- Autonomā braukšana balstās uz uzlabotām braukšanas sistēmām (ADS), kas apvieno sensorus, HD kartēšanu, mākslīgo intelektu un izpildmehānismus, lai pārņemtu braukšanas uzdevumus.
- SAE klasifikācija nosaka sešus līmeņus (no 0 līdz 5), sākot no pilnīgas automatizācijas neesamības līdz pilnībā autonomam transportlīdzeklim bez stūres vai pedāļiem.
- Mūsdienās dominē 1. un 2. līmeņa automašīnas, ar dažām 3. līmeņa sistēmām un 4. līmeņa robotaksis pilotiem ļoti ierobežotā vidē.
- Masveida ieviešana ir atkarīga no tehnoloģiskās brieduma, regulējuma, drošības, kiberdrošības un sociālās pieņemšanas.
Autonomā braukšana ļoti īsā laikā ir kļuvusi no zinātniskās fantastikas koncepcijas par vienu no autobūves nozares galvenajiem mērķiem. Katru gadu tiek paziņots par jaunām sistēmām, pilotprojektiem un juridiskām izmaiņām, kas mūs tuvina idejai par iekāpšanu automašīnā, galamērķa noteikšanu un pārējā ceļojuma aizmirstību.
Tomēr mēs joprojām esam tālu no tā, lai mūsu pilsētās masveidā redzētu automašīnas bez stūres . Tirgū jau ir pieejami transportlīdzekļi ar dažādu automatizācijas līmeni un labu progresīvu vadītāja palīdzības sistēmu (ADAS) izvēli, kas paver ceļu pilnīgai autonomijai. Apskatīsim, kā tas viss darbojas, kādas tehnoloģijas ir šajās automašīnās, kādi ir SAE līmeņi, kāds reāls progress ir panākts un kādas problēmas vēl jāpārvar.
Kas īsti ir autonomā braukšana?
Pirms apspriest līmeņus un zīmolus, ir svarīgi precizēt, ka ne katra "viedā" automašīnas sistēma nozīmē autonomu braukšanu . Gandrīz visa nozare kā atsauci izmanto SAE International (Automobiļu inženieru biedrības) standartu J3016 , kas diezgan precīzi definē, kas ir automatizēta braukšana un kā tā tiek klasificēta.
Vienkārši sakot, autonomā braukšana ir transportlīdzekļa spēja ilgtspējīgi pārņemt dažus vai visus braukšanas dinamiskos uzdevumus (paātrināšanu, bremzēšanu, pagriešanos, apkārtnes uzraudzību, reaģēšanu uz negaidītiem notikumiem utt.) ar dažādu cilvēka uzraudzības pakāpi. Augstākajos līmeņos automašīna var braukt bez jebkādas cilvēka iejaukšanās.
Lai to panāktu, autonomais transportlīdzeklis apvieno sensorus, procesorus, izpildmehānismus un programmatūru, kas spēj uztvert apkārtni, interpretēt notiekošo, plānot manevru un veikt to, izmantojot automašīnas vadības ierīces. Tas viss notiek apstākļos, kādiem tas ir paredzēts, un tos sauc par operacionālā dizaina jomu (ODD) : ceļa tips, laikapstākļi, satiksme, apgaismojums utt.
Šīs tehnoloģiskās sacensības galvenais iemesls nav tikai ērtības. Tiek lēsts, ka vairāk nekā 90% satiksmes negadījumu ir saistīti ar cilvēciskām kļūdām . Šī faktora mazināšana, satiksmes plūsmas uzlabošana pilsētās un mobilitātes veicināšana cilvēkiem ar braukšanas grūtībām ir daži no galvenajiem mērķiem, kas saistīti ar autonomo automašīnu.
Kā pašbraucoša automašīna darbojas iekšpusē?
Automatizēta automašīna nav tikai transportlīdzeklis, kas "vada pats sevi", bet gan sarežģīta tehnoloģiska platforma. Lai tā darbotos, tai ir jāuztver apkārtne, precīzi jānosaka sava atrašanās vieta, jāizlemj, kā rīkoties, un droši jāizpilda šis lēmums. Tas viss ir atkarīgs no vairākiem tehnoloģiskiem komponentiem.
Pirmkārt, ir vides uztveres sensori , kas savā ziņā aizstāj vadītāja acis un ausis. Tie ietver kameras, radarus, lidarus, ultraskaņas, infrasarkanos sensorus un nakts redzamības sistēmas, kā arī citas. Katram no tiem ir savas stiprās un vājās puses, tāpēc tie parasti tiek apvienoti.
Tālāk seko pozicionēšanas un navigācijas aspekts . Autonomam transportlīdzeklim ir jāzina sava atrašanās vieta ar daudz lielāku precizitāti nekā parastajam mobilā tālruņa GPS. Lai to panāktu, tas izmanto satelītnavigācijas sistēmas (GPS, GLONASS, Galileo u. c.), inerciālo navigāciju un, vismodernākajos līmeņos, augstas izšķirtspējas kartes, kas tiek nepārtraukti salīdzinātas ar sensoru reģistrētajiem datiem.
Viss, ko šīs ierīces uztver, tiek nosūtīts uz vadības blokiem ar ļoti jaudīgiem procesoriem . Šeit noder mākslīgais intelekts: datorredze, mašīnmācīšanās un plānošanas algoritmi, kas pārveido neapstrādātus datus konkrētos lēmumos par stūri, akseleratoru vai bremzēm. Nozarē to sauc par automatizētām braukšanas sistēmām (ADS).
Visbeidzot, izpildmehānismi ( elektriskais stūres pastiprinātājs, elektroniski vadāmas bremzes, dzinēja vadība utt.) ir atbildīgi par komandu izpildi. Ja tam pievienojam komunikācijas sistēmas ar citiem transportlīdzekļiem vai infrastruktūru (V2V, V2I), rodas savienotas automašīnas koncepcija , kas ir atslēga uz pilnīgu autonomiju sarežģītā pilsētvidē.
Autonomās braukšanas līmeņi saskaņā ar SAE
Lai izvairītos no neskaidrībām, SAE nosaka sešus automatizācijas līmeņus no 0 līdz 5 , kas ir kļuvuši par globālu standartu. Mainās no viena līmeņa uz otru būtībā tas, kurš ir atbildīgs par vadības uzdevumiem: cilvēks, automatizētā sistēma vai abu kombinācija.
0. līmenis: nav automatizācijas
0. līmenī visus lēmumus un darbības pieņem cilvēks-vadītājs . Var būt vadītāja palīgsistēmas, piemēram, aklās zonas uzraudzība vai priekšējās sadursmes brīdinājums, taču šīs sistēmas nepārtraukti nekontrolē stūrēšanu vai ātrumu. Tās ir tikai brīdinājumi; tās nepārņem transportlīdzekļa kontroli.
1. līmenis: Vadītāja palīgsistēma
1. līmenī ietilpst pirmās sistēmas, kas kontrolē vai nu garenisko, vai sānu kustību , bet nekad abas vienlaikus. Piemēram, adaptīvā kruīza kontrole pārvalda akseleratoru un bremzes, lai saglabātu drošu distanci no priekšā braucošās automašīnas, vai arī parkošanās asistents stūrē transportlīdzekli, kamēr vadītājs darbina pedāļus.
Galvenais mērķis ir padarīt braukšanu ērtāku un nedaudz drošāku , taču atbildība joprojām gulstas uz vadītāja pleciem, kuram visu laiku ir jāuzrauga situācija.
2. līmenis: Daļēja automatizācija
2. līmenī, kas tirgū jau ir diezgan plaši izplatīts, transportlīdzeklis var vienlaikus pārvaldīt stūrēšanu un ātrumu konkrētā situācijā (parasti uz šosejas vai sastrēgumos). Tas ļauj automašīnai saglabāt savu joslu, pielāgot attālumu no priekšā braucošā transportlīdzekļa un pārvietoties intensīvā satiksmē gandrīz "patvaļīgi".
Tipiski piemēri ir joslas saglabāšanas palīgsistēma, kas darbojas kopā ar adaptīvo kruīza kontroli , sastrēgumu palīgsistēma un uzlabotas parkošanās sistēmas, kas kontrolē gan stūri, gan pedāļus. Tomēr 2. līmeņa automašīna nav paredzēta, lai autonomi reaģētu uz katru negaidītu situāciju , un vadītājam ir jābūt pastāvīgi modram un gatavam iejaukties.
3. līmenis: Nosacīta automatizācija
3. līmenis ir ievērojams solis uz priekšu, jo transportlīdzeklis tagad ir aprīkots ar automatizētu braukšanas sistēmu, kas noteiktos apstākļos spēj veikt visus dinamiskos uzdevumus . Vadītājs var "nodot" kontroli automašīnai, kas pēc tam brauc pati bez nepārtrauktas uzraudzības, bet ar svarīgām niansēm.
Sistēmai ir precīzi definēta darbības vide (piemēram, pārslogotas šosejas braucot ar nelielu ātrumu), un tā spēj pārvaldīt braukšanu, līdz tā konstatē, ka gatavojas pamest šo vidi vai saskaras ar situāciju, ko tā nevar atrisināt. Šajā brīdī tai ir nepieciešams, lai cilvēks-vadītājs atgūtu kontroli, paredzot ierobežotu laiku vadības nodošanai.
Ja vadītājs nereaģē laikus vai rodas kādas svarīgas sastāvdaļas kļūme, sistēmai jāspēj novest transportlīdzekli minimāla riska situācijā , piemēram, kontrolēti apturēt to drošā vietā.
4. līmenis: Augsta automatizācija
4. līmenī automašīna var darboties bez cilvēka iejaukšanās noteiktā ekspluatācijas projektēšanas jomā . No vadītāja vairs netiek sagaidīta reakcija uz sistēmas palīdzības pieprasījumu; patiesībā, kamēr transportlīdzeklis darbojas paredzētajā vidē, vadītāja sēdeklī var arī neviena nebūt.
Automatizētā braukšanas sistēma spēj patstāvīgi tikt galā ar negaidītām situācijām un pārvaldīt ārkārtas situācijas , lai sasniegtu drošu vietu, pat bez vadītāja iejaukšanās. Tomēr tai joprojām ir ģeogrāfiski un ceļu tipa ierobežojumi: tā var būt paredzēta, piemēram, tikai noteiktām pilsētu teritorijām, slēgtām studentu pilsētiņām vai noteiktiem automaģistrāļu maršrutiem.
Lietotājs joprojām var pieprasīt vadības pārņemšanu vai autonomā režīma deaktivizēšanu, taču atšķirībā no 3. līmeņa transportlīdzeklis var aizkavēt deaktivizēšanu, ja uzskata to par drošāku . Un, ja neviens nereaģē, tam ir pienākums pašam droši apstāties.
5. līmenis: Pilnīga automatizācija
5. līmenis ir "svētais grāls": automašīna, kas spēj pārvietoties jebkurā vidē un jebkuros apstākļos, kādos to varētu vadīt cilvēks . Nav ierobežojumu attiecībā uz ceļa tipu, laikapstākļiem vai konkrētu apgabalu, vismaz teorētiski.
Šādā scenārijā transportlīdzeklis var iztikt bez tādiem elementiem kā stūre vai pedāļi , jo nav vadītāja. Cilvēks vienkārši norāda galamērķi, un automašīna parūpējas par visu, neatkarīgi no tā, vai tas ir sarežģīts brauciens pilsētā vai sekundārs kalnu ceļš miglas vidū.
Lai gan daži uzņēmumi strādā pie prototipiem, kas ir tuvi šai koncepcijai, īpaši autonomu taksometru veidā, realitātē plašai sabiedrībai joprojām nav pieejami 5. līmeņa transportlīdzekļi , un arī tie nav gaidāmi tuvākajā laikā.
Autonomās automašīnas un ADAS: kur mēs atrodamies tagad?
Ir svarīgi precizēt, ka pašlaik automašīnu tirdzniecības vietās individuāliem patērētājiem nav pieejamas ne 5., ne pat 4. līmeņa automašīnas. Mums ir gan automašīnas ar vairākām uzlabotām vadītāja palīdzības sistēmām (ADAS) un dažām specifiskām sistēmām, kas ļoti kontrolētos apstākļos sasniedz 2. un pat 3. līmeni.
Uzlabotās vadītāja palīdzības sistēmas (ADAS) ietver visas jau pazīstamās vadītāja palīdzības funkcijas: automātisko avārijas bremzēšanu, joslas noturēšanas palīgsistēmu, adaptīvo kruīza kontroli, ceļa zīmju atpazīšanu, 360 grādu kameras, automātisko parkošanos, vadītāja noguruma noteikšanu utt. To funkcija ir samazināt negadījumu risku un atvieglot vadītāja darba slodzi , taču vairumā gadījumu tās pilnībā neaizstāj vadītāju.
Spānijā pašreizējie noteikumi ir ļoti skaidri: vadītājam nav atļauts atlaist stūri braukšanas laikā , pat ja automašīnas tehnoloģijas to spētu paveikt. Tas efektīvi ierobežo tādu sistēmu izmantošanu, kuras citās valstīs tiek uzskatītas par 3. līmeņa automatizāciju, tāpēc šeit tās joprojām tiek izmantotas kā uzlabotas vadītāja palīdzības sistēmas, kurām nepieciešama pastāvīga vadītāja uzmanība.
Citās vietās, piemēram, dažos ASV štatos vai noteiktās Eiropas un Āzijas valstīs, autonomās braukšanas testi ir atļauti atklātā satiksmē , īpaši ar robotakso vai koplietošanas mobilitātes pakalpojumu parkiem. Tās ir stingri uzraudzītas vides ar diezgan kontrolētiem apstākļiem, taču tās liecina, ka tehnoloģija attīstās.
Pašreizējie automatizēto braukšanas sistēmu piemēri
Lai visu iepriekš minēto aplūkotu perspektīvā, ir vērts pārskatīt dažas no visvairāk apspriestajām sistēmām , kas jau tiek ieviestas dažādos tirgos un kas skaidri ilustrē pieeju daudzveidību.
BYD Dieva acs
“God’s Eye” ir BYD uzlabotā vadītāja palīdzības sistēma , kas sākotnēji tika laista klajā ārpus Eiropas, bet tagad tiek iekļauta pat vispieejamākajos elektriskajos modeļos. Tā izmanto LiDAR sensoru, kameru un radara kombināciju , lai pastāvīgi uzraudzītu automašīnas apkārtni.
Ar šo informāciju tā var kontrolēt ātrumu, saglabāt joslas pozīciju, mainīt joslas uz šosejas un noteiktās situācijās izvairīties no sadursmēm. Ir pārbaudīta arī tās mijiedarbība ar savienotajiem luksoforiem, saņemot reāllaika datus par luksofora fāzi, lai paredzētu apstāšanos vai kustības atsākšanu.
Lai gan tā uzvedība pilsētā un sarežģītos manevros ir ļoti attīstīta, tā faktiskā klasifikācija atbilst automatizācijas 2. līmenim : vadītājam ir nepārtraukti jāuzrauga un jābūt gatavam jebkurā laikā pārņemt vadību.
Tesla FSD (pilnībā pašbraucoša automašīna)
Tesla labi zināmā FSD ir programmatūras pakotne, kas piedāvā ļoti progresīvas vadītāja palīdzības funkcijas . Atšķirībā no citām sistēmām, tā gandrīz pilnībā balstās uz kameru komplektu ap transportlīdzekli, atsakoties no lidar un tā vietā izmantojot mākslīgā intelekta modeļus, kas apmācīti, izmantojot miljoniem kilometru reālu lietotāju datu.
Starp tās iespējām ir navigācija no durvīm līdz durvīm, automātiska joslu maiņa uz šosejas, luksoforu un zīmju atpazīšana, automātiskā novietošana stāvvietā un slavenā "Summon" funkcija , kas ļauj vadīt automašīnu nelielā ātrumā, izmantojot mobilo tālruni vai atslēgu.
Neskatoties uz nosaukumu, kas dažos video varētu šķist kā maģija, FSD pašlaik tiek uzskatīta par 2. līmeņa automatizāciju . Tesla uzsver, ka vadītājam ir jābūt uzmanīgam un gatavam iejaukties, jo sistēmai vēl nav pilnīgu lēmumu pieņemšanas spēju visās iespējamās situācijās.
Ford BlueCruise
Ford ir ieviesis savu BlueCruise sistēmu tādos modeļos kā Mustang Mach-E, kas Spānijā tiek pārdots pēc abonēšanas pēc izmēģinājuma perioda. Šī sistēma ļauj braukt pa noteiktām automaģistrālēm un automaģistrālēm, kas apzīmētas kā Zilās zonas , to saucot par "brīvroku, skatienu no ceļa".
Kamēr automašīna brauc cauri vienai no šīm zonām, BlueCruise uzrauga stūrēšanu, ātrumu, bremzēšanu un joslas pozīciju , vienlaikus saglabājot drošu distanci no citiem transportlīdzekļiem. Salona kamera uzrauga vadītāja skatienu un galvas pozīciju, lai nodrošinātu, ka viņš koncentrējas uz ceļu.
Vadītājs var noņemt rokas no stūres, kad sistēma to atļauj , taču viņam ir jābūt gatavam rīkoties. Sistēma pielāgojas lēnai satiksmei, apstājoties un uzsākot braukšanu sastrēgumos, un var atteikties no vadības, ja lietotājs to pieprasa vai ja viņš izbrauc no kādas no zilajām zonām.
Mercedes-Benz DRIVE PILOT
Mercedes ir spēris soli tālāk ar savu DRIVE PILOT sistēmu , kas dažos ASV štatos ir sertificēta kā SAE 3. līmeņa sistēma , kļūstot par vienu no pirmajām šāda veida sistēmām, kas ir oficiāli atzīta.
Noteiktos apstākļos — apstiprinātos automaģistrāļu posmos un ātrumā līdz aptuveni 65 km/h, īpaši intensīvas satiksmes apstākļos — DRIVE PILOT var pilnībā pārņemt braukšanu . Šajā režīmā vadītājam ir likumīgas tiesības veikt citus likumā atļautus uzdevumus, jo sistēma tiek uzskatīta par atbildīgu par braukšanu aktīvas sistēmas darbības laikā.
Lai to panāktu, transportlīdzeklī ir iebūvēta LiDAR tehnoloģija, radars, rezerves kameras un augstas precizitātes pozicionēšanas sistēma , kā arī arhitektūra, kas paredzēta drošai kļūmju pārvaldībai. Sistēma tiek piedāvāta, izmantojot abonementu, un Mercedes strādā pie tās pieejamības paplašināšanas citos tirgos un ceļu tīklos.
Robotaksi un 4. līmeņa "ģeofencēti" projekti
Uzņēmumi, piemēram , Waymo (Google mātesuzņēmuma Alphabet meitasuzņēmums) un daži Ķīnas operatori jau gadiem ilgi testē autonomus taksometrus noteiktās pilsētu teritorijās . Šie transportlīdzekļi darbojas 4. līmeņa režīmā noteiktā ģeogrāfiskā apgabalā bez cilvēka vadītāja, lai gan vienmēr atrodas attālinātas uzraudzības zonā un ar stingriem ierobežojumiem.
Waymo gadījumā viņi izmanto dažāda veida sensorus, tostarp LiDAR, radaru, kameras, pozicionēšanas sistēmas un skaņas detektorus, lai atpazītu pat ārkārtas sirēnas. Viņu programmatūra ir apmācīta simulatoros, slēgtās ķēdēs un vēlāk reālā satiksmē, uzkrājot miljoniem kilometru pieredzi.
Galvenās tehnoloģijas autonomajā braukšanā
Lai viss iepriekš minētais darbotos droši, automatizētie transportlīdzekļi paļaujas uz savstarpēji savienotu tehnoloģiju kopumu . Katrs ražotājs izvēlas savu "recepti", taču pamatsastāvdaļas parasti ir vienādas.
Vides uztveres sensori
Pašbraucošās automašīnas ir aprīkotas ar dažādu veidu sensoriem, katram no tiem ir sava īpaša loma. To kombinētā darbība ļauj izveidot dinamisku, trīsdimensiju transportlīdzekļa apkārtnes attēlu.
Ultraskaņas sensori ir lieliski piemēroti ļoti tuvu esošu objektu noteikšanai, piemēram, novietojot automašīnu stāvvietā. Tie darbojas, izstarojot nedzirdamas skaņas viļņus un mērot laiku, kas nepieciešams, lai tie atgrieztos sākotnējā stāvoklī. To zemā cena jau gadiem ilgi ir padarījusi tos par izplatītu aprīkojumu novietošanas palīgsistēmās un perimetra signalizācijās.
Satelītu pozicionēšanas sistēmas — GPS, GLONASS, Galileo — ļauj precīzi noteikt automašīnas atrašanās vietu uz planētas, pateicoties trilaterācijai ar vairākiem satelītiem. Pašām par sevi tām ir vairāku metru kļūdas robeža, taču, apvienojumā ar citām korekcijas metodēm un augstas izšķirtspējas karšu datiem, to precizitāte uzlabojas līdz līmenim, kas piemērots progresīvai automatizācijai.
Inerciālā navigācija balstās uz akselerometriem un žiroskopiem, lai novērtētu transportlīdzekļa atrašanās vietu, orientāciju un ātrumu bez ārējiem atsauces datiem. To bieži izmanto, lai papildinātu satelītu pozicionēšanu, lai mazinātu īslaicīgas kļūdas vai signāla zudumu, lai gan pati par sevi tā nesasniedz 4. vai 5. līmeņa navigācijai nepieciešamo precizitāti.
Infrasarkanie sensori un nakts redzamības sistēmas sniedz vērtīgu informāciju vāja apgaismojuma apstākļos, ļaujot noteikt gājējus, dzīvniekus vai šķēršļus, kurus parastajām kamerām būtu grūti pamanīt. Daži augstas klases modeļi jau gadiem ilgi piedāvā šo tehnoloģiju kā izvēles iespēju.
Videokameras mūsdienās ir visuresošas. Tās ir lētas un to kvalitāte ir ievērojami uzlabojusies, taču problēma ir programmatūrā, kas spēj interpretēt to attēloto: joslu līnijas, zīmes, gājējus, velosipēdus, transportlīdzekļus, ceļa remontdarbus utt. To darbību var ietekmēt stiprs lietus, migla, objektīva netīrumi vai vājš apgaismojums.
Radars izmanto elektromagnētiskos viļņus, lai noteiktu objektus un izmērītu to attālumu, ātrumu un trajektoriju. Tas darbojas ļoti labi līdz pat vairākiem simtiem metru un ir mazāk jutīgs pret nelabvēlīgiem laika apstākļiem. Tāpēc tas ir kļuvis plaši izplatīts tādās funkcijās kā adaptīvā kruīza kontrole, aklās zonas uzraudzība un automātiskā avārijas bremzēšana.
LiDAR (lāzera attēlveidošanas noteikšanas un diapazona noteikšanas) tehnoloģija izstaro lāzera impulsus un mēra to atgriešanās laiku, izveidojot 3D kartes, kas sastāv no punktu mākoņiem ar ļoti augstu detalizācijas līmeni. Šī informācija ļauj ļoti precīzi rekonstruēt vidi, tostarp ceļa malas, šķēršļus, ielu mēbeles un citus transportlīdzekļus.
HD kartēšana, uzlabota lokalizācija un datu interpretācija
Lai sasniegtu augstu autonomijas līmeni, nepietiek tikai ar to, ka zināt "vairāk vai mazāk", kur atrodas automašīna. Ir nepieciešamas augstas izšķirtspējas kartes un lokalizācijas sistēmas, kas apvieno satelītu datus, transportlīdzekļa sensorus un precīzu kartēšanu .
Daži specializēti uzņēmumi, piemēram, TomTom, HERE un Mobileye , izveido šīs detalizētās kartes, iekļaujot informāciju par joslām, horizontālām un vertikālām zīmēm, fiksētām ceļa iezīmēm un citām detaļām, kas atvieglo automatizētu navigāciju. Katrs uzņēmums datu vākšanai izmanto dažādus sensorus (daži prioritāri dod radaram, citi kamerām, bet citi LiDAR).
Tipiska pieeja ietver automašīnas sensoru reāllaikā redzamā attēla salīdzināšanu ar saglabāto karti . Ja "attēls" sakrīt, sistēma var pozicionēt transportlīdzekli ar lielu precizitāti, kas ir ļoti svarīgi sarežģītu manevru veikšanai vai ļoti strukturētā vidē, piemēram, uz daudzjoslu automaģistrālēm.
Interesants piemērs ir Cadillac Super Cruise sistēma , kas pieejama dažiem modeļiem Amerikas Savienotajās Valstīs. Šī sistēma ļauj braukt bez rokām pa iepriekš kartētām šosejas daļām (kur to atļauj likums), apvienojot HD kartes, kameras, adaptīvo kruīza kontroli un GPS. Tomēr tā nesasniedz 3. līmeni: tā automātiski nemaina joslas un neizvairās no negaidītiem šķēršļiem, un vadītājam visu laiku jābūt uzmanīgam.
Transportlīdzekļu savstarpējā un infrastruktūras (V2X) saziņa
Transportlīdzekļu sakaru sistēmas ļauj automašīnām un pašai infrastruktūrai (luksoforiem, informācijas paneļiem, ceļmalas stacijām) apmainīties ar datiem reāllaikā. To sauc par V2V (transportlīdzekļa un transportlīdzekļa saziņu), kad tie sazinās viens ar otru, un V2I (transportlīdzekļa un infrastruktūras saziņu), kad tie sazinās ar ceļa elementiem.
Šī saziņa var izmantot 5G vai specializētas īsa darbības rādiusa sakaru (DSRC) tehnoloģijas , kas darbojas noteiktās joslās ar diapazonu līdz vienam kilometram un divvirzienu iespējām. Tas ļauj nosūtīt brīdinājumus par pēkšņu bremzēšanu priekšā, apstādināta transportlīdzekļa klātbūtni, slidenu ceļa segumu vai luksofora fāzes izmaiņām.
Lai gan tie nav absolūti nepieciešami autonomas automašīnas darbībai — patiesībā tādi uzņēmumi kā Waymo ir pierādījuši, ka progresu var panākt arī bez paļaušanās uz tiem —, tie ievērojami uzlabo paredzēšanu un drošību , un tiek uzskatīti par svarīgu nākotnes mobilitātes ekosistēmas daļu.
Sistēmu dublēšana un drošība
Autonomā transportlīdzeklī programmatūras vai aparatūras kļūme nevar vienkārši izraisīt pilnīgu kontroles zudumu. Tāpēc ražotāji strādā pie arhitektūrām ar augstu redundanci visās kritiski svarīgajās sistēmās: stūrēšanā, bremzēs, barošanas avotā, sakaros, sensoros, pozicionēšanā utt.
Ideja ir tāda, ka, ja kāda galvenā sastāvdaļa neizdodas, cita paralēla sistēma var pārņemt vadību vai vismaz novest transportlīdzekli minimāla riska stāvoklī. Piemēram, bremžu sistēmā tradicionālo vakuuma sūkni var aizstāt ar elektromehānisku sūkni, ko kontrolē gan stabilitātes kontroles bloks, gan automatizētā braukšanas sistēma, tādējādi nodrošinot vairākus veidus, kā aktivizēt bremzes pat tad, ja viena sistēmas daļa neizdodas.
Sākot ar 3. līmeni un tālāk, šī dublēšana vairs nav greznība, bet gan pamata drošības prasība , jo īpaši tāpēc, ka šajos līmeņos vadītājs vairs netiek uzskatīts par tieši atbildīgu par reaģēšanu uz jebkuru tehnisku problēmu.
Autonomās braukšanas pašreizējā situācija, izaicinājumi un nākotne
Mūsdienās mums ir plaši izplatīti 1. un 2. līmeņa transportlīdzekļi , dažas specifiskas 3. līmeņa sistēmas tiek testētas reālās pasaules apstākļos un ļoti ierobežoti 4. līmeņa projekti (robottaksometri, kravas automašīnu maršruti, slēgtas studentu pilsētiņas utt.). 5. līmenis pagaidām paliek progresīvu pētījumu un tehnoloģiju demonstrāciju jomā.
Progress nav tikai tehnoloģisks. Nozīmīgs darbs tiek veikts arī tiesiskā regulējuma un drošības standartu jomā . Eiropā jaunie vispārējie transportlīdzekļu drošības noteikumi ir pavēruši durvis 3. līmeņa sistēmām, un tādās valstīs kā Spānija "automatizēta transportlīdzekļa" jēdziens jau pirmo reizi ir iekļauts Ceļu satiksmes drošības likumā.
Tomēr joprojām pastāv būtiskas problēmas: juridiskās atbildības noteikšana negadījuma gadījumā , kiberdrošības nodrošināšana pret iespējamiem uzbrukumiem, šo transportlīdzekļu ģenerēto datu (maršruti, lietošanas paradumi, pastāvīgā atrašanās vieta) privātuma aizsardzība un apdrošināšanas polises pielāgošana scenārijam, kurā vadītājs, iespējams, nav tas, kurš pieņem lēmumus.
Pastāv arī būtiskas ētiskas un sociālās pieņemšanas problēmas. Daudzi cilvēki joprojām baidās no iekāpšanas automašīnā, kas pati brauc , īpaši pēc skaļiem incidentiem, kas saistīti ar nepareizi izmantotām vadītāja palīgsistēmām. Tāpēc ražotājiem, valdībām un tehnoloģiju uzņēmumiem ir jāsadarbojas, lai veidotu uzticību un ar datiem pierādītu, ka šīs sistēmas samazina negadījumu skaitu.
Runājot par laika grafikiem, reālistiskākās prognozes paredz ievērojamu 4. līmeņa transportlīdzekļu klātbūtni konkrētās teritorijās ap 2030. gadu , galvenokārt autonomu taksometru pakalpojumu vai kravu pārvadājumu veidā pa noteiktiem koridoriem. Plaši izplatīts 5. līmenis parasti tiek prognozēts pēc 2040. gada, un daži eksperti šaubās, vai tas tiks pilnībā sasniegts visos iedomājamos apstākļos.
Tikmēr ir ļoti iespējams, ka nākamo 10–15 gadu laikā mēs turpināsim redzēt arvien autonomākas automašīnas, taču ar stūri un vadītāja kontroli , ko atbalsta arvien inteliģentāki asistenti: gandrīz bez uzraudzības braukšana pa šoseju, pilnībā automatizēta stāvvieta, uzlabota satiksmes pārvaldība, pateicoties 5G, un saziņa ar luksoforiem un citu infrastruktūru utt.
Ņemot vērā visu, kas jau ir ieviests, un to, kas ir ceļā, autonomā braukšana attīstās nepārtraukti, bet soli pa solim: mūsdienās tehnoloģija pastāv līdzās vadītājam kā ļoti spējīgs otrais pilots, un pamazām tā pārņems arvien vairāk lēmumu , līdz daudzos gadījumos cilvēks kļūs tikai par pasažieri, kas izvēlas galamērķi, kamēr transportlīdzeklis veiks pārējo darbu.