Автомобили-роботы – уже реальность

Технологии не стоят на месте, и сегодня уже не кажутся несбыточной мечтой автомобили, управляемые с минимальным участием или даже без участия водителей. Автоматическое управление уже широко распространено в современных машинах. Его возможности напрямую зависят от скорости получения новых данных о дорожной обстановке.

Интеллектуальные комплексы все активнее внедряются в электронику автомобиля. Никого уже не удивляет магнитола на android. Современные навигационные системы позволяют осуществлять автоматическую парковку. Такие высокотехнологические устройства уже доступны на некоторых моделях Audi, Ford, Kia Motors, Volkswagen и др. Автоматическое торможение уже в порядке вещей. Система удержания траекториидвижения многим водителям помогает передвигаться в потоке машин. На скоростных трассах очень полезна опция следования за двигающимся впереди автомобилем.

Но возможно ли создать полностью автоматизированное управление автомобилем, так, чтобы в его салоне присутствовали только пассажиры? Компания Goolge пытается разработать такую модель, которая освобождала бы водителя от его обязанностей. В штатах Невада и Калифорния разрешено использование таких чудо-машин, а гарантией безопасности служит шофер, который в любой момент может подменить автомат. Подобные автомобили уже наездили свыше 1 млн километров.

Первые испытания автомобиля без водителя

Май 2014 г. может стать исторической датой в автомобилестроении. Публике был представлен первый так называемый робомобиль. Это двухместное авто, в котором в принципе отсутствуют руль и педали, назван прототипом автомобиля будущего. Теперь не нужно беспокоиться, кто сядет за руль в подвыпившей компании. Да и сама профессия водителя полностью изменит смысл, который в нее вкладывали в 20 веке.

Абсолютно автоматизированный автомобиль - это очень удобное нововведение. Оно может начать совершенно новую эру автомобилестроения и полностью перевернуть индустрию. В случае успеха Google не только удостоится звания первопроходца, но, возможно, сможет снискать лавры компании Ford образца первой трети 20 века.

Первая опытная партия машин нового поколения от Google уже выпущена с конвейера. В то время как до двухсот автоматических машин проходят испытания в США, Великобритания в июле заявила, что уже готовит поправки в Правила дорожного движения, допускающие эксплуатацию автомобилей новой эпохи по дорогам страны. Новые дополнения вступят в силу с начала 2015 года. Станет ли помехой левостороннее движение и британская система регулирования движения на перекрестах, не уточняется.

Не только Google занимается разработкой полностью автоматизированных средств передвижения. General Motors планирует продемонстрировать собственную модель в 2017 году, Nissan и Volvo – в 2020 году. Google заявляет о намерении выпустить на рынок свой чудомобиль в 2025 году. Новые технологии уже обошлись автопроизводителям в сумму порядка 100 млрд долларов.

Для комплексных испытаний строится целый городок в штате Мичиган, США, который позволит оценить достоинства и выявить возможные недостатки как в самих робомобилях, так и в их взаимодействии с пешеходами (пока еще тоже роботами). Все возможные и невозможные ситуации можно будет спроектировать на 13 перекрестках и улицах, чья длина будет достигать 4 километров.

Автосканер

Возможности управления без водителя получили развитие благодаря совершенствованию системы сканирования. Доведенные до абсолютизма, автомобили будущего предстают фактически мобильными сканирующими устройствами. Постоянное обновление окружающего мира происходит посредством видеокамер, информации GPS, закрепленному наверху лидару, установленному дальномеру и другим новшествам. В комплексе все это создает уникальную систему управления автомобилем, которая имеет все шансы в будущем полностью вытеснить автомобили в современном понимании.

Распознавание сигналов светофора

Без этой характеристики мечтать о робомобиле было бы бессмысленно. На правом зеркале автомобиля Google установлена видеокамера, способная различить светофор на расстоянии до 150 метров. Достигается это благодаря сравнению видимой картины с заложенными в памяти шаблонами. Лидар определяет предметы в радиусе 60 метров в любом направлении. Постоянное сканирование ситуации вокруг автомобиля позволяет получать полную картину окружающей действительности. GPS определяет местонахождение робомобиля. API Google Maps дает возможность фиксирования действительного местонахождения авто в реальном времени и помогает определить, что автомашина находится вне перекрестка, а значит, возможная схожесть световых бликов с сигналами светофора может быть проигнорирована.

Ключевое значение имеет слаженная и комплексная работа всех систем чудо-техники. Стратегические решения по управлению автомобилем возложены на систему геопозиционирования. Установленный на крыше лидар в настоящем времени отслеживает все, что происходит вблизи машины. Робомобиль может успешно избежать дорожных происшествий, столкновений с животным или человеком, а также другим автомобилем или препятствиями на дороге.
Вытеснение традиционных автомобилей

Navigant Research представила прогнозное исследование, согласно которому уже в 2035 году на дорогах будет находиться около 95 млн машин нового поколения. Это число весьма значительно, если учесть, что объем производства автомобилей достигает цифры 50 млн штук в год.

Планируется, что в первую очередь новые авто потеснят традиционные такси, а цена услуги существенно уменьшится. Еще бы, ведь оплата труда водителя будет просто исключена из расчетов.

Кроме того, по прогнозам, автомобили без водителей позволят избежать до 80% дорожно-транспортных происшествий. Именно этот процент нарушений происходит по вине человека. Ежегодный ущерб от происшествий с участием автомобилей наносит значительный материальный ущерб. Только в США ежегодно его сумма достигает 450 млрд долларов.

Наряду с этим, высокотехнологичные сканеры новых автомобилей и возможность беспрерывной онлайн передачи информации позволят развивать единую базу данных и благодаря беспроводной связи непосредственно передавать и получать сведения о ситуациях на дорогах. Также, появится все еще недостижимая способность сообщать о предполагаемом маневрировании. Все это в трехмерной модели и в режиме реального времени!

Единая связь начнет формироваться уже с 2020 года, когда появится возможность приобретения автомобилей новой эры. В них изначально будет заложена система обмена данными, а это, в свою очередь, приведет к постепенному вытеснению уже привычной системы видеонаблюдения. Принципиально новый вид автомобилей сделает возможной независимую фиксацию нарушений правил дорожного движения. Может быть, роботы смогут автономно договариваться о перестроениях на дорогах, обгонах или очередности проезда на перекрестках.

В управлении дорожным движением появятся новые структуры, ответственные за обобщение данных и обновление карт местности. Очевидно, что вслед за робомобилями эти услуги начнут занимать все большую часть рынка. Приобретение компанией Google фирмы Skybox Imaging в июне 2014 года расценивается экспертами как выход на рынок производства миниспутников, которые будут востребованы в новых условиях. С учетом перспектив, сумма в 500 млн долларов за возможность занять новую нишу кажется весьма удачным маркетинговым ходом американской транснациональной компании. Наряду со спутниками, получит новые импульсы развития производство специализированных беспилотных летательных аппаратов.

Смежные направления развития

Производство новых автомобилей будет во многом отличным от традиционных представлений. Упор будет сделан на высокие технологии и возможности сканирования. Ведущие компании в этих сферах уже активно включились в рабочий процесс. Благо, от открывающихся перспектив просто перехватывает дух. Огромные финансовые возможности, предлагаемые новым проектом, сложно переоценить.

Так, Geo Digital International, ведущий канадский производитель лидаров для сетей линий электропередач, объявил о планах по разработке и поставках лидаров для новых автомобилей. Этот продукт уже располагает возможностями трехмерного сканирования – очень неплохой старт компании, которая начала деятельность по производству лидаров только в 2008 году. Эксперты полагают, что под новый проект канадцы получили от General Motors инвестиции на сумму 25 млн долларов.

GeoDigital International уже располагает автолидаром марки Street Mapper. Он способен видеть обстановку в диапазоне 360 градусов с дальностью действия до 300 метров. Точность позиционирования составила менее 3 сантиметров. Помимо заявки на поставку автолидаров, GeoDigital International приступает к разработке новых систем моделирования автодорог США в режиме 3D.

Пока безусловным недостатком новых систем является их стоимость. Если комплексные системы сканирования будут обходиться в сумму от 10 до 25 тысяч долларов, мечты о повсеместном распространении автомобилей без водителей придется отложить. Поэтому главной задачей разработчиков нового продукта становится максимальное удешевление производимого товара. Прорыв в этом направлении способен обеспечить лидирующие роли на рынке для компании-производителя.

Еще одно перспективное направление для будущей автоиндустрии – производство программного обеспечения. Обмен данными и формирование единого информационного пространства непосредственно зависит от качества происходящих процессов. Новые автомобили должны быть интегрированными в единую систему управления. Только так можно представить себе эффективную и безопасную для окружающих конкуренцию традиционному транспорту. Ручное управление может быть вытеснено только в случае наглядного превосходства автоматизированного. Несвоевременный обмен информацией, получение неточных или запоздалых сведений приведет к росту аварийных ситуаций на дорогах. И напротив, если система получения и передачи данных действует бесперебойно, снижение числа аварий станет очень наглядным примером. Более того, навигация в онлайн режиме позволит избежать многочасового стояния в пробках, увеличит безопасность и скорость передвижения на дорогах. При получении необходимых данных можно будет рассчитывать на раннее оповещение автомобилей будущего о возникающих на дорогах препятствиях, равномерное распределение движения по всему протяжении дороги, рациональное использование перекрестков и так далее. Вполне возможно, что от качества программного обеспечения будет напрямую зависеть и снижение потребности в дорожных стражах порядка.

Хотя формирование единого информационного пространства играет ключевую роль в успехе новой системы, на практике соответствующих предложений в данном направлении очень немного. Между тем, огромный экономический эффект должен стимулировать производителей к интенсификации работ в данной сфере.

IBM и Bosch делают первые шаги

Два всемирно известных производителя, компании IBM и Bosch, запустили экспериментальный проект по формированию информационной базы данных, позволяющих осуществлять обмен сведениями со ста автомобилями в Неваде, США.

В этих целях разработана специальная мобильная платформа IBM Mobile First. Датчики машин подключены к ней и могут обмениваться необходимыми данными. Беспроводные сети позволяют прототипам автомобилей будущего на постоянной основе передавать сведения, которые обрабатываются мобильной платформой IBM Mobile First и возвращаются обратно в виде соответствующих указаний.

Если системой обнаруживается аварийная ситуация, например, сработали подушки безопасности или осуществлено экстренное торможение, сигнал отправляется профильным службам. Системой предусмотрена также возможность предупреждения о начале обледенелого участка на дороге, дожде или каких-либо происшествиях, которые способны изменить условия вождения.

Реформирование общественной транспортной системы

Нововведения в автомобильной индустрии коснутся в первую очередь сферы общественного транспорта. Предполагается, что такси и краткосрочная аренда автомобилей станут первыми направлениями внедрения автомобилей без водителей.

В мае этого года года организация Uber, специализирующаяся в автошаринге, или краткосрочной аренде машин, объявила о готовности привлечь к использованию автомобили Google. Было рассчитано, что автоматизированное такси по стоимости проезда может быть конкурентоспособным даже по цене владения собственным четырехколесным другом. А такси с водителем проигрывает без вариантов. Для начала компания Uber подключила приложение, позволяющее видеть местонахождение автомобиля и время, через которое она прибудет на вызов. Благодаря этому, клиент сможет точно рассчитать свое возможности.

Автомобили без водителя существенно расширят горизонты. Имея такую машину в собственности, можно, сидя в кафе или дома, отправить ее на заправку или в гараж, пройти техобслуживание и даже подзаработать – либо в качестве такси, либо сдав в краткосрочную аренду. А если вдруг стало плохо, автомобиль трансформируется в «скорую помощь» и доставит в клинику. Человеку придется управлять в такой машине только, пожалуй, устройствами типа магнитола на android, а все остальное будет в железных руках робомашины. В общем, открывающиеся возможности ограничены лишь фантазией.

Прототип единой геоинформационной системы управления (ГИС) будет впервые испробован в Нью-Йорке. Приложение iRideNYC отобразит доступную информацию обо всем автотранспорте на одном мобильном гаджете. Очевидным преимуществом приложения выглядит логистика.

Одна из самых масштабных транспортных систем мира, объединенная в одном приложении, даст возможность оперативно спланировать наиболее приемлемый маршрут. При этом, в устройстве будут отображаться данные о почти 10 тысячах километрах автодорог, 20 тысячах километрах тротуаров, авто- и велостоянках, поездах метро, такси, автобусах. Есть ли свободные места на стоянке, и как много, где расположены ближайшие достопримечательности и проходят важные мероприятия – вся информация обновляется каждые 30 секунд.

Новые перспективы

Конечно, сейчас трудно себе представить все возможные изменения, вызванные новыми автомобилями без водителей. Очевидно, что они будут значительными и отразятся на образе жизни человека.

В ноябре 2013 года Morgan Stanley провела исследование, выяснив преимущества нового изобретения: меньше затраты топлива, меньше дорожно-транспортных происшествий, меньше число пробок на дорогах, лучшая логистика. Только в США экономический эффект составит ежегодно сумму в 1,3 трлн долларов.
 

Автор: Алексей Шарыпов