Автоутопия. Будущее машин
Сейчас слова «подключенный», «автономный» и «безотходный» слышатся отовсюду. Из беседы с конструктором Jaguar Land Rover я узнал, что все машины будущего, которые разрабатываются в их студиях, оснащены аккумуляторами и автопилотом. Но действительно ли наши любимые компании выбрали правильный путь? Или наше желание рулить все же возьмет верх? Хватит ли нам терпения ездить на автомобилях с аккумуляторами? Конечно, сложно представить, что человечество полностью откажется от машин. Но автомобильной отрасли пора наверстать упущенное, ведь мы живем в мире, где технологии сменяют друг друга довольно быстро. Давайте начнем, пожалуй, с самого обсуждаемого и перспективного из нововведений – автономности, или с автомобилей на самоуправлении.
Глава первая
Подключенные и автономные
Расцвет робомобилей
Ярко-красный Golf GTI ловко маневрирует между дорожными конусами на пределе своих возможностей. Автомобиль идеально входит в крутой поворот на большой скорости, меня отбрасывает влево, и мы продолжаем разгоняться. Меня так и кидает из стороны в сторону, пока водитель управляет автомобилем на испытательной трассе VW недалеко от Вольфсбурга. Меня восхищает, насколько он умел.
Еще удивительнее то, что водитель – это не живой человек. Вообще-то его и вовсе не было рядом. Руль, педали газа и тормоза приходили в движение сами по себе, будто по взмаху волшебной палочки. И речь идет не о робомобиле от Google. Все это происходило в 2006 году, когда технологии самоуправления еще не набрали такой популярности. Можете представить, почему это произвело на меня большое впечатление.
Удивительно, но история беспилотных автомобилей началась много лет назад. На протяжении десятилетий ученые стремились раз и навсегда устранить проблему смертности на дорогах. Вместо человека, которому свойственно ошибаться, управление должны были взять на себя умные технологии. До недавнего времени такие стремления оставались лишь на страницах научной фантастики. В жизни все упиралось в недостаточное развитие технологий и высокую стоимость. Но теперь невозможное становится возможным благодаря мощности компьютеров, искусственному интеллекту, машинному обучению и современным датчикам.
Впервые автомобиль без водителя проехал по улицам Нью-Йорка в 1925 году, и контролировался он с помощью радиоуправления. Изобретатель Фрэнсис Гудина снабдил новенький Chandler радиоприемником и установил специальный механизм на рулевую колонку. Он реагировал на сигналы радиопередатчика машины, ехавшей следом. В статье современников, опубликованной в New York Times, говорилось, что автомобиль перемещался так, «будто за рулем сидел призрак».
Демонстрация прошла неудачно. После неуверенного проезда по Бродвею автомобиль едва разошелся с пожарной машиной и врезался в автомобиль с журналистами, которые освещали мероприятие. Полицейские приказали Гудине прекратить эксперимент. Еще интереснее то, что Гарри Гудини, чья фамилия звучит практически так же, как и фамилия изобретателя, был недоволен попытками последнего и обвинил его в «незаконном использовании имени в коммерческих целях». Известный иллюзионист ворвался в компанию Гудины Houdina Radio Control Co. и устроил там беспорядок. Впоследствии за этот проступок его привлекли к ответственности.
Затем об автономности заговорили на Всемирной выставке 1939 года в Нью-Йорке. В павильоне General Motors впервые представили «магические автострады» в рамках проекта «Футурама».
Шкала автономности
Общество автомобильных инженеров выделяет 6 уровней автоматизации.
Уровень 0 Без автоматизации.
Уровень 1 Базовый уровень автоматизации, при котором автоматикой управляется лишь один аспект вождения. Это может быть возвращение в центр полосы или адаптивный круиз-контроль, но не обе технологии сразу.
Уровень 2 Одновременное управление несколькими функциями. Например, возвращение в центр полосы и адаптивный круиз-контроль.
Уровень 3 Так называемая условная автоматизация, когда автомобиль контролирует функции, важные для безопасности, но все равно требуется участие водителя: он должен внимательно следить за дорогой, чтобы при необходимости взять управление на себя. Этот уровень автоматизации может использоваться при низкой скорости движения, например в пробках.
Уровень 4 Автомобиль полностью автономен, но на ограниченном пространстве. Например, роботакси в пределах одного жилого комплекса. Машинам этого уровня не нужны педали и руль. (Шутники замечают, что лошади – это автономное транспортное средство четвертого уровня.)
Уровень 5 Полная автономность. Автомобиль берет на себя все управление и не нуждается в специальной дорожной разметке и других знаках. Он способен самостоятельно перемещаться по любой территории. «Водители» могут вздремнуть или заняться своими делами.
Проект – детище дизайнера Нормана Бела Геддеса. В его городе будущего в дороги встроены электромагнитные установки и системы наведения. Подобные встроенные дорожные системы также лежали в основе экспериментов по управлению автомобилями американской компании RCA, занимающейся электроникой. Все началось в 1953 году с автомобильных моделей, а к 1958 году перешло на настоящие машины. Датчики в переднем бампере принимали сигналы от кабеля, проложенного под дорогой, благодаря чему машина узнавала о ремонтных работах и пробках. Система также управляла педалью тормоза и при необходимости перестраивала автомобиль на другую полосу. В компании считали, что беспилотные автомобили станут привычным явлением к 1975 году. Через пару лет британская правительственная организация «Лаборатория дорожных исследований» (сейчас – «Лаборатория транспортных исследований») представила прототип беспилотного Citroen DS, который работал по тому же принципу. В организации также были уверены, что к 1970-м годам на дорогах появится отдельная полоса для беспилотников. Подобные заявления звучали крайне оптимистично.
Первое по-настоящему автономное транспортное средство появилось в Японии в 1977 году, но выпускать его на дорогу было слишком рано. Автомобиль полагался не на электронику под дорогой, а на огромный компьютер, который занимал большую часть панели управления и пола под ногами пассажира. Он по крупицам собирал информацию об обстановке на дороге, которую получал от встроенных камер. Благодаря этому автомобиль мог следовать по белой разметке на асфальте. Правда, лишь на скорости, сравнимой со скоростью пешехода – около 30 км/ч. Тем не менее это было первое транспортное средство, которое вышло за пределы нулевого уровня шкалы автономности, разработанной американской организацией «Общество автомобильных инженеров» (сейчас носит название SAE International).
Немецкий инженер аэрокосмических систем Эрнст Дикманнс вывел скорость и искусственный интеллект на новый уровень, создав беспилотную машину на базе фургончика Mercedes. В 1986 году прототип VaMoRs успешно прошел испытания, а через год самостоятельно проехал по автобану на скорости более 90 км/ч. После этого эксперимента общеевропейская исследовательская организация EUREKA запустила собственный проект PROMETHEUS (Программа европейского дорожного движения с наибольшей эффективностью и беспрецедентной безопасностью). Бюджет проекта составил 749 миллионов евро. Исследователи из Мюнхенского университета разработали технологии с использованием камер, программное обеспечение и средства компьютерной обработки информации. Все это использовали в двух внушительных робомобилях – VaMP и VITA-2, которые были основаны на модели Mercedes S-класса. В 1994 году автомобили самостоятельно проехали почти 1000 километров по оживленному шоссе недалеко от Парижа. Их скорость достигала 130 км/ч. Через год стрелка спидометра показывала уже 170 км/ч по пути из Мюнхена в Копенгаген. Отрезок в 157 километров автомобили проехали без участия человека.