Itseajavat autot ovat kehittymässä futuristisesta unelmasta moderniksi todellisuudeksi. Mutta jotenkin kehitys viivästyi. Näyttääkö siltä? Kuvittele, että astut autoosi, syötät – tai vielä parempaa, puhut – auton sijainnin käyttöliittymään ja annat sen sitten ajaa sinut määränpäähäsi, kun luet kirjaa, selaat verkkoa tai otat päiväunet.
Autoja, jotka osaavat ajaa itse – se tuntui meistä ennen jotain fantastista. Mutta muutaman seuraavan vuoden aikana tästä fiktiosta tulee totta, kiitos kuljettamattomien autojen ilmaantumisen, ja se muuttaa radikaalisti tapaamme liikkua ja kuljettaa kaupunkejamme.
Olemme kuulleet juuri tällaisia lupauksia viimeisen kymmenen vuoden ajan. Kuulemme kehittäjien onnistumisista ja epäonnistumisista, tällaisten ajoneuvojen käytön oikeudellisista ristiriidoista, niiden turvallisuudesta ja vaaroista meille, kuljettajille, tiellä. Yritetään ymmärtää kaikki.
Mielenkiintoista myös:
- Human Brain Project: Yritys jäljitellä ihmisaivoja
- Thunderbolt 5 vs. Thunderbolt 4: Kaikki mitä sinun tarvitsee tietää
Itseohjautuvien autojen historia
Ajatus itseohjautuvista autoista on ollut olemassa jo pitkään, 30-luvulta lähtien niistä on tullut olennainen osa tulevaisuuden tieteis-ajattelua. Mutta vasta äskettäin tekniikka, joka voisi tehdä niistä todellisuutta, on alkanut kehittyä nopeasti.
Ensimmäiset kokeelliset prototyypit, jotka olivat erittäin hitaita, ovat peräisin 1960-luvulta. Äskettäin, vuonna 2004, DARPA (Yhdysvaltain puolustusministeriön virasto, joka vastaa uusien teknologioiden kehittämisestä Yhdysvaltain armeijan käyttöön) haastoi kehittäjät ympäri maailmaa rakentamaan miehittämättömän ajoneuvon, joka pystyy kilpailemaan Kalifornian Mojaven autiomaassa ja tarjosi voittajalle miljoonan. dollarin palkinto. Menestynein auto on ajanut vain 7 mailia 142 mailia. Mutta kilpailu vahvisti uskoa siihen, että robottiautot ovat todellisuutta.
Seuraavassa kilpailussa vuonna 2005 matkan kulki viisi autoa. Ja Urban Challenge 2007 -kilpailussa ajoneuvot paitsi välttelivät esteitä ja pysyivät tiellä, myös noudattivat liikennesääntöjä, pysähtyivät, pysäköivät ja jopa tekivät sallittuja U-käännöksiä. Vuoteen 2010 mennessä Googlen teknikot olivat luoneet järjestelmän, joka pystyi käsittelemään Kalifornian vaikeimpia teitä (mukaan lukien kuuluisa mutkainen Lombard Street San Franciscossa) minimaalisella ihmisen väliintulolla.
Nyt kaikki tunnetut autoteollisuuden valmistajat ovat kiireisiä ajatuksen kanssa itseohjautuvien autojen luomisesta, koska he pitävät sitä erittäin lupaavana.
Mitä ovat itseajavat autot?
Itseajavat autot ovat ajoneuvoja, jotka eivät vaadi ihmisen apua navigoidakseen määränpäähänsä. He käyttävät tähän kameroita, antureita ja kehittyneitä ohjelmistoja, jotka tulkitsevat tietilanteen ja reagoivat jalankulkijoihin ja muuhun tien ympäristöön.
Tällä hetkellä maailmassa ei ole laillisesti toimivia täysin autonomisia ajoneuvoja. On kuitenkin olemassa osittain itseohjautuvia ajoneuvoja – autoja ja kuorma-autoja, joissa on eri tasoinen itseautomaatio, tavanomaisista autoista, joissa on jarruapujärjestelmä, täysin itsenäisiin itseohjautuviin prototyyppeihin.
Huolimatta siitä, että teknologioita Autonominen ajotekniikka on vielä kehitysvaiheessa, yleistymässä ja saattaa lopulta mullistaa liikennejärjestelmämme (ja sitä kautta taloutemme ja yhteiskuntamme). Autonvalmistajat ja teknologiayritykset arvioivat, että tason 4 itseajavat autot saattavat tulla myyntiin lähivuosina. Jotkut asiantuntijat pitävät tällaisia ennusteita kuitenkin liian optimistisina ja epärealistisina, kun otetaan huomioon itseajavien autojen kehitysprosessi.
Auton autonomiatasot
Autoilla on erilaisia ajotasoja, jotka asiantuntijat arvostelevat asteikolla 0-5. Joten erittelemme, mitä kukin taso tarkoittaa.
Taso 0. Kaikki tärkeimmät järjestelmät ovat ihmisten hallinnassa. Eli nämä ovat tavallisia autojamme, joita käytetään nyt.
Taso 1. Jotkut järjestelmät, kuten vakionopeudensäädin tai automaattinen jarrutus, voivat ohjata autoa vuorotellen.
Taso 2. Ajoneuvo tukee vähintään kahta samanaikaista automatisoitua toimintoa, kuten kiihdytys ja ohjaus. Mutta turvallinen työ vaatii ihmistä.
Taso 3. Tietyissä olosuhteissa auto voi hallita kaikkia turvallisuuden kannalta kriittisiä toimintoja, mutta kuljettajan odotetaan ottavan hallintaansa järjestelmävian tai ohjausongelman sattuessa.
Taso 4. Auto on täysin itsenäinen joissakin ajotilanteissa, mutta ei kaikissa.
Taso 5. Auto on täysin itsenäinen kaikissa olosuhteissa.
Toistaiseksi meillä on saatavilla 0-3 autoja, vaikka tasosta 3 keskustellaan edelleen kiivaasti. Vaikka valmistajat lupaavat, että vuoteen 2030 mennessä tason 4 itseajavia autoja tulee saataville.
Miten itseajavat autot toimivat?
Google, Uber, Tesla, Nissan, Subaru ja muut johtavat autonvalmistajat, tutkimus- ja teknologiayritykset ovat kehittäneet erilaisia autonomisen ajon tekniikoita.
Vaikka suunnittelun yksityiskohdat vaihtelevat, useimmat autonomiset järjestelmät luovat ja ylläpitävät sisäistä karttaa ympäristöstään, joka perustuu laajaan valikoimaan antureita, kuten tutkaa. Uberin miehittämättömät prototyypit käyttävät 64 lasersädettä yhdessä muiden antureiden kanssa sisäisen kartan luomiseen. Googlen prototyypit käyttivät eri vaiheissa lasereita, tutkia, tehokkaita kameroita ja kaikuluotaimia.
Ohjelmisto käsittelee sitten syötteen, kartoittaa reitin ja lähettää ohjeet auton järjestelmiin, jotka ohjaavat kiihdytystä, jarrutusta ja ohjausta. Koodatut säännöt, esteiden välttämisalgoritmit, ennakoiva mallinnus ja "älykäs" kohteen tunnistus (kuten polkupyörän ja moottoripyörän ero) auttavat ohjelmistoa noudattamaan liikennesääntöjä ja ylittämään esteitä.
Osittain autonomiset ajoneuvot saattavat vaatia ihmiskuljettajan väliintuloa, jos järjestelmä kohtaa epävarmuutta, kun taas täysin autonomisissa ajoneuvoissa ei välttämättä ole edes ohjauspyörää.
Lisäksi autonomiset autot voidaan erottaa "yhdistetyiksi" tai ei sen perusteella, voivatko ne olla vuorovaikutuksessa muiden ajoneuvojen ja/tai tieinfrastruktuurin, kuten seuraavan sukupolven liikennevalojen, kanssa. Useimmissa prototyypeissä ei tällä hetkellä ole tätä ominaisuutta.
Lue myös:
- Sota satelliitti-internetistä: Eurooppa haastaa Starlinkin
- Mitä ovat neuroverkot ja miten ne toimivat?
Mitkä olisivat edut? kuljettajattomat autot?
Eniten keskusteltu hyöty on lisääntynyt liikenneturvallisuus. Pelkästään Iso-Britannian teillä kuoli viime vuonna 1770 26000 ihmistä ja yli 36750 90 loukkaantui vakavasti. Yhdysvalloissa luvut ovat vielä hälyttävämpiä: 22000 XNUMX jalankulkijoiden ja pyöräilijöiden kuolemaa. Ukrainan tilastot eivät ole yhtä hälyttäviä. Koska useimmat onnettomuudet johtuvat kuljettajan virheistä, jopa XNUMX % ilman kuljettajaa käyttävien autojen käyttöönotosta voi pelastaa jopa XNUMX XNUMX henkeä vuosittain.
Toinen etu olisi se, että kulkuneuvot saataisiin sellaisille henkilöille, joilla ei ole aiemmin ollut ajokykyä. Puhumme lapsista, vammaisista ja vanhuksista, jotka voisivat teoriassa matkustaa ilman kuljettajaa, mikä parantaisi kulkuyhteyksiä.
Mutta tässä on edelleen monia oikeudellisia ristiriitoja. Eikä edelleenkään ole selvää, kuka on syyllinen mahdolliseen onnettomuuteen, ketä ja mitä rangaistuksia siitä pitäisi maksaa jne.
Ympäristövaikutukset ovat vakava huolenaihe ja suuri epävarmuus. Helppokäyttöiset, edulliset ja kätevät itseajavat autot voivat lisätä vuosittain ajettujen kilometrien kokonaismäärää. Jos nämä ajoneuvot käyvät bensiinillä, ilmastoa haitalliset liikenteeseen liittyvät päästöt voivat nousta dramaattisesti. Kuitenkin, jos ajoneuvot sähköistetään, päästöt vähenevät merkittävästi. Koska sähköistetty kuljettajaton auto mahdollistaa enemmän yhteisajeluja (esimerkiksi Lyftin tai Uberin kaltaisten palveluiden kautta), päästöt voivat laskea entisestään.
Tekniikat ja lähestymistavat itseohjautuvien autojen luomiseen
Kehittäjät käyttävät erilaisia menetelmiä ja lähestymistapoja, yhä kehittyneempiä tekniikoita ja laadukkaampia komponentteja luodakseen prototyyppejä itseohjautuvista autoista. Mutta useimmilla niistä on paljon yhteistä, koska periaate on sama - luoda ajoneuvo, joka ei vain hallitse ajoprosessia, vaan myös seuraa tilannetta tiellä ja tekee oikeita päätöksiä. Tässä on joitain tärkeimmistä teknologioista:
- Anturit: itse ajavat autot käyttävät tyypillisesti yhdistelmää antureita, kuten lidar (valontunnistus ja etäisyys), tutka, kamerat ja ultraäänianturit tunnistamaan ympäristönsä.
- Kortit: teräväpiirtokartoilla on ratkaiseva rooli. Nämä kartat sisältävät yksityiskohtaista tietoa tiestä, liikennemerkeistä ja muista tieinfrastruktuurin osista, jotka auttavat ajoneuvoa navigoimaan.
- Hallintajärjestelmät: Autot käyttävät kehittyneitä reaaliaikaisia ohjausjärjestelmiä, jotka säätävät nopeutta, ohjausta ja jarrutusta tarpeen mukaan.
- Koneoppiminen ja tekoäly: Kehittyneitä tekoälyalgoritmeja käytetään antureiden tietojen käsittelyyn, päätösten tekemiseen ja kokemuksista oppimiseen. Syväoppimista käytetään usein kuvien ja kuvioiden tunnistamiseen.
Haluaisin puhua viimeisestä kohdasta yksityiskohtaisemmin.
Jotkut yritykset, kuten Waymo, kehittävät omia tekoäly- ja ohjausjärjestelmiään, jotka on suunniteltu autonomiseen ajamiseen. Alusta NVIDIA DRIVE tarjoaa skaalautuvan tekoälypohjaisen ratkaisun autonomisille ajoneuvoille, jota käyttävät useat autonvalmistajat ja teknologiayritykset. Meidän tulee myös mainita avoimen lähdekoodin viitekehykset, kuten ROS (Robot Operating System), joita jotkut yritykset käyttävät itsenäisten järjestelmiensä rakentamiseen.
Lisäksi monet yritykset investoivat tutkimukseen ja kehitykseen luodakseen omia tekoälyratkaisuja itseohjautuville autoilleen.
Mielenkiintoista myös:
- Vaarallisimmat maailmat: 14 planeettaa, joilla mikään ei selviä
- Kosmoksen mysteereitä, joihin emme vieläkään tiedä vastauksia
Miksi näin hidas eteneminen?
On arvioitu, että teknologia turvallisten autonomisten ajoneuvojen luomiseksi on noin 80 % kehittynyt. Prosessin täydellinen parantaminen vie paljon enemmän aikaa - se vaatii uusimpien teknologioiden kehittämistä, laadukkaampia komponentteja ja pilotointijärjestelmien parantamista.
Haasteita, joita ei vielä käsitellä, ovat epätavalliset ja harvinaiset tapahtumat, joita voi tapahtua millä tahansa kadulla tai moottoritiellä, kuten sää, eläimet ylittävät tien, rakentaminen ja kunnossapito.
Toinen joukko ongelmia ilmaantui sen jälkeen, kun Cruise ja Waymo aloittivat itsenäisen kyytipalvelunsa San Franciscossa. Yhdysvaltain kansallinen liikenneturvallisuusviranomainen joulukuussa 2022, vain kuusi kuukautta palveluiden hyväksymisen jälkeen, alkoi tutkia tapauksia, joissa ajoneuvot "on saattaneet jarruttaa epäasianmukaisesti tai olla liikkumattomia". Useissa tapauksissa jouduttiin kutsumaan hinausautoja siirtämään ajoneuvoja. Tämä tarkoittaa, että toistaiseksi ongelmia on enemmän kuin saavutuksia.
Mitä nyt tapahtuu?
Aktiiviset autonomiset ajoneuvohankkeet voidaan ryhmitellä kahteen luokkaan: kyytipalvelut (risteily, Waymo ja Uber) ja itseajavien autojen myynti yleisölle (Tesla).
Risteily on General Motorsin tytäryhtiö, joka perustettiin vuonna 2013. Syyskuussa 2022 sillä oli 100 robottiakselin laivasto San Franciscossa ja se suunnitteli kasvattavansa laivastonsa 5000 2022:een. Kriitikot huomauttivat, että tämä lisäisi kaupungin liikennettä. Joulukuussa XNUMX Cruise aloitti palveluiden tarjoamisen myös Chandleriin, Arizonaan ja Austiniin, Texasiin.
Cruise, General Motorsin itseajava yksikkö, joka operoi robotaksipalvelua San Franciscossa, on hakenut lupaa testata autonomisia ajoneuvojaan koko Kaliforniassa.https://t.co/KbsLjk7JvC
- MarketWatch (@MarketWatch) Maaliskuussa 21, 2023
Waymo, entinen Google Self-Driving Car -projekti, perustettiin tammikuussa 2009. Yhtiö käytti 4,8 miljardia dollaria vuonna 2020 ja 5,2 miljardia dollaria vuonna 2021. Waymo One tarjoaa itsenäisiä kyytipalveluita Phoenixissa ja San Franciscossa. Hän aikoo päästä Los Angelesin kaduille tänä vuonna.
Yhtiö Uber on ollut merkittävä voima autonomisten ajoneuvojen kehittämisessä, koska osa sen liiketoimintasuunnitelmaa on ollut ihmiskuljettajien korvaaminen. Sillä on kuitenkin ollut osuutensa ongelmista, mukaan lukien maaliskuussa 2018 sattunut onnettomuus, jossa itseajava Uber tappoi naisen, joka käveli polkupyörällään kadun toisella puolella Tempessä, Arizonassa. Vuonna 2020 Arizona Uber myi AV-tutkimusosastonsa Aurora Innovationille.
Mutta lokakuussa 2022 Uber palasi itse ajavien autojen käyttöönottoon ja allekirjoitti sopimuksen Motionin kanssa, Hyundain ja Aptivin yhteisyrityksen kanssa. Motional toimittaa itsenäisiä ajoneuvoja Uberin toimitus- ja palvelupalveluihin.
Lyft, toiseksi suurin kyytipalveluyritys Uberin jälkeen, toimii Yhdysvalloissa ja Kanadassa. Uberin tavoin Lyftillä oli itsenäinen osasto, ja vuonna 2016 Lyftin perustaja John Zimmer ennusti, että vuoteen 2021 mennessä suurin osa hänen verkostonsa matkoista ajettaisiin itseohjautuvilla ajoneuvoilla (ja vuoteen 2025 mennessä henkilöauton omistaminen "loppuu kokonaan") ). Mutta näin ei käynyt. Siksi Lyft myi vuoden 2021 loppuun mennessä myös itseajavien autojen osastonsa Toyotalle.
Vuonna 2022 Zimmer sanoi, että tekniikka ei korvaa ohjaimia, ainakaan seuraavan kymmenen vuoden aikana. Elokuussa 2022 Lyft kuitenkin teki yhteistyötä Motionalin kanssa robottitaksien lanseeraamiseksi Las Vegasissa ja Los Angelesissa.
Telsa on maailman johtava akkukäyttöisten sähköautojen myyjä. Sen tavoitteena on myös myydä täysin automatisoituja ajoneuvoja. Vuoden 2022 lopussa Yhdysvalloissa ei kuitenkaan myyty yhtään tason 3, 4 tai 5 ajoneuvoa.
Telsa tarjoaa täysin autonomisen ohjausjärjestelmän hintaan 15 000 dollaria. Ostajat tietävät ostavansa beta-version ja ottavat kaiken riskin. Telsa ei ole vastuussa järjestelmävioista.
Helmikuussa 2023 Tieturvallisuusvirasto paljastettiin: “Täysin autonomisen ohjelmiston beetaversio, joka sallii ajoneuvon ylittää nopeusrajoitukset tai ajaa risteyksien läpi laittomasti tai arvaamattomalla tavalla, lisää kolaririskiä". Tämä johti siihen, että Tesla kutsui takaisin 362 000 ajoneuvoa ohjelmistopäivitystä varten.
Toinen takaisku itseohjautuvien ajoneuvojen myynnille oli lokakuussa 2022 julkaistu ilmoitus, että Ford ja VW päättivät lopettaa itse ajavan teknologiayrityksen Argo AI:n rahoituksen, mikä johti sen sulkemiseen. Sekä Ford että VW ovat päättäneet siirtää painopisteensä automaatiotasolta 4 tasoille 2 ja 3.
Mikä meitä odottaa?
Vaikka nykyiset testaukset ovat varsin lupaavia, monet asiantuntijat uskovat, että kestää vuosikymmeniä, ennen kuin itseohjautuvat autot yleistyvät ja ovat ostettavissa. Toisaalta Teslan omistaja Elon Musk väittää, että itseajavat autot tulevat yleisön saataville lähitulevaisuudessa. Samaan aikaan ihmisvetoiset ajoneuvot saavat jatkossakin itsenäisiä ajoominaisuuksia, kuten navigointia liikennevaloissa, risteyksissä ja kaupunkiliikenteessä ilman ihmisen toimintaa.
Vaikka se vie useita vuosia, asiantuntijat ennustavat, että kuljettajattomista autoista tulee lopulta hallitseva kulkuväline maailmassa ja ihmiskuljettajien määrä vähenee merkittävästi. Vaikka emme tiedä tarkalleen, milloin se tapahtuu, ei ole epäilystäkään siitä, että kuljettajattomat autot ovat tulevaisuutemme. Asiantuntijat ovat yhtä mieltä siitä, että tästä tulee todellisuutta, mutta he eivät anna ennusteita ajoituksesta.
Mielenkiintoista myös: