فصيلة (سيارات)

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة
توضيح لنظام تثبيت السرعة التكيفي التعاوني في سلسلة من المركبات

في مجال النقل ، يُعدّ تسيير المركبات في قوافل أو على شكل أسراب طريقةً لتسيير مجموعة من المركبات معًا. ويهدف ذلك إلى زيادة سعة الطرق من خلال نظام الطرق السريعة الآلي. [ 1 ]

تُقلل أنظمة القوافل المسافات بين السيارات أو الشاحنات باستخدام وصلات إلكترونية، وربما ميكانيكية. تُمكّن هذه الخاصية العديد من السيارات أو الشاحنات من التسارع أو الكبح في آنٍ واحد. كما يُتيح هذا النظام تقاربًا أكبر بين المركبات من خلال إلغاء مسافة رد الفعل البشري.

قد تتطلب القدرة على قيادة الفصائل شراء مركبات جديدة، أو قد يكون من الممكن تركيبها لاحقاً . سيحتاج السائقون على الأرجح إلى رخصة قيادة خاصة نظراً للمهارات الجديدة المطلوبة والمسؤولية الإضافية عند القيادة في المقدمة.

يمكن للسيارات الذكية المزودة بالذكاء الاصطناعي الانضمام إلى مجموعات السيارات ومغادرتها تلقائيًا. ويُعد نظام الطرق السريعة الآلي أحد المقترحات لهذا النظام، حيث تنظم السيارات نفسها في مجموعات تتراوح بين 8 و25 سيارة.

الفوائد المحتملة

  • زيادة كفاءة استهلاك الوقود نتيجة لانخفاض مقاومة الهواء وتقليل الحاجة إلى التسارع والتباطؤ والتوقف للحفاظ على انسيابية حركة المرور.
  • انخفاض الازدحام .
  • تقليل مدة التنقل خلال فترات الذروة.
  • في الرحلات الطويلة على الطرق السريعة، قد تكون المركبات غير مراقبة في الغالب أثناء وضع التتبع.
  • شحن المركبات ببعضها البعض [ 2 ]

العيوب المحتملة

  • تعطلت بعض الأنظمة أثناء حركة البيانات، نتيجة اختراقها من قبل أجهزة كمبيوتر عن بُعد، مما أدى إلى خلق وضع خطير. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
  • سيكون السائقون أقل تحكماً في قيادتهم، حيث سيكونون تحت سيطرة برامج الكمبيوتر أو السائق الرئيسي.
  • قد يكون السائقون أقل انتباهاً من المعتاد، وقد لا يتمكنون من الاستجابة بسرعة للمواقف المعاكسة في حالة تعطل البرامج أو الأجهزة.
  • إن التقارب الشديد بين السيارات لن يمنح السائقين الوقت الكافي للتفاعل مع المخاطر في حالة تعطل البرامج أو الأجهزة.
  • لا يمكن تحقيق نظام القيادة الجماعية إلا عندما تسير مركبات كافية مزودة بنفس البرنامج معًا، وقد يكون ذلك صعبًا في المواقف الواقعية مع وجود مزيج من أنواع المركبات.
  • قد تكون التفاعلات بين المركبات التي تسير في قوافل والمركبات التي لا تسير في قوافل في المواقف الحياتية صعبة، وذلك بسبب اختلاف متطلبات المسافة بين المركبات ووقت رد الفعل، واختلاف أساليب القيادة، واحتمالية قيام القافلة بعرقلة تغيير المسارات ودمج حركة المرور.
  • في حالة وقوع تصادم مروري مع المركبة الأمامية، قد تتعرض المجموعة بأكملها لتصادم متعدد المركبات بسبب انخفاض المسافة بين المركبات.
  • قد يؤدي التقارب الشديد بين المركبات التي تسير في قوافل إلى زيادة تطبيع سلوك القيادة الخطرة بين سائقي المركبات التي لا تسير في قوافل.

نظام الطرق السريعة الآلي

نظام الطرق السريعة الآلي ( AHS)، أو الطريق الذكي ، هو تقنية مقترحة لأنظمة النقل الذكية، مصممة لتوفير مسارات محددة للسيارات ذاتية القيادة . يُوصى به غالبًا كوسيلة لتخفيف الازدحام المروري ، نظرًا لقدرته على تقليل مسافات التباعد بين السيارات بشكل كبير، مما يسمح لجزء معين من الطريق باستيعاب عدد أكبر من السيارات.

مبدأ

في أحد التصاميم، يحتوي الطريق على مسامير مغناطيسية من الفولاذ المقاوم للصدأ، مثبتة على مسافة متر واحد في مركزه. تستشعر السيارة هذه المسامير لقياس سرعتها وتحديد مركز المسار . علاوة على ذلك، يمكن أن تكون هذه المسامير موجهة إما نحو الشمال المغناطيسي أو الجنوب المغناطيسي. وبذلك، يوفر الطريق كميات صغيرة من البيانات الرقمية التي تصف التقاطعات والسرعات الموصى بها.

تحتوي السيارات على نظام توجيه آلي ونظام تحكم آلي بالسرعة، يتم التحكم فيهما بواسطة جهاز كمبيوتر.

تتنظم السيارات في قوافل تتراوح بين 8 و25 سيارة. تسير السيارات داخل القافلة على مسافة متر واحد بينها، لتقليل مقاومة الهواء إلى أدنى حد. المسافة بين القافلات هي مسافة الكبح التقليدية . في حال حدوث أي خلل، يجب ألا يتجاوز عدد السيارات المتضررة قافلة واحدة.

تم تقديم لمحة عامة عن أنظمة القوافل في Bergenhem et al. [ 7 ]

تم اقتراح تسيير الشاحنات في قوافل كمفهوم لتقليل استهلاك الطاقة للشاحنات شبه المقطورة وتحسين جدوى الشاحنات شبه المقطورة الكهربائية. [ 8 ]

التطور المبكر

بدأ البحث في أنظمة القيادة الآلية (AHS) على يد فريق من جامعة ولاية أوهايو بقيادة روبرت إي. فينتون، بتمويل من إدارة الطرق السريعة الفيدرالية الأمريكية. وقد صُنعت أول مركبة آلية لهم عام 1962، ويُعتقد أنها أول مركبة برية مزودة بحاسوب. وكانت أنظمة التحكم الإلكترونية الداخلية، التي تشغل صندوق السيارة والمقعد الخلفي ومعظم الجزء الأمامي من جهة الراكب، تتحكم في التوجيه والفرامل والسرعة. واستمر البحث في جامعة ولاية أوهايو حتى توقف التمويل الفيدرالي في أوائل ثمانينيات القرن الماضي.

عمليات النشر

الولايات المتحدة

تم اختبار مشروع اتحاد أنظمة الطرق السريعة الآلية الوطنية (NAHSC)، الذي ترعاه وزارة النقل الأمريكية، وهو نموذج أولي لنظام طرق سريعة آلي، في مقاطعة سان دييغو بولاية كاليفورنيا عام 1997 على طول الطريق السريع بين الولايات رقم 15. ومع ذلك، وعلى الرغم من النجاح التقني للبرنامج، فقد اتجهت الاستثمارات بشكل أكبر نحو المركبات الذكية ذاتية القيادة بدلاً من بناء بنية تحتية متخصصة. يضع نظام الطرق السريعة الآلية (AHS) تقنية استشعارية في السيارات قادرة على قراءة علامات الطريق غير المرئية، ويستخدم الرادار والاتصالات بين السيارات لتنظيمها ذاتيًا دون تدخل السائقين. ويجري تطوير نظام مماثل للتحكم الذاتي في السرعة من قبل مرسيدس-بنز ، وبي إم دبليو ، وفولكس فاجن ، وتويوتا . [ 9 ]

قامت إدارة الطرق السريعة الفيدرالية في عام 2013 بتمويل مشروعين بحثيين حول تسيير الشاحنات الثقيلة في قوافل (بدون أتمتة التوجيه). يقود أحدهما جامعة أوبورن [ 10 ] بالتعاون مع بيتربيلت ، وجمعية النقل بالشاحنات الأمريكية ، وميريتور وابكو ، وبيلوتون تكنولوجي ، بينما يقود الآخر وزارة النقل في كاليفورنيا، بالتعاون مع جامعة كاليفورنيا في بيركلي وشاحنات فولفو.

سارتر

مشروع SARTRE ( قطارات الطرق الآمنة للبيئة ) هو مشروع ممول من المفوضية الأوروبية، يبحث في تطبيق نظام القيادة الجماعية على الطرق السريعة الأوروبية غير المعدلة. [ 11 ] بدأ المشروع في سبتمبر 2009، ونظام القيادة الجماعية، كما تصوره مشروع SARTRE، هو عبارة عن قافلة من المركبات يقودها سائق محترف في مركبة أمامية، تتبعها مجموعة من المركبات عن كثب. تقيس كل مركبة لاحقة المسافة والسرعة والاتجاه بشكل مستقل، وتُعدّل مسارها وفقًا للمركبة التي أمامها. بمجرد الانضمام إلى القافلة، يمكن للسائقين القيام بأمور أخرى بينما تواصل القافلة سيرها نحو وجهتها النهائية. جميع المركبات منفصلة ويمكنها مغادرة القافلة في أي وقت. [ 12 ] [ 13 ]

في يناير 2011، أجرت شركة SARTRE أول عرض ناجح لتقنية القيادة الجماعية في ميدان اختبارات فولفو بالقرب من غوتنبرغ، السويد ، حيث تبعت سيارة شاحنةً أمامية. وفي يناير 2012، أجرت SARTRE عرضًا ثانيًا في برشلونة، إسبانيا ، حيث تبعت ثلاث سيارات تسير بشكل مستقل تمامًا شاحنةً أمامية بسرعات تصل إلى 90 كم/ساعة (56 ميل/ساعة) بمسافة لا تتجاوز 6 أمتار (20 قدمًا) بينها . وشاركت في مشروع SARTRE شركتا فولفو للشاحنات وفولفو للسيارات . [ 13 ]    

تحدي قيادة الشاحنات في قوافل في الاتحاد الأوروبي

خلال رئاستها للاتحاد الأوروبي في عام 2016، نظمت هولندا تحديًا أوروبيًا لتسيير الشاحنات في قوافل. [ 14 ] ست علامات تجارية للشاحنات الآلية [ 15 ] – شاحنات داف ، وشاحنات دايملر ، وإيفيكو ، وشاحنات وحافلات مان ، وسكانيا إيه بي ، وشاحنات فولفو – سارت على الطرق العامة من عدة مدن أوروبية إلى هولندا.

اليابان

في يناير 2018، تم بنجاح قيادة شاحنات من مختلف الشركات المصنعة بنظام القيادة الجماعية لأول مرة على طريق شين-تومي السريع في اليابان. [ 16 ]

في فبراير 2021، نجحت وزارة الاقتصاد والتجارة والصناعة ووزارة الأراضي والبنية التحتية والنقل والسياحة في تسيير شاحنات على جزء من طريق شين-تومي السريع في قافلة لم يكن فيها سائقون في الشاحنة الثانية أو الشاحنات التي تليها، واقتصر وجود الموظفين على مقعد الراكب لأغراض أمنية. [ 17 ]

كوريا الجنوبية

في نوفمبر 2019، نجحت مجموعة هيونداي موتور في إجراء أول تجربة لتسيير قوافل الشاحنات على طريق سريع في كوريا. وشملت التجربة عروضًا توضيحية لتسيير القوافل، ودخول وخروج المركبات الأخرى، والكبح الطارئ المتزامن، وتقنية الاتصال بين المركبات (V2V). [ 18 ] [ 19 ]

ابتكار

شهدت أنشطة البحث وبراءات الاختراع المتعلقة بنظام القيادة الجماعية نمواً سريعاً منذ عام 2014، لكن منشورات براءات الاختراع انخفضت منذ عام 2020.

شهدت الأبحاث العلمية حول تقنية القيادة الجماعية زخمًا متزايدًا خلال العقد الماضي، لا سيما منذ عام 2018. كما ازدادت أنشطة براءات الاختراع المتعلقة بهذه التقنية. وتُقدم كبرى شركات السيارات والتكنولوجيا، مثل تويوتا وفولفو وبايدو وألفابت ، [ 20 ] طلبات براءات اختراع نشطة لمختلف جوانب القيادة الجماعية، بما في ذلك بروتوكولات الاتصال بين المركبات، وأنظمة التحكم ، وآليات السلامة. وبين عامي 2014 و2023، ارتفع عدد مجموعات براءات الاختراع المنشورة سنويًا من أقل من 200 إلى أكثر من 1000. إلا أن عدد مجموعات براءات الاختراع قد انخفض في السنوات الأخيرة، بعد أن بلغ ذروته عند حوالي 1400 مجموعة في عام 2020. [ 21 ]

انظر أيضاً

مصادر

 تتضمن هذه المقالة نصًا من عمل محتوى مجاني . مرخص بموجب رخصة CC-BY-4.0. النص مأخوذ من Platoon (سيارة) ، المنظمة العالمية للملكية الفكرية (WIPO).

مراجع

  1. ↑ زابات، ستابيل، فراسكارول، براوند، "الأداء الديناميكي الهوائي للفصائل" ، تقرير بحثي من باث ، الرقم الدولي الموحد للدوريات 1055-1425 ، مؤرشف من الأصل في 19 يوليو 2011 {{citation}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  2. ↑ رستمي شهربابكي، ماجد؛ حقبيان، سيد أرمان؛ أكبر زاده، ميثم؛ بوغينبيرغر، كلاوس (13 يوليو 2022). حول الجدوى التقنية لشحن المركبات الكهربائية من مركبة إلى أخرى عبر نظام القيادة الجماعية على الطرق السريعة . المؤتمر الأوروبي للتحكم. لندن: معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات. الصفحات 503-537 . 
  3. ↑ غرينبيرغ، آندي. "قراصنة يختطفون دواسة الوقود والفرامل في شاحنة كبيرة" . وايرد .
  4. ↑ "خبراء أمن يخترقون سيارة متحركة ويسيطرون عليها" . رويترز . 21 يوليو 2015.
  5. ↑ "اختراق المركبات التجارية: الحدود الجديدة للاختراق؟ - شركة كودسي للهندسة الجنائية" . 4 نوفمبر 2015.
  6. ↑ التحكم في سرعة دوران محرك الشاحنة على يوتيوب
  7. ↑ كارل بيرغنهايم، هنريك بيترسون، إريك كولينغ، كريستوفر إنجلوند، ستيفن شلادوفر، سادايوكي تسوجاوا، "نظرة عامة على أنظمة القيادة الجماعية"، المؤتمر العالمي لأنظمة النقل الذكية، فيينا، 22-26 أكتوبر 2012، https://publications.lib.chalmers.se/records/fulltext/174621/local_174621.pdf
  8. ↑ غوتنبرغ، ماثيو؛ سريباد، شاشانك؛ فيسواناثان، فينكاتاسوبرامانيان (2017). "تقييم إمكانات نظام القيادة الجماعية في خفض معايير الأداء المطلوبة لبطاريات الليثيوم أيون لتمكين الشاحنات الكهربائية شبه المقطورة العملية" . رسائل الطاقة ACS . 2 (11): 2642-2646 . Bibcode : 2017ACSEL...2.2642G . doi : 10.1021/acsenergylett.7b01022 .
  9. ↑ النشرات الهندسية - الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME) مؤرشفة بتاريخ 5 يوليو 2010 على موقع Wayback Machine . Memagazine.org. تم الاطلاع عليها بتاريخ 4 سبتمبر 2013.
  10. ↑ "مهندسو جامعة أوبورن يتعاونون مع شركاء صناعيين في مشروع تسيير الشاحنات في قوافل" . eng.auburn.edu . ١٢ ديسمبر ٢٠١٣. مؤرشف من الأصل في ٣١ يناير ٢٠١٤. تم الاطلاع عليه في ٩ أغسطس ٢٠٢٣ .
  11. ↑ "حول مشروع سارتر" . مشروع سارتر. مؤرشف من الأصل في 15 نوفمبر 2010. تم الاطلاع عليه في 18 يناير 2011 .
  12. ↑ فريق عمل مؤتمر السيارات الخضراء (11 ديسمبر 2010). "مشروع الاتحاد الأوروبي لتسيير المركبات على الطرق (سارتر) ينتقل إلى مرحلة الاختبار؛ أولى الاختبارات لقطار من مركبتين بحلول نهاية العام" . مؤتمر السيارات الخضراء . مؤرشف من الأصل بتاريخ 16 ديسمبر 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 نوفمبر 2013 .
  13. ١ ٢ موظفو مؤتمر السيارات الخضراء (٢٤ يناير ٢٠١٢). "مشروع سارتر يُكمل أول تجربة ناجحة على الطريق لتسيير عدة مركبات في قوافل" . مؤتمر السيارات الخضراء . مؤرشف من الأصل في ٢٧ يناير ٢٠١٢. تم الاطلاع عليه في ٢٥ نوفمبر ٢٠١٣ .
  14. ↑ "نسخة مؤرشفة" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 19 يناير 2022. تم الاطلاع عليها بتاريخ 15 يناير 2017 .{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title ( link )
  15. ↑ "ما هو التحدي الأوروبي لتسيير الشاحنات في قوافل؟ – ACEA – الرابطة الأوروبية لمصنعي السيارات" . 10 مارس 2016.
  16. ↑ «إطلاق أول اختبار عالمي لسير الشاحنات المزودة بنظام التحكم التكيفي في السرعة (CACC) على الطرق السريعة، حيث تسير في قوافل مع سائقين في الشاحنات التالية» . تويوتا تسوشو . ١٢ يناير ٢٠١٨. تاريخ الاطلاع: ٢٨ أبريل ٢٠٢٢ .
  17. ↑ "اختبارات ناجحة لتكنولوجيا القيادة الذاتية لتسيير الشاحنات في قوافل" . وزارة الاقتصاد والتجارة والصناعة (METI) . 5 مارس 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أبريل 2022 .
  18. ↑ "ما هو نظام القوافل؟" . 《اللوجستيات المخزونة》 . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2020-08-05 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يونيو 2019 .
  19. ↑ «كوريا الجنوبية ستُجري أول تجربة لتسيير الشاحنات في قوافل على الطرق العامة» . «بولس نيوز» . تاريخ الاطلاع: 26 نوفمبر 2020 .
  20. ↑ poojaallawadhi (24-11-2023). "من هم أبرز المبتكرين في مجال تسيير المركبات ذاتية القيادة في صناعة السيارات؟" . جاست أوتو . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10-02-2025 .
  21. ↑ اتجاهات التكنولوجيا في المنظمة العالمية للملكية الفكرية: مستقبل النقل - 5 تقنيات ناشئة في مجال النقل . المنظمة العالمية للملكية الفكرية . 2025.
مقاطع فيديو