אימגו מגזין מאמרים

כתב עת בנושאי תרבות ותוכן

מכונית פרקטלית


הפרקטל הוא צורה טבעית נפוצה בטבע. כך למשל במבנה עורקיו של עלה, כלי הדם בגוף, צורת קו חוף, צורת כפור או פתית שלג, בכולם ניתן לרדת לפרטים הקטנים ולהרגיש כאילו אנו מתבוננים עדיין בתמונה השלמה

תורת הפרקטלים היא תורה הנדסית שמתארת מצב שבו צורה גיאומטרית דומה לעצמה בכל רמת פירוט שנסתכל בה. במילים אחרות: לא חשוב כמה נתבונן אל תוך חלקיו של הפרקטל, הוא תמיד ידמה לצורתו המקורית. לפי הגדרות אנציקלופדיות כמו בויקיפדיה המובאת להלן: הפרקטל הוא צורה טבעית נפוצה בטבע. כך למשל במבנה עורקיו של עלה, כלי הדם בגוף, צורת קו חוף, צורת כפור או פתית שלג, בכולם ניתן לרדת לפרטים הקטנים ולהרגיש כאילו אנו מתבוננים עדיין בתמונה השלמה. עצמים שאותם ניתן להגדיר כ-"פרקטל" מתוארים כיום במודלים מתמטיים כולל בערכים שאינם מספרים טבעיים. מודלים מתמטיים אלו מאפשרים על ידי שימוש במושג הפרקטל גם למתמטיקאים העוסקים במודלים א-סימטריים ואי-ליניאריים לכאורה כמו תורת הכאוס ולהסביר את חוקיותם. פיתוח מודלים מתמטיים וממוחשבים אפשרו למדענים ואנשי ישום במקצועות שונים לחקור ולתאר מצבים שקודם לכן נראו כאוטיים ובולט בינהם תכנון ערים. מזה כשני עשורים משתמשים אדריכלים ומתכני ערים בתורת הפרקטלים כדי לתאר ואף לתכנן ערים כולל ערי ענק.

למרות שהתהליך האורבאני נראה כאוטי, א-סימטרי ואי-ליניארי לכאורה, הוכח כי הוא ניתן לתיאור בעזרת מושגים פרקטליים. הוכח כי למרות שהתנהגות אנשים בעיר היא כאוטית לכאורה, דפוסי ההתנהגות של האוכלוסייה בעידן בה היא מתכנסת כיום לערים גדולות, היא בעלת חוקיות פרקטלית. חוקיות זו מאפשרת לנבא התנהגות ולתכנן כך את המרחב הבנוי.רוב המרחב הבנוי בעיר מתוכנן כיום כבתים לאורך רחוב. כך נבנו בתי מגורים לאורך מאות שנים וסביר שכך ימשיכו לבנות בתים גם בשנים הקרובות לפחות. סביר שגם התפתחות תחבורה המונית כגון מסילתית יותירו עדיין את הרחוב ליד בית המגורים כנתיב תחבורה עיקרי, ודאי עד לטרמינל של אמצעי ההסעה ההמונית.התכלות אנרגיית הנפט יחד עם התחממות כדור הארץ, מחייבת כיום את העולם לעבור לאנרגיה נקייה. אנרגיה לתחבורה היא צרכן עיקרי של נפט ויצרן עיקרי של זיהום האוויר. לכן נדרש כיום פתרון מיידי של שינוי תפיסת התחבורה הקיימת שנשענת כיום במדינות רבות על המכונית הפרטית.שינוי זה כיום כבר מתרחש כיום, כשינוי אותו אגדיר כשינוי מסדר ראשון, של מעבר לרכב קל יותר, קטן יותר , שמונע באנרגיה חלופית. במקביל מתרחש גם שינוי מסדר שני, של מעבר לנסיעה באמצעי תחבורה המונית. שינוי זה מתרחש בעיקר על ידי הגברת הנגישות והזמינות לאמצעי תחבורה המונית, על ידי הארכתם וקירובם לנקודת המוצא בפרבר המגורים ונקודת היעד במרכז העיר. הארכת קווי רכבת ואוטובוס כזאת לא מיתרת את המכונית הפרטית שנותרה אמצעי נסיעה שכיח, גם במדינות צפופות בהן נפרסה מערכת תחבורה ציבורית צפופה כמו הרכבת במדינות אירופה. המכונית אולי קטנה ועוברת לשימוש באמצעי אנרגיה חלופית, אבל נותרת אמצעי תחבורה שכיח.כך שהשינוי הקיים בתפיסת המכונית לשם התמודדות עם התכלות הנפט ועם התחממות כדור הארץ עושה כיום רק שינוי מוגבל: הפיכת המכונית לקטנה וקלה יותר וכך לחסכונית יותר בצריכת אנרגיה, שילוב סוגי אנרגיה אחרים בהנעת מכונית, יכולת טעינה עצמית של אנרגיית ההנעה, ופיתוח תחבורת המונים.אולם שינויים אלו הם רק חלקיים ואינם פותרים את התפוצה הרחבה של המכונית והתשתית היקרה שנחוצה להכלתן בכבישים.הפיכת המכונית הפרטית לכלי רכב חסכני באנרגיה מתרחשת כיום עדיין רק כשינוי מסדר ראשון של הפיכת אנרגית ההנעה לחליפית לדלק, חומרי הרכב לקלים יותר, ושינוי מסדר שני של עידוד תושבי פרברים לשיתוף נסיעות והסטת נוסעים לתחבורת המונים.אני מציע במאמר זה שינוי מסדר שלישי: שינוי תפיסת המכונית בכללה, לפי הגישה הפרקטלית.המרחב הבנוי כיום הוא מרחב שמתכווץ לתוך ערים גדולות. יותר אנשים גרים במקבצים צפופים בשולי העיר הגדולה ונוסעים ליעדים דומים בעיר או במרכזי המשנה שלה. כך הדבר במדינות המפותחות בעולם וכך גם בישראל.

כתוצאה אנשים רבים נוסעים לבד במכונית לאותו יעד באותה שעה מאותו פרבר, ומבזבזים לצורך כך אנרגיה רבה ושטח תשתיות יקר של כבישים וחניונים. במדינות מפותחות רבות ולעיתים גם בישראל נוכחים האנשים בבזבוז שבדפוס נסיעות כזה. כיוון שתחבורת המונים לעולם לא תגיע מכל יעד אחד לאחר מתארגנים אנשים אלו יחד לקאר-פול. כך שקיימים כיום אתרי אינטרנט שמארגנים זאת במדינות רבות בעולם. במקביל, נהגים ונהגות מרבים כיום להשתמש בתוכנות ניווט מסוג gps לעזרה בכיוון הרכב.מכוניות רבות כוללות אמצעי עזר לנהיגה כמו שמירת מהירות מבוקשת.תכנון אחר של השימוש במכונית לפי גישת הפרקטלים, יכול להתבסס מצד אחד על הדמיון ההולך וגדל בין שעות ויעדי נסיעות בין פרבר לעיר כיום, יחד עם הגדלת זמינות אמצעי הקשר והניווט מצד אחד והקטנת גדול המכונית ועוצמת המנוע שלה מאידך.כלומר, לפי גישת הפרקטלים אוכל לטעון, כי קיימת חוקיות בנסיעות של אנשים רבים, למשל מן הפרבר לעבודה, ואנשים רבים מבזבזים לכך אנרגיה רבה מדי למכונית חזקה מצד אחד ושטח כביש מצד שני. מכונית קטנה מדי שמונעת באנרגיה חלופית תהיה פעמים רבות חלשה מדי לנסיעה כזאת.לפי גישת הפרקטלים אוכל להציע, שניתן להרכיב מכונית גדולה יותר שמורכבת מכמה מכוניות קטנות. שלא כמו מעבורת או קרון רכבת למכוניות שהוא מכשיר שכיח בעולם לקיבוץ מכוניות יחד, ניתן כאשר מכוניות קטנות שמונעות באנרגיה חלופית יתאימו לכך מבחינה מכאנית, ליצור מכמה מכוניות כאלו רכב אחד לצורך נסיעת קטע כביש שכולם תכננו לנסוע באותה שעה בתוכנת הניווט הממוחשב שלהם.כך שמכונית פרקטלית היא מכונית וירטואלית אחת שמורכבת אד הוק לצורך נסיעה של מקטע כביש בין עירוני במשותף מכמה כלי רכב נפרדים קטני משקל גודל והספק על בסיס הדמיון ביעדי הנסיעה בינהם.כלי רכב נפרדים אלו מתחברים במשותף באופן מכני לכלי רכב אחד לצורך נסיעה משותפת של קטע דרך משמעותי למשל בין שתי ערים סמוכות. בעת הנסיעה המשותפת נוצר כלי רכב אחד והוא מונע בכוח האנרגיה של כל או רק של חלק מכלי הרכב שמרכיבים כלי רכב וירטואלי זה. כלי רכב זה יונעו גם באנרגיה חלופית. כך שבעת הנסיעה המשותפת יכולים כלי הרכב שאינם משתתפים באותו הזמן בהנעה, או על פי תזמון חלוקת ההנעה ביניהם- להטען.היצירה והניהול של המכונית הפרקטלית כמו גם סיומה ופירוקה חזרה לגורמיה תעשה על ידי תוכנת ניהול מרכזית המנצלת גם תקשורת סלולרית ותוכנות מיקום כמו gps לצורך יצירת כל מכונית פרקטלית אד הוק.תוכנה זו תנצל דמיון בין יעדי נסיעות שיש בינהן דמיון בנקודת המוצא והיעד הגיאוגרפיים, ובזמן לשם תזמון יצירה וניהול של מכונית פרקטלית; למשל, זיהוי של כמה כלי רכב קטנים שהיעד שהוקש על ידם דומה, יביא לתזמון של יצירת רכב משותף וניהול רכב כזה לאורך הנסיעה עד סיומה.

תזמון זה יהיה תחילה סלולרי על פי תזמון הקשת שעה ויעד נסיעה ולפי זיהוי יעד המוצא והמקום. התוכנה תתאם עם יצרני רכב מבנה מכני מתאים ליצירת רכב משותף, את שיטת ואופי ההתחברות כך שיוכל להתבצע גם בזמן תנועה בדומה למטוסי תדלוק כיום.מובן שיש צורך בתשתיות מחשוב לצורך שינוי מסדר שלישי בו יוכלו מספר נוסעים ליצור מרכבם הפרטי באופן משותף רכב וירטואלי אד הוק משותף לאותה הנסיעה. בשלב ראשון יש צורך לפתח תוכנה שעל פי התאמת ניווט הרכב לפי יעד זמן ומרחב משותפים, תיצור מודל לאיחוד כלי הרכב לנסיעה משותפת ממרכז עירוני אחד לאחר. בשלב שני יש צורך לפתח תוכנה שתתאם את חיבור כלי הרכב הקטנים הנפרדים, ואת הנעתם על בסיס האנרגיה רק של חלק מכלי הרכב. זאת במטרה לאפשר את הטענת כלי הרכב שאינם משתתפים בהנעת האוטובוס הווירטואלי הזה בעת הנסיעה המשותפת. בשלב שלישי יש צורך לחבור ליצרן רכב המונע באנרגיה חלופית כדי שיתאים רכבים שלו לחיבורם במשותף, ולהתאים את האנרגיה שלהם להנעה משותפת. אלו יהיו רכבים קטני משקל הספק וגודל, שיתאימו בנפרד לנסיעה עירונית ובמשותף לנסיעה בין עירונית. רכבים אלו יוכלו להטען בעת חניה שלהם למשל מהחשמל או השמש.רכב פרקאטלי יאפשר עם הבשלתו לאדם הנע כיום בעיקר ממרכז עירוני אחד לאחר, להקליד בתוכנת הניווט שלו את המוצא והיעד, ושרת מרכזי יתזמן חיבור מספר רכבים עם יעד דומה לנסיעה חסכנית באנרגיה. ההתחברות וההתנתקות מרכבת וירטואלית כזאת יוכלו להיעשות במהירות וגם תוך כדי נסיעה על ידי מחברים מהירים דוגמת מטוסי תדלוק. במהלך הנסיעה יכבו המנועים של חלק מהרכבים למשל האמצעיים ברכבת כזאת, והם גם יוכלו לטעון באותו זמן את מנועיהם. עם ההגעה ליעד למשל לפאתי עיר היעד ייפרד הרכב המתאים וימשיך לנוע באופן עצמאי.כמו שינויים רבים, סביר שגם שינוי מוצע זה של תפיסת הרכב יתקל עם הצעתו בחשדנות במקרה הטוב. לאור היכולת הטכנית ליישם אותו וקצב התפתחות הטכנולוגיה ראוי לבחנו. לפני עשור היו הסלולר והאינטרנט תופעות שוליות והפכו להמוניות במהירות. לכן יכול רכב פרקאטלי גם הוא להפוך לשכיח.דר' ניצן יניב

תגיות: 

Add new comment

CAPTCHA

This question is for testing whether you are a human visitor and to prevent automated spam submissions.

Fill in the blank.

הנצפים ביותר

מאמרים נוספים מאת ניצן יניב