Езда на автопилоте: если самолетам можно, почему машинам нельзя?
Фото: Wikipedia
Езда на автопилоте: если самолетам можно, почему машинам нельзя?

Автомобили-роботы массово появятся на дорогах уже совсем скоро — через десять лет, а может, даже раньше. С технологической точки зрения для этого почти все готово.

Сажусь на пассажирское сиденье обычного на первый взгляд седана. Машина сама, без участия водителя, трогается с места. Подъезжает к перекрестку, останавливается, пропускает движущийся наперерез автомобиль. Затем аккуратно выруливает вправо и спокойно едет дальше. Мне довелось прокатиться на экспериментальном автомобиле-роботе Tesla Model S, который демонстрировала компания Bosch на своем полигоне близ немецкого города Боксберг.

Этот автомобиль действительно может ехать без участия человека — правда, пока на месте водителя все же сидит инженер, чтобы подстраховать работу новой автономной системы управления. Но совсем скоро, говорит он, система будет отлажена и машина начнет самостоятельно возить пассажиров, которые во время поездки смогут заниматься своими делами, например читать газету.

 

"Друглы" и прочие

Согласно недавнему объемному исследованию «Революция за рулем: путь к автономным транспортным средствам», проведенному известной международной консалтинговой компанией The Boston Consulting Group (BCG), уже через десять лет, к 2025 году, на дорогах общего пользования в разных странах в общей сложности будет насчитываться свыше 600 тыс. полностью автономных автомобилей, а мировой рынок опций автономного вождения достигнет 42 млрд долларов.

И это будет лишь начало: к 2035 году процесс роботизации автомобилей достигнет новых высот: полностью автономные автомобили займут уже 10 процентов мирового рынка (12 млн единиц; см. график 1), а денежный объем опций полностью или частично автономных машин достигнет 77 млрд долларов.

Аналитики BCG предлагают называть автомобиль-робот «друглом» (от слова «дрон» и названия компании Google, активно участвующей в развитии этих технологий). И, по мнению исследователей BCG, "друглы" уже скоро станут реальностью и будут востребованы, в частности, в мегаполисах в виде роботов-такси.

Вызвать робот можно будет, например, с помощью мобильного приложения (подобно тому, как сейчас посредством смартфона вызывают обычное такси). Робот-такси приедет вовремя по указанному адресу. "Вскоре после того, как вы сядете в машину, роботакси возьмет еще одного пассажира, едущего в том же направлении, который расположится в отдельном салоне, — рисует картину использования автономного транспорта отчет BCG. — Не нужно беспокоиться о расписании пригородных поездов, никакой суеты на парковках, нет необходимости лавировать в толпе в час пик. Более того, поездка на такси обойдется вам даже дешевле, чем самостоятельное вождение. К тому же водителю не нужно давать чаевые. Автомобиль едет сам по себе".

 

По мнению аналитиков, использование роботов будет не только удобным для пассажиров, но и сможет упорядочить городской трафик: машины-роботы будут оценивать дорожную ситуацию и вовремя выбирать нужные маршруты, чтобы не создавать пробки. Кроме того, они не будут "лезть без очереди", что свойственно человеку за рулем и, как известно, нередко становится причиной хаоса и заторов на дорогах.

 

Они уже рядом

На первый взгляд все это кажется фантастикой. Но на самом деле к перспективе использования беспилотных транспортных средств человечество уже подошло вплотную. Более того, беспилотные машины уже существуют и успешно проходят испытания, в том числе на дорогах общего пользования.

Одной из самых передовых компаний в этой области считается Google. Уже шесть лет она тестирует свои так называемые гугломобили на дорогах Калифорнии. Сейчас компания имеет более двух десятков таких машин, которые, по словам представителей Google, проехали в общей сложности более полутора миллионов километров без участия человека.

Активно испытывают беспилотные машины и ведущие мировые автопроизводители. Например, на последней выставке Consumer Electronics Show в Лас-Вегасе в конце прошлого года Audi представила свою автономную модель А7, которая сама приехала на выставку, преодолев 700 километров. На этой же выставке компания Daimler представила эффектный концепт-кар Mercedes-Benz F015 Luxury in Motion, который до этого успешно сам катал журналистов по улицам Сан-Франциско.

Не так давно и BMW заявила, что успешно испытала автономную модель 2-й серии на закрытых трассах и городских улицах в Германии. Nissan также провел испытания технологии автономного вождения Autonomous Drive на общественных дорогах Японии. А Volvo в прошлом году в сотрудничестве со шведскими органами власти запустила инициативу Drive Me; в рамках которой целых сто машин с автоматическим управлением ездили по общественным дорогам Гетеборга.

 

Одновременно активно тестируют системы автономного вождения и производители автокомпонентов. Об этом заявляют, в частности, Bosch, Continental, Delphi Automotive, Mobileye, Valeo и другие. Представители компании Bosch на упомянутой выше презентации в Боксбурге заявили, что успешно испытывают прототипы роботомобилей на автострадах в Германии и США.

 

Опции автономности

Как производители машин, так и создатели автокомпонентов говорят, что технологии для автомобилей-роботов уже существуют. 

Самоуправляемый автомобиль Tesla Model S, представленный компанией Bosch на полигоне в Германии, возил без участия человека автора этих строк

Вообще-то элементы автономного вождения стали появляться в автомобилях уже достаточно давно. Скажем, круиз-контроль начали устанавливать на машины еще в далеком 1967 году. Кстати, этой опции пришлось довольно долго завоевывать доверие водителей, которые поначалу без особого энтузиазма отнеслись к идее, что машина сама может поддерживать скорость на дороге. Только через десять лет, когда система уже хорошо себя зарекомендовала, на рынке США, например, круиз-контролем было оснащено уже 25 процентов всех продаваемых автомобилей.

Достаточно давно, в 2006 году, появился и усовершенствованный вариант опции — так называемый адаптивный круиз-контроль, который способен сам поддерживать расстояние до впереди идущего автомобиля. В том же 2006-м в серийных машинах появилась и такая опция, как автоматическая параллельная парковка, которая, используя камеры и ультразвуковые датчики, сама направляет автомобиль на парковочное место. Уже несколько лет автопроизводители вполне успешно устанавливают на машины и функцию удержания в полосе (система следит за разметкой и сигнализирует, а также подруливает, если автомобиль вдруг начнет со своей полосы съезжать).

Ну а к более современным разработкам относятся системы автоматического предотвращения столкновения, например система City Safety, которая появилась у компании Volvo в 2008 году и способна на малых скоростях самостоятельно остановить машину, если перед ней вдруг возникнет препятствие.

В ближайшие два-три года мировой авторынок ждет настоящий бум новых опций, которые кардинально повысят автономность передвижения автомобиля. Уже в конце нынешнего — начале будущего года некоторые производители начнут продавать машины с функцией автопилота для движения по трассе на одной полосе (машина в рамках одной полосы на скоростной дороге сможет ехать полностью самостоятельно). Чуть позже эта опция будет расширена до возможности смены полосы в автоматическом режиме, например для обгона. В этом и будущем году многие компании обещают оснастить свои модели и функцией автопилота для пробок (электроника будет полностью брать на себя управление на малой скорости в условиях плотного транспортного потока).

 

На подходе еще она впечатляющая опция (ее обещают в 2018 году) — полностью автономная парковка. Приезжаете вы, допустим, в торговый центр, выходите из машины, нажимаете кнопку, и автомобиль самостоятельно отправится искать место на стоянке и сам запаркуется. Ну а транспортные средства с опцией городского автопилота (машина будет полностью автоматически передвигаться в мегаполисе) должны стать массово доступными к 2022 году, а к 2025-му, как уже упоминалось выше, на дорогах массово появятся полностью автономные автомобили.

 

Электроника надежнее человека

С технологической точки зрения ключевой элемент систем автономного вождения — так называемые сенсорные технологии: разного рода датчики и камеры, которые способны распознавать и оценивать ситуацию вокруг автомобиля. В частности, это ультразвуковые радары, а также так называемые лидары (они используют технологию лазерного дальномера). Инженеры утверждают, что сейчас эти системы способны в мельчайших подробностях отслеживать ситуацию вокруг автомобиля. Например, Google заявляет, что его оборудование может оценивать обстановку на расстоянии, эквивалентном двум футбольным полям.

 

Одновременно с работой датчиков автономный автомобиль сверяет правильность маршрута по электронным картам (с помощью систем геопозиционирования, то есть посредством привычных нам навигаторов). Большие надежды инженеры возлагают и на так называемые системы connectivity — связи автомобилей с окружающими предметами, когда автомобили обмениваются сигналами и информацией друг с другом, а также со светофорами и другой дорожной инфраструктурой. В самом же автомобиле ставка делается на автоматизированные системы торможения и руления.

Конечно же, всех волнует вопрос, насколько безопасны все эти технологии и насколько спокойно можно будет передвигаться в машинах-роботах? Разработчики всячески успокаивают общественное мнение, они говорят, что автономные машины даже безопаснее управляемых человеком. Инженеры подчеркивают, что все системы в робомобилях создаются таким образом, чтобы электроника была способна дублировать и подстраховывать свои функции. Например, если за руление машины отвечает "умная" рулевая рейка, то при ее выходе из строя совершить экстренный поворот машина сможет с помощью работы системы курсовой устойчивости (ESP). "Для обеспечения максимальной стабильности работы системы в случае выхода из строя одного из этих элементов в качестве страховки в автономных автомобиль должна быть встроена резервная система, — говорит Дирк Хоайзель, член правления компании Bosch. — Например, наша компания уже предлагает оптимальное в этом случае решение для тормозов: две наших системы — iBooster (электромеханический усилитель тормозов) и ESP (система курсовой устойчивости) — могут каждая сама по себе самостоятельно останавливать транспортное средство без участия водителя".

По словам разработчиков, электроника работает во много раз надежнее человека: согласно статистике, более 90% аварий на дорогах случается по вине людей. И распространение автономных систем вождения сможет кардинально снизить аварийность и смертность на дорогах.

 

В ближайшие годы автомобили получат новые опции частичной автономности, например систему автономной парковки с помощью смартфона, которая разработана и успешно испытана компанией Bosch

В качестве примера можно привести работу автопилотов в авиации. "Автопилоты в авиации применяются довольно успешно еще с 1930-х годов, — указывает Азат Мулгимов, генеральный директор компании Air Charter Service в России и СНГ. — Поначалу к системам автоматического управления в самолетах тоже относились с недоверием, но сегодня без таких устройств не обходится ни одно современное воздушное транспортное средство. Появление автопилотов сильно облегчило работу летчиков, особенно при перелетах на дальние расстояния. В автомобилях развитие автопилотов, скорее всего, пойдет по тому же сценарию: сначала к ним будут относиться настороженно, но потом они займут свое место на рынке".

Хотя стоит отметить, что и с автопилотами случаются инциденты. Например, крупнейшая авиакатастрофа в Китае — крушение самолета Ту-154 в 1994 году, когда погибло 160 человек. Эта авария произошла в результате неправильной работы автопилота, однако он вышел из строя не из-за сбоя электроники, а потому, что его неправильно подключили. Кстати, и Google недавно признал, что их роботизированные «гугломобили» тоже попадали в аварии. Всего было 11 инцидентов, в результате которых, впрочем, никто не пострадал. Представители компании утверждают, что эти ДТП были совершены не по вине роботов, а в результате действий других участников дорожного движения, то есть вследствие того же человеческого фактора.

 

Автопилот по-российски

Помимо необходимости формирования позитивного общественного мнения в отношении автономных систем вождения в ближайшие годы придется серьезно менять в этом отношении и законодательство. В большинстве стран сегодня действует Венская конвенция о дорожном движении 1968 года, в соответствии с которой водители при любых обстоятельствах должны сохранять контроль над своими транспортными средствами. То есть автоматизированное вождение на законодательном уровне почти нигде не допускается. Правда, есть и исключения: например, в американском штате Невада беспилотное вождение уже разрешено законом, даже создан дизайн номерных знаков для роботизированных транспортных средств.

Интересно, что в деле развития автономных систем вождения значимые позиции на мировом рынке стремятся занять и российские разработчики. Например, сейчас российская компания Cognitive Technologies разрабатывает свою систему автономного вождения для ведущего российского производителя грузовиков — КамАЗа.

Кстати, работы эти активно поддерживаются государством: в течение ближайший четырех лет Минпромторг обещает выделить на развитие этого проекта 18 млрд рублей.

По словам Ольги Усковой, директора Cognitive Technologies (см. "Автопилот для КамАЗа": опережая Google», "Эксперт", № 9 за 2015 г.), тестовые испытания беспилотного КамАЗа начнутся уже этим летом. А через два года созданные на основе этих разработок системы помощи (система слежения за рядностью движения, функция автоматического экстренного торможения) появятся на серийных КамАЗах. К 2018 году КамАЗы без водителей уже смогут ездить на закрытых территориях, Например, это могло бы быть целесообразно на каком-нибудь складе или при перевозке зерна с поля на элеватор. А в 2020 году, то есть раньше, чем обещают зарубежные компании, российский беспилотный грузовик уже может появиться на дорогах общего пользования.

Российские разработчики утверждают, что наши системы автопилотов более совершенны, чем зарубежные, — прежде всего потому, что те изначально ориентированы на идеальную дорожную инфраструктуру с хорошей, четкой разметкой, указателями и проч. "Преимущество разработанной нами системы автономного вождения — определение границ дороги по мельчайшим признакам, — рассказывает Ольга Ускова. — Наша система создает так называемый виртуальный тоннель, то есть выделяет полосу, по которой движется транспорт. Другая важная задача нашей разработки — автоматическое выделение других движущихся транспортных средств на дороге, а также определение знаков: система даже при перегруженном информационном пространстве, например в виде рекламы, должна понимать, что у дороги стоит тот или иной знак. С задачами выделения дороги и знаков мы фактически уже справились; функция же определения других участников движения и пешеходов еще находится в стадии доработки. С нами уже ведут переговоры несколько ведущих иностранных автопроизводителей, но уже не о покупке технологий, а о приобретении самого узла. И если все пойдет по плану, то у нас появится возможность встать на один уровень с мировым автопромом, быть одной из держав, которая равноправно участвует в развитии беспилотных автомобильных систем".

Алексей Грамматчиков

Фото: Wiki

На снимках: опытные образцы беспилотных транспортных средств разработки разных компаний 

counter
Comments system Cackle