Введение
С каждым днём к нам приближается недалекое и так отчетливо видимое электронное будущее, которое принесет нам массу нововведений. Уже сегодня мы можем наблюдать за рождением новых, ярких идей и технологий. Одной из наиболее интересных, перспективных и массовых технологий является идея создания беспилотного автотранспорта.
В этой работе мы узнаем об основных причинах и целях создания и развития этой технологии, что она обещает дать человечеству, какие негативные факторы может устранить отсутствие человеческого фактора
На казалось бы сложный и объемный вопрос, с чего зародилась сама идея, история даёт достаточно простой ответ — все началось с тормозов. Первой «атакой» автомобильных конструкторов на водительские амбиции стало массовое применение антиблокировочной системы тормозов ABS. Создатели системы посчитали, что человек за рулем не способен справляться с блокировкой колес настолько эффективно, как это делает электроника. Разобравшись с тормозами, конструкторы взялись за двигатель. Сначала на автомобилях появились антипробуксовочные системы, которые способны «сдерживать» мотор, если его мощность избыточна и приводит к пробуксовке ведущих колес. Затем появилась система стабилизации ESP, которой «подчиняются» не только двигатель, но и тормоза. В результате, ESP смогла самостоятельно бороться со сносами и заносами, выборочно подтормаживая колеса и регулируя тягу двигателя. Вскоре, разработчики электронных систем безопасности добрались до рулевого управления. Оказалось, что «рулить» автоматика тоже может лучше человека. Например, система VDIM, способна доворачивать руль на несколько градусов, если того требует дорожная ситуация. Проще говоря, водитель-человек не способен провести автомобиль между конусами по идеальной траектории. Он не может воспроизвести один и тот же маневр с абсолютной точностью и т.д.
В наше время развитие беспилотного автотранспорта разделилось на 3 основных направления:
- потребительское (личное авто, такси, городская автотранспортная сеть);
- промышленное (специализированная техника);
- военное (боевые машины различного спектра задач).
В данный момент развитие беспилотного транспорта идет по всем перечисленным направлениям. Однако, именно развитие потребительского беспилотного автотранспорта является основной задачей для общества. Давайте постараемся выяснить, почему именно это направление заслуживает особого внимания. Также сравним, какая конкретная модель добилась более наглядных результатов, вне зависимости от направления развития и цели использования.
Стоит ли водителям опасаться за рабочее место?
На сегодняшний день можно однозначно сказать, что массовой замены грузовой техники на беспилотники не произойдет. К тому же при дистанционном управлении самосвалом будут требоваться операторы, которые будут следить не только за исправностью машины, но и оценивать правильность выполнения команд, соблюдение заложенного маршрута, подсказывать, как действовать в незапланированных ситуациях. Конечно, самый простой и логичный способ подготовки таких операторов – повышение квалификации водителей, имеющих опыт работы с такой техникой. Так что даже если и начнется замена грузового транспорта беспилотниками, то водителей будут переучивать на операторов. Для них это означает повышение квалификации, что приведет и к росту заработной платы.
Работа для водителя станет более комфортной, так как больше не будет необходимости находиться в кабине, какая погода не была бы за окном.
Сегодня очевидно, что за беспилотными автомобилями будущее. Речь идет не только о легковом, но и о грузовом транспорте. Так что водители, особенно молодые, должны быть готовы к тому, что им придется подстраиваться под изменяющиеся окружающие условия. Не стоит бояться постоянно учиться чему-то новому, всегда нужно заниматься самообразованием, повышением своей квалификации.
Преимущества беспилотного наземного транспорта
Беспилотная робототехника может обучаться или приобретать новые возможности без посторонней помощи, она может корректировать стратегии в зависимости от окружающей среды, она может адаптироваться к окружающей среде без посторонней помощи и может развить чувство этики в отношении целей миссии.
Технология, запрограммированная в беспилотную робототехнику, позволяет солдату обнаруживать врагов в патруле или ожидающих засады на наших солдат. Она может помочь спасти жизни. Беспилотная робототехника может остановить вражеских снайперов в районе, который является одним из смертоносное оружие, используемое в любой форме войны.
Беспилотные наземные транспортные средства позволили войскам заглядывать из-за углов и исследовать предполагаемые бомбы. Они могут обнаружить много взрывчатых веществ. Военные могут отправить беспилотных роботов для исследования местности. используется для подрыва взрывчатки.
Беспилотные наземные транспортные средства помогают солдатам устранять любое опасное сопротивление на их пути. Но эти беспилотные автомобили также могут помочь военным в перестрелках и боевых ситуациях. Они используются для доставки припасов солдатам в бою и помогают солдатам есть излишки боеприпасов.
Беспилотные военные машины могут обнаружить взрывчатку или человеческую оппозицию до того, как солдаты смогут пострадать в бою. Они могут спасти человека-солдата от повреждений, и они считаются превосходными боевыми машинами.
Недостатки беспилотных наземных транспортных средств
Одной из самых популярных ошибок с дистанционно управляемым UGV является его запаздывание, и за это время UGV может перемещаться далеко влево, оставляя его падать со скалы. Его могут обнаружить вражеские войска. или даже быть подорванным на мине.
Пропускная способность всегда является проблемой с беспроводными решениями и даже некоторыми проводными решениями, вызывая медленное время реакции контроллера на фактический UGV, полоса пропускания останется проблемой, потому что она используется совместно со многими другими UGV.
UGV ненадежны, как люди, многие из этих транспортных средств являются скрытными транспортными средствами, которые не способны обнаруживать, где находятся вражеские солдаты, и даже разработка подробного описания вражеского дома и автономных роботов по-прежнему требует регулярного обслуживания, как и все машины.
Во многих ситуациях UGV, вероятно, перегреваются, и как только они перегреваются, они застревают в том же положении, пока транспортное средство не остынет.Таким образом, если UGV застревает в доме врага, он срывает свое укрытие, называя себя скрытным солдатом, и предупреждает врагу, что эти солдаты идут в атаку.
Если UGV используется для расчистки минного поля, но он выходит из строя во время работы, солдат должен прийти на помощь этой машине и попытаться починить ее, что оставляет этого солдата открытым для внезапной атаки врага. военный автомобиль с ограниченными возможностями и подготовка к бою. Это устраняет элемент неожиданности для солдат.
Беспилотные наземные машины нарушают этический кодекс для компьютеров. Это большая проблема, потому что они делают машины с автоматами наверху. Это становится проблемой, потому что нарушает один из этических кодексов, гласящий, что эти компьютеры не являются предполагается причинить вред человеку.
Хотя эти роботы не являются полностью автономными, и они не принимают решения о том, стрелять ли и убить вражеского комбатанта, они по-прежнему нарушают эти этические кодексы, потому что это беспилотный автомобиль. Это недостаток, потому что многие люди во всем мире пытаюсь забрать эти беспилотные автомобили, потому что они нарушают эти правила.
Беспилотные военные наземные машины стоят дорого. Большим недостатком является стоимость, по которой эти машины приносят наши вооруженные силы. Каждое беспилотное оружие требует своего собственного программирования. Они требуют, чтобы многие инженеры потратили бесчисленные часы на их испытания и проектирование. Их можно уничтожить раньше. они принесли пользу любому из наших солдат.
У UGV есть некоторые технологические проблемы, которые могут случиться с роботом во время войны, и они становятся бесполезными. Это резко увеличивает вероятность того, что солдаты будут ранены или убиты противником, UGV могут быть использованы для наших вооруженных сил. часть окружающей среды, и они могут быть использованы против наших военных, если есть технологические ошибки.
Как работают основные функции машины без пилота?
Есть несколько сотен факторов, которые управляют современной машиной без водителя. Конечно, такой транспорт напичкан датчиками, каждый из которых управляет определенными деталями машины. Все здесь работает исключительно автоматически, все режимы зависят от особенностей окружающей среды. Ест интеллектуальный механизм, который сканирует знаки и разметку, есть датчики приближения объектов со всех сторон. Вождение имеет несколько важных основ:
- автомобиль управляется движением по конкретной полосе, при съезде на обочину с дороги авто останавливается и самостоятельно возвращается на утерянный путь;
- реализован фактически искусственный интеллект, который способен быстро и активно сканировать ситуацию на дороге на многие десятки метров вокруг, реакция незамедлительная;
- если впереди на дороге появится препятствие, беспилотный автомобиль быстрее сможет затормозить, чем это сделает любой человек, машина способна предсказывать выход людей на дорогу;
- реализованы функции превентивных объездов людей и велосипедистов на дороге с определенным запасом, всегда производится сканирование боковых зон и встречной полосы;
- безопасность поездки такого автомобиля оказывается намного выше безопасности передвижения человека за рулем, так как водитель может уснуть или плохо среагировать.
Конечно, такое количество датчиков и функций требует определенных затрат энергии, поэтому аккумуляторы в машинах огромные. Они требуют определенной подпитки, что увеличивает и расход ресурса. Но за счет разумных решений «водителя» расход топлива часто удается сократить на 10-20% в сравнении с живым водителем. Так что технология придется по вкусу корпорациям и представителям бизнеса в любой сфере, где нужны перевозки.
Моральная проблема беспилотных машин
Существует принципиальная проблема, которую не могут решить разработчики беспилотных авто — что делать, когда ситуация угрожает жизни пассажиров или пешеходов? Классический пример — едет такая машина с двумя пассажирами, на дорогу внезапно выбегают дети, а единственный способ избежать столкновения с ними — увести машину в столб.
Это не вопрос автоматизации, программирования и алгоритмов — в современном виде инженер может запрограммировать любое поведение машины, и она это исполнит (в рамках законов физики). Проблема в том, что люди ещё не сталкивались с вопросом, как алгоритму доверить такой сложный моральный выбор, связанный с жизнью людей, поэтому ни у кого нет правильного ответа. По этой причине все автомобили с подобными системами до сих пор требуют, чтобы водитель держал руки на руле — и в сложной ситуации сам принял решение.
Текст:
Михаил Полянин
Редактор:
Максим Ильяхов
Художник:
Алексей Сухов
Корректор:
Ирина Михеева
Вёрстка:
Кирилл Климентьев
Соцсети:
Виталий Вебер
6 уровней автопилотов
Уровни автономности
Это обычная машина без автопилота. Водитель сидит и сам всё контролирует:
- руль
- тормоз
- газ
Уровень 2 — частичная автоматизация
Автомобиль может одновременно контролировать ускорение и торможение. Но человек должен следить за ситуацией. Он должен быть готов принять на себя управление.
Уровень 3 — условная автоматизация
Машина может управлять движением полностью, но в какой-то момент может попросить принять управление на себя.
Переход от уровня 2 к уровню 3 кажется едва заметным с точки зрения человека. Но он очень существенен с точки зрения технологий.
Транспортные средства уровня 3 считывают окружающую среду. Они могут самостоятельно принимать решения, например, идти на обгон медленно движущегося автобуса. В свободной продаже таких автомобилей нет.
В декабрьском твите 2020 года Илон Маск намекнул про новое поколение автопилота бета-версии FSD Full self-driving:
Однако юристы Tesla — люди осторожные. Они настаивают:
За рулём должен быть водитель, который контролирует ситуацию. Компании не нужны проблемы и многочисленные иски, когда водители откажутся от управления и переберутся в пассажирское кресло, а машина попадёт в ДТП.
Официально автономность уровня 3 пока никому не удалось реализовать.
Уровень 4 — высокая автоматизация
Благодаря искусственному интеллекту транспортное средство с ещё более сложными дорожными ситуациями, чем на уровне 3. Водителю можно отпустить руль и вообще не вмешиваться.
Если автомобиль не сможет принять решение, он об этом скажет и плавно припаркуется на обочине.
О разработках уровня 4 заявляют несколько компаний.
Французская компания Navia продаёт в США свои электрические шаттлы и такси уровня 4. Они используются в Лас-Вегасе и Мичиганском университете.
Waymo
Детище Alphabet Waymo представило беспилотные такси в городах Аризоны. В Нью-Йорке они будут бесполезными, потому что искусственный интеллект Waymo пока не справляется с неизученной дорожной обстановкой.
Проект Baidu под названием Apollo уже несколько лет занимается беспилотниками. Собственный автомобиль китайский поисковик хочет выпустить через 3 года в сотрудничестве с Geely Automobile Holdings Limited.
В будущее смотрит также и General Motors. В ходе тестирования, проведённого изданием Consumer Reports осенью 2020 года, система суперкруиз от General Motors превзошла автопилот от Tesla. Испытания проводились на ограниченной территории, а вне США и Канады автомобили General Motors не смогут справиться с дорогой, потому что местность будет неизвестна бортовым датчикам.
По этой причине большой китайский рынок останется недоступен для автопилотов от следующих компаний:
- General Motors
- Alphabet
Китайские власти вряд ли позволят американцам ездить по городам страны и картографировать улицы лидарами.
У Yandex есть тестовые зоны беспилотного такси в городах:
- Сколково
- Иннополис
Поездки проходят под присмотром инженера, который сидит на месте пассажира.
Уровень 5 — полная автоматизация
Это полная автономия, когда участие человека совершенно не требуется. Машина сама принимает решение в любой ситуации, а руль и педали могут отсутствовать.
Ранние прототипы полностью автономных автомобилей уже проходят испытания, но на горизонте ближайших 10 лет вряд ли такие технологии будут использоваться в современной городской среде, потому что риски очень высоки.
На дорогах мира можно встретить машины с уровнем 3 автономности — это электрокары Tesla с опцией автопилота. Но юристы компании с этим не согласны. Представители уровня 4 — такси и шаттлы — пока колесят только в строго ограниченных районах, которые тщательно картографированы.
Виртуальное моделирование
Для создания сложных алгоритмов ИИ и получить удовлетворительные результаты, необходимы большие объемы данных. Однако цена сбора больших данных, а в особенности редко встречающихся сценариев вождения, очень высока. Это делает проблематичной тренировку моделей ИИ с использованием реальных дорожных условий.
Более того, чтобы показать, что беспилотные системы имеют небольшую вероятность попасть в аварию, требуются массовые испытания таких автомобилей. В результате получается замкнутый круг.
У этой проблемы есть решение — моделирование, или симуляция. Синтетические данные и часто используют для обучения больших моделей. Сейчас симуляции играют главную роль в мире автономного вождения. Обе проблемы — тренировка и валидация — могут быть решены при помощи синтетических данных (как только лишь с ними, так и в комбинации с данными из реального мира).
На виртуальном моделировании для автономного вождения специализируются несколько компаний: Automotive Artificial Intelligence (AAI), rFpro, NVIDIA.
Компании, тестирующие беспилотные автомобили
- Aptiv начал предлагать поездки на своей автономной машине на CES в январе 2018 года. 0 таких автомобилей уже есть на дорогах Лас-Вегаса; они курсируют на протяжении 20 часов в сутки, 7 дней в неделю.
- Aurora — стартап, который работает с Volkswagen, Hyundai, и Byton. Их беспилотные VW e-Golf и Lincoln MKZs сейчас курсируют по улицам Пало-Альто, Сан-Франциско и Питтсбурга.
- BMW работают с компанией Intel и Mobileye над частично и полностью автономными машинами. Немецкий автопроизводитель сотрудничает также с Waymo, чтобы использовать её технологии обработки данных с сенсоров, связи и искусственного интеллекта. Кроме того, ходят слухи, что BMW и Daimler планируют объединить усилия в области беспилотных авто.
- General Motors имеет собственную компанию разработки беспилотных авто Cruise с 2016 года. Их машины третьего уровня автономности Chevy Bolt обкатывают дороги Сан-Франциско, Скоттсдейла, Аризоны, Ориона и Мичигана.
- Drive.ai уже предлагает услуги с беспилотными автомобилями на двух территориях в Техасе — Фриско и Арлингтоне; оба эти города находятся в Далласе, Форт-Уэст. Оба сервиса используют беспилотные фургоны с водителями для безопасности, чтобы подвозить людей в пределах определенной геозоны. Пионер в области глубокого обучения и профессор, Эндрю Ын, является членом правления Drive.ai, которая которая подняла более чем 77 миллионов евро инвестиций.
- Ford для разработки собственных беспилотных автомобилей работает с компанией Argo AI. Компания имеет свои автомобили в Дирборне, штат Мичиган, в Майами и Питтсбурге. На прошлой неделе VW анонсировала коллаборацию с Ford в области электрических и беспилотных технологий.
- Tesla все выпущенные автомобили оснащает необходимым железом для полной работы автономных систем. Компания уже представила свой автопилот с некоторой степенью автономности.
- Машины Uber будут курсировать в беспилотном режиме по дороге в Питтсбург. В компании говорят, что эти автомобили будут ездить только по будням и в дневное время суток, но они со временем смогут расширить испытательную территорию и погодные условия. Uber завершила эксперименты с беспилотниками после трагической аварии, в которой погибла женщина в первой половине 2018 года. Недавно они объявили о возобновлении программы.
- Yandex в настоящее время тестирует свои автомобили в двух городах России. Они первыми в Европе предложили коммерческие услуги с использованием беспилотных авто.
- Volvo также инвестирует значительные средства в автономные машины, а также в грузовики. Недавно они анонсировали, что их беспилотный прототип возвращается на дорогу, и на этот раз шведский автопроизводитель будет тестировать их в Швеции. По сообщениям Veoneer, с которым Volvo находится в партнерстве по разработке автономных машин, шведские власти разрешили совместному предприятию проводить тестирования на дорогах страны.
- Waymo от Google — одна из нескольких компаний, двигающихся в очень быстром темпе. Уже сейчас беспилотные автомобили от Waymo коммерчески доступны.
В настоящий момент все больше компаний тестируют свои автономные разработки. Я рассказал лишь о нескольких компаниях, но полный список этим не ограничивается.
Подводя итог, 2019 год станет захватывающим годом, который, как ожидается, принесет многое в области развития автономного вождения. Но пока точно неизвестно, появятся ли беспилотные автомобили повсеместно на дорогах общего пользования, или же для этой амбициозной цели понадобится новый технологический рывок.
Автор статьи — Dane Mitrev.
Какое из беспилотных авто лучше?
Сейчас
трудно говорить о том, чей проект беспилотного автомобиля лучше. В теории все
гладко, но на практике работы еще слишком много.
Разработки
Google выглядят более масштабно — автомобили уже пустили по реальным дорогам,
пускай и в режиме тестов. Однако стоит учитывать и фактор дорог – то, что лучше
в американских или европейских условиях, ничего не значит для России.
По
крайней мере, беспилотники от «Яндекс» изначально «затачиваются» под
отечественные дороги. Как заявили представители компании, собранные с
навигаторов и интернет-сервисов данные о дорогах российских городов тщательно
анализируются, и на их базе строится работа автономных такси.
Возможно,
в общем и целом беспилотники от Google лучше, но в России с её дорогами
сомнительного качества все же стоит делать ставку на «Яндекс».
Разработками
в области беспилотных авто занимаются многие автомобильные компании — причем не
только производители легковых авто «ловят момент». Грузовые машины с
автопилотом – это огромный рывок в будущее, поэтому даже «КАМАЗ» работает над
тем, чтобы внедрить технологию автономного пилотирования в свои автомобили.
Посмотрим, что из этого получится!
Программное обеспечение
Говоря про автономные средства передвижения, большое внимание уделяют “интеллекту” машины, её способности принимать решения. Как я уже говорил, программное обеспечение находится сейчас в центре внимания
Возможно, это связано с тем, что сейчас искусственный интеллект существует только в форме софта.
ADAS
Продвинутые системы помощи водителю (Advanced Driving-Assistance Systems, ADAS) включают в себя все алгоритмы, которые помогают выполнять задачи вождения. ADAS также содержит алгоритмы, которые являются частью автоматизированного вождения, а не только алгоритмы и софт, специально предназначенные для автономных транспортных средств. Основная часть ADAS софта может быть разделена на 3 большие группы: восприятие, планирование, контроль.
Восприятие
Восприятие — единственные связующе звено между машиной и окружающей средой. В алгоритмах восприятия зачастую используются нейронные сети, чтобы придавать смысл сырым входным данным с сенсоров (или данные V2X). Такие алгоритмы как детектирование объектов, отслеживание объектов, Sensor Fusion и Object Fusion находятся именно в этой части. Самые современные алгоритмы восприятия в большинстве своем основаны на глубоком обучении.
Планирование
Модуль планирования отвечает за способность машины принимать решения для достижения целей высшего порядка: доехать до определенной точки на карте, припарковаться в безопасном месте. Системы планирования работают благодаря объединению обработанной информации об окружающей среде (с выходов модуля планирования, то есть из сенсоров и компонент V2X) с установленными правилами и знаниями о том, как вести себя в этой среде.
Модуль планирования интенсивно использует карты и каталоги правил, которые определяют “правильные” действия во время вождения.
Контроль
Система контроля заботится о превращении намерений и целей, полученных из системы планирования, в действия. Система контроля подает на аппаратную часть (силовому приводу) необходимый входной сигнал, который приведет к желаемому действию (в соответствии с выходом с модуля планирования траектории). Модуль контроля делает движение более плавным и похожим на стиль езды человека.
Законодательство
В 1968 году 70 стран подписали Венскую конвенцию о дорожном движении, которая устанавливает принципы регулирования законов дорожного движения. Один из фундаментальных принципов заключается в том, что водитель полностью отвечает за поведение транспортного средства на дороге.
США и Китай – самые яркие примеры стран, не подписавших соглашение.
Фото: Consultancy.eu Насколько страны готовы к беспилотным автомобилям
Законодательство в США
В каждом штате свои законы для беспилотных автомобилей. За последние несколько лет 33 штата либо приняли законы для регулирования беспилотных автомобилей, либо издали исполнительные распоряжения, либо объявили инициативы по размещению беспилотных транспортных средств на общественных дорогах.
В июне 2011 года правительство штата Невада приняло закон, разрешающий использование беспилотных машин. Таким образом, Невада стала первым местом в мире, где беспилотные автомобили могут ездить по обычным дорогам.
В апреле 2012 года Флорида стала вторым штатом, где разрешено тестирование беспилотных автомобилей на дорогах, а Калифорния – третьим. В 2016 году их можно было встретить на улицах уже восьми штатов. Первая смертельная авария, в которой был задействован автопилот Tesla, подняла дискуссию о пересмотре установленных законов и стандартов.
19 февраля 2016 года в Калифорнии был представлен законопроект №2866, который позволял тестирование беспилотных автомобилей без водителя.
В декабре Автотранспортное управление Калифорнии запретило беспилотным автомобилям Uber ездить по улицам штата в связи с двумя строгими нарушениями. Uber немедленно переложил всю вину на «человеческую ошибку» и приостановил работу водителей.
Фото: Medium. Доступ беспилотных автомобилей к общественным дорогам в США.
Темно-зеленый цвет – высокий доступ; светло-зеленый – средний доступ; серый – отствие доступа.
Законодательство в Европе
Совет Европейского союза в Нидерландах одобрил тестирование беспилотных автомобилей на дорогах в 2015 году и обновил законопроект в 2017 году, согласно которому теперь были разрешены испытания без водителей.
Фото: Medium. Доступ беспилотных автомобилей к общественным дорогам в Нидерландах.
Темно-зеленый цвет – высокий доступ; светло-зеленый – средний доступ.
В 2015 году правительство Швеции впервые рассмотрело вопрос о тестировании беспилотных автомобилей и пришло к выводу, что испытания можно проводить на шведских дорогах. В июле 2017 года оно подписало соответствующий закон.
Фото: Medium. Доступ беспилотных автомобилей к общественным дорогам в Швеции.
Темно-зеленый цвет – высокий доступ; светло-зеленый – средний доступ.
В 2014 году правительство Франции объявило о намерении разрешить тестирование беспилотных автомобилей в 2015 году. На территории всей страны для испытаний было открыто 2000 км дорог.
Правительство Великобритании строит грандиозные планы на беспилотные транспортные средства. Оно хочет, чтобы страна была «на передовой линии» технологий, и верит, что индустрия в Великобритании в течение ближайших 17 лет достигнет £28 млрд.
В 2013 году правительство Великобритании разрешило тестирование беспилотных машин на общественных дорогах. Все беспилотные автомобили, проходящие испытания в Великобритании, классифицируются по-разному – в зависимости от степени автоматизации.
Фото: Medium. Доступ беспилотных автомобилей к общественным дорогам в Великобритании.
Светло-зеленый цвет – средний доступ.
В 2018 году правительство страны объявило о желании пустить беспилотные автомобили в обиход к 2021 году.
Германия утвердила закон, который позволяет компаниям начать проведение испытаний беспилотных транспортных средств на общественных дорогах. Водителям разрешено убирать руки с руля и заниматься несложными задачами во время поездок – например, смотреть в телефон. Однако они должны быть готовы перенять контроль во время возможных чрезвычайных происшествий.
Фото: Medium. Доступ беспилотных автомобилей к общественным дорогам в Германии.
Светло-зеленый цвет – средний доступ.
Законодательство в Азии
Китай серьезно намеревается конкурировать с другими странами в беспилотном сегменте. В декабре 2017 года Пекин стал первым китайским городом, где были разрешены испытания беспилотных автомобилей.
Фото: Medium. Доступ беспилотных автомобилей к общественным дорогам в Китае.
Светло-зеленый цвет – средний доступ; серый – отсутствие доступа.
В июле 2015 года Транспортное управление Сингапура выделило 6 км дорог на тестирование новых автомобилей, спустя год эта дистанция увеличилась в два раза.
Как обстоят дела с беспилотными машинами в мире?
Наверное, одна из самых главных задач современного автомобильного мира — создание беспилотника с достаточно хорошими характеристиками. Но на деле сделать это далеко не так просто, как хотелось бы. Проблема отсутствия человека в автомобиле не решает массу непредсказуемых моментов. Плюс есть множество противников, которые боятся восстания машин и утверждают, что такой подход к поездкам на авто вскоре приведет к огромным жертвам, смерти на дорогах. Но дела обстоят не в угоду противникам. Можно отметить такие достижения:
- уже к 2020 году одна из европейских компаний собирается запустить в работу фуры без водителей, такую технику сегодня разрабатывают ведущие компании в данной сфере;
- сегодня в США и Японии продолжается введение беспилотников в аэропортах для перевозки пассажиров от места посадки самолета до выхода из здания и наоборот;
- системы беспилотного вождения, которые устанавливаются в современные авто, усовершенствуются, многие из них могут порадовать невероятными характеристиками;
- простые автомобили в автосалонах уже оснащены практически полноценными автопилотами, но их все еще нужно контролировать (преуспели в этом Volvo и Tesla);
- коммерческая сфера грузоперевозок во всем мире начала активно интересоваться разработками беспилотных фур Илона Маска и других передовых личностей в этой сфере.
Среда беспилотных поездок остается одной из самых перспективных в сфере автомобилей. Если десять лет назад разработка эффективного и качественного электромобиля была таким преимуществом для производителя, то сегодня это автопилот. Интересно, что передовые компании вкладывают миллиарды, которые, похоже, никогда не удастся окупить. Вскоре технологии беспилотного вождения будут нормальным явлением для каждого концерна.
Камеры
Задача камер в беспилотных авто — получать картинку вокруг машины, чтобы с ней могли потом работать алгоритмы распознавания образов. Обычно в машины ставят несколько камер для кругового обзора, камеру для анализа дорожного покрытия и несколько дополнительных камер для увеличения обзора.
Именно от камер и алгоритмов обработки зависит то, как машина будет вести себя на дороге. Дело в том, что вся нынешняя разметка, знаки и сигналы направлены на визуальное восприятие — водитель их видит и принимает правильное решение. Чтобы компьютер мог делать то же самое, ему нужно научиться видеть окружающий мир так, как его видит человек.
В камерах инженеры всё время ищут баланс между качеством картинки и скоростью передачи сигнала. Чем качественнее видео, тем больше битов нужно для кодирования такого потока, а значит, алгоритму нужно больше времени, чтобы получить готовый кадр. Наоборот тоже работает: чем хуже и проще картинка, тем быстрее она попадает в обработку, но точность распознавания там тоже хуже.
Уровни автопилота
В зависимости от того, что машина умеет делать сама, инженеры разделили автопилот на 6 уровней:
Level 0 — автопилота нет, водитель всё делает сам. Газель-маршрутка — это как раз машина с автопилотом Level 0.
Level 1 — помощь водителю. Автомобили такого уровня могут сами ускоряться или тормозить. Если на машине установлен круиз-контроль — это Level 1. Сюда же можно отнести некоторые системы автопарковки, когда водитель нажимает кнопку, а машина сама паркуется в сложном месте.
Level 2 — начальный уровень. Здесь машина уже может сама ехать, тормозить и ускоряться, но в разных ситуациях она сразу передаёт управление водителю. Первые Теслы умели как раз вот так.
Level 3 — средний уровень. Машина справляется почти со всеми ситуациями, но водитель всё равно нужен, чтобы среагировать, если что-то пойдёт не так. Сейчас это стало стандартом, и большинство беспилотных машин так умеют.
Level 4 — высокий уровень. В теории тут уже можно отпустить руль — машина сама со всем справится, а если нет — просто остановится. Но на практике водитель всё равно нужен — мало ли что, вдруг машина не сможет правильно среагировать и передаст управление. Самые современные беспилотники — здесь, их работу мы и будем разбирать.
Level 5 — полный автопилот. Можно ездить не держась за руль, можно сесть на пассажирское сиденье или вообще убрать руль из машины. Так пока никто не умеет, кроме робокаров-грузчиков на складах и закрытых площадках, где нет людей.
Вывод
Беспилотные автомобили считаются транспортным средством будущего. Они имеют несомненные достоинства, ведь сокращается количество аварий на дорогах. От ДТП страдает множество людей: приходится тратить деньги на починку автомобиля, поправлять здоровье, а в самых тяжелых ситуациях дело заканчивается смертью. Беспилотники сводят вероятность их возникновения к минимуму. Люди могут не сразу принять новшество в своей жизни, и вряд ли такие машины полностью заменят обычные автомобили.
Если беспилотный автомобиль будет массово распространен, следует тщательно взвесить все плюсы и минусы перед его приобретением. Человеку, неспособному принять то, что он будет находиться под чужим контролем, лучше отказаться от покупки. А если же он хочет спокойно перемещаться по дороге и не зависеть от водителя, несомненно, им лучше обзавестись.
