К 2025 году машины научатся управляться без водителей

Люди связывают огромные надежды с развитием беспилотного транспорта. И инженеры, и экономисты верят, что автомобили без водителя сделают дорогу по-настоящему безопасной, смогут сэкономить топливо и снизить стоимость перевозок. Экономическая выгода от автомобиля без водителя к 2025 г. может достигнуть триллиона долларов в год. Тем временем Google Driverless Car колесят по дорогам Калифорнии и Невады и уже проехали более миллиона километров.

Первый автомобиль без водителя появился в августе 1925 г. Журнал Time писал: "На Манхеттене возле бордюра на Бродвее стоял пустой автомобиль. Человек встал на подножку, но не прикасался к рулю. Прохожие с удивлением увидели, как машина сама завела мотор, переключила передачу и двинулась вперед в плотном уличном движении. Машина ехала вниз по Бродвею, неуверенно петляя. С ней, отчаянно сигналя, чуть не столкнулся молоковоз, потом она едва разминулась с пожарной машиной. Полисмен на мотоцикле сопровождал странный автомобиль до Пятой Авеню, где машина опасно накренилась, и человек, стоявший на подножке, схватил руль…".

Так закончилась первая в истории поездка беспилотного автомобиля. Его создателем был Фрэнсис Гудина (Francis P. Houdina), инженер-электрик и основатель компании Houdina Radio Control. Это был радиоуправляемый автомобиль с антенной, сигналы на которую передавались из машины, ехавшей следом.

Сегодня выделяют три основных уровня беспилотных технологий в автомобиле. Нулевой уровень соответствует обычному автомобилю, в котором практически все функции управления берет на себя водитель. Первый уровень (ассистирование) — это полуавтономный автомобиль, снабженный различными устройствами, которые помогают водителю: аварийное торможение, контроль безопасной дистанции с впереди идущей машиной, обнаружение препятствий, автоматическая парковка и другие. Такие технологии развиваются много десятилетий всеми ведущими автопроизводителями. Все эти технологии в той или иной степени уже реализованы и представлены на рынке в различных моделях автомобилей. И, наконец, второй уровень (роботизация) — полностью автономный автомобиль, которым может пользоваться человек, неспособный водить машину, например, в силу возрастных или физических ограничений.

Когда говорят о беспилотных автомобилях, то, чаще всего, имеют в виду именно технологии второго уровня, хотя таких автомобилей еще очень мало, и все они находятся в стадии тестирования. И сегодня, если Google Driverless Car или Mercedes S выезжают на автострады и улицы городов, за рулем всегда сидит человек, и он несет полную ответственность в случае возникновения внештатной ситуации. Но главное все же, что такие машины уже существуют.

 

Ключ к успеху

Популярность беспилотных технологий во многом связана с проектом Google Driverless Car. Но к появлению беспилотных машин привело развитие многих технологий, как автомобильных, так и компьютерных. Дмитрий Гришин, гендиректор и основатель Mail.Ru Group, основатель инвестиционной компании Grishin Robotics, считает, что развитие беспилотных автомобилей стало возможным во многом благодаря общему развитию компьютерных технологий: появились цифровые камеры высокого разрешения, сенсорные экраны, многократно возросла мощность процессоров. Все это позволяет реализовывать в бортовых компьютерах сложные алгоритмы, при этом не делая машину значительно дороже.

Сергей Мальцев, генеральный директор компании RoboCV, отмечает: "Накопилась критическая масса технологий, и Google смогла собрать вокруг проекта беспилотного автомобиля и передовые достижения, и самих разработчиков. В частности, Google пригласила к себе на работу членов команды-победителя конкурса беспилотных автомобилей DARPA Grand Challenge".

Сегодня автомобиль движется не столько по дороге, сколько по ее цифровому образу. Машина постоянно вычисляет свое местоположение с помощью GPS и сверяет его с картой, которая регулярно обновляется. Навигатор уже стал неотъемлемой частью автомобиля. При этом с каждым годом точность позиционирования растет, но навигатор не поможет в быстроменяющейся дорожной ситуации, где все решают метры и доли секунды.

Ключевой для прорыва в создании беспилотных автомобилей стала технология трехмерного зрения. Автомобиль "видит" в оптическом диапазоне с помощью 3D-камер, позволяющих измерять расстояния до движущихся объектов и их скорость, сканирует окружающее пространство радарами и лидарами (радиоволну, используемую в радаре, а них заменяет лазерный луч), а бортовой компьютер распознает форму и размеры объектов, анализирует и оценивает риски. Эти технологии позволяют автомобилю представить картину не только впереди, но и вокруг себя, и компьютер может принять решение: затормозить, повернуть или разогнаться.

 

Чего мы ждем от беспилотников

Самое важное, что могут дать беспилотные технологии, — это более высокий уровень безопасности. Согласно отчету ВОЗ, в 2010 г. в мире ДТП унесли жизни более 1,24 млн человек. Более 50 млн получили травмы. Такая статистика сохраняется с начала 2000-х без существенных улучшений. Снижается смертность в Европе, но растет в Африке. (Для сравнения: число погибших от всех терактов и во всех локальных войнах исчисляется несколькими десятками тысяч в год) Основные причины дорожных аварий связаны с ошибками человека: превышение скорости, проезд на красный свет, непристегнутый ремень безопасности. Самоуправляемая машина сможет устранить многие причины дорожных происшествий.

Другое важное преимущество — сокращение расхода топлива и, как следствие, выбросов углекислого газа. Снизить потребление бензина поможет оптимальный режим торможения и разгона. Кроме того, станет возможным движение грузовиков автопоездом, бампер в бампер, на расстоянии менее метра. Это позволит снизить аэродинамическое сопротивление при грузоперевозках, а расход бензина при таком движении снизится на 20%. Водитель будет находиться только в первой машине, а остальные будут автоматически подстраиваться под ведущую. А значит, сократится число водителей и стоимость перевозок. Возможность безопасного движения на близкой дистанции, надежный контроль полосы позволит увеличить пропускную способность автострад без расширения дорожного полотна.

Если водителю нет необходимости постоянно следить за дорогой, у него высвобождаются сотни часов в год, и он может заниматься своими рабочими делами, например, уже по пути на деловую встречу или в офис.

 

Ориентирование на местности

Автомобилю, даже оснащенному наиболее продвинутыми инструментами трехмерного зрения, уверенно ориентироваться на дорогах общего пользования все равно трудно. И поэтому пока наиболее перспективным выглядит развитие беспилотного транспорта в ограниченном пространстве.

Дмитрий Гришин поясняет: "В "умных" автомобилях используют широкий спектр технологий, когда не только машина разговаривает с пространством, но и пространство разговаривает с машиной. Одно из явных мест, где можно использовать беспилотные технологии, — это парковки. Приезжаете вы, например, к торговому центру, оставляете машину с ключами на въезде на парковку и уходите по делам. Дальше машина все делает сама: при необходимости стоит в очереди, находит свободное место, паркуется. Парковка — это структурированное пространство, где машина двигается с небольшой скоростью, и за счет автоматической парковки можно было бы сэкономить время и силы".

Сергей Мальцев обращает внимание на другой момент: "Технологии ассистирования вождению сейчас развиваются, в первую очередь, на индивидуальном транспорте. Роботизация идет синхронно на личном и на грузовом транспорте, но у грузового есть шанс вырваться вперед за счет большей терпимости промышленных потребителей к высокой цене конечного продукта", например погрузчики цена. И действительно, большинство реализованных или близких к реализации проектов беспилотников второго уровня — это грузовики, общественный или специализированный транспорт.

Горнодобывающая компания Rio Tinto Alcan в Австралии тестирует беспилотную технологию на своих карьерных самосвалах, гигантских Komatsu. Машины движутся по четко заданному маршруту — всегда одному и тому же (пространство хорошо структурировано): загружаются железной рудой, вывозят ее из карьера и снова отправляются за порцией руды. Компания оценивает экономию от одного беспилотного самосвала $100 тыс. в год.

Еще один пример — французские беспилотные электромобили Navia. Они берут на борт восемь пассажиров и предназначены для движения со скоростью не более 20 км/час по замкнутым территориям и идеально подойдут для университетских кампусов или крупных медицинских центров. Navia снабжена сенсорным экраном, на котором можно сконфигурировать маршрут поездки.

Французские беспилотники Navia разгоняются до 20 км/ч и могут перевозить до 8 пассажиров. Разработка впервые была представлена на Международной инновационной выставке выставке в Лас-Вегасе в 2014 г.

В то же время RoboCV разрабатывает небольшие автономные тягачи, которые возят по несколько тележек с грузами со склада в цех. Один из проектов RoboCV реализован на заводе Samsung в Калужской области. Компания планирует выход беспилотной складской техники за пределы помещений, и первым шагом на этом пути станет автономное движение между корпусами.

 

Преграды на пути

На сегодня беспилотные технологии второго уровня достаточно дороги: оборудование, обеспечивающее автономное движение Google Car, стоит более $70 тыс. От того, насколько быстро будет снижаться цена технологий, зависит их выход на массовый рынок. Кроме того, сегодня существуют строгие законодательные ограничения на движение беспилотных машин по дорогам общего пользования. Пока оно разрешено только в четырех американских штатах (Калифорния, Невада, Флорида и Мичиган), и только в тестовом режиме: с водителем, который может в любой момент перехватить управление. За пределами США законодательная база для беспилотных поездок находится в самом начале своего развития.

Еще один важный сдерживающий фактор — это недоверие водителей к беспилотным технологиям. Дмитрий Гришин отмечает некоторый консерватизм и крупных автомобильных концернов. "Они предпочитают маленькие постепенные шаги с минимумом риска и не идут на революционные решения", — отмечает эксперт. Такая "пошаговость" может сыграть и положительную роль, и Сергей Мальцев смотрит в будущее достаточно оптимистично. "Люди сейчас быстро привыкают к новинкам, и если начинать с движения в пробках или автоматической парковки, то все будет развиваться нормально. Поскольку только к 2025 г. ожидается достаточно полноценная автономность, то за 10 лет юридические ограничения будут сняты", — уверен он.

Век беспилотных технологий

По оценкам McKinsey Global Institute, к 2025 г. количество беспилотных автомобилей (как полностью автономных, так и полуавтоматов) достигнет 15-20% от общего парка автомобилей. Суммарная экономия, которую обеспечат беспилотники, может составить более триллиона долларов, а число аварий со смертельным исходом снизится на 70%.

А еще в августе 2025 г. исполнится 100 лет с того дня, когда первый беспилотный автомобиль появился на Манхеттене — и в мире. И, может быть, тогда Google Driverless Car проедет по Бродвею до Пятой Авеню в память о Фрэнсисе Гудине и его изобретении.

http://i.rbc.ru/