Автономные автомобили разгоняются

В начале апреля этого года беспилотный Audi SQ5, оснащенный датчиками и системами автономного вождения, завершил свое путешествие по Соединенным Штатам, от Сан-Франциско до Нью-Йорка (1). Стоит помнить об этом подвиге, ведь в будущем он может стать одним из важнейших моментов в истории автомобилестроения. Полностью новая моторизация.

1. Audi SQ5 без водителя в путешествии по США

Может ли это быть рассветом новой эры (2)? Приподнятое настроение любителей беспилотных автомобилей может слегка испортить тот факт, что Audi фактически удалось победить 99% из более чем 5 автомобилей в одиночку. км пути.

Этот недостающий 1% с водителем доказывает, что все же нельзя полностью полагаться на автоматы в условиях движения по дорогам общего пользования.

В пути автомобилю приходилось сталкиваться с различными ситуациями, перебоями в движении из-за ремонта дорог, а также поведением водителей, которые, например, нарушают правила и любят опасное вождение. Бортовые компьютеры все зафиксировали. Полученная база знаний составляет три терабайта данных.

«Чувства» автономный Audi была основана компанией Delphi, которая в настоящее время становится одним из наиболее важных игроков на этом развивающемся рынке. С ним столкнется Google, Tesla и многие другие компании, планирующие создать полностью автономный и безопасный автомобиль без водителя.

Несмотря на ценовые препятствия, идея открыть продажу автомобилей этого типа уже в 2020 году вовсе не несбыточная мечта — технология существует и в целом работает.

Автопарк Google (3) уже проехал 800 тысяч. км, и компания говорит, что данные ясно показывают, что эти транспортные средства управляются более безопасно под управлением компьютера, чем когда ими управляют водители.

Другие тесты, в том числе проведенные с автомобилем Mercedes S-класса, который полностью автономно проехал из Мангейма в Пфорцхайм (около 90 км), также были успешными.

Данные, собранные Google, показывают, что автономные автомобили оптимизировать тормозное усилие и динамику разгона, что не только снижает расход топлива, но и повышает безопасность и плавность вождения.

Более того, компьютеры лучше держат безопасную дистанцию ​​от других автомобилей, чем лучшие водители. К такой позитивной картине добавляют свои копейки аналитики, согласно которым автономные автомобили позволили бы значительно сократить количество аварий, а значит – расходы на спасательные работы, компенсации и лечение.

3. Беспилотный автомобиль Google на улице

Только экономика США могла бы ежегодно экономить более 400 миллиардов долларов за счет массового внедрения беспилотных автомобилей. Согласно отчету McKinsey, эра беспилотников означает на 90 % меньше аварий и ежегодную экономию на 200 миллиардов долларов.

И экономия — это не только время, которое мы проводим за рулем автомобиля, но и общая выгода для экономики и общества в целом. Некоторые выкладываются по полной в безудержном автомобильном безумии.

Например, глава Tesla Илон Маск в марте 2015 года заявил, что не только будущее автомобилестроения принадлежит автономные автомобили, но также и то, что лет через двадцать людям могут запретить ездить по дорогам.

По его мнению, именно человек представляет слишком большую угрозу для транспорта и будет самым слабым звеном в новой реальности. Можно ли тогда ожидать, что автономные автомобили скоро появятся в автосалонах? Для этого еще слишком рано.

Представители Google говорят, что рассматривают различные способы внедрения своих автомобилей в серийное производство, но подробностей не раскрывают. Ведутся переговоры с производителями автомобилей, многие из которых работают над собственными беспилотными моделями.

Хакеры ждут

Будущее автономные транспортные средства он не всегда нарисован однозначно розовыми цветами. Есть много опасений по поводу безопасности этих систем в мире усиливающейся кибервойны.

Американское ФБР достаточно громко высказало опасения по поводу возможности угона автомобилей и проведения дистанционных терактов.

Оказывается, умелые хакеры уже умеют управлять движущимися транспортными средствами. Сегодня это касается наземных и водных объектов, а вот взлом самолетов, наверное, лишь вопрос времени.

Чарли Миллер и Крис Валасек, работающие над проектом под эгидой известного агентства DARPA, сумели взломать бортовые компьютеры Ford Escape и Toyota Prius, используя сконструированное ими устройство.

Они использовали диагностический порт, такой же, как у автомехаников. С помощью специальной программы они взяли под контроль руль, тормоза и механизм ускорения автомобиля.

Это позволило им управлять автомобилем с помощью геймпада Nintendo. Помимо вопросов безопасности, существуют также некоторые технические ограничения, которые еще предстоит преодолеть.

Несколько месяцев назад во время финансовой конференции BMW в Мюнхене Николя Петер, вице-президент концерна по продажам в Европе, отметил, что одна из главных проблем, которые производители автономных транспортных средств Крайне важно, чтобы они решили вопрос точности навигационных систем GPS, которые в настоящее время недостаточно точны.

DARPA ускоряет развитие отрасли

История автономных автомобилей длиннее, чем вы думаете. Еще в 1964 году на Всемирной выставке в Нью-Йорке General Motors представила концептуальный автомобиль Firebird IV с «электронным мозгом» внутри (4), задуманный как предвестник автоматизированных систем вождения будущего.

В последующие десятилетия многие американские компании, в основном Mercedes в Европе, работали над решениями для автономные автомобили. За рубежом большое значение в ускорении развития авиационной техники имел объявленный DARPA (Агентством перспективных оборонных исследовательских проектов) в первой половине прошлого десятилетия конкурс «Гранд-вызов», в котором лучший автор автономного транспортного средства выигрывал миллион долларов. эта технология.

Вехи будущего развития автономной моторизации в Европе — согласно дорожной карте, подготовленной для Европейской комиссии

2020 г.: Автомобили с автоматической коробкой передач условно доступны на более низких скоростях в менее сложных условиях (парковки, пробки).

2025 и позже: допуск транспортных средств с высоким уровнем автоматизации на автомобильные дороги. Транспортные средства будут оснащены системами мониторинга окружающей среды, чтобы избежать опасностей и препятствий.

не позднее 2030 года: распространение систем с высоким уровнем автоматизации с одновременным развитием технологий в сторону интеллектуальных автомобилей полностью без водителей.

Его дальнейшим последствием стало ускорение инноваций в этой области, в том числе создание, пожалуй, самого известного на сегодняшний день проекта Google в мире. В последнее время компания демонстрирует не только устройства для установки на традиционные автомобили, но и собственные автомобили, без руля и всех устройств, характерных для автомобильной приборной панели.

Однако автомобили такого типа могут вместить все, что нужно водителю. Как сказал Свен Бейкер во время одной из конференций TED, в 2008-2014 годах директор автомобильного исследовательского и технологического центра Стэнфордского университета, Подмена водителя может быть необходима во многих специфических ситуациях, и люди совершенно забудут, как это сделать, если они хотя бы изредка не будут рулить.

Согласно отчету, опубликованному в конце 2013 года компанией Navigant Research, в следующем десятилетии ожидается быстрый рост продаж полностью автономных автомобилей — с 8 до 2020. в 95,5 году до почти 2035 миллионов в 75 году! Это означает, что XNUMX% всех проданных автомобилей будут в той или иной степени автономными.

Определение конкретных уровней автоматизации на практике означает ее поэтапное внедрение – от самостоятельной парковки до помощи в пробках на автомагистралях. Мы уже знаем различные технологии, которые делают автомобиль независимым, но внедрение автономии в более широких масштабах сталкивается с юридическими проблемами, которые пока сложно решить.

Одним из них является, например, вопрос об ответственности за аварии на автономных транспортных средствах. Несет ли ответственность водитель (которого на самом деле нет), производитель транспортного средства или дорожный менеджер?

Британцы придерживаются системного подхода

5. Беспилотные капсулы Хитроу

Великобритания недавно вошла в группу стран, тестирующих беспилотные автомобили. На эту страну стоит обратить внимание, ведь речь идет не об отдельных моделях транспортных средств или изобретениях, а о целых системах связи, разработанных под наблюдением научных учреждений при поддержке властей.

Беспилотные автомобили, разработанные командой Оксфордского университета, были протестированы до конца 2013 года. И хотя масштаб британского проекта менее амбициозен, чем у Google и Tesla, автоматизированная автомобильная система в Терминале 5 аэропорта Хитроу, где управляемые компьютером капсулы (5) возят путешественников по аэропорту.

Аналогичная система планируется в Милтон-Кинсе, Ковентри, Бристоле и Гринвиче, где Автономный автопарк они будут перевозить пассажиров между станциями и торговыми центрами или по другим маршрутам.

В Гринвиче, например, будут построены Gateway, т.е. — изначально — группа из трех легковых автомобилей, курсирующих по улицам, способных не только перевозить людей своим ходом, но и парковаться после нахождения свободного места. Британское правительство наградило лучшие проекты специальными многомиллионными грантами.

6. Интерьер автономного автомобиля Bowler WildCat от Оксфордского университета.

К разработке тест-систем подключились британские научные учреждения и транспортные власти. Основная цель проекта — проверить реакцию пешеходов и других участников дорожного движения на автомобили без водителя.

Автомобили Google используют лазерную визуализацию в форме LIDAR. Они посылают световые лучи и записывают отраженные сигналы для создания трехмерной карты окружения автомобиля.

Такой подход комплексный и безопасный, но это дорогое решение — сама система LIDAR стоит 70 тысяч. долларов, а общая стоимость постройки автомобиля достигает 150 тысяч. долларов.

Технология, опробованная в Великобритании, представляет собой систему, соединяющую камеры и чуть менее обширный набор лазерного слежения.

Она менее сложна, чем система Google, и позволяет уверенно ездить без водителя по маршрутам, которые машина уже выучила — хотя на ней приходится несколько раз «вручную» пересекать эти маршруты. Оксфордские технологии не полагаются на GPS, но часто используют машинное обучение.

Транспортное средство строит свою собственную карту, чтобы ориентироваться там, где оно было раньше. Хотя это не полностью автоматизированный автомобиль, о котором мы мечтаем, разработчики говорят, что такая система управления будет стоить всего 100 фунтов стерлингов.

Кроме того, это может стать важным шагом в преодолении психологических барьеров в отношении автономные автомобили. В 2011 году Оксфордский университет с гордостью представил автономный автомобиль Bowler WildCat (6).

Власти Великобритании уверяют, что автономные автомобили будут внедрены в течение пяти лет и полностью изменят жизнь жителей этой страны.

Местное министерство транспорта сообщает в своем отчете, что путешествуя на таком автомобиле, мы сможем, например, читать книгу, работать на ноутбуке, смотреть фильм или писать текстовые сообщения. Более того, з автономные автомобили буквально каждый сможет его использовать — независимо от того, находятся ли они в состоянии алкогольного опьянения или сколько им лет.

Тесты, исследования, пробные линии

7. Идея автопоезда как техники экономии топлива

К 2017 году на улицы Гётеборга должны выйти сто специально подготовленных автономных моделей Volvo. Транспортные средства должны использоваться всеми желающими ездить. Они будут ездить по улицам города, среди других участников дорожного движения, но только по обозначенному маршруту протяженностью 50 км.

Следующий этап — развивать этот парк и запускать его на все дороги общего пользования. Volvo прогнозирует, что в рамках программы Drive Me водители смогут заниматься, например, ежедневным чтением газет или просмотром Интернета, а бортовые системы автомобиля будут безопасно направлять их к месту назначения.

Поскольку автомобиль съезжает с основных дорог и автомагистралей Гётеборга, водитель будет нести ответственность за вождение. Так же и при ухудшении погодных условий.

В Германии в рамках проекта Digitales Testfeld Autobahn планируется начать аналогичные испытания на автомагистрали A9, которая будет должным образом подготовлена ​​к требованиям новой техники.

Автономные автомобили будут общаться друг с другом, а специальные датчики будут обеспечивать автомобили необходимыми данными о движении на дороге. Министр транспорта Германии отметил, что Германия хочет использовать собственные технологии и быть полностью независимой от таких корпораций, как Google.

Среди немецких машин стоит отметить Audi RS7, установивший в прошлом году на Гран-при во Франкфурте рекорд скорости для автономных автомобилей — 240 км/ч. Не только Америка и Европа тестируют автомобили с автоматической коробкой передач.

В Японии колонны грузовиков тестируются только с одним ведущим водителем. У китайского правительства амбициозные планы автономная моторизация в большом масштабе. Тематический парк «Китайские и японские сады» в Сингапуре уже более года работает на общественных и бесплатных автомобилях SMART-NUS.

Они напоминают наши старые мелексы и электрические тележки, популярные на полях для гольфа, потому что на самом деле они являются переделанными транспортными средствами для гольфистов. Однако из соображений безопасности менеджеры этого не сделали. Вместо этого они оснащены терминалом с сенсорным экраном, с помощью которого пассажиры программируют желаемый маршрут.

В дополнение к технологии автоматического управления автомобили оснащены модулями связи между автомобилями. Это экспериментальный и исследовательский проект. Самостоятельное движение транспортных средств отслеживается и анализируется группой ученых.

8. Испытание колонны грузовиков Scania в Нидерландах

тяжеловес

Дорожное движение касается не только легковых автомобилей. Многие компании работают над решениями для грузовиков. Полуавтономный или полностью независимые конвои или автопоезда (7) уже прошли испытания на дорогах, в т.ч. Швеции и Японии.

9. Беспилотные грузовики как часть системы автономных перевозок в австралийской Пилбаре.

Как прогнозирует Mercedes-Benz, если 2020 год действительно станет прорывом в области беспилотных легковых автомобилей, то внедрение таких грузовиков произойдет на пять лет позже.

Немецкий производитель подчеркивает, что полуавтономное вождение уже возможно — автомобили оснащены системами, которые поддерживают движение в пробках и автоматически поддерживают дистанцию ​​до впереди идущего автомобиля в так называемом колонны или автопоезда.

Новые возможности открывают разрабатываемые в настоящее время коммуникационные технологии — «автомобиль-автомобиль» и «автомобиль-инфраструктура», также известные как V2V и V2I. Они позволяют обмениваться информацией между движущимися автомобилями и окрестностями автомагистрали.

В Нидерландах их протестируют в этом году автономные грузовики на дорогах общего пользования — на подъездной дороге к порту Роттердам. В тестах заинтересованы компании DAF, Scania и Gelderland. В Вагенингене в декабре этого года. также будет запущена беспилотная автобусная линия между железнодорожной станцией и близлежащим университетом.

Это будет пилотный проект, за которым будут внимательно следить. Scania выбрала Нидерланды для презентации своей новейшей системы «взводов», при которой всей колонной грузовиков управляет один водитель (8).

Экспериментальная колонна отправилась 9 февраля этого года. по автомагистрали A28 из Зволле (где расположен завод Scania) для демонстрационной поездки по окрестностям. Идея довольно проста — водитель первого грузовика ведет его, а остальные машины, управляемые без участия человека, следуют за ним, соблюдая минимальную дистанцию.

Благодаря такому решению автомобильный транспорт может стать дешевле. Во-первых, резко сократится занятость водителей. Во-вторых, минимальное расстояние между грузовиками значительно уменьшило бы количество потребляемого топлива. (благодаря меньшему сопротивлению воздуха — в аэродинамической трубе используется на 10-20% меньше воздуха).

Шоу было организовано с учетом требований правительства Нидерландов и Европейской комиссии. Scania хочет убедить все европейские страны в том, что их решение безопасно и может использоваться на всей территории Европейского Союза.

При условии, конечно, что все государства-члены подготовят соответствующее законодательство, разрешающее беспилотный автомобильный транспорт. Огромный автономные грузовики (9) уже работают на железорудных рудниках в регионе Пилбара в Западной Австралии.

Решение называется «Автономная транспортная система». В транспортных средствах используются датчики, радар, GPS и сетевые технологии Cisco, а весь трафик контролируется оператором из Перта, в 1800 км от Пилбары.

10. Мерседес-Бенц F 015 Люкс

Мерседес впечатляет, но игра только начинается

Из всех моделей, вернее прототипов, автономные автомобили Безусловно, самым впечатляющим до сих пор был футуристический Mercedes-Benz F 015 Luxury (10). В январе в Лас-Вегасе, во время выставки Consumer Electronics Show 2015, при виде этого удивительного произведения немецкой технической мысли у представителей как Google, так и других компаний «отвисла челюсть»…

Напичканный арсеналом новейших разработок в области электроники, автомобиль полностью освобождает водителя от вождения. Он также предлагает на борту множество мультимедийных средств и позволяет пассажирам расслабиться во время маршрута. Mercedes Concept имеет длину 522 см, ширину 201,8 см и высоту 152,4 см. Его колесная база составляет 361 см.

11. Один из СЛЕДУЮЩИХ ДВУХ системных проектов Renault.

Производитель использовал комбинацию водородного привода с электрическим подключаемым модулем. Автомобиль приводится в движение благодаря двум электродвигателям, установленным на задней оси.

Мощность передается на задние колеса и составляет в общей сложности 200 кВт и 398 Нм максимального крутящего момента.

Автомобиль разгоняется до 100 км/ч. за 6,7 секунды и способен двигаться со скоростью 200 км/ч. Полностью заряженные аккумуляторы позволяют преодолеть расстояние до 200 км.

Водородное топливо, хранящееся в специальном баке, добавляет к этому еще 900 км, а это значит, что автономный Мерседес способен проехать 1100 км без дозаправки.

К гонке, где больше всего говорят о проектах Google, Mercedes или Apple (хотя в последнем случае магия бренда работает сама собой, потому что конкретную машину или даже визуализацию еще никто не видел), присоединяются и другие.

Опыт показывает, что они не без шансов, ведь победить могут дешевые и практичные решения, не самые известные в СМИ. Например, в начале 2014 года прототип системы автономного вождения под названием NEXT TWO (11) был представлен французской компанией Renault. Автомобиль должен «позаботиться» о трудной, относительно медленной «городской езде» и быть готовым к использованию к 2020 году.

Кто знает, не окажется ли это в яблочко? В 2020 году также ожидается поступление в продажу первых автомобилей Nissan, которые будут ездить без водителя. Они будут перемещаться по маршруту, указанному на электронной карте человеком, который будет только пассажиром.

Для создания безопасной системы такого типа компания Nissan сотрудничала с несколькими исследовательскими центрами по всему миру, в т.ч. с Массачусетским технологическим институтом, Университетом Карнеги-Меллона, Стэнфордским университетом и Токийским университетом.

В Японии уже началось строительство специального испытательного трека для новых автомобилей. Компания прогнозирует, что в 2020 году (снова этот волшебный 2020 год!) она выпустит не одну, а несколько моделей автомобилей, которым не будет нужен водитель. Он уже тестирует электрический Nissan Leaf, который передвигается сам по себе.

Автоматизация с упором на безопасность

12. График разработки и внедрения автономных автомобилей

Однако для того, чтобы автономные автомобили были разрешены на европейских дорогах, нужны изменения в Венскую конвенцию о дорожном движении 1968 года, парафированную и реализуемую почти всеми европейскими странами. Однако Соединенные Штаты не подписали эту конвенцию.

Там в отдельных штатах вводятся отдельные регламенты, допускающие опытную эксплуатацию автономные автомобили на дорогах общего пользования. Недавно Департамент дорог и дорожного движения Калифорнии издал свод законов, которые применяются к тестовому вождению транспортных средств без водителя на дорогах общего пользования в штате.

Ранее, несмотря на отсутствие четких правил, Google тестировала свои автомобили на дорогах в солнечном штате. Согласно принятому в Калифорнии регламенту, компании, желающие испытать свои конструкции на дорогах общего пользования, а их сейчас намного больше, чем просто, должны их зарегистрировать.

Во время тест-драйва на водительское место во время тест-драйва может сесть только человек с соответствующей квалификацией, также зарегистрированный в органах госуправления, который может сразу же взять на себя управление автомобилем в случае возникновения проблем.

Производители автономных транспортных средств также должны предоставить доказательства своей способности покрывать любые расходы, связанные с ответственностью за возможные непредвиденные события на дороге.

Входит в планы Еврокомиссии автономная моторизация, хотя делают упор в первую очередь на повышение безопасности движения. Среди целей Комиссии, в частности, сократить вдвое количество дорожно-транспортных происшествий в ЕС. к 2020 году

Только в 2012 году на европейских дорогах погибло 27 313 человек. человек и 13 тыс. были тяжело ранены. Статья XNUMX вышеупомянутой Венской конвенции требует, чтобы водитель контролировал свое транспортное средство.

В статье 8, в свою очередь, говорится, что любое движущееся транспортное средство или состав транспортных средств должны иметь водителя, хотя в марте 2014 года была внесена модификация, позволяющая транспортному средству двигаться автоматически, если водитель может немедленно взять на себя управление или отключить систему.

Однако существует множество более подробных европейских ограничительных законов. автономность автомобиля, например, разрешая этот вид передвижения только на малых скоростях. Дебаты и юридические соображения попадают в области сложных этических дилемм.

Специалисты, например, всерьез задаются вопросом, кого машина должна убивать в критических ситуациях, когда стоит перед выбором, на который у нее будут доли секунды. Должна ли она абсолютно защищать своего владельца?

А может, например, дети на дороге в первую очередь? Сможет ли он рассчитать все так, чтобы погибло наименьшее количество людей? Дилеммы такого рода должны решаться юристами, страховщиками и даже политиками до того, как инженеры и проектировщики подготовят соответствующие практические решения.

Однако различные компании, учреждения и организации строят далеко идущие прогнозы и планы действий. Они показывают, вообще говоря, что полной, близкой к 100%, автоматизации автомобильного движения можно ожидать только во второй половине этого века (12).