Всё прогрессивное человечество с интересом следит за прогрессом в создании беспилотных автомобилей. Ряд крупных компаний (и не только автопроизводители) уже озвучили примерные сроки выхода на рынок автомобилей, которые будут ездить по дорогам без помощи человека — 10-15 лет. Будущее наступает, хотим мы того или нет. В 1990-х годах профессор Гарвардского университета Клейтон Кристенсен предложил термин «подрывные инновации». Под этим подразумеваются новые технологии, способные радикально изменить соотношение ценностей на рынке, когда уже существующие продукты враз морально устаревают. Беспилотные системы управления автомобилями с полным правом можно отнести к категории подрывных инноваций.

Судя по информации, периодически проникающей в СМИ, основная часть технологических трудностей многими компаниями уже решена, и действующие прототипы давно существуют. А заложенный временной буфер в 10-15 лет нужен для доведения технологий до ума и подготовки общественного мнения.



В продажу ещё 1,5 года назад поступил первый в мире автомобиль-беспилотник Navia, по совместительству электромобиль. Он используется для развоза пассажиров по территориям крупных организаций. Максимальная скорость — 20 км/ч, вместимость — 8 человек. По статистике, один такой автомобиль обходится в год на 40-60% дешевле, чем содержание обычного автомобиля аналогичной вместимости с водителем.

Органы чувств

В авиации технологии автоматического пилотирования продвинулись гораздо дальше, однако скопировать их в лоб не получится. Как это ни странно на первый взгляд, но автоматическое управление автомобилем гораздо сложнее, чем самолётом. Количество автомобилей несоизмеримо больше, плотность движения — тоже, централизованно координировать трафик невозможно. Все эти условия приводят к тому, что автомобиль не может полагаться на заранее заданный маршрут и не может контролироваться удалённо. Поэтому он должен действовать в соответствии с сиюминутной обстановкой на дороге, постоянно получая информацию об окружающем пространстве и других участниках движения.



По сути, здесь изобретать уже ничего не придётся. Все нужные системы и датчики уже существуют: автоматическая парковка, круиз-контроль, удержание автомобиля в своей полосе, обнаружение препятствий и экстренное торможение; радары, лидары, GPS и т.д. Самое сложное — разработать новое ПО.

Алгоритмы распознавания и управления

Это важнейший компонент беспилотного автомобиля. От качества алгоритмов зависит его способность не просто доехать из точки А в точку Б, но сделать это безаварийно, даже при условии активных помех и нештатных ситуаций. Здесь немаловажную роль играет такая область высоких технологий, как «компьютерное зрение» (computer vision). Яркий пример подобной технологии — модуль для игровых приставок Microsoft Kinect, постоянно сканирующий помещение перед собой и распознающий лица окружающих людей. Внедрение подобных систем в автомобили потребует куда большей производительности в связи с быстротечностью ситуаций на дороге.



Сегодня часть функциональности систем компьютерного зрения уже встречается в серийных моделях автомобилей. Например, способность распознавать разметку, что необходимо для удержания в своей полосе. Сейчас разработчики стараются научить автомобили распознавать топографические и искусственные объекты с картографическими данными, тем самым контролируя своё местоположение и корректируя его при необходимости. Ещё одним важным этапом развития «автоинтеллекта» является способность обмениваться данными с другими машинами на дороге.

Сети для автомобилей

На сегодняшний день уже имеются прототипы сетей для «общения» автомобилей (V2V, vehicle to vehicle). При этом ожидается, что к 2017 году в США будут утверждены требования об обязательном оснащении всех новых автомобилей модулями V2V-связи.



Это позволит автомобилям в потоке обмениваться своими координатами, текущей скоростью, данными об ускорении и торможении. Для эффективного реагирования обмен данными будет осуществляться с частотой не менее 10 раз в секунду, тогда автомобили смогут прогнозировать возникновение опасной ситуации на расстоянии до 300 метров. Современные прототипы умеют экстренно тормозить для предотвращения ДТП, а в будущем будут способны эффективно маневрировать, чтобы избежать столкновения.

«Умная» дорога

После создания полноценного автомобиля, способного передвигаться в потоке, логичным шагом будет внедрение обмена данными с элементами дорожного полотна, знаками, светофорами и даже разметкой. Например, знак ограничения скорости передаст автомобилю команды для принудительного соблюдения скоростного режима. Также «умная» дорога может выступать в роли диспетчера, регулируя использование полос, очерёдность движения и дистанцию между автомобилями. Тем самым можно заметно повысить пропускную способность трасс.



В американском штате Вирджиния уже построен экспериментальный участок подобной дороги протяжённостью 3,5 км.

На этом вряд ли остановятся, и можно ожидать появления дорог с покрытием, выполняющим функцию солнечных панелей. Заодно можно будет подзаряжать электромобили прямо во время движения индукционным способом. Заодно такая дорога сможет сама себя обогревать, препятствуя возникновению снежных заносов и гололёда.

ПДД будущего

Интересно, как будут трансформироваться правила дорожного движения в условиях технического прогресса. Маловероятно, что регуляторы по всему миру в одночасье переработают ПДД, поэтому в первое время человеку придётся сидеть за рулём беспилотного автомобиля. Это следствие не косности властей, а вопрос юридической ответственности: если по вине беспилотной системы произошло ДТП, то кто в этом виноват? Владелец? Но он даже не сидел за рулём, автомобилем управлял компьютер. Производитель? Ни одна компания не захочет нести ответственность за аварии на дорогах, и наверняка в соглашении пользователя будет пункт, что разработчик не несёт никакой ответственности и бла-бла-бла. А ведь сегодня предусмотрены штрафы даже за разговор во время движения по мобильнику без hands free.

Так что нас ещё ждут определённые трудности приведения в соответствие друг другу законов и возможностей техники. Правда, некоторые подвижки уже есть: в 2011 году в Неваде внесли изменения в ПДД, разрешив беспилотным автомобилям двигаться по дорогам общего пользования. В 2013 году в Великобритании разрешили испытывать беспилотники на общих дорогах, то же самое разрешили в этом году в некоторых районах Франции.



В любом случае, до окончательного принятия беспилотников в качестве полноправных участников движения ещё далеко. Даже у «прогрессивных» американцев правила пока требуют нахождения людей в обоих передних креслах.

Планы на будущее

2016 — Mercedes анонсировал систему Autobahn Pilot, которая будет способна вести автомобиль по загородным трассам, с обгонами и поддержанием определённого режима движения.

2017 — В США будут обнародованы требования по оснащению всех новых автомобилей модулями V2V-связи. Компания General Motors сообщила, что модель Cadillac CTS 2017 будет оснащена подобным оборудованием.

2018 — Nissan начнёт оснащать свои автомобили системой автоматического маневрирования на многополосных трассах.

2020 — Прогнозируется выход на рынок беспилотных автомобилей от GM, Mercedes, Audi, Nissan, BMW, Renault, Tesla и Google. Пока трудно сказать, смогут ли эти модели осилить весь маршрут без помощи человека. Volvo обещает внедрить систему, предотвращающую возникновение ДТП.

2024 — Ожидается первый беспилотник от Jaguar.

2025 — Большинство автомобилей GM станут беспилотными. То же самое относится и к Ford.

2035 — Прогнозируется, что 75% автомобилей будут оснащены системами беспилотного вождения (Navigant Research). По другим данным, это произойдёт к 2040 году (Institute of Electrical and Electronics Engineers).