Хотите вызвать роботакси без надоедливых людей за рулем? Или, выбрав пункт назначения в собственном авто, заниматься на водительском сидении своими делами, пока машина сама вас везет куда нужно? Увы, эти сценарии по-прежнему ближе к светлому будущему из фантастических фильмов и рекламных роликов, чем к реальности (причем с огромными оговорками).
При этом технологии автономных машин – которым не нужен водитель-человек – совершенствуются год от года, приближая нас к красивому завтра без аварий и потерь времени за рулем, но с ордами ненужных водителей-профессионалов.
2019-й может стать переломным для индустрии. Настоящее Время объясняет, почему, а заодно рассказывает о прошлом, настоящем и будущем беспилотных автомобилей.
Что есть сейчас
Уже сегодня вы можете купить машину, которая будет сама парковаться, выезжать к вам из гаража или даже двигаться в полосе по шоссе к нужному вам съезду-выходу, притормаживая при необходимости в пробках и реагируя на препятствия. Активнее всего такие возможности в своих авто продвигает Tesla, но похожие системы помощи водителю доступны и на автомобилях других марок: обычно это премиум-модели Cadillac, Nissan, Mercedes, Audi и других компаний. Системы попроще можно найти даже в списке опций относительно недорогих новых авто, вроде Toyota Corolla, Ford Fusion или Subaru Legacy.
Специалисты считают, что подобные системы обладают лишь второй степенью автономности (L2) из пяти: машина способна действовать самостоятельно лишь в отдельных ситуациях, а водитель должен постоянно контролировать происходящее.
Automatization levels for vehicles.#Infographics [ @CioAmaro ] #Driverless #AutonomousCar #Selfdriving #Tech #Technology pic.twitter.com/BJXtNEbUtJ
— Mauricio Amaro L. (@CioAmaro) August 24, 2018
Третий уровень (L3) уже предполагает самостоятельное управление в большинстве случаев и передачу управления водителю лишь при редкой необходимости, четвертый уровень (L4) – полную автономность в отдельных ситуациях и пятый – пока недостижимый – уровень (L5) означает абсолютную автономность при любых условиях.
Когда она будет доступна в массовых моделях автомобилей, пока неясно. Хотя отдельные компании обещают достичь идеала уже в следующем десятилетии, на данный момент даже проливной дождь или снегопад может заметно ухудшить способности L2-автопилота, лучшего из доступных массовому потребителю, а все тестовые роботакси (L3-L4) ездят с "водителем безопасности" внутри.
Однако несмотря на ограничения, технологии совершенствуются. Стартуют все новые испытания автономных машин и такси в условиях, приближенных к реальным. В конце прошлого года в пригороде Финикса (США) заработала в тестовом режиме коммерческая служба роботакси Waymo One (Waymo – это бывший отдел автономных машин Google, ставший отдельной компанией), пусть, опять-таки, пока и с людьми на водительских креслах.
Успехи или провалы подобных тестов во многом определят будущее автономных автомобилей. В начале 2019-го тестировать автономные такси начнут Volkswagen с Intel/Mobileye, к середине года роботакси собирается запустить в коммерческом режиме Uber, а к концу года – Daimler AG и Bosch, General Motors. И это только несколько из самых громких имен.
Как это работает
Своим появлением беспилотные автономные автомобили обязаны разработкам в области сенсоров, росту мощности компьютеров (при уменьшении их габаритов) и новым подходам в решении задач компьютерного зрения с помощью нейросетей.
Проще говоря, на машины устанавливают десятки специальных датчиков (качественные камеры, радары-лидары, ультразвуковые датчики), а данные из них об окружающей автомобиль обстановке передаются на встроенный компьютер тысячи раз в секунду и чаще. Он подключен к системе управления машины, а внутри него работает особая программа, на примитивном уровне имитирующая работу человеческого мозга. Эту программу – так называемую нейросеть – тренируют на данных из миллионов виртуальных и реальных поездок, чтобы она могла на их основе сама выработать корректные правила поведения на дороге и следовать им.
Автомобили используют ультразвуковые датчики для определения расстояния до ближайших объектов, видеокамеры высокого разрешения для получения “полной картины мира”, радары – для определения расстояния до объектов при плохой погоде, а лидары, то есть радары, использующие вместо радиоволн лазерные лучи, – для определения точной формы объектов на расстоянии.
Набор датчиков пока дорог для массовых машин: один лишь лидар стоит несколько тысяч долларов, хотя целый ряд стартапов пытаются их удешевить. Остальные датчики не сильно дешевле. Опция "Улучшенный автопилот" для автомобилей Tesla обойдется в $5000, при этом компания не использует лидары, полагаясь исключительно на более доступные по цене видеокамеры, радары и ультразвуковые датчики.
Некоторые эксперты считают, что лишь полный набор сенсоров – включая лидар – сможет обеспечить автомобилям настоящую автономность. У радара хорошая дальнобойность, но он не может достаточно точно определять контуры объектов (в отличие от лидара). Эффективность и дальность действия лидаров сильно падает в дождь-снег (а радар справляется). Даже лучшие видеокамеры не спасут в темноте или в тумане (в отличие от радаров-лидаров), зато лишь на данных с камер можно будет различать дорожные знаки или сигналы светофоров.
Могут появиться и новые типы датчиков: например, особый радар, "смотрящий" под землю, чтобы определять дорожное покрытие даже под слоем снега. Обсуждается возможность появления "умных дорог", с которыми автономные машины могли бы общаться, получая информацию о дорожной ситуации.
Главные действующие лица
Хотя автогиганты демонстрировали интересные прототипы и раньше (например, проект VaMoRs от Mercedes в 1990-х), за точку отсчета современной эры автономных машин стоит взять 2009-й год и специализированное подразделение Google, стартовавшее тогда под названием "Project Chauffeur" ("Проект шофер"). Через семь лет оно станет отдельной фирмой Waymo в составе холдинга Alphabet, управляющего, в том числе, и самим Google.
У Waymo масштабные амбиции и серьезный багаж опыта. В октябре 2018 года Waymo отрапортовала, что ее автономные машины проехали уже 10 миллионов миль (16 млн км).
Компания запустила тестирование коммерческого беспилотного сервиса такси и объявила о создании нового завода для производства "почти полностью автономных" (L4) машин в штате Мичиган, США. Он начнет работу в ближайшие несколько лет. Для Waymo многое будет зависеть от успехов испытаний ее роботакси. Комплексную оценку делать пока рано, но уже известно, что не всем местным проект по душе: за последние два года на машины Waymo в регионе, только по официальным данным полиции, нападали 21 раз.
Еще один крупный и амбициозный игрок – Tesla. В отличие от Waymo, у компании уже есть сотни тысяч автомобилей, оснащенных необходимыми для автономного управления сенсорами – эти автомобили время от времени получают обновления, улучшающие систему "автопилота" и, что еще важнее, постоянно передают данные о своей работе производителю, помогая ему улучшать систему и дальше. Если Waymo говорит о 10 миллионах "автономных миль", то Tesla в начале 2019-го зафиксировала миллиард миль с активированным "автопилотом".
Критики указывают, что компании стоило бы быть менее агрессивной в продвижении своей системы, которая все-таки не является (пока?) полноценным автопилотом. Несколько аварий, в том числе – со смертельным исходом – произошли, возможно, из-за того, что водители слишком "автопилоту" доверились. В свою очередь компания (и ее поклонники) утверждает, что всегда предупреждает об ограничениях системы и подчеркивает, что технология постоянно развивается. В 2019-м Tesla готовится обновить не только программную, но и "железную" часть своего "автопилота": новые машины и часть старых получат более мощный компьютер для обработки данных. Глава компании Илон Маск, известный своими амбициозными заявлениями, недавно заявил, что к концу года Tesla достигнет полной автономности: машина сможет "найти вас на парковке, подобрать вас и довезти до пункта назначения без каких-либо вмешательств, в этом году. Я уверен в этом. Здесь нет вопросов". При этом Маск добавил, что это далеко не означает абсолютно беспроблемной работы в 100% случаев, а скорость внедрения инноваций в сфере зависит от регуляторов. Полной безопасности и автономности ("чтобы можно было сесть в машину и задремать") Маск ожидает лишь к концу следующего года.
Всемирный таксопарк Uber тоже давно и плотно занимается беспилотными авто. После приостановки тестов из-за несчастного случая в Аризоне (машина сбила пешехода, когда "водитель для безопасности" отвлекся на видео в смартфоне) компания сумела вернуть автономные авто на дороги лишь в конце года, к тому же в усеченном формате.
При этом Uber подтверждает приверженность идее автономных машин, подкрепленную $500-миллионной инвестицией от Toyota. В середине 2019-го Uber планирует начать тестирование коммерческой перевозки пассажиров, но сумеет ли компания выдержать график с учетом задержек – большой вопрос.
Традиционные автогиганты не отстают: почти все крупные компании объявили о собственных программах или партнерствах в этой сфере. Например, немецкий концерн Volkswagen объединяет усилия с Intel/Mobieye, Honda инвестирует в GM/Cruise, а Toyota – в Uber.
Не стоит сбрасывать со счетов и меньших игроков: в прошлом году тесты "роботакси" разного масштаба проводили, кроме Uber с Waymo, еще и Aptiv-Lyft, Aurora, Яндекс, Nuro, Voyage, Optimus Ride, Drive.ai, May Mobility, Cruise. В 2019-м силами стартапа Pony.ai уже начались тесты роботакси в Китае.
Российский Яндекс впервые выпустил свой беспилотник на улицы Москвы год назад, организовал тестовую зону роботакси в Сколково и впечатлил многих демонстрацией на CES 2019 в Лас-Вегасе: в отличие от конкурентов, за рулем у автономного автомобиля Яндекса никого не было (хотя человек сидел на пассажирском сиденье и мог в случае чего экстренно затормозить).
Недавно компания получила разрешение на тесты беспилотных машин в Израиле. Кроме Яндекса в России разработками в этой области занимается КАМАЗ, Cognitive Technologies и другие компании.
В ноябре 2018-го глава правительства РФ Дмитрий Медведев подписал постановление об эксперименте по тестированию беспилотных машин на дорогах общего пользования в Москве и Татарстане. Тесты начались с 1 декабря 2018 и продлятся до 1 марта 2022 года.
Не только легковые
Появление беспилотных грузовиков не за горами, и их приход может перевернуть транспортную отрасль во всем мире. Практически каждый крупный игрок в беспилотных авто показал свою версию автономного грузовика.
Waymo в прошлом году начала испытания, Tesla готовится открыть производство своих Semi уже в 2019-м, как и Daimler своих Cascadia. К 2025 году Mercedes-Benz собирается выпустить вот таких беспилотных красавцев:
Volvo готовит тягач Vera, не отстает и Scania. Грузовые беспилотники протестировали и в России (проект "Караван"), в Беларуси БЕЛАЗ показал полуавтономные карьерный самосвал и погрузчик.
А вот Uber в прошлом году отказался от проекта собственного беспилотного грузовика, чтобы сконцентрироваться на легковых машинах.
Препятствия
До массового прихода роботакси в крупные города и автономных машин на дороги еще далеко: не решены до конца даже технологические задачи (например, во время комплексных тестов в Бостоне машинам мешала не только погода, но и чайки), а цена на существующие полуавтономные решения остается высокой.
В случае роботакси вопрос еще и психологический: не испугается ли человек сесть в пустое авто без руля и педалей? Сколько будет стоить такая робопоездка, насколько безопасной она окажется? По данным исследования Deloitte, 50% участников движения в США не верят в безопасность автономных машин.
Мало ясности и с этической стороны: условно говоря, как компьютер определит, кого давить (а кого спасать) в ситуации, если столкновение неизбежно? И кто будет нести ответственность?
Последнее, пожалуй, важнее всего: до сих пор нет серьезной правовой базы регулирующей работу автономных машин даже на уровне отдельных государств, не говоря уже о каких-то региональных или мировых правовых стандартах. Даже внутри государств законодательство сильно отличается от региона к региону: скажем, в Калифорнии разрешены беспилотные авто без водителя, а в Аризоне – нет.
Несмотря на все сложности, рано или поздно стоящие перед отраслью проблемы будут решены – хотя бы судя по масштабам инвестиций и интересу к теме на всех уровнях во многих странах.