![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
tm-viluy.livejournal.com posting in ![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png){kind=small}
engineering_ruПару лет назад мне довелось провести небольшое журналистское исследование на тему развития новых технологий в автомобильной промышленности. И если гибриды и электромобили - это наше сегодня в области экологии, а что нас ждёт "завтра"? Может самоуправляемые машины...
В наше время развитие технологий идёт семимильными шагами. Транспортные средства модернизируются и совершенствуются. Требования по экологичности и безопасности техники постоянно ужесточаются, заставляя производителей изобретать новые системы и внедрять новые технологии. Налаженная постоянная кооперация и обмен инновациями и опытом между различными отраслями промышленности только способствуют развитию. Работа учёных вдохновляет писателей-фантастов, а учёные, в свою очередь, ищут пути воплощения в жизнь фантазий писателей.
В голливудском боевике «Я, робот», выпущенном в 2004 году, грузовики (если их конечно можно так назвать), перевозящие роботов, движутся по автостраде самостоятельно, без водителя. А в более ранней картине, вышедшей на экраны в 2000 году – «6-й день» – есть эпизод, где герои едут в машине и спокойно разговаривают, повернувшись лицом друг к другу. Управление автомобилем осуществляется автоматически до определённого момента, о чём сидящего за рулём человека предупреждает «автоводитель». Предваряет фильм фраза «в недалёком будущем, которое наступит раньше, чем вы думаете». Насколько мы близки к воплощению мечты о транспортных средствах будущего? Какого прогресса в этом направлении достигли технологии за восемь-двенадцать лет после выхода этих картин?
Автокараван с одним водителем
Важный аспект, на который обращают внимание производители техники и, в первую очередь, автомобильного транспорта – работа водителей, осуществляющих перевозки на дальних расстояниях. Не секрет, что такая работа требует постоянной концентрации внимания, сохранить которую при однообразном движении по автомагистрали и шоссе достаточно сложно. А при длительных командировках в другие регионы, особенно возвращаясь домой, да ещё и в преддверии праздников, тем более хочется поскорее добраться в родной город. При этом часто игнорируются требования техники безопасности, касающиеся количества времени, проведённого за рулём, и иногда, к сожалению, это приводит к плачевным последствиям.
Одной из разработок в области облегчения работы водителей, особенно дальнобойщиков, является проект SARTRE компании Volvo. Цель проекта, разрабатываемого центром исследований и инноваций Volvo Technology, заключается в реализации технологий, позволяющих выстроить движение автомобилей в караване: когда водитель в головной машине ведёт за собой вереницу других автомобилей, которые могут определять скорость и направление движения переднего автомобиля и расстояние до него, а также подстраиваться под данные параметры. Машины физически не связаны друг с другом и могут отделиться в любой момент.
Оказавшись в караване, водители ведомых машин могут расслабиться и заняться другими делами, а караван продолжает движение к месту назначения под квалифицированным управлением водителя ведущего автомобиля. Ожидается, что движение автомобилей в караване будет обладать большим количеством преимуществ: дорожная безопасность повысится, расход топлива и, следовательно, выбросы углекислого газа (СО2) снизятся, уменьшатся заторы на дорогах, так как расстояние между транспортными средствами будет составлять всего лишь несколько метров и контролироваться автоматически. Во время такого движения водители ведомых транспортных средств смогут отдохнуть или поесть, а может быть, даже вздремнуть. Технологию успешно испытали в караване с одним ведущим и одним ведомым автомобилем. «Безопасность – это одна из основных ценностей Volvo, поэтому мы направляем значительные усилия на разработку процессов автоматизации максимально безопасным способом, – отмечает Карл Йохан Альмквист (Carl Johan Almqvist) из компании Volvo Trucks. – Технология быстро развивается, но наша цель заключается в том, чтобы обеспечить её максимально безопасную работу в паре с человеком. Водитель должен чувствовать себя в такой же безопасности, как если бы он управлял автомобилем самостоятельно, несмотря на то, что основную работу выполняет компьютер».
Самоуправляемые машины наших дней
Машины давно умеют тормозить и разгоняться самостоятельно, определять своё местоположение и расстояния до препятствий. Даже рулить сами. Многочисленные системы помощи водителю, такие как лидар, радар, ультразвук, камеры, системы GPS и т. д., давно и успешно используются в различных транспортных средствах. Теперь специалисты компаний стараются объединить их воедино, «научив» автомобиль ездить самостоятельно, без участия водителя. В настоящее время разнообразные проекты самоуправляющихся автомобилей реализуются в университетах, научно-исследовательских институтах и высокотехнологичных компаниях по всему миру, а их история уходит своими корнями в Японию 1970-х. В самоуправляющемся режиме автомобили преодолели сотни тысяч километров, и сторонники данной технологии полагают, что подобные машины смогут повысить пропускную способность дорог, уменьшить количество заторов и, что наиболее важно, повысить безопасность дорожного движения за счёт устранения водительских ошибок. В поддержку данного предположения говорит и статистика: причиной 90% аварий становится человеческий фактор.
Немецкий концерн BMW Group проводит исследования возможного использования систем автоматического управления автомобилем на автобане. Для этого компания оборудовала BMW 5-й серии функцией автоматического движения при движении по автобану, которое активизируется нажатием одной кнопки. Система способна с помощью большого числа различных датчиков, систем и высокоточных компьютерных карт отслеживать текущее местоположение и самостоятельно двигаться по автобану. Прототип успешно взаимодействует с другими участниками дорожного движения, самостоятельно производя обгон медленно идущего транспорта. Большое количество датчиков, дополняющих друг друга, помогает общей системе компенсировать слабые стороны различных систем и разносторонне оценивать ситуацию. Подобные системы уже давно и успешно ежедневно используются в другом виде транспорта – это автопилот в авиации. Конечно, загруженность авиатрасс меньше, и поток транспорта ниже, но он постепенно увеличивается.
Но как у любой медали тут есть и другая сторона. Что будет, если случится внештатная ситуация? Ведь за движением самолётов следят диспетчерские службы, а в кабине постоянно присутствует экипаж, контролирующий ситуацию. Пилот в любой момент может взять на себя управление лайнером. По мнению Карла Йохана Альмквиста (Carl Johan Almqvist), директора по безопасности движения и продуктов Volvo Trucks, наиболее безопасным подходом является сочетание автоматизированной системы, контролирующей обстановку в диапазоне 360 градусов, со знаниями и опытом профессионального водителя. «Мы верим в водителя и понимаем, что человеческий мозг может принимать решения, неподвластные автоматизированным системам, – говорит он. – Компьютер никогда не устает, но он может делать только то, на что запрограммирован».
Доктор Нико Кэмпфхен (Nico Kemphen), руководитель проекта по автоматизации движения отдела BMW Group по исследованиям и технике, согласен с коллегой. После успешных испытаний и тестов на автобане автоматизированного BMW 5-й серии, оснащённого функцией автоматического движения, он отметил, что, «несмотря на передачe полного управления автомобилем на магистрали автоматической системе, именно водитель несёт ответственность за происходящее и контролирует ситуацию на дороге».
Готовы ли мы к прогрессу
Благодаря технологическому прогрессу в области автоматического управления автомобилем, производители могут внедрять и усовершенствовать системы по отдельности. Например, при движении в пробках внимание рассеивается, теряется концентрация и в случае резкой остановки едущего впереди автомобиля водитель может просто не успеть среагировать, что увеличивает вероятность столкновения. Разработанные системы помощи при движении в заторах позволяют транспортному средству самостоятельно поддерживать дистанцию, замедляться и останавливаться при необходимости. Автомобиль способен даже самостоятельно менять направление движения, но только пока рука водителя находится на рулевом колесе. А говорить о ставших уже привычными системах и вовсе нет необходимости. Но все они являются составными частями комплексной системы автоматизированного управления транспортным средством. Некоторые из них стали отправной точкой развития, другие – кусочком от единой системы, который внедрили в серийно производимый автомобиль.
К сожалению, большинство новых разработок остаются пока только в прототипах и концепткарах. Для внедрения некоторых инновационных технологий на практике необходимы изменения в законодательстве и... в наших умах. Насколько мы готовы к тому, что управление автомобилем будет осуществляться автоматически, а на нас останется только контроль и ответственность? Не расслабит ли водителя отсутствие активных действий при движении ещё больше? В каких ситуациях можно доверить управление транспортным средством электронике, а в каких этого делать не следует? Вопросов, как видим, ещё очень и очень много. Но рано или поздно мы узнаем на них ответы. И, возможно, гораздо раньше, чем мы думаем...
В наше время развитие технологий идёт семимильными шагами. Транспортные средства модернизируются и совершенствуются. Требования по экологичности и безопасности техники постоянно ужесточаются, заставляя производителей изобретать новые системы и внедрять новые технологии. Налаженная постоянная кооперация и обмен инновациями и опытом между различными отраслями промышленности только способствуют развитию. Работа учёных вдохновляет писателей-фантастов, а учёные, в свою очередь, ищут пути воплощения в жизнь фантазий писателей.
В голливудском боевике «Я, робот», выпущенном в 2004 году, грузовики (если их конечно можно так назвать), перевозящие роботов, движутся по автостраде самостоятельно, без водителя. А в более ранней картине, вышедшей на экраны в 2000 году – «6-й день» – есть эпизод, где герои едут в машине и спокойно разговаривают, повернувшись лицом друг к другу. Управление автомобилем осуществляется автоматически до определённого момента, о чём сидящего за рулём человека предупреждает «автоводитель». Предваряет фильм фраза «в недалёком будущем, которое наступит раньше, чем вы думаете». Насколько мы близки к воплощению мечты о транспортных средствах будущего? Какого прогресса в этом направлении достигли технологии за восемь-двенадцать лет после выхода этих картин?
Автокараван с одним водителем
Важный аспект, на который обращают внимание производители техники и, в первую очередь, автомобильного транспорта – работа водителей, осуществляющих перевозки на дальних расстояниях. Не секрет, что такая работа требует постоянной концентрации внимания, сохранить которую при однообразном движении по автомагистрали и шоссе достаточно сложно. А при длительных командировках в другие регионы, особенно возвращаясь домой, да ещё и в преддверии праздников, тем более хочется поскорее добраться в родной город. При этом часто игнорируются требования техники безопасности, касающиеся количества времени, проведённого за рулём, и иногда, к сожалению, это приводит к плачевным последствиям.
Одной из разработок в области облегчения работы водителей, особенно дальнобойщиков, является проект SARTRE компании Volvo. Цель проекта, разрабатываемого центром исследований и инноваций Volvo Technology, заключается в реализации технологий, позволяющих выстроить движение автомобилей в караване: когда водитель в головной машине ведёт за собой вереницу других автомобилей, которые могут определять скорость и направление движения переднего автомобиля и расстояние до него, а также подстраиваться под данные параметры. Машины физически не связаны друг с другом и могут отделиться в любой момент.
Оказавшись в караване, водители ведомых машин могут расслабиться и заняться другими делами, а караван продолжает движение к месту назначения под квалифицированным управлением водителя ведущего автомобиля. Ожидается, что движение автомобилей в караване будет обладать большим количеством преимуществ: дорожная безопасность повысится, расход топлива и, следовательно, выбросы углекислого газа (СО2) снизятся, уменьшатся заторы на дорогах, так как расстояние между транспортными средствами будет составлять всего лишь несколько метров и контролироваться автоматически. Во время такого движения водители ведомых транспортных средств смогут отдохнуть или поесть, а может быть, даже вздремнуть. Технологию успешно испытали в караване с одним ведущим и одним ведомым автомобилем. «Безопасность – это одна из основных ценностей Volvo, поэтому мы направляем значительные усилия на разработку процессов автоматизации максимально безопасным способом, – отмечает Карл Йохан Альмквист (Carl Johan Almqvist) из компании Volvo Trucks. – Технология быстро развивается, но наша цель заключается в том, чтобы обеспечить её максимально безопасную работу в паре с человеком. Водитель должен чувствовать себя в такой же безопасности, как если бы он управлял автомобилем самостоятельно, несмотря на то, что основную работу выполняет компьютер».
Самоуправляемые машины наших дней
Машины давно умеют тормозить и разгоняться самостоятельно, определять своё местоположение и расстояния до препятствий. Даже рулить сами. Многочисленные системы помощи водителю, такие как лидар, радар, ультразвук, камеры, системы GPS и т. д., давно и успешно используются в различных транспортных средствах. Теперь специалисты компаний стараются объединить их воедино, «научив» автомобиль ездить самостоятельно, без участия водителя. В настоящее время разнообразные проекты самоуправляющихся автомобилей реализуются в университетах, научно-исследовательских институтах и высокотехнологичных компаниях по всему миру, а их история уходит своими корнями в Японию 1970-х. В самоуправляющемся режиме автомобили преодолели сотни тысяч километров, и сторонники данной технологии полагают, что подобные машины смогут повысить пропускную способность дорог, уменьшить количество заторов и, что наиболее важно, повысить безопасность дорожного движения за счёт устранения водительских ошибок. В поддержку данного предположения говорит и статистика: причиной 90% аварий становится человеческий фактор.
Немецкий концерн BMW Group проводит исследования возможного использования систем автоматического управления автомобилем на автобане. Для этого компания оборудовала BMW 5-й серии функцией автоматического движения при движении по автобану, которое активизируется нажатием одной кнопки. Система способна с помощью большого числа различных датчиков, систем и высокоточных компьютерных карт отслеживать текущее местоположение и самостоятельно двигаться по автобану. Прототип успешно взаимодействует с другими участниками дорожного движения, самостоятельно производя обгон медленно идущего транспорта. Большое количество датчиков, дополняющих друг друга, помогает общей системе компенсировать слабые стороны различных систем и разносторонне оценивать ситуацию. Подобные системы уже давно и успешно ежедневно используются в другом виде транспорта – это автопилот в авиации. Конечно, загруженность авиатрасс меньше, и поток транспорта ниже, но он постепенно увеличивается.
Но как у любой медали тут есть и другая сторона. Что будет, если случится внештатная ситуация? Ведь за движением самолётов следят диспетчерские службы, а в кабине постоянно присутствует экипаж, контролирующий ситуацию. Пилот в любой момент может взять на себя управление лайнером. По мнению Карла Йохана Альмквиста (Carl Johan Almqvist), директора по безопасности движения и продуктов Volvo Trucks, наиболее безопасным подходом является сочетание автоматизированной системы, контролирующей обстановку в диапазоне 360 градусов, со знаниями и опытом профессионального водителя. «Мы верим в водителя и понимаем, что человеческий мозг может принимать решения, неподвластные автоматизированным системам, – говорит он. – Компьютер никогда не устает, но он может делать только то, на что запрограммирован».
Доктор Нико Кэмпфхен (Nico Kemphen), руководитель проекта по автоматизации движения отдела BMW Group по исследованиям и технике, согласен с коллегой. После успешных испытаний и тестов на автобане автоматизированного BMW 5-й серии, оснащённого функцией автоматического движения, он отметил, что, «несмотря на передачe полного управления автомобилем на магистрали автоматической системе, именно водитель несёт ответственность за происходящее и контролирует ситуацию на дороге».
Готовы ли мы к прогрессу
Благодаря технологическому прогрессу в области автоматического управления автомобилем, производители могут внедрять и усовершенствовать системы по отдельности. Например, при движении в пробках внимание рассеивается, теряется концентрация и в случае резкой остановки едущего впереди автомобиля водитель может просто не успеть среагировать, что увеличивает вероятность столкновения. Разработанные системы помощи при движении в заторах позволяют транспортному средству самостоятельно поддерживать дистанцию, замедляться и останавливаться при необходимости. Автомобиль способен даже самостоятельно менять направление движения, но только пока рука водителя находится на рулевом колесе. А говорить о ставших уже привычными системах и вовсе нет необходимости. Но все они являются составными частями комплексной системы автоматизированного управления транспортным средством. Некоторые из них стали отправной точкой развития, другие – кусочком от единой системы, который внедрили в серийно производимый автомобиль.
К сожалению, большинство новых разработок остаются пока только в прототипах и концепткарах. Для внедрения некоторых инновационных технологий на практике необходимы изменения в законодательстве и... в наших умах. Насколько мы готовы к тому, что управление автомобилем будет осуществляться автоматически, а на нас останется только контроль и ответственность? Не расслабит ли водителя отсутствие активных действий при движении ещё больше? В каких ситуациях можно доверить управление транспортным средством электронике, а в каких этого делать не следует? Вопросов, как видим, ещё очень и очень много. Но рано или поздно мы узнаем на них ответы. И, возможно, гораздо раньше, чем мы думаем...
![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
no subject
Date: 2014-03-22 11:35 am (UTC)1. Привычный способ и правила (как сейчас), ответственность на водителе.
2. Движение по "автоматической" дороге, при заезде на которую ответственность переключается на автоматическую систему и стоящее за ней юридическое лицо, которое и компенсирует все издержки в случае аварий и прочее. Конечно, это должна быть явно или косвенно платная дорога. Но зато на ней скорость больше и водитель может поспать, например. То есть в момент заезда на эту дорогу его автомобиль превращается в вагон поезда.
С промежуточными вариантами - гораздо сложнее.
no subject
Date: 2014-03-22 12:05 pm (UTC)В некоторых странах (не будем показывать пальцами) просто сеть дорог не могут построить…
Впрочем, не в будущем, а уже в настоящем - автоматика работает на обычных дорогах, причём работает автономно (как и водитель), полагаясь лишь на собственные датчики, а не на какой-нить центральный компьютер, собирающий информацию от всех участников движения. Как вы понимаете, у лося выскочившего на дорогу, нет ни передатчика, что-бы он мог сообщить компьютеру где находится и что собирается делать, ни приёмника, для того чтобы принять из командного пункта сигнал: уйди с дороги. Так что, управление должно быть автономное и такому управлению нет разницы - остальные участники рулят вручную или едут на автомате.
no subject
Date: 2014-03-22 12:24 pm (UTC)Автономная автоматика - это хорошо, даже очень хорошо. Но при гибридном управлении (автомат+водитель) сложность и возможная аварийность возрастает, о чем вы ранее и писали.
Сейчас один из способов решения - устранение гибридности и жесткое разделение ответственности, и как следствие жесткое переключение режимов внимания водителя.
Теоретически вариант полностью автоматической дороги может быть реализован и без центрального компьютера. В автомобиль заранее устанавливается или отдельно приобретается автоматическая система для заданного стандарта автоматической дороги, и эта система активируется при въезде на дорогу, где и встраивается в общую распределенную систему множества соединенный автономных систем. Происходит некоторое "размазывание" по аналогии с торрентами, например.
Практически же более разумным выглядит некоторая иерархическая система, то есть множество автономных систем-автомобилей, которые включаются при въезде на дорогу и также общаются с некоторым автоматическим диспетчером.
no subject
Date: 2014-03-22 12:49 pm (UTC)Эта идея мне нравиться ещё и тем, что это очень удобно вот чем: при перегоне нескольких машин, водителям есть возможность отдыхать в дороге, что приведёт к сокращению времени в пути. Нет необходимости садить двух водителей в одну машину, чтоб они меняли друг друга - пока один ведёт одну машину, второй спит в своей, а потом поменялись...
Тоже и при длинных перегонах. Устал - "прибился к каравану", отдохнул и двинулся своим путём. Да и в пробке нет необходимости постоянно сидеть в напряжении...
no subject
Date: 2014-03-22 01:02 pm (UTC)Но в обоих случаях возникают вопросы с ответственностью за возможные авариии и прочее, а также с передачей это ответственности в момент подключения к каравану.
no subject
Date: 2014-03-22 02:25 pm (UTC)- Кто сказал, что можно доверять свою жизнь первому встречному?
Точно та же проблема и с прицепами. Разумно было бы использовать некий общий парк прицепов. Приехал - один прицеп поставил под разгрузку, зацепил другой и - поехал.
Тягач бы не простаивал на погрузке/разгрузке, не надо было бы таскать пустой прицеп "домой", если тебе не удалось найти груз в точке назначения, было бы очень просто поменять тип прицепа, на более подходящий для другого груза… Однако каждый предпочитает иметь дело только со своим - проверенным и надёжным.
no subject
Date: 2014-03-22 03:20 pm (UTC)Что касается прицепа, то у полуприцепа одна цена, у фуры - другая, у вертикала - третья. А ещё есть понятие "техническое состояние" техники... Вряд ли более дешёвый дадут поменять на более дорогой. Вы же не отдадите новый прицеп за б/у три года. Поэтому и предпочитают иметь дело со своим.
no subject
Date: 2014-03-22 05:37 pm (UTC)И чтобы не было дополнительных вопросов: "бомбил" у нас в городе выжили лет 15 назад, …и к состоянию техники для общественного транспорта внимание - будь здоров. Так что, я сажусь в машину не к абы кому, а к человеку за которого серьёзная фирма ручается своей репутацией (ну и - страховкой, если всё-таки что-то случится).
Про какую цену на прицепы вы толкуете? Если делать общий банк - это как поддоны, как контейнеры - просто тара, которую можно арендовать. Они не принадлежат перевозчику. Тому точно также нет дела чей прицеп он тянет, как и нет дела чей груз находится в его кузове.
Только есть один нюанс. Когда тянешь свой фургон, то во-первых - бережёшь его, а во-вторых - постоянно следишь за его состоянием и ремонтируешь если появились первые признаки проблемы. А если фургон - ничей, то сколько бы правил контроля не придумали - всё равно, каждый водитель так внимательно смотреть не будет, а даже если заметит - будет стараться побыстрее избавиться и пусть разбирается следующий, кому достанется фура. А при таком отношении и до аварии недалеко.
no subject
Date: 2014-03-22 02:16 pm (UTC)