Otonom Araç Teknolojileri

Yol Haritası ve Gelecek Senaryoları

Cyber car otonom araç
Kaynak: 4WheelsNews.com

Merhaba; bu yazımda da Otonom (Sürücüsüz) Araçlar serimize devam ediyoruz. Bu bölümde yakın geleceğe ışık tutmaya çalışacağız. Otonom araç teknolojilerinin yol haritasını inceleyeceğiz. Şu ana kadar başardıklarımız ve yakın gelecekte başarmayı hedeflediğimiz teknolojik gelişmeleri inceleyeceğiz.

Nerede Kalmıştık?

Bir önceki yazımda bizi Yapay Zeka ve Otonom Araçlara getiren teknolojik gelişmeleri ve içinde bulunduğumuz 4. Sanayi devrimini incelemiştik.

Otonom araçların sahip oldukları teknolojiler, çalışma prensipleri, nerelerde kullanıdıkları hakkında detaylı bir araştırmanın sonucunu sizlerle paylaşmıştım.

Bu yazı da ise bundan sonrasına; yakın geleceğe bakacağız. Biz bekleyen teknolojik gelişmeler ve aşılması gereken teknik zorluklar nelerdir? Otonom araç teknolojilerinin yol haritasında ne gibi senaryolar öngörülmüş? gibi sorularun cevaplarını arayacağız.

Öncesinde “Hep duyuyoruz da tam olarak nedir bu Otonom (Sürücüsüz) Araçlar???” diyenler için Otonom (Sürücüsüz) Araçlar yazımı okumalarını tavsiye ederim. Böylece bu makaleden de daha çok keyif alacağınızı düşünüyorum.

Otonom Teknolojilerinin Yol Haritası

Bir önceki makalemizde günümüz araçlarının Tam Otonom olabilmeleri için izlenebilecek iki ayrı teknolojik gelişim yolu olduğunu paylaşmıştık. Bir tanesine “her yerde bir şey” diğerine de “bir yerde her şey” diye isimler takmıştık.

Günümüz otomotiv üreticileri genellikle “her yerde bir şey” prensibi ile ilerliyorlar. Yani her türlü yol ve trafik koşulunda çalışabilecek tek bir otonom sürüş özelliği geliştiriyorlar ve bizlerin kullanımına sunuyorlar. Sonrasında bu özelliğin üzerine yeni özellikler ekleyerek kademeli olarak otonom kabiliyetleri arttırarak sonunda her durumda insana ihtiyaç duymadan yol alabilen bir araca ulaşmayı hedefliyorlar.

Şimdi bu macerada nerede olduğumuza ve yakın gelecekte kademeli olarak devreye girmesi düşünülen yeni teknolojilere bakalım.

Önce günümüzde yaygın olarak kullanılan mevcut teknolojilerle başlayalım.

Sürücü Uyarı/Destek Sistemleri

Bu başlık altında tanıtacağımız teknolojiler SAE J3016 tablosuna göre Seviye 0 (yani otomasyonsuz) kategorisine karşılık gelmektedir. Tüm sorumluluk ve aracın kontrolü şofördedir.

SAE J3016 tablosundaki teknoloji sınıflandırmalarının detayını öğrenmek için için Otonom Sürüş Seviyeleri yazıma bakabilirsiniz.

Aktif Güvenlik Sistemleri

Bu başlık altındaki sistemler şu andaki araçların bir çoğunda standart özellik olarak sunulmaktadır. Temel amaç insanların fiziksel olarak yapamayacağı müdaheleleri bu sistemlere yaptırmak ve bu sayede sürüş güvenliğini arttırmak ve araç kontrolünü iyileştirmektir.

ABS, ESP, ASR, EBA gibi sistemler bu teknolojilere örnek olarak verilebilirler. Bu teknolojilerin üzerine konayarak yapılan geliştirmeler Otonom sürüşe giden yolun ilk adımlarını oluşturmuştur. Bu açıdan konumuza bir temel oluşturan bu teknolojileri özetle açıklamaya çalışalım.

ABS (antI-lock brake system)

Tekerlek kilitlenmesini önleyen fren sistemi olarak dilimize adapte edebileceğimiz bu teknoloji 1929 yılında Gabriel Voisin tarafından icad edilmiş ve ilk olarak uçakların iniş takımlarında kullanılmıştır. Otomotiv sektöründeki ilk güvenilir uygulama 1971 senesinde Chrysler’in Imperial modelinde yapılmıştır.

ABS sistemi sayesinde zorlu sürüş ve yol koşullarında (dengesiz teker yükleri, olumsuz yol durmu (ıslak, karlı vb.), yüksek süratlerde) yapılacak ani frenlemelerde tekerleklerin kilitlenmesini önleyerek direksiyon hakimiyetinin korunması sağlar. Aynı zamanda optimum sürtünme katsayısını koruyarak fren mesafesini iyileştirir.

Bu amaçla tekerleklerde bulunan hız sensörlerinden gelen bilgiler karşılaştırılır. Her hangi bir tekerleğin kızakladığı veya kaydığı algıladığında, o tekerleğe gönderilen fren basıncı hassas ve hızlı bir şekilde ayarlanır. Temel amaç tekerlere kayma sınırını aşmayacak kadar frenleme kuvveti gönderilmesidir.

ABS Nasıl Çalışır?

ESC/ESP (electronIc stabIlIty control/program)

Elektronik stabilite kontrolü veya programı olarak Türkçeleştirebileceğimiz ve günümüz taşıtlarının hemen hepsinde bulunan bir teknolojidir.

Sistemi oluşturan temel parçaları sıralamamız gerekirse; tekerleklerde bulunan hız sensörlerini, direksiyon açı sensörünü, aracın farklı eksenlerdeki savrulmasını/hareketini ölçen ivme sensörlerini, entegre hidrolik pompayı ve aracın ana kontol sistemi ile iletişim halinde çalışan kontrol ünitesini sayabiliriz.

Tekerleklerde yaşanan kayma ve buna bağlı olarak oluşan savrulmalar aracın kontrolünün kaybedilmesine ve ölümcül kazaların yaşanmasına neden olabilmektedir. ESP sürekli devrede olan bir sistem olarak bunu engellemeyi amaçlar. Araç bünyesindeki sensörlerden gelen verileri sürekli olarak değerlendirir ve aracın kontrolden çıkabileceğine karar verirse sürücüden bağımsız olarak devreye girer.

Aracın her bir tekerleğindeki frene ayrı ayrı kumanda ederek aracı yolda tutmak için gereken karşı kuvvetlerin oluşmasını sağlar ve böylece savrulmayı önler. İhtiyaç halinde motora da kumanda ederek ilgili tekerlerlere çekiş verilmesi de sağlayabilir.

Elbette ESP var diye abuk subuk manevralar yapmamanızı öneririm. Sonuçta bu sistemin yapabilecekleri fizik yasaları ile sınırlı. Dolayısı ile öncelikli olarak ESP’e değil trafik kurallarına ve mantığınıza güvenin.

ESP Nasıl Çalışır?

ASR (anti-slip regulation)

Bu teknolojiyi dilimize çekiş kontrol sistemi olarak çevirebiliriz. ASR’nin temel görevi tekerleklerin patinaja düşmesini engellemektir. Çünkü patinaj halindeki tekerlekler çekiş kuvvetini yola yeterince aktaramadıklarından araç ilerleyemez. Aynı şekilde yeterli dönüş kuvveti yaratıp aracın istediğimiz istikamete doğru gitmesini de sağlayamayız.
Kaygan temizli yollarda (örneğin karlı bir günde bir rampayı çıkmaya çalıştığımızı düşünelim) gaza fazla basıp motor torkunu arttırmak bize faydadan çok zarar getirecektir. Tekerlekler kaygan zemine tutunamadıklarından patinaja düşecekler ve araç üzerindeki kontrolümüz kaybolacaktır. ASR tekerleklere iletilen çekiş kuvvetini yol şartlarının müsade ettiği maksimum limite göre ayarlayarak fazla torku keser ve patinaja girilmesini engeller.
Bu fonksiyone sahip araçların hemen hepsinde sistemin devreye girdiğini gösteren bir ikaz lambası da vardır. Bu durum sürücünün elverişsiz yol koşullarının farkında olmasını sağlar. Ayrıca lastiklerin ve güç aktarma organlarındaki gereksiz zorlama ve aşınmaları engelleyerek ömürlerinin uzamasını sağlar.

ASR Nasıl Çalışır?

EBA (emergency brake assIst)

EBA yani Panik Fren Desteği/Asistanı ; sürücülerin fren pedalına uyguladıkları kuvveti ve pedala basma hızlarını ölçerek acil bir frenleme durumu olup olmadığını hesaplayabilmektedir. Acil durumlarda bizlerin fren pedalına uygulayabildiği kuvvet her zaman en üst seviyede olmayabilir. Sistemin işletim sistemi böyle bir durumun olduğa kanaat getirirse fren hattındaki basıncı olabilecek en yüksek seviyeye çıkartarak aracın mümkün olan en kısa mesafede durmasını sağlar.

EBA Nasıl Çalışır?

Kör Nokta Uyarısı

Aracın sağ ve solundaki alanı tarayarak şerit değiştirme durumunda tehlikeli bir durum oluşma ihtimali varsa (örneğin kör noktada başka bir araç varsa) sürücüyü sesli ve/veya görüntülü olarak uyarır.

Park Sensörü

Park sensörü sistemi özellikle dar / sıkışık yerlerde aracın etrafındaki engellerle arasında kalan mesafe hakkında bilgi vererek sürücünün işini kolaylaştırmayı ve olası maddi hasarlı kazaları önlemeyi amaçlar. Bu sistem marka ve modele göre sesli ve / veya görüntülü şekilde uyarılarda bulunabilir.

Şerit Takip Uyarısı

Sistemin amacı sürücüyü istemsiz şerit değişikliklerine karşı uyarmak ve bu sayede olası kazaları önlemektir. Özellikle yüksek hızlı otoyollar ve şehirlerarası yollar için önemli bir güvenlik özelliğidir. Sistem aracın ideal sürüş çizgisinden sapmaya başladığını algıladığından sürücüyü sesli ve / veya görüntülü olarak uyarır.

Ön Çarpışma uyarısı

Sistem aracın önüne yerleştirilen bir radar sensörüne dayanmaktadır. Öndeki araç ile aranızdaki mesafe kritik değerlere indiğinde sizi sesli ve görüntülü şekilde uyarır. Modele bağlı olarak fren pedalından fiziksel uyarı veren veya kendilinden hafifçe frenleme yapan uygulamlar da mevcuttur.

Seviye 1 Sürüş Destek Sistemleri

Bir önceki bölümde örneklerini verdiğimiz sistemler insanların fiziksel olarak yapayacağı bazı müdaheleleri yapmak ve riskli durumlarda sürücüyü sesli ve görüntülü şekilde uyarmak prensibi ile çalışan sistemlerdi. Ancak Tam Otonom Sürüşe henüz daha çok yolumuz var 🙂

Bu bölümde anlatacağımız sistemler ile araç artık uyarmanın ötesine geçerek direkt aksiyona geçiyor. Bu seviye SAE J3016 standartına göre Seviye 1 – Sürücü Yardımı olarak isimlendirilmiştir. Hatırlatmakta fayda var; bu aşamada aracın kontrolü ve tüm sorumluluk hala biz sürücülerdedir.

Adaptif/Değişken Hız Kontrolü

Bir önceki kardeşi “hız sabitleme” sisteminin üst modeli olan bu akıllı teknoloji aracın hızını ve öndeki taşıt ile güvenli takip mesafesini sürekli olarak ayarlayarak güvenli ve konforlu bir sürüş sağlar. Taşıtın çıkabileceği maksimum hız ve takip mesafesi sürücü tarafından ayarlanmaktadır.

Mesafe ölçümü genellikle kısa menzilli radar sensörleri ile yapılmaktadır. Bu fonksiyonu lazer sinyalleri ya da optik kameralar ile yapan üreticiler de bulunmaktadır.

Bu sistem genellikle Ön Çarpışma Uyarısı özelliği ile birlikte sunulmaktadır.
Belli hız değerleri arasında aktif olan versiyonları olduğu gibi şehiriçi sıkışık trafik durumlarında kullanılabilen dur-kalk özellikli olan versiyonları da vardır.

ACC Nasıl Çalışır?

Şerit Takip Assistanı

Sistem belli bir hızın üzerinde aktif olur (genelde 50-60 km/h ve üzerinde) ve şerit çizgilerini tespit ederek aracın bu çizgilere göre konumunu takip eder. Araç bu ideal sürüş çizgisinden sapmaya başlarsa sistem bunu algılar ve düzeltici müdahelelerde bulunur. Sistemin yapabileceği maksimum direktiyon müdahelesi aracı düzeltmeye yetmiyorsa ya da başka bir değişle sapma çok fazla ise sürücüyü ses, görüntü ve titreşimle uyararak kontrolü ele alması ve aracı ideal çizgisine sokması beklenir.

Şerit Takip Asistanı

Park Asistanı

Bu sistemler paralel veya dikine park durumları için en uygun direksiyon açılarını belirleyerek araca optimum manevraları yaptırırlar ve bu sayede sürücüye park manevrasında yardımcı olurlar. Park edilecek yerin ölçülerinin belirlenmesi, buna göre en uygun yerde park manevrasına başlanması ve direksiyon komutlarının belirlenmesi sistemin sorumluluğundadır. Gaz ve fren fonksiyonları ise sürücünün kontrolündedir. Dolayısı ile aracın kontrolü aslen sürücüdedir; sistem bize destek olmaktadır.

Park Asistanı Nasıl Çalışır?

Günümüz taşıtlarının birçoğunda bulunan ve hemen hepimizin az ya da çok tecrübe ettiği bu sistemlerden kısaca bahsettikten sonra şimdi gelin asıl konumuza odaklanalım; Otonom Araç teknolojilerinin yakın gelecekteki yol haritası ne olacak?

Gelecek Senaryoları

Günümüzde birçok model araçta bulunan Seviye 0 ve Seviye 1 teknolojiler Tam Otonom taşıt hedefi için sağlam bir teknoloji temeli oluşturuyorlar.

Bu temeller üzerine kurulan Otonom Araçların temel çalışma prensiplerini bu yazımda okuyabilirsiniz.

Şimdi Otonom Araç kullanımında önümüzdeki 10-15 yıl için oluşturulan 3 farklı senaryoya bir göz atalım.

Şehiriçi Ulaşım Modeli

Bu kullanım senaryosu Otonom Araçların genellikle düşük hızlarda, tam otonom sürüş modunda ancak sınırlı kullanım koşullarında yaygınlaşması üzerine bir kapsam belirlemiştir. Günümüzde ulaşılan 3. Seviye otonom araç uygulamaları belli kullanım alanlarında ve sınırlı koşullarda kullanılabilmektedir. Hedef bu seviyeyi temel kabul ederek gelişen teknolojilerle üzerine koyarak ilerlemek ve sonunda Şehiriçi ulaşım modelinde tam otonom seviyesine ulaşmaktır.

Siber otonom taşıt
Kaynak: reencarreports.com

Şehiriçi Mobilite Çözümleri

Şehiriçi ulaşım modelinde farklı ihtiyaçları farklı özelliklerde karşılayacak bireden fazla taşıt türünün hayatımıza gireceğini öngörüyoruz. Şimdi bu senaryonun muhtemel aktör ve aktristlerine bakalım.

Bu arada tarihe not düşmeden geçemeyeceğim; bu yeni taşıt teknolojilerinin hiç biri Üsküdar-Beşiktaş motorunun veya efsanavi 500T hatının yerini tutamaz 🙂

Siber Taşıtlar

Bu taşıtların sahip olacakları temel özellikleri şöyle sıralarabiliriz:
• Küçük-orta boyutlu araçlar olacaklar.
• Binek otomobil, hafif ticari araç veya minibüs segmentlerinde kullanılacaklar.
• Yüksek Otonom ve Tam Otonom sürüşe uygun olacaklar.
• Bireysel kullanıma (1-4 kişi) veya küçük grupların (20 kişiye kadar) kullanımına göre tasarlanacaklar.
• İnsan veya belli limitlerde yük taşımasında kullanılacaklar.

Bu araçlar normal çevre ve yol koşulları altında herhangi bir sürücü desteği olmadan tam otonom olarak kullanılabilecekler. Kullanıldıkları şehrin trafik kontrol merkezi ile, çeşitli diğer altyapılarla ve yoldaki diğer araçlar ile iletişim ve etkileşim içinde olacaklar. Kendilerine özel ayrılmış yollarda ya da paylaşımlı altyapılarda kullanılabilecekler.

Yüksek Teknolojili Otobüsler

Bu otobüsler günümüzde de olduğu gibi şehrin toplu taşıma (20 kişi üzeri) ihtiyacını karşılamakla görevli lastik tekerlekli taşıtlar olacaklar. Ancak kullanım biçimleri daha çok bir tramvayı amınsatacak. Birçok farklı seviyede otonom teknolojilerini (Seviye 3 -5) üzerlerinde barındıracaklar.

Genellikle kendilerine ayrılmış yollarda ilerleyecekler. Her daim görevi devralabilecek bir şoförleri bulunacak. Bu sayede özel şartlarda, acil durumlarda ve kamuya açık yollarda sürüş sorunsuz devam ettirilebilecektir.

Bireysel Hızlı Ulaşım

İngilizcede PRT (personal rapid transit) olarak tanımlanan bu sistem; kapsül araba (podcar) olarak isimlendirilen küçük otonom taşıtlardan oluşam bir ulaşım modelidir. Kapsül araçlar kendilerine ayrılmış özel yollardan / hatlardan giderler dolayısı ile normal trafik ile etkileşimleri yoktur. Tasarlandığı kullanım şartları altında tam otonomdur, insan müdahelesi gerektirmez hatta taşıtta yolcular dışında herhangi bir görevli/sürücü bulunmasına da gerek yoktur.

Podcar PRT
Kaynak: pzc-pics.blogspot.com

4-6 kişiye kadar yolcu kapasitesine sahip küçük araçlardır. Artık 5 kişilik arkadaş grupları 1 taksiye sıkışmak zorunda kalmayacaklar 🙂

Talebe göre veriken bir hizmettir (on-demand service). Yani araçlar bir belediye otobüsü gibi sürekli duraklar arasında dolaşmazlar. Yolcunun talebine göre bir duraktan talep edilen lokasyona giderler. İdeal şartlarda herhangi bir bekleme süresi olmadan talep anında hareket ederler ve mümkünse ara duraklarda durmadan direkt hedef lokasyona ulaşımı sağlarlar.

Yeni Nesil Otomobiller

Bu araçlar ileri teknolojileri ile günümüz binek araçlarının yakın gelecekteki temsilcileri olacaklar. Sıfır emisyon (ya da çok düşük emisyon) teknolojileri ve ileri seviyede sürücü destek sistemleri bu araçlarda bir arada sunulacak.

Sahip oldukları V2X sistemleri ile kurulu ortak sisteme bağlı olacaklar ve kolaylıkla araç paylaşım platformlarına entegre olabilecekler. (Yani aracınızı kullanmadığınızda bunu bir başkasının hizmetine açabilecek ve bundan bitcoin kazanbileceksiniz.)

Çift Mod’lu Taşıtlar

Bu grup klasik günümüz araçlarından otonom özellikli siber taşıtlara geçişi oluşturacaktır. Hem bildiğimiz anlamda manuel sürüşü hem de tam otonom sürüşü destekleyebilecekler. İlk uygulamalarda otonom sürüş modu paylaşımlı araçların bir duraktan diğerine kendi kendilerine gidebilmesi (platooning teknolojileri ile) veya sınırları belli bir alanda otonom olarak kullanılabilmeleri şeklinde olacaktır. İlerleyen teknoloji ve artan tecrübelere bağlı olarak zamanla siber araçlara doğru evrileceklerdir.

Şehiriçi Ulaşım Senaryosu

Yukarıda özetlediğimiz yeni nesil araçlardan oluşan şehiriçi ulaşım modeli senaryosunun yıllara göre nasıl şekilleneceğine dair öngörüler aşağıdaki görselde özetlenmiştir.

Şehiriçi ulaşım modeli
Kaynak: OECD/ITF

Siber araçların ilk jenerasyon temsilcilerinin Seviye 4 Otonom olacağı öngörülmektedir. Bu araçlar tasarlandıkları çalışma alanında/rotasında, kendilerine özel yapılmış yollarda, sınırlı sayıdaki yolcu kapasitesi ve maksimum 40km/h hızla tam otonom sürüşü destekleyebilecek özellikte olacaklardır.

İkinci jenerasyon araçların yine belli kullanım alanlarıyla sınırlı olacak şekilde tam otonom sürüş seviyesini sağlamaları beklenmektedir. Ancak bu jenerasyonla birlikte ortalama hızlar artabilecek ve özel alt yapılar yerine kendileri için düzenlenmiş mevcut yolları kullanabileceklerdir.

Seviye 5 siber araçların prensipte yolculara her türlü yol ve kullanım durumunda tam otonom sürüş hizmeti verebilmeleri gereklidir. Bu seviyeye ulaşmak için net ve realistik bir tarih hedefi koymak şimdilik mümkün değildir.

Otonom otobüs
Kaynak: Proterra

Yüksek teknolojili otobüslerin gelişimini de iki jenerasyona ayırarak inceleyebiliriz. Seviye 4 ilk jenerasyon araçlar kendilerine özel yollarda belli hız limitleri dahilinde kullanılabilirken ; ikinci jenerasyon otobüslerin mevcut yollarda kendilerine ayrılmış şeritleri kullarak trafiğin ihtiyaçlarını karşılayan hızlarda kullanılabileceği öngörülmektedir. Bu modelde toplu taşımada kullanılan otobüslerin seviye 5’e ulaşmayacağı öngörüsü ile birlikte en gelişmiş modellerin ayrılmış şeritlere ihtiyaç duymadan normal yollara entegre olabilmesi hedeflenmektedir.

Otonom Hususi Araç Modeli

Bir önceki senaryoda kalabalık metropollerin şehiriçi ulaşım ihtiyaçlarının nasıl karşılanacağı üzerine geliştirilen yol haritasını incelemiştik. Şimdi çok sevdiğimiz, paramızı, zamanımızı, ilgimizi ayırdığımız hususi araçlarımızın ileride neye benzeyeceklerini ve nasıl kullanılacaklarını özetleyen senaryoya yakında bakalım.

Aşağıdaki tabloda günümüzde sokaklarda dolaşan mevcut otomobillerden geleceğin sürücüsüz araçlarına uzanan yolu görebilirsiniz. Nihai hedef seviye 5 Tam Otonom huhusi binek araçlara ulaşmaktır. Şimdi aradaki olası sürece bakalım.

Seviye 0 ve Seviye 1’de gösterilen özellikler zaten mevcut araçları bir çoğunda bulunmaktadır. Bunların detaylarını önceki başlıklarda açıklamıştık. Temelde Sürücü Destek Sistemleri (kör nokta uyarısı, ön çarpışma uyarısı vb.), Aktif Güvenlik Sistemleri (ABS, ESP vb.) , Aktif Sürücü Destek Sistemleri (şerit takip asistanı, park asistanı vb.) gibi teknolojiler bu grupta sayılabilir.

Otonom araç teknolojileri
Kaynak: OECD/ITF

Yoğun Trafik Sürüş Asistanı

Bu teknoloji mevcutta sunulan aktif şerit takibi, ön çarpışma asistanı ve adaptif hız kontrolü gibi teknolojilerin bir araya getirilmesi sonucunda ortaya çıkan bir Seviye 2 Kısmi Otomasyon teknolojisidir.

Sistem sürücü tarafından aktif hale getirildikten sonra çevredeki araçların hızlarını mevcut araç ile mesafelerini sürekli olarak takip etmeye başlar. Araçlar ve diğer objeler aracın önüne yerleştirilen radar sensörleri ile, şerit çizgileri ise video kameralarla izlenir. Sistem aracın gaz pedalı, fren pedalı ve direksiyon kontrollerini ele alarak sıkışık trafikte güvenli bir ilerlemeyi mümkün kılar.

Burada direksiyon girdilerinin ufak yönlendirmelerle sınır olduğunu söylemeliyiz. Araç öndeki aracı takip etme ve şeridinde gitme eğilimindedir. Aracın akan şeritleri takip ederek çılgın makaslar atacağı beklentisine kapılmayalım! Marka ve modele göre değişme ihtimali olmakla birlikte bu özellikle genellikle 50-60 km/h ve altındaki hızlarda kullanılabilir.

Yoğun Trafik Sürüş Asistanı

Seviye 2 Park Asistanı

Önceki bölümlerde açıkladığımız park asistanı uygulamasında çevre kontrolü ve direksyon kontrolü araç tarafından yapılırken gaz/fren pedalları biz sürücülerin kontrolündeydi. Bu seviyede ise aracın içinde olmanıza gerek bile yok. Bir uzaktan kumanda ya da cep telefonu uygulaması ile aracınızı park ettiğiniz yerden çıkartabilirsiniz. Araç tüm çevre kontrolünü ve manevraları kendisi yapacaktır. Yine de sürücünün manevrayı takip etmesi ve beklenmedik bir durumda kumanda veya cep telefonundan aracı durdurması beklenir.

Otopilot Park Asistanı Nasıl Çalışır?

Otonom Park

Sistemin yeteneklerini aracın kendi kendine park edebilmesi ya da park ettiği yerden çıkıp yanımıza gelebilmesi şeklinde tarifleyebiliriz. Bu yetenek seviye 4 yüksek otomasyona karşılık gelmektedir. Yani araç park etme manevrası boyunca tüm sorumluluğu kendi üstüne almıştır. Herhangi bir şekilde bizim bulunmamıza veya kontolümüze ihtiyaç duymaz. Süreç yine bir çeşit kumanda veya cep telefonu ile başlatıldıktan sonra sürücü aracı kendi haline bırakıp gidebilir. Bir nevi otonom vale hizmeti.

Yoğun Trafik Otopilotu

Yoğun Trafik Sürüş Asistanından farklı olarak bu teknoloji seviye 3 koşullu otomasyon kabiliyetlerine sahiptir. Otoyollar ve çok şeritli bölünmüş yollarda, belli hız limitleri dahilinde (örneğin 0-60 km/h) kullanılabilir. Sıkışık trafikte sistem sürücü tarafından aktifleştirildiğinde aracın tüm çevre kontrolü, öne/geriye/yana tüm manevraları, hızlanma ve frenleme kontolü otonom sistemin sorumluluğundadır.

Seviye 3 Otoyol Otopilotu

Sistem otoyollarda yüksek hızlı trafik akışında kullanılmak amacıyla tasarlanmaıştır. Otoyol girişinden çıkışına kadarki koşullarda aktif olabilir. Sürücünün komutuyla devreye girer ve beklenmedik durum yaşanmadığı sürece sollama dahil tüm manevralar araç tarafından kontol edilir. Sistem limitlerinin dışında bir durum yaşandığında araç kontrolü devralması için sürücüyü uyarabilir.

Seviye 4 Otoyol Otopilotu

Seviye 3 otoyol pilotundan farklı olarak araç kendisine tanımlı kullanım alanı olan otoyol şartlarında kaldığı sürece sürücüye kontrolü devralması yönünde bir talepte bulunmaz. Tüm kontrol ve sorumluluk otonom sistemdedir. Bu teknoloji araçtan araca iletişim ve araç konvoyları (platooning) gibi teknolojik uygulamalarla entegre olacaktır.

Otonom Ağır Ticari Araç Modeli

İnsan kontrolündeki ağır ticari araçlardan (kamyon, çekici vb.) tam otonom ticari araçlara uzanan yol aşağıdaki tabloda özetlenmeye çalışılmıştır.

Önceki iki senaryoda açıklanan temel teknolojilerin hemen hepsi kamyonlara da uygulanacaktır. Dolayısı ile otonom park, otoyol otopilotu veya yoğun trafik otopilotu gibi özelliklerin yakın gelecekte kamyonlarda da uygulanacağını söyleyebiliriz.

Otonom kamyon teknolojileri
Kaynak: OECD/ITF

Ağır ticari araç modelinde diğer senaryolardan farklı olarak odaklanılacak kullanım biçimi Araç Konvoyları yani Platooning uygulamaları olacaktır.

PlatoonIng (otonom araç konvoyu)

Platooning’i otonom sürüş teknolojilerine ve araçtan araca iletişim (V2V) uygulamalarına sahip 2 ya da daha fazla kamyonun bir konvoy halinde yolda ilerlemesi olarak tanımlayabiliriz. Günümüz senaryolarında bu durumun yolculuğun bir bölümünde ve ağırlıklı olarak da otoyollarda gerçekleşmesi üzerine çalışılmaktadır.

volvo truck platooning
Kaynak: volvogroup.com

Konyovun önündeki kamyon lider araç olarak tanımlanır. Ardından gelen araçlar liderin pozisyon ve manevralarını takip eder ve kendilerini ona göre ayarlarlar. Hedef bu süreçte herhangi bir sürücü müdahelesine gerek duyulmamasıdır.

Bu uygulamanın karayolu taşımacılığını daha güvenli, daha verimli, daha temiz bir çehreye büründürmesi planlanmaktadır. Otonom taşıt konvoyları yakıt tüketimini ve karbondioksit salınımını düşürücü etki yapacaktır. Bunun sebebi birbirini yakından takip eden araçlar sayesinde aerodinamik direncin düşmesidir. Ertico’nun çalışmasına göre konvoydaki araçların 16%’a kadar yakıt tasarrufu yapması beklenmektedir.

Birbiri ile iletişim halinde olan araçların bir panik fren durumunda reaksiyon zamanları bir sürücünün reaksiyon süresine göre çok daha hızlı olacağından güvenlik adına bir katma değer sağlayacaktır.

Platooning gelişim aşamaları
Kaynak: ACEA

Bu teknoloji aynı zamanda kara yollarının çok daha verimli kullanılmasını sağlayacaktır. Araçlar ideal seyir şartlarında ilerleyecek, şeritlerde daha az yer kaplayacaklar, taşınan ürünlerin daha kısa zamanda hedeflerine ulaşması sağlanacaktır.

Bu hedeflere ulaşmak adına yapılması gerekenler henüz tamamlanmış değil. Platooning teknolojisinin geliştirilme ve yaygınlaştırma çalışmaları devam ettiği gibi henüz devletler karayollarında bu teknolojinin uygulanması için gerekli regülasyonları tamamlamış da değildir. Dolayısı ile hem araç teknolojilerinin, hem altyapı iyileştirmelerinin, hem de yasal düzenlemelerin üzerine çalışmaya devam etmek gerekiyor.

Sonuç

Tüm bu makalede incelenen senaryoların büyük bölümü öngörülere dayanmaktadır. Sektör dinamiklerini, ulaşılan teknoloji seviyelerini ve en önemlisi müşteri beklentilerini yakından izleyen bir çok kurum ve kuruluş yakın gelecekte otomotiv endüstrisinin ve mobilite kavramının nereye doğru evrileceğine dair araştırma ve raporlamalar yapmaktadır. Aralarında belli farklılıklarla olabilse de temel teknolojilerin gelişme sıraları ve yaklaşık olarak hangi tarihlerde kullanıma sunulabilecekleri noktalarında raporlar arasında büyük benzerlik ve uyum olduğunu görüyoruz.

İçinde bulunduğumuz durumu özetlemek gerekirse; araçların büyük kısmında standartlaşan sürücü destek sistemlerinin yakın gelecekte gelişim göstereceğini, gerekli altyapı ve teknoloji yatırımlarıyla seviye 3 ve seviye 4 otonom araçların hem hususi taşıtlarda hem toplu taşımada hem de ticari araçlarda yaygın bir şekilde kullanılacağını görüyoruz.

Bu gelişmeleri önümüzdeki 15-20 sene içerisinde yaşayarak tecrübe edeceğiz. Sektör raporlarının üzerinde hemfikir oldukları bir konu da seviye 5 olarak sınıflandırdığımız Tam Otonom Sürüş teknolojilerinin gündelik hayatımıza tam olarak entegre olmaları konusunda net bir hedef tarih verilmesinin zor olduğudur.

Özellikle Avrupa kıtasındaki karayolu taşımacılığının gelecekte nasıl şekilleneceğine dair tavsiye edebileceğim bir rapor da ERTRAC’ın (European Road Transport Research Advisory Council) 2017 senesindeki raporudur. Rapora buradan ulaşabilirsiniz. Konuyla ilgili araştırmasını detaylandırmak isteyenlere tavsiye ederim.

Referanslar

OECD International Transport Forum, ‘Automated and Autonomous Driving – Regulation Under Uncertainty’ , https://www.itf-oecd.org/sites/default/files/docs/15cpb_autonomousdriving.pdf , 2015.

ERTRACT, ‘Automated Driving Roadmap 2017’ , https://www.ertrac.org/uploads/documentsearch/id48/ERTRAC_Automated_Driving_2017.pdf , 2017.

Otomobil Teknolojisi, ‘ABS Fren Sistemi Nasıl Çalışır? Çalışma Prensibi ve Arızası’ , https://otomobilteknoloji.blogspot.com/2016/01/abs-nasl-calsr-abs-calsmas-animasyon.html , 2016.

Charlie Constant, ‘ESP: Electronic Stability Program’ , http://www.car-engineer.com/esp-electronic-stability-program/ , 2012.

Bill Howard, ‘What is adaptive cruise control, and how does it work?’ , http://www.extremetech.com/extreme/157172-what-is-adaptive-cruise-control-and-how-does-it-work , 2013.

European Automobile Manufacturers Association (ACEA) , ‘What is Truck Platooning?’ , https://www.acea.be/uploads/publications/Platooning_roadmap.pdf , 2017.

Yazar: Berk Özoğuz

1983 Ankara. Makine Mühendisi. Baba. Araştırmaya meraklı.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir