За автономными автомобилями будущее. Сокращение выбросов и повышение безопасности дорожного движения [MOTO 2030]

"18.08.2022 13:09"

Водители любят жаловаться, что автономные транспортные средства отнимают у них свободу и удовольствие от вождения. Они забывают, что взамен дают нам нечто другое: спасают наше здоровье и жизни. Как это возможно? Машины редко ошибаются.

Водители любят жаловаться, что автономные транспортные средства отнимают у них свободу и удовольствие от вождения. Они забывают, что взамен дают нам нечто другое: спасают наше здоровье и жизни. Как это возможно? Машины редко ошибаются....
fot. Moto.pl, Waymo

MOTO 2030 — это пятничная серия Gazeta.pl, в которой мы обсуждаем наиболее важные темы, касающиеся будущего автомобильной промышленности, транспорта и технологий. Также будут интересные рассказы дизайнеров и описания истории компаний, чье прошлое влияет на то, как будет выглядеть автомобильная промышленность будущего. Машины, дороги и города очень динамично меняются на наших глазах. Каждую пятницу журналисты Moto.pl будут писать об этих изменениях. Здесь вы найдете все статьи из серии MOTO 2030.

Мы не осознаём, насколько электроника меняет автомобильный мир. Это происходит уже несколько лет, особенно с тех пор, как миниатюризация интегральных схем позволила микропроцессорам достичь достаточно высокой вычислительной мощности. Под кузовами автомобилей находится более мощный электронный мозг. Ученые, инженеры и маркетологи скрупулезно этим пользуются. Перспектива беспилотных автомобилей: движущихся и думающих роботов, которые удовлетворят наши транспортные потребности, наконец-то становится реальностью.

Многие водители этого боятся. Мы не хотим использовать для расчетов лист бумаги – предпочитаем калькуляторы – но сами очень привязаны к вождению автомобиля. Управление автомобилями, мотоциклами, самолетами и кораблями доставляет нам удовольствие и является символом независимости, но в то же время способствует деградации природной среды. При этом подавляющее большинство аварий (в том числе со смертельным исходом) происходит по вине водителей. Мы самое слабое звено в системе.

Вся надежда лежит на беспилотных автомобилях, которые должны уменьшить обе проблемы, если мы им позволим. Машины не эмоциональны, редко допускают ошибки и хорошо работают в предсказуемых условиях.

Люди гораздо более несовершенны, но у них есть одно огромное преимущество: они могут быстро и часто правильно реагировать в непредсказуемых условиях. Например, в плохую погоду и хаотичное движение. Поэтому чем больше случайных элементов исчезнет с наших дорог, тем безопаснее станут автономные автомобили.

Tesla Model 3Tesla Model 3 фото от Tesla

Когда наступит время беспилотных автомобилей? Некоторые думают, что это все

Есть те, кто считает, что новые системы автономного вождения приведут к меньшему количеству человеческих жертв. Это, конечно, теоретические соображения, потому что невозможно быстро заменить всех водителей роботами, управляемыми программами на основе нейронных сетей. Существует слишком много экономических, технических и этических препятствий.

Однако тенденция автоматизации всех видов деятельности и замены людей устройствами необратима и достигла и автомобильной промышленности. Это будет продолжаться, и системы наших автомобилей будут становиться все более эффективными. Пока однажды не окажется, что они полностью выполняют нашу работу.

Это довольно отдаленное будущее, ведь замена автопарка во всем мире, и даже в более развитых регионах, займет десятилетия. Прогресс в области автономных решений намного опережает жизненный цикл транспортных средств.

Кроме того, существуют две школы автоматизации транспорта. Сторонники первого считают, что то, как роботы управляют и воспринимают реальность, должно быть максимально приближено к человеческому. Второй гласит, что рабочая среда компьютеров на колесах должна быть адаптирована под их конкретную эксплуатацию.

Машина должна работать как человек или робот. Это зависит от окружающей среды

Первый путь может быть дешевле, но медленнее, хотя никто точно не знает, какими будут темпы технического прогресса. Второй может позволить внедрить беспилотные транспортные средства раньше, но требует огромных затрат и большой работы. Дорожная инфраструктура должна быть должным образом подготовлена, а люди должны быть максимально изолированы от машин, потому что пока они плохо понимают друг друга.

Скорее всего, будущее автономного вождения — это сочетание обеих философий. Центры городов и скоростные автомагистрали можно относительно легко подготовить к автоматизации транспорта. Хуже со всеми остальными дорогами в мире, которых гораздо больше.

Несмотря на множество препятствий, вы должны это сделать. Оба упомянутых выше аспекта автомобильного транспорта позорны для такой развитой цивилизации, как наша: и большое количество жертв, которое приносит такая прозаическая деятельность, и продолжающаяся деградация планеты. Частично виноват транспорт.

Ежегодно в автокатастрофах во всем мире погибает 1,3–1,5 миллиона человек. Это столько же людей, сколько живет в маленьких странах. Они гибнут из-за того, что кто-то не пристегивается ремнем безопасности, садится за руль в состоянии наркотического опьянения, в плохом настроении или просто смотрит.

Испытания системы АБС в Mercedes W116Испытает систему ABS в Mercedes W116 фото: Daimler AG

Когда появилось автоматическое вождение? ABS и ESP спасли миллионы людей

Автоматики не болеют, не употребляют алкоголь, не принимают наркотики, не имеют плохих дней, не испытывают эмоций. Они работают настолько хорошо, насколько мы их проектируем. Поэтому ориентация на автоматизированное вождение является необходимостью и должна стать одним из приоритетов цивилизации.

Мы редко об этом задумываемся, но замена человека машинами началась давно с появлением автоматических коробок передач, а первым изобретением, радикально сократившим количество жертв ДТП, стала антиблокировочная система тормозов. система: разработана Bosch ABS.

Следующей вехой стало ESP. Никто не знает, сколько трагедий она предотвратила, поскольку это система активной безопасности, которая предотвращает возникновение несчастных случаев. Позже появился адаптивный круиз-контроль — системы, удерживающие автомобиль в полосе движения и обеспечивающие автоматическое экстренное торможение.

Современные автомобили оснащены армией инструментов для повышения нашей безопасности: электронные датчики в двигателе, колесах, подвеске и кузове. Камеры, радары, лидары (лазерные сканеры окружающей среды, работающие аналогично радарам, но с гораздо большей точностью), светодиодные проекторы и т. д. Нам просто нужно научиться ими пользоваться, используя современные компьютеры и программное обеспечение, которое ими управляет.

С каждым годом дела автомобильных компаний идут все лучше и лучше. Первым производителем, который может похвастаться моделями автомобилей с 3 и 4 уровнями автоматизации вождения по классификации SAE (Общества автомобильных инженеров), стал Mercedes.

Mercedes S-Class и EQS первыми получили уровни автономности 3 и 4

Такие автономные системы будут доступны в моделях S-класса, EQS и EQE, оснащенных решением Drive Pilot, с 2022 года. Отсюда мы приближаемся к полной автономности вождения, поскольку и на уровне 3, и на уровне 4 водитель больше не управляет автомобилем. Но пока это зависит от обстоятельств. С 4 уровня водителя вообще может не быть в салоне автомобиля. Эта функция выводит автомобильное движение на совершенно иной уровень.

Большинство автопроизводителей выбирают стратегию «маленьких шагов», расширяя возможности автономных систем в соответствии с принципом, взятым из медицины: во-первых, не навреди. Новые решения вводят в общее употребление только в том случае, если они прошли тщательную проверку и их создатели уверены в их полной безопасности. Это то, что делают Mercedes и многие другие компании. Радикальным исключением из этого правила является Tesla. Компания Илона Маска любит экспериментировать со своей системой Autopilot FSD и многим другим.

Есть еще одна, не менее важная особенность беспилотных автомобилей. Они гораздо более экономичны. Чтобы заметить это, достаточно включить классический простой круиз-контроль. В отличие от людей, он не будет ускоряться или тормозить без причины. Вместо этого он будет использовать ровно столько энергии, сколько необходимо для поддержания указанной скорости.

Электрический Mercedes EQEЭлектрический Mercedes EQE фото: Mercedes -Бенц АГ

Это делает вождение более экономичным, а меньший расход топлива в моделях с двигателями внутреннего сгорания означает меньшие выбросы парниковых газов и вредных веществ. Меньшее использование тормозов означает, что все автомобили производят гораздо меньше вредной взвешенной пыли PM2,5.

В случае с электромобилями экономия «топлива» тоже имеет смысл

В случае электромобилей экономия энергии означает, что для их питания необходимо производить меньше энергии. Даже если электричество поступает из возобновляемых источников, стоимость должна быть низкой. Самый простой способ сделать это – сократить его потребление. Автономные автомобили — отличный способ сделать это.

Роботизированные автомобили будут преодолевать расстояние оптимальным образом. Речь идет не только о выборе скорости, трассы и стиля вождения в соответствии с условиями, но и об идеальном определении маршрута. Отличным примером того, что нас ждет в ближайшем будущем, являются Google Maps. IT-гигант недавно оснастил свое популярное приложение возможностью определения так называемых экотропа.

На основе информации с миллионов телефонов программа рассчитывает маршрут движения, который будет не только быстрым, но и максимально экономичным. Карты учитывают уличное движение, дорожные работы, заторы, настройки освещения и даже тип езды на машине.

Удельная прибыль (одного автомобиля на одном маршруте) невелика, но если умножить ее на десятки миллионов, километры проезжают каждый день по миру людьми кто пользуется Google Maps, в глобальном масштабе эффект может быть отличным. Аналогичным образом начинают работать навигационные системы в автомобилях, учитывающие не только ограничения скорости, но и форму дороги: круговые развязки, крутые повороты, пробки и т. д., чтобы не ускоряться без необходимости.

Такие решения обычно сначала попадают в самые дорогие автомобили люксовых марок (исключение составляют Google Maps), но быстро дешевеют и внедряются во все более дешевые автомобили. Поэтому стоит взглянуть на сегмент автомобилей премиум-класса и с этой точки зрения. Автомобили, которыми он владеет, не только впечатляют, удобны и элегантны, но и дают возможность получить образование в автомобильном мире.

Audi A8Audi A8 фото: Audi