За последние несколько лет в индустрии производства беспилотных автомобилей произошёл невероятный прогресс. Все указывает на то, что будущее, в котором мы сможем сесть в машину и заниматься своими делами, пока она сама везет нас до места назначения, уже совсем не за горами.
Рис.1. Проблемы автоматизации транспорта
Правда, до полной автоматизации транспортных средств дело пока не дошло — несмотря на то, что машины становятся все более самостоятельными, участие в процессе водителя всё ещё необходимо. Во-первых, людской скептицизм сильно влияет на прогресс в разработке, во-вторых, большая дороговизна и отсутствие достаточного количества специалистов, обладающих нужными знаниями, также затормаживает фирмы-производители.
В данной статье проанализированы технологии создания беспилотных транспортных средств и возможность их использования в Российской Федерации.
В Британии объявлено о начале широкой комплексной программы по разработке законодательной базы, испытанию и последующему внедрению на дорогах страны автомобилей без водителя. Правительство ещё в 2015 году заявило, что намерено сделать Британию мировым лидером этой новой технологии. На реализацию программы выделено 19 млрд. фунтов стерлингов. Но и это не позволило им создать до конца беспилотные транспортные средства.
А компания Ford собирается перейти к полной автоматизации беспилотных автомобилей, при этом, в своих статьях-отчётах говоря о том, что подобная технология «может создать ложное чувство безопасности для водителя». Это означает, что водителям будет сложно быстро взять ситуацию в свои руки в случае, если автоматическая система управления перестанет справляться.
Именно поэтому в Ford рассчитывают перейти сразу к тому, что называется четвёртым уровнем по классификации Сообщества автомобильных инженеров (SAE) — «автономии без участия водителя в процессе движения в определенных областях».
SAE — международная организация, которая среди прочего разработала систему классификации автоматизации автомобилей.
Рис.2. Система классификации автоматизации автомобилей
Она состоит из 6 уровней: начиная с нулевого, где водитель полностью контролирует процесс движения, и заканчивая пятым, где автомобиль полностью делает всё сам при любых обстоятельствах.
В январе 2015 года на Международной выставке потребительской электроники (CES) в Лас-Вегасе представитель Ford в конфиденциальном разговоре рассказал интервьюеру BBC Russia, что компания планирует выпустить полностью автоматизированную машину уже в 2021 году.
Первым разработчиком беспилотного автомобиля стала компания Google, которая занимается разработкой программного обеспечения, в том числе — с недавних пор — и для автотранспортных средств. Проблема в том, чтобы анализировать весь объём данных, необходимых для успешной реализации автоматизации автомобиля. Человек может делать это довольно быстро. А программы долгое время не справлялись с задачей анализа изображения. Есть двухмерная картинка, а программе нужно выделить из нее силуэт человека и понять, что это пешеход. Еще сложнее написать программу, которая поймёт, что пешеход движется, в каком направлении он это делает и с какой скоростью. Компания Google в этом смысле стала одним из пионеров, потому что разработчики Google обладают большим опытом в том, что называется «машинное обучение». Так называемые умные алгоритмы, которые компанией используются прежде всего в поиске, теперь применимы и для автомобилей. Есть много других интересных решений. Например, в Швеции был большой проект, связанный с созданием автоматического погрузчика.
Швеция — большой экспортер бумаги, а склады для бумаги — это огромные ангары, в которых стоят рулоны бумаги массой в несколько тонн. Там очень высокая травмоопасность, одна из самых опасных профессий в Швеции — погрузчик бумаги. И высокие социальные гарантии, так что компании очень заинтересованы в максимальной автоматизации этого процесса. Это сейчас довольно успешно внедряется, и есть рабочие прототипы, которые выполняют задачи погрузки, выгрузки, объезда людей, которые там могут находиться. Это большая индустрия, которая появляется, потому что они научили компьютеры справляться со сложными задачами, вроде анализа.
Рис.3. Возможности беспилотного автомобиля
Прежде всего компании-разработчики заинтересованы в беспилотных автомобилях, так как это открывает для них сразу несколько новых возможностей: во-первых, заметное увеличение потребительского сегмента за счёт отдельных категорий граждан (люди с ограниченными возможностями здоровья), которым раньше автомобили были не доступны, а во-вторых, в Европе, например, предлагают схему, отличную от Google. Они предлагают строить машины, которые обменивались бы данными между собой и не только ехали, но и оптимизировали движение — информировали светофоры, сколько машин и с какой стороны, показывали пешеходов, а светофор мог бы
корректировать свою работу, что снизило бы пробки. Ведь это повсеместно является актуальной проблемой.
Рис.4. Аспекты безопасности
Рассмотрим аспект безопасности на примере отношения к данному показателю одной из фирм-производителей. Компания Tesla, недовольная тем, что новости об авариях с участием её беспилотных автомобилей с феноменальной скоростью разлетаются в мировых СМИ и портят репутацию организации, объявила о том, что их автомобили «попадают в аварии не чаще других» и пообещала публиковать квартальные отчёты о произошедших авариях. Первый отчёт был опубликован 4 октября на официальном сайте компании.
Итак, с июля по сентябрь 2018 года автомобили Tesla с включенным автопилотом попадали в неприятности каждые 5 375 208 км пройденного пути. При выключенном автопилоте аварии происходили чаще — каждые 3 122 127 км. Для сравнения: данные Национальной администрации безопасности дорожного движения NHTSA показывают, что автомобильные аварии в США происходят каждые 791 797 км, то есть гораздо чаще.
Учитывая то, что несчастные случаи могут различаться по тяжести и обстоятельствам, компания хочет лично встречаться с владельцами аварийных автомобилей. По ее мнению, это поможет узнать слабые стороны автомобилей и совершенствовать систему безопасности, исходя из отзывов клиентов. В самом начале компания объявила, что безопасность клиентов — её главный приоритет. Чтобы создавать надежные автомобили, она не только проводит внутренние испытания, но и анализирует данные о случившихся авариях. Дело в том, что при продаже автомобилей компания напрямую связывается с их владельцами и может быстро запросить у них важную информацию (в то время, как другие производители запрашивают информацию об инциденте через суд, на что уходят долгие месяцы).
Рис.5. Беспилотные автомобили в России
26 сентября 2018 года в Инновационном центре «Сколково» открылась «Станция мониторинга» — высокотехнологичная база для испытаний беспилотных транспортных средств (БПТС). Тестирование будет проводиться в условиях, приближенных к дорогам общего пользования. Станция использует перспективную сеть 5G. Первыми испытания прошли автобусы второго поколения «НАМИ-КАМАЗ» 1221 проекта «ШАТЛ». «Станция мониторинга» — совместный проект Фонда «Сколково», ПАО «Ростелеком» и ФГУП «НАМИ». Это высокотехнологичная база, где можно провести полномасштабные испытания и оценить реальные перспективы выведения БПТС на улицы российских городов. В составе Станции — диспетчерский центр, помещения для хранения и зарядки БПТС. Таким образом, компании-разработчики получили возможность наглядно демонстрировать степень готовности технологий, а также на длительной (не выставочной) основе проводить динамические демонстрации беспилотной техники. Во время движения все телеметрические данные БПТС, данные параметров движения и видео фиксации высокого качества передаются по сетям 5G в режиме реального времени в командный пункт «Станции мониторинга».
Рис.6. Станция мониторинга
На сентябрь 2018 года действующие разрешения на опытную эксплуатацию беспилотного транспорта в условиях инфраструктуры «Сколково» имеют три компании — ООО «ВолгабасРобоЛаб», Государственный научный центр РФ ФГУП «НАМИ» и ООО «Инновационный центр «КАМАЗ».
Беспилотным транспортным средством, продемонстрировавшим работу «Станции мониторинга», стал автобус второго поколения «НАМИ-КАМАЗ» 1221 проекта «ШАТЛ», который работает в сетях 5G в диапазоне 3.4–3.8 ГГц. Электробус рассчитан на 12 мест, 6 из которых — для сиденья. Водительского места не предусмотрено.
Важным аспектом в работе автобуса является применение сети 5G. Она используется для функционирования системы телематики и передачи информации центральному серверу диспетчерской и обратно. Решения по текущей обстановке — объезд препятствия, аварийное появления пешехода на дороге вне зоны разрешенного перехода, поддержание полосы движения, соблюдение дистанции и интервалов — принимаются на борту автомобиля.
Правительство России приняло распоряжение о развитии беспилотного автомобильного транспорта. Очень скоро будут выделены специальные участки дорог для тестирования беспилотников. Однако, в распоряжении указывается на особую опасность хакерских и террористических атак на авто без водителей.
Повышение автономности транспортных средств требует решения вопросов повышения кибербезопасности, в том числе защиты от хакерских и террористических атак, связанных со взломом интеллектуальных транспортных систем и автономных автомобилей, в целях скоординированного нарушения дорожного движения и провоцирования массовых столкновений, а также регулирования прав собственности и управления данными при разработке систем автономного вождения для устранения рисков неправомерного использования данных. Серьезным вызовом является распределение ответственности при движении автономных автомобилей по дорогам общего пользования. Необходимо предусмотреть постепенный переход ответственности за дорожно-транспортное происшествие от водителя к производителю при повышении степени автономности транспортного средства с учётом установленных причин дорожно-транспортного происшествия (ошибки присутствующего на борту водителя, техническая неисправность систем транспортного средства, хакерская атака и др.)», — говорится в официальном документе.
Рис.8. Сравнение подходов
За рубежом компании-производители настроены на выпуск, прежде всего, личных беспилотных транспортных средств, в то время как в Российской Федерации основное направление разработки — общественный транспорт.
К сожалению, пока наработки российских разработчиков не совсем совпадают с нашими реалиями (12-местные автобусы не будут справляться с потоком людей в утренние и вечерние часы-пик, к тому же это финансово слишком затратно), в Европе же, напротив, технологии, позволяющие личному автотранспорту стать беспилотным, набирают обороты и прогрессируют день ото дня.
Литература:
- Бриньолфсон Э. Макафи Э. — Вторая эра машин (Будущее уже здесь)-2017.pdf
- Автомобили будущего. 77 уникальных мировых проектов концепт-каров
- https://www.drive2.ru/b/1898589/
- http://mainfun.ru/news/2015–10–28–35864
- https://sibac.info/studconf/tech/lx/93767
- http://ucrazy.ru/auto/1429885344-skolko-stoit-bespilotnaya-mashina.html
- https://solomatin.livejournal.com/515766.html
