Первый автомобиль с круиз-контролем – системой, которая сама поддерживает скорость во время движения, появился в 1970 году. Современные машины сами удерживают себя в полосе, отслеживают расстояние до впереди идущего автомобиля и даже могут менять скорость, сохраняя позицию в потоке. В Петербурге начали испытывать грузовик, который самостоятельно будет доставлять товары из северной столицы в Москову и обратно. Водитель тягачу вовсе не нужен, а вот без электронной копии карты трассы М-11 кибердальнобойщику не обойтись.
В условиях эксперимента
Испытания первого беспилотного грузовика проходят в условиях, приближенных к реальным. Дорога, две полосы в каждую сторону и никого. Безопасность превыше всего. Внешне – это самый обыкновенный тягач. Отличия можно заметить в салоне, на место второго пассажира выведен дополнительный экран, картинка на нем напоминает стандартный интерфейс навигатора, но с множеством дополнительных данных и функций.
Отсюда инженер, ведущий испытание, может корректировать действие автопилота в случае необходимости и экстренно прервать его работу, нажав на виртуальную кнопку. У водителя под рукой ее физический аналог. Одно движение – и программа отключится. Вопрос безопасности важен – вес автомобиля без прицепа 20 тонн. Если система даст сбой, страшно даже представить, что может произойти. Водитель-испытатель во время эксперимента все время находится за рулем. Но не прикасается к органам управления. Все происходит автоматически. Роман Новак за рулем давно, но в самоходной фуре, признается, чувствует себя неуютно
«В первый раз было очень непривычно, пытаешься всегда схватиться за руль, нажать на педаль. Внутренне неспокойно. Ждешь, что сейчас что-то не так пойдет… но по степенно привыкаешь, программа стабильно себя ведет», – говорит водитель-испытатель Роман Новак.
Чтобы Роман не испытывал лишний стресс на работе, над проектом трудится целая команда инженеров, программистов и даже автослесарей. Система беспилотного управления делится на два уровня, рассказывает Илья Никифоров, руководитель проекта.
«Верхний уровень занимается детекцией видео, обработкой и принимает решение, что нужно делать. А нижний уровень, тот который выполняет функции водителя. То есть крутит руль, нажимает педали», – объясняет руководитель отдела разработок Илья Никифоров.
Верхний уровень
За эту часть системы управления отвечает сверхмощный компьютер. Он спрятан в кабине грузовика. Главная задача – стабильно, без ошибок и сбоев обрабатывать огромное количество информации, которое поступает от «органов чувств» беспилотника, которые сильно отличаются от человеческих. Видеокамеры в реальном времени передают картинку. И они лучше, чем наши глаза. Угол обзора человека очень велик – 120 градусов. Но как только автомобиль тронется, эти показатели обычно резко уменьшаются. Скорость 20 километров в час – угол обзора 80 градусов. На 80 остается сегмент всего в 30 градусов.
Второй важный элемент высшего уровня электронной нервной системы – лидары. Это лазерные 3D-сканеры. Они испускают лучи во все стороны, улавливают отраженные от окружающих объектов импульсы и рисуют объемную картинку мира.
Так же ведет себя летучая мышь, испуская и улавливая ультразвук. Животное может выделить движущийся объект небольшого размера и понять, это – насекомое, это – еда. Нейросеть же, анализируя картинку с лидаров, обучена различать в каждой объемной фигуре важные для нее элементы окружающей среды. Она поймет, где дерево, где пешеход, где велосипедист, а где автомобиль и – чего ждать от каждого.
Нижний уровень
Эта часть системы отвечает за физическое воздействие на органы управления автомобилем. На педали жать не надо, но специальные компьютерные чипы встраиваются в сеть и отдают команды в соответствии с принятым системой решением. Они должны точно определить, насколько резко нужно притормозить, чтобы избежать столкновения и при этом не разбить груз. С газом та же ситуация. А вот руль, как в фантастических фильмах, вращается сам в зависимости от пожеланий робота-пилота. Тут в дело идут физические манипуляторы, оснащенные моторами.
Найти свой путь
Найти себя в пространстве система тоже может двумя основными способами. Первый знаком сегодня всем – это GPS-данные. Они должны быть очень точными. Обычных, используемых в мобильных телефонах систем недостаточно. Один сбой – и автомобиль будущего «собирает» березы на обочине. Второй вариант надежнее, но сложнее. Для этого требуется точная цифровая копия места, по которому планирует курсировать беспилотный автомобиль. Ну, в общем-то, логично: кибершоферу – киберкарту.
Определяя лидарами пространство вокруг себя: деревья, столбы, элементы дорожной инфраструктуры, умный транспорт способен с идеальной точностью понять, где именно он находится. Но тут и возникают сложности. Грузовику предстоит курсировать между Петербургом и Москвой. Протяженность трассы М-11 669 километров. Их так просто не перенесешь в виртуальный мир
Дать роботам удочку, а не рыбу
Для создания цифровых копий городских маршрутов требуется ручной труд программистов. Система простая: автомобиль, оснащенный камерами и лидарами, проезжает в пилотируемом режиме по нужным улицам. Позже программисты нанесут на этот «цифровой черновик» все необходимые данные.
В первую очередь разделяются полосы, критически важно понимать, где «встречка», отмечают разметку, знаки, пешеходные переходы и светофоры. Работа над копией федеральной трассы может занять годы.
«Мы сейчас сосредоточились не на том, чтобы создать карту, а на том, чтобы создать инструменты, которые позволят сделать эту карту быстрее. Например, у нас есть участок дамбы, ведущей из Петербурга в Кронштадт, и в ручном режиме ее разметка заняла бы в районе двух месяцев. Инструмент, который мы создаем, справился за 15 минут, но некоторые вещи, такие как развороты, островки безопасности, требуют человеческого внимания», – говорит ведущий специалист по машинному обучению Борислав Кашкаров.
Искусственному интеллекту, как оказалось, нужен другой искусственный интеллект. Как только у роботов появится свой киберкартограф, вопрос создания цифровой копии всех дорог мира перестанет быть острым. А обновлять данные можно будет после или даже во время каждого проезда беспилотника по маршруту. Такие карты – прямая дорога в Светлое Беспилотное Будущее.
Светлое беспилотное будущее
Сегодня стоимость автомобиля с высоким уровнем автоматизации, мягко говоря, велика. В цену входит и само транспортное средство, и его переделка. Надо же снабдить автомобиль нижним уровнем управления. Добавляем к стоимости суперкомпьютер, это плюс два-три миллиона и органы сенсорики – еще несколько миллионов.
Но экономия от использования такого транспорта колоссальная, особенно в сфере грузоперевозок. Человек может ехать не больше 4 часов без остановок и не больше 500 километров в сутки. Компьютер не устает. Зарплату ему платить не нужно. А идущие друг за другом фуры экономят бензин. Ведь грузовик тратит энергию даже на преодоление сопротивления воздуха. «Спрятавшись в хвосте» впереди идущего авто, можно сберечь до 40 процентов топлива. Кибердальнобойщикам не сложно выстроиться в своеобразный поезд и следовать друг за другом с минимальной дистанцией. Вот, правда, перестроиться сквозь них другим шоферам будет невозможно. И там, где люди-водители встречаются с автоматизированным транспортом, начинаются сложности.
Темное беспилотное будущее
Сегодня даже испытывать беспилотный автомобиль в условиях города нельзя, не то что ездить на нем. В ряде регионов России вводится особый правовой режим, который позволяет тестировать автоматизированные транспортные средства. Но это мера локальная, временная и не решающая основных вопросов. Главный из них – правовой вакуум. Трех законов робототехники Айзека Азимова уже недостаточно. Юристам не угнаться за технологиями. Хотя попытки догнать утопивших в полу педаль газа киберводителей предпринимаются.
«Мне как эксперту правительства поступило два документа: проект федерального закона об автоматизированных транспортных средствах и локальный проект об особом правовом режиме для автоматизированных транспортных средств. Но я написал отрицательные рецензии. Потому что мне кажется, что оба правовых акта написаны под девизом «очень хочется, чтобы было!», но так торопились что совершили множество ошибок», – рассказывает автоэксперт Дмитрий Попов.
Первый вопрос заключается в исполнении роботом правил дорожного движения. По идее, он будет действовать идеально, как прописано в правилах дорожного движения. Возникает дилемма, которую российское автосообщество окрестило «60 или 79»? Суть в том, что по правилам ехать надо со скоростью 60 километров в час, но едем-то мы обычно 79 километров в час, пользуясь нештрафуемым люфтом в 20 километров. И таких «неписаных» правил на дорогах десятки. Беспилотники не умеют, например, нагло лезть в соседний ряд и просто стоят с включенным поворотником в ожидании, когда их пропустят. Люди снисхождения новым участникам дорожного движения не делают.
Страховка тоже стала проблемой. Пока законодатели предполагают, что владелец должен застраховать свою ответственность за отсутствие водителя за рулем на внушительную сумму в размере около 10 миллионов. Но вряд ли страховые компании пойдут на такие контракты, не имя статистики об аварийности беспилотников и открытой информации о сбоях в работе системы. Да и кто должен отвечать за ДТП, совершенное роботом?
«Ответственность на ком? На собственнике? Или виноват тот, кто разработал автоматизированную систему, тот, кто ее запрограммировал или смонтировал? Может быть, на ранних этапах была внесена ошибка, которая привела к аварии», – говорит Дмитрий Попов.
В некоторых странах эту юридическую коллизию решили. Например, весьма крупная американская фирма по производству электромобилей с высоким уровнем автоматизации строго запрещает пользователям, используя автопилот, покидать место шофера. Целая серия аварий с участием их автомобилей произошла словно по одному шаблону. За секунду до столкновения автопилот сообщал, что ДТП неизбежно, и отключался. В 2021 году специальная комиссия начала расследование, заподозрив бизнесменов в том, что они нарочно так запрограммировали беспилотник, чтобы его ошибки невозможно было списать на разработчиков. Ведь де-факто управление в секунду аварии было в руках водителя-человека.
А кто подумает о люядх?
Сегодня ни один из российских законодательных актов не предполагает использовать беспилотник без оператора – человека, который контролирует его и может перехватить управление в сложной ситуации. Значит, беспилотнику придется делать остановки, чтобы оператор отдохнул? Или тот будет дремать во время движения, утомленный бездельем, и тогда в момент опасности окажется абсолютно бесполезен.
«Надо подумать о том, что делать с теми, кто останется без рода занятий. Как только мы заменяем водителя трамвая, грузовика, такси на робота – человек теряет рабочее место, и надо решить, как изменится его статус. Станет ли он оператором, где он получит новую работу. Если об этом не подумать сейчас – нас ждет социальный взрыв», – считает руководитель региональная общественной организации автомобилистов «СПБ.АВТО» Святослав Данилов.
Однако все эксперты сходятся в одном – люди роботам на дороге только мешают. И если весь транспорт станет беспилотным – аварий станет на порядок меньше. Система лучше видит, лучше ориентируется, быстрее и точнее принимает безопасные решения. Но не может учесть пресловутый человеческий фактор. Беспилотникам даже между собой договариваться не надо – они двигаются строго по правилам. Одновременно стартуя на перекрестке и организованно пропуская друг друга в местах сужения дороги, они даже смогут сократить количество пробок. Для того, чтобы роботы на трассах взяли верх над человеком, им лишь нужна общая инфраструктура – единые серверы, которые будут обрабатывать сигналы от миллионов транспортных средств и отдавать им команды. Такой общий хаб позволит оснащать автомобиль лишь нижним уровнем управления и простеньким дешевым ЭВМ – он будет лишь получать сигналы из центра и предавать их механизму. Звучит как утопия… Но в эту сторону уже движется Китай...
Читайте также:
Подробнее в сюжете: Мировой сюжет
