Мир охватил бум беспилотных авто. Кажется, ими занялись все – от генералов автопрома вроде BMW и GM до инноваторов типа Tesla Илона Маска и Uber Technologies; от государств до, казалось бы, не связанных с автоиндустрией Google и Apple. Вместе с тем существуют разные оценки перспектив отрасли. От предельного оптимизма (полное вытеснение беспилотниками водителей) до скепсиса (не готовы ни люди, ни инфраструктура).

Само собой, немало опасений – и из-за недоверия к машине без руля и тормозов, и из-за перспектив потери рабочих мест. При этом евразийское пространство занимает для беспилотных автомобильных технологий особое место. Потребность в совершении перевозок на далекие расстояния и малая плотность населения требуют искать замену человеческому труду в этой сфере. Кандидат исторических наук, белорусский аналитик Павел Потапейко специально для «Евразия.Эксперт» решил рассказать об уровне развития технологий беспилотного автомобилестроения и перспективах их использования на евразийском пространстве и в мире.

Что такое беспилотный автомобиль?

Согласно международному определению, беспилотный автомобиль (робомобиль) – транспортное средство, оборудованное системой автоматического управления и способное ездить без участия человека. Беспилотный автомобиль (далее БПА) оборудован рядом датчиков: система стереозрения, оптический дальномер LIDAR, радары, GPS или Глонасс, видеокамеры, гиростабилизатор. Все популярнее идея помочь БПА встроенными в дорогу или придорожные объекты девайсами.

БПА управляется искусственным интеллектом, который анализирует данные датчиков, различает препятствия, машины, людей и движется по заданному маршруту, следуя ПДД.

Для коробок передач с ИИ созданы контроллеры нечеткой логики. В 2006 г. их испытали на «ауди», «фольксвагенах» и «шкодах». Внедряются расширенный круиз-контроль и девайсы, сокращающие потребление энергии на 25%. Есть системы автоматической парковки и предупреждения о сходе с полосы (LKA – Lane Keeping Assistance).

Сама реализация казавшейся фантастикой идеи стала возможной благодаря использованию алгоритмов на основе байесовского метода SLAM – одновременной локализации и картографирования (simultaneous localization and mapping). Они комбинируют карты и данные с датчиков в режиме реального времени. Другая технология – DATMO, обнаружение и отслеживание движущихся объектов (detection and tracking of moving objects). Обе разработаны Waymo – дочерней компанией Google (холдинг Alphabet). Google обвинил Uber в краже DATMO, но в 2017 г. сам выложил ее в открытый доступ. Машины Waymo имеют систему видения Google Street View и датчик, подключенный к одному из задних колес, точнее определяя положение авто на карте.

Эксперты считают, что БПА позволят радикально экономить на зарплатах водителям, перерывах и топливе, сулят сокращение числа ДТП и смертности на дорогах – уж точно среди водителей.

По данным ВОЗ, на дорогах гибнет 1,2 млн чел. в год, около 90% по вине водителя. Возникнет централизованное управление потоком, что повысит эффективность дорог. В ЕС делают акцент на БПА, которые обменивались бы данными – например, сообщали бы светофорам, сколько и с какой стороны едет машин, что сократило бы пробки. Разовьется каршеринг, что сократит потребность в личных авто.

Открываются возможности для тех, кто не может иметь водительские права и пользоваться автомобилем – инвалидам, слепым и т.д. Важный плюс – экономия времени, можно поработать за ноутбуком или просто отдохнуть. Станет удобнее перевозить грузы через опасные зоны. Для окружающей среды важно, что БПА ездят на электричестве.

Каковы сложности?

Однако есть и вопросы. Неясно, кто должен нести ответственность в случае ДТП, есть и этические нюансы. Та же проблема связана и с дронами, так что начаты изменения в законодательстве. Возникает перспектива массовой утраты людьми навыков вождения – подобно тому, как за 100 лет Европа и Америка разучились водить конный экипаж. Наконец, не станут ли БПА орудием террористов?

ДТП с их участием редки, но каждое привлекает пристальное внимание. В 2015 г. впервые были травмы – их получили наблюдавашие сотрудники «Гугл» и водитель авто, врезавшегося сзади. К тому времени это была 14-я авария с БПА. В 2016 г. она впервые произошла по вине компьютера: машина «Гугл» при перестроении на скорости 3 км/ч врезалась в автобус. Пострадавших не было, у БПА повреждены крыло и датчик. Компьютер решил, что автобус его пропустит. В результате внесли коррективы в программу. В том же году в штате Юта Tesla Model S врезался в грузовик с высокой платформой – включил заезд в гараж. В китайской провинции Хэбэй та же модель вписалась в уборочную машину и погиб водитель-подстраховщик. Причиной назвали смог. Во Флориде электромобиль той же модели столкнулся на перекрестке с фурой – испытатель погиб. Компания Tesla полагает, что программа не распознала опасность потому, что фура была белой на фоне яркого неба. Или из-за большого просвета между ее кабиной и прицепом. А март 2018 г. принес первую жертву-пешехода – 49-летнюю Элейн Херцберг в Финиксе, Аризона, сбил беспилотник «Убер», когда она переходила дорогу не по переходу. Она умерла, и «Убер» прервал испытания в Финиксе, Питтсбурге, Сан-Франциско и Торонто (тесты в Калифорнии и Мичигане прервала и «Тойота»). Расследование выяснило, что БПА пешехода распознал, но не счел помехой: в программу заложили «отсеивание ложных срабатываний». «Тесла» замечает: ее БПА проехали более 130 млн миль без ДТП, тогда как в США авария приходится на 94 млн миль.

Еще проблема – БПА ведь компьютер, а значит, может быть взломан. А если просто сбой? Есть и вопросы к умению справляться с нестандартными ситуациями – скажем, в условиях снега и дождя. Остановится ли он по сигналу полицейского? И так далее…

С одной точки зрения, ответственность в случае ДТП по вине беспилотника должна лежать на производителе, если причиной стал хотя бы отчасти технический сбой. С другой, на владельце/пользователе. Только что принятый в Великобритании закон возлагает вину в большинстве случаев на страховую компанию.

У человека есть внутренние нормы, но как на них программировать машину? Предлагают деонтологический подход, восходящий к законам робототехники Айзека Азимова: БПА должен следовать программе. Другой вариант – т.н. утилитарный: программа должна исходить из пользы. Хотя бы спасенных жизней. Лучше сочетать оба.

БПА долго не могли анализировать изображение, понимать, где пешеход, определять его направление и скорость. Именно в последние годы наметился прорыв в этом вопросе.

Для решения проблем нужно увеличивать количество и повышать качество датчиков, чтобы максимально охватить «узкие места», дать ИИ машины как можно больше опыта и материала. БПА допускают к тестам только после долгой учебы.

Энтузиасты уверены: все вопросы можно решить уже скоро. Для начала можно выделить особую сеть дорог. По некоторым прогнозам, беспилотники массово заменят таксистов уже в 2020-е гг. Эксперты отмечают: главное, что сдерживает – наша психология. Люди гораздо меньше боятся водить машину, чем летать, хотя шансов погибнуть в автокатастрофе намного больше, чем в небе.

Сообщество автомобильных инженеров (SAE) классифицирует автономность вождения БПА по 6 уровням:

- нулевой: система уведомлений;

- первый: водитель должен быть готов перехватить управление в любой момент;

- второй: водитель отключает систему лишь в случае ошибки;

- третий: машина сама едет по дороге с «предсказуемым» движением (типа автобана), но водитель готов взять управление;

- четвертый: передавать контроль водителю вряд ли понадобится;

- пятый: от человека требуется только запустить систему и указать пункт назначения.

По прогнозу британского Института электроники и электротехники, в 2040 г. водительские права будут не нужны.

Откуда взялись БПА?

Как всегда, все начали военные. В отличие от авиадронов, в разработке которых лидировали Британия и США, в сфере БПА приоритет был у СССР и Германии. Англосаксы намного больше опасались атаки с воздуха, тогда как Москва и Берлин готовились к сухопутным боям. Эксперименты с танками-роботами начались в 1920-е гг.

Первым таким советским танком стал радиоуправляемый «Титан» на основе ТТ-26, где заменили орудие огнеметом и снабдили пуском отравляющих веществ.

Была и усиленная версия. Цель – подъехать к доту противника и сбросить взрывчатку из 500-килограммового стального ящика. Однако дебют «Титанов» в Финскую войну в феврале 1940 г. под Выборгом не удался: они завязли и были уничтожены противотанковыми орудиями финнов. В Великую Отечественную в осажденный Севастополь перебросили 6 танкеток Т-27. Немцы отнеслись к ним несерьезно: по сообщениям очевидцев, даже бежали рядом, удивляясь необычной технике, и две Т-27 сумели подойти вплотную и нанести урон. Остальные были уничтожены огнем противника еще на подходе.

У вермахта был дистанционно управляемый пятитонный танк В-IV, классифицированный как «тяжелый носитель зарядов» (мог взять до 500 кг). Управлялся по кабелю и радио. В Курской битве проделывал проходы в минных полях и подрывал укрепления. При подавлении Варшавского восстания крушил баррикады и здания, где засели повстанцы. Применялся и как истребитель танков «панцершреками». Был и беспилотник Springer на основе мотоцикла Kleines Kettenkraftrad, бравший до 330 кг взрывчатки и развивавший скорость до 40 км/ч. Но он оказался дорог, сделали лишь 50 штук. Если он шел как «средний носитель зарядов», то был и «легкий» – Goliath, применявшийся против бронетехники мотоцикл-камикадзе, оказавшийся, наоборот, дешевым. При весе менее 400 кг брал до 100 кг взрывчатки, а кабель позволял ездить на 700 м. Тот же кабель был слабым местом – легко перерубался. Да и броня всего 10 мм.

Затем пауза. БПА стали появляться лишь в 80-е в США и ФРГ: Navlab Университета Карнеги-Меллон, ALM, проект Мерседес-Бенц, Eureka Prometheus Университета бундесвера в Мюнхене. Следующим шагом, как и во многих других областях, стали инициативы пентагоновского исследовательского центра DAPRA. Он с 2004 г. проводит ежегодные соревнования DAPRA Grand Challenge с целью создания полностью автономной машины. В первый раз 15 команд боролись за $1 млн от правительства США, но маршрут никто не прошел. Зато в 2005 г. победитель взял $2 млн.

Неслучайно именно в те годы БПА возникают в голливудских фильмах. Роботы-такси – в ленте «Кто подставил кролика Роджера» 1988 г. и «Вспомнить все» со Шварценеггером (1990 г.). В фильме «Я, робот» (2004 г.) в Чикаго 2035 г. машины ездят сами, хотя водитель может переключать управление на себя.

Прорыв настал в 2010-е гг., с прогрессом ИИ. Колонна БПА совершила автопробег из Пармы в Шанхай на «Экспо-2010» – 15 тыс. км. Почти весь путь беспилотники шли сами.

У БПА все больше сторонников. Опрос в рамках финансируемой Еврокомиссией программы разработки беспилотника Sartre показал: 37% водителей моложе 35 лет купили бы такое авто.

Ведущий инженер британской компании Ricardo Эрик Чан, участвующий в Sartre, согласен с другими экспертами: мешают стереотипы и привычка. «Многие нервничали, когда появились ремни и подушки безопасности, круиз-контроль... Рано или поздно люди свыкнутся с новой технологией».

В 2017 г. консалтинговая фирма McKinsey прогнозировала, что вся отрасль БПА будет стоить к 2030 $1,5 трлн. А руководитель исследовательских проектов НП «ГЛОНАСС» (Россия) Татьяна Ледовская – что к 2020 г. в мире будет более 150 тыс. БПА. В феврале 2018 г., выступая на конференции «Международная неделя нефти» в Лондоне, старший экономист «Бритиш петролеум» Спенсер Дейл заявил, что поездки в беспилотных такси Uber и Lyft подешевеют вдвое, эти две компании приобретут подавляющее большинство таких машин, а первые полностью автономные появятся в начале 2020-х гг.

В январе 2018 г. международная аудиторская компания KPMG опубликовала исследование, выявившее 20 стран, наиболее подготовленных к внедрению БПА: в порядке убывания это Нидерланды, Сингапур, США, Швеция, Великобритания, Германия, Канада, ОАЭ, Новая Зеландия, Южная Корея, Япония, Австрия, Франция, Австралия, Испания, Китай, Бразилия, Россия, Мексика и Индия. Анализ шел по 4 критериям: политика и законодательство, технологии и инновации, инфраструктура и готовность общественности.

Коммерческие проекты

Первой компанией, заявившей о планах тестировать БПА, стала «Дженерал моторс» в кризисный 2008 г. Ее тесты идут в Сан-Франциско, Детройте и Финиксе.

В 2010-х гг. начался ажиотаж. БПА занялись такие титаны, как «Фольксваген», «Ауди», «БМВ», «Вольво», «Форд», «Тойота», «Ниссан». Взялись за дело «Убер», «Лифт» и «Тесла», «Гугл», «Эпл» и даже «Панасоник». Первым разработчиком стал «Гугл» – он накопил большой опыт в машинном обучении, разработал карты и системы ориентации на местности Google Maps и Google Street View. Первые успешные испытания он провел в октябре 2010 г. на улицах Сан-Франциско. В машине был водитель, готовый взять руль.

«Отцом гугломобиля» стал д-р Себастьян Трун, директор лаборатории ИИ Стэнфордского университета и один из авторов Google Street View. Его команда получила приз в $2 млн на DAPRA Grand Challenge в 2005 г., работала над проектом DAPRA Grand & Urban Challenge, затем ее переманили в «Гугл». Под «гугломобиль» создали Waymo.

Основатель «Убер» Трэвис Каланик в 2014 г. объявил, что намерен создать автопарк без водителей. Некоторые иронически сравнили это с идеей Илона Маска построить поселение на Марсе, и даже директор по производству «Убер» Райан Грейвз назвал «пустой затеей», добавив, что в ближайшие годы никто не решится сесть в такое авто.

Однако в 2016 г. «Дженерал моторс» и Lyft (главный конкурент «Убер») объявили о начале тестов электротакси-беспилотника Bolt. «Убер» заявил, что уже через пару недель подобные такси можно будет вызвать в Питтсбурге, штат Пенсильвания. Поначалу в машине будет водитель. Заказ – через мобильное приложение Uber. Каланик заявил: «Это революционный шаг, на который не решилась ни одна компания». Первое время поездки были бесплатными. Напомним, что «фишка» «Убер» – более миллиона автовладельцев являются его водителями, не работая в штате: к ним можно обратиться через мобильное приложение компании. Это доступно более чем в 500 городах примерно в 80 странах.

«Убер» сотрудничает с «Вольво», которая отправила ему для тестов к концу 2016 г. 100 машин, а в начале 2018 г. анонсировал планы закупить у нее 24 тыс. автомобилей в 2019-2021 гг. и оборудовать своим программным обеспечением для поездок без водителя. Но подчеркивал, что готов работать и с другими – например, использовал Ford Fusion. «Убер» и «Вольво» совместно трудятся над беспилотником. Президент «Вольво» Хокан Самуэльссон отметил, что этот проект ставит их в центр идущей революции в автомобилестроении. Его компания тестировала этот БПА в Швеции, Австралии и Лондоне.

К 2016 г. «Убер» собрал $10 млрд инвестиций и был готов к реализации своего плана. Это стало тревожным звонком для «Гугл» и «Тесла» Илона Маска. Тем более что «Убер» купил стартап Otto, созданный Энтони Левандовски, предыдущий стартап которого, 510 Systems, «Гугл» приобрел на раннем этапе разработки БПА.

В марте 2018 г. «Убер» запатентовал световые табло на зеркалах, бамперах и дверях, сообщающие пешеходам, что можно перейти дорогу. «Форд» предлагает белый светодиодный индикатор под лобовым стеклом, «Гугл» – экран на кузове. Вместе с поворотниками и проекторами они показывают, что авто перестраивается в другой ряд.

БПА разрабатывают LG совместно с «Мерседес-Бенц» и «Гугл» вместе с «Лексус». Илон Маск в 2016 г. объявил, что намерен создать чуть ли не в каждом крупном городе парк БПА от «Тесла». На вопрос о стоимости пожал плечами: «Десятки миллиардов»…

«Форд» намерен выпустить полностью автоматизированную машину к 2021 г. И сразу перейти к 4-му уровню по шкале SAE. По словам представителей компании, ее БПА так надежны, что испытатели… засыпают от скуки. Инженеры предупреждают: у водителя-подстраховщика «создается ложное чувство безопасности».

Ведущий британский эксперт по БПА Пол Ньюман, чья фирма Oxbotica занимается их разработкой, полагает, что они долго будут ездить по маршрутам, как троллейбусы. Вначале учиться и расширять возможности.

Итак, есть две стратегии: большинство стремится вместить в БПА масимум опций и достичь 5 г. уровня где-то к 2030 г., а «Гугл» и «Форд» делают ставку на 4-й уровень и необычный вид, чтобы люди скорее меняли стереотипы.

В 2011 г. «Гуглу» удалось пролоббировать закон штата Невада, разрешающий движение БПА на дорогах общего пользования. Департамент транспорта штата выдал ему первую в истории БПА лицензию. Помогал сам директор транспортного департамента Брюс Беслоу, неоднократно заявлявший, что за такими авто будущее. Был утвержден номерной знак с цифрами 001 и символом бесконечности на красном фоне. Первый пробег БПА (на базе Toyota Prius) состоялся на знаменитом центральном бульваре Лас-Вегаса. Тогда заявки на лицензии в Неваде подали и другие.

В сентябре 2012 г. БПА разрешили в Калифорнии, но в 2015 г. разрешение было отозвано. Это вызвало недоумение в «Гугл». Компания отмечала, что за 6 лет ее беспилотники лишь 16 раз были в ДТП, да и то несерьезных и в основном по вине водителей других машин. В 2016 г. в Калифорнии развернулось общественное обсуждение. Его лоббировал сенатор штата Алекс Падилья, внесший проект поправок. Весной 2017 г. дошло до конфликта между «Убер» и департаментом транспорта Калифорнии, потребовавшим прекратить тесты в Сан-Франциско. «Убер» перенес их в соседнюю Аризону. Поднялось возмущение: Калифорния теряет имидж самого прогрессивного штата! Там действуют законы времен фургонов и карет!

В итоге в феврале 2018 г. штат утвердил правила, разрешающие испытывать машины без водителей, руля и педалей. Это приветствовала Кремниевая долина. Сегодня в Калифорнии БПА испытывают около 50 компаний, включая Apple, GM, Ford и Toyota.

В апреле 2014 г. «Гугл» объявил, что его БПА проехали более 1 млн км по дорогам США. В том году компания представила на 100% автономный автомобиль без руля и тормоза. В 2015 г. по улицам Маунтин-Вью ездило уже 200 «гугломобилей», отрабатывая движение в потоке. Начинали с Toyota Prius, Audi TT и Lexus RX450h (гибридный кроссовер). «Гугл» инвестировал в «Убер» $250 млн.

Однако пока не все гладко. Приходилось отзывать «гугломобиль» из-за его излишней осторожности. Решается проблема езды под дождем и по заснеженной местности: БПА распознает ее, сравнивая заранее снятые фото с данными датчиков, но лишь в ясную погоду. Бывают нюансы с парковкой, светофорами, не всегда удается отличать полицейских от пешеходов… «Гугл» обещал решить все эти вопросы к 2020 г. А в 2016 г. запатентовал распознавание проблесковых маячков: теперь БПА смогут правильно реагировать на скорую помощь или полицейскую машину.

Основатель Google Сергей Брин утверждает, что в течение 10 лет БПА можно будет покупать, цена должна упасть до среднего сегмента. Это стало фактором резкого роста интереса автогигантов типа «Форда» и «Ауди». Сам же «Гугл», по словам Брина, стремится скорее продавать лицензии.

Согласно экспертному мнению Autonomous Driving Leaderboard («Жюри лидерства в автономном вождении»), лидируют гугловский «Уэймоу» и «Дженерал моторс» («Уэймоу» приступила к тестам БПА-грузовиков в Атланте, Джорджия). А вот «Тесла» и ряд титанов автопрома отстают. В декабре 2017 г. GM объявил, что создаст сервис таких такси в ряде городов к 2019 г. и станет первым автоконцерном, который развернет автономное вождение. Он назвал это самым значительным событием со времен создания интернета и планирует прибыль даже при цене $1 за милю (1,6 км). Но пока не решил, предлагать ли собственный сервис или воспользоваться услугами партнеров, например, приложением заказа такси Lyft, куда инвестировал $500 млн в 2015 г. Сейчас в США цена поездки на такси Uber и Lyft $2-3 за милю, 75% идет водителю.

Отставший было «Эпл» в январе 2018 г. увеличил свой парк БПА, тестируемых в Калифорнии, в 9 раз, с 3 до 27, догнав «Уэймо». В 2017 г. разработчик процессоров «Интел» купил израильский стартап Mobileye за рекордные $1,5 млрд. «БМВ» сообщил, что вместе с «Интел» и «Мобилай» создаст к 2021 г. автомобиль i-Next с 3-5 уровнями автономии.

Источник: «Евразия.Эксперт»