Pašbraucošās automašīnas no futūristiska sapņa kļūst par modernu realitāti. Bet kaut kā evolūcija aizkavējās. Vai tā šķiet? Iedomājieties, ka iekāpjat automašīnā, ievadāt – vai vēl labāk, runājot – automašīnas atrašanās vietu saskarnē, pēc tam ļaujot tai aizvest līdz galamērķim, kamēr lasāt grāmatu, pārlūkojat tīmekli vai snaužat.
Automašīnas, kas spēj pašas braukt – agrāk mums tas šķita kaut kas fantastisks. Taču tuvāko gadu laikā šī izdomājums kļūs par realitāti, pateicoties bezvadītāja automašīnu parādīšanās, un tas radikāli mainīs veidu, kā mēs pārvietojamies un transportējam savas pilsētas.
Tieši šādus solījumus dzirdam pēdējos desmit gadus. Mēs dzirdam par izstrādātāju veiksmēm un neveiksmēm, par šādu transportlīdzekļu lietošanas tiesiskajiem konfliktiem, par to drošību un bīstamību mums, autovadītājiem, uz ceļa. Mēģināsim visu saprast.
Interesanti arī:
- Cilvēka smadzeņu projekts: mēģinājums atdarināt cilvēka smadzenes
- Thunderbolt 5 pret Thunderbolt 4: viss, kas jums jāzina
Pašbraucošo automašīnu vēsture
Ideja par pašbraucošām automašīnām pastāv jau ilgu laiku, kopš pagājušā gadsimta trīsdesmitajiem gadiem tās ir kļuvušas par zinātniskās fantastikas ideju par nākotni neatņemamu sastāvdaļu. Bet tikai nesen tehnoloģija, kas varētu tos padarīt par realitāti, ir sākusi strauji attīstīties.
Pirmie eksperimentālie prototipi, kas bija ārkārtīgi lēni, datēti ar pagājušā gadsimta 1960. gadiem. Pavisam nesen, 2004. gadā, DARPA (ASV Aizsardzības departamenta aģentūra, kas ir atbildīga par jaunu tehnoloģiju izstrādi ASV militārajām vajadzībām) izaicināja izstrādātājus no visas pasaules izveidot bezpilota transportlīdzekli, kas spētu braukt pāri Kalifornijas Mohaves tuksnesim, piedāvājot uzvarētājam miljonu. dolāru balvu. Veiksmīgākā automašīna ir nobraukusi tikai 7 no 142 jūdzēm. Taču sacīkstes nostiprināja pārliecību, ka robotu automašīnas ir realitāte.
Nākamajās sacensībās 2005. gadā distanci veica piecas mašīnas. Un Urban Challenge 2007 transportlīdzekļi ne tikai izvairījās no šķēršļiem un turējās pie ceļiem, bet arī ievēroja satiksmes noteikumus, apstājās, novietoja stāvvietu un pat veica atļautos apgriezienus. Un līdz 2010. gadam Google tehniķi bija izveidojuši sistēmu, kas ar minimālu cilvēka iejaukšanos spēja tikt galā ar sarežģītākajiem ceļiem Kalifornijā (tostarp slavenajā līkumotajā Lombard ielā Sanfrancisko).
Tagad visi pazīstamie automobiļu rūpniecības ražotāji ir aizņemti ar ideju izveidot pašpiedziņas automašīnas, jo uzskata to par ļoti daudzsološu.
Kas ir pašbraucošās automašīnas?
Pašbraucošās automašīnas ir transportlīdzekļi, kuriem nav nepieciešama cilvēka palīdzība, lai nokļūtu galamērķī. Šim nolūkam viņi izmanto kameras, sensorus un modernu programmatūru, kas interpretē situāciju uz ceļa un reaģē uz gājējiem un citu uz ceļa esošo apkārtni.
Šobrīd pasaulē nav neviena legāli darbojošā pilnībā autonomā transportlīdzekļa. Tomēr ir arī daļēji autonomi transportlīdzekļi — vieglās un kravas automašīnas ar dažāda līmeņa pašautomatizāciju, sākot no parastajām automašīnām ar bremžu palīgsistēmām līdz pilnībā neatkarīgiem pašbraucošiem prototipiem.
Neskatoties uz to ka tehnoloģijas Autonomās braukšanas tehnoloģijas joprojām ir agrīnā attīstības stadijā, kļūst arvien izplatītākas un galu galā var mainīt mūsu transporta sistēmu (un līdz ar to arī mūsu ekonomiku un sabiedrību). Autoražotāji un tehnoloģiju uzņēmumi lēš, ka 4. līmeņa pašbraucošās automašīnas varētu nonākt pārdošanā tuvāko gadu laikā. Tomēr daži eksperti šādas prognozes uzskata par pārāk optimistiskām un nereālām, ņemot vērā pašbraucošo automašīnu evolūcijas procesu.
Autonomijas līmeņi
Automašīnām ir dažādi vadāmības līmeņi, ko eksperti vērtē skalā no 0 līdz 5. Tātad, izdalīsim katra līmeņa nozīmi.
0. līmenis. Visas galvenās sistēmas kontrolē cilvēki. Tas ir, šīs ir mūsu parastās automašīnas, kuras tiek izmantotas tagad.
1. līmenis. Dažas sistēmas, piemēram, kruīza kontrole vai automātiskā bremzēšana, var vadīt automašīnu pēc kārtas.
2. līmenis. Transportlīdzeklis atbalsta vismaz divas vienlaicīgas automatizētas funkcijas, piemēram, paātrinājumu un stūrēšanu. Bet drošam darbam ir vajadzīgs cilvēks.
3. līmenis. Noteiktos apstākļos automašīna var kontrolēt visas drošībai kritiskās funkcijas, taču tiek sagaidīts, ka vadītājs pārņems vadību sistēmas kļūmes vai vadības problēmas gadījumā.
4. līmenis. Dažos braukšanas scenārijos automašīna ir pilnībā autonoma, bet ne visos.
5. līmenis. Auto ir pilnībā autonoms jebkurā situācijā.
Pagaidām mums ir pieejamas 0–3. līmeņa automašīnas, lai gan par 3. līmeni joprojām notiek karstas debates. Lai gan ražotāji sola, ka līdz 2030. gadam būs pieejami 4. līmeņa pašbraucošie auto.
Kā darbojas pašbraucošās automašīnas?
Google, Uber, Tesla, Nissan, Subaru un citi vadošie autoražotāji, pētniecības un tehnoloģiju uzņēmumi ir izstrādājuši dažādas autonomās braukšanas tehnoloģijas.
Lai gan dizaina detaļas atšķiras, lielākā daļa autonomo sistēmu izveido un uztur iekšējo apkārtnes karti, pamatojoties uz dažādiem sensoriem, piemēram, radaru. Uber bezpilota prototipi izmanto 64 lāzera starus kopā ar citiem sensoriem, lai izveidotu iekšējo karti. Google prototipi dažādos posmos izmantoja lāzerus, radarus, jaudīgas kameras un hidrolokatorus.
Pēc tam programmatūra apstrādā šo ievadīto informāciju, kartē maršrutu un nosūta norādījumus uz automašīnas sistēmām, kas kontrolē paātrinājumu, bremzēšanu un stūrēšanu. Cietie likumi, šķēršļu izvairīšanās algoritmi, paredzamā modelēšana un "gudrā" objektu atpazīšana (piemēram, atšķirība starp velosipēdu un motociklu) palīdz programmatūrai ievērot satiksmes noteikumus un pārvarēt šķēršļus.
Daļēji autonomiem transportlīdzekļiem var būt nepieciešama cilvēka vadītāja iejaukšanās, ja sistēma saskaras ar nenoteiktību, savukārt pilnībā autonomiem transportlīdzekļiem var nebūt pat stūres.
Turklāt autonomās automašīnas var atšķirt kā "savienotas" vai ne, pamatojoties uz to, vai tās var mijiedarboties ar citiem transportlīdzekļiem un/vai ceļu infrastruktūru, piemēram, nākamās paaudzes luksoforiem. Lielākajai daļai prototipu pašlaik šādas iespējas nav.
Lasi arī:
Kādas būtu priekšrocības? mašīnas bez vadītāja?
Visplašāk apspriestais ieguvums būs paaugstināta satiksmes drošība. Pērn uz ceļiem Lielbritānijā vien gāja bojā 1770 cilvēku, bet smagi ievainoti vairāk nekā 26000 36750 cilvēku. Amerikas Savienotajās Valstīs skaitļi ir vēl satraucošāki: 90 22000 gājēju un velosipēdistu nāves gadījumi. Ne mazāk satraucoša ir statistika Ukrainā. Tā kā lielākā daļa negadījumu ir autovadītāja kļūdu rezultāts, pat XNUMX% bezvadītāja automašīnu izmantošana katru gadu varētu izglābt līdz pat XNUMX XNUMX dzīvību.
Vēl viens ieguvums būtu padarīt transportu pieejamu cilvēkiem, kuri iepriekš nebija spējīgi vadīt transportlīdzekli. Runa ir par bērniem, invalīdiem un veciem cilvēkiem, kuri teorētiski varētu pārvietoties bez vadītāja, kas uzlabotu transporta pieejamību.
Bet šeit joprojām ir daudz juridisku konfliktu. Un joprojām nav skaidrs, kurš būs vainojams iespējamā negadījumā, kam un kāds sods par to būtu jāsaņem utt.
Ietekme uz vidi rada nopietnas bažas un lielu nenoteiktību. Pieejamas, pieejamas un ērtas pašbraucošas automašīnas var palielināt kopējo katru gadu nobraukto kilometru skaitu. Ja šie transportlīdzekļi darbosies ar benzīnu, klimatam kaitīgās transporta radītās emisijas varētu ievērojami palielināties. Tomēr, ja transportlīdzekļi tiks elektrificēti, emisijas tiks ievērojami samazinātas. Tā kā elektrificētas automašīnas bez vadītāja nodrošina vairāk kopīgu braucienu (piemēram, izmantojot tādus pakalpojumus kā Lyft vai Uber), emisijas varētu samazināties vēl vairāk.
Tehnoloģijas un pieejas pašbraucošu automašīnu radīšanai
Izstrādātāji izmanto dažādas metodes un pieejas, arvien progresīvākas tehnoloģijas un augstākas kvalitātes komponentus, lai radītu pašbraucošu automašīnu prototipus. Taču lielākajai daļai ir daudz kopīga, jo princips ir viens – izveidot transportlīdzekli, kas ne tikai vadītu braukšanas procesu, bet arī uzraudzītu situāciju uz ceļa un pieņemtu pareizos lēmumus. Šeit ir dažas no vissvarīgākajām tehnoloģijām:
- Sensori: pašbraucošās automašīnas parasti izmanto tādu sensoru kombināciju kā lidars (gaismas noteikšana un diapazona noteikšana), radars, kameras un ultraskaņas sensori, lai uztvertu savu vidi.
- Kartes: augstas izšķirtspējas kartēm ir izšķiroša nozīme. Šīs kartes satur detalizētu informāciju par ceļu, ceļa zīmēm un citiem ceļu infrastruktūras elementiem, kas palīdz transportlīdzeklim orientēties.
- Vadības sistēmas: automašīnās tiek izmantotas sarežģītas reāllaika vadības sistēmas, pēc vajadzības regulējot ātrumu, stūrēšanu un bremzēšanu.
- Mašīnmācība un mākslīgais intelekts: uzlaboti mākslīgā intelekta algoritmi tiek izmantoti, lai apstrādātu datus no sensoriem, pieņemtu lēmumus un mācītos no pieredzes. Dziļās mācības bieži izmanto attēlu un rakstu atpazīšanai.
Par pēdējo punktu es gribētu runāt sīkāk.
Daži uzņēmumi, piemēram, Waymo, izstrādā paši savu mākslīgo intelektu un kontroles sistēmas, kas paredzētas autonomai braukšanai. Platforma NVIDIA DRIVE nodrošina mērogojamu uz AI balstītu risinājumu autonomiem transportlīdzekļiem, ko izmanto vairāki autoražotāji un tehnoloģiju uzņēmumi. Jāpiemin arī atvērtā pirmkoda ietvari, piemēram, ROS (robotu operētājsistēma), ko daži uzņēmumi izmanto, lai izveidotu savas autonomās sistēmas.
Turklāt daudzi uzņēmumi iegulda pētniecībā un attīstībā, lai radītu savus AI risinājumus savām pašbraucošajām automašīnām.
Interesanti arī:
- Bīstamākās pasaules: 14 planētas, uz kurām nekas nevar izdzīvot
- Kosmosa noslēpumi, uz kuriem mēs joprojām nezinām atbildes
Kāpēc tik lēns progress?
Tiek lēsts, ka tehnoloģija drošu autonomo transportlīdzekļu radīšanai ir izstrādāta aptuveni 80%. Procesa pilnīgai uzlabošanai būs nepieciešams daudz vairāk laika – tas prasa jaunāko tehnoloģiju izstrādi, kvalitatīvākas komponentes, pilotēšanas sistēmu pilnveidošanu.
Problēmas, kas vēl jārisina, ietver neparastus un retus notikumus, kas var notikt uz jebkuras ielas vai šosejas, piemēram, laikapstākļi, dzīvnieki, kas šķērso ceļu, būvniecība un apkope.
Vēl viens problēmu kopums parādījās pēc tam, kad Cruise un Waymo uzsāka savus autonomos braucienu pakalpojumus Sanfrancisko. ASV Nacionālā automaģistrāļu satiksmes drošības administrācija 2022. gada decembrī, tikai sešus mēnešus pēc dienestu apstiprināšanas, sāka izmeklēt incidentus, kuros transportlīdzekļi "iespējams, ir nepareizi bremzējuši vai bijuši imobilizēti". Vairākos gadījumos transportlīdzekļu pārvietošanai nācies izsaukt evakuatorus. Tas nozīmē, ka pagaidām problēmu ir vairāk nekā sasniegumu.
Kas tagad notiek?
Aktīvās autonomo transportlīdzekļu iniciatīvas var iedalīt divās kategorijās: braucienu pakalpojumi (Cruise, Waymo un Uber) un pašbraucošu automašīnu pārdošana sabiedrībai (Tesla).
Kruīzs ir General Motors meitasuzņēmums, kas dibināts 2013. gadā. No 2022. gada septembra tā Sanfrancisko darbojās ar 100 robotaksēm un plānoja palielināt savu floti līdz 5000. Kritiķi atzīmēja, ka tas palielinātu pilsētas satiksmi. 2022. gada decembrī Cruise sāka piedāvāt pakalpojumus arī Čandlerai, Arizonā un Ostinā, Teksasā.
Cruise, General Motors pašpiedziņas vienība, kas nodrošina robotaksi pakalpojumu Sanfrancisko, ir pieprasījusi atļauju pārbaudīt savus autonomos transportlīdzekļus visā Kalifornijā.https://t.co/KbsLjk7JvC
- MarketWatch (@MarketWatch) Marts 21, 2023
Waymo, bijušais Google pašpiedziņas auto projekts, tika dibināts 2009. gada janvārī. Uzņēmums 4,8. gadā iztērēja 2020 miljardus dolāru, bet 5,2. gadā – 2021 miljardus dolāru. Waymo One nodrošina autonomus braucienu pakalpojumus Fīniksā, kā arī Sanfrancisko. Viņa plāno šogad iznākt Losandželosas ielās.
Uzņēmums Uber ir bijis galvenais spēks autonomo transportlīdzekļu attīstībā, jo daļa no tās biznesa plāna ir bijusi cilvēku vadītāju aizstāšana. Tomēr tam ir bijušas savas problēmas, tostarp 2018. gada martā notikušā avārija, kurā pašbraucējs Uber nogalināja sievieti, kas gāja ar velosipēdu pāri ielai Tempē, Arizonā. 2020. gadā Arizona Uber pārdeva savu AV pētniecības nodaļu uzņēmumam Aurora Innovation.
Taču 2022. gada oktobrī Uber atgriezās pie pašbraucošo automašīnu ieviešanas, parakstot līgumu ar Motional, Hyundai un Aptiv kopuzņēmumu. Motional nodrošinās autonomus transportlīdzekļus Uber piegādes un pakalpojumu pakalpojumiem.
Lyft, otrs lielākais braucienu koplietošanas uzņēmums pēc Uber, darbojas ASV un Kanādā. Tāpat kā Uber, arī Lyft bija autonoma nodaļa, un 2016. gadā Lyft līdzdibinātājs Džons Zimmers prognozēja, ka līdz 2021. gadam lielāko daļu braucienu viņa tīklā veiks pašpiedziņas transportlīdzekļi (un līdz 2025. gadam privāto automašīnu īpašumtiesības "pilnībā pārtrauks"). ). Bet tas nenotika. Tāpēc līdz 2021. gada beigām Lyft arī pārdeva savu pašpiedziņas automašīnu nodaļu Toyota.
2022. gadā Zimmer teica, ka tehnoloģija neaizstās draiverus, vismaz ne nākamos desmit gadus. Tomēr 2022. gada augustā Lyft sadarbojās ar Motional, lai palaistu robotu taksometrus Lasvegasā un Losandželosā.
telsa ir pasaules līderis akumulatoru elektrisko transportlīdzekļu pārdošanā. Tā mērķis ir arī pārdot pilnībā automatizētus transportlīdzekļus. Tomēr 2022. gada beigās ASV netika pārdoti 3., 4. vai 5. līmeņa transportlīdzekļi.
Telsa piedāvā pilnībā autonomu vadības sistēmu par USD 15 000. Pircēji atzīst, ka pērk beta versiju un uzņemas visu risku. Telsa neuzņemas atbildību par sistēmas kļūmēm.
2023. gada februārī Nacionālā ceļu satiksmes drošības pārvalde atklāts: “Pilnībā autonomas programmatūras beta versija, kas ļauj transportlīdzeklim pārkāpt ātruma ierobežojumus vai izbraukt krustojumus nelikumīgā vai neparedzamā veidā, palielina avārijas risku". Tas noveda pie tā, ka Tesla atsauca 362 000 transportlīdzekļu programmatūras atjauninājumam.
Vēl viens šķērslis pašpiedziņas transportlīdzekļu tirdzniecībai bija 2022. gada oktobra paziņojums, ka Ford un VW nolēma pārtraukt pašpiedziņas tehnoloģiju uzņēmuma Argo AI finansēšanu, kā rezultātā tas tika slēgts. Gan Ford, gan VW ir nolēmuši pārslēgt savu uzmanību no 4. automatizācijas līmeņa uz 2. un 3. līmeni.
Kas mūs sagaida?
Lai gan pašreizējās pārbaudes ir diezgan daudzsološas, daudzi eksperti uzskata, ka paies gadu desmitiem, pirms pašpiedziņas automašīnas kļūs plaši izplatītas un būs pieejamas iegādei. No otras puses, Tesla īpašnieks Īlons Masks uzstāj, ka pašpiedziņas automašīnas būs pieejamas sabiedrībai tuvākajā laikā. Tikmēr cilvēku vadīti transportlīdzekļi turpinās saņemt autonomas braukšanas funkcijas, piemēram, navigāciju luksoforos, krustojumos un pilsētas satiksmē bez cilvēka iejaukšanās.
Lai gan tas prasīs daudzus gadus, eksperti prognozē, ka bezvadītāja automašīnas ar laiku kļūs par dominējošo pārvietošanās veidu pasaulē, un cilvēku vadītāju skaits ievērojami samazināsies. Lai gan mēs precīzi nezinām, kad tas notiks, nav šaubu, ka bezvadītāja automašīnas ir mūsu nākotne. Eksperti piekrīt, ka tas kļūs par realitāti, taču nekādas prognozes par laiku nesniedz.
Interesanti arī: