Корреспондент: Мізки на колесах. Принципово нові автомобілі завойовують вулиці

Вулиці мегаполісів незабаром стануть чистішими і вільнішими. Автомобілі майбутнього зможуть працювати без водіїв, вони самі уникатимуть зіткнень, об'їжджатимуть пробки і економитимуть паливо, пише Олексій Бондарев у №30 журналу Корреспондент від 5 серпня 2011 року.

У 32-річного Марселаса, таксиста з міста Бельв'ю, що в околицях Сіетла, штат Вашингтон, є мрія – пересісти зі своєї п'ятирічної Honda Accord на новеньку Toyota Prius. І найдивовижніше в цій ситуації для журналіста Корреспондента, з яким балакучий Марселас ділиться своїми планами, що ця мрія близька до реальності.

Кожне друге таксі в Бельв'ю, містечку, розташованому неподалік від місця, де колись зародилася компанія Boeing, а сьогодні перебуває штаб-квартира Microsoft, - це якраз гібридний хетчбек Prius.

Ще кілька років тому Prius був дивиною, їздити на такій машині означало привселюдно заявляти про свій нонконформізм, прагнення виділитися з натовпу звичайних людей, чиї машини шкодять навколишньому середовищу. Преса із задоволенням обговорювала, хто зі знаменитостей їздить на зовні досить непомітному Prius (одним з перших виявився співзасновник Google Сергій Брін). А Чарлі Шин, найбільш високооплачуваний актор американського телебачення, відкрито глузував над "цими понтами" в популярному серіалі Дві з половиною людини.

Сьогодні Prius, що переживає вже третю інкарнацію, набув воістину широкої популярності. Гібрид, що відрізняється наявністю електричних генераторів з акумулятором, який заряджається від бензинового двигуна і системи гальмування, споживає лише 4 л палива на 100 км і коштує від $ 35.000.

Не дивно, що модель увійшла в моду і на неї переходять таксисти. А інші виробники слідом за Toyota кидають масштабні інженерні сили на виробництво гібридів.

Світ автомобілів незворотно змінюється, зазначає американський аналітик Ларрі
Арчер. Але перехід на гібридне паливо – лише частина цього процесу

Світ автомобілів незворотно змінюється, зазначає американський аналітик Ларрі Арчер. Але перехід на гібридне паливо – лише частина цього процесу. Якщо на секунду відвернутися від сьогоднішніх реалій і озирнутися назад, стає зрозуміло, що автомобілі мало змінилися протягом XX століття. Так, дизайн їх помінявся істотно, двигуни та інші вузли стали досконалішими технологічно, проте по суті машини залишаються такими ж, як і раніше, пристроями на чотирьох колесах, для безпечного управління якими потрібні навички, зосередженість і відсутність алкоголю в крові (принаймні у великих дозах).

Але надворі XXI століття, епоха комп'ютерів, гаджетів, соціальних мереж, надзвукової цивільної авіації, космічного туризму. Й автоіндустрія не збирається відставати. У найближче десятиліття гібридні автомобілі стануть масовим явищем не тільки в окремих штатах Америки, але і в багатьох інших країнах світу.

Навіть більше, машини стануть набагато розумніші, що дозволить повністю змінити вигляд дорожнього руху. Це буде щось схоже на те, що сталося з цивільною авіацією, коли гвинтові літаки масово поступилися місцем реактивним, а система контролю над повітряним простором стала переважно автоматичною, зазначає Арчер.

У червні в США було зроблено досить істотний крок до світлого майбутнього. Законодавці штату Невада прийняли новий закон, яким встановлюються правила для автомобілів без водіїв. Прийняття такого закону вже нікого особливо не дивує, оскільки багато транспортних засобів уже вміють паркуватися без участі людини, не кажучи вже про вантажні машини, які давно навчилися їздити самі, зазначає оглядач Popular Science Ребекка Бойл.

Бортові комп'ютери навчаться передбачати поведінку інших учасників руху. Радари дозволять "відчувати", що відбувається на дорозі навколо автомобіля, а глобальні суперкомп'ютери аналізуватимуть обстановку на дорогах і перенаправляти її так,
щоб не виникали пробки

Бортові комп'ютери навчаться передбачати поведінку інших учасників руху. Радари дозволять "відчувати", що відбувається на дорозі навколо автомобіля, а глобальні суперкомп'ютери аналізуватимуть обстановку на дорогах і перенаправляти її так, щоб не виникали пробки.

"Багато з цих технологій вже працюють сьогодні, допомагаючи водіям справлятися з роботою, - каже Райан Макджі, інженер дослідного центру компанії Ford. - Але сьогодні ми намагаємося зробити так, щоб розвиток цих технологій зробив розумним не водія, а сам автомобіль".

Перемога над пробками

Немає нічого складного в тому, щоб навчитися передбачати пробки в будь-якому великому місті. Сьогодні це з успіхом робить будь-який досить уважний таксист. Нещодавно це навчилися з високою точністю робити і комп'ютерні програми.

Наприклад, компанія IBM розробила додаток для смартфонів, який уже в обідній час робить прогноз для власника гаджета, яким буде рух увечері, коли він стане повертатися додому.

Розробники пояснюють, що програма запам'ятовує, за якими маршрутами зазвичай їздить людина, використовує отриману з центрального сервера інформацію про пробки на дорогах і пропонує їхати таким чином, щоб уникнути заторів. За словами головного розробника програми Джонні Дея, випробування його дітища, що проходять в Сан-Франциско і його передмістях, показують високу ефективність технології.

Програма використовує дані супутникової навігації GPS для того, щоб відслідковувати переміщення водія, і одержує дані про пробки з 700 сенсорів, встановлених на дорогах департаментом дорожнього руху штату Каліфорнія. Сенсори фіксують швидкість, з якою повз них проїжджають автомобілі, і рахують кількість машин на хвилину.

Отримавши ці дані, програма визначає, де утворюються затори, та пропонує об'їзний маршрут, пояснює Дей. При цьому вона працює дуже оперативно – дані сенсорів аналізуються з п'ятихвилинним інтервалом. Однак це всерйоз підвищує шанси того, що програма даватиме однакові поради з приводу об'їзних маршрутів різними водіям, тим самим створюючи нові пробки там, де їх раніше не було.

Розробники планують серйозно розширити її функціонал, наприклад, додавши оперативну інформацію про інші види транспорту і паркувальні центри. На практиці це може набути досить істотного значення, вважає Дей.

Наприклад, знаючи, що водій зазвичай вирушає на роботу о 8:30 за певним маршрутом, програма вже о 8:00 може вивести йому повідомлення приблизно такого змісту: "Ваш звичайний маршрут сьогодні перевантажений, але о 8:30 можна залишити машину на такій от парковці, де в цю хвилину є 48 вільних місць, і вирушити поїздом з такої-то станції".

Особливе значення має також той факт, що автопілот знає звички водія і здатен передбачити його наміри в більшості ситуацій. "Система знає, що в середу о 17:00 ви зазвичай їдете за такою адресою. Вона розраховує маршрут заздалегідь, інформує автопілот про те, в якому режимі гібридного двигуна краще їхати – на акумуляторі або на бензині", - розповідає Макджі, який бере участь у розробці аналогічного програмного забезпечення в Ford (сьогодні його випробовують на гібридному позашляховику Escape).

З часом такі функції будуть вбудовані в бортові комп'ютери автомобілів. Й автопілоти, які незабаром замінять водіїв, вибиратимуть маршрути саме за таким або аналогічним алгоритмом, впевнені експерти.

Головне – безпека

Якщо роботизований автомобіль буде чітко розуміти, що відбувається на дорозі на відстані 10 м від нього, у нього буде час, щоб зреагувати на будь-яку подію.

Є два способи забезпечити такий рівень безпеки. Перший – це бортові радари і камери, що передають комп'ютеру дані про фізичні об'єкти навколо. Другий – це система комунікацій між машинами в режимі реального часу, завдяки якій учасники дорожнього руху сповіщатимуть один одного приблизно таким чином: "Я червоний седан, їду по крайній смузі зі швидкістю 90 км/год".

До системи комунікацій будуть підключені також світлофори та залізничні переїзди, щоб вони завчасно сповіщали автомобілі, де їм необхідно зупинитися.

До цього часу основною перешкодою на шляху до створення автопілота для легкового автомобіля в умовах звичайних доріг були зовсім не технологічні обмеження, а непередбачувана людська реакція

До цього часу основною перешкодою на шляху до створення такого автопілота для легкового автомобіля в умовах звичайних доріг були зовсім не технологічні обмеження. Власне кажучи, обчислювальної потужності сучасного смартфона цілком вистачило б для управління машиною. Проблема полягає в тому, що люди-водії дуже непередбачувані, тому для того, щоб уникнути аварій, у багатьох ситуаціях потрібна суто людська реакція.

Однак світло в кінці тунелю вже видніється. Дослідники з Массачусетського технологічного інституту розробили технологію, яка закладає в алгоритми, за допомогою яких автопілот обчислює траєкторію і швидкість руху в реальному часі, передбачення людської поведінки.

Алгоритм бере до уваги дві ключові дії, які може зробити водій у критичній ситуації, - натискання на газ або гальмо. Залежно від того, що робить людина, система розраховує можливі наслідки, відстань до інших об'єктів. За словами Домітілли дель Веккіо, професора інженерних наук у Массачусетському технологічному інституті, система здатна передбачити поведінку водіїв у багатьох типових ситуаціях – наприклад, вона знає, що більшість пригальмовують перед перехрестям.

В результаті автопілот теж змусить машину пригальмувати перед перехрестям, про існування якого він завчасно дізнається завдяки бездротовим комунікаціям з відповідним світлофором. А якщо одна машина загальмує, то, щоб уникнути аварії, її бортовий комп'ютер відразу передасть відповідний сигнал тривоги іншим учасникам руху.

Роботи над "страхувальним" автопілотом, який в перспективі може стати основним водієм, замінивши людину, ведуться і в університеті Карнегі-Меллон (Пітсбург, США).

У ході випробувань учені переконалися, що автопілот здатен забезпечити високий рівень безпеки, навіть коли в спеціально змодельованій ситуації на дорозі беруть участь кілька об'єктів. За словами Андре Плетцера, який очолює дослідження, автопілоти вже сьогодні вміють справлятися практично з будь-якою позаштатною ситуацією. Щоправда, випробування поки що проходили тільки на швидкісних автострадах.

У майбутньому дослідники розпочнуть моделювання поведінки автопілота в більш складних умовах, наприклад на вузьких міських вулицях з безліччю перехресть і поворотів.

Подібні розробки ведуться не лише в США. Так, шведські випробувачі з компанії Volvo створили систему "дорожнього поїзда", суттю якої також є автоматичне пілотування.

Ключовим моментом виступає наявність одного водія-людини, який керує головним автомобілем, а інші в колоні йдуть за ним, отримуючи команди від комп'ютера. Сенсори в автомобілях дозволяють зберігати дистанцію, бортові автопілоти витримують задану крейсерську швидкість і вчасно здійснюють повороти слідом за лідером.

Таким чином можуть, наприклад, пересуватися екскурсійні автобуси або шатли типу "готель – аеропорт", що рухаються зазвичай за одним і тим самим маршрутом.

Практичні випробування цієї системи у Volvo почали проводити навесні цього року. За словами розробників, основною метою створення технології є уникнення пробок, скорочення споживання палива і, звичайно, безпека руху. Технологія може бути введена в масову експлуатацію до 2020 року.

***

Цей матеріал опубліковано в № 30 журналу Корреспондент від 5 серпня 2011 року. Передрук публікацій журналу Корреспондент заборонений.