Беспилотные автомобили – будущее или реальность?

Беспилотный (автономный) автомобиль представляет собой транспортное средство, использующее комбинацию камер, датчиков, радаров, а также систем искусственного интеллекта (ИИ) для осуществления перемещений из пункта «А» в пункт «Б», не прибегая к помощи оператора. Здесь сразу следует уточнить, что полностью автономным считают транспорт, который способен перемещаться без человеческой помощи в пункт назначения по дорогам, не подготовленным специально лишь для его движения.

На сегодняшний день насчитывается более 20-ти компаний, занимающихся разработкой и производством беспилотных автомобилей. Крупнейшие автоконцерны этой отрасли представлены компаниями General Motors, Toyota, BMW, Jaguar Land Rover, Volkswagen, Audi.

Кроме известных автопроизводителей, активное участие в создании беспилотных транспортных средств принимают и мировые IT-гиганты, такие как Apple, Google и Huawei.

Беспилотные автомобили в России

В нашей стране наибольшую активность в сфере разработки систем автономного управления проявила компания Cognitive Technologies. Совместно с автохолдингом «КамАЗ» она работает над созданием беспилотного самосвала еще с 2015 года. Кроме этого в данном направлении работают и другие лидеры отечественного автопрома: УАЗ, ГАЗ, «АвтоВАЗ».

Как и на западе, в России IT-компании тоже не остались в стороне и присоединились к разработке беспилотного транспорта. Особенно активным участником стала одна из крупнейших компаний нашей страны – Яндекс.

«Наши технологии беспилотного вождения уникальны и уже доказали свою масштабируемость. Беспилотники Яндекса успешно катаются по Москве, Тель-Авиву и Лас-Вегасу, а значит, их можно научить ездить где угодно. Всего за два года мы перешли от первых испытаний к запуску полноценного сервиса беспилотного такси»

Аркадий Волож, руководитель группы компаний «Яндекс» ^[1]

Операционный и финансовый директор “Яндекса” Грег Абовский в кулуарах Всемирного экономического форума в Давосе также подчеркнул, что более точные сроки начала использования беспилотных автомобилей в Москве предсказать сложно.

«С одной стороны, наш беспилотник в Лас-Вегасе в условиях реальной улицы ездил, возил людей без водителя, испытатель сидел на пассажирском сиденье. Но есть ряд ограничений: погодные условия, плохая разметка» ^[2]

Грег Абовский, операционный и финансовый директор группы компаний “Яндекс”

Принципы работы беспилотных автомобилей

Рассмотрим принцип работы беспилотных автомобилей на примере Toyota Prius. Этот автомобиль был протестирован инженерами и IT-специалистами компании Google в 2018 году. Обязательным условием успешного и бесперебойного движения любого автономного автомобиля является непрерывное сканирование территории с применением специальных  датчиков, которые представлены лидарами (лазерными радарами), камерами, радарами и высокоточными картами. Взаимодействие данных систем беспилотного авто и сервиса Street View обеспечивает создание панорамного вида на местность с высоты 2,5 метров.

Рассмотрим систему управления беспилотными автомобилями более детально.

Лидар представляет собой лазерный дальномер, устанавливаемый на крышу авто для генерирования 3D-карты местности в радиусе примерно 100 метров. Эти данные управляющим компьютером интегрируются с картами Google, благодаря чему обеспечивается соблюдение правил дорожного движения и сокращается количество возможных аварийных ситуаций.

Кроме этого каждый беспилотник оснащен минимум четырьмя радарами. Они устанавливаются спереди и сзади авто и используется для определения дальности расположения объектов, выстраивания траектории движения. Система основана на действии радиоволн. Излучаемые радарами импульсы отражаются от всех препятствий и передают соответствующие сигналы на принимающую антенну. Данная система является «глазами» беспилотников и отвечает за ориентацию в пространстве.

Любой беспилотный автомобиль обязательно оснащен также специальным устройством, определяющим его координаты на карте – датчиком положения. Благодаря GPS приемнику происходит отслеживание местоположения авто и маршрута его движения.

Беспилотный автомобиль имеет от 1 до 3-х видеокамер, расположенных спереди и сзади транспортного средства и обнаруживающих сигналы светофоров и различные объекты, приближающиеся к беспилотнику на опасно близкое расстояние.

Общая схема работы беспилотного автомобиля XXI века выглядит следующим образом:

1. Лидар создает объемную карту территории, которая затем совмещается управляющим компьютером с данными, заложенными в его память.
2. На основании полученных данных с радаров, камер и сенсоров специальными алгоритмами производится оценка дорожной ситуации, а также поведения других участников движения.
3. Компьютером определяется необходимая траектория движения беспилотного автомобиля, а также производится необходимая корректировка собственного поведения с учетом сложившейся ситуации на дороге. Здесь учитываются особенности движения других транспортных средств, жесты полицейских, поведение пешеходов, погодные условия и иные факторы.

Трудности на пути внедрения

Многие эксперты справедливо полагают, что самой большой проблемой, мешающей развитию беспилотных автомобилей, зачастую является не отсутствие необходимых технологий и решений, а неготовность  соответствующей законодательной базы, нормативов, актов и иных документов, которые регламентируют использование автономных транспортных средств. Однако прогресс в этом направлении есть. Так, в прошлом году Министерство транспорта США впервые выпустило рекомендации по использовании беспилотных транспортных средств.

Консалтинговой компанией AT Kearney выдвинут прогноз о том, что полная проработка нормативно-правовой базы для успешного и беспрепятственного выхода беспилотников на мировые дороги будет завершена в ближайшее десятилетие.

При этом следует иметь ввиду низкую готовность самих людей к активному развитию беспилотной транспортной инфраструктуры.

Кроме проблем с юридической стороны еще есть проблемы безопасности. За последние годы случилось несколько дорожно-транспортных происшествий с участием беспилотных автомобилей, которые вызвали споры о готовности таких средств передвижения к массовому внедрению.

Самым резонансным стал эпизод в марте прошлого года в результате которого от беспилотного автомобиля погиб первый человек. Автомобиль Uber на базе Volvo XC90 сбил пешехода в Аризоне, США. От полученных травм женщина скончалась. У автомобиля оказались выключенными аварийные тормоза, а водитель отреагировал слишком поздно.

Еще 2 случая со смертельным исходом произошли с автомобилями Tesla в 2016 и 2018 годах. В результате аварий страхующие водители погибли.

На сайте Департамента транспортных средств штата Калифорния^[3] можно ознакомиться со статистикой аварий беспилотных транспортных средств. Этот штат одним из первых разрешил тестирование подобных автомобилей. По состоянию на 22 августа 2019 года с 2014 года было зафиксировано 193 инцидента.

В большинстве аварий с беспилотными автомобилями оказываются виноваты водители второго транспортного средства. Однако, тот же Google признает, что зачастую в этом есть и часть их вины. Стиль езды, которого сейчас придерживаются гуглмобили, является чересчур осторожным, что может провоцировать аварии.

«Автомобили Google слишком осторожны… больше чем необходимо. Мы пытаемся заставить их вести себя на дороге более человечно»

Крис Урмсон, руководитель проекта беспилотного автомобиля Google ^[4]

Современное состояние

Несмотря на то, что полностью автоматизированных беспилотных автомобилей еще нет в свободной продаже, в настоящий момент, они уже активно тестируются в реальных условиях. Так, в Дубае местные власти в сентябре прошлого года запустили по городским улицам первый беспилотный автобус, длинна маршрута которого составила около 700 метров.

Специалисты уверены, четверть городского транспорта в Дубае будет переведена на полностью автоматизированное управление уже к 2045 году. В подтверждение этой теории выступает тот факт, что полгода назад система беспилотного такси получила активное развитие в Сингапуре. Там в одном из деловых районов города существует группа электрокаров, перевозящих пассажиров без управления человеком на небольшой территории. Планируется, что спустя пару лет все службы такси Сингапура будут переведены в автоматизированный режим.

В последние годы было проведено множество исследований, которые сходятся в том, что активное внедрение в общественную жизнь беспилотников будет крайне полезным как для экономики, так и для безопасности человечества. Эксперты консалтинговой компании AT Kearney уверены, что введение автоматизированных авто на дороги США сэкономит бюджету только этой страны свыше 1 триллиона долларов. По оценке консалтинговой компании Ptolemus массовое появление беспилотников также будет способствовать снижению аварийности на дорогах до 30% от сегодняшних показателей.

На Петербургском международном экономическом форуме генеральный директор ПАО “КАМАЗ” Сергей Когогин заявил, что аварийность на дорогах при использовании беспилотников снизится на 90%^[5].

«Мы определили минимальный перечень нормативных актов, которые нужно изменить. В первую очередь это закон о безопасности дорожного движения. Если мы по всем нашим расчетам думаем, что аварийность на дорогах при использовании автомобилизации на 90 процентов снизится, думаю, что первые же аварии с беспилотником будут вызывать огромный резонанс в обществе. К этому надо быть готовым, чтобы четко определить ответственность за транспортное средство и жизни людей. Россия здесь будет идти вместе с европейским сообществом. Кроме того, мы не можем считать, что даже через 20 лет, когда мы ожидаем наплыва в экономике, территорию России можно будет покрыть сетью „умных“ дорог, поэтому наша техника должна быть адаптирована к условиям внедорожным, это особенность, с которой придется работать в России. И я считаю, что это экспортный потенциал, потому что таких стран, как Россия, с неразвитой сетью дорог, в мире пока гораздо больше, чем стран с умными дорогами»

Сергей Когогин, генеральный директор ПАО “КАМАЗ”

Эпоха господства беспилотных автомобилей приближается очень стремительно. Пройдет совсем немного лет, все экономические, правовые и технические проблемы будут устранены, и беспилотники станут хозяевами дорог по всему миру. Уже сейчас всемирно признана их повышенная безопасность, которая с развитием IT-технологий сможет полностью вытеснить живых водителей с игрового поля.

__________________

[1] https://habr.com/ru/news/t/449250/

[2] https://ria.ru/20190125/1549912995.html

[3] https://www.dmv.ca.gov/portal/dmv/detail/vr/autonomous/autonomousveh_ol316

[4] http://www.wsj.com/articles/google-tries-to-make-its-cars-drive-more-like-humans-1443463523

[5] https://m.business-gazeta.ru/news/314025