Isejuhtivad autod arenevad futuristlikust unistusest tänapäevaseks reaalsuseks. Kuid millegipärast jäi areng edasi. Kas see tundub nii? Kujutage ette, et istute oma autosse, sisestate – või veel parem, räägite – auto asukoha liidesesse ja lasete sellel siis raamatut lugedes, veebi sirvides või uinakute ajal sihtkohta juhtida.
Autod, mis oskavad ise sõita – meile tundus see varem millegi fantastilisena. Kuid lähiaastatel saab see väljamõeldis tänu juhita autode ilmumisele reaalsuseks ning muudab radikaalselt viisi, kuidas me oma linnades liigume ja transpordime.
Täpselt selliseid lubadusi oleme kuulnud viimased kümme aastat. Kuuleme arendajate õnnestumistest ja ebaõnnestumistest, selliste sõidukite kasutamisega kaasnevatest õiguslikest konfliktidest, nende ohutusest ja ohtlikkusest meile, autojuhtidele, teel. Proovime kõigest aru saada.
Huvitav ka:
- Human Brain Project: katse jäljendada inimese aju
- Thunderbolt 5 vs. Thunderbolt 4: kõik, mida pead teadma
Isejuhtivate autode ajalugu
Isejuhtivate autode idee on olnud juba pikka aega, alates 30. aastatest on neist saanud ulme tulevikumõtete lahutamatu osa. Kuid alles hiljuti on tehnoloogia, mis võiks need reaalsuseks muuta, kiiresti arenema hakanud.
Esimesed eksperimentaalsed prototüübid, mis olid üliaeglased, pärinevad 1960. aastatest. Hiljuti, 2004. aastal, esitas DARPA (USA kaitseministeeriumi agentuur, mis vastutab uute tehnoloogiate väljatöötamise eest USA sõjaväes kasutatavate tehnoloogiate väljatöötamise eest) väljakutseid arendajatele kogu maailmast ehitada mehitamata sõiduk, mis on võimeline sõitma üle California Mojave kõrbe, pakkudes võitjale miljon. dollari preemia. Edukaim auto on läbinud vaid 7 miili 142-st. Kuid võistlus tugevdas usku, et robotautod on reaalsus.
Järgmisel võistlusel 2005. aastal läbis distantsi viis autot. Ja Urban Challenge 2007 raames ei vältinud sõidukid mitte ainult takistusi ja hoidsid end teedel, vaid järgisid ka liikluseeskirju, tõmbusid kõrvale, parkisid ja tegid isegi lubatud tagasipöördeid. Ja 2010. aastaks olid Google'i tehnikud loonud süsteemi, mis saaks minimaalse inimsekkumisega hakkama ka California kõige raskematel teedel (sh kuulsal käänulisel Lombard Streetil San Franciscos).
Nüüd on kõik tuntud autotööstuse tootjad hõivatud isejuhtivate autode loomise ideega, sest nad peavad seda väga paljutõotavaks.
Mis on isejuhtivad autod?
Isejuhtivad autod on sõidukid, mis ei vaja sihtkohta navigeerimiseks inimese abi. Nad kasutavad selleks kaameraid, andureid ja täiustatud tarkvara, mis tõlgendab teeolukorda ning reageerib jalakäijatele ja muule teel olevale ümbrusele.
Praegu pole maailmas ühtegi seaduslikult töötavat täielikult autonoomset sõidukit. Siiski on osaliselt autonoomseid sõidukeid – erineva automaatse automatiseerimise tasemega autosid ja veoautosid, alates tavalistest piduriabisüsteemidega autodest kuni täiesti sõltumatute isejuhtivate prototüüpideni.
Vaatamata asjaolule, et tehnoloogiaid Autonoomsed sõidutehnoloogiad on alles varajases arengujärgus, muutuvad üha tavalisemaks ja võivad lõpuks muuta meie transpordisüsteemi (ja laiemalt ka meie majanduse ja ühiskonna). Autotootjate ja tehnoloogiafirmade hinnangul võivad 4. taseme isejuhtivad autod müügile jõuda lähiaastatel. Mõned eksperdid peavad aga selliseid prognoose liiga optimistlikeks ja ebareaalseteks, arvestades isejuhtivate autode arenguprotsessi.
Autode autonoomia tasemed
Autodel on erinevad juhitavuse tasemed, mida eksperdid hindavad skaalal 0 kuni 5. Nii et teeme lahti, mida iga tase tähendab.
Tase 0. Kõiki peamisi süsteeme juhivad inimesed. See tähendab, et need on meie tavalised autod, mida praegu kasutatakse.
1. tase. Mõned süsteemid, näiteks püsikiiruse hoidja või automaatpidurdus, suudavad autot omakorda juhtida.
2. tase. Sõiduk toetab vähemalt kahte samaaegset automatiseeritud funktsiooni, nagu kiirendus ja juhtimine. Ohutu töö nõuab aga inimest.
3. tase. Teatud tingimustel saab auto juhtida kõiki ohutuse seisukohalt olulisi funktsioone, kuid süsteemirikke või juhtimisprobleemide korral eeldatakse, et juht võtab juhtimise üle.
4. tase. Mõnes sõidustsenaariumis on auto täielikult autonoomne, kuid mitte kõigil.
5. tase. Auto on igas olukorras täielikult autonoomne.
Siiani on meil saadaval 0–3. taseme autod, kuigi 3. taseme üle vaieldakse endiselt tuliselt. Kuigi tootjad lubavad, et 2030. aastaks on saadaval 4. taseme isejuhtivad autod.
Kuidas isejuhtivad autod töötavad?
Google, Uber, Tesla, Nissan, Subaru ja teised juhtivad autotootjad, uurimis- ja tehnoloogiafirmad on välja töötanud erinevaid autonoomse sõidu tehnoloogiaid.
Kuigi disaini üksikasjad on erinevad, loovad ja säilitavad enamik autonoomseid süsteeme oma ümbruse sisemist kaarti, mis põhineb mitmesugustel anduritel, näiteks radaril. Uberi mehitamata prototüübid kasutavad sisemise kaardi loomiseks koos teiste anduritega 64 laserkiirt. Google'i prototüübid kasutasid erinevates etappides lasereid, radareid, võimsaid kaameraid ja sonari.
Seejärel töötleb tarkvara seda sisendit, kaardistab marsruudi ja saadab juhised auto süsteemidele, mis kontrollivad kiirendamist, pidurdamist ja roolimist. Kõvakodeeritud reeglid, takistuste vältimise algoritmid, ennustav modelleerimine ja "tark" objektituvastus (näiteks jalgratta ja mootorratta erinevus) aitavad tarkvaral liikluseeskirju järgida ja takistusi ületada.
Osaliselt autonoomsed sõidukid võivad vajada inimjuhi sekkumist, kui süsteemis esineb ebakindlust, samas kui täielikult autonoomsetel sõidukitel ei pruugi olla isegi rooli.
Lisaks saab autonoomseid autosid eristada kui "ühendatud" või mitte, lähtudes sellest, kas nad suudavad suhelda teiste sõidukite ja/või teede infrastruktuuriga, näiteks järgmise põlvkonna fooridega. Enamikul prototüüpidel pole praegu seda võimalust.
Loe ka:
- Sõda satelliit-interneti pärast: Euroopa esitab Starlinkile väljakutse
- Mis on närvivõrgud ja kuidas need töötavad?
Mis oleks eelised? juhita autod?
Kõige laialdasemalt arutatud eelis on liiklusohutuse suurenemine. Eelmisel aastal hukkus ainuüksi Suurbritannia teedel 1770 inimest ja üle 26000 36750 inimese sai raskelt vigastada. USA-s on numbrid veelgi murettekitavamad: 90 22000 jalakäijate ja jalgratturite surma. Ukraina statistika pole vähem murettekitav. Kuna enamik õnnetusi on juhi vigade tagajärg, võib isegi XNUMX% juhita autode kasutuselevõtt päästa igal aastal kuni XNUMX XNUMX inimelu.
Teiseks eeliseks oleks transpordi kättesaadavaks tegemine inimestele, kellel varem polnud juhtimisvõimet. Jutt käib lastest, invaliididest ja eakatest, kes teoreetiliselt saaksid sõita ilma juhita, mis parandaks transpordi kättesaadavust.
Kuid siin on endiselt palju õiguslikke konflikte. Ja siiani pole selge, kes on võimalikus õnnetuses süüdi, kes ja millist karistust selle eest peaks kandma jne.
Keskkonnamõjud on tõsine probleem ja suur ebakindlus. Ligipääsetavad, soodsad ja mugavad isejuhtivad autod võivad suurendada igal aastal läbitud kilomeetrite koguarvu. Kui need sõidukid töötavad bensiiniga, võivad kliimat kahjustavad transpordiga seotud heitkogused järsult suureneda. Kui aga sõidukid elektrifitseerida, vähenevad heitkogused oluliselt. Kuna elektrifitseeritud juhita autod võimaldavad rohkem ühissõite (näiteks Lyft või Uberi teenuste kaudu), võivad heitkogused veelgi väheneda.
Isejuhtivate autode loomise tehnoloogiad ja lähenemisviisid
Arendajad kasutavad isejuhtivate autode prototüüpide loomiseks erinevaid meetodeid ja lähenemisviise, üha arenenumaid tehnoloogiaid ja kvaliteetsemaid komponente. Enamasti on aga palju ühist, sest põhimõte on sama – luua sõiduk, mis mitte ainult ei juhiks sõiduprotsessi, vaid jälgiks ka olukorda teel ning langetaks õigeid otsuseid. Siin on mõned kõige olulisemad tehnoloogiad:
- Andurid: isejuhtivad autod kasutavad oma keskkonna tajumiseks tavaliselt andurite kombinatsiooni, nagu lidar (valguse tuvastamine ja ulatus), radar, kaamerad ja ultraheliandurid.
- Kaardid: kõrglahutusega kaardid mängivad otsustavat rolli. Need kaardid sisaldavad üksikasjalikku teavet tee, liiklusmärkide ja muude tee infrastruktuuri elementide kohta, mis aitavad sõidukil liigelda.
- Juhtimissüsteemid: Autod kasutavad keerukaid reaalajas juhtimissüsteeme, reguleerides kiirust, roolimist ja pidurdamist vastavalt vajadusele.
- Masinõpe ja tehisintellekt: täiustatud tehisintellekti algoritme kasutatakse andurite andmete töötlemiseks, otsuste tegemiseks ja kogemustest õppimiseks. Sügavat õppimist kasutatakse sageli kujutiste ja mustrite tuvastamiseks.
Viimasest punktist tahaksin rääkida üksikasjalikumalt.
Mõned ettevõtted, nagu Waymo, arendavad oma tehisintellekti ja juhtimissüsteeme, mis on mõeldud autonoomseks juhtimiseks. Platvorm NVIDIA DRIVE pakub autonoomsete sõidukite jaoks skaleeritavat AI-põhist lahendust, mida kasutavad mitmed autotootjad ja tehnoloogiaettevõtted. Peaksime mainima ka avatud lähtekoodiga raamistikke, nagu ROS (robotite operatsioonisüsteem), mida mõned ettevõtted kasutavad oma autonoomsete süsteemide ehitamiseks.
Lisaks investeerivad paljud ettevõtted teadus- ja arendustegevusse, et luua isejuhtivate autode jaoks oma tehisintellektilahendusi.
Huvitav ka:
- Kõige ohtlikumad maailmad: 14 planeeti, millel ei suuda miski ellu jääda
- Kosmose saladused, millele me siiani vastuseid ei tea
Miks selline aeglane areng?
Hinnanguliselt on ohutute autonoomsete sõidukite loomise tehnoloogia välja töötatud umbes 80%. Protsessi täielikuks täiustamiseks kulub palju rohkem aega – selleks on vaja uusimate tehnoloogiate arendamist, kvaliteetsemaid komponente ja piloteerimissüsteemide täiustamist.
Väljakutsed, mida veel lahendada tuleb, hõlmavad ebatavalisi ja haruldasi sündmusi, mis võivad juhtuda igal tänaval või maanteel, nagu ilm, teed ületavad loomad, ehitus ja hooldus.
Veel üks probleemide kogum ilmnes pärast seda, kui Cruise ja Waymo käivitasid San Franciscos oma autonoomse sõiduteenuse. USA riiklik maanteede liiklusohutusamet hakkas 2022. aasta detsembris, vaid kuus kuud pärast teenuste heakskiitmist, uurima juhtumeid, kus sõidukid "võisid sobimatult pidurdada või olla liikumatuks jäänud". Mitmel juhul tuli sõidukite teisaldamiseks kohale kutsuda puksiirautod. See tähendab, et seni on probleeme rohkem kui saavutusi.
Mis praegu toimub?
Aktiivsed autonoomsete sõidukite algatused võib rühmitada kahte kategooriasse: sõiduteate teenused (Cruise, Waymo ja Uber) ja isejuhtivate autode müük avalikkusele (Tesla).
Cruise on General Motorsi tütarettevõte, mis asutati 2013. aastal. 2022. aasta septembri seisuga opereeris see San Franciscos 100 robottaksist koosnevat lennukiparki ja plaanis oma lennukiparki suurendada 5000-ni. Kriitikud märkisid, et see suurendaks linna liiklust. 2022. aasta detsembris alustas Cruise teenuste pakkumist ka Chandlerile, Arizonale ja Austinile Texases.
San Franciscos robottaksoteenust osutav General Motorsi isejuhtiv üksus Cruise on taotlenud luba oma autonoomsete sõidukite testimiseks kogu Californias.https://t.co/KbsLjk7JvC
- MarketWatch (@MarketWatch) Märtsil 21, 2023
Waymo, endine Google'i isejuhtivate autode projekt, asutati 2009. aasta jaanuaris. Ettevõte kulutas 4,8. aastal 2020 miljardit dollarit ja 5,2. aastal 2021 miljardit dollarit. Waymo One pakub autonoomseid sõiduteenuseid nii Phoenixis kui ka San Franciscos. Ta kavatseb sel aastal Los Angelese tänavatele jõuda.
Ettevõte Uber on olnud suur jõud autonoomsete sõidukite arendamisel, sest osa tema äriplaanist on olnud inimjuhtide asendamine. Siiski on sellel olnud omajagu probleeme, sealhulgas 2018. aasta märtsis juhtunud õnnetus, kus isejuhtiv Uber tappis Arizonas Tempes jalgrattaga üle tänava kõndinud naise. 2020. aastal müüs Arizona Uber oma AV-uuringute osakonna ettevõttele Aurora Innovation.
Kuid 2022. aasta oktoobris naasis Uber isejuhtivate autode juurutamise juurde, sõlmides lepingu Hyundai ja Aptivi ühisettevõttega Motional. Motion pakub autonoomseid sõidukeid Uberi tarne- ja teenindusteenuste jaoks.
lyft, Uberi järel suuruselt teine sõidujagamisettevõte, mis tegutseb USA-s ja Kanadas. Nagu Uberil, oli ka Lyftil autonoomne osakond ja 2016. aastal ennustas Lyfti kaasasutaja John Zimmer, et 2021. aastaks juhivad tema võrgus enamus reise isejuhtivad sõidukid (ja aastaks 2025 kaob eraautode omamine täielikult ära). ). Seda aga ei juhtunud. Seetõttu müüs Lyft 2021. aasta lõpuks ka oma isejuhtivate autode divisjoni Toyotale.
2022. aastal ütles Zimmer, et see tehnoloogia ei asenda draivereid, vähemalt mitte järgmise kümne aasta jooksul. 2022. aasta augustis tegi Lyft aga koostööd Motionaliga, et käivitada Las Vegases ja Los Angeleses robottaksod.
telsa on maailma juhtiv akudega elektrisõidukite müük. Samuti on selle eesmärk müüa täielikult automatiseeritud sõidukeid. Kuid 2022. aasta lõpu seisuga ei olnud USA-s müüdud ühtegi 3., 4. või 5. taseme sõidukit.
Telsa pakub täielikult autonoomset juhtimissüsteemi hinnaga $ 15 000. Ostjad tunnistavad, et ostavad beetaversiooni ja võtavad kogu riski. Telsa ei vastuta süsteemitõrgete eest.
2023. aasta veebruaris riiklik liiklusohutusamet paljastatud: "Täielikult autonoomse tarkvara beetaversioon, mis võimaldab sõidukil ületada kiiruspiiranguid või sõita läbi ristmike ebaseaduslikul või ettearvamatult, suurendab avarii ohtu". See viis selleni, et Tesla kutsus tarkvarauuenduse jaoks tagasi 362 000 sõidukit.
Teine tagasilöök isejuhtivate sõidukite müügile oli 2022. aasta oktoobri teade, et Ford ja VW otsustasid lõpetada isejuhtivate tehnoloogiaettevõtete Argo AI rahastamise, mis viis selle sulgemiseni. Nii Ford kui ka VW on otsustanud suunata oma fookuse 4. automatiseerimistasemelt 2. ja 3. tasemele.
Mis meid ees ootab?
Kuigi praegused testid on üsna paljulubavad, usuvad paljud eksperdid, et kulub aastakümneid, enne kui isejuhtivad autod muutuvad tavapärasteks ja neid saab osta. Teisest küljest nõuab Tesla omanik Elon Musk, et isejuhtivad autod on lähiajal avalikkusele kättesaadavad. Samal ajal saavad inimjuhitavad sõidukid jätkuvalt autonoomseid sõidufunktsioone, nagu fooride, ristmike ja linnaliikluse navigeerimine ilma inimese sekkumiseta.
Kuigi selleks kulub palju aastaid, ennustavad eksperdid, et lõpuks saavad juhita autod maailmas domineerivaks liikumisviisiks ning inimjuhtide arv väheneb oluliselt. Kuigi me ei tea täpselt, millal see juhtub, pole kahtlustki, et juhita autod on meie tulevik. Eksperdid nõustuvad, et see saab reaalsuseks, kuid nad ei anna ajastuse kohta mingeid ennustusi.
Huvitav ka: