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客人博客

自动驾驶汽车会节省能源吗?

广泛采用无人驾驶汽车有可能降低燃料消耗 - 但有一些警告

无人驾驶驾驶车辆可以减少交通部门的能源使用量,使汽车旅行更加方便和安全。但它们的全面影响将取决于它们如何部署。
图片来源:Smoothgroover22 /CC./ Flickr.

我开始学会三年前开车,而且 - 不可避免地 - 我的第一次测试失败了。当然,我很失望。但是,我想到了我可以避免整个问题,如果我只能让我的手在无人驾驶的车上。这触发了研究问题:如果您和我的喜欢的无人驾驶汽车,那么对旅行需求,能源使用和碳排放的总体影响是多少?

我和两位志趣相投的美国学者——唐·麦肯齐(Don MacKenzie)和保罗·莱比(Paul Leiby)——一起研究道路运输自动化可能会如何影响能源使用,并对这些影响的潜在范围进行了量化。

我们发现广泛采用自动驾驶车辆可能有助于以多种方式降低能源消耗。例如,在高速公路上,自动车辆可以彼此相互作用,并将其与“排”非常紧密地驱动。这可以将道路运输的总能耗降低4%至25%,因为车辆彼此紧密地遵循较小的空气阻力。

更重要的是,当车辆可以相互互动和道路基础设施 - 例如交通控制系统 - 这将平滑流量。结果将较少拥堵,能源使用的降低高达4%。在此之上,自动化的“EcoDriving” - 一种控制速度和加速度的驾驶风格,可以减少高达20%的能源使用。

当你驾驶你的自动驾驶汽车时,很明显,你将不再受控制,所以你将不再能够享受快速加速驾驶的日子——所以也许对更强大引擎的渴望会减少。考虑到自动驾驶汽车的安全性有望大幅提高,一些重型安全功能可能会被移除,从而使汽车变得更轻。这些变化中的每一个都可以减少23%的能源消耗。

更大的图景

到目前为止,这么好 - 所有这些机制都提高了汽车旅行的效率。但是,作为一个社会,我们的兴趣在于减少总能源使用,或者总碳排放量 - 和能效仅形成了这幅画的一半。我们的总碳排放也取决于旅行的需求。因此,在通过自动化驾驶过程提高汽车的能效,虽然通过自动化驾驶过程将减少单个车辆的碳排放,但这种变化的整体影响将取决于有多少人使用它们。

例如,考虑一下如果大量的人从乘坐火车转向自动驾驶汽车会发生什么。我们通常更喜欢开车旅行的隐私和方便,但使用公共交通工具意味着我们可以专注于其他事情——比如读书或完成一些工作。自动驾驶汽车提供了所有这些好处。因此,我们发现无人驾驶汽车非常有吸引力,在美国,它可以使汽车出行增加60%。

正如你在下面的图表中所看到的,无人驾驶汽车的特点可能会对能源消耗产生一系列的影响——既有积极的影响,也有消极的影响。

由于自动化促进的各种机制,能耗的变化。(作者提供)

自动驾驶汽车也可以鼓励一群全新的人来拥有车辆 - 例如,老人,残疾人,也可能是那些太年轻而无法自行车。这将通过给予他们更大的移动性来增加那种人口的福利。然而,旅行需求,能源使用和碳排放都会升级:我们对美国的估计增加2%至10%。

共享是关怀

但这并非所有坏消息都不是:自动驾驶汽车可以鼓励远离当前的汽车文化到汽车共享或按需文化。这开辟了一些不同的可能性。有一件事,通过使用户更加可见的每英里成本,汽车分享或自动出租车可以减少个人的旅行需求。然而,这些共享自动化汽车可能仍然可以为其旅行的某些部分旅行空,因此此选项可能会导致0%至20%之间的能量使用。

但是,如果自动驾驶共享汽车的尺寸与出行类型相匹配,则更大的能源节约是可能的:例如,如果一个人的通勤旅行由一辆小型汽车承担,而家庭休闲旅行则使用一辆中型轿车。这种方法可以减少21%到45%的能源需求。

有一件事我们还没有详细讨论,那就是自动驾驶汽车在鼓励人们改用电力等替代燃料和减少碳排放方面的潜力。想象一下,汽车把你送到目的地,然后找到一个充电站给自己充电。

因此,自动化确实有可能减少道路运输的能源消耗。但这并不是自动化本身的直接结果;相反,这取决于自动化如何改变汽车的设计、运营和所有权文化。同样有趣的是,在自动化程度较低的情况下,通过增加车辆和基础设施之间的互动,自动驾驶汽车的一些节能效益是可能的。

很明显,自动驾驶汽车的好处将取决于我们如何使用它们。自动车辆的广泛采用可以很好地拥有一些意外的影响,因此我们发现和实施了实现自动驾驶汽车全部节能和碳减少潜力的方法是至关重要的。在那之前,我们最好继续练习我们的驾驶。

Zia Wadud是利兹大学交通和能源专业的副教授。本文最初发表于谈话

9日评论

  1. 约翰·克拉克||#1

    更多政府以环境的名义控制我们的生活?
    我怀疑无人驾驶汽车和用来控制它们的系统。如果有手动(物理开关)超控,我可能会考虑,因为我不愿生活在乔治·奥威尔(George Orewells)在1984年的世界里。

    imo自驾车只是谷歌等人进入最后一个隐私,你的车辆和他们将使用国家警察到达那里的方式。

  2. 跳过哈里斯||#2

    所有真的....
    而且,如果汽车是电动的,而且足够智能,能够找到电源点,它们就可以成为100%可再生电网的推动者……

    总而言之,有令人眼花缭乱的可能性……也有很多不利因素。我们只能等着瞧了,嗯?有趣的时期!

  3. 周杰伦的||#3

    长时间了
    谷歌项目总监克里斯·厄姆森(Chris Urmson)表示,全自动汽车可能还需要30年的时间。他说,这款车可能会分阶段推出,早期版本会受到天气、地理和交通条件的限制。例如,一辆自动驾驶汽车是否能够在遇到事故时,认出正在指路的警察并按照指示行驶?驾驶是一件相当复杂的事情。

    毫无疑问,全自动驾驶汽车在交叉路口的协作会带来极大的效率。不需要灯光,但非自动驾驶的行人、摩托车和自行车将处于更大的劣势。

  4. Alan B||#4

    旅行将增加,但是
    旅行将会增加,但安装更多太阳能电池板的能力意味着不需要增加化石燃料的使用。交通堵塞的结束将会很好。
    如果出行增加太多,我们可能需要采用公共交通模式,因为道路上的汽车数量增加一倍或两倍将导致拥堵。

  5. GBA编辑器
    马丁Holladay||#5

    冬季开车
    我的理解是,目前还没有技术方案可以解决所有与自动驾驶汽车在雪地和结冰条件下运行相关的问题。当一切都是白色的时候,你如何找到路的边缘?

    换句话说,这些车可能在加州的部分地区工作,但我们不会在佛蒙特州看到它们。

  6. Alan B||#6

    @ Martin.
    它们将配备全球定位系统(GPS),但其精度可能还不能达到悬崖的边缘,尽管它知道它在哪个车道上。

  7. GBA编辑器
    马丁Holladay||#7

    回应Alan B
    艾伦,
    正如您所指出的,GPS导航的准确性不足以解决冬季驾驶的所有问题。我不怀疑这些技术问题总有一天会得到解决,但在所有这些问题得到解决之前,会有很多谷歌赛车在路边打转,困在沟里。

    农村居民很清楚,GPS导航系统在农村地区的碎石路上并不能很好地工作。在农村地区,大多数GPS系统都不准确,往往会引导卡车驶入没有当地城镇维护的道路。此外,当地道路工作人员一直在调整乡村道路的宽度和位置,使用平地机推砾石,根据情况使道路更宽或更窄。这种情况下谁会更新GPS信息?

  8. 桑尼Chatum||#8

    更多的生命=更少的生活
    再加上自动驾驶汽车,成千上万的例子表明,我们这个星球上的人实在是太多了。没有已经存在多年的极端人口过剩,
    不断出现的新限制会降低生活质量,不断努力渐进地提高效率,这些都不需要发生。

    这里有一个好消息给那些现在还活着并且正在读这篇文章的人,他们会很快认为我的观点很荒谬。很有可能,在你真正需要醒来,摘下眼罩和玫瑰色的眼镜,最终看到现实之前,你已经死了。

  9. 查理沙利文||#9

    以Uber为参照
    谢谢你对这个问题的一切良好检查,包括两个方向的效果。我也很感激致谢,这不仅仅是预测效果的问题 - 有关如何使用新功能的选择:个人选择,文化转变和政策选择会影响其发展方式。

    优步正在开发和使用的方式,为人们了解无人驾驶汽车的类似服务可能会如何使用提供了一些见解。这纽约时报有篇文章讨论了令人惊讶的快速发展和成功的超级组织良好的“池”选项共享骑延误乘客不多,但省钱和减少排放,和事实数据暗示,超级用户正在使用的超级组合和运输,而不是从交通。这两项数据都令人鼓舞,尽管关于优步和公交结合的数据还没有定论。

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