تحول خودروهای خودران در صنعت خودروسازی: از هوشمندسازی تا سطح ۳

صنعت خودروسازی دهه‌هاست که به دنبال نوآوری بی‌وقفه حرکت می‌کند و سیستم‌های پیشرفته کمک‌راننده (ADAS) به سرعت خودروهای امروزی را دگرگون کرده‌اند. از کروز کنترل ابتدایی تا فناوری‌های پیشرفته ایمنی، جهان خودرو اکنون با شتاب به سوی انقلابی بزرگ پیش می‌رود: تحقق رانندگی خودران واقعی. این مسیر براساس استاندارد جهانی SAE J3016 به شش سطح تقسیم شده که سطح ۳ (L3) نقطه ورود به خودرانی واقعی خودرو به شمار می‌آید.

در حالی که سطوح ۰ تا ۲ (L0-L2) به عنوان فناوری‌های پشتیبان راننده محسوب می‌شوند که کنترل همچنان در اختیار راننده است، سطح ۳ SAE اتوماسیون مشروط را معرفی می‌کند. تا سال ۲۰۲۵، فقط تعداد محدودی از خودروسازان توانسته‌اند خودروهای سطح ۳ خودران را به جاده‌های عمومی عرضه کنند. ناوگان‌های رباتاکسی محلی مانند Waymo حتی با سطوح بالاتر (L4+) فعالیت می‌کنند، اما برای خودروهای مصرفی، سطح ۳ نقطه عطف حیاتی—اما پیچیده—در مسیر پیشرفت خودروهای خودران است.

اهمیت سطح ۳: نقطه گذار حیاتی به خودروهای خودران عبور از سطح ۲ (اتوماسیون جزئی) به سطح ۳ (اتوماسیون مشروط)، فقط ارتقاء فنی نیست؛ بلکه نخستین گام بزرگ به سوی قابلیت رانندگی خودران واقعی است. سیستم‌های سطح ۳ می‌توانند در شرایط خاص کنترل فرمان، شتاب و ترمز را به عهده بگیرند و اجازه می‌دهند راننده موقتاً دست و چشم خود را از رانندگی بردارد. با این حال، رانندگان باید آمادگی بازپس‌گیری کنترل خودرو را هنگام درخواست سیستم داشته باشند، به‌ویژه در محیط‌های پیچیده یا شرایط متغیر.

این تعادل حساس میان خودکارسازی و نظارت انسانی، همراه با چالش‌های فنی، حقوقی و قوانین، عرضه تجاری گسترده سیستم‌های SAE L3 را دشوار کرده است. بسیاری از دولت‌ها، به ویژه در آمریکا و کشورهای اتحادیه اروپا، با احتیاط کامل پیش می‌روند؛ چرا که مسئولیت در تصادفات ناشی از سیستم‌های خودران هنوز شفاف نیست. خطر دعاوی حقوقی، احتمال فراخوان‌های گسترده یا ورشکستگی، بیشتر خودروسازان را از توسعه تهاجمی سطح ۳ بازداشته است. بدین‌ترتیب، سیستم‌های سطح ۳ فعلاً با محدودیت جغرافیایی و حتی اقلیمی عرضه می‌شوند؛ اغلب تنها روی برخی جاده‌ها، در شرایط آب و هوایی خاص و برای سرعت‌های معین فعال هستند.

سیستم‌های سطح ۳ خودران موجود در بازار Honda SENSING Elite با Traffic Jam Pilot هوندا نخستین شرکتی است که موفق شد یک خودروی سواری با قابلیت خودران سطح ۳ را به صورت انبوه تولید و تأییدیه رسمی بگیرد. این فناوری در مدل Legend Hybrid EX سال ۲۰۲۱ معرفی شد که با پکیج SENSING Elite و سیستم Traffic Jam Pilot عرضه گردید؛ سیستمی که از سوی وزارت زمین، زیرساخت، حمل و نقل و گردشگری ژاپن تأیید شده است.

این سامانه با مجموعه‌ای از دوربین‌ها، رادارها و LIDAR که توسط GNSS با دقت بالا و دوربین نظارت راننده تقویت شده، در ترافیک‌های زیر ۳۰ کیلومتر بر ساعت، کنترل کامل سرعت، فاصله و فرمان را انجام داده و رانندگی کاملاً بدون دخالت دست را امکان‌پذیر می‌سازد—شامل تغییرلاین تطبیقی و رانندگی خودکار توقف و حرکت. سیستم Emergency Stop Assist نیز در صورت عدم واکنش راننده، خودرو را با روشن کردن فلاشر و بوق زدن متوقف و دیگران را آگاه می‌کند.

با این حال، تولید این خودرو تنها به ۱۰۰ دستگاه برای اجاره محدود شد و با توقف تولید Legend در ۲۰۲۲، این فناوری فعلاً روی پلتفرم دیگری قرار ندارد. فعلاً هیچ مدل دیگر Honda یا Acura در سطح جهان مجهز به خودرانی سطح ۳ نیست.

Mercedes-Benz DRIVE PILOT مرسدس بنز با سیستم DRIVE PILOT، اکنون رهبر فناوری خودران سطح ۳ محسوب می‌شود؛ سیستمی که در آلمان و برخی بازارهای آمریکا برای مصرف‌کنندگان عرضه شده است. DRIVE PILOT در مدل‌های لوکس EQS سدان و S-Class ارائه می‌شود و امکان رانندگی بدون دخالت دست تا سرعت ۹۵ کیلومتر در ساعت در بزرگراه‌های مجاز آلمان وجود دارد.

در آمریکا، این سیستم (به صورت اشتراک) در ایالت‌های کالیفرنیا و نوادا برای ترافیک سنگین تا سرعت ۶۴ کیلومتر در ساعت کار می‌کند. خودروهای مجهز به این سامانه با نورهای فیروزه‌ای متمایز که مطابق راهنمای SAE J3134 طراحی شده‌اند، قابل شناسایی‌اند. مرسدس بنز به‌روز رسانی مداوم نرم‌افزار DRIVE PILOT را ادامه می‌دهد تا در آینده بستر ارتقای اتوماسیون به سطح ۴ فراهم شود.

BMW Personal Pilot L3 BMW Personal Pilot L3 جدیدترین عضو باشگاه خودران‌های سطح ۳ است که مخصوص سری ۷ نسل جدید (G70) و فعلاً فقط در بازار آلمان عرضه می‌شود. با تقسیم فناوری به دو بخش Highway Assist (سطح ۲) و Personal Pilot (سطح ۳)، رانندگی تماماً بدون دخالت دست و چشم تا سرعت ۶۰ کیلومتر در ساعت بر بزرگراه‌ها را ممکن می‌سازد. BMW از شبکه ۵G برای افزایش پاسخ‌دهی سامانه در ترافیک‌های کند بهره می‌گیرد.

یکی از مزیت‌های این سیستم، امکان انجام فعالیت‌های داخلی خودرو مانند مطالعه با حفظ آمادگی برای بازپس‌گیری کنترل در صورت نیاز است. در سرعت‌های بالاتر، خودرو به حالت سطح ۲ (Highway Assist) باز می‌گردد که قابلیت تغییر لاین و نظارت پیشرفته بر محیط را شامل می‌شود.

سیستم‌های سطح ۳ در حال توسعه Stellantis STLA AutoDrive استلانتیس فعالانه روی سیستم ماژولار STLA AutoDrive کار می‌کند؛ پلتفرمی که برای ارائه قابلیت‌های سطح ۲ و سطح ۳ خودران طراحی شده و امکان ارتقاء در آینده را دارد. هدف اولیه آن رانندگی بدون دخالت دست تا سرعت ۶۰ کیلومتر در ساعت است که بعدها تا ۹۵ کیلومتر در ساعت قابل افزایش خواهد بود. این پلتفرم برای نخستین بار روی Jeep Wagoneer S الکتریکی نمایش داده شده اما هنوز تاریخ عرضه و برندهای دیگر مشخص نشده‌اند.

GM Super Cruise سوپرکروز جنرال موتورز در اصل به عنوان پکیج کمک‌راننده سطح ۲ با Cadillac CT6 معرفی شد و سپس با Ultra Cruise بهبود یافت. اخیراً GM تصمیم گرفته تمامی این فناوری‌ها را تحت نام Super Cruise یکپارچه کند تا مسیر روشنی به سوی سطح ۳ ایجاد کند. با بکارگیری فناوری‌های Cruise LLC، GM ارتقاء Super Cruise به سطح ۳ را تا سال‌های ۲۰۲۵–۲۰۲۶ برای بیش از ۲۰ مدل—including Cadillac Escalade, Silverado EV—برنامه‌ریزی کرده است. شبکه جاده‌ای سوپرکروز تا پایان ۲۰۲۵ به ۷۵۰ هزار مایل در آمریکای شمالی توسعه می‌یابد که بر اساس نقشه‌های دقیق Dynamic Map Platform پشتیبانی خواهد شد.

Ford BlueCruise فورد BlueCruise در سطح ۲+ فعلاً با سوپرکروز GM در رقابت است و رانندگی بدون دخالت دست را در ۱۳۰ هزار مایل بزرگراه نقشه‌برداری شده آمریکای شمالی ممکن می‌سازد. نسخه ۱.۵ این سیستم قابلیت تغییر لاین خودکار برای Mustang Mach-E را به همراه آورده و با به‌روزرسانی سخت‌افزار، فورد پیش‌بینی می‌کند تا سال ۲۰۲۶ به سطح ۳ با سرعت تا ۱۲۹ کیلومتر در ساعت برسد. BlueCruise به صورت اشتراک یا خرید یک‌باره در مدل‌های محبوب فورد عرضه می‌شود.

Rivian Autonomy Platform ریویان نیز قصد دارد تا سال ۲۰۲۶ ویژگی‌های سطح ۳ SAE را روی سیستم Autonomy Platform+ برای نسل جدید R1T و R1S معرفی کند. این پلتفرم ترکیبی از قابلیت‌های پیشرفته (مانند Driver+ در سطح ۲ و Autonomy Platform+ در لایه وسیع‌تر) است و قابلیت‌هایی چون Enhanced Highway Assist و Lane Change on Command را فراهم می‌کند. ریویان فعلاً مانند تسلا متکی بر دوربین و سنسور است و افزودن LIDAR برای سطح ۴ را در نظر دارد.

Tesla Full Self-Driving (FSD) رویکرد تسلا به رانندگی خودران جسورانه و البته بحث‌برانگیز است. سیستم‌های Autopilot و Full Self-Driving مدت‌هاست بالاتر از سطح ۲ وعده داده‌اند. پس از بازبرندسازی اخیر به Tesla Full Self-Driving (Supervised)، قرار است تأییدیه سطح ۳ در نیمه دوم ۲۰۲۵ اخذ شود. اما جدول زمانی و آمادگی فنی تسلا همچنان دارای ابهام است؛ زیرا برای Full Self-Driving سخت‌افزار نسل ۴ به بالا الزامی است و خودروهای قدیمی‌تر باید هزینه ارتقاء حدود ۳ هزار دلاری را بپردازند. تسلا در حال آزمایش سخت‌افزار جدیدتری هم هست، اما دامنه و عمومیت دسترسی واقعی به سطح ۳ هنوز مبهم است.

Volvo Ride Pilot ولوو با همکاری Luminar و Zenseact، سیستم Ride Pilot را از ۲۰۲۲ معرفی کرد که در راه دریافت تأییدیه سطح ۳ SAE قرار دارد. این فناوری ابتدا روی شاسی‌بلند الکتریکی EX90 فعال می‌شود و به تدریج جایگزین سیستم Pilot Assist (سطح ۲) خواهد شد. آزمایش‌های Ride Pilot در کالیفرنیا و از طریق داده‌های ترکیبی آمریکا و چین (با همکاری Geely) انجام می‌شود. Ride Pilot به صورت اشتراکی عرضه شده و بخشی از راهبرد بزرگ‌تر ولوو در ارائه خدمات مبتنی بر اشتراک و بروزرسانی OTA است.

ویژگی‌های کلیدی، تأثیر بازار و اصول طراحی مشخصات فنی و آرایه سنسورها اکثر سیستم‌های سطح ۳ رانندگی خودران ترکیبی از LIDAR، رادار، دوربین‌های با کیفیت بالا، سنسورهای اولتراسونیک و داده‌های نقشه‌برداری دقیق را به کار می‌برند. اتصال ۵G و یکپارچه‌سازی ابر رایانش، به‌روزرسانی سریع و پاسخدهی لحظه‌ای را تضمین می‌کند. اگرچه برخی مانند تسلا و ریویان ابتدا رویکرد مبتنی بر دوربین را ترجیح می‌دهند، اما خودروسازان دیگر (هوندا، مرسدس بنز، ولوو) مدل ترکیبی سنسور را برای پایداری و قابلیت اطمینان در شرایط دشوار انتخاب کرده‌اند.

نوآوری‌های طراحی و داخلی خودرو خودروهای سطح ۳ عموماً کابین‌های دیجیتال نسل جدید دارند که امکان استفاده گسترده‌تر از سرگرمی—مانند پخش فیلم، ویرایش اسناد و مرور اینترنت—را هنگام فعال بودن خودرانی فراهم می‌کند. نظارت پیشرفته بر راننده، ایمنی سیستم را تضمین می‌کند و در مواقع لزوم بازگرداندن کنترل به راننده را اطلاع می‌دهد. طراحی بیرونی با نورپردازی ویژه، پادهای سنسور و نشان‌های خاص، بر فناوری پیشرفته این خودروها دلالت دارد.

عملکرد و معیارهای ایمنی سیستم‌های سطح ۳ با قابلیت کنترل ترافیک پویا، شناسایی موانع و انجام فرامین هوشمندانه شتاب، ترمز و فرمان با کمک هوش مصنوعی برتری می‌یابند. پروتکل‌های توقف اضطراری، نگهداری خودکار در لاین و قابلیت اجرای رانندگی ایست-و-حرکت از ویژگی‌های بارز هستند. اعتبارسنجی ایمنی توسط نهادهای مقرراتی در کشورهایی چون ژاپن، آلمان و برخی ایالت‌های آمریکا، برتری عملکردی این سیستم‌ها نسبت به رانندگان انسانی را تایید می‌کند.

موقعیت بازار و در دسترس بودن جهانی در حال حاضر، پذیرش سطح ۳ با محدودیت‌های جغرافیایی، شفافیت حقوقی و قیمت بالاتر مواجه است. سیستم‌هایی مانند Honda SENSING Elite و BMW Personal Pilot L3 غالباً فقط برای مدل‌ها و بازارهای خاص و با قیمت افزوده عرضه شده‌اند. اما GM و Ford راهکار گسترش سطح ۳ را از طریق ادغام وسیع پلتفرم‌ها و نقشه‌برداری گسترده دنبال می‌کنند. ولوو و تسلا نیز با استفاده از مدل‌های اشتراکی و بروزرسانی از راه دور، دسترسی جهانی را هدف گرفته‌اند.

مقایسه‌ها و مسیر آینده در مقایسه سیستم‌های سطح ۳، سهولت استفاده، سناریوهای تحت پشتیبانی (شهری، بزرگراه، ترافیک)، قابلیت اطمینان و گزینه‌های ارتقاء برای مشتریان عوامل تمایزساز هستند. مرسدس بنز و ب‌ام‌و بر یکپارچگی لوکس و بی‌نقص تاکید دارند، در حالی که GM و Ford بر بازار انبوه و پشتیبانی از بزرگراه تمرکز دارند. رویکرد نرم‌افزاری و مبتنی بر دوربین تسلا با راه‌حل‌های چندسنسوری رقبا متفاوت بوده و مسیرهای متنوع تکامل خودروهای خودران را به تصویر می‌کشد.

آینده؛ از اتوماسیون مشروط تا خودرانی کامل توسعه خودروهای خودران به سطح ۳ محدود نمی‌شود. گام بعدی یعنی سطح ۴، امکان رانندگی کاملاً خودکار در مناطق جغرافیایی محدود مانند ناوگان تاکسی شهری یا بزرگراه‌‌های ویژه را فراهم خواهد کرد. و سطح ۵؛ هدف نهایی، خودروهایی را وعده می‌دهد که در هر محیطی بدون نیاز به نظارت انسانی حرکت می‌کنند. راهبرد جمع‌آوری داده واقعی، انتخاب سنسور و پیمایش چالش‌های مقرراتی توسط هر خودروساز تعیین می‌کند که چه کسی رهبری آینده بدون راننده را در دست خواهد داشت.

برای علاقه‌مندان خودرو و رانندگان روزمره، پیشرفت خودروهای سطح ۳ خودران نوید آغاز عصری‌ است که اتومبیل‌های هوشمند دیگر افسانه علمی-تخیلی نیستند—بلکه در آستانه ورود به جاده هستند. چه انگیزه شما فناوری، راحتی، ایمنی یا طراحی خودرو باشد، دهه آینده انتظارات از حمل و نقل و مفاهیم جابجایی را به‌کلی دگرگون خواهد کرد.