تصنيف المركبات ذاتية القيادة من جمعية مهندسي السيارات: شرح المستويات الستة

ملخص سريع

السباق العالمي نحو السيارات ذاتية القيادة يتطلب لغة مشتركة لتعريف ما يعنيه "آلي" حقًا. دون إطار معياري، يسود الالتباس بين المستهلكين والشركات المصنعة والجهات التنظيمية على حد سواء. هنا جاءت جمعية مهندسي السيارات (SAE) بحل نهائي.

في عام 2014، أقامت SAE International نظام تصنيف ست مستويات شامل أصبح منذ ذلك الحين معيار الصناعة. يصنف هذا الإطار المركبات بدقة بناءً على دور السائق في عملية القيادة، مما يخلق تقدمًا واضحًا من أنظمة التحكم البشري إلى الأنظمة الآلية بالكامل. فهم هذه المستويات أمر بالغ الأهمية لأي شخص يتتبع تطور النقل الحديث.

أساس الأتمتة

المعيار J3016 الخاص بـ SAE يمثل إنجازًا تاريخيًا في هندسة السيارات. نُشر في عام 2014، ووضع هذا المستند الأساس لكيفية مناقشة وتطوير تقنية المركبات الآلية في العالم. تم إنشاؤه بواسطة جمعية مهندسي السيارات، وهي منظمة محترمة عالميًا تضع المعايير الفنية لصناعة التنقل.

في جوهره، يعتمد نظام التصنيف على متغير واحد حاسم: مشاركة السائق في تشغيل المركبة. بدلاً من التركيز فقط على القدرات التكنولوجية، يفحص الإطار من هو المسؤول عن مراقبة بيئة القيادة وتنفيذ إدخالات التحكم. يضمن هذا النهج الذي يركز على الإنسان أن تبقى المعايير عملية وتركز على السلامة.

يقدم النظام تقدمًا منطقيًا عبر ستة مستويات متميزة، تمثل كل منها تغييرًا في مستوى الأتمتة. توفر هذه المستويات:

• مفردات عالمية للمهندسين وصناع السياسات
• توقعات واضحة لفهم المستهلك
• خارطة طريق للتطوير التكنولوجي
• إرشادات السلامة لتصميم واختبار الأنظمة

من خلال تأسيس هذا التسلسل الهرمي، أنشأت SAE نقطة مرجعية مشتركة تسد الفجوة بين الابتكار التكنولوجي والتطبيق في العالم الحقيقي.

إطار المستويات الستة

يبدأ التصنيف بـ المستوى 0: عدم وجود أتمتة للقيادة. في هذه المرحلة الأساسية، يؤدي السائق البشري جميع مهام القيادة، حيث تقدم المركبة فقط تحذيرات أو مساعدة عرضية، مثل تنبيهات التصادم أو تحذيرات مغادرة المسار. يظل السائق تحت التحكم الكامل في جميع الأوقات.

بالانتقال إلى المستوى 1: مساعدة السائق، يمكن للمركبة المساعدة في التوجيه أو التسارع/الفرامل، ولكن ليس كلاهما في نفس الوقت. تشمل الأمثلة الشائعة التحكم التكيفي في السرعة أو المساعدة في الحفاظ على المسار. لا يزال متوقعًا من السائق مراقبة البيئة والتدخل عند الحاجة.

المستوى 2: الأتمتة الجزئية للقيادة يمثل خطوة كبيرة للأمام. هنا، يمكن للمركبة التحكم في التوجيه والتسارع/الفرامل في ظل ظروف معينة، لكن يجب أن يظل السائق مشاركًا، مراقبًا الطريق ومستعدًا للتدخل على الفور. غالبًا ما يشار إلى هذا باسم الأتمتة "تحت التوجيه" أو "تحت المراقبة".

عند المستوى 3: الأتمتة المشروطة للقيادة، يمكن للمركبة تنفيذ جميع مهام القيادة تحت ظروف معينة، وقد ينفصل السائق عن المراقبة. ومع ذلك، يجب أن يكون السائق مستعدًا لاستعادة التحكم عندما يطلبه النظام. هذا يمثل أول مستوى يمكن فيه للسائق قانونيًا تحويل انتباهه عن الطريق في سيناريوهات محدودة.

المستوى 4: الأتمتة العالية للقيادة يسمح للمركبة بتنفيذ جميع مهام القيادة ومراقبة البيئة بشكل مستقل ضمن مجال تشغيلي محدد، مثل منطقة جغرافية أو ظروف طقس محددة. إذا واجه النظام سيناريو لا يمكنه التعامل معه، سيتوقف بأمان أو يعود إلى حالة مخاطرة دون تدخل من السائق.

القمة هي المستوى 5: الأتمتة الكاملة للقيادة. في هذه المرحلة، تنفذ المركبة جميع مهام القيادة تحت جميع الظروف التي يمكن للسائق البشري التعامل معها. لا يوجد توقع لاستعادة السيطرة من قبل إنسان، وقد لا تحتوي المركبة حتى على عناصر تحكم تقليدية مثل عجلة القيادة أو دواسات.

تعريف دور السائق

تتمثل براعة إطار SAE في تركيزه على مهمة القيادة الديناميكية (DDT). يشمل هذا جميع الوظائف التشغيلية والتكتيكية في الوقت الفعلي المطلوبة لتشغيل مركبة في حركة المرور على الطريق. يحدد نظام التصنيف بدقة أي جزء من DDT يعالج بواسطة الأتمتة وأي جزء يظل مسؤولية السائق.

مع زيادة مستويات الأتمتة، يتحول دور السائق من مشغل إلى مشرف وأخيرًا إلى راكب. هذا الانتقال ليس تقنيًا فحسب، بل له تداعيات عميقة على تصميم المركبة، والمسؤولية التأمينية، وواجهة المستخدم. على سبيل المثال، يتطلب المركبة من المستوى 3 نظامًا يمكنه التواصل بفعالية مع السائق حول حالته وقيوده، مما يضمن تسليمًا سلسًا للتحكم عند الضرورة.

الاعتبارات الرئيسية في هذا التطور تشمل:

• مجال التشغيل التصميمي (ODD): الظروف المحددة التي صُممت الأتمتة للعمل فيها (مثل الطرق السريعة، ضوء النهار، الطقس الواضح).
• مناورة الحد الأدنى للمخاطرة: قدرة المركبة على التوقف بأمان أو الانحراف جانبيًا إذا فشلت الأتمتة أو وصلت إلى حدودها.
• مراقبة السائق: المتطلبات للأنظمة لضمان أن السائق متاح لاستعادة التحكم عند الحاجة، خاصة في المستويات 2 و 3.

تضمن هذه العوامل أنه مع زيادة استقلالية المركبات، تبقى السلامة الاهتمام الأسمى، مع بروتوكولات واضحة لكل سيناريو.

تأثير على الصناعة

أصبح تصنيف SAE المعيار العالمي الفعلي، يشير إليه مصنعو السيارات، وشركات التكنولوجيا، والجهات التنظيمية في جميع أنحاء العالم. لقد أدى اعتماده إلى تبسيط جهود التطوير، مما يسمح للمهندسين باستهداف مستويات محددة من الأتمتة مع معالم فنية واضحة. على سبيل المثال، تقدم العديد من المركبات الحالية قدرات المستوى 2، بينما تختبر شركات مثل Waymo و Cruise أنظمة المستوى 4 في مدن محددة.

كما يؤثر الإطار على السياسة التنظيمية. تستخدم الحكومات هذه المستويات لصياغة لوائح السلامة، وتحديد أذونات الاختبار، ووضع مبادئ توجيهية للمسؤولية. تعتمد شركات التأمين بدورها على التصنيف لتقييم المخاطر وتطوير نماذج تغطية جديدة للمركبات الآلية.

تعليم المستهلك هو مجال حاسم آخر. من خلال توفير نظام رقمي واضح، يساعد SAE في توضيح تقنية الأتمتة. السوق