تفسير وتحليل المعلومات المرسلة من الحساسات واستخدامها لاتخاذ القرارات اللازمة للقيادة الذاتية.
- نظام المعالجة الآلية: يستخدم هذا النظام تقنيات التعلم العميق والذكاء الاصطناعي لتحليل البيانات واتخاذ القرارات. يتم تدريب هذا النظام على ملايين النماذج الخاصة بالقيادة والتفاعل مع المحيط، مما يجعله قادرًا على اتخاذ القرارات المناسبة بشكل ذاتي.
- نظام التحكم: يتيح هذا النظام للسيارة القيادة بشكل كامل دون تدخل من السائق في أي بيئة أو ظروف قيادة ممكنة. يمكن للنظام التفاعل مع الإشارات المرورية والتعامل مع الحوادث المفاجئة والمخاطر على الطريق والمركبات الأخرى.
- نظام الاتصالات: يمكن للسيارة في المستوى 5 من القيادة الذاتية الاتصال بشكل دائم مع البنية التحتية للطريق، والمركبات الأخرى، والبنية التحتية الأخرى، مما يمكنها من التفاعل بشكل أفضل مع محيطها واتخاذ القرار
- النظام الكهربائي والميكانيكي: يجب أن يكون النظام الكهربائي والميكانيكي في المستوى 5 من القيادة الذاتية متطورًا بما يكفي للتعامل مع متطلبات القيادة الذاتية بشكل كامل، بما في ذلك نظام الفرامل والتعليق ونظام الدفع والعجلات.
- الأمن والسلامة: يجب أن يكون النظام في المستوى 5 من القيادة الذاتية مصممًا بشكل يضمن السلامة والأمن الكامل للسائقين والمارة والركاب في المركبات الأخرى.
- الإطار القانوني والتنظيمي: يتطلب المستوى 5 من القيادة الذاتية إطارًا قانونيًا وتنظيميًا واضحًا وشاملًا لضمان الامتثال للمعايير والمتطلبات اللازمة للقيادة الذاتية.
- التطوير والتحديث: يتطلب المستوى 5 من القيادة الذاتية العمل المستمر على تطوير وتحديث النظام، بما في ذلك تحديث البرامج وإصدارات البرامج وتجربة التقنيات الجديدة والمزايا الإضافية.
وعلى الرغم من أن المستوى 5 من القيادة الذاتية متطور بشكل كبير، إلا أنه لا يزال هناك الكثير من التحديات التي يجب تجاوزها قبل أن يتمكن السيارات من القيادة بشكل تام ودون أي تدخل من الإنسان. ومن بين هذه التحديات الأمن والسلامة والقانون والتنظيم والتكنولوجيا والتحكم في السيارات المزدوجة.\
الخلاصة : قدمت هندستكم هذا المقياس استنادا الى بحث معمق في موضوع نظام القيادة الذاتية للسيارات و خلاصة المقال المكتوب بانة المستويات تختلف و تكون بشكل تصاعديا من 0-5 ( صفر يعني ان على الانسان التحكم الكامل في المركبة ) و (خمسة تعنى ان على هذا النظام العمل على قيادة هذة المركبة و اتخاذ القرار الانسب اعتمادا على البيانات و الذكاء الاصطناعي و مدى تطورة )