Jūs ir aš galime būti tikros technologinės revoliucijos liudininkai. Pagaukite akimirką, kai vairuojami automobiliai taps istorijos dalimi ir juos pakeis nepilotuojami automobiliai.
Užleiskite kelią dronui
Kai kurios autopiloto funkcijos vairuotojui jau prieinamos. Pavyzdžiui, galite prisiminti apie pažangų vairuotojo padėjėją, naudojamą „Tesla“elektromobiliuose. Jis yra atsakingas už savarankišką automobilio judėjimą eismo juosta, taip pat už eismo juostos keitimą į gretimą juostą. Norėdami pakeisti eismo juostas, jums tiesiog reikia duoti sistemai komandą, ir ji padarys viską dėl vairuotojo. Toks autopilotas gali reguliuoti transporto priemonės greitį. Visa tai pasiekiama naudojant kelis įrenginius, veikiančius kaip vienas vienetas. Automobilis turi specialius ultragarso jutiklius, kurių ieško kiti automobiliai. Priekinis radaras yra atsakingas už galimybę „matyti“per lietų ar rūką, o speciali priekinė kamera fiksuoja kelio ženklus. Naudojant tikslų GPS sekiklį, visos sistemos darbas stebimas kaip visuma. „Tesla Motors“autopilotas jau sulaukė skandalingos šlovės. Taigi, 2016 metais įvyko incidentas, kai elektromobilis autopilotu rėžėsi į nedidelį sunkvežimį. Tais pačiais metais „Tesla Model X“krosoveris atsitrenkė į namo sieną, neva pradėjęs spontaniškai įsibėgėti automobilių stovėjimo aikštelėje. Tačiau, pasak „Tesla“atstovų, dėl paskutinio incidento žmogus vis dar kaltas, nes automobilis buvo valdomas rankiniu būdu.
Tačiau tai tik pirmas žingsnis. Netrukus pasirodys pažangus autopilotas, kuris vairuotojui galės atlikti beveik visus veiksmus. Šiais laikais daugelis įmonių daro kažką panašaus. Bene garsiausias iš jų yra „Google“dronas. 2016 m. Gruodį šis projektas buvo atskirtas į atskirą bendrovę „Waymo“, dukterinę „Alphabet“įmonę. Pati koncepcija buvo sukurta remiantis tokiais automobiliais kaip „Toyota Prius“, o artimiausioje ateityje „Google“planavo gaminti savo automobilius. Maži dviviečiai elektromobiliai, kurių greitis (bet kokiu atveju-pirmieji pavyzdžiai) ribojamas iki 40 km / val. Tačiau tada buvo atsisakyta idėjos gaminti savo automobilius. Prieš pristatydama savo automobilį, „Google“išbandė kitų automobilių „savarankiško vairavimo“technologijas, tarp kurių iš pradžių buvo šeši „Toyota Prius“, trys „Lexus RX450h“ir vienas „Audi TT“. 2015 m. Vasarą Kalifornijos Mauntin Viu gatvėmis važiavo dvidešimt „Google“savarankiškai vairuojančių automobilių. Jie praktikavo manevravimą automobilių sraute.
Darbas prie nepilotuojamų automobilių įsibėgėja „Tesla“, priklausančioje Elonui Muskui. Įdomu tai, kad maždaug 2020 m. Rusija nori sukurti nepilotuojamą sunkvežimį „KamAZ“, kuris viešuosiuose keliuose gali pasirodyti iki 2025 m.
Apskritai specialistai labiausiai domisi masinio nepilotuojamų transporto priemonių naudojimo pradžios laiku. Yra mažai abejonių, kad tokie automobiliai pateks į rinką, tačiau vyksta aštrios diskusijos dėl plataus jų naudojimo. Kažkas sako, kad bepiločiai orlaiviai pakeis įprastus automobilius iki 2020 m., Kiti teigia, kad tai įvyks šiek tiek vėliau. Čia reikia atsižvelgti į tai, kad skirtingų šalių infrastruktūros išsivystymo lygis labai skiriasi, o tai, kas bus priimtina Londone ar Niujorke, bus visiškai nepriimtina vienos iš trečiojo pasaulio šalių sostinei. Ne taip seniai internetinės taksi paslaugos „Uber“atstovas Travisas Kalanickas pateikė savo prognozę šiuo klausimu. Jo nuomone, bepiločiai orlaiviai bus plačiai dislokuoti visoje planetoje po dvidešimties metų. Be to, „dykumoje“Afrikoje, pasak jo, tai bus dar lengviau padaryti nei tokiuose judriuose didmiesčiuose kaip Maskva. Daug automobilių, žmonių ir kliūčių - būtent tai Kalanickas laiko pagrindine kliūtimi nepilotuojamų transporto priemonių įvedimui. Optimistiškesnę prognozę pateikė Elonas Muskas: „Manau, kad autonominis vairavimas iš esmės yra išspręsta problema. Yra tik viena sritis, kurioje išlieka šiek tiek subtili situacija - ten, kur reikia važiuoti 40–60 km / h greičiu “. „Tesla“vadovas pažymėjo, kad per mažiau nei kelerius metus bus galima sukurti visiškai važiuojančius automobilius. Tai yra, pagrindinis planetos novatorius de facto pareiškė, kad „paprastiems“automobiliams liko gyventi tik pora metų. Ar tai tiesa, ar ne, netrukus įsitikinsime patys. Tuo tarpu pažiūrėkime, kaip veikia nepilotuojama transporto priemonė.
2016 metais buvusių „Google“inžinierių komanda sukūrė kompaniją „Otto“, kuri specializuojasi nepilotuojamų krovinių gabenimo srityje. Specialistai kuria specialius rinkinius, kurie leis esamiems sunkvežimiams judėti nepilotuojamu režimu. „Volvo“automobiliai buvo „bandytojai“.
Jutikliai ir fotoaparatai
Geriausia apsvarstyti išplėstinio autopiloto koncepciją, naudojant pavyzdį „Waymo“. Sistema veikia naudojant informaciją, kurią renka „Google Street View“paslauga. Primename, kad tai yra speciali „Google“funkcija, leidžianti apžiūrėti miesto gatvių panoraminius vaizdus iš maždaug 2,5 metro aukščio. Kalbant apie pačią nepilotuojamą transporto priemonę, pagrindiniai posistemiai atrodo taip:
- Vaizdo kamera
- LIDARAS
- Padėties matuoklis
- Radarai
LIDAR jutiklis sumontuotas ant automobilio stogo, kad būtų efektyviau. Jis sukasi ir nuskaito plotą 60 m spinduliu. Automobilyje yra keturi radarai, sumontuoti priekiniame ir galiniame buferiuose: dėl jų automobilis gali efektyviai atpažinti kliūtis. Diapazonas, aukštis, judėjimo kryptis ir objekto greitis - informacija apie visa tai perduodama radarais. Jie leidžia automobiliui „matyti“pakankamai toli, kad galėtų reaguoti į pokyčius trasoje. Savo ruožtu specialus jutiklis, prijungtas prie vieno iš galinių ratų, nustato vietą paties „Google“mobiliojo žemėlapyje. Fiksuojamos geografinės koordinatės, tokios kaip platuma, ilguma ir aukštis. Kai transporto priemonė „mato“geostacionarius palydovus, transliuojančius GPS poslinkio korekciją, prietaisas įjungia diferencialinį GPS režimą (užtikrinamas didelis GPS tikslumas). Kai nėra pataisos signalo, prietaisas naudoja standartinio GPS tikslumo signalą. Galiausiai, vaizdo kamera, esanti šalia galinio vaizdo veidrodžio. Ji „mato“šviesoforus ir judančius objektus.
Dabar atidžiau pažvelkime, kaip sąveikauja automobilių sistemos ir kas padeda nepilotuojamai transporto priemonei veikti įvairiose situacijose. Sistemos „širdis“yra „Velodyne“pagamintas LIDAR jutiklis (apie tai jau kalbėjome aukščiau). Naudodami šį įrenginį galite sukurti išsamų apylinkės tūrinį žemėlapį. Borto kompiuteris sujungia iš jutiklio gautą informaciją su atminties srities žemėlapiu. Tada įsijungia specialus algoritmas, įvertinantis situaciją, atsižvelgiant į tai, kaip gali elgtis kiti eismo dalyviai. Kompiuteris taip pat apskaičiuoja trajektoriją, kuria turėtų sekti nepilotuojama transporto priemonė. Jame įvertinamas ne tik objekto tipas, bet ir tokios detalės, kaip policijos pareigūno gestas. Tai labai svarbu normaliam judėjimui.
„Google“inžinieriai pradėjo nuo paprasčiausio. Jie imitavo automobilio judėjimą kelyje, kuriame buvo palyginti nedaug transporto priemonių. Esant tokiai situacijai, autopilotas neturėjo didelio pasirinkimo: sukti į kairę arba į dešinę, stabdyti ar greitinti. Tiek kompiuterinis modelis, tiek pirmieji „Google“automobiliai, kurie gimė, su tuo susitvarkė. Tačiau viskas tampa daug sudėtingiau, jei tokį automobilį perkeliate į didelę gyvenvietę. Esmė ne tik ta, kad aplink „protingą“automobilį yra tūkstančiai įvairių objektų. Vis tiek reikia mokėti juos atskirti. Tarkime, dronas turi sugebėti reaguoti į nelaimę ir netoliese esančius policijos pareigūnus. Jei priešais automobilį yra mokyklinis autobusas, tai turėtų paskatinti autonominę transporto priemonę važiuoti atsargiau.
Aprašyta sistema taip pat turi trūkumų. Nuo 2013 m. „Google“automobiliai negalėjo tinkamai važiuoti per stiprų lietų ar apsnigtą reljefą. Faktas yra tas, kad automobilį supanti teritorija identifikuojama lyginant anksčiau padarytas nuotraukas su dabar automobilį supančio kraštovaizdžio atvaizdavimu. Šis metodas leidžia įprastomis oro sąlygomis atskirti vieną objektą nuo kito. Tačiau esant blogam orui sistemai sunku atskirti, tarkime, žmogų ir stulpą. Tačiau net ir tai, ką turime dabar, yra ilgo sunkaus darbo rezultatas.
Automobiliai su pažangia autopiloto funkcija gali pasirodyti ne tik keliuose, bet ir … virš galvos. Ne taip seniai Terrafugia pristatė TF-X koncepciją-nepilotuojamą skraidančią transporto priemonę. Jie nori naujovę aprūpinti sulankstomais sparnais su dviem propeleriais: jie turėtų leisti prietaisui kilti ir nusileisti vertikaliai. Po maždaug dešimties metų pamatysime darbinį pavyzdį.
Savaeigiai automobiliai „mokosi“greičiau dėl to, kad jų gauta informacija siunčiama į duomenų bazę, iš kurios visi automobiliai gauna informaciją. Manoma, kad nepilotuojama transporto priemonė gali sėkmingai išspręsti bet kokią „kelio“užduotį. Tačiau pasitaiko ir visai netikėtų situacijų. Taigi, vieno iš bepiločių bandymų kelyje metu moteris vežimėlyje vijosi antį. Žinoma, tokio scenarijaus duomenų bazėje nebuvo. Nežinome, kaip susiklostė nelaimingo gyvūno likimas, tačiau tą akimirką, nepaisant panašių incidentų nebuvimo, automobilis priėmė teisingą sprendimą - stabdyti. Apskritai, nepilotuojama transporto priemonė kažkaip neveikia su paukščiais. Pavyzdžiui, paukštis skrenda prieš nepilotuojamą automobilį, ir ką šiuo metu turėtų daryti automobilis? Pirmasis variantas yra sustoti. Tačiau automobilis kiekvieną kartą pamatęs paukščius nepuls į stuporą. Todėl kūrėjai iš „Google“turėjo sunkiai dirbti, kad išmokytų automobilį tinkamai reaguoti į kliūtis.
Apskritai ekspertai ne kartą sakė, kad „Google“autopilotą reikia „humanizuoti“. Buvo pažymėta, kad jis elgiasi „per gerai“. Pirmosios versijos, pamatę šalia kelio esantį žmogų, galėjo sustabdyti automobilį, manydami, kad jis ketina kirsti kelią. Tuo tarpu pėsčiasis nebūtinai išdrįso kirsti, bet galėjo tiesiog stovėti, laukdamas draugo ar merginos. „Google“ekspertai nusprendė, kad tokioje situacijoje automobiliui geriau visiškai nesustoti, o sulėtinti greitį. Juk staigus sustojimas be aiškios priežasties savaime gali būti avarijos priežastis - kažkas gali atsitrenkti į „Google“automobilį iš paskos.
Atsižvelgdami į „humanizavimą“savo kūryboje, kūrėjai suteikė automobiliui galimybę garbinti. Buvo sukurtas specialus algoritmas, kuris automatiškai suaktyvintų signalą, jei kam nors padidėtų pavojus. Tokia situacija gali būti neatsargus pėsčiasis, bėgantis į kelią, arba dviratininkas, atliekantis pavojingą manevrą. Be to, daroma prielaida, kad automobilis švilps, jei pats priartės prie avarijos. Automobilis duos skirtingus signalus. Pavyzdžiui, jei stovėjimo aikštelėje kitas vairuotojas lėtai atsitraukia ir nemato „Google“mobiliojo telefono, sistema du kartus staigiai pypsės. Rimtesnėje situacijoje autonominė transporto priemonė naudoja ilgą nepertraukiamą signalą. 2016 metų gegužę Džordžijos technologijos instituto (JAV) ekspertai pristatė valdymo modelį, leidžiantį bepiločiai transporto priemonei manevruoti ekstremaliose situacijose. Koncepcija pagrįsta unikaliu numatomo kelio integruotos kontrolės (MPPI) modeliu. Jis skirtas išspręsti netiesinės mašinos valdymo dinamikos problemą, kai važiuojama arti kliūčių. Ši sistema, be kita ko, leis autopilotui efektyviai aplenkti.
Saugumas
Žinoma, ekspertai labiausiai rūpinasi saugumu. Būtent dėl to ir prasidėjo visas šurmulys. Jei savarankiškai vairuojantys automobiliai neįrodys, kad jie yra mažiau pavojingi nei vairuojami automobiliai, visa koncepcija žlugs. Tačiau to tikimybė yra nereikšminga. Bepiločių orlaivių avarijos pasitaiko retai: 2015 m. Liepos pradžioje buvo pranešta apie keturiolika avarijų, susijusių su „Google“transporto priemonėmis. Šis skaičius gali atrodyti įspūdingas, tačiau nepamirškite, kad savarankiškai vairuojančių automobilių atveju buvo užfiksuoti bet kokie, net ir nereikšmingiausi, incidentai. Jei jie nutiktų paprastiems vairuotojams, jie gali būti visai neužsiregistravę.
Apskritai dronų perspektyvos yra labai, labai geros. Nė vienas iš aukščiau aprašytų iššūkių negali būti rimta kliūtis savarankiškai vairuojančių automobilių dominavimui.