Con la crescente adozione della tecnologia in ogni aspetto della nostra vita, è evidente che i veicoli autonomi evolveranno il settore dei trasporti nei prossimi anni. Pertanto, le case automobilistiche stanno innovando modelli di business e testando rigorosamente i loro modelli di veicoli autonomi per soddisfare la domanda dei consumatori di veicoli di fascia alta ed efficienti dal punto di vista energetico. Ma quando i veicoli autonomi diventeranno mainstream?
Con le mutevoli preferenze dei consumatori e la crescente necessità di ridurre le emissioni, l’industria automobilistica sta accelerando verso il nuovo mondo, guidata dalla sostenibilità e dall’elettrificazione. L’infiltrazione della tecnologia sta evolvendo l’industria automobilistica in modo tale che le case automobilistiche stiano rapidamente innovando i loro modelli di business e lavorando senza soluzione di continuità con i partner per migliorare l’autonomia dei veicoli. Attualmente, molti sistemi di guida semi-autonoma sono già in circolazione con funzioni di assistenza alla guida come lane assist, cruise control adattivo (ACC), controllo elettronico della stabilità (ESC), sistemi video retrovisori (RVS), luci adattive, collisione in avanti mitigazione (FCM), frenata di emergenza automatica (AEB), notifica automatica di incidente (ACN) e altri. Tuttavia, i veicoli completamente autonomi non sono lontani dalla realtà. La società di veicoli autonomi di Google, Waymo, ha già testato le sue auto a guida autonoma per oltre 10 milioni di miglia in ambienti difficili, mentre Tesla e Uber hanno anche testato le loro auto senza conducente per avvicinarsi ai veicoli autonomi in modo graduale. Secondo il Società di ingegneri automobilistici, il livello di automazione parte dal livello 0 (guida manuale) e termina al livello 5 (nessun intervento del conducente) e l’industria automobilistica si sta avvicinando sempre più alle auto completamente senza conducente poiché molte aziende hanno iniziato a lavorare per migliorare la tecnologia.
I cinque livelli di automazione
• Veicolo autonomo di livello 0 (nessuna assistenza alla guida)
Per le auto con automazione di livello zero, il conducente è responsabile dell’esecuzione di funzioni in tempo reale come sterzo, accelerazione, parcheggio e altro, ma sono presenti alcuni sistemi automatizzati per assistere il conducente. I sistemi di supporto tecnologico possono intervenire temporaneamente durante la guida per offrire allarmi o azioni momentanee in situazioni specifiche. Attualmente, la maggior parte dei veicoli in circolazione in tutto il mondo è di livello 0.
• Veicolo autonomo di livello 1 (Assistenza alla guida)
I nuovi modelli di auto sono dotati di sistemi di assistenza alla guida automatizzati per contribuire a garantire la sicurezza generale dell’auto e del conducente. Tuttavia, il conducente rimane molto responsabile del veicolo nella gestione delle funzioni di guida essenziali. L’Adaptive Cruise Control è una di queste caratteristiche delle auto di livello 1 Automation, che facilita la distanza ottimale tra il veicolo e il traffico davanti senza alcun intervento manuale. In genere, il veicolo autonomo di livello 1 ha almeno un funzionamento assistito dal guidatore avanzato.
• Veicolo autonomo di livello 2 (Automazione alla guida parziale)
L’automazione della guida di livello 2 supporta le attività di guida primarie come sterzo, accelerazione e frenata in scenari specifici, ma il conducente deve rimanere vigile e supervisionare sempre attivamente la tecnologia. Assistenza alla guida in autostrada la funzione installata nei veicoli Kia, Hyundai e Genesis e la funzione vivavoce BlueCruise offerta da Ford sono alcuni degli esempi della tecnologia di automazione della guida di livello 2. La nuova tecnologia Full Self Driving Capability di Tesla è un sistema autonomo di livello 2, che continuerà a rimanere tale quando la funzione di guida automatica per le strade cittadine verrà fornita con l’aggiornamento del software over-the-air. Inoltre, le funzionalità automatiche pilotate nell’automazione di livello 2 e di livello 2+ dovrebbero crescere in modo esponenziale entro l’anno 2025.
• Veicolo autonomo di livello 3 (Automazione di guida condizionale)
Le auto con automazione di livello 3 sono in grado di guidare da sole in determinate condizioni, ma non per lunghe distanze o autostrade. Al Livello 3, il pilota non ha bisogno di mettere le mani sullo sterzo, ma deve essere preparato a riprendere il controllo se le condizioni cambiano. L’automazione di livello 3 utilizza vari sistemi di assistenza alla guida e tecnologie di intelligenza artificiale per prendere decisioni sui cambiamenti degli ambienti intorno al veicolo come il volume della flotta, le condizioni meteorologiche, la congestione del traffico. Nel 2017, Audi ha presentato la berlina di lusso A8 con tecnologia LiDAR (Light Detection and Ranging), affermando di essere la prima casa automobilistica a progettare un’auto con capacità di livello 3. Nonostante le affermazioni, l’Audi A8 non ha mai ricevuto l’approvazione normativa per il suo sistema di nuova costruzione e la meraviglia dell’ingegneria è ancora classificata come veicolo di livello 2 negli Stati Uniti. Tuttavia, all’inizio del 2021 Honda ha rilasciato la berlina ammiraglia della società Legend con un sistema di assistenza agli ingorghi approvato, disponibile per la vendita in Giappone. Altre auto in attesa di approvazione normativa includono Mercedes-Benz Classe S riprogettata e Mercedes-Benz EQS 2022 con tecnologia Drive Pilot. Attualmente, nessun sistema di livello 3 è ancora legale da utilizzare sulle strade americane.
• Veicolo autonomo di livello 4 (alta automazione di guida)
Le auto con automazione di livello 4 non richiedono l’intervento umano nella maggior parte dei casi a causa della loro modalità di guida autonoma. I sistemi avanzati di assistenza alla guida possono intervenire se qualcosa va storto nella guida autonoma di livello 4. I conducenti possono ignorare manualmente la modalità di guida autonoma e utilizzare l’auto da soli. A causa di problemi legislativi e infrastrutturali, le auto di automazione di livello 4 sono limitate a funzionare in aree e velocità limitate. Attualmente, la tecnologia senza conducente di livello 4 viene utilizzata nei veicoli progettati per il trasporto pubblico come i robotassi, che sono programmati per viaggiare tra i punti A e B e sono limitati dalla tecnologia di geofencing. A volte, condizioni meteorologiche avverse possono limitare o annullare l’uso di veicoli autonomi di livello 4. NAVYA, una società francese sta costruendo e vendendo navette e taxi di livello 4 negli Stati Uniti che possono raggiungere una velocità di 55 mph, mentre il fornitore automobilistico canadese Magna consente capacità di livello 4 sia in ambienti urbani che autostradali. Di recente, Volvo e Baidu hanno anche annunciato una partnership strategica per lo sviluppo di veicoli elettrici di livello 4 per il mercato dei robotaxi in Cina.
• Veicolo autonomo di livello 5 (completa automazione della guida)
I veicoli di livello 5 o completamente autonomi richiederebbero l’intervento umano zero poiché il veicolo sarà assegnato a svolgere il “compito di guida dinamica”. Queste auto sarebbero esenti da geofencing e sarebbero in grado di andare ovunque e fare tutto ciò che un pilota esperto potrebbe fare. Le vetture non sarebbero state colpite nemmeno dalle cattive condizioni meteorologiche. Inoltre, l’auto completamente automatizzata richiederebbe solo il coinvolgimento umano per impostare una destinazione. Sebbene i veicoli completamente autonomi siano in fase di test in diverse parti del mondo, la produzione tradizionale è ancora a pochi anni di distanza.
I veicoli autonomi possono risolvere i problemi di congestione nelle aree urbane?
L’inizio dei veicoli autonomi può fornire molteplici vantaggi ai sistemi stradali esistenti e la riduzione del traffico è uno di questi. Secondo uno studio condotto dal Università di Cambridge, una flotta di veicoli senza conducente che lavorano insieme per mantenere il traffico in movimento può migliorare la congestione complessiva nelle aree urbane di almeno il 35%. I flussi di traffico ottimizzati e il numero ridotto di veicoli sulla strada possono portare a una minore incidenza di violenza stradale e a un minore inquinamento. Molte volte, il problema di base della congestione del traffico è dovuto principalmente al coinvolgimento umano, ad esempio quando il conducente non consente ad altri conducenti di cambiare corsia, impedire alle auto di confluire nelle autostrade, eseguire comportamenti di guida scorretti, ecc. Al contrario, i veicoli autonomi impediscono driver da evidenti comportamenti scorretti come il blocco dei passaggi pedonali e consentono un quadro di interazione cooperativa per ridurre la congestione visibile.
Comunicazione da veicolo a veicolo (V2V) consente ai veicoli con autonomia avanzata di comunicare tra loro trasmettendo e ricevendo informazioni come condizioni stradali, flusso del traffico, velocità e direzione. I sensori iniziano a generare un allarme di avvertimento in caso di possibili collisioni se un altro veicolo è alla deriva nella sua corsia. Secondo il Dipartimento dei trasporti degli Stati Uniti, La comunicazione V2V può ridurre la gravità degli arresti anomali non danneggiati fino all’80% e quindi prevenire centinaia di migliaia di arresti anomali ogni anno. Un’altra caratteristica significativa dei veicoli autonomi è plotone, che possono ridurre la resistenza aerodinamica e ridurre il consumo di carburante e le emissioni che aiutano a mantenere il traffico in movimento e ridurre la congestione. Oltre al Controllo adattivo della velocità di crociera la funzione può aiutare a regolare automaticamente la velocità dei veicoli, determinando la velocità di altri veicoli nell’ambiente e quindi mantenendo il traffico scorrevole.
I veicoli senza conducente sono una soluzione ai cambiamenti climatici?
Le auto a guida autonoma offrono i massimi benefici ambientali che possono contribuire a rendere il mondo un posto migliore con emissioni di carbonio ridotte. Secondo il Società di trasporto intelligente d’America, i veicoli autonomi hanno il potenziale per ridurre il consumo di petrolio del 2-4% entro il 2025. Robotasse e mobilità con navetta hanno il potenziale per soddisfare le richieste di mobilità quotidiana e porre fine alla proprietà di massa di auto private almeno nelle aree suburbane e urbane ad alto reddito. Molte aziende hanno già iniziato a gestire grandi flotte di test di veicoli automatizzati condivisi.
Si prevede che una maggiore comodità, una migliore disponibilità e la fornitura di mobilità a prezzi accessibili aumenteranno l’adozione della robotica negli anni a venire. L’utilizzo di robotasse e navette può portare a una riduzione dell’adozione di veicoli privati fino al 20% entro il 2030. I robotasse sono programmati per mantenere una velocità di guida costante e mantenere una distanza ottimale tra i veicoli, il che aiuta a ridurre l’eccessiva frenata e riaccelerazione e quindi livelli di emissione inferiori. Inoltre, i sistemi di guida avanzati come l’eco-navigazione, le comunicazioni wireless, il cruise control adattivo, ecc. potrebbero ridurre l’inquinamento riducendo le emissioni dei veicoli. Mentre Waymo di Google ha iniziato a offrire corse senza conducente in robotaxis nel 2020, AutoX, sostenuto da Alibaba, ha debuttato con un robotaxis completamente senza conducente, Gen5, per navigare in sicurezza nelle complesse situazioni di guida urbana della Cina.
Perché i veicoli a guida autonoma non sono ancora mainstream?
Dall’evoluzione dei veicoli autonomi, sono state eseguite molteplici operazioni di test, miliardi di dollari sono stati spesi per la tecnologia volubile, ma ancora, i veicoli autonomi non sono stati in grado di eguagliare la competenza dei conducenti umani. Inoltre, le battaglie legislative, i fattori ambientali e i problemi di sicurezza stanno rendendo difficile per le case automobilistiche portare prima i veicoli autonomi sulle strade. Tuttavia, i sistemi di comunicazione onnipresenti, robusti, più veloci e con una larghezza di banda maggiore possono aumentare le capacità della rete dei veicoli autonomi. Il sistema cloud faciliterebbe gli ingegneri a scaricare molte elaborazioni di dati dai veicoli che potrebbero migliorare la connettività. Inoltre, la costruzione di città intelligenti con schemi di traffico ottimizzati potrebbe aiutare a eliminare il collo di bottiglia dell’infrastruttura per i veicoli autonomi, e quindi rendere la guida più efficiente e sicura. L’introduzione di altre tecnologie per i sistemi avanzati di assistenza alla guida potrebbe facilitare i consumatori ad accettarle e utilizzarle nel tempo.
Secondo Rapporto di ricerca TechSci su “Mercato globale dei veicoli semi e completamente autonomi per livello di automazione (livello 0, livello 1 e altri), per componente (sistemi incorporati, telecamere e altri), per tipo di veicolo, per regione, previsioni della concorrenza e opportunità, 2016- 2030”, si prevede che il mercato globale dei veicoli semi e completamente autonomi raggiungerà i 64 milioni di dollari entro il 2030, a causa della crescente attenzione degli OEM automobilistici e del crescente sostegno del governo allo sviluppo di veicoli senza conducente. Inoltre, l’incursione dei giganti della tecnologia che si avventurano nei veicoli autonomi sta guidando il mercato dei veicoli semi e completamente autonomi nei prossimi anni.