Savarankiški automobiliai iš futuristinės svajonės virsta šiuolaikine realybe. Bet kažkaip evoliucija buvo uždelsta. Ar taip atrodo? Įsivaizduokite, kad įsėdate į savo automobilį, įvedate – o dar geriau – kalbate – automobilio vietą į sąsają, tada leiskite nuvežti jus į kelionės tikslą, kol skaitote knygą, naršote internetą ar snūstate.
Automobiliai, kurie gali vairuoti patys – anksčiau mums tai atrodė kažkas fantastiško. Tačiau per ateinančius kelerius metus ši fikcija taps realybe, nes atsiras automobilių be vairuotojo, ir tai iš esmės pakeis mūsų judėjimo ir transporto būdus miestuose.
Būtent tokius pažadus girdime pastaruosius dešimt metų. Girdime apie kūrėjų sėkmes ir nesėkmes, apie teisinius konfliktus naudojant tokias transporto priemones, apie jų saugumą ir pavojų mums, vairuotojams, kelyje. Pabandykime viską suprasti.
Taip pat įdomu:
- Žmogaus smegenų projektas: bandymas imituoti žmogaus smegenis
- „Thunderbolt 5“ prieš „Thunderbolt 4“: viskas, ką reikia žinoti
Savaeigių automobilių istorija
Savaeigių automobilių idėja gyvavo jau seniai, nuo 30-ųjų jie tapo neatsiejama mokslinės fantastikos idėjų apie ateitį dalimi. Tačiau tik neseniai pradėjo sparčiai vystytis technologijos, galinčios juos paversti realybe.
Pirmieji eksperimentiniai prototipai, kurie buvo itin lėti, datuojami septintajame dešimtmetyje. Visai neseniai, 1960 m., DARPA (JAV Gynybos departamento agentūra, atsakinga už naujų technologijų, skirtų naudoti JAV kariuomenėje, kūrimą) metė iššūkį kūrėjams iš viso pasaulio sukurti nepilotuojamą transporto priemonę, galinčią lenktyniauti Kalifornijos Mohavės dykumoje, ir pasiūlydama nugalėtojui milijoną. dolerių prizą. Sėkmingiausias automobilis nuvažiavo tik 2004 iš 7 mylių. Tačiau lenktynės sustiprino tikėjimą, kad robotai yra realybė.
Kitose lenktynėse 2005 m. distanciją įveikė penki automobiliai. O „Urban Challenge 2007“ transporto priemonės ne tik išvengė kliūčių ir laikėsi keliuose, bet ir laikėsi kelių eismo taisyklių, sustojo, stovėjo ir netgi leido apsisukti. O iki 2010 m. „Google“ technikai sukūrė sistemą, kuri galėtų įveikti sunkiausius Kalifornijos kelius (įskaitant garsiąją vingiuotą Lombard gatvę San Franciske) su minimaliu žmogaus įsikišimu.
Dabar visi žinomi automobilių pramonės gamintojai yra užsiėmę mintimi sukurti savarankiškai važiuojančius automobilius, nes mano, kad tai labai perspektyvu.
Kas yra savaeigiai automobiliai?
Savaeigiai automobiliai – tai transporto priemonės, kurioms nuvažiuoti iki kelionės tikslo nereikia žmogaus pagalbos. Tam jie naudoja kameras, jutiklius ir pažangią programinę įrangą, kuri interpretuoja situaciją kelyje ir reaguoja į pėsčiuosius bei kitą aplinką kelyje.
Šiuo metu pasaulyje nėra legaliai veikiančių visiškai autonominių transporto priemonių. Tačiau yra iš dalies autonominių transporto priemonių – automobilių ir sunkvežimių su įvairaus lygio automatizavimu, pradedant įprastiniais automobiliais su pagalbinėmis stabdžių sistemomis ir baigiant visiškai nepriklausomais savarankiškai važiuojančiais prototipais.
Nepaisant to, kad technologijas Savarankiško vairavimo technologijos vis dar yra ankstyvoje vystymosi stadijoje, tampa vis labiau paplitusios ir ilgainiui gali sukelti perversmą mūsų transporto sistemoje (ir tuo pačiu mūsų ekonomikoje ir visuomenėje). Automobilių gamintojai ir technologijų įmonės skaičiuoja, kad 4 lygio savarankiškai vairuojantys automobiliai gali būti parduodami per ateinančius kelerius metus. Tačiau kai kurie ekspertai mano, kad tokios prognozės yra pernelyg optimistinės ir nerealios, atsižvelgiant į savaeigių automobilių evoliucijos procesą.
Automobilių autonomijos lygiai
Automobiliai turi skirtingus valdymo lygius, kuriuos ekspertai vertina balais nuo 0 iki 5. Taigi išskaidykime, ką kiekvienas lygis reiškia.
0 lygis. Visas pagrindines sistemas valdo žmonės. Tai yra mūsų įprasti automobiliai, kurie naudojami dabar.
1 lygis. Kai kurios sistemos, tokios kaip pastovaus greičio palaikymo sistema ar automatinis stabdymas, gali valdyti automobilį paeiliui.
2 lygis. Automobilis vienu metu palaiko bent dvi automatines funkcijas, tokias kaip greitėjimas ir vairavimas. Tačiau saugiam darbui reikalingas žmogus.
3 lygis. Esant tam tikroms sąlygoms, automobilis gali valdyti visas saugai svarbias funkcijas, tačiau tikimasi, kad vairuotojas perims valdymą sistemos gedimo ar valdymo problemos atveju.
4 lygis. Kai kuriais vairavimo scenarijais automobilis yra visiškai autonomiškas, bet ne visi.
5 lygis. Automobilis yra visiškai autonomiškas bet kokioje situacijoje.
Kol kas turime 0–3 klasės automobilių, nors 3 pakopa vis dar karštai diskutuojama. Nors gamintojai žada, kad iki 2030 metų bus galima įsigyti 4 lygio savaeigių automobilių.
Kaip veikia savaeigiai automobiliai?
„Google“, „Uber“, „Tesla“, „Nissan“, „Subaru“ ir kiti pirmaujantys automobilių gamintojai, tyrimų ir technologijų įmonės sukūrė įvairias autonominio vairavimo technologijas.
Nors dizaino detalės skiriasi, dauguma autonominių sistemų sukuria ir palaiko vidinį savo aplinkos žemėlapį, pagrįstą įvairiais jutikliais, pavyzdžiui, radaru. „Uber“ nepilotuojami prototipai naudoja 64 lazerio spindulius kartu su kitais jutikliais, kad sukurtų vidinį žemėlapį. „Google“ prototipai įvairiuose etapuose naudojo lazerius, radarus, galingas kameras ir sonarus.
Tada programinė įranga apdoroja tą įvestį, nubrėžia maršrutą ir siunčia nurodymus automobilio sistemoms, kurios valdo pagreitį, stabdymą ir vairavimą. Griežtai užkoduotos taisyklės, kliūčių vengimo algoritmai, nuspėjamasis modeliavimas ir „protingas“ objektų atpažinimas (pvz., skirtumas tarp dviračio ir motociklo) padeda programinei įrangai laikytis eismo taisyklių ir įveikti kliūtis.
Dalinai autonominėms transporto priemonėms gali prireikti žmogaus vairuotojo įsikišimo, jei sistema susiduria su netikrumu, o visiškai autonominės transporto priemonės gali net neturėti vairo.
Be to, autonominius automobilius galima atskirti kaip „sujungtus“ ar ne, pagal tai, ar jie gali sąveikauti su kitomis transporto priemonėmis ir (arba) kelių infrastruktūra, pavyzdžiui, naujos kartos šviesoforais. Dauguma prototipų šiuo metu neturi šios galimybės.
Taip pat skaitykite:
- Karas dėl palydovinio interneto: Europa meta iššūkį Starlink
- Kas yra neuroniniai tinklai ir kaip jie veikia?
Kokie būtų privalumai? automobiliai be vairuotojo?
Plačiausiai aptarinėjama nauda bus didesnis eismo saugumas. Pernai vien Didžiosios Britanijos keliuose žuvo 1770 žmonių, o daugiau nei 26000 tūkstančiai buvo sunkiai sužeisti. Jungtinėse Valstijose skaičiai dar nerimą keliantys: 36750 90 žuvo pėsčiųjų ir dviratininkų. Ne mažiau nerimą kelia ir Ukrainos statistika. Kadangi dauguma nelaimingų atsitikimų įvyksta dėl vairuotojo klaidų, net 22000 % automobilių be vairuotojo kasmet gali išgelbėti iki XNUMX XNUMX gyvybių.
Kitas privalumas būtų, kad susisiekimas būtų prieinamas žmonėms, kurie anksčiau neturėjo teisės vairuoti. Kalbame apie vaikus, neįgaliuosius ir pagyvenusius žmones, kurie teoriškai galėtų keliauti be vairuotojo, o tai pagerintų transporto pasiekiamumą.
Tačiau čia vis dar yra daug teisinių konfliktų. Ir vis dar neaišku, kas bus kaltas dėl galimos avarijos, kas ir kokia už tai turėtų būti baudžiama ir pan.
Poveikis aplinkai kelia didelį susirūpinimą ir kelia didelį netikrumą. Prieinamos, prieinamos ir patogios savaeigės mašinos gali padidinti bendrą kasmet nuvažiuotų kilometrų skaičių. Jei šios transporto priemonės būtų varomos benzinu, klimatui kenkiančių transporto išmetamų teršalų kiekis gali labai padidėti. Tačiau jei transporto priemonės bus elektrifikuotos, išmetamų teršalų kiekis gerokai sumažės. Kadangi elektrifikuoti automobiliai be vairuotojo suteikia daugiau bendrų kelionių (pavyzdžiui, naudojant tokias paslaugas kaip Lyft ar Uber), išmetamųjų teršalų kiekis gali dar labiau sumažėti.
Savaeigių automobilių kūrimo technologijos ir požiūriai
Kūrėjai naudoja įvairius metodus ir metodus, vis pažangesnes technologijas ir aukštesnės kokybės komponentus kurdami savarankiškai važiuojančių automobilių prototipus. Tačiau dauguma jų turi daug bendro, nes principas tas pats – sukurti transporto priemonę, kuri ne tik valdytų vairavimo procesą, bet ir stebėtų situaciją kelyje bei priimtų teisingus sprendimus. Štai keletas svarbiausių technologijų:
- Jutikliai: Savarankiškai važiuojantys automobiliai paprastai naudoja jutiklių, tokių kaip lidaras (šviesos aptikimas ir nuotolio nustatymas), radaras, fotoaparatai ir ultragarsiniai jutikliai, derinį, kad suvoktų savo aplinką.
- Kortelės: didelės raiškos žemėlapiai vaidina lemiamą vaidmenį. Šiuose žemėlapiuose pateikiama išsami informacija apie kelią, kelio ženklai ir kiti kelių infrastruktūros elementai, padedantys transporto priemonei važiuoti.
- Valdymo sistemos: Automobiliuose naudojamos sudėtingos realiojo laiko valdymo sistemos, pagal poreikį reguliuojamas greitis, vairavimas ir stabdymas.
- Mašininis mokymasis ir dirbtinis intelektas: pažangūs dirbtinio intelekto algoritmai naudojami duomenims iš jutiklių apdoroti, sprendimams priimti ir mokytis iš patirties. Gilus mokymasis dažnai naudojamas vaizdų ir modelių atpažinimui.
Apie paskutinį dalyką norėčiau pakalbėti plačiau.
Kai kurios įmonės, pavyzdžiui, Waymo, kuria savo dirbtinio intelekto ir valdymo sistemas, skirtas autonominiam vairavimui. Platforma NVIDIA DRIVE teikia keičiamo dydžio dirbtinio intelekto sprendimą savarankiškoms transporto priemonėms, kurį naudoja keli automobilių gamintojai ir technologijų įmonės. Taip pat turėtume paminėti atvirojo kodo sistemas, tokias kaip ROS (Robot Operating System), kurias kai kurios įmonės naudoja kurdamos savo autonomines sistemas.
Be to, daugelis įmonių investuoja į mokslinius tyrimus ir plėtrą, kad sukurtų savo dirbtinio intelekto sprendimus savo savarankiškai važiuojantiems automobiliams.
Taip pat įdomu:
- Pavojingiausi pasauliai: 14 planetų, kuriose niekas negali išgyventi
- Kosmoso paslaptys, į kurias vis dar nežinome atsakymų
Kodėl tokia lėta pažanga?
Skaičiuojama, kad saugių autonominių transporto priemonių kūrimo technologija yra sukurta apie 80 proc. Visiškai tobulinti procesą prireiks kur kas daugiau laiko – tam reikia kurti naujausias technologijas, kokybiškesnius komponentus, tobulinti pilotavimo sistemas.
Iššūkiai, kuriuos dar reikia išspręsti, yra neįprasti ir reti įvykiai, kurie gali įvykti bet kurioje gatvėje ar greitkelyje, pavyzdžiui, oras, gyvūnai, kertantys kelią, statyba ir priežiūra.
Kitas problemų rinkinys iškilo po to, kai „Cruise“ ir „Waymo“ pradėjo savarankiškas pavėžėjimo paslaugas San Franciske. JAV nacionalinė greitkelių eismo saugumo administracija 2022 m. gruodį, praėjus vos šešiems mėnesiams po to, kai buvo patvirtintos tarnybos, pradėjo tirti incidentus, kai transporto priemonės „galėjo netinkamai stabdyti arba buvo nejudančios“. Keliais atvejais transporto priemonėms perkelti teko kviesti vilkikus. Tai reiškia, kad kol kas problemų yra daugiau nei laimėjimų.
Kas dabar vyksta?
Aktyvias autonominių transporto priemonių iniciatyvas galima suskirstyti į dvi kategorijas: pavėžėjimo paslaugas („Cruise“, „Waymo“ ir „Uber“) ir savavaldžių automobilių pardavimą visuomenei („Tesla“).
kruizas yra General Motors dukterinė įmonė, kuri buvo įkurta 2013 m. 2022 m. rugsėjo mėn. San Franciske valdė 100 robotaksi ir planavo padidinti savo parką iki 5000 2022. Kritikai pažymėjo, kad tai padidins miesto eismą. XNUMX m. gruodžio mėn. „Cruise“ taip pat pradėjo teikti paslaugas Čandleryje, Arizonoje ir Ostine, Teksase.
„General Motors“ savarankiškai vairuojantis padalinys „Cruise“, teikiantis robotaksi paslaugą San Franciske, paprašė leidimo išbandyti savo autonomines transporto priemones visoje Kalifornijoje.https://t.co/KbsLjk7JvC
- „MarketWatch“ (@MarketWatch) Kovo 21, 2023
Waymo, buvęs „Google“ savarankiško automobilio projektas, buvo įkurtas 2009 m. sausio mėn. 4,8 metais bendrovė išleido 2020 milijardo dolerių, o 5,2 metais – 2021 milijardo dolerių. „Waymo One“ teikia autonomines pavėžėjimo paslaugas Finikse ir San Franciske. Šiais metais ji planuoja pasirodyti Los Andželo gatvėse.
Įmonė Uber buvo pagrindinė jėga kuriant autonomines transporto priemones, nes dalis jos verslo plano buvo pakeisti žmones vairuotojus. Tačiau ji turėjo problemų, įskaitant avariją 2018 m. kovo mėn., kai savarankiškai vairuojantis „Uber“ nužudė moterį, ėjusią dviračiu per gatvę Tempe, Arizonoje. 2020 m. Arizona Uber pardavė savo AV tyrimų padalinį įmonei „Aurora Innovation“.
Tačiau 2022 m. spalį „Uber“ grįžo prie savarankiškai važiuojančių automobilių diegimo ir pasirašė sutartį su „Motional“, bendra „Hyundai“ ir „Aptiv“ įmone. „Motional“ teiks autonomines transporto priemones „Uber“ pristatymo ir aptarnavimo paslaugoms.
Lyft, antra pagal dydį kelionių dalijimosi bendrovė po „Uber“, veikia JAV ir Kanadoje. Kaip ir „Uber“, „Lyft“ turėjo autonominį padalinį, o 2016 m. „Lyft“ įkūrėjas Johnas Zimmeris prognozavo, kad iki 2021 m. didžioji dalis kelionių jo tinkle bus vykdoma savarankiškai važiuojančiomis transporto priemonėmis (o iki 2025 m. privačių automobilių nuosavybė „visiškai nutrūks“). ). Bet tai neįvyko. Todėl iki 2021 m. pabaigos „Lyft“ taip pat pardavė „Toyota“ savaeigių automobilių padalinį.
2022 m. Zimmer teigė, kad ši technologija nepakeis tvarkyklių, bent jau artimiausius dešimt metų. Tačiau 2022 m. rugpjūtį „Lyft“ bendradarbiavo su „Motional“, kad paleistų taksi robotus Las Vegase ir Los Andžele.
telsa yra pasaulyje akumuliatorinių elektrinių transporto priemonių pardavimo lyderė. Taip pat siekiama parduoti visiškai automatizuotas transporto priemones. Tačiau 2022 m. pabaigoje JAV nebuvo parduotų 3, 4 ar 5 lygio transporto priemonių.
„Telsa“ siūlo visiškai autonominę valdymo sistemą už $ 15 000. Pirkėjai pripažįsta, kad perka beta versiją ir prisiima visą riziką. Telsa neatsako už jokius sistemos gedimus.
2023 m. vasario mėn. Nacionalinė kelių eismo saugumo administracija atskleista: „Visiškai autonominės programinės įrangos beta versija, leidžianti transporto priemonei viršyti greičio apribojimus arba važiuoti per sankryžas neteisėtai ar nenuspėjamai, padidina avarijos riziką“. Dėl to Tesla atšaukė 362 000 transporto priemonių programinės įrangos atnaujinimui.
Kitas savarankiškų transporto priemonių pardavimo trūkumas buvo 2022 m. spalio mėn. paskelbtas pranešimas, kad „Ford“ ir „VW“ nusprendė nebefinansuoti savaeigių technologijų įmonės „Argo AI“, todėl ji buvo uždaryta. Tiek „Ford“, tiek „VW“ nusprendė sutelkti dėmesį nuo 4 automatizavimo lygio į 2 ir 3 lygius.
Kas mūsų laukia?
Nors dabartiniai bandymai yra daug žadantys, daugelis ekspertų mano, kad praeis dešimtmečiai, kol savarankiški automobiliai taps įprasti ir juos bus galima įsigyti. Kita vertus, „Tesla“ savininkas Elonas Muskas tikina, kad savaeigiai automobiliai bus prieinami visuomenei artimiausiu metu. Tuo tarpu žmonių vairuojamos transporto priemonės ir toliau gaus autonominio vairavimo funkcijas, tokias kaip šviesoforų navigacija, sankryžos ir miesto eismas be žmogaus indėlio.
Nors tai užtruks ne vienerius metus, ekspertai prognozuoja, kad ilgainiui automobiliai be vairuotojo taps dominuojančia susisiekimo rūšimi pasaulyje, o žmonių vairuotojų gerokai sumažės. Nors tiksliai nežinome, kada tai įvyks, neabejotina, kad automobiliai be vairuotojo – mūsų ateitis. Ekspertai sutinka, kad tai taps realybe, tačiau neteikia jokių prognozių dėl laiko.
Taip pat įdomu: