Ето как ще стигнем до свят, изпълнен с автомобили без шофьори

реклама

Шофирането е една от онези задачи, които са толкова досадни, опасни и изискващи, че почти крещят, за да се справят с роботи. Напоследък технологията най-накрая започна да Транспортът на утрешния ден: страхотни изобретения, които могат да преобразят как да комуникирамеХодът на човешката цивилизация винаги се е определял от транспорта. Превозът от утре може да не реши всички тези проблеми, но може да реши някои - и е важно да обмислите въпроса ... Прочетете още да настигне здравия разум. Терена на асансьора за самостоятелно шофиране на автомобили е безпроблемна.

1.2 милиона души умират при автомобилни катастрофи всяка година, а 50 000 са осакатени. Бихме могли да спасим почти всички тези животи. Милиони хора губят милиарди часове, пътувайки до работа. Сега те могат да работят, да гледат Netflix или да четат книга. Автомобилите с роботи ще ни позволят да се отървем от паркингите и задръстванията.

Слепи хора, възрастни хора и хора, твърде млади, за да шофират, биха могли да се движат свободно без човешки шофьор. Спестяванията в живота, доларите и производителността са несъизмерими. Машините не се напиват, изморяват или разсейват. Те спазват точно законите за движението. Това са неща, които всеки иска, с

далечни последици Шокиращите ефекти на автомобила без шофьор на Google [INFOGRAPHIC]Бъдещето е по-близко, отколкото може би си мислите. Благодарение на най-секретния отдел за научни изследвания на Google, Google X, автомобилите без шофьори вече са реалност и биха могли да навлязат в основния поток в не твърде далечното бъдеще ... Прочетете още - въпросът за сто милиарда долара е, колко време ще ни отнеме да стигнем дотам?

Свят на автомобили без шофьор

Google описва проекта в скорошна актуализация на блога като този:

„Откакто стартирахме проекта за самоуправление на Google за автомобили, ние работим за целта на превозните средства, които могат да поемат цялата тежест от шофирането. Само си представете: Можете да предприемете пътуване до центъра на обед без 20-минутен буфер, за да намерите паркинг. Възрастните хора могат да запазят свободата си, дори ако не могат да запазят ключовете си от колата. И пиян и разсеян шофиране? История. […] Те ще ви отведат там, където искате да отидете с едно натискане на бутон. И това е важна стъпка към подобряване на безопасността по пътищата и трансформиране на мобилността за милиони хора. "

През последните години автономните автомобили са нещо много гореща тема, като Google ръководи зареждането. Google управлява своя парк от експериментални автомобили повече 1,1 милиона километра без сериозен инцидент и наскоро направи премиера на нов електрически прототип с ниска скорост фино настройване на градско шофиране - без волан или спирачки.

Извън Google, Toyota, Honda, и брод всички имат свои собствени автомобилни проекти, въпреки че никой от тях не е толкова напреднал, колкото Google. Всъщност няколко автомобилни производители отхвърлиха идеята за напълно автономни автомобили, прекалено предизвикателни, вместо да се съсредоточат върху функциите за помощ на водача.

От своя страна Google очерта агресивна времева линия за комерсиализация, надявайки се да си партнира с производителите на автомобили пускат автономни превозни средства, работещи със софтуер на Google и произведени от трети страни преди затварянето на десетилетие. Всъщност Google възнамерява тези превозни средства да навлязат на пазара най-късно 2018. И така, какво стои на пътя на тази цел?

Технологични предизвикателства

Прототипът на Google е наистина много добър, но не е перфектен. Ето как работи колата в момента:

Основният орган на сетива на робота е въртяща се кула LIDAR на покрива на колата. Кулата LIDAR рисува света около колата с инфрачервен лазерен лъч с много висока скорост. Записвайки позицията и интензитета на отразената назад лазерна светлина, прост алгоритъм на машинно зрение може бързо да изчисли a триизмерна карта на обектите около колата много пъти в секунда, което й позволява да идентифицира обекти като коли, пешеходци, тротоари, и конуси за движение.

Автомобилът като вторичен смисъл има редица камери, които използва за събиране на допълнителна информация за свят около него (идентифициране на сигнали от велосипедисти и други автомобили и четене на състоянието на светофарите и знаци). И накрая, колата има GPS, който я подсказва с точност до няколко метра, където е разположен в пространството.

Нито едно от тези сетива не е достатъчно добро, сами по себе си, за да насочи автомобила, но използвайки интелигентен софтуер за обединяване на тези източници на данни, колата е в състояние да взема интелигентни решения за шофиране. За да улесни задачата, Google от години използва автомобили с Streetview с кули LIDAR - автомобили, които заедно с това ви предоставят с странни пътешествия в миналото Пътувайте назад във времето с Google Street ViewGoogle Street View беше най-добрият инструмент за пътуване по света за осемдесет секунди. Сега една проста, но забавна актуализация в Google Street View ви позволява да върнете времето назад. Прочетете още , са систематично 3D картиране на улици по целия свят.

Всички тези данни бяха подробно маркирани, за да могат компютърът на автомобила да знае позициите на светофарите и какви са ограниченията на скоростта и обозначенията на лентата за всеки път.

Роботът може да настройва своята GPS позиция, като сравнява текущите си данни на LIDAR със стари 3D карти на улицата, на която е, за да се увери, че няма излетя от лентата си (това също му позволява да се придвижва, когато GPS не е опция, например когато се движи през тунел или паркинг гараж). Освен това автомобилът може да има достъп до метаданните за местната си среда, за да го каже, когато скоростта се променя и да знае къде да търси сигнали за движение.

Тази комбинация от хардуер и софтуер може да направи много забележителни неща: може да вижда и прогнозира движенията на велосипедисти и пешеходци. Той може да идентифицира строителни конуси и пътища, блокирани от обиколни знаци, и да изведе намеренията на пътните ченгета със знаци.

Той може да управлява четирипосочни спирки, да регулира скоростта си по магистралата, за да бъде в крак с трафика и дори да регулира шофирането си, за да направи возията удобна за човешкия си полезен товар. Софтуерът също е наясно със собствените си слепи петна и се държи предпазливо, когато в тях може да има кръстосано движение или пешеходец.

За съжаление има и такива някои неща, които колата не може да направи. Най-големият проблем е времето: автомобилите на Google предимно са тествани в Калифорния. При по-голямо разгръщане по целия свят, автономните автомобили ще трябва да се справят изящно с наводнения от светкавици, силна мъгла и дълбок сняг. Което е проблем, защото всички тези сериозно се забъркват с тежкото повдигане на сетивата на робота: LIDAR.

Снегът и стоящата вода разпръскват лазерния лъч, което затруднява надеждното събиране на данни, а мъглата или силен дъжд може драстично да намали разстоянието, което LIDAR може да види. Без надежден LIDAR роботът буквално е мъртъв във водата.

Поправянето на проблема с времето все още е отворена област на изследване. Ако имаме късмет, може да е възможно да използваме умни алгоритми за филтриране на шума, за да извлечем смислени данни дори от замразено от времето LIDAR или прехвърли тежестта върху камерите, което позволява на робота да продължи да маневрира, въпреки че вероятно е в намалена скорост.

В противен случай може да се наложи добавяне на нов набор от сензори (може би SONAR или RADAR), за да се даде възможност на робота за 3D картиране на способности дори в случай на повреда на LIDAR. Така или иначе, Google работи върху него.

По-дълбок проблем обаче е това, което се нарича дълга опашка. Помислете за това така: по-голямата част от шофирането, което ще бъдат помолени да управляват самоуправляващи се автомобили, е на магистралата. За робот шофирането по магистрала е лесно. Следващият случай на използване вероятно ще бъде шофиране с нискоскоростно градско шофиране в хубаво време, което роботите също са доста добри.

За съжаление, въпреки че те представляват вероятно 90% от всички шофьорски ситуации, с които колите някога ще се сблъскат, те не са единствените две възможности. Ами парадите? Ами линейките? Скални пързалки? Автомобилни катастрофи? Плоски гуми? Кучета Jaywalking? Пътна конструкция? Урагани? Да бъдете изтеглени от полицията?

Въпросът е, че докато слизате в списъка със случаите, които колата трябва да обработва, подредени по вероятност, вие открийте, че има почти безкраен брой от тях, всеки с мъничка филия от вероятния пай. Не можете да поведете твърд код за всяка възможност.

Трябва да приемете, че в крайна сметка вашата роботна кола ще срещне нещо, което не сте планирали и ще се държи неправилно. Може дори да се убият хора. Най-доброто, което можете да направите, е да опитате да покриете достатъчно добре случаите, че роботът все още е по-безопасен за използване от автомобила, насочен към човека.

В момента автомобилът на Google все още не е достатъчно далеч от този списък, но започва да се приближава и Google работи върху разработването безопасно поведение при резервна работа, за да се гарантира, че автомобилът няма да навреди на никого, дори в случай на повреда на софтуера или непредвидена шофиране условия.

Методът на Google за изграждане на тези случаи е умен: компанията има политика, че колата прави грешка или човек е принуден да поеме контрола, инцидентът е регистрирани софтуерът се преразглежда, докато не може да премине симулирани версии на същия сценарий. Всички мащабни промени в софтуера се тестват спрямо тази база данни за инциденти, за да се гарантира, че нищо не е нарушено по невнимание.

Има и по-меки ограничения - LIDAR кули, използвани от роботите в момента с повече от $ 30 000. Добрата новина тук е, че това е до голяма степен, защото тези кули LIDAR са специален продукт, използван само за няколко приложения. Масовото производство със сигурност ще намали тези разходи.

Освен това, ако автомобилите за самостоятелно шофиране са приети по модела на кабината (вероятно предоставена от протеже на Google, Uber), необходимото съотношение между автомобилите и потребителите на автомобилите вероятно ще е ниско: хората, които отиват на подобни места, могат да бъдат поставени заедно с централизиран софтуер за маршрутизиране в замяна на намалени такси, а автомобилите могат да поддържат повече или по-малко непрекъснато използване. Това намалява драстично разходите на потребител, дори ако самите автомобили са много скъпи.

Правни предизвикателства

Автомобилите за самоуправление шофират почти като списък с хранителни стоки, които плашат регулаторите: автономни роботи със смъртоносни сила, разрушителна нова технология, механизирана безработица и големи корпорации, поставящи милиони камери навсякъде свят.

Автомобилите на роботи вероятно ще убият хора (макар и със скорост много по-ниска от човешките шофьори), те ще изместят милиони камиони шофьори и стотици хиляди шофьори на таксита и те ще предоставят на Google огромно количество лични данни за своите потребители. Излишно е да казвам, че ще има известна съпротива при легализирането на самостоятелно управлявани автомобили, особено тъй като те изискват основен ремонт на регулаторната инфраструктура, която вече се играе.

За да може самостоятелно шофирането на автомобили да се превърне в законна, основна част от живота ни, ще трябва да се откажем от някои много стари законови предписания: включително идеята, че човекът в седалката на водача на автомобила е отговорен за него действия.

Държавите, които са издали предварителен регламент, за да позволят тестване на автономни превозни средства (включително Калифорния и Невада) са използвали различни правни преки пътища, за да позволят на проучването място.

В Калифорния, например, лицето, което инициира пътуването на автомобила, е законно операторът, дори ако в момента не са в колата. Това е очевидно недостатъчен дългосрочен отговор, тъй като това означава, че (например) операторът биха могли да бъдат таксувани с DUI, дори ако те не бяха никъде в близост до превозното средство, което са изпратили докато пиене.

Калифорния се надява да пусне по-постоянен регламент за такива автомобили за потребители до началото на 2015 г., но Consumer Watchdog, независима група за застъпничество, лобира те да забавят регламента с осемнадесет месеца, за да позволят по-задълбочени тестове за безопасност.

Google се надява да насърчи законодателите да поемат отговорност за действията на автомобила с производителите на самоуправляващия се хардуер, който те виждат като най-справедливия начин за разпределяне на вината: изглежда глупаво законът да носи човешки оператор отговорен за поведението, че те нямат контрол над.

Включените регулатори признавам че законодателството за автономни превозни средства е труден проблем:

„Ние наистина сме добри в лицензирането на шофьори и регулирането на превозните средства и индустрията за продажби на автомобили, но нямаме много опит в разработването на тези видове стандарти“, каза Сублет. „И тъй като започваме да приближаваме подобни неща, трябва да отстъпим. Ние нямаме техническата способност да го правим. Трябва да достигнем до това от регулаторна гледна точка на това, на което ние като отдел сме способни. “

Те обаче са съгласни, че полето си заслужава усилията.

„Това е проблем, който ви привлича. Това е нашето бъдеще За нас е много вълнуващо да работим върху […] Брайън [Сублет] и аз, не можем да повярваме, че работим върху това. Това е нещо, което ще промени начина, по който всички живеем. "

Федералният регламент е на път, но може да не настъпи няколко години. Националната администрация за безопасност на движението по магистралите пусна предварителна декларация по въпроса, в която изрази известен ентусиазъм за перспективата за напълно автономни превозни средства.

„Америка е в исторически повратен момент за автомобилните пътувания. Връзките на моторните превозни средства и шофьорите с тях вероятно ще се променят значително през следващите десет до двадесет години, може би повече, отколкото са се променили през последните сто години. "

Въпреки това NHTSA също изглежда неподготвен да издаде ясен регламент в обозримото бъдеще и планира най-вече да остави тези регулаторни въпроси в ръцете на отделните държави, повишавайки възможността лошо регулирани държави да бъдат „мъртви зони“, които автономните автомобили при пътувания по междуградски пътища трябва да избягват. От тук започват добрите новини. Надеждата майка на тези машини е Google, която също се оказва една от най-големите лобистки джуггери в Съединените щати (тя е на осмо място, побеждавайки Боинг и Локхийд Мартин). Google е добре подготвен да ръководи регулирането във форма, приятелска за бъдещето на автономните превозни средства.

Пътят напред

Ако има просто съобщение за излизане от ситуацията в момента, това е следното: предизвикателствата, които трябва да се решат, преди автономните превозни средства да могат да преминат в основната част, са трудни и съществени. Понастоящем технологичната и правна инфраструктура не съществува, за да позволи на тези превозни средства наистина да изпълнят своя потенциал. Тези проблеми обаче също са добре дефинирани, разрешими и се изследват от някои от най-умните хора на планетата.

Има много добър шанс, че технологията поне ще бъде готова за внедряване на тестови пазари като Калифорния и Невада до предварителната дата на Google за 2018 г. Има още по-голям шанс, че след десет години технологията ще промени коренно начина, по който почти всички на Земята живеят живота си.

Тези промени ще варират от автомобилната култура (краят на собствеността на автомобила като обред за преминаване на възрастни), начина, по който хората работят и социализират, и начина, по който проектираме градовете си. Ако тези предизвикателства могат да бъдат посрещнати, това ще бъде най-съществената промяна в транспорта от изобретението на автомобила.

Изображение на изображението: “Любовната грешка“, От JD Hancock
Изображения: “Google самоуправляващ се автомобил в Музея на компютърната история", От Дон Деболд,"Google Автомобилна самоуправляваща се кола", От Роман Бойд,"Самоуправляваща се кола на Toyota", Дейвид Берковиц,"Velodyne High-Def LIDAR“, Стив Юрветсън