Кто создал беспилотный автомобиль
История беспилотных автомобилей
Прошлое беспилотных автомобилей не менее интересно, чем их будущее. Сегодня вопрос господства беспилотов на дорогах уже не обсуждается – он давно решен. Но еще каких-то 40-50 лет назад о том, чтобы передать управление транспортным средством роботу, не могло быть и речи. Эти идеи казались утопическими для всех, кроме пионеров беспилотного автопрома.
Как все начиналось
Все началось еще в далеких 30-х годах ХХ века, когда инженерам компании General Motors пришли на ум две гениальные для того времени идеи.
И хотя идеи были встречены скептически, они дали мощный толчок для развития технологий в нужном направлении.
Уже в 50-х технологи General Motors протестировали «умный» автомобиль Firebird II, который кроме новой системы торможения имел магнитные датчики и взаимодействовал с «умной» дорогой (с электро-кабелем под асфальтом). Версия №3 этого концепт-кара оснащалась первой системой автопилота, которая известна сегодня в качестве круиз-контроля. Эта система отвечала за удерживание постоянной скорости и значительно облегчала задачи водителя на дороге. Но до автопилота было еще далеко.
Первые беспилотные эксперименты
В историю беспилотных авто вошел 1961 год, когда учащийся Стэнфорда Джеймс Адамс создал и протестировал первую самоуправляемую тележку. Она управлялась обычным сигналом, посредством кабеля. Но уже второй прототип Стэнфордской тележки был радиоуправляемым.
Этот эксперимент не прошел незамеченным и в 1970-х годах известный ученый-практик Дж. Маккарти внес свои корректировки в устройство тележки, модернизировал ее с помощью системы технологического зрения. Теперь тележка могла передвигаться самостоятельно и ориентироваться при этом на линию белого цвета. Прототип также оснастили дальномером, видеокамерами и 4-мя каналами для сбора данных. Но и этого оказалось мало пытливому уму Маккарти – еще в 70-х он попытался создать трехмерное картографирование местности.
После успехов Маккарти усилия инженеров были брошены на создание 100% автономного транспорта без дистанционного управления. Ученые США и Японии добились значительных успехов, однако настоящий прорыв совершили немецкие исследователи во главе с Эрнстом Дикмансом.
«Умная» машина Дикманса
Это звание присуждается автоматизированному Mercedes-Benz Vario. Внушительные размеры этого фургона позволили поместить огромную компьютерную систему, и силиконовый мозг стал управлять передвижением 5-ти тонного железного монстра. Первый беспилотник Дикманса стал прототипом современных робокаров – здесь впервые были применены вычислительные механизмы и система имитации движения глаз. Эти инновации позволили сформировать модель обучения автомобиля, который самостоятельно оценивает ситуацию и принимает решения.
Автоконцерн Daimler-Benz обратил пристальное внимание на разработки Дикманса и запустил проект «Прометей», основной целью которого было усовершенствование беспилотников и достижение беспрецедентной безопасности на дорогах. Проект взял старт в 1987 году и за время его существования (8 лет) было потрачено больше 1 млрд долларов. «Прометей» вошел в историю как самый дорогой проект в сфере разработок робокаров ХХ века. Однако инвестиции были потрачены не зря.
Результатами проекта «Прометей» и разработками Дикманса воспользовались для серийного производства Mersedes-ов S-класса 1995 года. Эти машины были оснащены более продвинутой системой круиз-контроля, которая позволяла адаптироваться к средней скорости автомобильного потока и не нарушать дистанцию между авто.
Беспилотное настоящее
Перспективы беспилотного транспорта
О том, что искусственный интеллект отберет право у человека на вождение, говорят много и достаточно громко. Сегодня беспилотники признаны самым безопасным способом передвижения, а завтра они станут единственным выбором для человечества. Пройдет 10-20 лет и их господство станет тотальным.
Краткая история развития беспилотных автомобилей
В последнее время буквально каждый день выходит новость, так или иначе, связанная с беспилотными автомобилями. Все крупные автоконцерны активно занимаются разработками робомобилей и технологий для них. У многих людей может возникнуть ложное мнение, что история развития беспилотных транспортных средств берет свое начало в XXI веке. Однако мало кто знает, что первые попытки создания полностью автономного автомобиля были предприняты еще в 1980 году. Например, если зайти в архив статей The New York Times, то по запросу «unmanned vehicles», появится большое количество материала 15 летней давности.
Существуют разные данные, когда точно появились первые полностью автономные транспортные средства. Фактом остается то, что изначально все подобные разработки создавались для военных целей. В начале XX века стали вестись первые исследования в области беспилотных летательных аппаратов. Еще 1916 году Арчибальдом Лоу был создан первый дрон — самолет на радиоуправлении. Во время Первой мировой войны уже активно применялись воздушные торпеды и самоходные немецкие мины.
Впрочем, до середины XX века разработки в области беспилотных технологий носили скорее экспериментальный, чем практический характер, и, так или иначе, без непосредственного участия человека ни одна модель не обходилась. Беспилотные автомобили, как и летающие дроны, вначале были обычными прототипами на дистанционном управлении, и лишь постепенно становились автономными.
От научных экспериментов до робомобилей Google
Первые эксперименты по созданию беспилотной машины датируются началом 1960-х годов. В 1961 году студент Стэнфордского университета Джеймс Адамс в рамках своей научной работы создал прототип самоуправляемой тележки, более известной, как «Стэнфордская тележка».
Самая первая модель управлялась посредством передачи сигнала через кабель. Второй прототип Адамс уже сделал радиоуправляемым. В 1970-х годах математик Джон Маккарти усовершенствовал тележку, оснастив ее системой технического зрения, с помощью которого устройство могло частично автономно двигаться, ориентируясь на белую линию. Тележка также имела несколько камер, дальномер и четыре канала для сбора информации. Более того Маккарти были предприняты попытки создания трехмерного картографирования окружающей обстановки.
В последующие годы основные усилия инженеров в основном были направлены на разработку уже полностью автономного, а не дистанционного управляемого транспорта. На начальных этапах наибольших успехов добились ученые из США, Японии и Германии. Так, по утверждениям независимых экспертов, первый полностью автономный автомобиль удалось создать группе немецких исследователей под руководством пионера робототехники Эрнста Дикманса в 1980 году.
В середине 1990-х годов большой толчок к развитию беспилотных автомобилей дал прорыв в области искусственного интеллекта, нейронных сетей и машинного обучения. В 2004 году прошло первое в мире соревнование с участием роботов-автомобилей DARPA Grand Challenge, а еще спустя шесть лет Google протестировала свои первые робомобили. После этого идею создания беспилотных автомобилей подхватило большинство крупных автомобильных компаний. В настоящее время наиболее крупными игроками в этой сфере являются компании General Motors, Volkswagen, Audi, BMW, Volvo, Nissan, Google, Tesla Motors и другие.
Итоги и перспективы
Как можно наблюдать, большинство технологий, применяемых в современных беспилотных автомобилях (радары, лидары, различные датчики, системы спутниковой навигации, бортовые компьютеры, камеры и т.д.), были созданы еще более 20 лет назад. Тогда почему беспилотные автомобили до сих пор плотно не вошли в нашу жизнь? По сути, на этот вопрос ответил тот же Дикманс в одной из своих работ. Он сказал, что для того, чтобы робомобиль научился делать все то, что умеет делать профессиональный водитель, ему нужно научиться обрабатывать огромный объем информации и адекватно ее применять в сложной дорожной обстановке.
Поэтому, как полагают ученые, чем дольше автомобиль будет находиться в движении, тем он в большей мере будет получать и применять необходимую информацию. Например, в автомобиль Google перед поездкой заранее устанавливаются карты с маршрутами. Но что делать, если автомобилю придется передвигаться по незнакомым маршрутам? В компании пока не могут дать четкий ответ на этот вопрос. На помощь этой и не только проблеме пришли технологии больших данных, с помощью которых беспилотный автомобиль будет получать, и передавать большие объемы актуальной информации. Кроме того, для нормального функционирования робомобилей требуется существенно изменить дорожную инфраструктуру.
Несмотря на все сложности в интеграции беспилотных автомобилей в современную жизнь, существует одно большое преимущество, которое оправдывает все усилия и финансовые затраты. По официальным данным, в дорожно-транспортных происшествиях ежегодно погибает 1,3 млн. человек. Если в ближайшее десятилетие, доля беспилотных автомобилей составит хотя бы 10%, ежедневно удастся избежать тысяч смертей.
Что такое беспилотные автомобили? (История, принципы работы, будущее)
Большая часть современных прогрессивных технологий появилась отнюдь не вчера. Виртуальная реальность, 3D-принтеры, космическая программа преподносятся нам, как достижения XXI века. Но мы с вами уже знаем, что этим всем люди начали заниматься ещё в середине прошлого столетия. Это же относится и к беспилотным автомобилям, о которых мы сегодня поговорим.
История
Первые шаги в области автономных машин, передвигающихся без помощи водителя или оператора, были сделаны ещё в 30-х годах XX столетия, когда на выставке Futurama World’s Fair известная американская компания General Motors представила своё видение будущего автопрома. Тогда специалисты представили две идеи. Первая заключалась в том, что автомобили будут управляться посредством радиоволн, с помощью которых можно контролировать дистанцию. Вторая основывалась на том, чтобы сделать дороги наподобие скейтбордных рамп. То есть машины должны ехать посередине, а если их начинает вести к обочине, то они «скатываются» обратно в углубление. Конечно, в то время обе идеи беспилотного автомобиля встретили скептически. Однако разработки в этом направлении пошли с удвоенной силой.
В 50-х годах инженеры General Motors начали испытания первого в мире «умного» автомобиля Firebird II. Помимо титанового корпуса и инновационной системы торможения, машина оснащалась магнитными датчиками, которые могли взаимодействовать с «дорогами будущего» (согласно данной концепции под слоем асфальта должны были проложить электро-кабели) для предотвращения аварий. В третьей версии данного концепт-кара использовалась первая система автопилота, которая в наше время известна как круиз-контроль. Она позволяет автомобилю самостоятельно удерживать постоянную скорость, что позволяет водителю меньше внимания уделять работе с педалями, например, при длительных поездках по шоссе. Стоить отметить, что для паровых двигателей система поддержания постоянной скорости была разработана ещё в 1788 году.
В 60-е годы компания Citroën смогла оборудовать тестовый полигон, на котором реализовала идеи General Motors относительно «умных дорог». Автомобиль Citroën DS мог обходиться без водителя, получая сигналы от кабелей в асфальте. На реальных дорогах беспилотные модели так и не появились, а Citroën DS стал просто автомобилем бизнес-класса, правда, довольно известным благодаря фильмам о Фантомасе. В то же время Chrysler Plymouth пробовала встроить магнитные сенсоры в бампер обычного автомобиля. Они должны были передавать информацию на компьютер в салоне машины. Идея провалилась, так как система управления занимала половину салона, а на крыше необходимо было устанавливать электрогенератор. В 1968 году, кстати, вышел первый фильм о живой машине Херби под названием The Love Bug.
В 80-х годах немецкий учёный Эрнст Дикманнс (Ernst Dickmanns) создал из фургона Mercedes-Benz Vario первую по-настоящему «умную» машину. Благодаря вместительности автомобиля разработчик смог поместить внутри целую компьютерную систему. 5-тонный монстр, который мог без помощи водителя передвигаться по дорогам, привлёк внимание концерна Daimler-Benz, запустившего проект Eureka PROMETHEUS (Program for European Traffic with Highest Efficiency and Unprecedented Safety — программа движения с наивысшей эффективностью и беспрецедентной безопасностью). Благодаря новым инвестициям к середине 90-х годов Дикманнс собрал ещё два самоуправляемых автомобиля — VaMP и VITA-2. Новые прототипы смогли успешно пройти испытания на шоссе под Парижем. Они самостоятельно ехали со скоростью до 130 км/ч, меняли ряд, отслеживали движение других автомобилей и могли их обгонять. Впоследствии наработки Дикманнса, проекта PROMETHEUS и улучшенная система круиз-контроля (адаптивная, которая может поддерживать переменную скорость, подстраиваясь под среднюю скорость в потоке и соблюдая безопасную дистанцию) использовали в серийных Mersedes’ах S-класса 95-го года. После этого разные функции, помогающие водителю в управлении автомобилем, начали появляться во многих моделях различных производителей.
Принципы работы
Чтобы автомобиль мог ездить без помощи водителя, ему нужны «глаза», «мозг» и карта. Все машины, обладающие функциями автопилота, имеют встроенные навигационные системы и датчики, которые позволяют определить точное местоположение автомобиля, а также проложить оптимальный маршрут до конечной точки. При этом могут учитываться данные о пробках из сети Интернет, максимальная скорость на различных участках пути и т.д.
Для распознавания впередиидущих автомобилей, более точной ориентации в пространстве и некоторых других задач на беспилотных автомобилях устанавливаются высокочувствительные лазерные датчики на переднем и заднем бамперах. Они передают данные на бортовой компьютер, который анализирует информацию. Благодаря этой системе машина способна быстро отреагировать на резкие изменения на дороге (например, если кто-то выбежит на проезжую часть, или передняя машина резко затормозит).
На автономных автомобилях Google также используется лидар (Light Identification Detection and Ranging — световое обнаружение и определение дальности). Это вращающийся датчик, который установлен на крыше, сканирующий пространство вокруг автомобиля в радиусе более 60-90 метров при помощи отраженного от объектов света. Данные, полученные лидаром, обрабатываются компьютером, образую трёхмерную карту окружающей местности. Вместе с информацией навигационной системы и Google Street View, полученная карта используется для создания маршрута.
Также в беспилотных автомобилях присутствуют внутренние камеры. Они устанавливаются в верхней части ветрового стекла и помогают бортовому компьютеру распознавать цвет светофора, приближающиеся объекты и т.д.
Всё это помогает машинам самостоятельно передвигаться от начальной точки к пункту назначения, при этом соблюдая правила дорожного движения, и оперативно реагируя на различные непредвиденные ситуации.
Современные автономные автомобили и будущее технологии
Как видим, системы автопилота направлены на то, чтобы помочь человеку вести машину. Например, круиз-контроль, который позволяет водителю не полностью концентрироваться на управлении автомобилем. Специально для дальнобойщиков Mercedes разработала систему Highway Pilot, которая может полностью принять управление на себя во время движения по трассе. Автомобили Tesla могут осуществлять экстренное торможение в критических ситуациях, а также самостоятельно парковаться. Ford разрабатывает систему, которая будет помогать людям во время снегопадов или ливней. Стоит отметить, что системы автопилотирования работают не только на низких скоростях в условиях городского трафика, но и на гоночных трассах. Например, Audi RS7 смогла ездить по треку, развивая скорость до 300 км/ч.
Однако все эти автомобили так или иначе требуют присутствия человека. Созданием по-настоящему беспилотного автомобиля, в котором даже не будет педалей с рулём, занялась компания Google. Первый прототип был представлен в 2014 году. Сейчас эти автомобили проходят испытания на дорогах общего пользования в нескольких штатах США вместе с предыдущими моделями самоуправляемых автомобилей, разрабатываемых совместно с Toyota. Как считает сооснователь Google Сергей Брин, будущее именно за полностью беспилотными автомобилями.
С таким заявлением в целом можно согласиться. Беспилотные автомобили не нарушают правила дорожного движения. Компьютер обладает реакцией в разы превосходящей человеческую, так что если кто и успеет затормозить в чрезвычайной ситуации, то это автопилот. Датчики хорошо «видят» и днём, и ночью, и не устают при длительных поездках в отличие от человеческих глаз. К тому же время, которое приходится тратить на управление машиной, можно использовать на другие более полезные дела, например, почитать. Беспилотные транспортные средства можно использовать в опасных зонах, во время природных и техногенных катастроф или военных действий. Противники беспилотных автомобилей могут указать на их высокую стоимость, но если их поставят на поток, данная проблема решится. Отсутствие опыта у водителей? Но если все машины будут автономны — это не проблема. Надёжность программного обеспечения? Возможно. Но во всём и всегда есть как преимущества, так и недостатки.
Стоит отметить, что помимо Google, Tesla, Apple, Mercedes, Volvo и других названных в этой статье компаний, созданием беспилотного автомобиля занимается КамАЗ. Однако в отличие от остальных подобных разработок это будет грузовик способный передвигаться даже по бездорожью.
Возможно, что в будущем человечество будет ездить на чём-то вроде Audi RSQ из фильма «Я, робот» по произведениям Айзека Азимова. Как вы думаете?
Сто лет истории беспилотных автомобилей
Старая иллюстрация: семья из четырёх человек играет в настольную игру, пока футуристический электромобиль автоматически управляет собой (1957 год).
Первым беспилотным транспортом были суда. После многовековой борьбы с ветрами и волнами древние моряки придумали устройства, укрощавшие эти силы природы и заменившие собой человека. Это были простые, но гениальные решения, наподобие системы «шкот-румпель», которая используется и по сей день.
Чтобы изготовить её, достаточно взять кливер-шкот (верёвку, управляющую маленьким передним парусом), пропустить его через шкив и назад через всю палубу. Завершить систему можно, привязав жвака-галсовую смычку к румпелю (палке, меняющей направление лодки). Теперь когда при порыве судно начнёт приводиться к ветру, кливер потянет верёвку через шкив и сдвинет румпель, направляя судно снова в противоположном направлении.
Подобные хитрости помогали умным мореходам снижать усталость от долгих смен у руля в эпоху паруса. Сегодня можно использовать их, чтобы открыть банку холодного напитка и наслаждаться брызгами, пока ваша яхта взрывает гребни волн подобно поезду на рельсах. Однако хотя румпели применялись для управления первыми автомобилями, старая технология не совершила перехода с моря на сушу. В 1891 году, когда Бенц познакомил мир с рулевым колесом, этот вопрос окончательно был снят.
На самом деле, на суше после замены животных машинами задача автоматического управления усложнилась. Моторизация стала значительным усовершенствованием по сравнению с мышечной силой тяговых животных, однако расплатой за это стала потеря «разумности». Очень часто наездники и даже извозчики засыпали с поводьями в руках. Их покорные животные или просто продолжали двигаться по дороге, или останавливались.
Однако легковым и грузовым автомобилям требуется ежесекундное внимание водителя. Активный рост их популярности наряду с увеличившимся риском, связанным с их скоростью и весом, породил множество экспериментальных схем автоматического управления. Проведённая в 1925 году в Нью-Йорке демонстрация позволила получить представление о будущем беспилотных автомобилей, одновременно удивив и напугав публику. Проезжая по Бродвею перед тысячами зрителей, автомобиль с оптимистичным названием «Американское чудо» двигался, по словам New York Times, «так, как будто рулём управляла рука призрака».
American Wonder, 1925 год
В 1920-х моторизированный транспорт забирал ежегодно десятки тысяч жизней, смертность от этой причины была в 18 раз выше, чем сегодня. Новая технология обещала снова сделать улицы городов безопасными. Однако эти надежды вскоре были разрушены — сначала на 62-й улице, а потом на Колумбус-сёркл операторы футуристического автомобиля потеряли управление, после чего «чудо» столкнулось с другой машиной.
Несмотря на эту оплошность, автомобильная промышленность продолжала мечтать об автомобилях с дистанционным управлением. На Всемирной выставке 1939 года на стенде Futurama компании General Motors была представлена огромная моторизированная диорама американского города. Ничем не стеснённые шоссе были заполнены автоматизированными легковыми автомобилями, грузовиками и автобусами, пересекающими оживлённые районы грациозных небоскрёбов. В диораме даже присутствовала «башня регулировки движения», в которой, по мысли дизайнеров города будущего, диспетчеры должны были по радио управлять движением десятков тысяч машин. К 1950-х место перспективной технологии дистанционного управления транспортом заняли направляющие провода, встроенные в поверхность дороги. Забавно, что первую успешную демонстрацию такой системы впервые реализовала в 1950-х RCA (Radio Corporation of America).
Эти первые прототипы показали техническую реализуемость автоматизированного вождения, но из-за высокой стоимости и отсутствия спроса ни радиоуправление, ни направляющие провода не получили популярности. По расчётам, цена шоссе для управляемого транспорта составляла аж 200 тысяч долларов за одну милю. При полной реализации этот «апгрейд» дорог добавил бы ещё более 40 процентов к цене создания Системы межштатных автомагистралей США, уже и так ставшей крупнейшим проектом общественных работ в американской истории. Тем временем, несмотря на опасности и трудности долгих или ночных поездок, производители автомобилей по-прежнему находились на гребне волны восхищения потребителей автомобилями. Они сосредоточились на производстве мощных новых машин, езда на которых была бы удовольствием.
В мечтах того периода времени будущее автоматизированного вождения было основано на внешнем управлении. Однако к 1960-м фокус сместился к использованию новых компьютерных технологий для создания автомобилей, которые на самом деле могли бы управлять собой без внешней помощи. В Стэнфордском университете исследователями впервые были созданы роботы, использовавшие камеры для слежения за дорогой и компьютеры для навигации. В тщательно контролируемых экспериментах эти первые дроиды двигались по белым линиям и избегали препятствия на пути.
Стэнфордская «тележка», 1961 год
Автономное движение ненадолго оставалось только лабораторными проектами. Процессоры и методики обработки изображений совершенствовались, поэтому к концу 1970-х инженеры из механической лаборатории Цукубского университета смогли протестировать на дорогах Японии первый в мире самодвижущийся пассажирский транспорт. Перемещаясь со скоростями до 20 миль в час, эти первые автоматизированные машины использовали две видеокамеры для визуального распознавания дорожной разметки. В 1980-х действие переместилось в Европу, где профессор Университета вооружённых сил Западной Германии Эрнст Дикманнс дополнил фургон Mercedes-Benz самодельными устройствами автономного движения, начав таким образом процесс десятилетнего сотрудничества с автомобильным гигантом Daimler.
Автономная машина лаборатории Цукубского университета, 1977 год
Наконец, настала очередь США — в 1990-х лидерство перехватил Университет Карнеги-Меллона. Соревнования по созданию автономных автомобилей распространялись по всему свету, ПО активно совершенствовалось, а компьютеры становились всё быстрее, открывая новые возможности. К концу десятилетия в США, Германии и Японии были зарегистрированы первые поездки через всю страну под автоматизированным управлением.
Однако наиболее активный период развития беспилотных автомобилей (БПА) ещё не начался. В начале 2000-х Пентагон со всё большим интересом наблюдал за развитием этой технологии. Чтобы сосредоточить труды отдельных исследовательских групп и усилить связи с оборонной и автомобильной промышленностями, Defense Advanced Research Projects Agency — наиболее независимое ответвление Министерства обороны США, финансирующее исследования — организовало в 2004, 2005 и 2007 годах серию открытых соревнований. Эти «Grand Challenges» предлагали миллионы долларов призовых и бесценный престиж, поэтому привлекли к себе десятки команд из научных и промышленных кругов.
Тестируя своё лучшее оборудование и ПО, участники соревнований издалека наблюдали, как их БПА пытались перемещаться по открытым пространствам и по более городским пейзажам на заброшенной военной базе. Соревнование 2004 года завершилось без победителей — ни один из участников не смог достичь финишной черты. Однако год спустя автомобиль-победитель Стэнфордского университета принёс ему приз в два миллиона долларов.
Соревнования DARPA ускорили развитие беспилотного транспорта. Первое место Стэнфорд получил благодаря передовому использованию в обработке видео машинного обучения — одной из методик программирования ИИ. Но что более важно, соревнования привлекли внимание к возможностям развивающейся технологии. Никого не удивил растущий интерес военных к БПА. Однако большую волну размышлений вызвало их потенциальное применение в гражданской сфере. Люди впервые почувствовали, что практическое коммерческое использование технологий автономного перемещения уже достижимо.
Для автомобильной промышленности это стало призывом к действию, но услышали его не все. Большинство компаний было слишком озабочено финансовым кризисом 2007–2008 годов и последовавшим за ним финансовым спадом. Автомобилестроители США испытывали особенные сложности с использованием возможностей БПА, ведь для этого бы потребовались значительные инвестиции для переноса технологий из лабораторий на рынок. Изготовители автомобилей банкротились или им на помощь приходило федеральное правительство. Тем временем вперёд двигалась Кремниевая долина. К 2009 году глава выигравшей в соревнованиях DARPA команды Стэнфордского университета Себастиан Тран уже руководил проектом беспилотного легкового автомобиля в Google. Поисковый гигант сделал большую ставку на Android, свою очень успешную операционную систему для мобильных телефонов. Казалось, что легковые автомобили могут стать новой важной вычислительной платформой. Сможет ли Google сделать свой вклад в будущее автомобильного ПО? Ставка казалась правильной, ей способствовал долговременный интерес к БПА CEO и одного из основателей компании Ларри Пейджа.
Новый БПА Google демонстрируется на Google X в Маунтин-Вью, Калифорния, 13 мая 2015 года.
Миру потребовалось несколько лет на осмысление хода Google, после чего началась взрывная активность, не только в автомобильном бизнесе, но и в компьютерной промышленности, а также в сфере такси. Внезапно каждый крупный автопроизводитель, каждая компания, связанная с автомобильной перевозкой людей, а также конкурирующие с Google гиганты облачного ПО наподобие Apple быстро мобилизовали свои силы для разработки беспилотных автомобилей. Если собственные проекты не давали убедительных результатов, многие компании просто приобретали многообещающие стартапы, чтобы получить в свои руки необходимые технологии. Всего за два года, 2016 и 2017, в сферу технологий БПА нахлынули инвестиции в размере более 80 миллиардов долларов.
Самой крупной сделкой стало паническое приобретение компанией Intel в 2017 году передового разработчика систем компьютерного зрения, израильской Mobileye, оцененной в 15 миллиардов долларов. Когда развернулась суматоха подобных слияний и поглощений, сеть партнёрских соглашений и перекрёстных холдингов, связывающих изготовителей автомобилей с технологическим сектором, стала ещё более тесной. Две из крупнейших потребительских отраслей, компьютерная и автомобильная, увидели свою будущее друг в друге. Но они не могли решить, хотят ли они двигаться вместе или захватывать конкурентов.
В 2018 году упорный труд и масштабное финансирование оправдали себя. В декабре Waymo, дочерняя компания Google, без шумихи развернула первую в мире службу беспилотных такси в Чендлере, штат Аризона. Спустя более чем 40 лет после первого тест-драйва в Цукубе и почти через десять лет после найма Трана компания начала принимать заказы на беспилотные поездки по пригородам Феникса. Сообщалось, что технологический гигант выделил на постройку своей империи БПА более десяти миллиардов долларов. Казалось, что долгий и мучительный процесс рождения БПА наконец-то завершился.
«Вряд ли существует какая-то задача для транспорта на конной тяге, которую нельзя было бы решить так же хорошо, а, возможно, даже лучше, при помощи автомобилей», — писала New York Times 12 января 1903 года. В тот момент свои двери открыла первая крупная автовыставка на Мэдисон-сквер-Гарден, тогда располагавшейся на 26-й улице и Мэдисон-авеню. Спустя век Times схожим образом разделяла свой энтузиазм, на этот раз наблюдая за инженерными чудесами беспилотной эпохи. В 2018 году колумнист Дэвид Леонхардт писал: «На четвёртый день пользования полуавтоматическим автомобилем я был готов совершить прыжок в будущее».
Эта газета не была одинокой в своём воодушевлении. Как и появление самих автомобилей, развитие БПА породило смелые предсказания о том, какие преимущества новая технология может дать людям и обществу. Но что обещает нам это будущее?
Во-первых, по утверждениям их исследователей, технологии беспилотной езды способны устранить почти всю смертность, вызванную автомобилями. По оценкам, за двадцатый век в авариях моторизованного транспорта погибло 60 миллионов человек. Это больше, чем все военные и гражданские потери во время Второй мировой войны. Но даже несмотря на то, что машины становятся гораздо безопаснее, смерти продолжают происходить, потому что мототранспорт распространяется в новые страны, где не хватает опытных водителей и правил дорожного движения. На фоне автомобильного бума в Китае и Индии каждый год в мире происходит более 1,4 миллиона смертей на дорогах. Подавляющее большинство аварий можно было бы предотвратить при помощи технологий беспилотного вождения, как утверждают их сторонники.
Во-вторых, БПА решат проблему автомобильных пробок. Экономические потери от перегруженных дорог огромны; благодаря устройствам отслеживания местоположения, существующим в современных мобильных телефонах, сегодня их оценить гораздо проще. При помощи огромных объёмов записей о перемещениях, оставляемых телефонами, телеинформационная фирма Inrix подсчитала, что только в одних США цена потраченного в пробках времени водителей составила более 305 миллиардов долларов в год, или примерно по 1,5 тысячи долларов на водителя. Аргументом в пользу БПА является то, что управляемые ПО автомобили благодаря более быстрым рефлексам торможения могут сохранять между друг другом на шоссе меньшее расстояние. Кроме того, БПА также могут уменьшить количество заторов, просто благодаря более разреженному расселению сообществ. Когда пассажиры БПА смогут использовать время перемещения на работу или отдых, вместо слежения за дорогой, то более долгие поездки в менее перегруженные области станут меньшей обузой.
В-третьих, сторонники технологий надеются, что от БПА выиграют все. В двадцатом веке автомобили повысили мобильность сотен миллионов людей, однако успех автомобиля рассеял население и привёл к оттоку фондов на массовые перевозки, поэтому многие столкнулись с новыми препятствиями в свободном перемещении. Только в одних США более 25 миллионов людей имеют нарушения здоровья, ограничивающие возможность передвижения — примерно одна шестая часть рабочей силы. Считается, что БПА не только предоставят возможность автомобильных поездок тем, кто физически неспособен водить, но и откроют новые возможности для очень пожилых, очень молодых и тех, кто не может позволить себе собственную машину. Если люди с ограничениями сойдут с обочины жизни и присоединятся к трудовым ресурсам, если пожилые граждане получат удобный доступ к медицинскому обслуживанию, и если у детей появится более широкий выбор образовательных и развивающих услуг, то социальные и экономические преимущества этого окажутся огромными.
Вы спросите: когда же настанет эта утопия? Сегодня БПА для нас по-прежнему в новинку. Несмотря на все трудности, опасности и заботы вождения, мы пока остаёмся наиболее экономически эффективной «технологией» для выполнения этой задачи. Если к моменту прочтения этой статьи мы превзойдём даже самые безумные мечтания, то на шоссе, улицах и дорогах по всему миру всё равно будет меньше одного миллиона беспилотных автомобилей. Однако в течение следующего десятилетия количество БПА обречено на быстрый рост. К 2030 году общее количество умных легковых автомобилей, грузовиков и автобусов может дорасти до десятков миллионов. Они разделят дорогу примерно с двумя миллиардами управляемых людьми легковых и грузовых автомобилей (плюс-минус несколько сотен миллионов). Похоже, что даже тогда количество БПА будет примерно равно погрешности округления от общей массы автомобилей. Но революция настанет внезапно, с хирургической точностью и сокрушающей силой. Как сказал однажды автор киберпанковских книг Уильям Гибсон: «Будущее уже наступило. Просто оно еще неравномерно распределено».
Пилотные модели БПА Uber, демонстрируемые на Uber Advanced Technologies Center 13 сентября 2016 года в Питсбурге, штат Пенсильвания.
Первые изменения, которые мы заметим, произойдут в сфере такси. Большинство аналитиков рынка согласно с тем, что к 2030 году все такси в индустриализованных странах будут автоматизированы. В США это составляет 300 тысяч автомобилей. Если прибавить все Uber и Lyft, то в сумме это составит примерно 1 миллион. Едущие из аэропортов и с курортов в наши любимые пригороды машины без водителей могут на целое поколение стать лицом автоматизации, а также стартом беспилотных перемещений миллиардов пассажиров ежегодно. Появление такси без водителей способно радикальным образом изменить восприятие автомобилей в глазах потребителей. Когда компьютеризированные шофёры находятся всего на расстоянии одного касания экрана, люди могут решить полностью отказаться от владения автомобилями. Если этот сдвиг в сознании станет массовым, то для перемещения того же количества людей потребуется гораздо меньшее количество автомобилей, чем сейчас имеется частных машин.
Но эта идиллия может и не настать. Автоматизация также сделает более полезными частные автомобили, а программное обеспечение радикально снизит бремя владения ими. Задумайтесь об этом на минуту. Автоматизированные машины будут способны не только на вождение — они смогут сами парковаться, ездить в гараж за топливом и ремонтом, а также оплачивать собственные страховые счета (вашими деньгами, конечно). Вполне вероятно, что мы просто заменим свои «глупые» машины на умные, и продолжим ездить, как раньше.
В длительной перспективе мы, скорее всего, получим нечто смешанное. К 2040 году, даже если инициативу захватят БПА общего пользования, а продажи новых легковушек упадут на 50 процентов (действительно крупное изменение), то автопроизводители всё равно будут изготавливать по всему миру примерно 30 миллионов самодвижущихся машин. Половина из них окажется в Китае, ещё одна четверть в США, а остальные распределятся по ЕС, Японии и новым рынкам. Но даже если бизнес производства легковых автомобилей уменьшится, то будет расти бизнес пользования легковыми автомобилями, а также фургонами, скутерами и всем, что может двигаться. То, что останется от современного международного рынка производства автомобилей объёмом 2 триллиона долларов, будет поглощено гораздо более крупным рынком «услуг персональных перевозок», который по прогнозам вырастет к середине века с семи до десяти триллионов долларов — примерно до размера всей современной экономики ЕС. Только одна Waymo хочет захватить к 2030 году ежегодную долю в 1,7 триллиона. Однако Uber, Amazon и Alibaba, не говоря уже о Ford, GM и VW, не оставят этот новый рынок без боя. У них есть собственные проекты в бизнесах услуг беспилотного будущего.
Поэтому хотя беспилотная революция началась с тонкой струйки, очень скоро этот медленный ручеёк перерастёт в бурный поток. Примерно к 2050 году большинства управляемых людьми легковых автомобилей уже не будет. Их заменит менее масштабный, зато более умный флот автономного транспорта всевозможных форм и размеров. Некоторые из автомобилей будут частными, другие в общественном пользовании. Некоторые смогут перемещать одного человека, другие примут от сотни и больше. Многие вообще никого не будут возить, а займут себя перевозками непрекращающегося потока еды, возникшего благодаря триумфу онлайн-шоппинга. Некоторые будут помогать нам, просто наблюдая за нашим городским миром или регулируя движение. В целом, можно сказать, что разнообразный флот БПА будет проходить гораздо больше миль, чем машины сегодня.
Мне хотелось бы сказать, что беспилотная революция повторит историю 20-го века с машинами, только в большем, управляемом компьютером масштабе. Но ничто в нашем прошлом не сможет подготовить нас к тому, что ждёт впереди. Темп движущихся на всех парах изменений ошеломит нас. В США полная моторизация заняла около 60 лет — примерно с 1920 года, когда в городах начали появляться большие количества автомобилей, до 1980-го, когда территории городов начали задыхаться от них. Следующие 40 лет, с 1980-го по 2020-й, были периодом насыщения.
Среднее число часов, проводимых едущими на работу в трафике, почти утроилось, а экономические потери от пробок возросли в десять раз, до 166 миллиардов долларов ежегодно. Бо́льшую часть этого времени мы потратили на поиск путей снижения использования автомобилями и инвестиции в альтернативы.
Однако автоматизация может возыметь свой эффект всего за 20-30 лет — на протяжении одного поколения. Если наша история существования с автомобилями и научила нас чему-нибудь, так это тому, что беспилотная революция будет не такой, какой мы её себе представляем.