Пожалуй, многие ждут того дня, когда персональный транспорт будет тесно интегрирован в городскую инфраструктуру и сможет самостоятельно доставлять нас из пункта А в пункт Б, пока мы будем заниматься своими делами. На самом деле, идея создания самоуправляемого автомобиля далеко не нова. Еще в самом начале становления автомобильной промышленности, производители видели огромный потенциал в беспилотных технологиях.
Ранняя попытка создания беспилотного транспортного средства была предпринята в 1920-х годах. Тогда по улицам Соединенных Штатов разъезжали так называемые «фантомные автомобили», которые управлялись дистанционно. Производились они на базе кузова Понтиак, а их основная цель была продемонстрировать технологические достижения США, развлекая таким зрелищем тысячи американцев.
Но прежде чем самоуправляемые автомобили смогли действительно самостоятельно передвигаться по дорогам прошло не одно десятилетие. Первые образцы беспилотных авто появились только в 1980-х годах, когда автоконцерны совместно с институтами представили свои прототипы общественности. Среди них разработка автоконцерна Mercedes-Benz и Военного университета Мюнхена – VaMP, который представлял собой по-настоящему автономный автомобиль. Он мог проезжать в условиях интенсивного движения на большие расстояния без вмешательства человека, использовал компьютерное зрение для распознавания быстро движущиеся препятствия, такие как другие автомобили, и автоматически их избегать и обгонять.
С тех пор технологии беспилотных транспортных средств получили бурное развитие. Многие IT-компании и автоконцерны включились в битву автономных технологий. Среди них Google, IBM, Яндекс, Uber, Lyft, а также General Motors, Volkswagen, BMW, Volvo, Nissan и другие.
Как работают автономные автомобили
Беспилотники управляются с помощью десятков датчиков, установленных в автомобиле, а также бортового компьютера, который собирает и анализирует информацию с сенсоров, и принимает решения. Как правило, робомобили оснащают такими датчиками:
- LiDAR
- Радары
- Камеры
- GPS
- Одометры
- Гиростабилизаторы
С помощью сенсоров автомобиль оценивает собственное положение в пространстве, обнаруживает препятствия, другие автомобили, а также свободно перемещается по городу.
А помогает робомобилю обрабатывать эту информацию бортовой компьютер, который с помощью алгоритмов компьютерного зрения и нейронных сетей анализирует окружающую среду и принимает решения.
Степень свободы робомашин
Важно отметить, что не все автономные транспортные средства обладают полной свободой передвижения и принятия решений. Так, Американское общество автомобильных инженеров разработала классификацию автоматизированных транспортных средств, которая уже успела стать ориентиром автономности машин далеко за пределами США. Давайте подробнее рассмотрим эту классификацию.
Уровень 0. Автоматизация отсутствует. Транспортным средством управляет человек.
Уровень 1. Водитель и автопилот управляют автомобилем вместе. Самый простой пример – это круиз-контроль, когда водитель рулит, а система автоматически поддерживает скорость, мощность работы двигателя и управляет тормозом, а в случае необходимости, машина может в автоматически снизить скорость. Парктроник также считается технологией первого уровня автономности.
Уровень 2. Автомобиль с этим уровнем автономности считается частично автоматизированным, однако водитель должен держать руки на руле и быть готовым в любой момент перенять управление транспортным средством.
Уровень 3. Автомобиль условно автоматизирован. От человека не требуется немедленной реакции в экстренных случаях. Кроме этого, водитель может заниматься во время движения своими делами, например читать книгу или писать сообщения. Однако существует ряд случаев, когда управление необходимо перенять человеку.
Уровень 4. Широкая автономность. В этом случае от человека не требуется внимания во время работы автопилота, он также может заниматься своими делами или даже покинуть кресло водителя. Автомобиль с четвертым уровнем автоматизации полностью автономен в определенных геозонах или условиях, например, в пробке. Однако когда условия прекращаются, автомобиль просит человека занять место водителя и продолжить управление.
Уровень 5. Полная автоматизация. Действия и контроль человека не требуется.
Таким образом, большинство современных автомобилей уже являются частично автоматизированными. Однако конечная цель многих производителей – пятый уровень. И прежде чем такому беспилотнику попасть на дороги общего пользования, ему производителям необходимо пройти долгий путь разработок и тестирования технологии.
Коммерческие беспилотники уже здесь
Многие из упомянутых компаний уже достигли определенного прогресса в создании полностью беспилотного автомобиля. Одним из самых дружелюбных мест для тестирования робомобилей является Калифорния. Так, правительство штата еще в 2018 году разрешило компаниям тестировать автономные транспортные средства на дорогах общего пользования, при этом обязав компании публиковать отчеты о результатах тестирования.
Например, дочерняя компания Google Waymo одна из первых получила разрешение на тестирование своих робомашин на дорогах Калифорнии. В 2018 году, их автомобили проехали свыше 2 миллионов километров, при этом уровень отказов системы составил один раз на 18 тысяч километров.
Компания General Motors также сообщила, что в 2018 году их автомобили GM Cruise проехали 720 тысяч километров в Калифорнии, а показатель отказов – один на восемь тысяч километров.
При этом, исследователи Gartner обращают внимание, что нельзя опираться лишь на данные отчетов, ведь штат не требует, чтобы компании указывали информацию об условиях тестирования, сложности дорог, условий освещения или плотности потока машин.
Тем не менее, разработчики робомобилей довольны полученными результатами и уже активно монетизируют технологию. Самый частый случай – использование автономных машин для перевозки пассажиров. Например, Waymo имеет собственную роботизированную службу такси в Аризоне, где на части маршрутов человек-оператор вовсе отсутствует. На таких участках, в случае необходимости, управление над автомобилем может перенять оператор, который находится в офисе компании и безопасно завершить движение.
Также услуги роботакси предоставляют такие компании, как Baidu, Яндекс, Uber, Lyft и другие.
Что будет дальше?
Автономные автомобили уже совсем скоро заполонят улицы наших городов. Свидетельство этому – успешное тестирование робомобилей в полевых условиях, а также удавшиеся попытки заработать на них. Как и любая другая технология, робомобили могут столкнуться с рядом проблем, прежде всего, неприятием со стороны человека. Когда автомобили лишатся нужды в операторе, большинство водителей служб пассажирских и грузовых перевозок потеряют работу. Кроме этого, алгоритму сложнее доверить свою жизнь, нежели человеку. И напоследок, если люди потеряют возможность водить автомобиль – то кто же заменит автопилот в случае экстренной ситуации?
Тем не менее все эти проблемы решаемы. Люди способны быстро адаптироваться к новым условиям, и адаптация робомашин не станет исключением. А вот проблемы с законодательным регулированием, готовностью инфраструктуры и стандартизацией производства беспилотных технологий могут серьезно замедлить развитие технологии. Однако прогрессивные общества готовы встретить беспилотное будущее. Должны быть готовы и мы.