De Weg Vooruit voor Autonome Voertuigen

De adoptie van autonome voertuigen op mondiaal niveau neemt snel toe. Het Verenigd Koninkrijk heeft onlangs de Automated Vehicles Act aangenomen om de veilige integratie van volledig en gedeeltelijk autonome voertuigen in de samenleving te waarborgen in de komende jaren. Meer autonome voertuigen worden op dit moment getest in China dan waar ook ter wereld. En in de Verenigde Staten hebben grote stedelijke gebieden het gebruik van “robotaxis” in hun openbaar vervoer opgenomen. Bedrijven zoals Cruise, Waymo en, natuurlijk, Tesla hebben allemaal miljarden dollars geïnvesteerd in hun grote ambities om zelfrijdende auto’s en diensten te hosten van kust tot kust en over de hele wereld. Op dit punt is de ontwikkeling en implementatie van autonome voertuigtechnologie niet langer een kwestie van ‘of’ of zelfs ‘wanneer’, maar eenvoudigweg een kwestie van ‘in welke mate’? Wat kan de adoptie van AI-gepowered autonome voertuigen op grote schaal doen om niet alleen onze wegen maar ook onze samenleving te verbeteren?

Het Automatiseren van Verkeersveiligheid

De drang naar autonome voertuigen en de bergen aan kapitaal die in deze technologieën zijn geïnvesteerd, zijn indicatief voor het algemeen erkende publieke goed dat de inzet van zelfrijdende auto’s kan hebben. Om te beginnen zijn er de veiligheidsnormen van zelfrijdende voertuigen in vergelijking met die van menselijke bestuurders. Een recente studie die is gepubliceerd in Nature Communications en inzichten uit Tesla’s 2022 Impact Report benadrukken het transformatieve potentieel van de implementatie van autonome voertuigen voor de verbetering van de verkeersveiligheid. Autonome voertuigen zijn gevonden om achterop-, frontale en laterale botsingen, evenals incidenten van het verlaten van de weg, met 20% tot 50% te verminderen. Gezien het feit dat de Wereldgezondheidsorganisatie schat dat verkeersongelukken verantwoordelijk zijn voor de dood van 1,35 miljoen mensen per jaar over de hele wereld, zou deze dramatische verbetering in de autoveiligheid een seismische impact hebben. Hoewel meer technologische verfijning nog steeds nodig is voordat autonome voertuigen menselijke bestuurders in alle omstandigheden overtreffen (door menselijke bestuurders gestuurde auto’s zijn nog steeds veiliger in omstandigheden met weinig zicht en tijdens bochten), zal de verdere ontwikkeling van sensortechnologie, voorspellende algoritmen en V2X-communicatie de reacties in deze complexe rijscenario’s blijven verbeteren en in staat stellen om veiligere wegen te creëren.

AV-ontwijkend Verkeer

Bovendien zal de inzet van autonome voertuigen ook een aanzienlijke invloed hebben op het probleem van verkeerscongestie. In een studie die is uitgevoerd door de Association for Commuter Transportation (ACT) en het Amerikaanse ministerie van Verkeer (USDOT), maken “spits”-ritten—eerder een passende titel—nu zes uur per dag uit en nemen reizen tijdens deze verhoogde tijden 40% langer in beslag. Een enkel individu dat remt, kan het verkeer in de hele stad beïnvloeden, waardoor een vertraging of zelfs complete stilstand ontstaat. Met de hulp van sensoren en camera’s die worden aangedreven door geavanceerde software, kunnen autonome voertuigen minder vaak remmen dan hun menselijke tegenhangers en zijn, als gevolg daarvan, veel minder waarschijnlijk om deze verkeersstoornissen te veroorzaken. Zelfs het inzetten van een paar autonome voertuigen kan een positief effect hebben op verkeerscongestie door te helpen de snelheid van de menselijke bestuurders die ze delen te matigen.

Brandstofefficiëntie en Duurzaamheid

Autonome voertuigen kunnen ook de brandstofefficiëntie verbeteren ten opzichte van menselijke bestuurders door hun snelheid en acceleratie te controleren en door dichter bij elkaar te rijden om zo de luchtweerstand en brandstofverbruik te verminderen. Volgens MIT News, als elk voertuig op de weg autonoom was, zouden niet alleen de reissnelheden met 20% toenemen, maar zouden we ook een vermindering van 18% in brandstofverbruik en een verlaging van 25% in koolstofdioxide-uitstoot zien. Deze ontwikkeling zou een keerpunt zijn in onze voortdurende inspanningen om duurzaamheid te brengen naar ongekende aantallen industrieën en bedrijven. Een studie van TuSimple vond dat hun autonome vrachtwagens 11% brandstofefficiënter waren dan die bestuurd door menselijke bestuurders. Deze toegenomen brandstofefficiëntie zal het mogelijk maken om goederen en diensten minder duur te maken voor consumenten, terwijl bedrijven ook worden geholpen bij hun inspanningen om hun operaties groener en duurzamer te maken.

Een Blik Onder de Motorkap

Het niveau van technologische vooruitgang dat deze autonome voertuigsystemen in staat stelt om te functioneren, is decennialang in de maak. Arrays van sensoren, waaronder camera’s, radars en LiDAR’s, voeden gegevens in neurale netwerken die zijn ontworpen om de menselijke hersenen na te bootsen en objectdetectie en beeldsegmentatie uit te voeren. Deze neurale netwerken verwerken vervolgens deze sensorische input, waaronder de aanwezigheid van andere voertuigen, verkeersborden en obstakels, om een uitgebreide omgevingskaart van het voertuig te creëren. De volgende stap is vervolgens bewegingsplanning, waarbij gedetailleerde routes en trajecten worden berekend met behulp van een uitgebreide analyse van alle eerder verzamelde gegevens. Zelfs dan moeten deze processen nog steeds rekening houden met onvoorziene situaties en in staat zijn om in real-time aan te passen aan deze omstandigheden. Vanwege het enorme aantal ingewikkelde en gedetailleerde processen dat bij de ontwikkeling van deze systemen en software komt kijken, zijn er geen twee hetzelfde en heeft elk van deze AV-systemen zijn voor- en nadelen.

Scheidingen in de Weg

De twee primaire benaderingen voor de ontwikkeling van autonome rijden zijn HD-kaarten versus HD-kaartloze systemen. Het voordeel van het gebruik van kaarten is de vereenvoudigde objectdetectie en bewegingsplanning, maar deze systemen zijn afhankelijk van continue communicatie voor gegevensupdates en zijn gevoelig voor veroudering. HD-kaartloze systemen, zoals die ontwikkeld door de autonome rijsoftwaremaatschappij Imagry, vertrouwen bijna volledig op real-time gegevens en werken meer zoals menselijke bestuurders. Ze zijn ook zelfstandiger en minder kwetsbaar voor cyberdreigingen, maar vereisen geavanceerde onboard perceptiecapaciteiten en complexe real-time verwerking. Na deze initiële splitsing in filosofie, bestaan er nog verschillende andere die centraal staan in enkele debatten in de industrie. Regelgebaseerde versus neurale netwerkgebaseerde bewegingsplanning is een dergelijk twistpunt met veiligheids- en regelgevende instanties die de meer definieerbare “if-then”-aanpak prefereren die het kenmerk is van regelgebaseerde systemen. Terwijl de constructie van vooraf gedefinieerde scenario’s een hoge verklarende waarde biedt, hebben deze systemen moeite om zich aan te passen aan nieuwe, onvoorziene situaties, een gebied waarin neurale netwerkgebaseerde systemen uitblinken.

De Weg Vooruit

De basis wordt gelegd voor de bredere adoptie van autonome voertuigen over de hele wereld. Er is zeker geen gebrek aan autofabrikanten en bedrijven die bereid zijn om miljarden dollars te investeren in de ontwikkeling van autonome voertuigen en diensten die daaromheen zijn gebouwd. Terwijl er nog veel verschillende systemen en processen zijn die bij de creatie van zelfrijdende voertuigen komen kijken, zijn alle experts in enige mate het erover eens dat autonome voertuigen en hun implementatie een groot aantal praktische voordelen kunnen hebben voor de samenleving. De volgende en misschien wel de belangrijkste horde die moet worden overwonnen, is het opbouwen van het vertrouwen van het grote publiek in deze technologieën. De vooruitgang van kunstmatige intelligentie begon ook onder een wolk van scepsis en wantrouwen die moest worden overwonnen. Nu is er geen enkele grote industrie of bedrijf ter wereld dat deze technologieën niet op de een of andere manier gebruikt. Autonome voertuigen zullen een soortgelijke heuvel moeten beklimmen, maar naarmate deze systemen vorderen en vaker op onze wegen verschijnen, zal ons comfort en onze vertrouwdheid met hen alleen maar toenemen. Naarmate deze technologieën met een snel tempo vooruitgang boeken, is de AV-industrie verder op weg naar mondiale adoptie dan sommigen denken. Autonome voertuigen zullen een soortgelijke heuvel moeten beklimmen, maar naarmate deze systemen vorderen en vaker op onze wegen verschijnen, zal ons comfort en onze vertrouwdheid met hen alleen maar toenemen. Naarmate deze technologieën met een snel tempo vooruitgang boeken, is de AV-industrie verder op weg naar mondiale adoptie dan sommigen denken.