Evo, kako bomo prišli v svet, poln avtomobilov brez voznikov

Oglas

Vožnja je ena tistih nalog, ki je tako dolgočasna, nevarna in zahtevna, da skoraj kriči, da bi jo morali obvladati roboti. Nedavno je tehnologija končno uspela začel Prevoz jutrišnjega dne: izjemni izumi, ki lahko spremenijo našo pot na deloPotek človeške civilizacije je vedno krojil promet. Prevoz jutrišnjega dne morda ne bo rešil vseh teh težav, lahko pa reši nekatere – in pomembno je, da o zadevi razmislite ... Preberi več dohiteti zdravo pamet. Igrišče dvigala za samovozeče avtomobile je preprosto.

V prometnih nesrečah vsako leto umre 1,2 milijona ljudi, 50.000 pa je pohabljenih. Lahko bi rešili skoraj vsa ta življenja. Milijoni ljudi zapravijo milijarde ur na delo. Zdaj lahko delajo, gledajo Netflix ali berejo knjigo. Robotski avtomobili bi nam omogočili, da se znebimo parkirišč in prometnih zastojev.

Slepi, starejši in premladi za vožnjo bi se lahko prosto gibali brez človeškega voznika. Prihranki pri življenjih, dolarjih in produktivnosti so neprecenljivi. Stroji se ne napijejo, ne utrudijo ali raztresejo. Natančno upoštevajo prometne predpise. To so stvari, ki si jih vsi želijo

daljnosežne posledice Šokantni učinki Googlovega avtomobila brez voznika [INFOGRAFIKA]Prihodnost je bližje, kot si mislite. Zahvaljujoč Googlovemu najstrožjemu tajnemu raziskovalnemu oddelku, Googlu X, so avtomobili brez voznika zdaj realnost in bi lahko v ne tako oddaljeni prihodnosti postali priljubljeni ... Preberi več — vprašanje za sto milijard dolarjev je, koliko časa bo trajalo, da pridemo tja?

Svet avtomobilov brez voznika

Google opisuje projekt v a nedavna posodobitev bloga Všečkaj to:

»Odkar smo začeli Googlov projekt samovozečih avtomobilov, si prizadevamo za cilj vozil, ki lahko nosijo celotno breme vožnje. Predstavljajte si: v času kosila se lahko odpravite na potovanje v središče mesta brez 20-minutnega varovala za iskanje parkirišča. Starejši lahko ohranijo svobodo, tudi če ne morejo obdržati ključev od avtomobila. In pijana in raztresena vožnja? Zgodovina. […] s pritiskom na gumb vas bodo odpeljali, kamor želite. In to je pomemben korak k izboljšanju varnosti v cestnem prometu in preoblikovanju mobilnosti za milijone ljudi."

Avtonomni avtomobili so bili v zadnjih letih nekaj vroče teme, pri čemer je vodil Google. Google je svojo floto eksperimentalnih avtomobilov robotov vozil več kot 1,1 milijona kilometrov brez resnih incidentov, pred kratkim pa je premierno predstavil nov električni prototip za nizko hitrost natančna mestna vožnja – brez volana ali zavor.

Zunaj Googla, Toyota, Honda, in Ford vsi imajo svoje projekte samovozečih avtomobilov, čeprav nobeden od njih ni niti približno tako napreden kot Googlov. Pravzaprav je več avtomobilskih proizvajalcev idejo o popolnoma avtonomnih avtomobilih zavrnilo kot preveč zahtevno in se namesto tega osredotočilo na funkcije pomoči vozniku.

Google je začrtal agresiven časovni načrt za komercializacijo, v upanju, da bo sodeloval s proizvajalci avtomobilov za izdajo avtonomna vozila z Googlovo programsko opremo in jih proizvajajo tretje osebe pred zaključkom desetletje. Pravzaprav Google namerava ta vozila priti na trg najkasneje 2018. Kaj torej stoji na poti do tega cilja?

Tehnološki izzivi

Googlov prototip je res, res dober - vendar ni popoln. Evo, kako avto zdaj deluje:

Primarni čutni organ robota je vrteča se kupola LIDAR na strehi avtomobila. Kupola LIDAR slika svet okoli avtomobila z infrardečim laserskim žarkom pri zelo visoki hitrosti. S snemanjem položaja in intenzivnosti laserske svetlobe, ki se odbija nazaj, lahko preprost algoritem strojnega vida hitro izračuna tridimenzionalni zemljevid predmetov okoli avtomobila večkrat na sekundo, ki mu omogoča prepoznavanje predmetov, kot so avtomobili, pešci, pločniki, in prometnih stožcev.

Avto ima kot sekundarni čut številne kamere, ki jih uporablja za zbiranje dodatnih informacij o tem svet okoli njega (prepoznavanje signalov kolesarjev in drugih avtomobilov ter branje stanja semaforjev in znaki). Nazadnje ima avto GPS, ki mu z natančnostjo nekaj metrov pove, kje se nahaja v vesolju.

Nobeno od teh čutil samo po sebi ni dovolj dobro, da bi usmerjalo avto, toda z uporabo pametne programske opreme za združevanje teh virov podatkov lahko avtomobil sprejema inteligentne odločitve o vožnji. Da bi olajšal nalogo, Google že leta uporablja avtomobile s pogledom na ulice s stolpi LIDAR – avtomobile, ki vam poleg tega s čudnimi potovanji v preteklost Potujte nazaj v čas z Google Street ViewGoogle Street View je bil najboljše orodje za potovanje okoli sveta v osemdesetih sekundah. Zdaj vam preprosta, a zabavna posodobitev Google Street View omogoča vrnitev časa nazaj. Preberi več , sistematično 3D kartiranje ulic po vsem svetu.

Vsi ti podatki so bili natančno označeni, da bi računalnik avtomobila obvestil položaje semaforjev ter kakšne so omejitve hitrosti in oznake pasov za vsako cesto.

Robot lahko natančno prilagodi svoj položaj GPS tako, da svoje trenutne podatke LIDAR primerja s starimi 3D zemljevidi ulice, na kateri se nahaja, da zagotovi, da ne zanese s svojega voznega pasu (to mu omogoča tudi navigacijo, ko GPS ni možnost, na primer, ko vozi skozi predor ali parkirišče garaža). Poleg tega lahko avto dostopa do metapodatkov za svoje lokalno okolje, da mu pove, kdaj se hitrost spremeni, in da ve, kje iskati prometne signale.

Ta kombinacija strojne in programske opreme lahko naredi veliko izjemnih stvari: vidi in napoveduje gibanje kolesarjev in pešcev. Lahko prepozna gradbene stožce in ceste, ki so blokirane z obvoznimi znaki, in razbere namere prometnih policistov z znaki.

Lahko obvlada štirismerne postanke, prilagodi svojo hitrost na avtocesti, da sledi prometu, in celo prilagodi svojo vožnjo, da je vožnja udobna za človeški tovor. Programska oprema se zaveda tudi lastnih mrtvih kotov in se vede previdno, ko se lahko v njih skriva prečni promet ali se v njih skriva pešec.

Obstajajo, na žalost, tudi nekaj stvari, ki jih avto ne zmore. Največja težava je vreme: Googlove avtomobile so večinoma testirali v Kaliforniji. V širšem uvajanju po vsem svetu se bodo morali avtonomni avtomobili elegantno soočiti s hudimi poplavami, močno meglo in globokim snegom. Kar je težava, saj se vsi ti resno motijo ​​z težkim dvigalcem robotovih čutov: LIDAR.

Sneg in stoječa voda razpršita laserski žarek, kar otežuje zanesljivo zbiranje podatkov, megla ali močan dež pa lahko dramatično zmanjšata razdaljo, ki jo vidi LIDAR. Brez zanesljivega LIDAR-ja je robot dobesedno mrtev v vodi.

Odpravljanje vremenskih težav je še vedno odprto področje raziskav. Če bomo imeli srečo, je morda mogoče uporabiti pametne algoritme za filtriranje hrupa za pridobivanje smiselnih podatkov tudi iz vremensko oblačen LIDAR ali pa preložite breme na kamere in robotu omogočite, da še naprej manevrira, čeprav verjetno pri zmanjšana hitrost.

Če ne, bo morda treba dodati nov nabor senzorjev (morda SONAR ali RADAR), da se robotu omogoči 3D preslikava tudi v primeru okvare LIDAR-ja. Kakorkoli že, Google dela na tem.

Globlji problem pa je tisto, kar se imenuje dolg rep. Razmislite o tem takole: večina vožnje, ki jo bodo morali opraviti samovozeči avtomobili, je po avtocesti. Za robota je vožnja po avtocesti enostavna. Naslednji primer uporabe bi verjetno bila mestna vožnja z nizko hitrostjo ob lepem vremenu, v čemer so roboti tudi precej dobri.

Na žalost, čeprav ti predstavljajo verjetno 90 % vseh voznih situacij, s katerimi se bodo avtomobili kdaj soočili, nista edini dve možnosti. Kaj pa parade? Kaj pa reševalna vozila? Skalni tobogani? Prometne nesreče? Prazne pnevmatike? Jaywalking psi? Gradnja cest? Tornadi? Vas ustavi policija?

Bistvo je, da ko se spuščate po seznamu primerov, ki jih mora avtomobil obravnavati, razvrščenih po verjetnosti, vi ugotovite, da jih je skoraj neskončno število, od katerih ima vsak majhen košček verjetnostnega kolača. Ne morete trditi vedenja za vsako možnost.

Morate sprejeti, da bo vaš robotski avtomobil sčasoma naletel na nekaj, česar niste načrtovali, in se bo obnašal napačno. Lahko celo povzroči smrt ljudi. Najboljše, kar lahko storite, je, da poskusite dovolj dobro pokriti primere, da je robot še vedno varnejši za uporabo kot avtomobil, ki ga usmerja človek.

Trenutno Googlov avtomobil še ni dovolj daleč na tem seznamu, vendar se začenja približevati in Google si prizadeva za razvoj varno nadomestno vedenje, ki zagotavlja, da avto ne bo nikomur dejavno škodoval, tudi v primeru okvare programske opreme ali nepričakovane vožnje pogoji.

Googlov način ustvarjanja teh primerov je pameten: podjetje ima politiko, da ko avtomobil naredi napako ali je človek prisiljen prevzeti nadzor, incident je zabeležen, programska oprema pa se revidira, dokler ne prenese simuliranih različic istega scenarija. Vse obsežne spremembe programske opreme se testirajo glede na to zbirko incidentov, da se zagotovi, da ni bilo nič nenamerno pokvarjeno.

Obstajajo tudi mehkejše omejitve - kupole LIDAR, ki jih uporabljajo roboti, trenutno znašajo več kot 30.000 $. Dobra novica je, da je to v veliki meri zato, ker so ti LIDAR kupoli poseben izdelek, ki se uporablja le za nekaj aplikacij. Masovna proizvodnja bo te stroške zagotovo znižala.

Poleg tega, če bodo samovozeči avtomobili sprejeti v okviru modela kabine (verjetno ga je zagotovil Googlov varovanec, Uber), bo potrebno razmerje med avtomobili in uporabniki avtomobila verjetno nizko: ljudi, ki gredo na podobna mesta, je mogoče združiti skupaj s centralizirano programsko opremo za usmerjanje v zameno za nižje pristojbine, avtomobili pa lahko vzdržujejo bolj ali manj neprekinjeno uporaba. To močno zmanjša stroške na uporabnika, tudi če so sami avtomobili zelo dragi.

Pravni izzivi

Avtomobili, ki se sami vozijo, zvenijo precej kot seznam stvari, ki prestrašijo regulatorje: avtonomni roboti s smrtonosnim sila, moteča nova tehnologija, mehanizirana brezposelnost in velike korporacije, ki postavljajo na milijone kamer po vsem svetu svetu.

Robotski avtomobili bodo verjetno ubijali ljudi (čeprav s hitrostjo, veliko nižjo od človeških voznikov), izrinili bodo milijone tovornjakov voznikov in na stotine tisoč taksistov, Googlu pa bodo posredovali ogromno osebnih podatkov o svojih uporabnikov. Ni treba posebej poudarjati, da se bo pojavil odpor do legalizacije samovozečih avtomobilov, zlasti ker zahtevajo velike prenove regulativne infrastrukture, ki je že v veljavi.

Da bi avtomobili, ki se vozijo sami, postali zakoniti, glavni del našega življenja, se bomo morali nekaterim odpovedati zelo stare pravne predpise: vključno z idejo, da je človek na voznikovem sedežu avtomobila odgovoren za njegovo dejanja.

Države, ki so izdale predpis, ki omogoča testiranje avtonomnih vozil (vključno s Kalifornijo in Nevado) so uporabili različne pravne bližnjice, da so omogočili raziskavo mesto.

V Kaliforniji je npr. oseba, ki je začela potovanje avtomobila, je zakonito upravljavec, tudi če v tem trenutku dejansko niso v avtu. To je očitno neustrezen dolgoročni odgovor, saj to pomeni, da (npr.) operater lahko obtožili DUI, tudi če niso bili nikjer blizu vozila, ki so ga medtem odposlali pitje.

Kalifornija upa, da bo izdala trajnejšo ureditev za takšna potrošniška vozila do začetka leta 2015, vendar Consumer Watchdog, neodvisna zagovorniška skupina, lobira, da bi uredbo odložili za osemnajst mesecev, da bi omogočili temeljitejše varnostno testiranje.

Google upa, da bo spodbudil zakonodajalce, da odgovarjajo za dejanja avtomobila pri proizvajalcih samovozeče strojne opreme, kar vidijo kot najbolj pravičen način za porazdelitev krivde: zdi se neumno, da zakon zahteva, da je človek odgovoren za vedenje, na katerega nima nadzora konec.

Vpleteni regulatorji priznati da je zakonodaja za avtonomna vozila težaven problem:

"Resnično smo dobri pri licenciranju voznikov in urejanju vozil in industrije prodaje avtomobilov, vendar nimamo veliko strokovnega znanja pri razvoju tovrstnih standardov," je dejal Soublet. »Ko se torej začnemo približevati takšnim stvarem, se moramo umakniti. Za to nimamo tehnične sposobnosti. K temu moramo priti z regulativnega vidika, česa smo kot oddelek sposobni."

Se pa strinjajo, da je področje vredno truda.

»To je problem, ki te pritegne. To je naša prihodnost. Zdi se nam zelo razburljivo delati na […] Brianu [Soubletu] in jaz, ne moremo verjeti, da delava na tem. To je nekaj, kar bo spremenilo naš način življenja."

Zvezna uredba je na poti, vendar morda ne bo prispela več let. Nacionalna uprava za varnost v cestnem prometu je izdala predhodno izjavo o tem vprašanju, v kateri je izrazila nekaj navdušenja nad možnostjo popolnoma avtonomnih vozil.

»Amerika je na zgodovinski prelomnici za avtomobilska potovanja. Motorna vozila in odnosi voznikov do njih se bodo verjetno bistveno spremenili v naslednjih desetih do dvajsetih letih, morda bolj, kot so se spremenili v zadnjih sto letih."

Vendar se zdi, da tudi NHTSA ni pripravljen izdati kakršne koli jasne uredbe v bližnji prihodnosti in načrtuje večinoma prepustiti ta regulativna vprašanja v rokah posameznih držav, kar povečuje možnost, da so slabo urejene države „mrtva območja“, ki se jim morajo avtonomni avtomobili na cestnih potovanjih izogibati. Tu se začnejo dobre novice. Močna mati teh strojev je Google, ki je tudi eden največjih lobijev v Združenih državah (zaseda osmo mesto in premaga Boeing in Lockheed Martin). Google je dobro pripravljen usmerjati regulacijo v obliko, prijazno do prihodnosti avtonomnih vozil.

Pot naprej

Če trenutno obstaja preprosto sporočilo, ki ga je treba odstraniti iz situacije, je to: izzivi, ki jih je treba rešiti, preden bodo avtonomna vozila lahko postala mainstream, so težki in pomembni. Tehnološka in pravna infrastruktura trenutno ni vzpostavljena, da bi tem vozilom omogočila, da resnično izpolnijo svoj potencial. Vendar pa so tudi ti problemi dobro opredeljeni, rešljivi in ​​jih raziskujejo nekateri najpametnejši ljudje na planetu.

Obstaja zelo velika verjetnost, da bo tehnologija vsaj do Googlovega okvirnega leta 2018 pripravljena za uporabo na testnih trgih, kot sta Kalifornija in Nevada. Obstaja še večja možnost, da bo čez deset let tehnologija korenito spremenila način življenja skoraj vseh na Zemlji.

Te spremembe segajo od avtomobilske kulture (konec lastništva avtomobilov kot obreda prehoda odraslih), načina dela in druženja ljudi ter načina, kako oblikujemo svoja mesta. Če se bo mogoče spopasti s temi izzivi, bo to najpomembnejša sprememba v prometu od izuma avtomobila.

Značilna slika: "Ljubezenska napaka«, avtor JD Hancock
Slike: "Google samovozeči avto v Muzeju računalniške zgodovine", avtor Don DeBold, "Google Samovozeči avto", Roman Boed, "Samovozeči avtomobil Toyota", David Berkowitz, "Velodyne LIDAR visoke ločljivosti«, Steve Jurvetson