Автономные автомобили

Еще в начале XXI века существование беспилотного транспорта казалось фантастикой. Сегодня же технологию автономного вождения разрабатывают многие ведущие автопроизводители, а ее внедрением занимаются в ряде стран мира. Давайте посмотрим, как развивается эта индустрия в 2024 году и что ждет ее в ближайшем будущем.

Что такое автономный автомобиль

По определению Центра устойчивых систем Мичиганского университета, автономным считается транспортное средство, которое использует технологию, позволяющую частично или полностью заменить водителя-человека. В разработках используется искусственный интеллект, с его помощью автомобиль соблюдает ПДД и правильно ведет себя в разных ситуациях на дороге. Беспилотные автомобили «видят» окружающую среду благодаря камерам и радарам в сочетании с технологиями компьютерного зрения, а также лидару — прибору, который сканирует пространство с помощью светового импульса и измеряет расстояния до объектов. Чаще всего эти инструменты используются вместе. Устройства передают данные в бортовые компьютеры для запуска разных действий: торможения, рулевого управления, ускорения. Они отслеживают особенности дороги и препятствия, такие как разметка, бордюры, другие транспортные средства.

Существует и классификация автономности, разработанная ассоциацией автомобильных инженеров SAE (Society of Automotive Engineers) в 2014 году. На текущий момент определены 6 уровней автономности:

• Уровень 0 — отсутствие автоматизации. Все аспекты управления автомобилем полностью контролируются водителем.
• Уровень 1 — вспомогательная автоматизация. Автомобиль может контролировать либо рулевое управление, либо ускорение/торможение, но не оба аспекта одновременно.
• Уровень 2 — частичная автоматизация. Автомобиль может одновременно контролировать и рулевое управление, и ускорение/торможение, но водитель должен постоянно контролировать ситуацию.
• Уровень 3 — условная автоматизация. Автомобиль может контролировать все аспекты управления в определенных условиях, но водитель должен быть готов вмешаться по необходимости.
• Уровень 4 — высокая автоматизация. Автомобиль может контролировать все аспекты управления в большинстве условий, водитель может не вмешиваться, но автомобиль не может работать в любых условиях.
• Уровень 5 — полная автоматизация. Автомобиль может контролировать все аспекты управления в любых условиях, водитель не требуется.

Легковые автомобили

В начале 2024 года автогигант Mercedes вышел на рынок США с беспилотным автомобилем, который позволяет водителю при определенных условиях не следить за дорогой. Технология автономного вождения Drive Pilot может управлять машиной в условиях интенсивных пробок, в дневное время и на некоторых автомагистралях Калифорнии и Невады, а также когда автомобиль движется со скоростью менее 65 км/ч. При необходимости машина предупреждает водителя-человека о том, что нужно возобновить управление.

Инженеры BMW внедрили в свои автомобили седьмой серии похожую технологию. Она называется BMW Personal Pilot L3 и также способна полностью взять на себя управление машиной в некоторых ситуациях: например, в пробках или если скорость авто не превышает 60 км/ч.

Свои разработки есть и в Азии. Например, Hyundai Mobis, дочерняя фирма корейского автоконцерна Hyundai Motor Group, планирует провести испытания беспилотного автомобиля на базе Hyundai Ioniq 5 в Инчхоне (Южная Корея) в первой половине 2025 года. Особая ценность программы заключается в том, что автомобиль будут тестировать в основном на городских дорогах, а не на автомагистралях. В городской среде больше препятствий: светофоры, дорожные знаки, пешеходы. Предполагается, что автомобиль сможет самостоятельно справляться даже со сложными дорожными ситуациями.

Кроме личного транспорта, развиваются и сервисы беспилотных пассажирских перевозок. Хорошо обстоят дела у американской Waymo, дочерней компании Google Alphabet. Больше 200 роботакси перевозят людей в городах Финикс, Лос-Анджелес, Остин, а с июня 2024 года сервис стал доступен для всех жителей и гостей Сан-Франциско. Хотя не все инициативы оказались успешными. Например, Apple закрыла свой проект по созданию электрического полуавтономного ТС Project Titan. Причинами послужили замедление роста продаж электромобилей из-за высоких цен и недостаточного количества зарядных станций, а также опасения относительно прибыльности проекта.

Cruise, дочерняя компания американской General Motors, до сих пор восстанавливается после происшествия, случившегося в октябре 2023 года. Тогда ее роботакси переехало пешехода, которого до этого сбила другая машина. Власти Калифорнии приостановили лицензию компании, и Cruise отозвала 950 автомобилей, чтобы обновить программное обеспечение и предотвратить подобные инциденты в будущем. В этом году General Motors намерена возобновить работу службы беспилотных автомобилей и вложит в Cruise 850 млн. долларов, чтобы покрыть ее убытки.

Другой лидер по его внедрению роботакси — Китай. В 2023 году больше десяти городов Китая, включая Пекин и Шанхай, получили разрешение правительства на эксплуатацию роботакси на дорогах. А в этом году крупный эксперимент по использованию беспилотных автомобилей проводится в Ухане — городе в Центральном Китае. В нем работает 500 роботакси, принадлежащих китайской компании Baidu. В ближайшее время она планирует вывести на дороги Уханя еще тысячу автономных автомобилей.

Пока Китай и США активно развивают беспилотное такси, другие страны тоже готовят свои проекты. Например, в Японии Toyota сотрудничает с китайскими фирмами для запуска роботакси, а Honda совместно с General Motors планирует запустить такой сервис в Токио в начале 2026 года. В том же 2026 году беспилотные автомобиля могут появиться на дорогах Великобритании. Кроме Ford Mustang Mach-E с технологией автономного вождения BlueCruise, который уже одобрен для использования в Англии, Уэльсе и Шотландии. Вероятно, это будут автомобили от Wayve — разработчика систем автономного вождения на базе искусственного интеллекта из Лондона.

Автобусы

В сфере автобусных перевозок тоже есть проекты беспилотных транспортных средств. В основном их точечно запускают на отдельных маршрутах. Например, в рамках проекта BeIntelli, реализуемого немецким автоконцерном MAN Truck & Bus SE, автономный автобус MAN Lion’s City 12E курсирует по центру Берлина. Автобус оснащен автоматизированной системой вождения с 60 датчиками, а пассажиры могут узнать о беспилотных технологиях благодаря установленным в салоне информационным экранам. Автономные автобусы есть и в других городах — например, в Сеуле, Эдинбурге и Ставангере (Норвегия).

В 2024 году в разных странах запустили несколько проектов так называемых автономных шаттлов — микроавтобусов. В Пекине с весны 2024 года такие транспортные средства, которые вмещают максимум 9 пассажиров, курсируют вокруг трех крупных учреждений культуры — Национального центра исполнительских искусств, Пекинской библиотеки и Музея Большого канала. В Сингапуре международная компания WeRide запустила автономный шаттл WeRide Robobus для перевозки пассажиров между аэропортом и отелем. Маршрут шаттла длиной 1,2 км включает 4 остановки, а сама поездка занимает около 12 минут.

Похожие микроавтобусы появились и во Флориде — их внедрили производитель автономных шаттлов Beep и разработчик программного обеспечения Oxa. Первый шаттл курсирует по одному из районов Орландо, а второй — между зданиями колледжа в Джексонвилле. Собственный проект подобного электрического микроавтобуса на 12 пассажиров под названием miniBus весной 2024 года представил и французский автопроизводитель Renault. Автобус разработан в партнерстве все с той же WeRide. По мнению представителей Renault, для управления парком таких автобусов понадобится создание высокотехнологичного центра, где десятки людей будут следить за действиями шаттлов и проверять решения автономных систем.

А в китайском Шэньчжэне планируют ввести в эксплуатацию 20 беспилотных автобусов уже в 2024-2025 г.г. Правительство одобрило для них четыре маршрута, которые будут охватывать станции метро, коммерческие и жилые районы, центральные деловые районы, промышленные парки. Во время работы автобусы смогут распознавать разметку полос и светофоры, выполнять обгоны и справляться с разными сценариями городского вождения. Например, безопасно выполнять незащищенные левые повороты на перекрестках без светофоров, проезжать перекрестки со смешанным движением пешеходов и т.д. Кроме Шэньчжэня, беспилотные микроавтобусы в этом или следующем году планируют запустить в Гонконге, Сандерленде (северо-восток Англии) и Кембридже.

Грузовики

Индустрия беспилотных грузовых перевозок тоже не стоит на месте. В 2024 году несколько крупных игроков отрасли представили свои новые разработки, в некоторых городах начались испытания опытных образцов. Так, например, в мае компания Daimler Truck, дочерняя компания Mercedes-Benz, представила демонстрационный образец нового электрического автономного грузовика. Планируется, что он выйдет на рынок в 2027 году. Модель под названием eCascadia оснащена набором датчиков дальнего действия, которые позволят ей «видеть» окружающую среду, и мощным компьютером, который принимает навигационные решения.

Также в мае 2024 года подразделение шведского автогиганта Volvo — Volvo Autonomous Solutions — совместно с американской технологической компанией Aurora Innovation представили автономный грузовик Volvo VNL. На тягаче установлена система автономного вождения Aurora Driver, которая состоит из системы датчиков, компьютера и программы, которая управляет автомобилем и позволяет ему безопасно передвигаться даже на большой скорости. В этом году компания Aurora планирует начать перевозку товаров в автономных грузовиках Volvo. За рулем автомобиля пока что будет находиться оператор, который при внештатной ситуации возьмет управление на себя. Компания планирует коммерческий запуск своей автономной службы грузоперевозок Aurora Horizon к концу текущего года. Около 20 беспилотных фур будут перевозить грузы в штате Техас, между Далласом и Хьюстоном.

В июне также стало известно, что Aurora заключила партнерское соглашение с американской компанией Uber, предоставляющей сервис Uber Freight. Он связывает грузоперевозчиков с грузоотправителями примерно так же, как приложение для заказа такси связывает водителей с клиентами. Uber и Aurora планируют, что уже к концу текущего года в сервисе будут доступны беспилотные грузоперевозки. В то же время Uber вместе с другими инвесторами в лице венчурной компанией Khosla Ventures, корпорацией NVIDIA, автомобильными компаниями Volvo Group и Porsche вложила больше 200 млн. долларов в канадский стартап Waabi, планирующий запустить беспилотные грузовики в США в 2025 году. Система автономного вождения Waabi отличается тем, что ее обучение происходит в симуляторе Waabi World. Он автоматически создает цифровые копии реального мира, моделирует датчики и стресс-тестовые сценарии. Для сравнения, Tesla обучает свою систему Full Self-Driving с помощью реальных данных. Для этого нейросеть Tesla анализирует миллионы видеороликов реальных ситуаций вождения.

Большая часть проектов в сфере автономных грузоперевозок пока находится в стадии разработки, хотя есть примеры испытаний в реальных условиях. Так, MAN Truck & Bus SE стал первым производителем коммерческих автомобилей, который протестировал беспилотный тягач на дорогах Германии. В Мельбурне весной 2024 года начались испытания двух беспилотных грузовиков Iveco S-Way AS550. В течение полугода они будут перевозить товары по разным маршрутам Мельбурна. А Torc, дочерняя компания Daimler, тестирует автономные дизельные грузовики Freightliner Cascadias на маршруте Финикс — Оклахома-Сити.

Как автономные автомобили изменят жизнь людей

Развитие технологий автономного вождения влияет на саму автомобильную индустрию и на жизнь людей в целом. По прогнозу американской технологической компании Allerin, с распространением беспилотных автомобилей:

• Сократится количество ДТП. Аварии нередко происходят из-за человеческих ошибок, тогда как автономными транспортные средства управляют системы на основе искусственного интеллекта.
• Станет меньше личных автомобилей. Большинство беспилотных автомобилей, скорее всего, будет принадлежать агрегаторам и использоваться в такси или каршеринге.
• Логистические операции будут автоматизированы. Значит, доставка товаров станет быстрее.
• Улучшатся условия жизни людей. Переход на автономный транспорт поможет решить проблему с дорожными заторами и загрязнением окружающей среды.
• Будет меньше штрафов за парковку и нарушение ПДД. В основе работы автономных автомобилей лежит принцип строгого следования ПДД. Специальные сенсоры помогут транспортному средству контролировать скорость и реагировать на сигналы светофора.

Этот прогноз позволяет сделать выводы о плюсах технологии, которые будут способствовать ее дальнейшему развитию:

• Экологичность. Автономными автомобилями управляют компьютерные системы, которые обеспечивают плавное вождение и контролируют ускорение. За счет этого топливо расходуется более эффективно и снижаются выбросы в атмосферу. Некоторые модели используют экологичное топливо. К примеру, автопарк Waymo полностью электрический и работает на возобновляемой энергии в рамках программы CleanPowerSF. Есть разработки и в сфере грузовых автомобилей, например, eCascadia от Daimler тоже использует в качестве топлива электричество.
• Безопасность. Китайская компания Inceptio Technology заявила, что ее грузовики проехали 100 млн. км без аварий. Это рекорд для отрасли беспилотных магистральных грузоперевозок. Хотя программное обеспечение для автоматизации вождения не столь гибкое, как человеческий ум, оно может быстро распознавать опасности и реагировать на них. К тому же системы автономного вождения используют искусственный интеллект: с его помощью они самообучаются и действуют все более эффективно.
• Производительность. Автономные автомобили не ограничены правилами о продолжительности рабочего времени, в отличие от водителей-людей. Благодаря этому можно не только ускорить процесс перевозки, но и решить проблему дефицита кадров в отрасли.

При этом у технологии есть и минусы, которые затрудняют распространение автономных автомобилей в мире:

• Сложность разработки. Автономной системе вождения нужно мгновенно обрабатывать огромные объемы данных для точных прогнозов. Чтобы ориентироваться на дороге с большим числом участников и процессов, она должна быть сложной и адаптивной. Важно, чтобы система умела самостоятельно находить и исправлять ошибки, так как заранее протестировать все дорожные ситуации почти невозможно. Также компьютерная система должна быть защищена от хакерского взлома. Все это нужно предусмотреть разработчикам, так как любая ошибка может привести к авариям и человеческим жертвам.
• Большие затраты. Чем выше уровень автоматизации в автомобиле, тем он дороже. По мнению Renault, разница в технологической сложности между автоматизацией уровня 2 и уровня 3 достаточно велика, что влияет на стоимость автомобиля. В итоге массовое распространение машин с третьим уровнем автономности может быть ограничено их высокой ценой. По оценкам Apple, стоимость их беспилотного автомобиля составила бы не менее 100 тысяч долларов. Именно это вызвало у руководства сомнения в способности проекта принести достаточную прибыль и окупить инвестиции.

К тому же любая ошибка системы управления требует доработок в уже выпущенных моделях. Например, в июне 2024 года Waymo пришлось отозвать 672 беспилотных автомобиля после того, как одна из машин врезалась в столб. Это тоже повлекло дополнительные расходы.

Перспективы отрасли

Пока вряд ли можно утверждать, что все автомобили будут в итоге передвигаться по дорогам без человека за рулем или удаленного контроля со стороны людей. Аналитики McKinsey считают, что в автомобильной промышленности уровень неопределенности высок. Поэтому они разработали три сценария продажи автономных автомобилей в мире. Если производители будут отодвигать сроки запуска беспилотных транспортных средств, то в 2030 году только 4% проданных новых легковых автомобилей будут оснащены функциями автоматизации третьего уровня. В базовом сценарии, когда производители смогут уложиться в заявленные сроки запуска, доля таких автомобилей составит 12%, а при ускоренном запуске — 20%.

Также индустрии беспилотных автомобилей предстоит решить еще несколько важных задач:

• Необходимость переобучения водителей. Говорить о безработице среди водителей пока рано, но постепенно нужно развивать программы обучения, которые помогут людям перестроиться и начать работать в сфере контроля, удаленного мониторинга и управления автономными транспортными средствами.
• Регулирование смешанного движения. Не все автомобили можно заменить одновременно. К тому же наверняка не каждый выберет автономный автомобиль, так как некоторые люди любят водить или не доверяют технологиям. Поэтому можно предположить, что в будущем движение будет смешанным. При этом пока неясно, кто и как должен будет себя вести в определенных ситуациях.
• Новое законодательство. Развитие беспилотных технологий требует новых законодательных норм в этой сфере. Отдельные страны уже делают первые шаги в этом направлении. Например, в мае 2024 года в Великобритании вступил в силу закон об автоматизированных транспортных средствах. Благодаря ему водители могут быть уверены, что им не придется отвечать за движение автомобиля, пока он находится в автономном режиме. В случае инцидента страховые компании, разработчики программного обеспечения и автопроизводители должны взять ответственность на себя и при необходимости возместить пострадавшим ущерб.

The post Автономные автомобили appeared first on InfoCity.