Mașinile cu conducere autonomă evoluează de la un vis futurist la o realitate modernă. Dar cumva evoluția a fost întârziată. Asa ti se pare? Imaginați-vă să vă urcați în mașină, să intri – sau mai bine zis, să vorbiți – locația mașinii în interfață, apoi o lăsați să vă conducă la destinație în timp ce citiți o carte, navigați pe web sau luați un pui de somn.
Mașini care se pot conduce singure - înainte ni se părea ceva fantastic. Dar în următorii câțiva ani, această ficțiune va deveni realitate, datorită apariției mașinilor fără șofer, și va schimba radical modul în care ne mișcăm și ne transportăm orașele.
Am auzit exact astfel de promisiuni în ultimii zece ani. Auzim despre succesele și eșecurile dezvoltatorilor, despre conflictele legale ale folosirii unor astfel de vehicule, despre siguranța și pericolul lor pentru noi, șoferii, pe șosea. Să încercăm să înțelegem totul.
Interesant de asemenea:
- Human Brain Project: O încercare de a imita creierul uman
- Thunderbolt 5 vs. Thunderbolt 4: Tot ce trebuie să știți
Istoria mașinilor autonome
Ideea mașinilor cu conducere autonomă există de mult timp, începând cu anii 30, acestea au devenit o parte integrantă a ideilor science-fiction despre viitor. Dar abia recent tehnologia care le-ar putea transforma în realitate a început să se dezvolte rapid.
Primele prototipuri experimentale, care au fost extrem de lente, datează din anii 1960. Mai recent, în 2004, DARPA (agenția Departamentului de Apărare al SUA responsabilă cu dezvoltarea de noi tehnologii pentru utilizarea de către armata SUA) a provocat dezvoltatorii din întreaga lume să construiască un vehicul fără pilot capabil să concureze prin deșertul Mojave din California, oferind câștigătorului un milion. premiu în dolari. Cea mai de succes mașină a parcurs doar 7 din 142 de mile. Dar cursa a întărit credința că mașinile robot sunt o realitate.
În următoarea cursă din 2005, cinci mașini au parcurs distanța. Iar în Urban Challenge 2007, vehiculele nu numai că au evitat obstacolele și s-au ținut de drumuri, ci și-au respectat regulile de circulație, s-au oprit, au parcat și chiar au făcut întoarceri permise. Și până în 2010, tehnicienii Google au creat un sistem care ar putea face față celor mai dificile drumuri din California (inclusiv faimoasa stradă șinuoasă Lombard Street din San Francisco) cu intervenție umană minimă.
Acum, toți producătorii cunoscuți ai industriei de automobile sunt ocupați cu ideea de a crea mașini autonome, deoarece o consideră foarte promițătoare.
Ce sunt mașinile care se conduc singure?
Mașinile cu conducere autonomă sunt vehicule care nu necesită asistență umană pentru a naviga către destinație. Ei folosesc camere, senzori și software avansat pentru aceasta, care interpretează situația drumului și reacționează la pietoni și alte împrejurimi de pe drum.
În prezent, nu există vehicule complet autonome care operează legal în lume. Cu toate acestea, există vehicule parțial autonome - mașini și camioane cu diferite niveluri de auto-automatizare, de la mașini convenționale cu sisteme de asistență la frânare până la prototipuri cu conducere autonomă complet independente.
In ciuda faptului ca tehnologii Tehnologiile de conducere autonomă sunt încă în stadiile incipiente de dezvoltare, devin din ce în ce mai comune și pot revoluționa în cele din urmă sistemul nostru de transport (și, prin extensie, economia și societatea noastră). Producătorii de automobile și companiile de tehnologie estimează că mașinile autonome de nivel 4 ar putea fi puse în vânzare în următorii câțiva ani. Cu toate acestea, unii experți consideră astfel de prognoze prea optimiste și nerealiste, având în vedere procesul de evoluție al mașinilor cu conducere autonomă.
Nivelurile de autonomie ale mașinilor
Mașinile au diferite niveluri de manevrabilitate, pe care experții le evaluează pe o scară de la 0 la 5. Așa că haideți să descompunem ce înseamnă fiecare nivel.
Nivelul 0. Toate sistemele majore sunt controlate de oameni. Adică acestea sunt mașinile noastre obișnuite care sunt folosite acum.
Nivelul 1. Unele sisteme, precum controlul vitezei de croazieră sau frânarea automată, pot controla mașina pe rând.
Nivelul 2. Vehiculul acceptă cel puțin două funcții automate simultane, cum ar fi accelerația și direcția. Dar munca sigură necesită o persoană.
Nivelul 3. În anumite condiții, mașina poate controla toate funcțiile critice pentru siguranță, dar șoferul este de așteptat să preia conducerea în cazul unei defecțiuni a sistemului sau a unei probleme de control.
Nivelul 4. Mașina este complet autonomă în unele scenarii de conducere, dar nu în toate.
Nivelul 5. Mașina este complet autonomă în orice situație.
Până acum avem disponibile mașini de nivel 0-3, deși nivelul 3 este încă aprins dezbătut. Deși producătorii promit că până în 2030 vor fi disponibile mașini autonome de nivel 4.
Cum funcționează mașinile cu conducere autonomă?
Google, Uber, Tesla, Nissan, Subaru și alți producători auto de top, companii de cercetare și tehnologie au dezvoltat diverse tehnologii de conducere autonomă.
Deși detaliile de design variază, majoritatea sistemelor autonome creează și mențin o hartă internă a împrejurimilor lor, pe baza unei game largi de senzori, cum ar fi radarul. Prototipurile fără pilot Uber folosesc 64 de raze laser împreună cu alți senzori pentru a crea o hartă internă. Prototipurile Google în diferite etape au folosit lasere, radare, camere puternice și sonar.
Apoi, software-ul procesează această intrare, cartografiază o rută și trimite instrucțiuni către sistemele mașinii care controlează accelerația, frânarea și direcția. Regulile hard-coded, algoritmii de evitare a obstacolelor, modelarea predictivă și recunoașterea „inteligentă” a obiectelor (cum ar fi diferența dintre o bicicletă și o motocicletă) ajută software-ul să respecte regulile de trafic și să depășească obstacolele.
Vehiculele parțial autonome pot necesita intervenția unui șofer uman dacă sistemul întâmpină incertitudine, în timp ce vehiculele complet autonome pot să nu aibă nici măcar un volan.
În plus, mașinile autonome pot fi distinse ca „conectate” sau nu, în funcție de faptul dacă pot interacționa cu alte vehicule și/sau cu infrastructura rutieră, cum ar fi semafoarele de ultimă generație. Majoritatea prototipurilor în prezent nu au această capacitate.
Citeste si:
- Războiul pentru internet prin satelit: Europa provoacă Starlink
- Ce sunt rețelele neuronale și cum funcționează?
Care ar fi avantajele? Mașini fără șofer?
Cel mai larg discutat beneficiu va fi creșterea siguranței rutiere. Anul trecut, 1770 de persoane au fost ucise doar pe drumurile din Marea Britanie, iar peste 26000 de persoane au fost grav rănite. În Statele Unite, cifrele sunt și mai alarmante: 36750 de decese de pietoni și bicicliști. Statisticile din Ucraina nu sunt mai puțin alarmante. Deoarece majoritatea accidentelor sunt rezultatul unei erori ale șoferului, chiar și adoptarea de 90% a mașinilor fără șofer ar putea salva până la 22000 de vieți în fiecare an.
Un alt beneficiu ar fi acela de a face transportul accesibil persoanelor care anterior nu aveau capacitatea de a conduce. Vorbim de copii, persoane cu dizabilități și vârstnici, care ar putea, teoretic, să circule fără șofer, ceea ce ar îmbunătăți accesibilitatea la transport.
Dar există încă multe conflicte juridice aici. Și încă nu este clar cine va fi vinovat pentru un eventual accident, cine și ce pedeapsă ar trebui suportată pentru acesta etc.
Impactul asupra mediului reprezintă o problemă serioasă de îngrijorare și o mare incertitudine. Mașinile autonome accesibile, accesibile și convenabile pot crește numărul total de kilometri parcurși în fiecare an. Dacă aceste vehicule funcționează cu benzină, emisiile legate de transport, dăunătoare climei, ar putea crește dramatic. Cu toate acestea, dacă vehiculele sunt electrificate, emisiile vor fi reduse semnificativ. Pe măsură ce mașinile electrificate, cu conducere autonomă, permit mai multe călătorii partajate (prin servicii precum Lyft sau Uber, de exemplu), emisiile ar putea scădea și mai mult.
Tehnologii și abordări ale creării de mașini autonome
Dezvoltatorii folosesc o varietate de metode și abordări, tehnologii din ce în ce mai avansate și componente de calitate superioară pentru a crea prototipuri de mașini cu conducere autonomă. Dar majoritatea au multe în comun, pentru că principiul este același - să creeze un vehicul care să gestioneze nu numai procesul de conducere, ci și să monitorizeze situația de pe drum și să ia deciziile corecte. Iată câteva dintre cele mai importante tehnologii:
- Senzori: mașinile cu conducere autonomă folosesc de obicei o combinație de senzori, cum ar fi lidar (detecția luminii și distanța), radar, camere și senzori cu ultrasunete pentru a detecta mediul în care se află.
- Carduri: hărțile de înaltă definiție joacă un rol crucial. Aceste hărți conțin informații detaliate despre drum, indicatoare rutiere și alte elemente ale infrastructurii rutiere care ajută vehiculul să navigheze.
- Sisteme de management: Mașinile folosesc sisteme sofisticate de control în timp real, ajustând viteza, direcția și frânarea după cum este necesar.
- Învățare automată și inteligență artificială: algoritmii avansati de inteligență artificială sunt utilizați pentru a procesa datele de la senzori, pentru a lua decizii și pentru a învăța din experiențe. Învățarea profundă este adesea folosită pentru recunoașterea imaginilor și a modelelor.
Aș dori să vorbesc mai detaliat despre ultimul punct.
Unele companii, precum Waymo, își dezvoltă propriile sisteme de inteligență artificială și control concepute pentru conducerea autonomă. Platformă NVIDIA DRIVE oferă o soluție scalabilă bazată pe inteligență artificială pentru vehicule autonome, care este utilizată de mai mulți producători de automobile și companii de tehnologie. De asemenea, ar trebui să menționăm framework-uri open source precum ROS (Robot Operating System) pe care unele companii le folosesc pentru a-și construi sistemele autonome.
În plus, multe companii investesc în cercetare și dezvoltare pentru a-și crea propriile soluții AI pentru mașinile lor autonome.
Interesant de asemenea:
- Cele mai periculoase lumi: 14 planete pe care nimic nu poate supraviețui
- Misterele cosmosului, la care încă nu știm răspunsurile
De ce un progres atât de lent?
Se estimează că tehnologia de creare a vehiculelor autonome sigure este dezvoltată în proporție de aproximativ 80%. Va dura mult mai mult timp pentru a îmbunătăți complet procesul - necesită dezvoltarea celor mai noi tehnologii, componente de calitate superioară și îmbunătățirea sistemelor de pilotare.
Provocările care nu au fost încă abordate includ evenimente neobișnuite și rare care pot avea loc pe orice stradă sau autostradă, cum ar fi vremea, animalele care traversează drumul, construcția și întreținerea.
Un alt set de probleme a apărut după ce Cruise și Waymo și-au lansat serviciile de transport autonom în San Francisco. Administrația Națională pentru Siguranța Traficului pe Autostrăzi din SUA în decembrie 2022, la doar șase luni după aprobarea serviciilor, a început să investigheze incidente în care vehiculele „s-ar putea să fi frânat inadecvat sau să fi fost imobilizate”. În mai multe cazuri, a trebuit chemate autotractoare pentru deplasarea vehiculelor. Aceasta înseamnă că până acum există mai multe probleme decât realizări.
Ce se intampla acum?
Inițiativele active de vehicule autonome pot fi grupate în două categorii: servicii de transport (Cruise, Waymo și Uber) și vânzarea de mașini cu conducere autonomă către public (Tesla).
Croazieră este o subsidiară a General Motors, care a fost înființată în 2013. În septembrie 2022, a operat o flotă de 100 de robotaxis în San Francisco și a planificat să-și mărească flota la 5000 2022. Criticii au remarcat că acest lucru ar crește traficul orașului. În decembrie XNUMX, Cruise a început să ofere și servicii către Chandler, Arizona și Austin, Texas.
Cruise, unitatea cu conducere autonomă a General Motors care operează un serviciu de robotaxi în San Francisco, a solicitat permisiunea de a-și testa vehiculele autonome în toată California.https://t.co/KbsLjk7JvC
- MarketWatch (@MarketWatch) Martie 21, 2023
Waymo, fostul proiect Google Self-Driving Car, a fost fondat în ianuarie 2009. Compania a cheltuit 4,8 miliarde de dolari în 2020 și 5,2 miliarde de dolari în 2021. Waymo One oferă servicii de transport autonom în Phoenix, precum și în San Francisco. Ea plănuiește să iasă pe străzile din Los Angeles în acest an.
Companie Uber a fost o forță majoră în dezvoltarea vehiculelor autonome, deoarece o parte a planului său de afaceri a fost înlocuirea șoferilor umani. Cu toate acestea, a avut parte de probleme, inclusiv un accident din martie 2018 în care un Uber care se conducea autonom a ucis o femeie care își plimba cu bicicleta peste stradă în Tempe, Arizona. În 2020, Arizona Uber și-a vândut divizia de cercetare AV către Aurora Innovation.
Dar în octombrie 2022, Uber a revenit la implementarea mașinilor cu conducere autonomă, semnând un acord cu Motional, un joint venture între Hyundai și Aptiv. Motional va furniza vehicule autonome pentru livrarea și serviciile Uber.
Lyft, a doua cea mai mare companie de transport partajat după Uber, operează în SUA și Canada. La fel ca Uber, Lyft avea o divizie autonomă, iar în 2016, co-fondatorul Lyft, John Zimmer, a prezis că până în 2021 majoritatea călătoriilor din rețeaua sa vor fi conduse de vehicule cu conducere autonomă (și până în 2025, proprietatea de mașini private va „înceta complet” ). Dar acest lucru nu s-a întâmplat. Prin urmare, până la sfârșitul anului 2021, Lyft și-a vândut și divizia de mașini autonome către Toyota.
În 2022, Zimmer a spus că tehnologia nu va înlocui șoferii, cel puțin nu în următorii zece ani. Cu toate acestea, în august 2022, Lyft a colaborat cu Motional pentru a lansa taxiuri robot în Las Vegas și Los Angeles.
Telsa este liderul mondial în vânzarea de vehicule electrice cu baterii. De asemenea, își propune să vândă vehicule complet automatizate. Cu toate acestea, de la sfârșitul anului 2022, nu existau vehicule Tier 3, 4 sau 5 vândute în SUA.
Ceea ce oferă Telsa este un sistem de control complet autonom pentru 15 000 de dolari. Cumpărătorii recunosc că cumpără o versiune beta și își asumă toate riscurile. Telsa nu este responsabilă pentru nicio defecțiune a sistemului.
În februarie 2023, Administrația Națională pentru Siguranța Rutieră dezvăluit: "Versiunea beta a software-ului complet autonom care permite unui vehicul să depășească limitele de viteză sau să circule prin intersecții într-un mod ilegal sau imprevizibil, crește riscul de accident". Acest lucru a determinat Tesla să recheme 362 de vehicule pentru o actualizare de software.
Un alt eșec pentru vânzările de vehicule autonome a fost anunțul din octombrie 2022 că Ford și VW au decis să înceteze finanțarea companiei de tehnologie de conducere autonomă Argo AI, ceea ce a dus la închiderea acesteia. Atât Ford, cât și VW au decis să-și schimbe atenția de la nivelul de automatizare 4 la nivelurile 2 și 3.
Ce ne așteaptă?
Deși testele actuale sunt destul de promițătoare, mulți experți cred că vor trece decenii până când mașinile cu conducere autonomă devin populare și disponibile pentru cumpărare. Pe de altă parte, proprietarul Tesla, Elon Musk, insistă că mașinile autonome vor fi disponibile publicului în viitorul apropiat. Între timp, vehiculele conduse de oameni vor continua să beneficieze de funcții de conducere autonomă, cum ar fi navigarea semafoarelor, intersecțiilor și traficul urban fără intervenție umană.
Deși va dura mulți ani, experții prevăd că mașinile fără șofer vor deveni în cele din urmă mijlocul de transport dominant în lume, iar numărul șoferilor umani va scădea semnificativ. Deși nu știm exact când se va întâmpla, nu există nicio îndoială că mașinile fără șofer sunt viitorul nostru. Experții sunt de acord că acest lucru va deveni realitate, dar nu oferă nicio predicție cu privire la momentul.
Interesant de asemenea: