БЕСПИЛОТНЫЕ АВТОМОБИЛИ Подготовил студент: Суриков Дмитрий Викторович Введение Автомобильная промышленность активно инвестирует в искусственный интеллект, ориентируясь, в частности, на оптимизацию технологии автономного вождения. Всего существует пять уровней автономности автомобилей. На пятом уровне водитель пересаживается на заднее сиденье и становится пассажиром, который наслаждается комфортом и безопасной поездкой, обеспечиваемой искусственным интеллектом. За беспилотным транспортом будущее: эксперты считают, что в скором времени он начнет распространяться наравне с электрокарами. Даже несмотря на то, что электромобили стоят дороже обычных машин, с увеличением пробега разница в их цене постепенно нивелируется, поскольку электричество стоит меньше, чем бензин. В среднем, одна поездка на электромобиле обходится владельцу в три-четыре раза дешевле, чем аналогичное путешествие на машине, заправляемой бензином. К тому же, правительства многих стран предпринимают специальные меры, чтобы стимулировать скорейший переход на электромобили –– например, не облагают такой транспорт налогом, а также выплачивают покупателям субсидии, покрывающие часть стоимости. 2 Как все начиналось Все началось еще в далеких 30-х годах ХХ века, когда инженерам компании General Motors пришли на ум две гениальные для того времени идеи. ■ Первая идея состояла в том, что машины будут управляться с помощью радиосигналов. Так они смогут контролировать дистанцию на трассе и избегать аварийных ситуаций. ■ Вторая была более интересной – для реализации беспилотных поездок нужно построить специальные трассы в виде скейтбордных рамп. Автомобили будут ехать посередине, а если их начнет клонить к обочине, сила притяжения вернет их на место, в углубление дороги. И хотя идеи были встречены скептически, они дали мощный толчок для развития технологий в нужном направлении. 3 Первые беспилотные эксперименты В историю беспилотных авто вошел 1961 год, когда учащийся Стэнфорда Джеймс Адамс создал и протестировал первую самоуправляемую тележку. Она управлялась обычным сигналом, посредством кабеля. Но уже второй прототип Стэнфордской тележки был радиоуправляемым. Этот эксперимент не прошел незамеченным и в 1970-х годах известный ученый-практик Дж. Маккарти внес свои корректировки в устройство тележки, модернизировал ее с помощью системы технологического зрения. Теперь тележка могла передвигаться самостоятельно и ориентироваться при этом на линию белого цвета. Прототип также оснастили дальномером, видеокамерами и 4-мя каналами для сбора данных. Но и этого оказалось мало пытливому уму Маккарти – еще в 70-х он попытался создать трехмерное картографирование местности. После успехов Маккарти усилия инженеров были брошены на создание 100% автономного транспорта без дистанционного управления. Ученые США и Японии добились значительных успехов. 4 Первые беспилотные эксперименты К середине 90-х миру были представлены два роботизированных беспилотника - VaMP и VITA-2. Они прошли успешное тестирование на полигоне (в области Парижа), в процессе которого: ■ передвигались со скоростью до 130 км/ч полностью на автопилоте; ■ самостоятельно перестраивались и меняли ряд; ■ следили за дистанцией и передвижением других участников движения; ■ обгоняли впереди идущие машины. 5 Перспективы беспилотного транспорта О том, что искусственный интеллект отберет право у человека на вождение, говорят много и достаточно громко. Сегодня беспилотники признаны самым безопасным способом передвижения, а завтра они станут единственным выбором для человечества. Пройдет 10-20 лет и их господство станет тотальным. В наше время развитие беспилотного автотранспорта разделилось на 3 основных направления: ■ потребительское (личное авто, такси, городская автотранспортная сеть); ■ промышленное (специализированная техника); ■ военное (боевые машины различного спектра задач). В данный момент развитие беспилотного транспорта идет по всем перечисленным направлениям. Однако, именно развитие потребительского беспилотного автотранспорта является основной задачей для общества. 6 Преимущества и недостатки беспилотных автомобилей ■ кардинальная минимизация ДТП и практически полное исключение человеческих жертв (по крайней мере, среди пассажиров находящихся внутри автомобиля), отсюда значительное снижение расходов на страхование и медицину быстрого реагирования; ■ снижение стоимости транспортировки грузов и людей за счёт экономии на заработной плате и времени отдыха водителей, а также экономии топлива; ■ повышение эффективности использования дорог за счёт централизованного управления транспортным потоком; ■ снижение потребности в индивидуальных автомобилях за счет развития систем типа каршеринга; ■ повышение пропускной способности дорог за счёт сужения ширины дорожных полос (в более отдаленной перспективе). ■ появляется возможность самостоятельно перемещаться на роботизированном автомобиле для людей без водительских прав, возможно, включая несовершеннолетних; ■ экономия времени, ныне затрачиваемого на управление ТС, позволяет заняться более важными делами (например приступить к работе за компьютером уже во время поездки в 7 автомобиле) или отдохнуть. Как устроен беспилотный автомобиль? Радары Радары с помощью ультразвуковых волн сканируют пространство вокруг автомобиля на 250— 300 метров. Это дальше, чем остальные сенсоры. Радар способен определить наличие объекта и его скорость. Но картинка, которую получает радар, не дает возможности понять, что это за объект. По скорости, конечно, можно сделать косвенный вывод, транспорт это или пешеход, но вот мотоцикл от машины радар отличить не в состоянии. Для детализированного анализа объектов используются камеры. Камеры Камеры дают хорошую детализированную картинку. С помощью этих сенсоров беспилотник получает информацию о типах объектов вокруг машины, а также способен различать цвета, что полезно для определения сигнала светофора. Работа камер сильно зависит от условий освещения. К тому же камеры не могут измерять расстояние, скорость объекта или его размер. И тут в игру вступает третий тип сенсоров — лидары. Лидары Именно с появлением мощных и точных лидаров разработка беспилотных автомобилей стала стремительно набирать обороты. По принципу работы лидар напоминает лазерную рулетку: направляемый устройством луч отражается от объектов и возвращается обратно в сенсор. Зная скорость света и время луча в пути, можно определить точное расстояние до объекта. Погрешность — несколько сантиметров. Лидар способен производить миллионы импульсов в секунду, и за счет того, что лучи направляются в разные стороны, машина получает высокоточный трехмерный слепок окружающей среды. Освещение никак не влияет на работу лидара. Определенные помехи могут вызывать лишь 8 осадки, но этот вопрос решается программным способом. Заключение Технологии создания беспилотных автомобилей и электрификации автотранспорта непрерывно развиваются, и можно ожидать значительного прогресса в развитии технологий безопасности и характеристиках самих авто. Развиваться будут и технологии беспилотных автомобилей, они станут более доступными и распространенными, что в свою очередь обеспечит рост безопасности на дорогах, сократит количество аварийных ситуаций. 9
