Беспилотное вождение

Современные технологии модернизируются огромными темпами и проникают в разные сферы жизни человека (автомобильную в том числе). Сегодня машина, движущаяся без участия водителя, не кажется чем-то невообразимым и сверхъестественным.

История возникновения

Впервые беспилотники были разработаны в двух университетах в конце восьмидесятых годов прошлого века. Первым был проект университета Карнеги-Меллон, вторым – разработка Военного университета Мюнхена совместно со знаменитым автоконцерном Mercedes-Benz. С того времени и по сей день развитие автономных технологий не прекращалось. Сегодня автономный транспорт создается такими иностранными компаниями, как Audi, BMW, Nissan, Volkswagen, Audi, BMW, Google и др. Россия в 2015 году заявила о начале создания беспилотников на базе компании “Камаз”.

В основе любого автономно работающего авто устанавливается система автоматического управления, способная заставить его двигаться по заранее определенной траектории. Поездка без участия человека стала возможной благодаря десяткам встроенных датчиков и сенсоров. беспилотное вождениеОни помогают автомобилю не только преодолевать расстояния, но и своевременно реагировать на изменение ситуации на дороге (появление пешеходов, различные маневры, совершаемые другими участниками движения). Позже эти датчики, встроенные в разные места в автомобиле, были дополнены картами высокой точности. Их применение расширило возможности передвижения, позволило преодолевать дороги, лишенные специальной разметки.

Карты, созданные с применением новейших технологий, отражают не только положение машины в текущей момент, но позволяют определить, что располагается за поворотом, и построить проективный маршрут.
В создании карт высокой точности участвуют высококлассные специалисты-картографы, применяются особые камеры и программы, установленные на автомобили автоконцернов, принимающих участие в разработке беспилотников (BMW, Mobileye и др.).

Система ITS и ее типы

Настоящим скачком в развитии автономного вождения стало появление системы ITS с широким набором функций. Изначально ITS создавалась для водителей обычных машин. С ее помощью они получали предупреждение об опасности, стоящей впереди машине, о неверном маршруте и т.д. Также эта система своевременно оповещала о поломках электрооборудования, о видимости на дороге, осадках. В настоящее время два типа ITS применяются в беспилотных авто.

  1. Vehicle-to-vehicle или V2V. В основе этого типа заложена связь между машинами на перекрестках с недостаточной видимостью. V2V-система имеет функцию предупреждения лобового, бокового и заднего столкновения, функцию уведомления о неисправности автомобиля, функцию информирования о ситуации на дороге. Происходит это благодаря обмену данными между разными машинами, укомплектованными V2V.
  2. Vehicle-to-infrastracture или V2I. С ее помощью беспилотные машины связываются с элементами придорожной инфраструктуры. Соединение, обмен данными и сигналами обеспечивается с помощью современных средств радиосвязи.

Массовое применение автономно движущихся машин невозможно без качественной связи. Даже небольшая задержка или перебой передаваемого сигнала могут оказаться критичными. беспилотникСегодня самой быстрой и качественной считается тип связи 5G. Однако он тоже имеет определенные погрешности. Для решения возможных проблем, связанных с коммуникациями, и обеспечения автономных машин современными приборами автоконцерн Volkswagen открыл центр компетенции по решениям связи. Специалисты центра разрабатывают самые новые технологии, которые планируется использовать в скором будущем.

Степени автономности и их определение

Разные беспилотные автомобили характеризуются разным уровнем автономности – способности эффективно передвигаться без водителей. Данный уровень измеряют по шкале от нуля до пяти.

  • Степень автономности обычной машины, которой управляет водитель, принято считать нулевой.
  • Первый уровень гарантирует распознавание знаков на дороге, извещение о пересечении разметки, о риске наезда на человека либо столкновения с другой машиной.
  • Второй подразумевает эффективный процесс руления, удержания автомобиля на заданной полосе, торможение.
  • Третья степень автономности включает самостоятельное преодоление участков дороги задним ходом.
  • Четвертый уровень задействует во время движения определенные режимы управления.
  • Пятый считается наивысшей категорией автономности беспилотника, при которой человек никоим образом не влияет на процесс поездки, а лишь обозначает начальную и финишную точку его маршрута.

Наиболее уязвимой частью работы автономным машин является распознавание знаков дорожного движения. Особые проблемы возникают при распознавании знаков с посторонними надписями. Для их устранения планируется внедрить алгоритмы, считывающие не только сам знак, но и анализирующие обстановку, в которой он располагается.

Любой автомобиль служит источником повышенной опасности, а беспилотный – в особенной степени. Поэтому вопросу обеспечения безопасного движения таких машин уделяется особенное значение. Для максимального увеличения учеными разработан список параметров, которым должен в обязательном порядке отвечать беспилотный автомобиль, чтобы не спровоцировать аварию. Параллельно идет разработка и усовершенствование алгоритма, очевидно устанавливающего виновника аварийной ситуации с участием автономных авто.

Достоинства и недостатки беспилотников.

Распространение автономного вождения несет как плюсы, так и минусы. К преимуществам следует отнести экономию времени, которое тратится на управление автомобилем привычным способом, уменьшение стоимости перевозок за счет исключения оплаты труда водителей, снижение числа аварий с участием людей, возможность перевозки груза в районы повышенной опасности (зоны сейсмической активности, зоны природных катастроф и военных конфликтов).

Очевидными минусами являются потери рабочих мест, отсутствие конкретной ответственности в случае возникновения ущерба, нанесенного беспилотным автомобилем, сбои в работе программного обеспечения оборудования, риск хакерских атак. Для некоторых очень острым является этическая сторона распространения автономных машин.

Несмотря на наличие отрицательных сторон, развитие беспилотного вождения признается новой ступенью в сфере автомобилизма и перевозок. Совсем скоро автономно движущиеся машины можно будет встретить на дорогах.