Zde je návod, jak se dostaneme na svět plný automobilů bez řidičů

Řízení je jedním z těch úkolů, které jsou tak únavné, nebezpečné a náročné na to, aby s nimi roboti téměř křičeli. V poslední době se technologie konečně začala věnovat Přepravě zítřka: Úžasné vynálezy, které mohou proměnit způsob, jakým dojíždíme Přeprava zítra: Úžasné vynálezy, které mohou proměňovat, jak dojíždíme Průběh lidské civilizace byl vždy ovlivňován dopravou. Přeprava zítra možná všechny tyto problémy nevyřeší, ale některé může vyřešit - a je důležité se zamyslet nad otázkou ... dohnat zdravý rozum. Rozteč výtahů u aut s vlastním pohonem je neomylná.

Každý rok zemře při dopravních nehodách 1,2 milionu lidí a 50 000 jich je zmrzačeno. Mohli bychom zachránit téměř všechny tyto životy. Miliony lidí ztrácí miliardy hodin dojížděním. Nyní mohou pracovat, sledovat Netflix nebo číst knihu. Robotická auta by nám umožnila zbavit se parkovišť a dopravních zácp.

Slepí lidé, staří lidé a příliš mladí lidé, kteří by mohli řídit, by se mohli volně pohybovat bez lidského řidiče. Úspory v životech, dolarech a produktivitě jsou nevyčíslitelné. Stroje nejsou opilé, unavené nebo rozptýlené. Přesně dodržují dopravní zákony. To jsou věci, které všichni chtějí, s dalekosáhlými důsledky Šokující účinky automobilu bez řidiče Google [INFOGRAPHIC] Šokující účinky automobilu Google bez řidiče [INFOGRAPHIC] Budoucnost je blíž, než si možná myslíte. Díky nejvyššímu tajnému výzkumnému oddělení Google, Google X, jsou auta bez řidiče nyní realitou a mohla by zasáhnout mainstream v ne příliš vzdálené budoucnosti… - otázkou stovky miliard dolarů je, jak dlouho nám potrvá, abychom se tam dostali?

Svět aut bez řidiče

Google popisuje projekt v nedávné aktualizaci blogu takto:

“Od té doby, co jsme zahájili projekt autovrakoviště Google, jsme usilovali o cíl vozidel, která dokážou nést celou zátěž z jízdy. Jen si představte: Můžete se vydat na výlet do centra v době oběda bez 20minutového nárazníku, abyste našli parkování. Senioři si mohou zachovat svobodu, i když si nemohou ponechat klíče od auta. A opilá a rozptýlená jízda? Dějiny. […] Vás vezmou kamkoli chcete stisknutím tlačítka. A to je důležitý krok ke zlepšení bezpečnosti silničního provozu ak přeměně mobility pro miliony lidí.”

Autonomní auta byla v posledních letech něčím velmi aktuálním tématem, přičemž společnost Google vedla náklady. Google řídil svou flotilu experimentálních robotických automobilů bez vážných incidentů o více než 1,1 milionu kilometrů a nedávno představil nový nízkorýchlostní elektrický prototyp k jemnému doladění jízdy ve městě - bez volantu nebo brzdy vůbec.

Mimo společnost Google mají Toyota, Honda a Ford vlastní projekty autovypalovacích aut, ačkoli žádný z nich není tak pokročilý jako Google. Ve skutečnosti několik automobilek odmítlo myšlenku plně autonomních aut z rukou jako příliš náročnou, namísto toho se zaměřilo na funkce asistence řidiče.

Společnost Google nastínila agresivní časový rozvrh komercializace a doufala, že se s výrobci automobilů uvolní autonomní vozidla, spustí software Google a vyrobí třetí strany před koncem tohoto desetiletí. Ve skutečnosti Google zamýšlí tato vozidla vstoupit na trh nejpozději v roce 2018. Takže to, co stojí v cestě tomuto cíli?

Technologické výzvy

Prototyp společnosti Google je opravdu, opravdu dobrý - ale není dokonalý. Tady je to, jak auto teď funguje:

Primárním smyslovým orgánem robota je rotující věžička LIDAR na střeše automobilu. Věž LIDAR maluje svět kolem vozu infračerveným laserovým paprskem velmi vysokou rychlostí. Zaznamenáním polohy a intenzity laserového světla odraženého zpět může jednoduchý algoritmus strojového vidění rychle vypočítat trojrozměrnou mapu objektů kolem vozu mnohokrát za sekundu, což mu umožňuje identifikovat objekty, jako jsou automobily, chodci, chodníky a provoz kužely.

Auto má jako druhotný smysl řadu kamer, které používá k shromažďování dalších informací o světě kolem něj (identifikace signálů od cyklistů a jiných automobilů a čtení stavu semaforů a značek). Konečně má auto GPS, který mu říká, s přesností na několik metrů, kde je umístěn ve vesmíru.

Žádný z těchto smyslů není sám o sobě dost dobrý na to, aby řídil auto, ale pomocí chytrého softwaru, který tyto zdroje dat spojí dohromady, je auto schopné inteligentních jízdních rozhodnutí. Aby se tento úkol usnadnil, Google používá vozy streetview s věžemi LIDAR po léta - auta, která spolu s poskytováním divných cest do minulosti Cestujte zpět v čase pomocí Google Street View Cestujte zpět v čase pomocí Google Street View Google Street View je nejlepším nástrojem k cestování po celém světě za osmdesát sekund. Jednoduchá, ale zábavná aktualizace v Google Street View vám nyní umožňuje vrátit se zpět. , systematicky 3D mapování ulic po celém světě.

Všechna tato data byla pečlivě označena, aby počítač automobilu poznal polohu semaforů a jaké jsou rychlostní limity a označení jízdních pruhů pro každou silnici.

Robot může doladit svou polohu GPS porovnáním svých aktuálních dat LIDAR se starými 3d mapami ulice, na které se nachází, aby zajistil, že se nebude driftovat ze svého pruhu (to také umožňuje navigaci, když GPS není jako například při jízdě tunelem nebo parkovací garáží). Kromě toho má automobil přístup k metadatům pro své místní prostředí, aby mu sdělil, kdy se mění rychlost, a aby věděl, kde hledat dopravní signály..

Tato kombinace hardwaru a softwaru může dělat spoustu pozoruhodných věcí: dokáže vidět a předpovídat pohyby cyklistů a chodců. Může identifikovat stavební kužely a silnice blokované objížďkovými značkami a odvodit záměry dopravních policistů pomocí značek.

Dokáže zvládnout čtyřcestné zastávky, upravit rychlost na dálnici, aby udržel krok s dopravou, a dokonce upravit jízdu tak, aby byla jízda pohodlná pro lidské užitečné zatížení. Software si je také vědom svých vlastních slepých míst a chová se opatrně, když se v nich může vyskytovat křižovatka nebo chodec..

Bohužel existují i ​​některé věci, které auto nemůže udělat. Největším problémem je počasí: auta Google byla většinou testována v Kalifornii. Ve větším rozmístění po celém světě se bude muset autonomní auta elegantně vyrovnat s bleskovými záplavami, hustou mlhou a hlubokým sněhem. Což je problém, protože všichni ti vážně pohrávají s těžkým zvedákem robotových smyslů: LIDAR.

Laserový paprsek rozptyluje sníh a stojatá voda, což znesnadňuje spolehlivé shromažďování dat a mlha nebo silný déšť mohou výrazně snížit vzdálenost, kterou může LIDAR vidět. Bez spolehlivého LIDARu je robot doslova mrtvý ve vodě.

Oprava problému s počasím je stále otevřenou oblastí výzkumu. Pokud budeme mít štěstí, bude možné použít chytré algoritmy pro filtrování šumu k extrakci smysluplných dat i z LIDAR s oblaky počasí nebo k přesunutí zátěže na kamery, což robotovi umožní pokračovat v manévrování, i když pravděpodobně při snížené rychlosti.

Pokud tomu tak není, může být nutné přidat novou sadu senzorů (možná SONAR nebo RADAR), aby se robotům umožnilo 3D mapování i v případě selhání LIDAR. Ať tak či onak, Google na tom pracuje.

Hlubší problém je však to, co se nazývá dlouhý ocas. Přemýšlejte o tom takto: většina jízd, po kterých budou auty s vlastním pohonem požádány, je na dálnici. U robota je jízda po dálnici snadná. Dalším případem použití by pravděpodobně byla nízkorychlostní jízda městem za dobrého počasí, na které jsou také velmi dobří roboti.

Bohužel, i když to představuje pravděpodobně 90% všech jízdních situací, se kterými se budou auta kdy potýkat, nejsou to jen dvě možnosti. A co přehlídky? A co sanitky? Skalní skluzavky? Autonehody? Vyfouklé pneumatiky? Jaywalking psi? Stavba silnic? Tornáda? Přetahování policie?

Jde o to, že jak jdete po seznamu případů, s nimiž se musí auto vypořádat, seřazené podle pravděpodobnosti, zjistíte, že jich je téměř nekonečný počet, každý s malým plátkem pravděpodobnostního koláče. Nemůžete tvrdě kódovat chování pro každou možnost.

Musíte uznat, že se vaše robotické auto nakonec setká s něčím, co jste neplánovali, a bude se chovat nesprávně. Mohlo by to dokonce zabít lidi. To nejlepší, co můžete udělat, je pokusit se dostatečně zakrýt případy, aby byl robot stále bezpečnější používat než auto řízené člověkem.

V současné době auto Google ještě není dost na tomto seznamu, ale začíná se přibližovat a Google pracuje na vývoji bezpečného nouzového chování, aby zajistil, že auto nikomu neublíží, a to ani v případě selhání softwaru nebo neočekávané jízdní podmínky.

Způsob, jakým společnost Google tyto případy buduje, je chytrý: společnost má politiku, že když auto udělá chybu nebo je člověk nucen převzít kontrolu, incident je zaznamenán a software je revidován, dokud nemůže projít simulované verze stejný scénář. Jakékoli rozsáhlé změny softwaru jsou testovány na základě této databáze incidentů, aby se zajistilo, že nic nebylo neúmyslně přerušeno.

Existují také jemnější omezení - věže LIDAR používané roboty v současné době dosahují více než 30 000 $. Dobrou zprávou je, že je to z velké části proto, že tyto věže LIDAR jsou speciální položkou používanou jen pro několik aplikací. Masová výroba tyto náklady jistě sníží.

Kromě toho, pokud jsou automobily s vlastním pohonem přijaty podle modelu kabiny (pravděpodobně poskytovaného chráničem Google, Uber), bude pravděpodobně potřebný poměr automobilů k uživatelům automobilů nízký: lidé, kteří jdou na podobná místa, mohou být spolu spojeni centralizovaným směrovacím softwarem výměna za snížené poplatky a auta si mohou udržovat více či méně nepřetržité používání. Tím se dramaticky sníží náklady na uživatele, i když samotná auta jsou velmi drahá.

Právní výzvy

Auta s vlastním pohonem znějí podobně jako seznam potravin, které děsí regulátory: autonomní roboty s smrtící silou, ničivá nová technologie, mechanizovaná nezaměstnanost a velké korporace umisťující miliony kamer po celém světě.

Robotová auta pravděpodobně zabijí lidi (i když rychlostí mnohem nižší než u řidičů), nahradí miliony řidičů nákladních vozidel a stovky tisíc řidičů taxikářů a poskytnou Googlu obrovské množství osobních údajů o jejich uživatelích . Netřeba dodávat, že bude existovat určitý odpor proti legalizaci aut s vlastním pohonem, zejména proto, že vyžadují zásadní opravy regulační infrastruktury, která již je ve hře..

Aby se automobily s vlastním pohonem staly legální, běžnou součástí našeho života, musíme se vzdát některých velmi starých zákonných pravidel: včetně myšlenky, že lidská bytost v sedadle řidiče automobilu je odpovědná za jeho akce.

Státy, které vydaly předběžné nařízení, aby umožnily testování autonomních vozidel (včetně Kalifornie a Nevady), použily řadu zákonných zkratek, aby umožnily výzkum.

Například v Kalifornii je osoba, která zahajuje cestu autem, legálně provozovatelem, i když v té době ve voze není. To je zjevně nedostatečná dlouhodobá odpověď, protože to znamená, že (například) by operátor mohl být obviněn z DUI, i když nebyli nikde poblíž vozidla, které odeslali během pití.

Kalifornie doufá, že do konce roku 2015 uvolní pro tato spotřební vozidla trvalejší regulaci, ale Consumer Watchdog, nezávislá skupina advokátů, lobuje za to, aby regulaci zpozdili o osmnáct měsíců, aby umožnili důkladnější testování bezpečnosti..

Google doufá, že povzbudí zákonodárce k tomu, aby zodpovědnost za jednání automobilu s výrobci hardwaru s vlastním pohonem, který považují za nejspravedlivější způsob distribuce viny: zdá se hloupé, že zákon nese lidského operátora odpovědného za chování, které mají žádná kontrola nad.

Zapojení regulátoři připouštějí, že legislativa pro autonomní vozidla je obtížný problém:

“Jsme opravdu dobří při udělování licencí řidičům a regulaci vozidel a automobilovému průmyslu, ale nemáme dostatečné zkušenosti s vývojem těchto typů standardů,” Řekla Soublet. “Takže když se začneme blížit k podobným věcem, musíme ustoupit. Nemáme k tomu technickou schopnost. Musíme k tomu dojít z regulačního hlediska toho, co jsme jako oddělení schopni.”

Souhlasí však s tím, že pole stojí za námahu.

“Je to problém, který vás vtáhne. Je to naše budoucnost. Je pro nás velmi vzrušující pracovat na […] Brianovi [Soubletovi] a já nemůžeme uvěřit, že na tom pracujeme. Je to něco, co změní způsob, jakým všichni žijeme.”

Federální regulace je na cestě, ale nemusí dorazit několik let. Národní správa bezpečnosti silničního provozu vydala předběžné prohlášení k této otázce, ve kterém vyjádřila určité nadšení pro perspektivu plně autonomních vozidel.

“Amerika je v historickém bodu obratu pro cestování automobilem. Motorová vozidla a vztahy řidičů s nimi se pravděpodobně v příštích deseti až dvaceti letech výrazně změní, možná více, než se změnilo za posledních sto let.”

Zdá se však také, že NHTSA není v dohledné budoucnosti připravena vydat žádnou jasnou regulaci a plánuje většinou ponechat tyto regulační otázky v rukou jednotlivých států, což zvyšuje možnost, že špatně regulované státy budou „mrtvými zónami“, které autonomní automobily na křížových venkovským výletům se musí vyhnout. Zde začíná dobrá zpráva. Nadějnou matkou těchto strojů je Google, která se také stává jednou z největších lobby juggernautů ve Spojených státech (řadí se na osmou pozici, porazila Boeing a Lockheed Martin). Společnost Google je připravena vést regulaci do podoby přátelské budoucnosti autonomních vozidel.

Cesta vpřed

Pokud právě teď existuje jednoduchá zpráva, kterou bychom se měli od této situace odvrátit, je to toto: výzvy, které zbývá vyřešit, než se mohou autonomní vozidla dostat do hlavního proudu, jsou obtížné a podstatné. Technologická a právní infrastruktura v současné době neexistuje, aby těmto vozidlům umožnila skutečně naplnit jejich potenciál. Tyto problémy jsou však také dobře definované, řešitelné a jsou vyšetřovány některými z nejchytřejších lidí na planetě.

Existuje velmi dobrá šance, že tato technologie bude připravena k nasazení na testovacích trzích, jako je Kalifornie a Nevada, do data předběžného Google 2018. Je ještě lepší šance, že do deseti let bude tato technologie radikálně proměněna tak, že téměř každý na Zemi žije svůj život.

Tyto změny se budou pohybovat od automobilové kultury (konec vlastnictví automobilu jako dospělého obřadu průchodu), způsobu práce a socializace lidí a způsobu, jakým navrhujeme naše města. Pokud lze tyto výzvy splnit, bude to nejvýznamnější změna v dopravě od vynálezu automobilu.

Hlavní obrázek: “The Love Bug“, od JD Hancocka
Snímky: “Samohybné auto Google v Muzeu počítačové historie“, od Don DeBold, “Google Self-Driving Car“, Roman Boed, “Samohybné auto Toyota“, David Berkowitz, “Velodyne High-Def LIDAR“, Steve Jurvetson