Oto jak dostaniemy się do świata pełnego samochodów bez kierowcy

Reklama

Prowadzenie pojazdu to jedno z tych zadań, które są tak żmudne, niebezpieczne i wymagające, że aż krzyczą, że muszą je obsługiwać roboty. Ostatnio technologia wreszcie zaczął Transport jutra: niesamowite wynalazki, które mogą zmienić sposób, w jaki dojeżdżamy do pracyPrzebieg ludzkiej cywilizacji zawsze był kształtowany przez transport. Transport jutra może nie rozwiąże wszystkich tych problemów, ale może rozwiązać niektóre – i ważne jest, aby przemyśleć tę sprawę… Czytaj więcej nadrobić zaległości ze zdrowym rozsądkiem. Boisko do windy dla samojezdnych samochodów jest oczywiste.

1,2 miliona ludzi ginie co roku w wypadkach samochodowych, a 50 000 jest okaleczonych. Moglibyśmy ocalić prawie wszystkie z tych istnień. Miliony ludzi marnują miliardy godzin na dojazdy. Teraz mogą pracować, oglądać Netflixa lub czytać książkę. Roboty pozwoliłyby nam pozbyć się parkingów i korków.

Osoby niewidome, starsze i osoby zbyt młode, by prowadzić samochód, mogłyby się swobodnie poruszać bez ludzkiego kierowcy. Oszczędności w życiu, dolarach i produktywności są nieobliczalne. Maszyny nie upijają się, nie męczą ani nie rozpraszają. Dokładnie przestrzegają przepisów ruchu drogowego. To są rzeczy, których wszyscy chcą, z

dalekosiężne implikacje Szokujące skutki samochodu bez kierowcy Google [INFOGRAFIA]Przyszłość jest bliższa niż myślisz. Dzięki ściśle tajnemu działowi badawczemu Google, Google X, samochody bez kierowcy są teraz rzeczywistością i mogą trafić do głównego nurtu w niezbyt odległej przyszłości... Czytaj więcej — pytanie za sto miliardów dolarów brzmi: ile czasu zajmie nam dotarcie tam?

Świat samochodów bez kierowcy

Google opisuje projekt w ostatnia aktualizacja bloga lubię to:

„Odkąd rozpoczęliśmy projekt Google dla autonomicznych samochodów, pracowaliśmy nad celem, jakim są pojazdy, które mogą udźwignąć cały ciężar jazdy. Wyobraź sobie: możesz wybrać się na wycieczkę do centrum w porze lunchu bez 20-minutowego bufora na znalezienie parkingu. Seniorzy mogą zachować wolność, nawet jeśli nie mogą zatrzymać kluczyków do samochodu. A jazda po pijanemu i roztargniona? Historia. […] zabiorą Cię tam, gdzie chcesz po naciśnięciu przycisku. A to ważny krok w kierunku poprawy bezpieczeństwa na drogach i transformacji mobilności milionów ludzi”.

W ostatnich latach samochody autonomiczne były gorącym tematem, a Google przewodził mu. Google napędza swoją flotę eksperymentalnych samochodów robotów ponad 1,1 miliona kilometrów bez poważnych incydentów, a niedawno premierę nowego prototypu elektrycznego o niskiej prędkości, aby dostosuj jazdę po mieście – bez kierownicy i hamulców.

Poza Google, Toyota, Honda, oraz Bród wszystkie mają własne projekty samochodów autonomicznych, chociaż żaden z nich nie jest tak zaawansowany jak Google. W rzeczywistości kilku producentów samochodów odrzuciło pomysł w pełni autonomicznych samochodów jako zbyt trudne, skupiając się zamiast tego na funkcjach wspomagania kierowcy.

Ze swojej strony Google nakreślił agresywny harmonogram komercjalizacji, mając nadzieję na współpracę z producentami samochodów, aby wypuszczać pojazdy autonomiczne z oprogramowaniem Google i produkowane przez strony trzecie przed zamknięciem dekada. W rzeczywistości Google zamierza wprowadzić te pojazdy na rynek nie później niż 2018. Więc co stoi na drodze do tego celu?

Wyzwania technologiczne

Prototyp Google jest naprawdę dobry — ale nie jest doskonały. Oto jak teraz działa samochód:

Podstawowym narządem zmysłów robota jest obracająca się wieżyczka LIDAR na dachu samochodu. Wieżyczka LIDAR maluje świat wokół samochodu wiązką lasera podczerwonego z bardzo dużą prędkością. Rejestrując pozycję i intensywność odbitego światła laserowego, prosty algorytm widzenia maszynowego może szybko obliczyć a trójwymiarowa mapa obiektów wokół samochodu wielokrotnie na sekundę, pozwalająca na identyfikację obiektów takich jak samochody, piesi, chodniki, i pachołki drogowe.

Samochód, jako drugorzędny zmysł, ma wiele kamer, które wykorzystuje do zbierania dodatkowych informacji o świat wokół niego (identyfikowanie sygnałów od rowerzystów i innych samochodów oraz odczytywanie stanu sygnalizacji świetlnej i oznaki). Wreszcie samochód ma GPS, który mówi mu z dokładnością do kilku metrów, gdzie znajduje się w kosmosie.

Żaden z tych zmysłów sam w sobie nie jest wystarczająco dobry, aby kierować samochodem, ale dzięki sprytnemu oprogramowaniu łączącemu te źródła danych samochód jest w stanie podejmować inteligentne decyzje dotyczące jazdy. Aby ułatwić sobie zadanie, Google od lat używa samochodów Street View z wieżyczkami LIDAR – samochodów, które wraz z zapewnieniem z dziwnymi podróżami w przeszłość Cofnij się w czasie dzięki Google Street ViewGoogle Street View to najlepsze narzędzie do podróżowania po świecie w osiemdziesiąt sekund. Teraz prosta, ale przyjemna aktualizacja w Google Street View pozwala cofnąć czas. Czytaj więcej , systematycznie mapują ulice na całym świecie w 3D.

Wszystkie te dane zostały skrupulatnie otagowane, aby komputer samochodu znał położenie sygnalizacji świetlnej oraz ograniczenia prędkości i oznaczenia pasów dla każdej drogi.

Robot może precyzyjnie dostroić swoją pozycję GPS, porównując bieżące dane LIDAR ze starymi mapami 3D ulicy, na której się znajduje, aby upewnić się, że nie zjeżdża ze swojego pasa (pozwala to również na nawigację, gdy GPS nie jest opcją, na przykład podczas jazdy przez tunel lub parking garaż). Co więcej, samochód może uzyskać dostęp do metadanych swojego lokalnego środowiska, aby poinformować go, kiedy zmienia się prędkość i gdzie szukać sygnałów drogowych.

Ta kombinacja sprzętu i oprogramowania może zrobić wiele niezwykłych rzeczy: może widzieć i przewidywać ruchy rowerzystów i pieszych. Może identyfikować pachołki budowlane i drogi zablokowane przez znaki objazdowe, a także wywnioskować zamiary policjantów drogowych za pomocą znaków.

Może obsługiwać czterokierunkowe przystanki, dostosowywać prędkość na autostradzie, aby nadążyć za ruchem, a nawet dostosowywać jazdę, aby jazda była wygodna dla ludzkiego ładunku. Oprogramowanie jest również świadome własnych martwych punktów i zachowuje się ostrożnie, gdy może się w nich kryć ruch krzyżowy lub pieszy.

Są niestety również niektóre rzeczy, których samochód nie może zrobić. Największym problemem jest pogoda: samochody Google były w większości testowane w Kalifornii. W szerszym ujęciu na całym świecie autonomiczne samochody będą musiały z wdziękiem radzić sobie z gwałtownymi powodziami, gęstą mgłą i głębokim śniegiem. Co jest problemem, ponieważ wszyscy poważnie mieszają z ciężkim podnośnikiem zmysłów robota: LIDAREM.

Śnieg i stojąca woda rozpraszają wiązkę laserową, co utrudnia rzetelne zbieranie danych, a mgła lub ulewny deszcz mogą radykalnie zmniejszyć odległość, jaką widzi LIDAR. Bez niezawodnego LIDARA robot jest dosłownie martwy w wodzie.

Rozwiązanie problemu pogodowego to wciąż otwarta dziedzina badań. Jeśli dopisze nam szczęście, być może uda się użyć sprytnych algorytmów filtrowania szumów, aby wydobyć sensowne dane nawet z zachmurzenie pogody LIDAR lub przeniesienie ciężaru na kamery, pozwalając robotowi na dalsze manewrowanie, choć prawdopodobnie z zmniejszona prędkość.

Jeśli nie, może być konieczne dodanie nowego zestawu czujników (na przykład SONAR lub RADAR), aby umożliwić robotowi mapowanie 3D nawet w przypadku awarii LIDAR. Tak czy inaczej, Google nad tym pracuje.

Głębszym problemem jest jednak tak zwany długi ogon. Pomyśl o tym w ten sposób: większość jazdy, o którą zostaną poproszone autonomiczne samochody, będzie odbywała się na autostradzie. Dla robota jazda autostradą jest łatwa. Następnym przypadkiem użycia byłaby prawdopodobnie jazda po mieście z małą prędkością przy dobrej pogodzie, w czym roboty też są całkiem niezłe.

Niestety, mimo że stanowią one prawdopodobnie 90% wszystkich sytuacji drogowych, z jakimi borykają się samochody, nie są to jedyne dwie możliwości. A co z paradami? A co z karetkami? Skalne zjeżdżalnie? Wypadki samochodowe? Przebita opona? Psy spacerowe? Budowa dróg? Tornada? Zostać zatrzymanym przez policję?

Chodzi o to, że idąc w dół listy spraw, które samochód musi załatwić, posortowanych według prawdopodobieństwa, ty przekonaj się, że jest ich prawie nieskończona liczba, każdy z małym kawałkiem tortu prawdopodobieństwa. Nie da się na stałe zakodować zachowania dla każdej możliwości.

Musisz zaakceptować, że w końcu Twój samochód-robot napotka coś, czego nie zaplanowałeś i będzie się zachowywał niewłaściwie. Może nawet doprowadzić do śmierci ludzi. Najlepsze, co możesz zrobić, to spróbować zakryć wystarczająco dużo przypadków, aby robot był nadal bezpieczniejszy w użyciu niż samochód kierowany przez człowieka.

W tej chwili samochód Google nie jest jeszcze wystarczająco daleko na tej liście, ale zaczyna się zbliżać, a Google pracuje nad rozwojem bezpieczne zachowanie awaryjne, aby zapewnić, że samochód nikomu nie skrzywdzi, nawet w przypadku awarii oprogramowania lub nieprzewidzianej jazdy warunki.

Metoda Google na budowanie takich przypadków jest sprytna: firma stosuje zasadę, że gdy samochód popełni błąd lub człowiek jest zmuszony przejąć kontrolę, incydent jest zarejestrowany, a oprogramowanie jest aktualizowane, aż będzie mogło przekazywać symulowane wersje tego samego scenariusza. Wszelkie zmiany w oprogramowaniu na dużą skalę są testowane w oparciu o tę bazę danych incydentów, aby upewnić się, że nic nie zostało przypadkowo złamane.

Istnieją również bardziej miękkie ograniczenia – wieżyczki LIDAR używane przez roboty osiągają obecnie ponad 30 000 USD. Dobrą wiadomością jest to, że dzieje się tak głównie dlatego, że te wieże LIDAR są przedmiotem specjalistycznym używanym tylko w kilku zastosowaniach. Masowa produkcja z pewnością obniży te koszty.

Ponadto, jeśli autonomiczne samochody zostaną przyjęte do modelu z kabiną (prawdopodobnie zapewnionego przez protegowanego Google, Ubera), wymagany stosunek samochodów do użytkowników samochodów będzie prawdopodobnie niski: osoby jadące do podobnych miejsc mogą być razem podwożone za pomocą scentralizowanego oprogramowania do wyznaczania tras w zamian za niższe opłaty, a samochody mogą być mniej lub bardziej nieprzerwane stosowanie. To drastycznie zmniejsza koszt na użytkownika, nawet jeśli same samochody są bardzo drogie.

Wyzwania prawne

Samojezdne samochody brzmią jak lista zakupów rzeczy, które przerażają regulatorów: autonomiczne roboty z zabójczymi siły, przełomowe nowe technologie, zmechanizowane bezrobocie i wielkie korporacje rozmieszczające miliony kamer na całym świecie świat.

Samochody-roboty prawdopodobnie zabiją ludzi (choć w tempie znacznie niższym niż kierowcy), wypędzą miliony ciężarówek kierowców i setki tysięcy taksówkarzy, a oni dostarczą Google ogromną ilość danych osobowych na ich temat użytkowników. Nie trzeba dodawać, że pojawi się pewien opór przed legalizacją autonomicznych samochodów, zwłaszcza że wymagają one gruntownych remontów już istniejącej infrastruktury regulacyjnej.

Aby samojezdne samochody stały się legalną, główną częścią naszego życia, będziemy musieli zrezygnować z niektórych bardzo stare nakazy prawne: w tym idea, że ​​człowiek na siedzeniu kierowcy samochodu jest odpowiedzialny za jego działania.

Państwa, które wydały wstępne regulacje umożliwiające testowanie pojazdów autonomicznych (w tym Kalifornia i Nevada) zastosowały różne skróty prawne, aby umożliwić przeprowadzenie badań miejsce.

Na przykład w Kalifornii osoba inicjująca podróż samochodem jest legalnie operatorem, nawet jeśli nie ma ich w tym czasie w samochodzie. Jest to oczywiście nieodpowiednia odpowiedź długoterminowa, ponieważ oznacza to, że (na przykład) operator mogą być obciążone DUI, nawet jeśli nie znajdowały się w pobliżu pojazdu, który wysłali, gdy picie.

Kalifornia ma nadzieję, że wyda bardziej trwałe przepisy dotyczące takich pojazdów konsumenckich do początku 2015 r., ale Consumer Watchdog, niezależna grupa rzeczników, lobbuje za opóźnieniem regulacji o osiemnaście miesięcy, aby umożliwić dokładniejsze testy bezpieczeństwa.

Google ma nadzieję zachęcić ustawodawców do zrzucenia odpowiedzialności za działania samochodu na producentów sprzętu autonomicznego, który widzą jako najbardziej sprawiedliwy sposób na rozłożenie winy: wydaje się głupie, że prawo pociąga człowieka do odpowiedzialności za zachowanie, nad którym nie ma kontroli nad.

Zaangażowani regulatorzy przyznawać że ustawodawstwo dla pojazdów autonomicznych to trudny problem:

„Jesteśmy naprawdę dobrzy w licencjonowaniu kierowców i regulowaniu pojazdów oraz branży sprzedaży samochodów, ale nie mamy dużego doświadczenia w opracowywaniu tego rodzaju standardów” – powiedział Soublet. „Więc, kiedy zaczynamy zbliżać się do takich rzeczy, musimy się wycofać. Nie mamy technicznych możliwości, aby to zrobić. Musimy podejść do tego z perspektywy regulacyjnej tego, do czego jesteśmy zdolni jako dział”.

Zgadzają się jednak, że pole jest warte wysiłku.

„To problem, który cię wciąga. To nasza przyszłość. Uważamy, że praca nad […] Brianem [Soublet] i ja jest bardzo ekscytująca, nie możemy uwierzyć, że nad tym pracujemy. To coś, co zmieni sposób, w jaki wszyscy żyjemy”.

Regulacje federalne są już w drodze, ale mogą nie nadejść za kilka lat. Narodowa Administracja Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego wydała wstępne oświadczenie w tej sprawie, w którym wyraziła pewien entuzjazm dla perspektywy w pełni autonomicznych pojazdów.

„Ameryka znajduje się w historycznym punkcie zwrotnym dla podróży samochodowych. Relacje pojazdów silnikowych i kierowców z nimi prawdopodobnie zmienią się znacznie w ciągu najbliższych dziesięciu do dwudziestu lat, być może bardziej niż zmieniły się w ciągu ostatnich stu lat”.

Jednak NHTSA wydaje się również nieprzygotowana do wydania jakichkolwiek jasnych regulacji w dającej się przewidzieć przyszłości, i planuje przede wszystkim pozostawienie tych kwestii regulacyjnych w rękach poszczególnych państw, podnosząc prawdopodobieństwo, że słabo uregulowane państwa są „martwymi strefami”, których autonomiczne samochody muszą unikać podczas podróży po drogach poza granicami kraju. Tu zaczyna się dobra wiadomość. Nadzieją matką tych maszyn jest Google, który jest również jednym z największych molochów lobby w Stanach Zjednoczonych (zajmuje ósme miejsce, pokonując Boeinga i Lockheed Martin). Google jest dobrze przygotowany do nakierowania regulacji na kształt przyjazny dla przyszłości pojazdów autonomicznych.

Droga przed nami

Jeśli jest prosty komunikat, który można odnieść od obecnej sytuacji, jest on taki: wyzwania, które pozostały do ​​rozwiązania, zanim pojazdy autonomiczne wejdą do głównego nurtu, są trudne i znaczące. Nie ma obecnie infrastruktury technologicznej i prawnej, która pozwoliłaby tym pojazdom na pełne wykorzystanie ich potencjału. Jednak problemy te są również dobrze zdefiniowane, możliwe do rozwiązania i badane przez jednych z najmądrzejszych ludzi na świecie.

Jest bardzo duża szansa, że ​​przynajmniej technologia będzie gotowa do wdrożenia na rynkach testowych, takich jak Kalifornia i Nevada, do wstępnej daty Google w 2018 roku. Istnieje jeszcze większa szansa, że ​​za dziesięć lat technologia radykalnie zmieni sposób, w jaki żyje prawie każdy człowiek na Ziemi.

Zmiany te będą obejmować kulturę samochodową (koniec posiadania samochodu jako rytuał przejścia dorosłych), sposób, w jaki ludzie pracują i towarzysko, oraz sposób, w jaki projektujemy nasze miasta. Jeśli uda się sprostać tym wyzwaniom, będzie to najważniejsza zmiana w transporcie od czasu wynalezienia samochodu.

Główny obraz: „Błąd miłości”, autorstwa JD Hancock
Obrazy: "Samochodowy samochód Google w Muzeum Historii Komputerów„, Don DeBold, „Samojezdny samochód Google” Roman Boed, „Samojezdny samochód Toyota„Dawid Berkowitz,”Velodyne High-Def LIDAR„, Steve Jurvetson