Самоуправляващите се автомобили се превръщат от футуристична мечта в модерна реалност. Но някак си еволюцията се забави. Така ли изглежда? Представете си, че влизате в колата си, въвеждате — или още по-добре, говорите — местоположението на колата в интерфейса, след което я оставяте да ви закара до вашата дестинация, докато четете книга, сърфирате в мрежата или подремвате.
Автомобили, които могат да се движат сами - преди ни се струваше нещо фантастично. Но през следващите няколко години тази измислица ще се превърне в реалност, благодарение на появата на автомобили без водачи, и радикално ще промени начина, по който се придвижваме и транспортираме в нашите градове.
Точно такива обещания слушаме през последните десет години. Чуваме за успехите и неуспехите на разработчиците, за правните конфликти при използването на такива превозни средства, за тяхната безопасност и опасност за нас, водачите, на пътя. Нека се опитаме да разберем всичко.
Също интересно:
- Проект за човешки мозък: опит за имитиране на човешкия мозък
- Thunderbolt 5 срещу Thunderbolt 4: Всичко, което трябва да знаете
Историята на самоуправляващите се автомобили
Идеята за самоуправляващите се автомобили съществува отдавна, от 30-те години на миналия век те се превръщат в неразделна част от представите на научната фантастика за бъдещето. Но едва наскоро технологията, която може да ги превърне в реалност, започна бързо да се развива.
Първите експериментални прототипи, които бяха изключително бавни, датират от 1960-те години на миналия век. Съвсем наскоро, през 2004 г., DARPA (Агенцията на Министерството на отбраната на САЩ, отговорна за разработването на нови технологии за използване от американската армия) предизвика разработчици от цял свят да построят безпилотен автомобил, способен да се състезава из калифорнийската пустиня Мохаве, предлагайки на победителя милион доларова награда. Най-успешната кола е изминала само 7 от 142 мили. Но състезанието затвърди вярата, че колите-роботи са реалност.
В следващото състезание през 2005 г. пет автомобила изминават дистанцията. А в състезанието Urban Challenge през 2007 г. превозните средства не само избягваха препятствията и се придържаха към пътищата, но също така спазваха правилата за движение, спираха, паркираха и дори правеха позволени обратни завои. И до 2010 г. техниците на Google създадоха система, която можеше да се справи с най-трудните пътища в Калифорния (включително известната криволичеща улица Lombard Street в Сан Франциско) с минимална човешка намеса.
Сега всички известни производители на автомобилната индустрия са заети с идеята за създаване на самоуправляващи се автомобили, защото смятат, че това е много обещаващо.
Какво представляват самоуправляващите се автомобили?
Самоуправляващите се автомобили са превозни средства, които не се нуждаят от човешка помощ, за да навигират до местоназначението си. За целта те използват камери, сензори и усъвършенстван софтуер, който интерпретира ситуацията на пътя и реагира на пешеходци и други околности на пътя.
В момента в света няма законно работещи напълно автономни превозни средства. Съществуват обаче частично автономни превозни средства — автомобили и камиони с различни нива на самоавтоматизация, от конвенционални автомобили със системи за подпомагане на спирането до напълно независими самоуправляващи се прототипи.
Въпреки факта, че технологии Технологиите за автономно шофиране все още са в ранните си етапи на развитие, стават все по-разпространени и в крайна сметка могат да революционизират нашата транспортна система (и, като цяло, нашата икономика и общество). Автомобилните производители и технологичните компании изчисляват, че самоуправляващите се коли от ниво 4 могат да бъдат пуснати в продажба през следващите няколко години. Някои експерти обаче смятат подобни прогнози за твърде оптимистични и нереалистични, предвид процеса на еволюция на самоуправляващите се автомобили.
Нива на автономност на автомобилите
Автомобилите имат различни нива на управление, които експертите оценяват по скала от 0 до 5. Така че нека разбием какво означава всяко ниво.
Ниво 0. Всички основни системи се управляват от хора. Тоест, това са нашите обичайни коли, които се използват сега.
Ниво 1. Някои системи, като круиз контрол или автоматично спиране, могат да управляват автомобила на свой ред.
Ниво 2. Превозното средство поддържа поне две едновременни автоматизирани функции, като ускорение и управление. Но за безопасната работа е нужен човек.
Ниво 3. При определени условия автомобилът може да контролира всички критични за безопасността функции, но се очаква водачът да поеме управлението в случай на повреда в системата или проблем с управлението.
Ниво 4. Автомобилът е напълно автономен при някои сценарии на шофиране, но не при всички.
Ниво 5. Колата е напълно автономна във всяка ситуация.
Засега имаме налични коли от ниво 0-3, въпреки че ниво 3 все още се обсъжда горещо. Въпреки че производителите обещават, че до 2030 г. ще бъдат налични самоуправляващи се коли от ниво 4.
Как работят самоуправляващите се автомобили?
Google, Uber, Tesla, Nissan, Subaru и други водещи производители на автомобили, изследователски и технологични компании са разработили различни технологии за автономно шофиране.
Въпреки че детайлите на дизайна варират, повечето автономни системи създават и поддържат вътрешна карта на заобикалящата ги среда въз основа на голямо разнообразие от сензори, като радар. Безпилотните прототипи на Uber използват 64 лазерни лъча заедно с други сензори, за да създадат вътрешна карта. Прототипите на Google на различни етапи са използвали лазери, радари, мощни камери и сонар.
След това софтуерът обработва този вход, картографира маршрут и изпраща инструкции до системите на автомобила, които контролират ускорението, спирането и управлението. Твърдо кодирани правила, алгоритми за избягване на препятствия, прогнозно моделиране и "интелигентно" разпознаване на обекти (като разликата между велосипед и мотоциклет) помагат на софтуера да следва правилата за движение и да преодолява препятствията.
Частично автономните превозни средства може да изискват намесата на човешки водач, ако системата срещне несигурност, докато напълно автономните превозни средства може дори да нямат волан.
В допълнение, автономните автомобили могат да бъдат разграничени като „свързани“ или не въз основа на това дали могат да взаимодействат с други превозни средства и/или пътна инфраструктура, като например светофари от следващо поколение. Повечето прототипи в момента нямат тази възможност.
Прочетете също:
- Войната за сателитен интернет: Европа предизвиква Starlink
- Какво представляват невронните мрежи и как работят?
Какви биха били предимствата? автомобили без шофьор?
Най-обсъжданата полза ще бъде повишената пътна безопасност. Миналата година само във Великобритания по пътищата са загинали 1770 души, а над 26000 36750 са тежко ранени. В Съединените щати цифрите са още по-тревожни: 90 22000 смъртни случая на пешеходци и велосипедисти. Статистиката в Украйна е не по-малко тревожна. Тъй като повечето произшествия са резултат от грешка на водача, дори XNUMX% приемане на автомобили без водачи може да спаси до XNUMX XNUMX живота всяка година.
Друга полза би била да се направи транспортът достъпен за хора, които преди това не са имали способността да шофират. Става дума за деца, хора с увреждания и възрастни хора, които на теория биха могли да пътуват без шофьор, което би подобрило транспортната достъпност.
Но тук все още има много правни конфликти. И все още не е ясно кой ще бъде виновен за евентуална катастрофа, кой и какво наказание трябва да понесе за това и т.н.
Въздействието върху околната среда е въпрос на сериозна загриженост и голяма несигурност. Достъпните, достъпни и удобни самоуправляващи се автомобили могат да увеличат общия брой изминати километри всяка година. Ако тези превозни средства работят с бензин, вредните за климата емисии, свързани с транспорта, могат да се повишат драстично. Въпреки това, ако превозните средства са електрифицирани, емисиите ще бъдат значително намалени. Тъй като електрифицираните автомобили без шофьор позволяват повече споделени пътувания (чрез услуги като Lyft или Uber, например), емисиите могат да намалеят още повече.
Технологии и подходи за създаване на самоуправляващи се автомобили
Разработчиците използват различни методи и подходи, все по-модерни технологии и по-висококачествени компоненти, за да създадат прототипи на самоуправляващи се автомобили. Но повечето от тях имат много общи неща, защото принципът е един и същ - да се създаде превозно средство, което не само да управлява процеса на шофиране, но и да наблюдава ситуацията на пътя и да взема правилните решения. Ето някои от най-важните технологии:
- Сензори: самоуправляващите се автомобили обикновено използват комбинация от сензори като лидар (откриване на светлина и обхват), радар, камери и ултразвукови сензори, за да усетят околната среда.
- Карти: картите с висока разделителна способност играят решаваща роля. Тези карти съдържат подробна информация за пътя, пътните знаци и други елементи от пътната инфраструктура, които помагат на автомобила да се ориентира.
- Системи за управление: автомобилите използват сложни системи за контрол в реално време, регулирайки скоростта, управлението и спирането според нуждите.
- Машинно обучение и изкуствен интелект: усъвършенстваните алгоритми за изкуствен интелект се използват за обработка на данни от сензори, вземане на решения и учене от опита. Дълбокото обучение често се използва за разпознаване на изображения и модели.
Бих искал да говоря за последната точка по-подробно.
Някои компании, като Waymo, разработват свои собствени системи за изкуствен интелект и контрол, предназначени за автономно шофиране. Платформа NVIDIA DRIVE предоставя мащабируемо базирано на AI решение за автономни превозни средства, което се използва от няколко автомобилни производители и технологични компании. Трябва също така да споменем рамки с отворен код като ROS (операционна система за роботи), които някои компании използват за изграждане на своите автономни системи.
Освен това много компании инвестират в научноизследователска и развойна дейност, за да създадат свои собствени AI решения за своите самоуправляващи се автомобили.
Също интересно:
- Най-опасните светове: 14 планети, на които нищо не може да оцелее
- Загадките на космоса, на които все още не знаем отговорите
Защо такъв бавен напредък?
Смята се, че технологията за създаване на безопасни автономни превозни средства е развита на около 80%. Пълното подобряване на процеса ще отнеме много повече време - това изисква разработване на най-новите технологии, по-качествени компоненти и подобряване на системите за пилотиране.
Предизвикателствата, на които предстои да се обърне внимание, включват необичайни и редки събития, които могат да се случат на всяка улица или магистрала, като време, животни, пресичащи пътя, строителство и поддръжка.
Друга група проблеми се появиха, след като Cruise и Waymo пуснаха своите автономни услуги за пътуване в Сан Франциско. Националната администрация за безопасност на движението по пътищата на САЩ през декември 2022 г., само шест месеца след одобрението на услугите, започна разследване на инциденти, при които превозни средства „може да са спирали неправилно или да са били блокирани“. В няколко случая се наложи да бъдат извикани влекачи, за да преместят превозните средства. Това означава, че засега има повече проблеми, отколкото постижения.
какво се случва сега
Активните инициативи за автономни превозни средства могат да бъдат групирани в две категории: услуги за организиране на превози (Cruise, Waymo и Uber) и продажба на самоуправляващи се автомобили на обществеността (Tesla).
Круз е дъщерно дружество на General Motors, което е създадено през 2013 г. Към септември 2022 г. управлява флот от 100 роботиксита в Сан Франциско и планира да увеличи флота си до 5000. Критиците отбелязаха, че това ще увеличи трафика в града. През декември 2022 г. Cruise също започна да предлага услуги до Чандлър, Аризона и Остин, Тексас.
Cruise, самоуправляващото се звено на General Motors, което управлява услуга за роботикси таксита в Сан Франциско, кандидатства за разрешение да тества своите автономни превозни средства в цяла Калифорния.https://t.co/KbsLjk7JvC
- MarketWatch (@MarketWatch) Март 21, 2023
Waymo, бившият проект на Google за самоуправляващи се автомобили, беше основан през януари 2009 г. Компанията е похарчила 4,8 милиарда долара през 2020 г. и 5,2 милиарда долара през 2021 г. Waymo One предоставя услуги за автономно пътуване във Финикс, както и в Сан Франциско. Тя планира да тръгне по улиците на Лос Анджелис тази година.
Търговско дружество Uber е основна сила в разработването на автономни превозни средства, тъй като част от бизнес плана му е да замени човешките шофьори. Въпреки това имаше своите проблеми, включително катастрофа през март 2018 г., при която самоуправляващ се Uber уби жена, която вървеше с велосипеда си през улицата в Темпе, Аризона. През 2020 г. Arizona Uber продаде своето AV изследователско подразделение на Aurora Innovation.
Но през октомври 2022 г. Uber се върна към внедряването на самоуправляващи се автомобили, подписвайки сделка с Motional, съвместно предприятие между Hyundai и Aptiv. Motional ще предостави автономни превозни средства за услугите за доставка и обслужване на Uber.
Lyft, втората по големина компания за споделено пътуване след Uber, оперира в САЩ и Канада. Подобно на Uber, Lyft имаше автономно подразделение и през 2016 г. съоснователят на Lyft Джон Зимър прогнозира, че до 2021 г. по-голямата част от пътуванията в неговата мрежа ще бъдат управлявани от самоуправляващи се превозни средства (а до 2025 г. частната собственост на автомобили ще „престане напълно“ ). Но това не се случи. Следователно до края на 2021 г. Lyft също продаде подразделението си за самоуправляващи се автомобили на Toyota.
През 2022 г. Цимер каза, че технологията няма да замени драйверите, поне не през следващите десет години. Въпреки това през август 2022 г. Lyft си партнира с Motional, за да пусне робот-таксита в Лас Вегас и Лос Анджелис.
Telsa е световен лидер в продажбата на акумулаторни електрически превозни средства. Освен това има за цел да продава напълно автоматизирани превозни средства. Въпреки това към края на 2022 г. в САЩ нямаше превозни средства от ниво 3, 4 или 5.
Това, което Telsa предлага, е напълно автономна система за управление за $15 000. Купувачите признават, че купуват бета версия и поемат целия риск. Telsa не носи отговорност за повреда на системата.
През февруари 2023 г. Националната администрация за пътна безопасност разкри: "Бета версия на напълно автономен софтуер, който позволява на превозно средство да превишава ограниченията на скоростта или да преминава през кръстовища по незаконен или непредвидим начин, увеличава риска от катастрофа". Това накара Tesla да изтегли 362 000 превозни средства за софтуерна актуализация.
Друга пречка за продажбите на самоуправляващи се автомобили беше съобщението през октомври 2022 г., че Ford и VW решиха да спрат финансирането на компанията за технологии за безпилотно управление Argo AI, което доведе до нейното закриване. Както Ford, така и VW решиха да изместят фокуса си от ниво на автоматизация 4 към нива 2 и 3.
Какво ни очаква?
Въпреки че настоящите тестове са доста обещаващи, много експерти смятат, че ще минат десетилетия, преди самоуправляващите се автомобили да станат масови и достъпни за покупка. От друга страна, собственикът на Tesla Илон Мъск настоява, че самоуправляващите се автомобили ще бъдат достъпни за обществеността в близко бъдеще. Междувременно превозните средства, управлявани от хора, ще продължат да получават функции за автономно шофиране, като навигация по светофари, кръстовища и градски трафик без човешка намеса.
Въпреки че ще отнеме много години, експертите прогнозират, че автомобилите без водачи в крайна сметка ще се превърнат в доминиращ начин на транспорт в света, а броят на хората, които ги управляват, ще намалее значително. Въпреки че не знаем точно кога ще се случи, няма съмнение, че автомобилите без водачи са нашето бъдеще. Експертите са съгласни, че това ще стане факт, но не дават прогнози за момента.
Също интересно:
