Об авторе: Брэд Тэмплтон — инженер-программист, евангелист робоавтомобилей с 2007 года, работал над Гуглокаром в его ранние годы. Основатель ClariNet, почетный председатель Electronic Frontier Foundation и директор Foresight Institute, основатель факультета в Singularity University.
Часть 1: краткосрочный горизонт
Часть 2: среднесрочный горизонт
Часть 3: долгосрочный горизонт
Среднесрочный горизонт технологий
(Автопилот, бот для доставки, автомобиль с автоподачей, конвой, дорожный поезд)Автопилот
Следующим большим шагом станет автопилот. Подобно автопилоту в самолетах, он должен будет управлять транспортным средством в простых ситуациях, но водителю будет необходимо следить за движением и быть готовым перехватить управление. Автопилот должен быть способен удерживать машину в полосе движения и соблюдать необходимое расстояние от других автомобилей. Также автопилот мог бы издавать громкие сигналы тревоги в случае необычной ситуации.
Простой автопилот – это надежная версия тех функций для вождения по шоссе, которые мы имеем сейчас. Фактически, производители, продающие системы предупреждения о выезде с полосы говорят, что главная причина, по которой они не мешают машине покинуть полосу движения – это ответственность. Вероятно, эта ответственность поставляется вместе с сюрпризом для пользователя, который забыл воспользоваться этим сигналом,
Автопилот не будет самостоятельно менять полосы или поворачивать, но он сможет справляться с ездой по шоссе и развязками. Он также может быть в состоянии ездить по односторонним городским улицам, хотя присутствие пассажиров поднимает планку сложности.
(Мы не так уж и далеки от этого – вы убедитесь, если прочитаете об эксперименте с автопилотом VaMP 1995 года)
Автопилот с поддержкой человека
Другим вариантом автопилота может быть система, которая будет периодически спрашивать совета у человека, но не будет требовать постоянного внимания. (Системы, которые могут осуществлять управление с периодическим корректированием движения водителем-человеком были созданы более десяти лет назад)
В этом случае, если система видит ситуацию (возможно, редкую), в которой она не может разобраться, она будет обращаться за советом к человеку. Если понадобится, она будет останавливаться или замедляться до получения совета. В идеале, непонятная системе ситуация должна быть обнаружена заблаговременно. Например, если в базе данных автомобиля указано, что на ближайшем перекрестке стоит светофор, а машина не может определить его сигнал, то об этом стоить спросить человека.
(Человеку не обязательно находиться в машине, вопрос можно решить, отправив видео человеку, который находится в другом месте)
Бот для доставок в городах
Существует отступление от описанных выше методик, которое может произойти до создания полноценного автомобиля-робота. Это отступление – мини-робот для доставок. Сначала его работа будет продемонстрирована в боевых точках, но как только эти роботы заслужат определенное доверие, они смогут добраться и до городов.
Почему они могут оказаться на улицах раньше машин-роботов?
- Боты-доставщики могут быть ограничены по весу для уменьшения ущерба, который может быть нанесен грузам в нештатной ситуации.
- Исключая вопрос об ущербе пешеходам, если бот-доставщик упадет и врежется во что-либо или перевернется, то пострадает только имущество.
- Боту-доставщику не обязательно спешить. Они могут передвигаться по медленным и малонаселенным улицам на небольших скоростях. Если за ними будут следовать машины, они могут отъехать в сторону. Если будут обнаружены пешеходы, они могут еще сильнее снижать скорость и перемещаться с еще большей осторожностью. Грузу абсолютно все равно.
С другой стороны, обществу может может понадобиться меньше времени на то, чтобы довериться машине на автопилоте с наблюдающим полу-водителем, прежде чем довериться доставщику. Однако, если автомобили не смогут самостоятельно подъезжать к людям по требованию, то многие из преимуществ будут нивелированы.
У меня есть текст о других интересных последствиях создания ботов для городской доставки.
Whistlecar: Машина с автоподачей (машина по свистку)
Технологии ботов-доставщиков позволят сделать что-то еще более интересное. Например, может быть создан автомобиль, который, который переходит на автономное управление только при условии отсутствия пассажиров. Другими словами, мы могли бы получить технологию, которая позволит перемещать машины на невысоких скоростях без перевозки пассажиров. Эта технология может быть использована для доставки автомобилей водителям по требованию. Люди все еще смогут сами вести машину когда сядут в нее.
Я буду использовать термин «машина по свистку», поскольку концепция похожа на то, как Одинокий Рейнджер мог свистнуть, и его лошадь по имени Сильвер тут же прибегала (поскольку путь, который нужно пройти этим машинам, очень велик, возможно лучшей метафорой будет конь Гэндальфа, Тенегрив).
Машины по свистку обеспечат многие преимущества машин-роботов, которые я обозначал ранее, в частности, они смогут предоставлять машины по требованию и подбирать подходящую для поездки машину. Такие машины смогут самостоятельно парковаться и заправляться, что обеспечит соответствующие преимущества.
Тем не менее, эти машины не позволят водителям работать, читать или отдыхать во время езды. Водитель все еще будет обязан чувствовать дорогу. Эти машины могут быть не очень хороши в уменьшении заторов или вызове других машин. Также они могу быть двухколесными.
Эти машины все еще могут попадать в аварии. Тем не менее, они будут оснащены технологиями предотвращения несчастных случаев, благодаря чему, вероятно, аварии будут происходить намного реже. Однако, поскольку сами эти машины не смогут спасать жизни, любые аварии, в которые они попадут при доставке самих себя, будут восприняты как огромный недостаток, и это может помешать распространению этих машин.
Технически, создать машину по свистку может быть проще, чем создать полностью роботизированную машину. Перемещаясь с места на место, машина по свистку может двигаться медленнее и более осторожно. При обнаружении проблемы, такая машина может поворачивать и тормозить более резко. Она также может остановиться и установить видеосоединение с находящимся поблизости телепарковщиком (удаленным оператором), который сможет решить проблемы, разрешаемые только человеком. Эти машины также могут передвигаться по ограниченному набору улиц до момента, пока они не приблизятся к месту назначения.
Машине по свистку потребуется больше времени на то, чтобы добраться до вас, чем машине-роботу, но если этих машин достаточно много, то она прибудет за разумное время. Машины по свистку делают концепцию Carshare куда более привлекательной, ведь машины сами будут к вам приезжать. Если вы назначите встречу, то ждать не придется.
Вы можете прочитать более подробный обзор таких машин.
Негородские приложения
Мы можем увидеть, что роботизированные транспортные средства в первую очередь были развернуты в сельской местности, и, фактически, они уже используются в определенных промышленных областях. Добыча полезных ископаемых, бурение и сельское хозяйство созрели для использования робототехники. Эти роботы могут получить раннее разрешение на езду по сельским дорогам – медленную, с полной разметкой и без пассажиров – прежде, чем на дорогах окажутся полноценные роботизированные автомобили.
Роботизированный конвой
Более плотное размещение автомобилей при езде повышает эффективность расхода топлива на 45%. Причина в том, что при наборе скорости сила, необходимая для преодоления сопротивления ветра и возрастающая вместе с кубической скоростью, становится основным поглотителем энергии движения. Отчасти, поезда эффективны потому, что по рельсам движется один длинный состав с небольшим профилем ветра.
Повышение плотности размещения автомобилей на дороге опасно для других водителей. Если автомобиль впереди затормозит, человек не сможет среагировать достаточно быстро. Зато сможет автоматизированная система, если она достаточно качественна. Мы едем достаточно близко по шоссе, и большую часть времени аварий не происходит, но более плотное построение организовать намного сложнее.
Однако, мы могли бы пойти дальше и разработать концепцию конвоя. В таком “поезде” ситуацию будет контролировать передний водитель. Все остальные машины следуют указаниям переднего автомобиля. Хотя физически эти машины не связаны, они могут двигаться как поезд, почти удваивая эффективность.
Конечно, машины должны действительно доверять ведущему водителю. Такие поезда, которые могут формировать самоорганизующиеся построения на дорогах, могут потребовать, чтобы у ведущего водителя была специальная лицензия (например, лицензия на управление автобусом). В самом деле, мы каждый день доверяемся навыкам водителей автобусов. Также в конвое спереди могут быть 2 или 3 водителя, которые активно контролируют движение и готовы перехватить управление в случае нештатной ситуации.
Автомобили, оборудованные для следования за лидером, могли бы видеть проезжающую мимо колонну и просить разрешения присоединиться к ней. Такие машины пойдут в заднюю (или даже среднюю) часть конвоя и подстроят управление. Потребуется избыточная сеть, и в случае потери контроля все автомобили перейдут в отказоустойчивый режим, быстро увеличивая разрыв или переходя на разные полосы движения. Автомобилям не нужно централизованное управление, чтобы поддерживать дистанцию – эта технология уже доступна. Централизованное управление будет использоваться только для любых (редких) смен полос движения, а также для того, чтобы все транспортные средства оставались в своей полосе.
Конечно, мы должны быть уверены в безопасности таких поездов, так как авария с их участием будет иметь катастрофические последствия. Боязнь таких событий может сильно задержать принятие этих технологий.
Поездки конвоев грузовиков по США
Конвой роботизированных грузовиков может оказаться на дорогах раньше, чем конвой пассажирских автомобилей. Все грузовики управляются профессиональными водителями, которые могут быть обучены руководить автоколоннами. В австралийской глубинке ездят «автопоезда», которые представляют собой грузовик с 3 прицепами. Они разделяются на транзитных станциях на окраинах городов (автопоезд с тремя прицепами используют 2/3 топлива и 1/3 персонала трех полугрузовых автомобилей с одним прицепом).
В простом режиме конвой может быть сформирован из 3 грузовиков с 3 водителями, и каждый из водителей берет на себя смену управления конвоем, а в это время остальные могут отдыхать или спать. Другие транспортные средства могут присоединяться, но их количество будет ограничено. Поскольку грузовые автомобили будут ехать один за одним, расход топлива будет экономичнее чем при обычных грузоперевозках, а также более конкурентоспособным по сравнению с железнодорожным транспортом (который в настоящее время превосходит грузовые автомобили по энергопотреблению в соотношении 4 к 1). Разумеется, вес грузовых автомобилей требует от таких систем высочайшей безопасности, а также необходимы механизмы, которые позволят машинам быстро объезжать эти медленные конвои.
На самом деле, в Европе были проведены эксперименты с такими конвоями.
Главная проблема автопоездов с высоким уровнем взаимодействия – безопасность. Транспортное средство, описанное выше, в 2 раза длиннее и в 3 раза тяжелее. Вождение под управлением робота может повысить уровень безопасности достаточно, чтобы позволить таким конвоям ездить по большему количеству дорог, даже с большим количеством прицепов.
Другие страны
По мере роста доверия к роботизированным автомобилям и технологиям, позволяющим избегать аварий, мы увидим, как несколько мощных сил будут их лоббировать. Конечно, должны быть и новые организации, убежденные в их ценности, но давайте рассмотрим следующие стороны, имеющие влияние:
Автомобильные компании
Автопроизводители будут продавать роботизированные автомобили и машины с технологиями предотвращения аварий. Раньше они были самыми влиятельными лоббистами в США. «Что хорошо для General Motors, то хорошо для Америки». Теперь эта власть будет направлена на легализацию и общественное принятие роботизированных автомобилей.
Sierra Club
Поскольку роботизированные автомобили способствуют использованию электромобилей и снижают загрязнение окружающей среды, экологические лобби будут поддерживать по крайней мере этот их компонент.
Матери против вождения в нетрезвом виде
Матери против вождения в нетрезвом виде и другие группы жертв ДТП будут решительными сторонниками, если будут убеждены, что машины-роботы будут безопаснее обычных.
Алкогольная индустрия
Эта богатая и мощная индустрия отметит для себя тот факт, что машины-роботы смогут устранить проблему пьяного вождения. Бары и пивоварни отметят преимущество для пьющих, не заботящихся о том, как они будут добираться домой. Они будут очень удивлены тому факту, что они на одной стороне с матерями против вождения в нетрезвом виде.
Американская ассоциация пенсионеров и лица с ограниченными возможностями
Иногда люди теряют возможность управлять автомобилем с возрастом. Это может быть связано с возрастными изменениями или с трудностями, связанными с тем, чтобы забраться в стандартные автомобили. Машины-роботы обеспечат удобную перевозку таких людей, и хотя AARP – не группа технофилов, фракции таких групп увидят, что все эти технологии сделают жизнь пожилых людей полноценной.
Очевидно, что машины-роботы станут божьим даром для слепых или иных лиц, не имеющих возможности получить водительскую лицензию. Такие машины также открывают интересные возможности для людей, пользующихся инвалидными колясками и тех, кто зависит от инфраструктуры паратранзита с высоким временем ожидания. Электрические машины-роботы освобождают конструкцию автомобилей, что позволяет упростить производство транспортных средств с пустым кузовом, задняя часть которых сможет опускаться вниз подобно хвосту ската, благодаря чему человек в инвалидной коляске сможет просто заехать в автомобиль и закрепить свое кресло для поездки. И хотя в автопарках роботизированного такси таких машин будет немного, что приведет к значительным задержкам при вызове, они все равно будут приезжать быстрее паратранзита, и будут стоить гораздо дешевле.
(Вспоминается ряд других конструкций для транспортного средства для одного человека с ограниченными возможностями, в том числе тот, который может опускаться на землю за счет подвески, а также роботизированное инвалидное кресло)
Мамы спортсменов
Дети (и их родители) также получат выгоду от транспортных средств, которые смогут их безопасно перевозить задолго до того, как они смогут получить водительские права. В данном случае лобби будут представлять не дети, а их родители.
Евреи
В еврейском обществе существуют всевозможные мнения о вождении и езде в шаббат. Я ожидаю, что будет множество аргументов (от тех, чьи мнения где-то посередине) о том, можно ли ездить на роботизированной машине (которую, если позволите, я буду называть «шаббот») в этот день.
Все вышеперечисленные стороны образуют значительный набор лоббистов. Тем не менее, будут и противники: нефтяные компании, технофобы и профсоюзы (такие как Teamsters), так как множество водителей грузовиков и такси будут уволены.
Продолжение Часть 3: долгосрочный горизонт
Часть 1: краткосрочный горизонт
Часть 2: среднесрочный горизонт
Часть 3: долгосрочный горизонт
О компании ИТЭЛМА
Мы большая компания-разработчик automotive компонентов. В компании трудится около 2500 сотрудников, в том числе 650 инженеров.
Мы, пожалуй, самый сильный в России центр компетенций по разработке автомобильной электроники. Сейчас активно растем и открыли много вакансий (порядка 30, в том числе в регионах), таких как инженер-программист, инженер-конструктор, ведущий инженер-разработчик (DSP-программист) и др.
У нас много интересных задач от автопроизводителей и концернов, двигающих индустрию. Если хотите расти, как специалист, и учиться у лучших, будем рады видеть вас в нашей команде. Также мы готовы делиться экспертизой, самым важным что происходит в automotive. Задавайте нам любые вопросы, ответим, пообсуждаем.
Мы, пожалуй, самый сильный в России центр компетенций по разработке автомобильной электроники. Сейчас активно растем и открыли много вакансий (порядка 30, в том числе в регионах), таких как инженер-программист, инженер-конструктор, ведущий инженер-разработчик (DSP-программист) и др.
У нас много интересных задач от автопроизводителей и концернов, двигающих индустрию. Если хотите расти, как специалист, и учиться у лучших, будем рады видеть вас в нашей команде. Также мы готовы делиться экспертизой, самым важным что происходит в automotive. Задавайте нам любые вопросы, ответим, пообсуждаем.
Читать еще полезные статьи:
