Sjálfkeyrandi bílar eru að þróast úr framúrstefnulegum draumi yfir í nútíma veruleika. En einhvern veginn seinkaði þróuninni. Virðist það vera svo? Ímyndaðu þér að fara inn í bílinn þinn, fara inn í bílinn þinn, eða enn betra, talaðu - staðsetningu bílsins inn í viðmótið og láta hann síðan keyra þig á áfangastað á meðan þú lest bók, vafrar á netinu eða tekur lúr.
Bílar sem geta keyrt sjálfir - það þótti okkur áður eins og eitthvað stórkostlegt. En á næstu árum mun þessi skáldskapur verða að veruleika, þökk sé tilkomu ökumannslausra bíla, og hann mun gjörbreyta því hvernig við flytjum og flytjum borgirnar okkar.
Við höfum einmitt heyrt slík loforð undanfarin tíu ár. Við heyrum um árangur og mistök þróunaraðila, um lagaleg átök við notkun slíkra ökutækja, um öryggi þeirra og hættu fyrir okkur, ökumenn, á veginum. Við skulum reyna að skilja allt.
Einnig áhugavert:
- Human Brain Project: Tilraun til að líkja eftir mannsheilanum
- Thunderbolt 5 vs Thunderbolt 4: Allt sem þú þarft að vita
Saga sjálfkeyrandi bíla
Hugmyndin um sjálfkeyrandi bíla hefur verið til staðar í langan tíma, síðan 30 hafa þeir orðið órjúfanlegur hluti af vísindaskáldsöguhugmyndum um framtíðina. En það er aðeins nýlega sem tæknin sem gæti gert þær að veruleika hefur farið að þróast hratt.
Fyrstu frumgerðir tilrauna, sem voru mjög hægar, eru frá sjöunda áratugnum. Nýlega, árið 1960, skoraði DARPA (varnarmálaráðuneyti Bandaríkjanna sem ber ábyrgð á þróun nýrrar tækni til notkunar fyrir bandaríska herinn) verktaki víðsvegar að úr heiminum að smíða mannlaus farartæki sem getur keppt um Mojave eyðimörkina í Kaliforníu og bauð sigurvegaranum milljón. dollara verðlaun. Farsælasti bíllinn hefur aðeins ekið 2004 af 7 mílum. En keppnin styrkti þá trú að vélmennabílar væru að veruleika.
Í næstu keppni árið 2005 fóru fimm bílar vegalengdina. Og í Urban Challenge 2007 forðuðust ökutæki ekki aðeins hindranir og héldu sig við vegina, heldur hlýddu umferðarreglum, stoppuðu, lögðu og fóru jafnvel í leyfðar U-beygjur. Og árið 2010 höfðu tæknimenn Google búið til kerfi sem gæti séð um erfiðustu vegina í Kaliforníu (þar á meðal hina frægu hlykkjóttu Lombard Street í San Francisco) með lágmarks mannlegri íhlutun.
Nú eru allir þekktir framleiðendur bílaiðnaðarins uppteknir af hugmyndinni um að búa til sjálfkeyrandi bíla, vegna þess að þeir telja það mjög efnilegt.
Hvað eru sjálfkeyrandi bílar?
Sjálfkeyrandi bílar eru farartæki sem þurfa ekki mannlega aðstoð til að komast á áfangastað. Til þess nota þeir myndavélar, skynjara og háþróaðan hugbúnað sem túlkar ástand vegarins og bregst við gangandi vegfarendum og öðru umhverfi á veginum.
Eins og er eru engir löglega starfandi sjálfknúnir farartæki í heiminum. Hins vegar eru sjálfstýrð farartæki að hluta til - bílar og vörubílar með mismunandi stig sjálfvirkni, allt frá hefðbundnum bílum með hemlaaðstoðarkerfi til fullkomlega sjálfstæðra sjálfkeyrandi frumgerða.
Þrátt fyrir þá staðreynd að tækni Sjálfvirk aksturstækni er enn á fyrstu stigum þróunar, verða sífellt algengari og getur að lokum gjörbylt flutningakerfi okkar (og í framhaldi af því hagkerfi okkar og samfélagi). Bílaframleiðendur og tæknifyrirtæki áætla að 4. stigs sjálfkeyrandi bílar gætu farið í sölu á næstu árum. Hins vegar telja sumir sérfræðingar slíkar spár of bjartsýnar og óraunhæfar, miðað við þróunarferlið sjálfkeyrandi bíla.
Sjálfræðisstig bíla
Bílar hafa mismunandi aksturseiginleika, sem sérfræðingar meta á skalanum 0 til 5. Svo skulum við sundurliða hvað hvert stig þýðir.
Stig 0. Öllum helstu kerfum er stjórnað af mönnum. Það er að segja, þetta eru okkar venjulegu bílar sem eru notaðir núna.
Stig 1. Sum kerfi, eins og hraðastilli eða sjálfvirk hemlun, geta stjórnað bílnum aftur á móti.
Stig 2. Ökutækið styður að minnsta kosti tvær sjálfvirkar aðgerðir samtímis, svo sem hröðun og stýringu. En örugg vinna krefst manneskju.
Stig 3. Við ákveðnar aðstæður getur bíllinn stjórnað öllum mikilvægum öryggisaðgerðum, en ætlast er til að ökumaður taki við sér ef kerfisbilun eða stjórnvandi kemur upp.
Stig 4. Bíllinn er fullkomlega sjálfvirkur í sumum aksturstilfellum, en ekki öllum.
Stig 5. Bíllinn er fullkomlega sjálfstæður í öllum aðstæðum.
Hingað til höfum við flokks 0-3 bíla í boði, þó að enn sé hart deilt um flokk 3. Þó að framleiðendur lofi því að árið 2030 verði 4. stigs sjálfkeyrandi bílar í boði.
Hvernig virka sjálfkeyrandi bílar?
Google, Uber, Tesla, Nissan, Subaru og aðrir leiðandi bílaframleiðendur, rannsóknar- og tæknifyrirtæki hafa þróað ýmsa sjálfvirka aksturstækni.
Þrátt fyrir að hönnunarupplýsingar séu mismunandi búa flest sjálfvirk kerfi til og viðhalda innra korti af umhverfi sínu byggt á fjölmörgum skynjurum, svo sem ratsjá. Ómannaðar frumgerðir Uber nota 64 leysigeisla ásamt öðrum skynjurum til að búa til innra kort. Frumgerðir Google á ýmsum stigum notuðu leysir, ratsjár, öflugar myndavélar og sónar.
Hugbúnaðurinn vinnur svo inntakið, kortleggur leið og sendir leiðbeiningar til kerfa bílsins sem stjórna hröðun, hemlun og stýringu. Harðkóðar reglur, reiknirit til að forðast hindranir, forspárlíkön og „snjall“ hlutgreining (eins og munurinn á reiðhjóli og mótorhjóli) hjálpa hugbúnaðinum að fylgja umferðarreglum og yfirstíga hindranir.
Að hluta til sjálfstæð ökutæki gætu þurft íhlutun mannlegs ökumanns ef kerfið lendir í óvissu, en að fullu sjálfstjórnartæki eru ekki einu sinni með stýri.
Auk þess má greina sjálfstýrða bíla sem „tengda“ eða ekki, eftir því hvort þeir geti haft samskipti við önnur farartæki og/eða vegamannvirki, svo sem næstu kynslóðar umferðarljós. Flestar frumgerðir hafa nú ekki þessa getu.
Lestu líka:
Hverjir yrðu kostir? ökumannslausir bílar?
Sá ávinningur sem mest er rætt um verður aukið umferðaröryggi. Á síðasta ári fórust 1770 manns á vegum í Bretlandi einu og meira en 26000 manns slösuðust alvarlega. Í Bandaríkjunum eru tölurnar enn skelfilegri: 36750 dauðsföll gangandi og hjólandi vegfarenda. Tölfræði í Úkraínu er ekki síður skelfileg. Þar sem flest slys eru afleiðing mistaka ökumanns gæti jafnvel 90% notkun ökumannslausra bíla bjargað allt að 22000 mannslífum á hverju ári.
Annar ávinningur væri að gera samgöngur aðgengilegar fólki sem áður hafði ekki ökufærni. Við erum að tala um börn, öryrkja og aldraða sem gætu fræðilega ferðast án bílstjóra, sem myndi bæta aðgengi að samgöngum.
En hér eru samt mörg lagaleg átök. Og enn er ekki ljóst hverjum mun eiga sök á hugsanlegu slysi, hverjum og hvaða refsingu á að bera fyrir það o.s.frv.
Umhverfisáhrif eru alvarlegt áhyggjuefni og mikil óvissa. Aðgengilegir, hagkvæmir og þægilegir sjálfkeyrandi bílar geta aukið heildarfjölda ekinna kílómetra á ári. Ef þessi farartæki ganga fyrir bensíni gæti loftslagsskemmandi flutningstengd losun aukist verulega. Hins vegar, ef farartæki eru rafvædd, mun útblástur minnka verulega. Þar sem rafknúnir ökumannslausir bílar gera fleiri sameiginlegar ferðir (í gegnum þjónustu eins og Lyft eða Uber, til dæmis), gæti losun minnkað enn frekar.
Tækni og aðferðir við gerð sjálfkeyrandi bíla
Hönnuðir nota margvíslegar aðferðir og nálganir, sífellt háþróaðari tækni og hágæða íhluti til að búa til frumgerðir af sjálfkeyrandi bílum. En flestir þeirra eiga margt sameiginlegt, því meginreglan er sú sama - að búa til farartæki sem myndi ekki aðeins stjórna akstursferlinu, heldur einnig fylgjast með aðstæðum á veginum og taka réttar ákvarðanir. Hér eru nokkrar af mikilvægustu tækni:
- Skynjarar: sjálfkeyrandi bílar nota venjulega blöndu af skynjurum eins og lidar (ljósskynjun og fjarlægð), radar, myndavélar og úthljóðsskynjara til að skynja umhverfi sitt.
- Spil: háskerpukort gegna mikilvægu hlutverki. Þessi kort innihalda ítarlegar upplýsingar um veginn, vegmerki og aðra þætti vegamannvirkisins sem hjálpa ökutækinu að sigla.
- Stjórnunarkerfi: Bílar nota háþróuð rauntíma stjórnkerfi, stilla hraða, stýri og hemla eftir þörfum.
- Vélnám og gervigreind: háþróuð gervigreindaralgrím eru notuð til að vinna úr gögnum frá skynjurum, taka ákvarðanir og læra af reynslu. Djúpnám er oft notað til að þekkja mynd og mynstur.
Ég vil víkja nánar að síðasta atriðinu.
Sum fyrirtæki, eins og Waymo, eru að þróa sín eigin gervigreind og stjórnkerfi sem eru hönnuð fyrir sjálfvirkan akstur. Pallur NVIDIA DRIVE býður upp á stigstærða gervigreindarlausn fyrir sjálfkeyrandi farartæki sem notuð eru af nokkrum bílaframleiðendum og tæknifyrirtækjum. Við ættum líka að nefna opinn uppspretta ramma eins og ROS (Robot Operating System) sem sum fyrirtæki nota til að byggja upp sjálfstæð kerfi sín.
Að auki eru mörg fyrirtæki að fjárfesta í rannsóknum og þróun til að búa til sínar eigin gervigreindarlausnir fyrir sjálfkeyrandi bíla sína.
Einnig áhugavert:
- Hættulegustu heimarnir: 14 plánetur sem ekkert getur lifað af
- Leyndardómar alheimsins, sem við vitum enn ekki svörin við
Hvers vegna svona hægar framfarir?
Áætlað er að tæknin til að búa til örugg sjálfstjórnartæki sé um 80% þróuð. Það mun taka mun meiri tíma að fullkomna ferlið - það krefst þróunar á nýjustu tækni, hágæða íhlutum og endurbótum á stýrikerfum.
Áskoranir sem enn á eftir að takast á við eru óvenjulegir og sjaldgæfir atburðir sem geta átt sér stað á hvaða götu eða þjóðvegi sem er, eins og veður, dýr sem fara yfir veginn, framkvæmdir og viðhald.
Önnur vandamál komu upp eftir að Cruise og Waymo hófu sjálfvirka akstursþjónustu sína í San Francisco. Bandaríska þjóðvegaöryggisstofnunin í desember 2022, aðeins sex mánuðum eftir að þjónustan var samþykkt, hóf að rannsaka atvik þar sem ökutæki „kunnu að hafa bremsað á óviðeigandi hátt eða verið óhreyfð. Í nokkrum tilfellum þurfti að kalla til dráttarbíla til að flytja ökutækin. Þetta þýðir að enn sem komið er eru fleiri vandamál en afrek.
Hvað er að gerast núna?
Virkum sjálfkeyrandi ökutækjum er hægt að flokka í tvo flokka: akstursþjónustu (Cruise, Waymo og Uber) og sala á sjálfkeyrandi bílum til almennings (Tesla).
Cruise er dótturfyrirtæki General Motors, sem var stofnað árið 2013. Frá og með september 2022 rak það 100 vélfærabáta í San Francisco og ætlaði að fjölga flota sínum í 5000. Gagnrýnendur tóku fram að þetta myndi auka umferð borgarinnar. Í desember 2022 byrjaði Cruise einnig að bjóða þjónustu til Chandler, Arizona og Austin, Texas.
Cruise, sjálfkeyrandi eining General Motors sem rekur vélfærabílaþjónustu í San Francisco, hefur sótt um leyfi til að prófa sjálfkeyrandi farartæki sín um alla Kaliforníu.https://t.co/KbsLjk7JvC
— MarketWatch (@MarketWatch) Mars 21, 2023
Waymo, fyrrum Google sjálfkeyrandi bílaverkefni, var stofnað í janúar 2009. Fyrirtækið eyddi 4,8 milljörðum dala árið 2020 og 5,2 milljörðum dala árið 2021. Waymo One veitir sjálfvirka akstursþjónustu í Phoenix sem og San Francisco. Hún ætlar að fara á götur Los Angeles á þessu ári.
Fyrirtæki Uber hefur verið stórt afl í þróun sjálfkeyrandi farartækja vegna þess að hluti af viðskiptaáætlun þess hefur verið að skipta út mannlegum ökumönnum. Hins vegar hefur það átt sinn skerf af vandamálum, þar á meðal slysi í mars 2018 þar sem sjálfkeyrandi Uber drap konu sem gekk hjólandi yfir götuna í Tempe, Arizona. Árið 2020 seldi Arizona Uber AV rannsóknardeild sína til Aurora Innovation.
En í október 2022 sneri Uber aftur til innleiðingar á sjálfkeyrandi bílum og skrifaði undir samning við Motional, samstarfsverkefni Hyundai og Aptiv. Motion mun útvega sjálfstýrða farartæki fyrir afhendingar- og þjónustuþjónustu Uber.
Lyft, næststærsta samnýtingarfyrirtækið á eftir Uber, starfar í Bandaríkjunum og Kanada. Líkt og Uber var Lyft með sjálfkeyrandi deild og árið 2016 spáði John Zimmer, annar stofnandi Lyft, því að árið 2021 yrði meirihluti ferða á neti hans ekið af sjálfkeyrandi ökutækjum (og árið 2025 myndi einkabílaeign „hætta algjörlega“ ). En þetta gerðist ekki. Þess vegna seldi Lyft einnig Toyota í lok árs 2021 sjálfkeyrandi bíladeild sína.
Árið 2022 sagði Zimmer að tæknin muni ekki koma í stað ökumanna, að minnsta kosti ekki næstu tíu árin. Hins vegar, í ágúst 2022, gekk Lyft í samstarfi við Motional um að koma vélmennaleigubílum af stað í Las Vegas og Los Angeles.
telsa er leiðandi í heiminum í sölu rafgeyma rafbíla. Það miðar einnig að því að selja sjálfvirk ökutæki. Hins vegar, í lok árs 2022, voru engin Tier 3, 4 eða 5 ökutæki seld í Bandaríkjunum.
Það sem Telsa býður upp á er fullkomlega sjálfstætt eftirlitskerfi fyrir $ 15. Kaupendur viðurkenna að þeir séu að kaupa beta útgáfu og taka alla áhættu. Telsa ber ekki ábyrgð á neinni kerfisbilun.
Í febrúar 2023 var Umferðaröryggisstofnun í ljós: “Beta útgáfa af fullkomlega sjálfstýrðum hugbúnaði sem gerir ökutæki kleift að fara yfir hámarkshraða eða keyra um gatnamót á ólöglegan eða ófyrirsjáanlegan hátt eykur hættuna á slysi". Þetta leiddi til þess að Tesla innkallaði 362 bíla vegna hugbúnaðaruppfærslu.
Annað áfall fyrir sölu sjálfkeyrandi bíla var tilkynningin í október 2022 um að Ford og VW ákváðu að hætta að fjármagna sjálfkeyrandi tæknifyrirtækið Argo AI, sem leiddi til lokunar þess. Bæði Ford og VW hafa ákveðið að færa áherslur sínar úr sjálfvirknistigi 4 yfir á stig 2 og 3.
Hvað bíður okkar?
Þrátt fyrir að núverandi prófanir séu nokkuð efnilegar, telja margir sérfræðingar að það muni líða áratugir þar til sjálfkeyrandi bílar verða almennir og hægt að kaupa. Elon Musk, eigandi Tesla, fullyrðir aftur á móti að sjálfkeyrandi bílar verði aðgengilegir almenningi í náinni framtíð. Á meðan munu ökutæki sem ekið eru af mannavöldum halda áfram að fá sjálfvirkan aksturseiginleika, svo sem að sigla um umferðarljós, gatnamót og borgarumferð án mannlegs inntaks.
Þó það taki mörg ár spá sérfræðingar því að ökumannslausir bílar verði á endanum ríkjandi ferðamáti í heiminum og mannlegum ökumönnum muni fækka verulega. Þó að við vitum ekki nákvæmlega hvenær það gerist er enginn vafi á því að ökumannslausir bílar eru framtíð okkar. Sérfræðingar eru sammála um að þetta verði að veruleika en þeir gefa engar spár um tímasetninguna.
Einnig áhugavert: