Автоутопия. Будущее машин
Чтобы получить заряд вдохновения и вспомнить, насколько успешно электромобили прокладывают себе путь, следует обратиться к другой разновидности автоспорта, где эти машины демонстрируют мощь и популярность, – соревнования по подъему на холм. Соревнования в Пайкс-Пик – невероятное мероприятие. Каждый год оно проходит на горе высотой 4301 метр, которая входит в цепь Скалистых гор в Северной Америке. Дистанция составляет почти 20 километров, и путь к вершине полон слепых виражей. Он очень увлекателен и одновременно с тем опасен, хотя сейчас дорогу заасфальтировали и машины едут по очереди, а не группами, как это было раньше.
В 2018 году компания Volkswagen доказала, что электромобили обладают большим потенциалом. Тогда Ромен Дюма (двукратный победитель «Ле-Мана» и бывший чемпион чемпионата мира по автогонкам на выносливость) участвовал в соревнованиях на машине I.D.R. При этом он не только установил новый рекорд для электромобилей, но и побил рекорд Себастьена Лёба, который тот установил в 2013 году на Peugeot 208 T16. Время Лёба составило 8:13,878. Дюма финишировал со временем 7:57,148, несмотря на то что в некоторых местах дорога была мокрой. Двигатели внутреннего сгорания хуже показывают себя при подъеме и в условиях разреженного воздуха. Электромоторы, напротив, работают с одинаковой мощностью, какой бы ни была высота. В этом и состоит преимущество электромобилей. Кроме того, они могут использовать еще одно интересное свойство: чем более разрежен воздух, тем меньше аэродинамическое сопротивление.
Француз Ромен Дюма на электромобиле Volkswagen I.D.R. бьет все рекорды на соревнованиях по подъему на холм PPIHC.
В отличие от «Формулы-Е» или чемпионата мира по ралли-кроссу, соревнования по подъему на холм регулируются не так строго. Поэтому конструкторы Volkswagen смогли свободнее модифицировать машины. Они увеличили прижимную силу и установили небольшие аккумуляторы, чтобы сделать легче автомобиль мощностью 670 л. с. Это удалось сделать, так как заезд относительно короткий, а скорости – малые. Помимо этого, конструкторы тщательно продумали ток воздуха для охлаждения батарей. Многие считают, что машине с ДВС будет сложно побить рекорд Volkswagen. Электромобиль этой марки смог привести к таким результатам благодаря балансу аэродинамических свойств, системы охлаждения, размера аккумуляторов, распределения веса и подачи мощности. В Volkswagen даже компенсировали бесшумность автомобиля помощью гудка.
Автономные гонщики
Некоторые полагают, что в гонках будущего есть место не только электромобилям, но и технологиям автономного вождения. В 2015 году российский предприниматель Денис Свердлов основал компанию Roborace. Она специализируется на разработке беспилотных гоночных автомобилей. На Фестивале скорости в Гудвуде я познакомился с Брайаном Бэлкомбом – в компании он отвечает за стратегию. На этом фестивале модель Robocar стала первым полностью автономным автомобилем, который смог подняться на знаменитый холм. Брайан произвел впечатление образованного и спокойного человека, который с улыбкой воспринимает жесткую критику. Его прошлое связано с обычным автоспортом. На протяжении 16 лет он работал системным инженером на «Формуле-1».
Дизайн модели Robocar разработал Даниэль Саймон. Он же отвечал за машины в фильме «Трон: Наследие». Автомобиль примерно такого же размера, как и машины F1. Он оснащен аккумулятором, способным отдавать 540 кВт ч, и четырьмя независимыми двигателями мощностью 135 кВт каждый. Производство такого робомобиля обойдется в 1 миллион фунтов. Максимальная скорость – 300 км/ч. Технологии автономного вождения в целом повторяют те, что используются в обычных автомобилях. Цель компании – создать «чемпионат водителей». Брайан поясняет: «У нас есть радары, лидары, парктроники, камеры и автоматический анализ информации, GPS, инерционные датчики, датчики углового увода, а также все приборы, которые используются в обычном автоспорте: контроль температуры и давления шин, датчик положения подвески и все, что касается силового агрегата. Таким образом, программы, отвечающие за вождение, получают всю необходимую информацию. Поэтому задача команды – разработать лучшую систему управления на базе ИИ».
В стандартизированных элементах автомобиля угадывается влияние традиционного автоспорта. «Мы используем стандартные аппаратные средства, чтобы машины не отличались друг от друга, – продолжает Брайан. – Сейчас все датчики и системы коммуникаций одинаковые. Команды самостоятельно пишут программное обеспечение. Здесь у них полная свобода: можно сделать что угодно. Просто перед соревнованиями необходимо пройти сертификационные испытания».
Брайан предполагает, что команды беспилотников будут соревноваться друг с другом: «Информация с датчиков поступает одинаковая, поэтому изначально все в равных условиях. Какие датчики выбрать? Какую важность будет иметь информация от каждого датчика? Какие компьютерные алгоритмы использовать? Именно эти вопросы нужно решить, чтобы правильно воспринимать обстановку. Это первая задача. Вторая задача возникает после того, как положение в пространстве установлено, – выбрать линию поведения. Траекторию. Это очень непросто.
Именно здесь проявляется соревновательный момент. Восприятие – это один уровень. А кроме того есть управление транспортным средством, которое нас интересует. Как два автомобиля взаимодействуют на гоночном треке».
Сперва машины проезжают по треку на небольшой скорости, а затем проходят квалификацию на так называемом DevBot – болиде, который ездит и с пилотом, и без него.
«Это делается в целях безопасности, а еще за этим интересно наблюдать. Мы хотим убедиться, что искусственный интеллект справится с задачей.
Сейчас программное обеспечение на базе ИИ показывает себя на 10–20 % хуже, чем обычный пилот. По большей части из-за запаса прочности, который мы сохраняем для публичных испытаний. Для трасс „Формулы-Е“ запас составляет 1 метр от границ трека. Человек бы в такой ситуации прошел вплотную к стене, потому что это улучшило бы показатели. Робомобиль не заезжает на бордюры на шикане, а пилот стал бы. За счет этого можно выиграть много времени», – говорит Брайан.
Гудвуд стал для искусственного интеллекта настоящим испытанием. На «Формуле-Е» автомобили ездят по трассе с бетонными ограждениями. Машина определяет свое местоположение по отношению к вертикальной поверхности. В Гудвуде с этим сложнее, поскольку по бокам от трека трава.
«Лидар на горизонтальной поверхности использовать сложно, потому что нет изменений в высоте. Единственный способ различить высоту – применить компьютерное зрение и посмотреть на разницу между покрытием дороги и травой. Это называется сегментацией», – продолжает Брайан.
К счастью, гиперспектральные камеры уже используются в сельском хозяйстве для наблюдения за урожаем, поэтому такую технологию можно применять и для травы. В инфракрасном и других излучениях, невидимых человеческому глазу, становится заметно изменение цвета травы, ее высоты и других характеристик в зависимости от времени года и погодных условий. Но я продолжаю относиться к этому скептически.
Мне кажется, что автономный автоспорт в таком виде будет неинтересным. Другое дело, если гонки превратятся во что-то вроде «Битвы роботов» с авариями и столкновениями. Но я очень сомневаюсь, что серьезные организации из мира автоспорта это разрешат. Однако Брайана, очевидно, трудности с предписаниями не смущают. У него есть другая, даже более экстремальная идея: устроить гонки автономных (или полуавтономных) болидов на обычных дорогах в потоке обычных машин, автобусов и фур, за рулем которых будут сидеть обычные люди – такие, как мы с вами.
«Если автоспорт внесет свой вклад в развитие автономности пятого уровня (робомобили способны ездить в любых условиях), то технология должна выйти за пределы гоночного трека. Нужно искать новые форматы соревнований и новые сложности, которые помогут в разработке необходимого программного обеспечения, – считает Брайан.
