Беспилотные автомобили: Каким будет наше будущее?

Беспилотные автомобили: Каким будет наше будущее?

Цель исследования: Выяснить как изменится жизнь человека после внедрения в массовое использование беспилотных автомобилей?

Гипотеза: В ближайшем будущем водителей заменят компьютеры, управляющие автомобилем вместо человека. 

Задачи исследования:

  1. Определить, что из себя представляет беспилотный автомобиль?
  2. Выяснить, каковы причины и цели создания данных технологий?
  3. Определить, какие есть преимущества и недостатки у беспилотного автомобиля?

Введение

С каждым днём к нам приближается недалекое и так отчетливо видимое электронное будущее, которое принесет нам массу нововведений. Уже сегодня мы можем наблюдать за рождением новых, ярких идей и технологий. Одной из наиболее интересных, перспективных и массовых технологий является идея создания беспилотного автотранспорта.

В этой работе мы узнаем об основных причинах и целях создания и развития этой технологии, что она обещает дать человечеству, какие негативные факторы может устранить отсутствие человеческого фактора

На казалось бы сложный и объемный вопрос, с чего зародилась сама идея, история даёт достаточно простой ответ — все началось с тормозов. Первой «атакой» автомобильных конструкторов на водительские амбиции стало массовое применение антиблокировочной системы тормозов ABS. Создатели системы посчитали, что человек за рулем не способен справляться с блокировкой колес настолько эффективно, как это делает электроника. Разобравшись с тормозами, конструкторы взялись за двигатель. Сначала на автомобилях появились антипробуксовочные системы, которые способны «сдерживать» мотор, если его мощность избыточна и приводит к пробуксовке ведущих колес. Затем появилась система стабилизации ESP, которой «подчиняются» не только двигатель, но и тормоза. В результате, ESP смогла самостоятельно бороться со сносами и заносами, выборочно подтормаживая колеса и регулируя тягу двигателя. Вскоре, разработчики электронных систем безопасности добрались до рулевого управления. Оказалось, что «рулить» автоматика тоже может лучше человека. Например, система VDIM, способна доворачивать руль на несколько градусов, если того требует дорожная ситуация. Проще говоря, водитель-человек не способен провести автомобиль между конусами по идеальной траектории. Он не может воспроизвести один и тот же маневр с абсолютной точностью и т.д.

В наше время развитие беспилотного автотранспорта разделилось на 3 основных направления:

  • потребительское (личное авто, такси, городская автотранспортная сеть);
  • промышленное (специализированная техника);
  • военное (боевые машины различного спектра задач).

В данный момент развитие беспилотного транспорта идет по всем перечисленным направлениям. Однако, именно развитие потребительского беспилотного автотранспорта является основной задачей для общества. Давайте постараемся выяснить, почему именно это направление заслуживает особого внимания. Также сравним, какая конкретная модель добилась более наглядных результатов, вне зависимости от направления развития и цели использования.

Доверили бы вы свою жизнь беспилотному автомобилю?

Беспилотные автомобили

Беспилотный автомобиль (также, робомобиль) — транспортное средство, оборудованное системой автоматического управления, которое может передвигаться без участия человека.

Обычно устанавливаемые датчики:

  • LIDAR — дальномер оптического распознавания;
  • Система стереозрения;
  • Система глобального позиционирования (GPS, Глонасс);
  • Гиростабилизатор.

Программное обеспечение беспилотного автомобиля может включать машинное зрение и нейросети.

Некоторые системы полагаются на инфраструктурные системы (например, встроенные в дорогу или около неё), но более продвинутые технологии позволяют имитировать присутствие человека на уровне принятия решений о изменении положения руля и скорости, благодаря набору камер, сенсоров, радаров и систем спутниковой навигации.

Причины и цели создания беспилотных автомобилей

Развитие беспилотного автотранспорта для общества должно быть приоритетной задачей для человечества.

Дорожно-транспортный травматизм – одна из основных проблем общественного развития и здравоохранения. Ожидается, что масштаб этой проблемы в ближайшие годы значительно увеличится. Ежегодно около 1,2 миллиона человек во всем мире погибают в результате дорожно-транспортных аварий. Это составляет более 2,1% всех случаев смерти в мире и сравнимо с числом смертей, вызванных такими главными «убийцами», как малярия и туберкулез. Еще больше число людей получают травмы и часто остаются инвалидами на всю жизнь. 

Создание Беспилотного автотранспорта в потребительской сфере:

  1. Исключит злоупотребление скоростью:
    • Скорость – основной фактор риска дорожно-транспортного травматизма в большинстве стран. Молодые водители-мужчины особенно склонны не соблюдать соответствующий скоростной режим. Снижение средней скорости на 1 км/час приводит к уменьшению числа аварий со смертельным исходом на 4–5%. Снижение скорости движения транспорта также является защитным фактором для пешеходов.
  2. Исключит вождение в нетрезвом состоянии:
    • Автомобиль не позволит человеку сесть за руль самому, если тот находится в нетрезвом виде. Употребление алкоголя за рулем повышает как вероятность аварии, так и тяжесть травм. Вероятность попадания в аварию у мужчин-водителей подросткового возраста как минимум в пять раз выше, чем у водителей в возрасте 30 лет и старше при всех уровнях алкоголя в крови, превышающих нулевой.
  3. Поможет Службам неотложной помощи и поможет сократить объем и количество пробок в мегаполисах:
    • Машины научаться общаться друг c другом. Многие жертвы дорожных аварий умирают до поступления в больницу из-за невозможности вовремя доехать до больного или довести его до больницы. Улучшение работы служб неотложной помощи, начиная с места происшествия до медицинского учреждения, повышает шансы на выживание тех, кто попал в дорожно-транспортную аварию, и позволит избежать длительного лечения травм и инвалидности.

Преимущества и недостатки беспилотных автомобилей

Экономические преимущества:
  • кардинальная минимизация ДТП и практически полное исключение человеческих жертв (по крайней мере, среди пассажиров находящихся внутри автомобиля), отсюда значительное снижение расходов на страхование и медицину быстрого реагирования;
  • снижение стоимости транспортировки грузов и людей за счёт экономии на заработной плате и времени отдыха водителей, а также экономии топлива;
  • повышение эффективности использования дорог за счёт централизованного управления транспортным потоком;
  • снижение потребности в индивидуальных автомобилях за счет развития систем типа каршеринга;
  • повышение пропускной способности дорог за счёт сужения ширины дорожных полос (в более отдаленной перспективе).
Социальные преимущества:
  • появляется возможность самостоятельно перемещаться на роботизированном автомобиле для людей без водительских прав, возможно, включая несовершеннолетних;
  • экономия времени, ныне затрачиваемого на управление ТС, позволяет заняться более важными делами (например приступить к работе за компьютером уже во время поездки в автомобиле) или отдохнуть.

Прочие преимущества:

  • перевозка грузов в опасных зонах, во время природных и техногенных катастроф или военных действий;
  • в более отдалённой перспективе снижение глобальной экологической нагрузки как за счет количественной оптимизации парка автомобилей, так и за счет более широкого использования для их передвижения альтернативных видов энергии.
Недостатки:
  • Ответственность за нанесение ущерба (зависит от режима вождения);
  • Утрата возможности самостоятельного вождения автомобиля. Возможно для любителей непосредственного вождения автомобиля будут выделяться специальные дороги с дополнительными мерами по обеспечению безопасности по типу нынешних автомотогоночных трасс, но отделённые от общей сети дорог для передвижения автономных автомобилей;
  • Ненадёжность ПО, уязвимого, в том числе, к взлому и слежке;
  • Потеря приватности;
  • Минирование беспилотных автомобилей;
  • Потеря рабочих мест людьми, чья работа связана с вождением транспортных средств;
  • Отсутствие опыта вождения у водителей в критической ситуации;
  • Этический вопрос о наиболее приемлемом числе жертв, аналогичный проблеме вагонетки, стоящий перед компьютером автомобиля при неизбежном столкновении.

Хронологическая лента

Заключение

Итак, представим себе недалекое будущее: закончив работу, вы подходите к автомобилю, нажимаете кнопку и, сообщив адрес пункта назначения, спокойно начинаете заниматься своими делами — читаете книжку, смотрите фильм или же просто хотите немного вздремнуть. Заманчиво, не правда ли? Особенно если предстоит пробираться с черепашьей скоростью по вечерним пробкам.

В это же время, где в другом месте идет работа в карьере, в опасном для человека месте. Здесь 24 часа в сутки и семь дней в неделю беспилотный самосвал показывает едва ли не вдвое большую производительность в сравнении с прошлыми (машины нашего времени) аналогичными машиной, управляемой людьми.

Вполне вероятно, что уже через несколько десятилетий самостоятельное управление собственным автомобилем станет анахронизмом. Конечно, останутся спортивные машины, лишенные «сверхумных» систем стабилизации и способные подарить удовольствие от вождения. Но они, скорее, будут играть ту же роль, которая сейчас отводится парусным судам или лошадям, а массовым средством передвижения станут машины-роботы.

Радует, что в наше время много энтузиастов работающих над развитием этой части нашего будущего. Впереди – много тяжелой работы. Нас должен ожидать переход на новый уровень «искусственного интеллекта», для того чтобы решить одну из трудностей реализации беспилотного автотранспорта. Компьютер способен в нужное время сформировать и передать правильные команды только при условии, что это предусмотрено алгоритмом заложенной в него программы и подкреплено необходимым количеством входящей информации. Следовательно, даже небольшая ошибка в алгоритме, а также искажение или недостаток данных о дорожной обстановке неизбежно приведут к потере контроля над ситуацией. Так что «научить» даже очень мощный компьютер самостоятельно управлять автомобилем на практике оказывается значительно сложнее, чем подготовить сотни высококвалифицированных водителей.

Таким образом, развитее беспилотного автотранспорта поможет уменьшить те страшные цифры жертв погибших и получивших травмы в автокатастрофах.

Увеличит добычу сырья на предприятиях, исключив вынужденный труд человека во вредных для организма условиях. Все это приведёт к увеличению гуманизации уровня жизни.

Остается только понять, какую роль в мире будущего станут играть сотрудники ГИБДД, ведь очевидно, что штрафовать роботов, правила дорожного движения, которого прошиты еще на заводе, будет просто не за что. А вот автожурналистам придется основательно подумать над форматом тест-драйвов будущего.

 

Опрос по теме исследования

 

 

Источники:

  1. https://trashbox.ru/topics/94912/chto-takoe-bespilotnye-avtomobili-istoriya-principy-raboty-buduschee
  2. https://lenta.ru/articles/2017/06/02/kill_all_humans/
  3. https://www.bbc.com/russian/features-39057596
  4. http://cinref.ru/razdel/02900logistika/12/277412.htm