Недавно стартап из Германии Volocopter объявил, что на Олимпийских играх в Париже запустит воздушное такси VoloCity. Tesla также обещает представить свою службу роботакси уже в конце лета. Разбираемся, что мешает быстрому внедрению робомобилей и какие проекты футуристичного транспорта скоро могут стать реальностью.

Воздушное такси

Для запуска аэротакси в Париже Volocopter сотрудничает с оператором городских аэропортов и с оператором общественного транспорта. Предполагается, что VoloCity будет перевозить гостей французской столицы по трем маршрутам, соединяющим аэропорты, вертолетные площадки и вертодромы, а также по двум туристическим маршрутам.

VoloCity - это электрический летательный аппарат с системой вертикального взлета и посадки (eVTOL). Он вмещает пилота и одного пассажира. Аэротакси перемещается на высоте 500 метров практически бесшумно и может за один полет преодолеть расстояние до 35 км. Оно оснащено 18 электродвигателями, которые питаются от перезаряжаемых батарей. При этом все системы в аэротакси продублированы: при отказе одной немедленно активизируется вторая.

Volocopter также планирует в 2024 году запустить маршруты воздушного такси в Сингапуре, Риме и в городе Неом в Саудовской Аравии. Кроме того, компания ведет переговоры с регуляторами Великобритании и США по поводу тестовых полетов.

Volocopter тестирует eVTOL большей дальности под названием VoloRegion - это аэротакси, которое сможет курсировать между городом и пригородом.

Пока Volocopter ждет одобрения регуляторов, в ОАЭ американская компания Joby Aviation уже подписала соглашение с Управлением дорог и транспорта Дубая о запуске услуг воздушного такси к началу 2026 года. Joby планирует начать работу в 2025 году.

Однако самый амбициозный проект в сфере аэротакси принадлежит китайской компании. В конце 2023 года eHang из Гуанчжоу провела успешный тестовый полет первого пассажирского электромоторного беспилотного дрона с людьми. Модель EH216-S развивает максимальную скорость 130 км/ч, летает на высоте до 3 км и вмещает двух пассажиров. Дальность полета может достигать 35 км. Теперь в Гуанчжоу запустят первый беспилотный воздушный туристический маршрут с более чем десятью остановками. Для посадки БПЛА планируется использовать крыши домов.

Транспорт на магнитной подушке

Маглевы (Magnetic levitation) - это поезда на магнитной подушке, которые разгоняются до сверхвысоких скоростей за счет силы электромагнитного поля и при движении не соприкасаются с поверхностью рельсов. Такие поезда уже внедряют в ряде стран, в том числе в Германии, Китае, Японии и Южной Корее. Самый быстрый из ныне существующих в мире поездов разгоняется до 603 км/ч, но пока его испытали только на участке между Токио и Нагоей в Японии, а ввод в эксплуатацию планируется не ранее 2027 года.

На сегодняшний день лидером в сфере разработки маглевов считается Китай. В 2022 году в стране запустили необычный проект Sky Train. Экспериментальный городской поезд совершает маршруты по линии Red Rail - это рельсы протяженностью 800 м, подвешенные на высоте 10 м. У поезда стеклянный пол, а его движением управляет система на основе искусственного интеллекта, которая позволяет обойтись без машиниста. Состав бесшумно парит над рельсами со скоростью до 80 км/ч. Поезд состоит из двух вагонов и может перевозить до 88 пассажиров. В будущем трассу планируют продлить до 7,5 км - тогда Sky Train сможет разгоняться до 120 км/ч.

А в 2021 году в Китае представили прототип маглева, который смог побить мировой рекорд по скорости, разогнавшись до 620 км/ч. Поезд изготовили при помощи углеродного волокна, что позволило облегчить конструкцию состава. При этом поезд работает на жидком азоте и достигает сверхпроводимости при более высоких температурах окружающей среды и с более низкими затратами. В случае успешного запуска время поездки между Пекином и Шанхаем, которые находятся на расстоянии 1000 км друг от друга, сократится до 3,5 часов. Инженеры проекта намерены в будущем разогнать поезд до 800 км/ч.

Наконец, в 2022 году в Китае протестировали первый автомобиль на магнитной подушке. Это обычная машина, оснащенная системой постоянных магнитов, которая ездит по трассе из проводящих материалов. Ее удалось разогнать до 230 км/ч на дороге длиной всего 7,9 км. При этом автомобиль весом 2,9 т левитировал над поверхностью трассы на высоте 3,5 см.

Робомобили

Tesla была первой компанией, которая начала выпускать автомобили с функцией автономности еще в 2015 году, однако ее система проходит тестирование по сей день. Последняя версия Tesla Full Self-Driving управляется ИИ, и компания считает, что это откроет путь для полной автономности автомобилей. Уже к августу Илон Маск пообещал представить собственный сервис робомобилей-такси, который будет похож на Uber без водителя. При этом пару лет назад в Tesla признавали, что ее автопилот имеет лишь второй уровень автономности из шести возможных.

Пока наиболее успешным проектом в сфере частных робомобилей стала разработка компании Waymo, дочки Google, которая запустила свои машины на дорогах в Сан-Франциско, Лос-Анджелесе, Финиксе и Остине, - у ее робомобилей четвертый уровень автономности. А Mercedes-Benz стал первым автопроизводителем, который начал продавать потребителям в США автомобили с автопилотом третьего уровня.

Китайская Didi разрабатывает робомобили с аналогичным уровнем автономности, а в 2023 году она представила модель беспилотного такси Didi Neuron с роборукой, которая выдвигается из багажника и помогает пассажирам загружать багаж.

Его планируется внедрить в автопарк в 2025 году.

В сфере общественного транспорта ситуация обстоит еще лучше. В Сеуле в 2022 году были запущены ночные беспилотные автобусы Smart YoUr Mobility с тактильными датчиками, камерами и лидарами. Пока в салоне сидят водители, но они лишь наблюдают за дорогой. С 2024 года такие автобусы начали также запускать по утрам.

Подобные эксперименты проводятся и в Европе. В Китае в 2023 году уже запустили 50 электробусов WeRide без водителей, которые могут ехать со скоростью 40 км/ч и рассчитаны на 20 человек.

Подводные поезда и тоннели

Некоторые страны разрабатывают проекты, которые пока кажутся футуристичными, но скоро могут стать реальностью. Так, Национальное консультативное бюро ОАЭ изучает возможность строительства подводной железной дороги в Индию. Маршрут должен соединить Мумбаи и портовый город Фуджейра. Его длина составит 2000 км, а скорость поезда будет свыше 1000 км/ч. При этом проектировщики продумывают конструкцию прозрачного тоннеля, чтобы пассажиры могли наблюдать за подводной жизнью Индийского океана. Если проект будет реализован, то тоннель будет в 50 раз длиннее того, который сейчас проходит под Ла-Маншем.

А в Норвегии Управление общественных дорог выступило с амбициозным планом построить к 2035 году серию плавучих погружных туннелей, которые расположатся в районе изрезанной фьордами береговой линии. Это позволит сократить время движения автомобилей между южным портом Кристиансанн и северным портом Тронхейм с 21 часа до 11 часов. Первый плавучий тоннель планируют проложить через самый крупный фьорд Сонге в 70 км севернее Бергена. По сути, это будут две погружные трубы, которые будут удерживаться на глубине около 30 м от поверхности на гигантских поплавках из понтонов и тросовых креплений. Длина тоннеля составит примерно 1,2 км.

Инфраструктура будущего

Развитие транспорта невозможно без строительства соответствующей инфраструктуры. Это интеллектуальные технологии управления дорожным движением, встроенные автомобильные системы и технологии для пассажиров.

Данные в реальном времени

Барселонский суперкомпьютерный центр в 2021 году представил систему CLASS. С помощью мобильных сетей и интернета она собирает данные с уличных камер и движущегося транспорта, а затем анализирует их в реальном времени и прогнозирует маршруты и трафик. Информация поступает на интеллектуальные системы автомобилей, что позволяет водителям избегать перегруженных участков дорог, аварий и возможных столкновений. CLASS уже испытали в городе Модена.

А в Лондоне используется система Real Time Optimiser, которая анализирует загруженность дорог и тротуаров на основе данных с камер и собственно транспорта. Это позволяет динамично регулировать время сигнала светофоров, чтобы снизить трафик. Система использует датчики, камеры и алгоритмы искусственного интеллекта для принятия решений.

Кроме того, в некоторых городах внедряются технологии для "общения" транспортных средств (Vehicle-to-Everytning). Их уже активно используют в Сеуле. Технология позволяет интеллектуальным системам автомобилей посылать данные базовым станциям мобильной связи вдоль дорог. Ее получают водители других транспортных средств. Власти Сеула считают, что подобные системы заложат основу для массового запуска робомобилей.

Умные дороги

Одним из препятствий на пути массового внедрения электромобилей остается нехватка зарядных станций. Исследователи пытаются решить эту проблему путем внедрения умных дорог. Так, израильская компания Electreon установила дорожное покрытие, которое генерирует энергию, в Германии, Франции, Швеции, Северной Италии и других регионах. Водители могут заряжать свои электрокары как во время движения, так и во время стоянки на дороге. Зарядка представляет собой систему медных катушек, встроенных в асфальт. Энергия от них передается аккумуляторам транспортного средства посредством магнитной индукции. Система зарядки требует, чтобы блок управления был расположен на обочине дороги, а приемник - в шасси каждого транспортного средства. При испытаниях в Швеции 40-тонный электрогрузовик заряжался от дороги при движении с разной скоростью до 60 км/ч на 200-метровом участке мощностью 70 кВт.

В Японии же начали тестировать технологию беспроводной зарядки электромобилей на светофорах. Инженеры Университета префектуры Тиба и Токийского университета разработали катушки для передачи электроэнергии, которые можно установить под светофорами в тех местах, где водители долго ждут своего сигнала. При этом автомобили требуется оборудовать приемниками. Тесты показали, что зарядка в течение 10 секунд обеспечивает дополнительный километр хода. Технологией смогут пользоваться как классические электрокары, так и гибриды. Ее испытания продлятся до 2025 года.

Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) и вовсе предложили заменить автомобили в больших городах движущимися дорожками по типу траволаторов. Скорость таких дорожек может составлять 15 км/ч, а мобильные тротуары можно объединить в одну сеть, чтобы пассажиры могли переходить с одного траволатора на другой. В EPFL считают, что это поможет сэкономить пространство, так как ширина траволаторов составляет всего 1,2 м, а для автомобильной дороги требуется не менее 2,5 м. Кроме того, система сможет перемещать до семи тысяч пассажиров в час на каждую движущуюся дорожку, тогда как автомобили за это время перевозят от 750 до 1800 человек по обычной дороге.

Сложности внедрения

Несмотря на планы Volocopter, гости Олимпиады в Париже могут так и не увидеть аэротакси. Это связано с тем, что регуляторы пока не одобрили полеты компании. Несмотря на успешные тестовые запуски, чиновники обеспокоены вероятностью аварий. Подобный инцидент произошел в августе 2023 года в Великобритании, когда компания Vertical Aerospace Ltd. испытывала свой прототип eVTOL. Компания объяснила аварию проблемами соединений пропеллера. Эксперты отрасли указывают также на дороговизну подобного транспорта по сравнению с обычными электромобилями, необходимость строить для него авиапорты и налаживать диспетчерскую связь.

Проблема с широким внедрением маглевов заключается в том, что такие поезда не могут передвигаться по обычным рельсам, а требуют отдельной и довольно дорогостоящей инфраструктуры. Так, американская Virgin Hyperloop One, которая обещала к 2027 году запустить капсулы с магнитной левитацией в вакуумных тоннелях со скоростью 1200 км/ч, закрылась в 2023 году. The Boring Company Илона Маска развивала подобный проект в Лас-Вегасе, но в итоге отказались от капсул, а пассажиров начали перевозить по тоннелям электромобили Tesla Model X.

Внедрению робомобилей препятствует высокий риск аварий - как из-за невнимательности водителей, так и из-за ошибок в работе автопилотов. В октябре 2023 года беспилотный автомобиль Cruise дочерней компании General Motors наехал на пешехода на переходе в Сан-Франциско.

Тогда компания отрицала, что причиной аварии стала некорректная работа автопилота. Однако это была уже не первая подобная авария. После инцидента Департамент транспортных средств Калифорнии приостановил действие лицензии Cruise в штате, и та объявила, что уберет роботакси с дорог общего пользования, пока они проходят полную проверку безопасности. В декабре того же года Tesla объявила, что отзовет около 2 млн своих автомобилей после расследования нескольких аварий с использованием автопилота. Национальное управление безопасности дорожного движения США установило, что функция автономного вождения недостаточно эффективно контролирует участие водителей в управлении. Оно уличило робомобили Tesla в сотнях аварий, которые привели к гибели нескольких десятков человек.

Помимо аварий, есть и другие риски. Поскольку автопилоты еще недостаточно "умные", они не могут отличить ложные препятствия и знаки от настоящих и наоборот. В США активисты, выступающие против робомобилей, смогли парализовать их работу с помощью дорожных конусов на капоте. А один из пользователей выяснил, что автопилот реагирует на футболки с изображением дорожного знака "Stop".