Geçmişten geleceğe otonom araçlar

Otonom araçlar ile ilgili çalışmaların geçmişi 1920-1930’lu yıllara kadar gidiyor. Aslında ilk otonom araçlarının düşünülmesi, 1925 yılında mucit Francis Houdina tarafından, Manhattan sokaklarında radyo kontrollü aracını sürmesiyle ortaya çıkıyor. 

1939 yılında, General Motors New York Dünya Fuarı’nda “Futurama” sergisinde otonom araç tasarım fikrini ilk kez halk ile paylaşmış oldu.

1980’de Bundeswehr Universitesi Profesörü Ernst Dickmanns ve ekibinin tasarladığı Mercedes-Benz minibüs, trafiğe kapalı alanda saatte 63 km hıza ulaşıyor.

1991’de Amerika Birleşik Devletleri Kongresi, USDOT’a “1997 yılına kadar otomatik bir araç ve otoyol sistemi gösterme” talimatını veren ISTEA Ulaşım Yetki Belgesini kabul etti.

2004’te ABD ordusu tarafından DARPA Grand Challenge açıklamış ve otonom araç alanındaki yenilikçiliği teşvik etmeye katkı sağlamıştı.

Donanım ve sensörlerin gelişmesi ile 2010 yılında Google’ın da bu sektördeki yerini alması ve birçok büyük firmanın yatırımlarını bu alana yapması üzerine otonom araçların gelişimi hızlanmaya başladı.

Benim için ise bu alan 2006-2007 yıllarında tamamladığım İstanbul Teknik Üniversitesi yüksek lisans tezim olan “Otonom Robotlarda Kalman Filtresi Tabanlı Eş Zamanlı Lokalizasyon ve Haritalama” ile girdi. O günlerde otonom araçlar ve robotlar konusu daha ziyade teknik düzeyde takip edilirken geçen 13 senelik zarfında ise gündelik hayatımızın oldukça merkezine yerleşmiş durumda.

Otonomi ve Otonom Sürüş Teknolojileri

Otonom araçları doğru anlayabilmek için öncelikle “otonomi” tanımını biraz açmak gerekiyor. Otonomi, özerklik anlamına gelir ve yunanca "auto" (öz, kendi kendine) ve "nomos"(kural, yasa) kelimelerinin birleşiminden oluşmuştur. Bu kelimelerin bir araya gelmesi itibariyle de kendi kendini yönetebilirlik, kendinin farkında olmak ve kendi kendine yeterlilik anlamlarını taşır. Otonom araçlar, biz insanların duyu organları, iskelet, kas ve sinir sistemi sayesinde sahip olduğumuz otonomiye, otomatik kontrol sistem donanımları sayesinde sahip olurlar. Bu sayede de otonom araçlar, bir insanın müdahalesine gerek duymadan; yol, trafik durumunu ve çevre şartlarını algılayarak yol alabilirler. Otonom araçların en hassas noktası aracın nerede ve nasıl bir durumda olduğunun farkında olabilmesi, kendi konumunu bilmesi yani “lokalizasyon” dur.

Aracın konumu, sensörlerden gelen veriler ile yüksek hassasiyetle Kalman Filtreleri adı verilen bir teknik kullanılarak hesaplanır. Bu noktada doğru konum kestirimi ve haritalama yapabilmek hayati öneme sahip.

Geleceğin sürüş deneyiminin otonom araçlar ile şekillenmesine sürücüsüz araç teknolojileri yani otonom teknolojiler büyük katkı sağlıyor. Bu teknolojiler kapsamına radar, GPS, odometri, bilgisayar görüşü sistemleri, ultrasonik sensörler, yazılımlar, nesnelerin interneti, siber güvenlik, şarj teknolojileri ve tabi ki  yapay zeka da giriyor. Yapay zeka veri işleme ve analiz kabiliyeti sayesinde  otonom araçlar da tıpkı insan gibi bazı refleks kazanımlarına sahip oluyorlar.

Tabi ki sadece aracın yüksek teknolojik donanımı yeterli olmuyor. Bir otonom aracın en iyi performansı gösterebilmesi için bağlantılılığı sağlayacak akıllı altyapı, 5 G ve elektrikli şarj istasyonları da konuya büyük katkı sağlıyor.

Otonom Sürüş Nedir Seviyeleri Nelerdir?

Araştırmalara göre, 2025 yılına kadar yollarda yaklaşık 8 milyon otonom veya yarı otonom araç seyahat ediyor olacak. 2030 yılına kadar Dubai’nin ulaşımının yüzde 25’i 5’inci seviye otonom olması öngörülüyor. Tabi bu aşamaya gelmeden önce sürücüsüz arabalar için tanımlanmış olan 6 seviyelik(Seviye 0 dan 5’e) sürücü destek teknolojisi ilerlemesini tamamlamak gerekiyor. Şu anda dünyanın farklı birçok noktasında 5’inci seviye otonom araçların nasıl kullanılacağı ve nasıl yaygınlaşacağı üzerine çalışmalar devam ediyor.

Peki, otonom sürüş için gerekli olan bu seviyeler neler?

Otomotiv Mühendisleri Derneği (SAE) tarafından Otonom Sürüş seviyeleri 0 (tamamen manuel) ile 5 (tamamen otonom) arasında yer alan 6 sürüş otomasyonu seviyesinde tanımlanmıştır.

Şimdi bu seviyelere göre özelliklerin nasıl değiştiğine bakalım.

Seviye 0 (Sürüş Otomasyonu Yok)

Bugün yollarda yer alan  çoğu araç, manuel olarak kontrol edilir ve Seviye 0'dır. İnsan sürüşün başrolündedir ve sürücüye yardımcı olan çeşitli sistemler mevcuttur.

Seviye 1 (Sürücü Yardımı)

Otomasyonun ilk aşaması olarak tanımlayabileceğimiz bu aşamada araçta sürücüye yardımcı için tek bir otomatik sistem yer alır. Aracın bir diğer araçla arasındaki güvenli mesafeyi sağlamasına yönelik uyarlanabilir hız sabitleyicinin bulunması Seviye 1 olarak tanımlanır. İnsan bir sürüşü oluşturan direksiyon tutuş ve fren gibi aşamalarda aktif roldedir.

Seviye 2 (Kısmi Sürüş Otomasyonu)

 Aracın hem direksiyon kontrolü hem de hızlanmayı / yavaşlamada kontrol edebilirliğe sahip olduğu aşamadır. Bu aşamada da tam bir kendi kendine sürüşten söz etmek mümkün olamıyor.

Seviye 3 (Koşullu Sürüş Otomasyonu)

Üçüncü aşamada araç, çevresel etkenleri algılamada rol almaya başlıyor. Örneğin hız olarak geçebileceği bir aracı algılayarak geçmek için hızlanmak gibi bir karşılaştırmanın mümkün olabilmesidir. Fakat yine bu kararın gerçekleşmesinde insiyatif yüzde yüz araçta olmadığından insanın kontrolü ele almak üzere devreye girebilmesi mümkündür.

Seviye 4 (Yüksek Sürüş Otomasyonu)

Dördüncü seviyede araçlar kendi kendine sürüş modunda çalışabilmektedir. Ancak mevzuat ve altyapı gelişene kadar, bunu yalnızca sınırlı bir alanda yapabilirler (genellikle en yüksek hızların ortalama 30 mil / saate ulaştığı kentsel bir ortam). Bu, coğrafi sınırlama olarak bilinir. Bu nedenle, var olan çoğu Seviye 4 araç, yolculuk paylaşımına yöneliktir.

Seviye 5 (Tam Sürüş Otomasyonu)

Seviye 5 artık araçların insan dikkatini gerektirmediği ve “dinamik sürüş görevi" nin olmadığı aşamadır. Bu durumda insan kullanımına yönelik direksiyon veya hızlanma ya da fren pedalları da yer almayabilir. Tamamen otonom otomobiller şu anda dünyanın çeşitli bölgelerinde testlere tabi tutulmaya devam ediyorlar. 

Otonom Araç Sektöründe Öne Çıkan Oyuncular

Bu alanda öne çıkan oyuncular Uber, Apple, General Motors, Tesla, Baidu, Zoox (Amazon tarafından satın alındı), Aptiv, Argo (Ford ve Volkswagen'in bünyesinde).

2009 yolunda otonom araç projesine başlayan Waymo, Google'ın ana şirketi olan Alphabet'in yan kuruluşudur. Waymo, kamera, LİDAR (Light Detection and Ranging; veya Laser Imaging Detection and Ranging-lazer darbeleri kullanılarak bir nesne veya bir yüzeyin uzaklığını anlamaya yarayan teknoloji), radar sensörler ve acil durum araçlarını farketmesi için mikrofon bulunuyor.

Waymo’nun şu ana kadar gözlemcili ve gözlemcisiz olmak üzere toplam 9,76 milyon kilometre test sürüşü yaptığı bildiriliyor.

Fransız şirket NAVYA, ABD'de tamamen elektrik gücüyle çalışan ve saatte 55 mil hıza çıkabilen 4. Seviye servisler ve taksiler üzerinde çalışmaya devam ediyor.

Çin’in internet devi Baidu, Baidu, otonom araçlarla yolcu taşıyan ilk şirket olarak, başkent Beijing’de sürücüsüz taksi hizmeti Apollo Go Robotaxi uygulamasını hayata geçirdi. Firmaya ait GPS uygulaması veya Apollo Go üzerinden ücretsiz olarak robot taksi çağrılabiliyor.

Diğer yandan da ortaya “robotaksi” pazarı kavramı çıkmış durumda.

Google’ın rakibi olarak, kendi otonom sürüş servisini 2022 yılında ticari olarak hayata geçirmeyi planlan Motional da sürücüsüz testler için ABD yönetiminden onay aldı. Nevada’da, tamamen insansız şekilde çalışmalar yapacak olan Motional araçları güvenlik amacıyla şoför taşımayacak ve yolcular, aracın içinde yalnız olacak şekilde hedeflerine ulaştırılacak.

Japon otomobil üreticisi Honda da, otonom sürüş sistemlerine sahip otomobillerini bir üst seviyeye çıkarmaya hazırlandığını açıklamıştı. Seviye 3 otonom sürüş teknolojisine sahip otomobillerin seri üretimine geçileceğini, böylece sürücülerin trafikte araçlarına müdahale etmeden yolculuk gerçekleştirebileceğini duyurdu. 

Otonom sürüş teknolojileri üzerine odaklanan ve Ford'a bağlı olarak çalışan bir girişim olarak karşımıza çıkan Argo AI’da bu yarışta yerini almış durumda.

Tesla ile otonom araçlar konusunda ön planda olan Elon Musk, yaptığı açıklamalarda 5'inci seviye otonom araç üretimine çok yakın olduklarını ve otomobillerde daha gelişmiş bilgisayarlara olanak sağlamak için yeni ısı projeksiyonu veya soğutma sistemleri geliştirmeye devam edildiğini ifade etmişti.

Rekabet giderek artarken otonom araçların yatırım boyutunu, uygulamaya geçme sürecini, tüketici davranışlarındaki yansımalarını merakla izliyoruz.