Автоутопия. Будущее машин

Что нам еще предстоит

В среднем автомобиль в Соединенном Королевстве проезжает более 300 миллионов километров, прежде чем попадает в аварию со смертельным исходом. Этот факт помогает составить представление о требованиях к безопасности, предъявляемых автономным системам. И даже если беспилотники будут ездить так же, как обычные автомобили с водителями, им все равно придется постараться, чтобы завоевать всеобщее признание.

Исследователи попытались все подсчитать. Таша Кини из ARK Investment предложила ввести требование, по которому беспилотные автомобили должны сообщать об «ожидаемом отказе» не чаще одного раза на каждые 80 000 километров. В случае «ожидаемого отказа» машина останавливается и передает управление водителю, так как не может с ним справиться. Это та же частота, с которой американцы останавливаются из-за поломки автомобиля. Правда, моя личная статистика несколько лучше. «Неожиданные отказы» – это ситуации, в которых система не распознает проблему и продолжает управлять машиной, не подавая сигналов о помощи. Здесь предлагается лимит в один раз на 380 000 километров. Такой показатель отражает ту же частоту, с который американцы царапают машины. На мой взгляд, цифры слишком оптимистичные. Думаю, общество и законодатели потребуют более высоких стандартов.

Убийца Uber? Роботакси от Waymo ездят по улицам Чандлера, штат Аризона, где компания открыла первый в мире коммерческий сервис беспилотных такси.

Даже сотрудники Google проявляют осторожность. На дороге может произойти слишком много непредсказуемого, и системе на базе глубокого обучения будет сложно с этим справиться, если не окажется внешнего наблюдателя. Основатель DeepMind Демис Хассабис выступает против испытаний беспилотников на обычных дорогах. На его взгляд, сперва их следует усовершенствовать, проверяя на закрытых трассах. В Waymo сталкивались с проблемами при проведении испытаний в Финиксе. И это несмотря на то, что автомобили тестировались в тех районах города, которые практически идеально подходят для беспилотников.

Беспилотные автомобили дольше стоят на перекрестках, останавливаются без предупреждения, с трудом вливаются в плотный поток машин, трактуют правила слишком буквально и иногда не отличают красный свет от зеленого. В отчете, опубликованном в издании The Information, говорится, что из-за этого местные терпеть не могут беспилотники. Жители проверяют себя на прочность, играя в опасные игры с машинами на автопилоте (и этим занимаются не только подростки). Машины Waymo успели стать объектом таких развлечений. Водитель из Чандлера, штат Аризона, открыто заявил о ненависти к беспилотникам: он попытался оттеснить автомобиль на обочину на своем джипе Wrangler. Однажды он врезался в роботакси, которое остановилось перед ним, следуя всем правилам. Житель Чандлера получает удовольствие от резкого торможения, если сзади едет беспилотник. Его жена в интервью для New York Times отметила, что все началось после того, как автомобиль Waymo чуть не сбил их маленького сына. Это может стать новым проявлением агрессии на дорогах. Есть свидетельства того, что люди бросают камни в машины Waymo, прокалывают колеса на стоянке и даже угрожают оружием, когда такси пустое или в нем сидят пассажиры.

Взаимодействие пешеходов с обычными машинами можно в какой-то степени считать испытанием храбрости. Каждый раз человек оценивает риски: перейти дорогу максимально быстро с угрозой попасть под машину или подождать? Водители тоже решают, стоит ли им замедлиться и дать дорогу пешеходу или продолжить ехать. Чем плотнее поток машин, тем больше вероятность того, что водитель уступит. Для разных культур характерно разное поведение: для примера сравните центр Рима с английской деревней.

Одно из решений проблемы – автомобили, которые сообщаются с другими участниками дорожного движения. С этой целью такси-минивэны компании drive.ai показывают сообщения. К примеру, если такое такси останавливается перед пешеходным переходом, на экранах высвечивается сообщение «Ждем вас» и картинка движущегося человека. Jaguar снабдил беспилотник «глазами», по которым понятно, замечен пешеход или нет. Автомобили нуждаются в целой системе сигналов, которые всем знакомы. Например, красный свет – торможение, мигающий оранжевый – готовность повернуть. Как насчет фиолетового для ситуаций, когда машина не определилась со следующим действием? Если судить по случаям в Финиксе, автомобилям потребуется что-то посерьезнее. По крайней мере следует установить на законодательном уровне, что нельзя издеваться над беспилотниками в моменты нерешительности.

Теперь очевидно, что полная автономность не наступит в ближайшие несколько десятков лет. При этом автономность четвертого уровня (машины ездят в размеченной контролируемой среде) кажется вполне достижимой. Они будут скорее походить на беспилотный общественный транспорт, чем на обычные машины. Например, небольшие беспилотники уже используются на малых скоростях компаниями вроде Aurrigo из Ковентри. Французская компания Navya предлагает беспилотное маршрутное такси на территории аэропортов, университетов и поселений для престарелых. Иногда пользователи вызывают транспорт через приложение. Беспилотники также набирают популярность в центре города. Там их используют на последнем этапе в цепочке доставки. Новейшая модель автономного такси Navya под названием Autonom уже ездит в Лас-Вегасе, Мичиганском университете и многих других местах по всему миру. В отличие от Waymo, Navya не управляет парком самостоятельно: она продает машины поставщикам услуг. Стоимость одного Autonom составляет 250 000 евро. Возможно, с помощью таких маршрутных такси люди привыкнут к беспилотникам. В ближайшем будущем выше вероятность встретить подобное транспортное средство, а не полностью автономный автомобиль.

Подключенный автомобиль

Поездки на полностью автономном автомобиле нескоро покажутся чем-то будничным, но машины точно станут умнее. С помощью Wi-Fi и 5G они начнут сообщаться друг с другом и с окружающей инфраструктурой. Мы уже привыкли к тому, что автомобиль подключен к интернету. Обычно это достигается с помощью информационно-развлекательной системы и смартфона. Технологии вроде Apple CarPlay, Android Auto и собственные системы производителей помогают с навигацией и дают доступ к онлайн-медиа. Приложения сообщают, заряжен ли электрокар, и включают отопление – все это на расстоянии.

Технология коммуникации между автомобилями (V2V – vehicle-to-vehicle) на этом не останавливается. Она позволяет машине сообщить свое место, скорость, положение руля, торможение или ускорение и другую информацию автомобилям в нескольких сотнях метров от себя. Одно из применений технологии – формирование автоколонн. Автоколонна обычно состоит из фур, которые едут друг за другом. За счет коммуникации между автомобилями часть из них может ехать на автопилоте. В каком-то смысле напоминает железнодорожные вагоны. В каждой из фур сидит человек, при этом водителю в головной машине не требуется внимательно следить за дорогой. Фуры могут ехать ближе друг к другу. Электронная связь практически мгновенна, поэтому для срабатывания тормозов требуется меньше времени, чем обычно. Благодаря этому машины занимают на дороге меньше места. В свою очередь, это позволяет экономить топливо, ведь уменьшается сопротивление воздуху. Технологию формирования автоколонн можно встроить в уже существующие транспортные средства. Однако водителям головных машин, вероятно, потребуется новая категория в правах, так как появляется дополнительная ответственность.

Все это уже реальность. Компании вроде Mercedes и Volvo продемонстрировали, как фуры образуют автоколонны, а также как они встраиваются в них и как покидают. Правда, без новых испытаний не обойтись: необходимо получить общественное одобрение и устранить все имеющиеся проблемы. Например, смогут ли другие автомобили въехать на трассу или покинуть ее, если съезд будет перекрыт длинной автоколонной?

Другое возможное использование технологии V2V – передача информации для предотвращения аварии (к примеру, через вибрацию кресла или громкий звуковой сигнал). Автомобили обращаются к пулу данных, чтобы сформировать представление о событиях вокруг. На основе этой информации они анализируют потенциальные опасности, которые могут пропустить даже самые внимательные и аккуратные водители или самые точные системы датчиков. Коммуникация от машины к машине устранит недостаток датчиков, которые не способны видеть сквозь препятствия.

На публичных испытаниях на закрытых трассах машины замедлялись, чтобы не столкнуться с автомобилями, которые проезжали на красный. Таким же образом машины могут менять скорость, чтобы не стоять на светофорах. Вопрос, получится ли у них проявить подобную маневренность в более сложных условиях, остается открытым.

Национальное управление безопасностью движения на трассах США (NHTSA) и Мичиганский университет приложили все силы, чтобы продемонстрировать ценность сообщения между машинами в городе Анн-Арбор.

Первая фура

Полный автопилот на автомобилях все еще кажется труднодостижимым, но при этом фуры без водителя уже существуют. В феврале 2018 года фура компании Starsky Robotics^[1] проехала 11 километров на скорости 40 км/ч по обычной дороге. В кабине водителя никого не было. В июне 2019 года фура Volvo с 18 колесами проехала 15 километров по платной дороге во Флориде. При этом машина выбрала правильный маршрут, выехала на шоссе, перестраивалась в потоке автомобилей и сохраняла скорость 88 км/ч. Секрет успеха таких фур заключается в дистанционном управлении из головного офиса в Джексонвиле. И хотя 85 % поездки проходят на автопилоте, все сложные маневры берут на себя водители. Они сидят в офисе за рулем перед экраном, на который транслируется изображение с шести камер. Напоминает компьютерную игру, но здесь все по-настоящему.

 

В США, как и в большинстве развитых стран, профессия водителя фуры не пользуется большим спросом. Ситуацию хотят исправить с помощью дистанционного управления транспортом. В отрасли много стартапов, но Starsky, по всей видимости, занимает лидирующую позицию. Такая система рассчитана на фуры и будет использоваться в беспилотных такси только при условии, что пассажир готов переплатить за работу человека, который сидит в другом месте и управляет машиной с игровой приставкой в руках.

В городе Анн-Арбор, штат Мичиган, специалисты снабдили почти 3000 автомобилей экспериментальными передатчиками в период с 2012 по 2014 год. После изучения записи коммуникации между автомобилями исследователи из NHTSA заключили, что технология способна предотвратить более полумиллиона несчастных случаев, более тысячи из которых – со смертельным исходом. Это данные за год по США. По мнению Джона Мэддокса, главы программы из Института изучения транспорта при Мичиганском университете, одна только эта технология способна изменить привычный нам способ вождения.

К примеру, с ее помощью можно было бы передавать информацию между машинами, мостами, пропускными пунктами, дорожными указателями и другими элементами среды. Возможно, появится даже отдельная полоса для беспилотников, где те смогут разгоняться до больших скоростей, ведь они практически мгновенно передают информацию о входящих и исходящих потоках. К тому же отпадет необходимость в дорожных знаках, так как они станут полностью цифровыми. С другой стороны, мы можем столкнуться с таким недостатком, что на главных магистралях мачты 5G будут стоять каждые 300–400 метров (на проселочных дорогах чуть реже). Эта технология жизнеспособна только при условии, что есть минимальная базовая инфраструктура и проводится большой объем дорожных работ. И что более неприятно, она дает государственным службам беспрецедентные возможности систематического мониторинга скорости и стиля вождения, а также позволяет назначать штрафы и взимать плату за услуги по факту использования. Как следствие, водители могут получать астрономические счета в конце месяца. В случае аварии машина будет автоматически отсылать запрос в страховую компанию, которая обслуживает ее владельца.

Технология коммуникации от мозга к автомобилю (B2V – brain-to-vehicle) – еще более амбициозный проект. Мозговые волны водителя регистрируются через электроэнцелограф, встроенный в шлем. Впервые такое устройство я увидел на технологической выставке CeBIT в Гамбурге году в 2006-м. Возможность передвигать курсор с помощью мысли и печатать текст (хоть и с трудом) произвела на меня большое впечатление. С тех пор технологию слегка усовершенствовали и начали использовать в видеоиграх и современных протезах.

Nissan стала первой компанией, которая применила технологию B2V в автомобилях. Теоретически она может считывать настроение человека и подстраивать под него температуру и работу мультимедийной системы. Однако по заявлению представителей компании полезнее окажется другая функция. Технология поможет распознавать, как водитель реагирует на ситуацию на дороге, и переводить мысль в действие на доли секунды раньше. Это позволит избежать аварий и сделает вождение более комфортным. Например, система отмечает, что человек собирается повернуть руль. Система содействия водителю сделает это чуть раньше – возможно, всего на 0,2 или 0,5 секунды. Технология коммуникации от мозга к автомобилю также будет регистрировать приближающийся приступ агрессии на дороге и приводить в действие автономное управление. Больше не будет пелены гнева, застилающей глаза.

Обычно люди настроены против технологий, которые требуют надевать что-либо на голову: вспомнить хотя бы 3D-очки и гарнитуру Google Glass. На мой взгляд, новые устройства должны быть гораздо менее громоздкими, чем те шапочки для душа, напичканные электродами, которые сейчас показывают на испытаниях. Можно с уверенностью сказать, что разработка пока находится на начальном этапе. По подсчетам специалистов из Nissan, потребуется еще 5–10 лет. Но эти прогнозы, скорее всего, чрезвычайно оптимистичны.

Правда ли, что 5G все изменит?

Если учесть не самое высокое качество связи при разговоре по мобильному, вполне понятно, почему многие не особенно верят использованию такой сети для чего-то, где важна безопасность (например, вождения). Но сети 5G способны внести огромный вклад в развитие автономных и подключенных автомобилей.

Они гораздо быстрее. Все сети страдают от задержек – времени, которое требуется на выполнение команды. В сетях 3G задержка равна примерно 200 миллисекундам а в 4G – 100 миллисекундам. В сети 5G задержка составляет всего 5 миллисекунд. Устройства, поддерживающие 5G, будь то автомобили, дорожные знаки или даже велосипеды, смогут мгновенно передавать друг другу сообщения. Реакция водителя, который самостоятельно управляет автомобилем, занимает от 250 до 500 миллисекунд.

Такая сеть способна поддерживать гораздо больше устройств – до миллиона на квадратный километр. В сети 4G их число равно примерно 60 000. Кроме того, эти устройства можно перемещать на скорости около 350 км/ч. В одном из недавних испытаний автомобиль марки McLaren ехал по треку со скоростью почти 260 км/ч и при этом сохранял устойчивое соединение с сетью 5G. В секунду удавалось передать до 20 гигабит информации. От таких результатов дух захватывает.

Однако постоянное соединение с сетью не требуется: пусть и неидеально, но 5G поддерживает связь между устройствами вне сети.

Последствия неполадок в системе безопасности пугают. Нужно принять меры, чтобы другие части тела не посылали сигналы, создающие помехи. Тем не менее когда-нибудь мозг водителя сможет стать еще одним элементом умного автомобиля.

Что все это значит?

Когда автономные автомобили станут распространенным явлением, самые заметные и широко используемые технологии претерпят огромные изменения. Из-за этого строятся бесконечные домыслы о последствиях. Наиболее положительным из них будет, конечно, уменьшение количества дорожно-транспортных происшествий. Юрист из Кембриджа Стивен Хэмилтон, специализирующийся на автономных автомобилях, предполагает, что в будущем получится избежать 99,7 % несчастных случаев. Удастся спасти миллионы жизней, а еще миллионы человек – уберечь от травм. На фоне этого сократится потребность в медицинском персонале, который сейчас работает с пострадавшими в авариях, а также в сотрудниках полиции, которые следят за дорожным движением.

Если необходимость противостоять столкновениям отпадет, машины станут легче и увеличится экономия топлива, ведь тяжелые энергозатратные системы безопасности окажутся лишними. Только самые заядлые пессимисты продолжат пристегивать ремень безопасности. Быстро упадут цены на страховку. Автономность поможет решить и другие проблемы. Большинство автономных транспортных средств будет не продаваться, а сдаваться с почасовой оплатой. Благодаря этому машины не будут простаивать на парковках. Во многих городах парковка занимает много места. Возможно, робомобили начнут уезжать из густонаселенных областей в те редкие моменты, когда на них не будет спроса.

Дитер Хелм из Оксфордского университета считает, что в городах заметно и стремительно увеличится «плотность использования». Многоуровневые парковки можно переоборудовать под жилые помещения. Даже обычные гаражи и подъезды найдут другое применение: будьте готовы к появлению большого количества «берлог», куда женщинам вход воспрещен. Улицы городов и пригородов изменят свой облик. Они станут вполовину уже, ведь больше не нужно парковать столько машин. Уменьшится число дорожных знаков и разметки, что сделает город более привлекательным. Велосипедисты и другие участники дорожного движения почувствуют себя в безопасности, а это простимулирует использование более здоровых видов транспорта. Людям, достигшим возраста, в котором постоянно водить уже тяжело (многим из них гораздо меньше лет, чем упрямому принцу Филиппу^[2]), открываются новые возможности. Это справедливо и для детей и подростков, а также для их родителей, которым не придется развозить их по разным местам.

По сравнению с человеком автопилот будет эффективнее расходовать энергию и не станет превышать скорость. Все это положительно скажется на цене поездки. В марте 2017 года специалисты Barclays подсчитали, что общая стоимость поездки на автомобиле упадет с 1–1,6 доллара за милю до 8 центов за счет автономии. Робомобили также обеспечат более удобные пересадки на общественный транспорт, заполнив участки пути между станциями. В пабах и ресторанах, расположенных за городом, увеличатся продажи, ведь водителям необязательно оставаться трезвыми, а компаниям друзей – вытягивать жребий, кто сегодня не пьет.

Робомобили могут получить признание и у обычных автолюбителей. Представьте: достаточно поместить Caterham или Aston в багажный отсек и доехать до кольцевой трассы или специальной загородной площадки с идеальными поворотами и без ограничения скорости. Чем не мечта энтузиаста? При этом в дороге скучать не придется: можно заняться чем-то увлекательным или полезным вместо того, чтобы плестись в пробке или долго ехать на одной и той же скорости. Сплошные плюсы.

Самый большой из потенциальных недостатков – угроза того, что множество людей останется без работы. По некоторым оценкам водители составляют крупнейшую группу на рынке труда. Другие считают, что эффективность робомобилей сильно преувеличена. Профессор Дэвид Бегг, эксперт по вопросам устойчиво развивающегося транспорта, считает, что машины занимают слишком много пространства по отношению к тому, сколько людей они способны перевезти. При этом не играет роли, автономный автомобиль или нет. Если выходя из метро каждый будет садиться в личный робомобиль, начнется настоящий хаос. В центре Лондона, к примеру, уже тяжело проехать из-за большого скопления Toyota Prius – спасибо Uber.

Более комфортные самостоятельные поездки на автомобиле без стресса могут побудить людей из отдаленных районов и областей стремиться в центр, что создаст еще большую перегрузку. Вероятно, ухудшится общее состояние здоровья и физической подготовки, ведь куда проще запрыгнуть в автомобиль, чем пройти пешком или прокатиться на велосипеде. А машины, которые ездят по кругу в ожидании новых задач, станут источником загрязнения.

К тому же технология может усилить ощущение неравенства, потому что поначалу робомобили будут доступны на отдельных «урбанистических островках», а не повсеместно. Одни районы станут благополучными, безопасными и автоматизированными, здесь будут ездить эффективные, безопасные и чистые машины. Другие же районы, более бедные, останутся опасными, и в них продолжат ездить непредсказуемые водители на обычных автомобилях.

Вопрос с рынком недвижимости и проектированием домов тоже остается открытым. Превратится ли машина в еще одну комнату дома? Или даже в передвигающийся гостиничный номер, который доставляет человека к месту работы? Если дома и машины объединятся, где в стране будет отведено место для их стоянки? И какие области будут спасены от последующей экологической деградации? Промзоны могут превратиться в огромные парковки для автономных домов на колесах.

Как бы то ни было, любой из этих вариантов развития событий наступит не так скоро, как пророчат многие эксперты. Стремления к автономности продолжат терпеть крах, а искусственный интеллект – не справляться с непредсказуемым поведением на настоящих дорогах. У машин, которыми управляют водители, впереди все еще большое будущее. Людям, правда, придут на помощь приборы подключенного автомобиля, нацеленные на безопасность. Обычно я не настолько самонадеян, чтобы раздавать финансовые советы, но в этот раз с уверенностью скажу: если кто-то предложит вложиться в стартап по разработке робомобилей, держитесь от этого подальше (или уезжайте).