Автомобили будущего смогут обходиться без водителей

У 32-летнего Марселаса, таксиста из города Бельвью, что в окрестностях Сиэтла, штат Вашингтон, есть мечта — пересесть со своей пятилетней Honda Accord на новенькую Toyota Prius. И самое удивительное в этой ситуации для журналиста Корреспондента, с которым разговорчивый Марселас делится своими планами, что эта мечта близка к реальности.

Каждое второе такси в Бельвью, городке, расположенном неподалеку от места, где когда-то зародилась компания Boeing, а сегодня находится штаб-квартира Microsoft, — это как раз гибридный хетчбэк Prius.

Еще несколько лет назад Prius был диковинкой, ездить на такой машине означало во всеуслышание заявлять о своем нонконформизме, стремлении выделиться из толпы обычных людей, чьи машины вредят окружающей среде. Пресса с удовольствием обсуждала, кто из знаменитостей ездит на внешне довольно неброском Prius (одним из первых оказался сооснователь Google Сергей Брин). А Чарли Шин, самый высокооплачиваемый актер американского телевидения, открыто насмехался над «этими понтами» в популярном сериале Два с половиной человека.

Гибрид, отличающийся наличием электрических генераторов с аккумулятором, который заряжается от бензинового двигателя и системы торможения, потребляет всего 4 л топлива на 100 км и стоит от 35.000$.

Сегодня Prius, переживающий уже третью инкарнацию, приобрел воистину широкую популярность. Гибрид, отличающийся наличием электрических генераторов с аккумулятором, который заряжается от бензинового двигателя и системы торможения, потребляет всего 4 л топлива на 100 км и стоит от 35.000$.

Неудивительно, что модель вошла в моду и на нее переходят таксисты. А другие производители вслед за Toyota бросают масштабные инженерные силы на производство гибридов.

Мир автомобилей необратимо меняется, отмечает американский аналитик Ларри Арчер. Но переход на гибридное топливо — лишь часть этого процесса. Если на секунду отвлечься от сегодняшних реалий и оглянуться назад, становится понятно, что автомобили мало изменились на протяжении XX века. Да, дизайн их поменялся существенно, двигатели и прочие узлы стали более совершенными технологически, однако по сути машины остаются такими же, как и раньше, устройствами на четырех колесах, для безопасного управления которыми требуются навыки, сосредоточенность и отсутствие алкоголя в крови (по крайней мере в больших дозах).

Но на дворе XXI век, эпоха компьютеров, гаджетов, социальных сетей, сверхзвуковой гражданской авиации, космического туризма. И автоиндустрия не собирается отставать. В ближайшее десятилетие гибридные автомобили станут массовым явлением не только в отдельных штатах Америки, но и во многих других странах мира.

В ближайшее десятилетие гибридные автомобили станут массовым явлением не только в отдельных штатах Америки, но и во многих других странах мира.

Более того, машины станут намного умнее, что позволит полностью изменить облик дорожного движения. Это будет что-то сродни тому, что произошло с гражданской авиацией, когда винтовые самолеты массово уступили место реактивным, а система контроля над воздушным пространством стала преимущественно автоматической, отмечает Арчер.

В июне в США был сделан весьма существенный шаг к светлому будущему. Законодатели штата Невада приняли новый закон, которым устанавливаются правила для автомобилей без водителей. Принятие такого закона уже никого особо не удивляет, поскольку многие транспортные средства уже умеют парковаться без участия человека, не говоря уже о грузовых машинах, которые давно научились ездить сами, отмечает обозреватель Popular Science Ребекка Бойл.

Машины станут намного умнее, что позволит полностью изменить облик дорожного движения.

Бортовые компьютеры научатся предсказывать поведение других участников движения. Радары позволят «ощущать», что происходит на дороге вокруг автомобиля, а глобальные суперкомпьютеры будут анализировать обстановку на дорогах и перенаправлять его так, чтобы не возникали пробки.

«Многие из этих технологий уже работают сегодня, помогая водителям справляться с работой, — говорит Райан Макджи, инженер исследовательского центра компании Ford. — Но сегодня мы стараемся сделать так, чтобы развитие этих технологий сделало умным не водителя, а сам автомобиль».

Победа над пробками

Нет ничего сложного в том, чтобы научиться предсказывать пробки в любом крупном городе. Сегодня это с успехом делает любой достаточно внимательный таксист. Недавно это научились с высокой точностью делать и компьютерные программы.

Например, компания IBM разработала приложение для смартфонов, которое уже в обеденное время предсказывает владельцу гаджета, каким будет движение вечером, когда он станет возвращаться домой.

Разработчики объясняют, что программа запоминает, по каким маршрутам обычно ездит человек, использует полученную с центрального сервера информацию о пробках на дорогах и предлагает ехать таким образом, чтобы избежать заторов. По словам главного разработчика программы Джонни Дэя, испытания его детища, проходящие в Сан-Франциско и его пригородах, показывают высокую эффективность технологии.

IBM разработала приложение для смартфонов, которое уже в обеденное время предсказывает владельцу гаджета, каким будет движение вечером, когда он станет возвращаться домой.

Программа использует данные спутниковой навигации GPS для того, чтобы отслеживать перемещения водителя, и получает данные о пробках с 700 сенсоров, установленных на дорогах департаментом дорожного движения штата Калифорния. Сенсоры фиксируют скорость, с которой мимо них проезжают автомобили, и считают количество машин в минуту.

Получив эти данные, программа определяет, где образуются заторы, и предлагает объездной маршрут, поясняет Дэй. При этом она работает весьма оперативно — данные сенсоров анализируются с пятиминутным интервалом. Однако это всерьез повышает шансы на то, что программа будет давать одни и те же советы по поводу объездных маршрутов разным водителям, тем самым создавая новые пробки там, где их раньше не было.

Разработчики планируют всерьез расширить ее функционал, например, добавив оперативную информацию о других видах транспорта и парковочных центрах. На практике это может приобрести весьма существенное значение, считает Дэй.

Особое значение имеет также тот факт, что автопилот знает привычки водителя и способен предвидеть его намерения в большинстве ситуаций.

К примеру, зная, что водитель обычно отправляется на работу в 8:30 по определенному маршруту, программа уже в 8:00 может вывести ему сообщение примерно следующего содержания: «Ваш обычный маршрут сегодня перегружен, но в 8:30 можно оставить машину на такой-то парковке, где в данную минуту есть 48 свободных мест, и отправиться поездом с такой-то станции».

Особое значение имеет также тот факт, что автопилот знает привычки водителя и способен предвидеть его намерения в большинстве ситуаций.

«Система знает, что в среду в 17:00 вы обычно едете по такому адресу. Она рассчитывает маршрут заранее, информирует автопилот о том, в каком режиме гибридного двигателя лучше ехать — на аккумуляторе или на бензине», — рассказывает Макджи, который участвует в разработке аналогичного программного обеспечения в Ford (сегодня его испытывают на гибридном внедорожнике Escape).

Со временем такие функции будут встроены в бортовые компьютеры автомобилей. И автопилоты, которые вскоре заменят водителей, будут выбирать маршруты именно по такому или аналогичному алгоритму, уверены эксперты.

Главное — безопасность

Если роботизированный автомобиль будет четко понимать, что происходит на дороге на расстоянии 10 м от него, у него будет время, чтобы среагировать на любое происшествие.

Есть два способа обеспечить такой уровень безопасности. Первый — это бортовые радары и камеры, передающие компьютеру данные о физических объектах вокруг. Второй — это система коммуникаций между машинами в режиме реального времени, благодаря которой участники дорожного движения будут оповещать друг друга примерно таким образом: «Я красный седан, еду по крайней полосе со скоростью 90 км/ч».

К системе коммуникаций будут подключены также светофоры и железнодорожные переезды, чтобы они заблаговременно оповещали автомобили, где им необходимо остановиться.

До сих пор основной преградой на пути к созданию настоящего автопилота для легкового автомобиля в условиях обычных дорог были вовсе не технологические ограничения. Собственно говоря, вычислительной мощности современного смартфона вполне хватило бы для управления машиной. Проблема заключается в том, что люди-водители слишком непредсказуемы, поэтому для того, чтобы избежать аварий, во многих ситуациях требуется чисто человеческая реакция.

Проблема заключается в том, что люди-водители слишком непредсказуемы, поэтому для того, чтобы избежать аварий, во многих ситуациях требуется чисто человеческая реакция.

Однако свет в конце тоннеля уже виднеется. Исследователи из Массачусетского технологического института разработали технологию, которая закладывает в алгоритмы, с помощью которых автопилот вычисляет траекторию и скорость движения в реальном времени, предсказание человеческого поведения.

Алгоритм принимает во внимание два ключевых действия, которые может совершить водитель в критической ситуации, — нажатие на газ или тормоз. В зависимости от того, что делает человек, система рассчитывает возможные последствия, расстояние до других объектов. По словам Домитиллы дель Веккио, профессора инженерных наук в Массачусетском технологическом институте, система способна предвидеть поведение водителей во многих типичных ситуациях — например, она знает, что большинство притормаживают перед перекрестком.

В результате автопилот тоже заставит машину притормозить перед перекрестком, о существовании которого он заблаговременно узнает благодаря беспроводным коммуникациям с соответствующим светофором. А если одна машина затормозит, то, чтобы избежать аварии, ее бортовой компьютер тут же передаст соответствующий сигнал тревоги другим участникам движения.

Работы над «страховочным» автопилотом, который в перспективе может стать основным водителем, заменив человека, ведутся и в университете Карнеги-Меллон (Питтсбург, США).

Автопилоты способны обеспечить высокий уровень безопасности, даже когда в специально смоделированной ситуации на дороге принимают участие несколько объектов.

В ходе испытаний ученые убедились, что автопилоты способны обеспечить высокий уровень безопасности, даже когда в специально смоделированной ситуации на дороге принимают участие несколько объектов. По словам Андре Плэтцера, возглавляющего исследование, автопилоты уже сегодня умеют справляться практически с любой внештатной ситуацией. Правда, испытания пока проходили только на скоростных автострадах.

В будущем исследователи приступят к моделированию поведения автопилота в более сложных условиях, например на узких городских улицах с множеством перекрестков и поворотов.

Подобные разработки ведутся не только в США. Так, шведские испытатели из компании Volvo создали систему «дорожного поезда», сутью которой также является автоматическое пилотирование.

Volvo создали систему «дорожного поезда», сутью которой также является автоматическое пилотирование.

Ключевым моментом выступает наличие одного водителя-человека, который управляет головным автомобилем, а остальные в колонне следуют за ним, получая команды от компьютера. Сенсоры в автомобилях позволяют выдерживать дистанцию, бортовые автопилоты выдерживають заданную крейсерскую скорость и вовремя осуществляют повороты вслед за лидером.

Таким образом могут, например, передвигаться экскурсионные автобусы или шаттлы типа «отель — аэропорт», двигающиеся обычно по одному и тому же маршруту.

Практические испытания этой системы в Volvo начали проводить весной этого года. По словам разработчиков, основной целью создания технологии является избежание пробок, сокращение потребления топлива и, конечно, безопасность движения. Технология может быть введена в массовую эксплуатацию к 2020 году.