自动驾驶技术的快速发展提出了许多重要问题,例如自动驾驶汽车的安全性,以及它们如何从根本上改变交通系统。金宝博的网址这些都是关键问题,但自动驾驶汽车也有可能对个人交通造成的全球变暖排放产生重大影响。188金宝搏手机版
一个有趣的最近的研究密歇根大学和福特汽车公司的一份报告详细阐述了电动和汽油车使用自动驾驶系统可能带来的排放变化。这项研究的主要结论是,在汽车上添加AV设备会增加重量、空气阻力和电能消耗,从而导致燃料消耗增加。联网和自动化汽车有可能抵消更高效驾驶带来的排放,但到目前为止,对排放影响最大的是燃料的选择:汽油还是电力。金宝博的网址
直接排放vs行为和使用变化
从人工控制转向全自动驾驶将对排放产生直接影响,并改变我们使用车辆的数量。金宝博的网址直接排放变化包括传感器设备的阻力增加以及所需计算和通信设备的功耗等因素造成的效率降低。积极的直接影响可能包括更高效的驾驶,例如在自动化系统中平滑和精确的加速控制。
自动化还将改变我们使用汽车的方式和使用量,间接影响排放自动驾驶汽车对这些间接排放的影响更具投机性。虽然一些变化,如“适当的尺寸”(例如,为单人旅行提供一辆或两辆较小的乘员车)可以减少排放,但许多考虑到的使用变化会增加车辆使用率,从而增加排放。让长途驾驶变得更容易或更有效率,可以鼓励人们住得离工作地点更远。拥有全自动汽车意味着更多的人可以使用汽车。金宝博的网址老年人、盲人、年轻人和残疾人可以从公共交通转向汽车,或者只是增加原本不可能发生的行程。虽然自动驾驶汽车的这些用途都是有益的,但了解自动驾驶汽车的潜在排放以及我们如何最大限度地减少个人交通工具对全球变暖污染的总贡献是很重要的。188金宝搏手机版
这就是为什么这项新研究很重要:它让我们至少估计了自动驾驶技术对排放的直接、短期影响。虽然它没有研究更多驾驶的潜在影响,但它确实阐明了为汽车添加这些新功能的直接影响。
AV设备会增加燃油消耗,尤其是汽油车金宝博的网址
专注于车辆的物理变化,自动驾驶和传感器设备的添加对自动驾驶汽车的燃油消耗(以及排放)有三个主要的变化。设备的额外重量降低了效率.其次,拥有摄像头和激光雷达(激光成像)等传感器设备的自动驾驶汽车经常需要侧凸和顶部安装设备吊舱.就像传统的货物架一样,这些增加的东西对燃油经济性有害,因为它们增加了车辆的气动阻力。最后,实现自动驾驶的传感器和计算设备需要额外的电力超出传统的车辆.对于汽油车来说,这意味着发动机上的负载增加了发电机的动力(因此汽油消耗更高),而电池电动汽车将降低整体驾驶效率(因此充电间隔更短)。
来自密歇根和福特的研究人员研究了三种可以安装在汽车上的AV系统金宝博的网址比如特斯拉Model S的传感器这是一个中等大小的系统,具有较小的外部传感器,类似于福特AV原型车,最后是一个大型AV系统的模型Waymo改装的克莱斯勒Pacifica AV.虽然所有的AV系统对燃油消耗和排放都有负面影响,但最大的影响是大型AV系统增加的阻力。
从长远来看,自动驾驶汽车改善驾驶行为和其他节省是可能的
该研究还指出了自动驾驶和联网汽车节省燃料的可能性。这些节省可能来自几个方面。例如,自动驾驶汽车可以有更有效的加速和制动(“环保驾驶”),特别是当他们与其他车辆交流以预测交通速度变化时。自动驾驶汽车还可以与交通信号等基础设施进行通信,以减少空转和走走停停的驾驶。在高速公路上,一群相互连接的自动驾驶汽车可以比人类司机行驶得更近。这“连”技术可以通过减少空气动力学阻力来提高燃油效率,类似于竞技自行车手和纳斯卡赛车手用来节省能源的起草。自动驾驶技术也有可能增加燃料消耗,因为汽车可能会增加燃料消耗在高速公路上以更高的速度安全行驶,高速会降低效率.
这些因素目前比自动驾驶设备的影响更难量化,一些潜在的好处要求道路上的大部分或所有汽车至少要联网,如果不是完全自动化的话。例如,排队需要多辆自动驾驶汽车同时行驶在同一条道路上,这就需要部署一个临界质量的自动驾驶汽车。这项研究的研究人员估计,如果完全实施这些技术,平均可以减少14%的排放。然而,他们没有考虑对已经产生这些好处的车辆进行改变,例如改善空气动力学(这带来了一金宝博的网址些与队列相同的好处)或启停系统(这已经开始减少走走停停的交通和十字路口的一些不利影响)。
早期的自动驾驶汽车更有可能有更高的排放
这项研究还考虑了在早期发展的AV系统中使用的更耗电的设备的影响。例如,据报道,早期的原型需要功率超过2000w,主要用于机载计算.在这些早期的原型中增加了对计算机功率的要求,例如从这些早期的自动驾驶汽车(见表)。对于效率较低的汽油发动机驱动的车辆来说尤其如此,增加电力需求将增加超过60克CO的排放金宝博的网址2相当于每英里。这相当于将一辆35英里/加仑的汽车的燃油经济性降低到29英里/加仑,或者相当于增加了行驶中的排放10-25台iMac电脑每辆车都配备一台汽油发电机。由于早期的自动驾驶汽车在道路上没有足够的数量来利用队列和联网车辆的节省,因此在短期内,使用相同燃料的自动驾驶汽车很可能会比传统驾驶汽车产生更高的净排放量。
AV系统尺寸 |
基线AV系统,纯电动汽车2情商/ mi) |
基准AV系统,汽油车(gCO2情商/ mi) |
AV系统原型,纯电动汽车(gCO2情商/ mi) |
AV系统原型,汽油车(gCO2情商/ mi) |
小 |
3.0 |
8.0 |
25.9 |
70.3 |
媒介 |
3.2 |
8.6 |
26.1 |
71.0 |
大 |
4.3 |
11.8 |
27.3 |
74.1 |
从汽油到电力的转换是目前为止减少排放的最重要因素
车辆直接排放的最重要的决定因素不是AV系统,而是金宝博的网址汽油或电力的选择.在这项分析中,选择电动汽车而不是汽油汽车可以将全球温室气体排放量从20%减少到80%以上,这取决于发电的排放量。188金宝搏手机版自动驾驶设备的加入只会增加这一差异,这表明电动驱动是自动驾驶汽车最大限度地减少排放的必要条件。
未来会怎样?一些自动驾驶汽车公司,如Waymo(从谷歌剥离出来)和Cruise Automation(与通用汽车合作)正在使用电动汽车,并计划使用电动汽车继续在他们的自动驾驶汽车中使用电力驱动.其他公司则没有这么激进,比如福特(Ford)就宣布他们预计他们的自动驾驶汽车将使用纯汽油混合动力.如果自动驾驶汽车像许多人预测的那样,对机动性和安全性产生革命性的影响,那么鼓励在这些未来汽车中使用更清洁的电力而不是汽油将是至关重要的。金宝博的网址