Samovozeči avtomobili se razvijajo iz futurističnih sanj v sodobno resničnost. Toda evolucija se je nekako zavlekla. Se zdi tako? Predstavljajte si, da vstopite v svoj avto, v vmesnik vnesete – ali še bolje, izgovorite – lokacijo avtomobila in mu nato dovolite, da vas odpelje do cilja, medtem ko berete knjigo, brskate po spletu ali dremate.
Avtomobili, ki se znajo voziti sami – včasih se nam je to zdelo nekaj fantastičnega. Toda v naslednjih nekaj letih bo ta fikcija postala resničnost, zahvaljujoč pojavu avtomobilov brez voznika, in bo korenito spremenila način premikanja in prevoza po naših mestih.
Prav takšnih obljub poslušamo zadnjih deset let. Poslušamo o uspehih in neuspehih razvijalcev, o pravnih kolizijah uporabe tovrstnih vozil, o njihovi varnosti in nevarnosti za nas, voznike, na cesti. Poskusimo vse razumeti.
Zanimivo tudi:
- Projekt človeških možganov: Poskus posnemanja človeških možganov
- Thunderbolt 5 proti Thunderbolt 4: vse, kar morate vedeti
Zgodovina samovozečih avtomobilov
Ideja o samovozečih avtomobilih je prisotna že dolgo, od leta 30 pa so postali sestavni del znanstvenofantastičnih predstav o prihodnosti. Toda šele pred kratkim se je začela hitro razvijati tehnologija, ki bi jih lahko uresničila.
Prvi eksperimentalni prototipi, ki so bili izjemno počasni, segajo v šestdeseta leta prejšnjega stoletja. Pred kratkim, leta 1960, je DARPA (agencija ameriškega ministrstva za obrambo, odgovorna za razvoj novih tehnologij za uporabo v ameriški vojski) izzvala razvijalce z vsega sveta, naj izdelajo vozilo brez posadke, ki bi lahko dirkalo po kalifornijski puščavi Mojave, in zmagovalcu ponudila milijon dolarska nagrada. Najuspešnejši avto je prevozil le 2004 od 7 milj. Toda dirka je utrdila prepričanje, da so robotski avtomobili resničnost.
Na naslednji dirki leta 2005 je razdaljo prevozilo pet avtomobilov. In v Urbanem izzivu 2007 se vozila niso samo izogibala oviram in se držala cest, ampak so tudi upoštevala prometna pravila, se ustavljala, parkirala in celo dovoljeno obračala. In do leta 2010 so Googlovi tehniki ustvarili sistem, ki je z minimalnim človeškim posredovanjem lahko opravil z najtežjimi cestami v Kaliforniji (vključno z znamenito vijugasto ulico Lombard Street v San Franciscu).
Zdaj so vsi znani proizvajalci avtomobilske industrije zaposleni z idejo o ustvarjanju samovozečih avtomobilov, saj menijo, da je to zelo obetavno.
Kaj so samovozeči avtomobili?
Samovozeči avtomobili so vozila, ki ne potrebujejo človeške pomoči za navigacijo do cilja. Za to uporabljajo kamere, senzorje in napredno programsko opremo, ki interpretira situacijo na cesti ter se odziva na pešce in drugo okolico na cestišču.
Trenutno na svetu ni zakonito delujočih popolnoma avtonomnih vozil. Vendar pa obstajajo delno avtonomna vozila – avtomobili in tovornjaki z različnimi stopnjami samoavtomatizacije, od običajnih avtomobilov s sistemi za pomoč pri zaviranju do popolnoma neodvisnih samovozečih prototipov.
Kljub dejstvu, da tehnologije Tehnologije avtonomne vožnje so še vedno v zgodnjih fazah razvoja, postajajo vse pogostejše in lahko sčasoma revolucionirajo naš prometni sistem (ter posledično naše gospodarstvo in družbo). Proizvajalci avtomobilov in tehnološka podjetja ocenjujejo, da bi se samovozeči avtomobili stopnje 4 lahko začeli prodajati v naslednjih nekaj letih. Nekateri strokovnjaki pa menijo, da so takšne napovedi preveč optimistične in nerealne glede na proces evolucije samovozečih avtomobilov.
Stopnje avtonomije avtomobilov
Avtomobili imajo različne ravni vodljivosti, ki jih strokovnjaki ocenjujejo na lestvici od 0 do 5. Poglejmo torej, kaj vsaka stopnja pomeni.
Raven 0. Vse glavne sisteme nadzirajo ljudje. Se pravi, to so naši običajni avtomobili, ki se zdaj uporabljajo.
1. stopnja. Nekateri sistemi, na primer tempomat ali samodejno zaviranje, lahko krmilijo avto izmenično.
2. stopnja. Vozilo podpira vsaj dve istočasni avtomatizirani funkciji, kot sta pospeševanje in krmiljenje. Varno delo pa zahteva človeka.
3. stopnja. Pod določenimi pogoji lahko avto nadzoruje vse funkcije, ki so kritične za varnost, vendar se pričakuje, da bo to prevzel voznik v primeru okvare sistema ali težave z nadzorom.
4. stopnja. Avto je v nekaterih scenarijih vožnje popolnoma avtonomen, vendar ne v vseh.
5. stopnja. Avto je popolnoma avtonomen v vsaki situaciji.
Zaenkrat imamo na voljo avtomobile stopnje 0-3, čeprav o stopnji 3 še vedno potekajo vroče razprave. Čeprav proizvajalci obljubljajo, da bodo do leta 2030 na voljo samovozeči avtomobili stopnje 4.
Kako delujejo samovozeči avtomobili?
Google, Uber, Tesla, Nissan, Subaru in drugi vodilni avtomobilski proizvajalci, raziskovalna in tehnološka podjetja so razvili različne tehnologije avtonomne vožnje.
Čeprav se podrobnosti zasnove razlikujejo, večina avtonomnih sistemov ustvari in vzdržuje notranji zemljevid svoje okolice na podlagi široke palete senzorjev, kot je radar. Uberjevi prototipi brez posadke uporabljajo 64 laserskih žarkov skupaj z drugimi senzorji za ustvarjanje notranjega zemljevida. Googlovi prototipi so na različnih stopnjah uporabljali laserje, radarje, zmogljive kamere in sonar.
Programska oprema nato obdela ta vnos, preslika pot in pošlje navodila avtomobilskim sistemom, ki nadzorujejo pospeševanje, zaviranje in krmiljenje. Trdo kodirana pravila, algoritmi za izogibanje oviram, napovedno modeliranje in "pametno" prepoznavanje predmetov (kot je razlika med kolesom in motociklom) pomagajo programski opremi slediti prometnim pravilom in premagovati ovire.
Delno avtonomna vozila lahko zahtevajo posredovanje človeškega voznika, če sistem naleti na negotovost, medtem ko popolnoma avtonomna vozila morda sploh nimajo volana.
Poleg tega lahko avtonomne avtomobile ločimo med "povezane" ali ne glede na to, ali lahko komunicirajo z drugimi vozili in/ali cestno infrastrukturo, kot so semaforji naslednje generacije. Večina prototipov trenutno nima te zmožnosti.
Preberite tudi:
Kakšne bi bile prednosti? avtomobili brez voznika?
Prednost, o kateri se največ razpravlja, bo večja varnost v cestnem prometu. Lani je samo v Veliki Britaniji na cestah umrlo 1770 ljudi, več kot 26000 pa je bilo huje poškodovanih. V Združenih državah Amerike so številke še bolj zaskrbljujoče: 36750 smrti pešcev in kolesarjev. Statistika v Ukrajini ni nič manj zaskrbljujoča. Ker je večina nesreč posledica voznikove napake, bi lahko celo 90-odstotna uvedba avtomobilov brez voznika vsako leto rešila do 22000 življenj.
Druga korist bi bila, da bi bil prevoz dostopen ljudem, ki prej niso imeli sposobnosti za vožnjo. Govorimo o otrocih, invalidih in starejših, ki bi teoretično lahko potovali brez voznika, kar bi izboljšalo prometno dostopnost.
Vendar je tukaj še veliko pravnih konfliktov. In še vedno ni jasno, kdo bo kriv za morebitno nesrečo, koga in kakšno kazen bi moral za to nositi itd.
Vplivi na okolje so resno zaskrbljujoči in zelo negotovi. Dostopni, cenovno ugodni in priročni samovozeči avtomobili lahko vsako leto povečajo skupno število prevoženih kilometrov. Če bi ta vozila poganjala bencin, bi se podnebju škodljive emisije, povezane s prometom, lahko dramatično povečale. Če pa bodo vozila elektrificirana, se bodo emisije znatno zmanjšale. Ker elektrificirani avtomobili brez voznika omogočajo več skupnih voženj (na primer prek storitev, kot sta Lyft ali Uber), bi lahko emisije še bolj padle.
Tehnologije in pristopi k ustvarjanju samovozečih avtomobilov
Razvijalci za ustvarjanje prototipov samovozečih avtomobilov uporabljajo različne metode in pristope, vse bolj napredne tehnologije in kakovostnejše komponente. Toda večina jih ima veliko skupnega, saj je princip enak - ustvariti vozilo, ki ne bi samo upravljalo procesa vožnje, temveč tudi spremljalo situacijo na cesti in sprejemalo prave odločitve. Tukaj je nekaj najpomembnejših tehnologij:
- Senzorji: samovozeči avtomobili običajno uporabljajo kombinacijo senzorjev, kot so lidar (zaznavanje in določanje razdalje svetlobe), radar, kamere in ultrazvočni senzorji za zaznavanje okolja.
- kartice: zemljevidi visoke ločljivosti igrajo ključno vlogo. Ti zemljevidi vsebujejo podrobne informacije o cesti, prometnih znakih in drugih elementih cestne infrastrukture, ki pomagajo vozilu pri navigaciji.
- Sistemi upravljanja: Avtomobili uporabljajo sofisticirane nadzorne sisteme v realnem času, po potrebi prilagajajo hitrost, krmiljenje in zaviranje.
- Strojno učenje in umetna inteligenca: napredni algoritmi umetne inteligence se uporabljajo za obdelavo podatkov iz senzorjev, sprejemanje odločitev in učenje iz izkušenj. Globoko učenje se pogosto uporablja za prepoznavanje slik in vzorcev.
O zadnji točki bi rad govoril podrobneje.
Nekatera podjetja, kot je Waymo, razvijajo lastno umetno inteligenco in nadzorne sisteme, zasnovane za avtonomno vožnjo. Platforma NVIDIA DRIVE ponuja razširljivo rešitev, ki temelji na AI, za avtonomna vozila, ki jo uporablja več proizvajalcev avtomobilov in tehnoloških podjetij. Omeniti moramo tudi odprtokodna ogrodja, kot je ROS (Robot Operating System), ki jih nekatera podjetja uporabljajo za gradnjo svojih avtonomnih sistemov.
Poleg tega številna podjetja vlagajo v raziskave in razvoj, da bi ustvarila lastne rešitve AI za svoje samovozeče avtomobile.
Zanimivo tudi:
- Najnevarnejši svetovi: 14 planetov, na katerih nič ne more preživeti
- Skrivnosti vesolja, na katere še vedno ne poznamo odgovorov
Zakaj tako počasen napredek?
Ocenjuje se, da je tehnologija za ustvarjanje varnih avtonomnih vozil razvita približno 80 %. Za popolno izboljšavo procesa bo potrebnih veliko več časa - zahteva razvoj najnovejših tehnologij, kakovostnejše komponente in izboljšanje sistemov pilotiranja.
Izzivi, ki jih je še treba obravnavati, vključujejo nenavadne in redke dogodke, ki se lahko zgodijo na kateri koli ulici ali avtocesti, kot so vreme, živali, ki prečkajo cesto, gradnja in vzdrževanje.
Drug sklop težav se je pojavil, ko sta Cruise in Waymo v San Franciscu uvedla svoje avtonomne storitve naročanja prevozov. Ameriška nacionalna uprava za varnost v cestnem prometu je decembra 2022, le šest mesecev po odobritvi storitev, začela preiskovati incidente, ko so vozila »morda neustrezno zavirala ali bila blokirana«. V več primerih so morali za premik vozil poklicati avtovleko. To pomeni, da je zaenkrat več težav kot dosežkov.
Kaj se zdaj dogaja?
Aktivne pobude za avtonomna vozila je mogoče združiti v dve kategoriji: storitve naročanja prevozov (Cruise, Waymo in Uber) in prodaja samovozečih avtomobilov javnosti (Tesla).
križarjenje je hčerinska družba General Motorsa, ki je bila ustanovljena leta 2013. Od septembra 2022 je upravljal floto 100 robotaksijev v San Franciscu in nameraval povečati svojo floto na 5000. Kritiki so opozorili, da bi to povečalo promet v mestu. Decembra 2022 je Cruise začel ponujati storitve tudi v Chandlerju v Arizoni in Austinu v Teksasu.
Cruise, samovozeča enota General Motorsa, ki upravlja storitev robotaxi v San Franciscu, je zaprosila za dovoljenje za testiranje svojih avtonomnih vozil po vsej Kaliforniji.https://t.co/KbsLjk7JvC
- MarketWatch (@MarketWatch) Marec 21, 2023
Waymo, nekdanji Googlov projekt samovozečih avtomobilov, je bil ustanovljen januarja 2009. Podjetje je leta 4,8 porabilo 2020 milijarde dolarjev, leta 5,2 pa 2021 milijarde dolarjev. Waymo One zagotavlja avtonomne storitve naročanja prevozov v Phoenixu in San Franciscu. Letos namerava zapeljati na ulice Los Angelesa.
Podjetje Uber je bila velika sila pri razvoju avtonomnih vozil, saj je bil del njenega poslovnega načrta zamenjava človeških voznikov. Vendar pa je imel svoj delež težav, vključno z nesrečo marca 2018, v kateri je samovozeči Uber ubil žensko, ki je s kolesom šla čez cesto v Tempeju v Arizoni. Leta 2020 je Arizona Uber prodal svoj oddelek za raziskave AV podjetju Aurora Innovation.
Toda oktobra 2022 se je Uber vrnil k uvajanju samovozečih avtomobilov in podpisal pogodbo z Motionalom, skupnim podjetjem med Hyundai in Aptiv. Motional bo zagotovil avtonomna vozila za Uberjeve storitve dostave in storitev.
Lyft, drugo največje podjetje za deljenje prevozov za Uberjem, deluje v ZDA in Kanadi. Tako kot Uber je imel tudi Lyft avtonomen oddelek in leta 2016 je soustanovitelj Lyfta John Zimmer napovedal, da bodo do leta 2021 večino potovanj v njegovem omrežju opravila samovozeča vozila (do leta 2025 pa bo lastništvo zasebnih avtomobilov "popolnoma prenehalo" ). Vendar se to ni zgodilo. Zato je Lyft do konca leta 2021 Toyoti prodal tudi svoj oddelek za samovozeče avtomobile.
Leta 2022 je Zimmer dejal, da tehnologija ne bo nadomestila gonilnikov, vsaj ne v naslednjih desetih letih. Avgusta 2022 pa je Lyft sodeloval z Motionalom pri lansiranju robotskih taksijev v Las Vegasu in Los Angelesu.
telsa je vodilni svetovni proizvajalec baterijskih električnih vozil. Prav tako namerava prodajati popolnoma avtomatizirana vozila. Vendar do konca leta 2022 v ZDA ni bilo prodanih vozil stopnje 3, 4 ali 5.
Telsa ponuja popolnoma avtonomen nadzorni sistem za $15 000. Kupci se zavedajo, da kupujejo različico beta in prevzemajo vsa tveganja. Telsa ni odgovorna za kakršno koli okvaro sistema.
Februarja 2023 je Nacionalna uprava za varnost v cestnem prometu razkrila: “Beta različica popolnoma avtonomne programske opreme, ki vozilu omogoča prekoračitev omejitev hitrosti ali vožnjo skozi križišča na nezakonit ali nepredvidljiv način, povečuje tveganje za nesrečo". Zaradi tega je Tesla odpoklicala 362 vozil za posodobitev programske opreme.
Še ena ovira pri prodaji samovozečih vozil je bila objava oktobra 2022, da sta se Ford in VW odločila prenehati financirati samovozeče tehnološko podjetje Argo AI, kar je vodilo v njegovo zaprtje. Tako Ford kot VW sta se odločila preusmeriti pozornost s stopnje avtomatizacije 4 na ravni 2 in 3.
Kaj nas čaka?
Čeprav so trenutna testiranja precej obetavna, mnogi strokovnjaki menijo, da bodo minila desetletja, preden bodo samovozeči avtomobili postali običajni in jih bo mogoče kupiti. Po drugi strani pa lastnik Tesle Elon Musk vztraja, da bodo samovozeči avtomobili javnosti na voljo v bližnji prihodnosti. Medtem bodo vozila, ki jih upravlja človek, še naprej prejemala funkcije avtonomne vožnje, kot so navigacija po semaforjih, križiščih in mestnem prometu brez človeškega vnosa.
Čeprav bo trajalo mnogo let, strokovnjaki napovedujejo, da bodo avtomobili brez voznikov sčasoma postali prevladujoč način prevoza v svetu, število človeških voznikov pa se bo občutno zmanjšalo. Čeprav ne vemo natančno, kdaj se bo to zgodilo, ni dvoma, da so avtomobili brez voznika naša prihodnost. Strokovnjaki se strinjajo, da bo to postalo resničnost, vendar ne dajejo nobenih napovedi o času.
Zanimivo tudi: