Ещё недавно беспилотные автомобили казались чем‑то из фантастических фильмов. Сегодня они уже ездят по реальным дорогам — пусть пока не везде и не всегда без присмотра. Давайте разберёмся, как именно технологии позволили создать машины без водителей и что помогает им «видеть» и «думать».
В основе работы беспилотного автомобиля лежит целая система высокотехнологичных «органов чувств» и «мозга». Начнём с «глаз» машины — датчиков. Лазерные радары, которые называют лидарами, создают вокруг автомобиля трёхмерную карту пространства. Камеры высокого разрешения внимательно «разглядывают» дорогу, распознают знаки, светофоры и пешеходов. А ультразвуковые датчики помогают замечать препятствия, находящиеся совсем близко. Все эти устройства работают одновременно и непрерывно передают информацию в центральный компьютер.
Этот компьютер — своего рода «мозг» автомобиля. Он оснащён искусственным интеллектом, который обрабатывает данные от датчиков. Программа «понимает», где проходит дорога и разметка, какие знаки установлены, где находятся другие участники движения. Чем больше машина ездит, тем лучше она «учится»: алгоритмы совершенствуются, и автомобиль становится более опытным водителем.
Немаловажную роль играют и карты особой точности. Беспилотные автомобили пользуются картами, где всё отмечено с точностью до сантиметра. На них подробно указаны изгибы дорог, расположение светофоров и знаков, особенности перекрёстков. Эти карты не статичны — они постоянно обновляются и передаются машинам через интернет, что позволяет автомобилю всегда иметь актуальную информацию о дорожной ситуации.
Ещё одна важная способность беспилотных машин — возможность «общаться» с окружающим миром. Они могут обмениваться данными с другими автомобилями, чтобы избежать столкновений. Получать информацию от дорожных знаков и светофоров, чтобы лучше ориентироваться в ситуации. В некоторых случаях машины даже могут предупреждать пешеходов об опасности.
Внутри автомобиля установлены мощные вычислительные системы. Они мгновенно обрабатывают видео с камер, следят за данными со всех датчиков и принимают решения за доли секунды. Такая скорость обработки информации критически важна для безопасного движения.
Существует специальная шкала от 0 до 5, показывающая, насколько машина может ездить самостоятельно. На нулевом уровне автомобиль полностью управляется человеком, без какой‑либо автоматизации. При первом уровне машина может, например, сама держать дистанцию на трассе. Второй уровень предполагает, что автомобиль частично управляет движением — может рулить и регулировать скорость, но водитель обязан следить за дорогой и быть готовым вмешаться. Третий уровень означает, что в определённых условиях машина едет без помощи человека, но может попросить водителя взять управление на себя. Четвёртый уровень — автомобиль способен передвигаться без водителя в определённых зонах, например, по городу. Пятый, самый высокий уровень, предполагает полную автономию: машина может ездить где угодно без участия человека, даже без руля и педалей. Сейчас большинство беспилотных машин находятся на уровнях 2–4.
Беспилотные технологии уже находят практическое применение. В некоторых городах можно вызвать беспилотное такси через приложение: машина сама приедет и довезёт до места назначения, хотя пока это возможно только в определённых районах. В сфере грузоперевозок тестируются беспилотные грузовики, которые перевозят грузы между складами. Это экономически выгодно и безопаснее, поскольку машина не устаёт и строго соблюдает правила. В закрытых территориях, таких как аэропорты или большие комплексы, уже курсируют автономные автобусы. Они передвигаются по простым маршрутам на невысокой скорости, что упрощает управление. А маленькие роботы‑доставщики и дроны успешно привозят еду и посылки в пешеходных зонах во многих городах мира.
Однако на пути повсеместного внедрения беспилотных машин есть серьёзные препятствия. Во‑первых, во многих странах пока нет чётких законов, регулирующих использование таких автомобилей. Остаётся неясным, кто будет нести ответственность в случае аварии — водитель или производитель машины. Во‑вторых, необходимо обеспечить надёжную защиту от взлома и технических сбоев, ведь любая ошибка может привести к опасным последствиям. В‑третьих, погодные условия вроде снега, дождя или тумана существенно затрудняют работу датчиков, а машины должны уметь передвигаться в любую погоду. В‑четвёртых, многие люди пока не готовы полностью довериться беспилотным технологиям, и потребуется время, чтобы преодолеть это недоверие. И наконец, оборудование для беспилотных машин остаётся дорогим, что сдерживает их массовое производство и использование.
Что же ждёт нас в будущем? В ближайшие 5–10 лет можно ожидать расширения зоны работы беспилотных такси в городах. Беспилотные грузовики станут чаще появляться на междугородних трассах. Дорожная инфраструктура будет становиться «умнее»: появятся «умные» светофоры и дороги, помогающие машинам ориентироваться. По мере развития технологий компоненты для беспилотных систем будут дешеветь, делая такие машины доступнее. Возможно появление гибридных решений, когда в сложных ситуациях оператор сможет удалённо помочь автомобилю.
Итак, беспилотные машины стали реальностью благодаря совокупности передовых технологий: датчикам, искусственному интеллекту, точным картам и системам связи. Хотя полностью автономные автомобили станут привычным явлением не завтра, первые шаги уже сделаны.
Беспилотный транспорт обещает немало преимуществ. Во‑первых, он способен значительно сократить число аварий, поскольку машины не устают, не отвлекаются и не нарушают правила дорожного движения. Во‑вторых, благодаря лучшей координации движения можно будет уменьшить количество пробок. В‑третьих, такие технологии сделают передвижение доступным для тех, кто не может водить автомобиль самостоятельно — пожилых людей и людей с инвалидностью. И наконец, беспилотные машины ездят экономичнее, что снижает вред окружающей среде.
По мере решения технических и юридических вопросов беспилотные машины постепенно станут привычным элементом городской жизни, меняя наше представление о передвижении и транспортной системе в целом.
