Беспилотные автомобили избавят от утомительной езды и сделают дороги безопаснее. Именно это уже долгие годы обещают их разработчики. Однако, несмотря на бурную деятельность, воз и ныне там. И даже Илон Маск, который уверен в том, что самоуправляемые машины в конце 2020 года уже будут рассекать по трассам, оговаривается: «Есть много проблем, но все они мелкие. Осталось их решить и заставить работать единую систему». В общем, начать и закончить. Разбираемся, когда машина будет ездить без человека, и что этому мешает.
Уровни беспилотности
Чтобы систематизировать степень зрелости беспилотных решений тех или иных разработчиков автомобилей, претендующих на самостоятельную езду, общество автомобильных инженеров SAE разделило их на шесть уровней.
Уровень 0
Такие транспортные средства вообще не имеют функций автоматизации. Чаще всего это старые автомобили, которые, тем не менее, еще можно встретить на дорогах.
Уровень 1
Автомобили этого уровня имеют несколько простых функций помощи водителю. Например, круиз-контроль, который позволяет сохранять безопасную скорость и расстояние с другими участниками движения. Такие функции являются вспомогательными для водителя.
Уровень 2
Если автомобиль соответствует второму уровню автономии, может сложиться впечатление, что он полностью самостоятельно управляет движением. Например, благодаря автопилоту Tesla машина может менять полосу движения, ускоряться или тормозить без вмешательства водителя. Но! Человек обязан следить за движением в целях безопасности.
Уровень 3
Транспортные средства третьего уровня считаются полностью автономными, они могут анализировать окружающую обстановку без вмешательства человека. Тем не менее водителю все еще приходится обращать внимание на дорогу, а степень его вовлеченности регулируется законодательством.
Уровень 4
Таким машинам в принципе не нужен человек. Водитель необходим лишь из-за географических ограничений мест использования такого транспорта. Беспилотные автомобили 4-го уровня также имеют ограничения максимальной скорости, повысить которую можно только под контролем водителя. Пример, Google Waymo, которые используются на складах, и могут самостоятельно ездить при определенных условиях. Но для безопасности им все-таки нужен водитель.
Уровень 5
Это идеал! В беспилотных машинах 5-го уровня водитель не требуется, автомобили полностью автономны, без каких-либо ограничений по тому, куда и как они едут. Они легко вписываются в дорожное движение, пассажиру достаточно лишь задать направление. Удобно? Да. Но этого пока нет.
Вопросы требующие решения
Основные причины, почему беспилотники пока не появились на наших дорогах.
Аппаратура наблюдения
В беспилотных автомобилях используется множество датчиков, которые «следят» за окружающей средой и «видят» пешеходов, дорожные знаки и других участников дорожного движения. Данные с датчиков передаются в систему управления автомобиля, на их основе принимаются решения о том, как и куда двигаться. Однако пока точность данных зависит от множества вещей – хорошей погоды, интенсивности движения, поломанных дорожных знаков. Эти погрешности информации отражаются на безопасности движения. Получается, что для работы беспилотных автомобилей необходимы датчики, которые будут стабильно работать при любых внешних условиях.
Машинное обучение
Для обработки информации от датчиков в большинстве беспилотных автомобилей используется искусственный интеллект и машинное обучение. Это позволяет не только идентифицировать объекты с различных датчиков, но и в последствие использовать такую информацию для принятия решений. Тормозить, поворачивать или ускориться? Скоро беспилотные машины смогут принимать подобные решения быстрее человека. Однако пока в мире нет единого стандарта для машинного обучения беспилотного транспорта.
Безопасность
Беспилотный автомобиль, который «выйдет» на трассу, должен быть «обучаемым». Он будет ездить по новым дорогам, обнаруживать объекты, которых нет в его базе, а его программное обеспечение будет постоянно обновляться. Где гарантия, что система не «забудет» о заложенных в ней правилах безопасности? Решение такой проблемы опять требует единого стандарта.
Кроме того, печальные примеры Teslы показывают, что пока искусственный интеллект в автомобиле не может решать ситуации, с которыми водители сталкиваются на дорогах. Так, исследователи из израильского университета Бен-Гуриона смогли «обмануть» беспилотные автомобили с помощью проектора за 300 долларов. Они использовали световые проекции людей или видео дорожных знаков на рекламных щитах, чтобы заставить машины останавливаться без предупреждения. Естественно, человек за рулем мгновенно бы распознал «фантом», а вот машина сделать это пока не в состоянии. В итоге, чтобы нарушить работу беспилотника хакерам достаточно просто на несколько секунд «захватить» подключенный к Интернету дорожный рекламный щит.
Регулирование
Существующие стандарты автономных систем не решают проблем датчиков, машинного обучения и использования искусственного интеллекта в беспилотном транспорте. А это значит, что пока беспилотные автомобили не могут обеспечить определенный уровень безопасности.
Социальная готовность
Аварии с участием автоматизированных автомобилей Tesla, показали, что общество попросту не готово к беспилотным автомобилям. По данным опросов почти 90 процентов американцев не доверяют таким технологиям. Поэтому социальная готовность общества – проблема не только тех, кто хочет купить такой автомобиль, но и тех, кто будет «делить» с ним дорогу. А это значит, что в разработку стандартов и принятие решений о «поведении» самоуправляемых транспортных средств, должно быть вовлечена широкая общественность.
Ответственность
В 2019 году от столкновения с беспилотным автомобилем Uber погибла Элейн Херцберг, которая переходила дорогу в неположенном месте. Машина просто не идентифицировала ее как пешехода, так как не обнаружила рядом перехода. Водитель-человек знает и понимает, что люди совершают оплошности и переходят трассу не там, где нужно. А как в таком случае поведет себя искусственный интеллект, и кто будет нести за аварию ответственность – не ясно. Возможно, разработчики датчиков? А может программисты, которые их настроили и случайно забыли учесть пешехода? Или может в волну судебных исков попадут автомобильные компании? Несмотря на то, что разработчики обещают, что беспилотные автомобили будут гораздо безопаснее усталых водителей, понять насколько, можно будет лишь после пройденных миллионов километров.
Беспилотники – неотвратимое будущее транспорта
Идея беспилотного транспорта не оставляет человеческие умы. Даже при том, что компания Mersedes уже дала «задний ход», заявив, что хоть беспилотные машины это и здорово, но вот платить за них никто не будет. Гораздо выгоднее начать с перехода на электрический транспорт», тем не менее…
Штат Мичиган уже объявил о планах создания специальных дорожных полос, предназначенных исключительно для самоуправляемых транспортных средств. В результате появится цифровая модель полотна, которая анализирует дорожные условия в режиме реального времени, обменивается информацией и обеспечивает упреждающее руководство автономными транспортными средствами и их водителями. Это достигается с помощью датчиков, специализированной дорожной разметки и вывесок, сигнальных узлов для передачи информации транспортным средствам. дорожная разметка и вывески, а также сигнальные узлы для передачи информации транспортным средствам. По сути, вместо того, чтобы полагаться на бортовое программное обеспечение беспилотных автомобилей для анализа, прогнозирования и реагирования на окружающую среду, данные будет предоставлять сама инфраструктура. Благодаря ей машины смогут «общаться» и координировать движение.
Идея создания специальной инфраструктуры для беспилотного транспорта – нова и интересна. Единственный вопрос – взаимодействие производителей автомобилей, которые будут обязаны создать условия для «взаимодействия» разных марок машин. Но это скорее всего может быть решено лишь на законодательном уровне.
В Китае уже идут испытания беспилотников без страхующих водителей за рулем в определенных районах Гуанчжоу. В них участвуют 100 автомобилей компании WeRide, машины используются в качестве роботакси и на заднем сидении каждой из них находится инженер-испытатель. Кроме того используется ряд средств контроля безопасности, в том числе дистанционное управление с поддержкой 5G. В такой режим автомобили переключаются в случае возникновения сложных ситуаций, например проведения дорожных работ. Общая протяженность дорог в Китае, открытых для беспилотников с водителем, контролирующим процесс, уже превышает 253 километра.
Есть хорошие новости и у производителей оборудования, а точнее лидаров. Технология, название которой произошло от двух слов - «свет» и «радар», используется для картографирования местности в беспилотных автомобилях. И если раньше лидары были довольно дороги, и даже Tesla отказывалась от их использования, то сегодня китайский Huawei объявил о разработке лидарных датчиков стоимостью не выше 100 долларов. Это в пять раз ниже существующей. Причем, Huawei - не единственная компания, которая старается понизить цену лидаров. Ранее о выходе не рынок дешевой сенсорной системы объявила компания Velodyne.
А как у нас?
Подавляющее большинство компаний, разрабатывающих беспилотные автомобили, используют три типа сенсоров для того, чтобы «видеть» окружающий мир — лидары, камеры и радары. Именно лидар в современном беспилотном автомобиле является основным сенсором. Он сканирует пространство с помощью лазерных лучей, которые отражаются от объектов и создают трехмерную картину окружающей среды с расстояниями до каждого из них с точностью до сантиметра. Его работа не зависит от освещенности и погодных условий, и он даёт более точную информацию об объекте, чем радар.
Собственные лидары разработала компания «Яндекс», которая в нашей стране занимается созданием беспилотников. Инженеры «Яндекса» создали сенсоры двух типов. Первый - с обзором 360 градусов собирает информацию об объектах вокруг беспилотного автомобиля. Второе устройство имеет угол обзора 120 градусов и используется для получения более детальных данных об объектах по направлению движения. Собственные лидары будут «давать» больше точных данных, чем готовые решения от сторонних разработчиков. Система беспилотного управления сможет на ходу изменять параметры лидара, чтобы подстраивать сканирование под разные дорожные сценарии и погодные условия. Кроме того собственная разработка лидаров позволяет «Яндексу» снизить стоимость устройств, их цена вдвое ниже чем у других производителей.
Доставку продуктов с помощью беспилотных автомобилей начала тестировать компания «ВкусВилл». Автомобиль осуществляет доставку из супермаркета в районе Южное Бутово в Москве. Он может работать как в режиме беспилотника, так и в стандартном. Однако, пока поездки без водителя запрещены, машину сопровождает бортинженер, который находится за рулем.
Такие новости подтверждают, что независимо от готовности общества беспилотному транспорту все-таки быть. Когда и каким – следующий вопрос.
Хотите знать больше о цифровой трансформации, подписывайтесь на нашу страницу в facebook.