OTONOM ARAÇLAR
Otonom araç ve çok daha fazlası ile birlikte günümüzde teknoloji durmaksızın gelişmektedir. Özellikle Endüstri 4.0 ile bu gelişmeler günlük hayatımızda da yer edinmektedir. Günlük hayatımızda yer edinen bu gelişmelerden biri de otonom araçlardır. Yapayzekâ ve çeşitli algoritmalarla desteklenen otonom araçlar, çevresel algılama yetenekleri sayesinde sürücü olmadan kendi kendine çalışabilen araçlara deniyor. Hali hazırda günlük seyahatlerde ve taşımacılık alanında kullanılmaya başlanan bu teknoloji otomotiv dünyasının gelecek manzaralarından önemli ipuçları veriyor.
Dünden Bugüne Otonom Araçların Kısa Tarihi
Otonom araçlar popülerliğini bizler 21. yüzyıl gelişmelerine borçlu olsak da tarihi daha eskilere uzanıyor. Bu araçların gelişim tarihi göz önüne alındığında, 1920’den 1930’a kadar bazı zorlayıcı sistemler öne çıkmakta ve sürücüsüz arabaların ilk örnekleri de bu tarihlerde görmekteyiz. İlk otonom araç olarak kabul edilebilecek araç 1980’li yıllarda ortaya çıkmıştır. Bu öncü araçlardan sonra, çoğu şirket ve firmalar sayısızca otonom araç üretimine başlamıştır. Üretilen bu araçların çoğu ise günümüz tarihinde bazı ülkelerde trafiğe çıkmıştır. İlk olarak 1939 New York Dünya Fuarı’nda ortaya çıkan bu fikir, endüstriyel tasarımcı Norman Bel GEDDES’in otonom araç projesine dayanmaktadır. Otonom araçların FUTURAMA Sergisi’nde tanıtılan ilk hali sürücüsüz araçlara rehberlik edecek bir otoyol sistemini içermekteydi. 1958 yılında hayata geçirilen bu kavram, sonraki yıllarda Japon ve Alman tasarımcılar tarafından bilgisayar ve kamera sistemleri eklenerek ve araçların hızları artırılarak geliştirildi.
Bu şekilde otonom araçlar, diğer adıyla sürücüsüz araçlar, son teknolojiyle üretilmiş olan yeni nesil araçlar olarak bilinmektedir. Bu araçlar sayesinde mevcut otomobil alışkanlıkları değişmektedir. Bu araçların sahip olduğu sistemler sayesinde çevre ve trafik algılaması yapılarak insana ihtiyaç duymadan yolculuk yapılabilmesi sağlanmaktadır. Çevre ve trafik incelemelerinin yanı sıra hız kontrolünü de otomatik bir şekilde yapan otonom araçlar, akan trafikte herhangi bir problem oluşturmadığı için geleceğin araçları olarak görülmektedir.
Otonom Araç Teknolojisi Nasıl Çalışır?
Otonom araç teknolojisinde kullanılan gelişmiş donanım ve yazılımlardan elde edilen gerçek zamanlı duyusal verilerin işlenmesiyle aracı çalıştırıyor ve hatasız bir sürüş ortaya çıkmasını sağlıyor.
Sürücüsüz bir arabanın otonom sürüş operasyonu; İlk olarak fren yapan veya park eden aracın konumunu algılamak için tekerlekler üzerindeki ultrasonik sensörlerle başlar. Ardından merkezi bilgisayar sistemini kullanarak çeşitli sensörlerden gelen verilerin analizi ile devam eder. Böylece direksiyon kontrolü, frenleme, göreceli hızlandırma ve bunun gibi birçok opsiyonun çalışması sağlanır.
Otonom araçlar, yazılımı yürütmek için sensörlere, aktüatörlere, karmaşık algoritmalara, makine öğrenim sistemlerine ve güçlü işlemcilere ihtiyaç duymaktadır. Otonom araçlar, aracın farklı yerlerinde bulunan çeşitli sensörlere dayalı olarak çevrelerinin bir haritasını oluşturur ve sürdürür. Bu radar sensörleri, yakındaki araçların konumunu izler ve belirler. Video kameralar trafik ışıklarını algılar, yol işaretlerini okur, diğer araçları takip eder ve yayaları tespit eder. Kullanılan ışık algılama ve Sensörleri (LİDAR) park ederken bordürleri ve diğer araçları algılar. Yüklenmiş olan gelişmiş yazılım daha sonra tüm bu duyusal girdileri işler, bir yol çizer ve hızlanmayı, frenlemeyi ve direksiyonu kontrol eden aracın aktüatörlerine talimatlar gönderir. Sabit kodlanmış kurallar, engellerden kaçınma algoritmaları, tahmine dayalı modelleme ve nesne tanıma, yazılımın tüm trafik kurallarını izlemesine ve engelleri aşmasına yardımcı olur.
Kendi kendine giden araçlardaki sensör verileri, büyük veri analizi, makine öğrenimi ve M2M “Machine to Machine” makineler arası iletişim sistemleri gibi sistemler, IoT“Internet of Things” nesnelerin interneti prensiplerini başarılı bir şekilde uygulanabilmesi için kritik öneme sahiptir.
Sürücüsüz araçların nasıl çalıştığına geçmeden önce, hangi teknolojilerin kullanıldığına göz atmamızda yarar vardır;
RADAR: Radar, radyo dalgalarıyla aracın çevresindeki nesnelerin mesafesi, yönü ve hızı hakkında bilgi elde etmeye yarıyor. Kötü hava koşullarında yetersiz kalan diğer yüksek çözünürlüklü sensörleri desteklemek için kullanılmaktadır.
LiDAR:“LightDetectionandRanging”açılımı olan LİDAR sistemi özetle bir ışık sinyal gönderdiği ve sinyalin geri dönmesini beklediği anlamına gelir. Teknolojisi coğrafi verileri toplayarak 3D haritalara yansıtılan çevresel modellemelerin üretilmesine yardımcı olmaktadır. Bu nedenle radara göre çok daha yüksek çözünürlüğe sahip olan LiDAR sistemi lazer ışınları yayarak çalışmaktadır.
Kameralar: Kameralardan elde edilen veriler bilgisayar yazılımı tarafından işlenerek otomobilin çevresiyle ilgili detaylı bilgilerin tanımlanmasına yaramaktadır.
Destekleyici sensörler:“Global Positioning System” kısaca GPS veya Türkçe karşılığıyla Küresel Konumlama Sistemi, takibi ve nesne algılama için kullanılan ultrasonik sensörlerin yanı sıra aracın süratini ölçen donanımları içermektedir.
Bilgisayar: Otonom araçların beyni olarak da bilinen bilgisayarlı ölçümleme sistemlerinin sensör verilerini etkili bir şekilde işlemek ve gerçek zamanlı arayüz oluşturmak gibi görevleri bulunmaktadır.
Öncelikle otonom bir aracın yola çıkış serüveni rotanın belirlenmesiyle başlıyor. Aracın çevresel koşullara uyum sağlayabilmesi için tavanda bulunan LiDARsensörü kullanılır. LiDAR çevredeki 60 metrelik menzili izleyerek mevcut ortamın üç boyutlu bir haritasını modeller. Arabanın haritadaki konumunun belirlenmesi içinse tekerlekte bulunan bir sensör yanal hareketleri izlemeye devam eder.
Otonom araçlarda kullanılan radar sistemi genellikle ön ve arka tamponlarda yer almaktadır. Bu arabanın diğer araç ve engellerle arasındaki mesafeyi ölçerek hızın ayarlanması için veri sağlar. Bununla beraber derin öğrenme modelleri ve yapay zekâ yazılımları tüm sensörlerden gelen verileri işleyerek direksiyon kontrolü ve frenleme gibi karar alma süreçlerini yönetir. Sonuç olarak trafik işaretleri ve ışıklar için gösterilen tepkiler yine aynı şekilde haritalama sistemindeki verilerin işlenmesiyle gerçekleşmektedir.
Otonom Araç Çeşitleri Nelerdir?
Otonom araç sektöründe ortak bir referans noktası oluşturmak için hazırlanmış 6 seviye bulunmaktadır:
Seviye 0: Otomasyon teknolojisinden yoksun olan bu seviyede; hızlanma, vites değiştirme ve direksiyon kontrolü gibi sürüş dinamikleri sürücü tarafından kontrol edilmektedir.
Seviye 1: Otonom araç sistemlerine gidilen teknolojik serüvenin ilk adımını Seviye 1 araçlar oluşturuyor. Şerit takip sistemi, fren asistanı ve hız sabitleyici gibi temel sürücü yardımlarını içeriyor.
Seviye 2: Hızlanma, yavaşlama ve direksiyon kontrolü gibi sürüş fonksiyonlarını sürücü müdahalesi olmadan gerçekleştiren araçları tanımlıyor. Bu seviyedeki araçlarda çevresel koşulların takibi hala sürücü tarafından yapılıyor.
Seviye 3: Bu seviyedeki araçlar engeller karşısında frenleme yapabilme kabiliyetiyle çevresel koşulları kontrol altına alabiliyor. Ancak yol engelleri ve tehlikeli hava koşullarına cevap veremediğinde durumlarda sürücü müdahalesini zorunlu kılıyor.
Seviye 4: Günümüzde otonom araç endüstrisinin ulaştığı en yüksek seviyeyi temsil ediyor. Yüksek otomasyon olarak tanımlanan Seviye 4’te sürüşün tüm aşamaları otonom sistem tarafından kontrol ediliyor. Ancak ekstrem senaryolarda vermesi gereken tepkiler konusunda tamamen eğitilemediği için sürüş koşullarının tamamında yüzde yüz başarıya ulaşamıyor.
Seviye 5: Tam otomasyonla karakterize edilen beşinci seviye otonom araç teknolojisinin nihai hedefi olarak tanımlanıyor. Aracın sürücü müdahalesi olmadan her türlü arazi, hava ve engel koşullarına uyum sağlayabilmesi hedefiyle geliştirilmeye devam ediyor. Sürücüsüz tam otonom sistemlerin efektif bir şekilde çalışabilmesi için makine öğretimi modellerinin eğitiminin en iyi şekilde tamamlanan otonom araçlar; sürücü veya yolcu gerektirmeden, trafik kurallarına uygun bir şekilde seyir halinde gidebilen taşıtlardır. Otonom araçlarda; GPS ve Radar teknolojileri etkin bir şekilde kullanılmaktadır. Bununla beraber aracın beyni olarak adlandırılan kısımda yer alan geliştirilmiş yapay zekâ teknolojileri de kullanılmaktadır.
Otonom Araçların ÜRETİMİ VE Gelecek Dönemlerde Sağlayacağı Faydalar
Yapılan çalışmalarda; %90’ı insan hatasından kaynaklanan, tamamen uyumlu sürücüsüz otomobillerle trafik kazalarını önleyeceği ön görülmektedir.
Öyle görünüyor ki, sürücüsüz arabalar ulaşım sektörünü canlandıracak ve böylece iş gücü ihtiyacını azaltacaktır.
İnsanlar arasında fırsat eşitliği sağlamak için de sürücüsüz araçlara geçiş yapılması planlanmaktadır.
Teknik alandaki bazı temel değişikliklerin yanı sıra, tüketici talebindeki günlük değişimler daha güçlü akülerin üretilmesi, daha çevreci yakıtların sağlanması, otonom araçların üretiminin daha da geliştirilmesi gibi faktörlere de yol açabilir.
Potansiyel faydalar arasında azaltılmış maliyetler, artırılmış güvenlik, artırılmış mobilite, artırılmış müşteri memnuniyeti ve azaltılmış suç sayılabilir. Güvenlik avantajları arasında trafik çarpışmalarında AZALMA, BUNUN sonucunda azalan yaralanmalar ve sigorta DÂHİL olmak üzere diğer maliyetler bulunmaktadır.
Tesla şimdiye kadar bu gelişmelerden bazılarını kullandı ve piyasaya başarılı ürünler getirdi. Ancak BMW, Toyota ve General Motors gibi diğer şirketlerin kurduğu Silikon Vadisi üreticileri de bu alanda büyük ilerlemeleri kaydetti.
Apple’ın otonom bir elektrikli araç üretmeye karar verdiği biliniyor; teknoloji devi, aracın üretimi için otomobil üreticileriyle görüşmeye başladı. CNBC’ nin bildirdiğine göre Apple, bu otomobili üretmek için Güney Koreli otomobil üreticisi Hyundai Motor Company ile görüşme halinde.
Amazon’un otonom araç girişimi Zoox, şehir içi yolculuklarda günde 16 saat yol alabilecek robotaksisinin prototipini sundu. Ancak ne zaman halka açık yollarda test edileceği ve kullanıma sunulacağı açıklanmadı. Ayrıca Amazon’un teslimatlarında kullanılıp kullanılmayacağından da söz edilmedi.
Önümüzdeki kısa vadeli dönem içindeTürkiye(TOGG) ve Güney Kore, tamamen kendi teknolojisini kullanarak geliştirilecek sürücüsüz otomobiller üretmeyi planlıyor. Bu alan şu anda Amerikan ve Avrupalı şirketler tekelinde olup, pazarın gelecekte daha da büyümesi ve Asya’ya doğru genişlemesi beklenmektedir.
Otonom Araçların Önündeki Engeller
Kendi kendine giden arabaları günümüz trafiğinde yaygın olarak görmeden önce, onu yollarda dört gözle bekleyecekmişiz gibi duruyor. Bu bekleyişin süresini kısaltmak için ilk olarak sürüşe uygun çevre koşulları ile yasa ve yönetmelikler oluşturmalıyız.
Fiyat faktörü, otonom araçların önündeki en önemli engellerden biridir. Yüksek maliyetli Lazer Radar sistemlerini kullanacak olan sürücüsüz araçlara eklenen her yeni inovatif seçenek sürücüsüz araç fiyatlarını arttıracak gibi gözükmektedir.
Trafiğin yoğun olduğu kesişme noktalarında, sürücüsüz arabaların tepkisi ve kararsızlığın neden olabileceği olumsuz durumlar otomobiller piyasaya çıkmadan önce bile konuşulmaya başlandı.
Ortaya çıkabilecek sorunlardan birisi de kişisel verilerin paylaşılmasını gerektiren otonom araçların bir anlamda bu verilerin gizliliğini ihlal etmesidir.
Bir başka deyişle kısaca; sorunlar arasında güvenlik, teknoloji, sorumluluk, yasal çerçeve ve hükûmet düzenlemeleri; bilgisayar korsanları veya terörizm gibi gizlilik ve güvenlik kaygıları riski; karayolu taşımacılığı endüstrisindeki sürüşle ilgili işlerin kaybıyla ilgili endişe ve seyahat daha uygun hale geldikçe artan banliyöleşme riski sayılabilir.
