Сам себе автоном: когда беспилотные автомобили вытеснят водителей с дороги

Зачем нужны беспилотные машины

Современные системы активной помощи водителю (типа адаптивного круиз-контроля, функции удержания в полосе, распознавания дорожных знаков или автоматической парковки) за последние годы стали привычными: их сегодня можно обнаружить даже в недорогих, массовых автомобилях. Кажется, остается лишь шаг до настоящих автопилотов. Но этот шаг все время откладывается. Когда же поедем?

Задача, которую ставят перед собой создатели автономного транспорта (АТ), – не избавить человека (водителя) от работы, а в первую очередь, повысить уровень безопасности дорожного движения. Ведь не секрет, что, по данным мировой статистики, более 90% всех ДТП происходят из-за человеческих ошибок. А беспилотные автомобили от Google, «Яндекса» и т. д. наездили уже миллионы километров – и практически без аварий. Те немногочисленные ДТП, которые имели место, случались опять же по вине «человеческого фактора».

Специалисты уверены, что внедрение автономных транспортных средств позволит значительно снизить количество дорожно-транспортных происшествий, которые происходят из-за ошибок водителя. А также уменьшить заторы и серьезно сэкономить топливо. Кроме того, согласно «Транспортной стратегии России до 2030 года», «высокоавтоматизированный и беспилотный транспорт позволит повысить эффективность и безопасность грузовых и пассажирских перевозок, а также удовлетворенность конечных пользователей услуг, будет способствовать снижению себестоимости перевозок на 15% и повышению пропускной способности инфраструктуры до 10%».

Безопасность третьего уровня

На протяжении последних лет беспилотники были одним из главных автомобильных трендов наряду с электромобилями. Появилось огромное количество подразделений и стартапов, работающих в этом направлении. Наиболее известные – Cruise от GM, Waymo от Google, Zoox от Amazon, а также Tesla, Sony, Apple, Huawei, Xiaomi, наш российский «Яндекс».

Совсем недавно казалось, что главным препятствием станут правовые базы. Кого назначать виновным в случае аварийной ситуации, травм или гибели пассажиров или пешеходов? В Германии, к примеру, уже приняли закон, позволяющий водителю не участвовать в управлении машиной (при соблюдении определенных условий). Ответственной «в случае чего» назначили страховую компанию. Казалось бы, вопрос решен. Только вот ни одна из германских автокомпаний пока на трассы автомобили совсем без водителя не выпустила. И клиентам не предложила. Хотя вроде бы такие системы разработаны и давно испытаны…

© Shutterstock/Fotodom // Использование автопилота в автомобиле Tesla Использование автопилота в автомобиле Tesla

Потому что пока речь идет всего-навсего о третьем уровне автономности – когда человек не обязан следить за дорогой постоянно, но должен мгновенно взять на себя контроль по команде электроники. Или в случае возникшей необходимости. До четвертого уровня, когда за рулем можно, условно говоря, болтать по телефону или читать книжку, еще очень далеко. А максимальный, пятый, где руль и вовсе не нужен, пока выглядит чистой фантастикой. Кстати, новейшая функция с громким названием Full Self-Driving от Tesla – это тоже автопилот всего лишь третьего уровня.

Пять уровней автономности автомобиля по SAE (Society of Automotive Engineers)

Уровень 0. No Automation. Водитель должен контролировать всё (руль, тормоз и газ). Это классический автомобиль до 1990 года выпуска.

Уровень 1. Driver Assistance. Автомобиль помогает тормозить или ускоряться (появился круиз-контроль).

Уровень 2.  Partial Automation. Автомобиль может одновременно контролировать ускорение и торможение, но человек должен следить за ситуацией и быть готовым принять управление. Такая система, например, в автомобилях Tesla.

Уровень 3.  Conditional Automation. Автомобиль полностью управляет движением, но в какой-то момент может попросить водителя принять управление на себя.

Уровень 4.  High Automation. То же, что и на уровне 3, но машина умеет справляться с более сложными дорожными ситуациями. В случае, если автомобиль сам не сможет принять решение, он об этом оповестит водителя и припаркуется на обочине.

Уровень 5.  Full Automation. Полная автономность, участие человека не требуется. Машина сама принимает решение в любой ситуации, руль может вообще отсутствовать.

Между прочим, антимонопольная служба Германии судится с Tesla по поводу использования в рекламе автомобилей слова «автопилот» – это, мол, вводит в заблуждение пользователей и нарушает правила честной конкуренции. А сам владелец компании, Илон Маск, обещает появление полноценного автопилота с 2016-го, повторяя, что «система уже почти готова». Но сроки каждый год смещаются – и, видимо, не в последний раз.

Недавно Маск объявил, что Tesla вложит более миллиарда долларов до конца 2024 года в разработку тренировочного суперкомпьютера Dojo, необходимого для создания и улучшения программного обеспечения систем беспилотного вождения. По словам миллиардера, компания имеет в своем распоряжении «ошеломляющее количество» видео (системы сняли 300 млн миль пути, то есть 480 млн км). С помощью этих данных будет осуществляться обучение нейронных сетей Tesla. Но сколько ей еще учиться?

Проблемы авто без водителя

В чем же главные проблемы беспилотников? Прежде всего в том, что это высокоразвитый, но все-таки искусственный интеллект. Какими бы совершенными ни были алгоритмы, сколько бы миллионов тестовых километров ни наматывали автономные машины, они по-прежнему не могут предугадывать нестандартные ситуации, и в результате не в состоянии импровизировать и принимать сложные решения.

Например, довольно распространенные ситуации – ремонт дороги или сломавшаяся на оживленной магистрали машина, которая остановилась на той полосе, где едет АТ. Как объехать препятствие, если сделать это, не нарушив правил (требований знаков), невозможно? Это только один из тысяч нештатных сценариев, которые вызывают сложности даже у опытных водителей. А у беспилотника – ступор.

Понятно, что автоматика не допустит столкновения и, скорее всего, просто остановит машину. С высоким риском, что в авто «приедет» тот, кто движется следом… Кстати, согласно данным американской ассоциации безопасности дорожного движения (NHTSA), 8 из 10 аварий с участием беспилотников – это именно удар сзади во внезапно остановившийся автомобиль. И именно на случай таких ситуаций в большинстве автономных машин сегодня сидят водители-люди: если искусственный интеллект растерялся и застыл, они должны взять на себя управление и спасти автомобиль.

Наверное, намотав миллионы километров, искусственный интеллект изучит большинство нештатных ситуаций и выходов из них. Но что он точно не сможет, так это предсказать действия живого водителя, который едет с ним рядом, в соседней полосе. А они (действия) бывают порой необъяснимыми, не поддающимися логике.

Я, например, наблюдал не так давно сценку в районе Большой Пироговской улицы в Москве, где активно тестирует свои автономные авто «Яндекс». Перед светофором, где горел красный, в правом ряду остановился беспилотник. Как только загорелся зеленый, из левого ряда резко рванул и свернул направо (в сантиметре перед носом «яндекс-мобиля») лихой таксист. Зачем он так рисковал? Хотел покрасоваться перед умной машиной? Не знаю, объяснения нет. Но беспилотник просто замер. Хорошо, что в кабине был оператор, и он вывел машину из ступора.

Так что, пока в одном потоке рядом с автономными машинами будут находиться машины с обычными водителями, проблем не избежать. А разделить потоки сейчас нет возможности.

И потом, нигде еще окончательно не решен главный из вопросов. Кто будет нести ответственность за травму (смерть) пешехода в результате наезда на него роботизированного автомобиля, когда в кабине никого нет? Даже если отчасти виноват сам пешеход. С кого спрашивать? С программиста? Но он скажет, что имеет отношение только к обучению нейронной сети, а решение наехать на человека приняла сама система. Владелец автомобиля? Но, простите, в чем его вина? Так кто будет отвечать?

И все же, несмотря на нерешенные проблемы, каждая страна имеет свой план внедрения АТ – с конкретными сроками и конкретными видами транспорта.

Автобус едет по сценарию

Эксперименты по внедрению беспилотных автобусов в мире идут давно и достаточно успешно. Объяснение, почему именно автобусы, очень простое. Во-первых, их можно запустить в эксплуатацию на закрытых территориях, где шансов встретиться с другим авто (с водителем) минимальны. И во-вторых, даже на дорогах общего пользования автобусы пойдут по отдельной полосе. Есть даже специальный вид скоростного автобусного сообщения на основе беспилотных транспортных средств – Bus Autonomous Rapid Transit (BART).

BART-системы активно используются в ряде стран – там, где можно запустить движение автобусов по физически отделенной, обособленной полосе с островками-остановками, оснащенными турникетами. Одно из их преимуществ – значительная дешевизна по сравнению с рельсовым транспортом. Автономный автобус, движущийся по выделенной полосе, считается (и является) безопасным – за счет предсказуемых сценариев поведения транспортного средства, взаимодействующего с умной инфраструктурой дороги. Такой транспорт уже работает в Норвегии, Китае и Сингапуре, где запущено его коммерческое использование.

В России пока изучают опыт применения общественного беспилотного транспорта за рубежом, чтобы убедиться в его эффективности и безопасности. Но и в нашей стране разработано несколько опытных проектов.

К примеру, группа компаний Volgabus тестировала в технопарке «Сколково» и в Сочи свой прототип беспилотного автобуса «Матрешка», а КамАЗ и Научно-исследовательский центр НАМИ продемонстрировали совместный проект – беспилотный автобус «Шатл». Он, между прочим, даже развозил в Казани болельщиков в рамках Чемпионата мира по футболу – 2018. И уже несколько лет между цехами Горьковского автозавода сотрудников развозит беспилотный автобус «ГАЗель Next Eva».

Грузовику обед не нужен

Но самые большие надежды – на грузовой транспорт. Тут использование беспилотных технологий может увеличить эффективность и снизить себестоимость грузовых автомобильных перевозок.

© Shutterstock/Fotodom // Проект беспилотного грузовика (иллюстрация)

Ключевые преимущества – снижение затрат на топливо (за счет более плавного вождения, без резких ускорений и торможений машины) и экономия на расходах на персонал (а они могут составлять до 30% в стоимости перевозки). Кроме того, за счет исключения остановок для отдыха водителей можно существенно сократить сроки доставки грузов (в среднем в два раза). А еще беспилотные грузовики помогут снизить аварийность: автопилот исключает из числа причин ДТП пресловутый «человеческий фактор».

Беспилотные грузовики уже активно испытываются на магистралях США, в некоторых странах Европы и Азии. Лидерство в сегменте держат американские компании: Waymo («дочка» Google), Aurora Innovation Inc, TuSimple.

В России планировали к 2024 году запустить автономные транспортные средства на пилотных участках трасс М-11 и М-12, а к 2035-му – на всех ключевых маршрутах. И ведь запустили – досрочно, уже этим летом!

Для этого еще в октябре прошлого года на трассе М-11 «Нева» установили экспериментальный правовой режим (ЭПР) по осуществлению автономных грузоперевозок, который позволил проводить тестирование специализированных беспилотников. А 14 июня в рамках проекта «Беспилотные логистические коридоры» состоялся запуск движения беспилотных магистральных тягачей КамАЗ. Всего в рейс вышло четыре цифровых магистральных тягача (теперь их уже шесть), которые в составе автопоезда с полуприцепом осуществляют коммерческие грузоперевозки между двумя городами.

Автомобили созданы на базе магистрального тягача КамАЗ-54901. Тягач оснащен системами связи, навигации, технического зрения, обработки входящей информации. Беспилотные автопоезда будут работать между логистическими терминалами Москвы и Санкт-Петербурга по концепции hub-to-hub, без заездов в города. Протяженность маршрута – 650 км. Причем беспилотные тягачи трудятся в режиме 24/7: ограничения, связанные с режимом труда и отдыха водителей, на эту технику не распространяются. Автомобиль будет останавливаться только на погрузку-разгрузку, заправку топливом, а также для проведения технического обслуживания.

Впрочем, во время движения, в соответствии с программой ЭПР, в кабине беспилотника находится инженер-испытатель, готовый перехватить управление в экстренных ситуациях. Но он не водитель, поэтому жесткие нормы режима труда и отдыха на него не распространяются. Испытатели просто меняются в конечных точках маршрута.

Кстати, по расчетам Минтранса, использование беспилотников только на одной трассе М-11 позволит к 2030 году обеспечить сокращение времени доставки минимум на 25%, снижение себестоимости перевозки – на 15%, сокращение аварийности – на 20%. И как итог – 1,3 млрд руб. ежегодной суммарной экономии для перевозчиков.

Такси в режиме эксперимента

А что же легковушки? О них, как о самых перспективных автономных средствах передвижения, говорят больше всего.

Сегодня беспилотные легковые автомобили тестируются как минимум в шести странах: в США, Китае, России, Израиле, Великобритании и Южной Корее. В абсолютном большинстве испытаний человек находится в салоне машины на месте водителя или на пассажирском сиденье впереди. Это нужно, чтобы подхватить управление автомобилем при угрозе ДТП. Реже беспилотник без страхующего водителя передвигается по нескольким улицам в городе или по отдельной закрытой территории (вроде «Иннополиса» в Татарстане, где машины «Яндекса» катаются без водителя за рулем).

© Global Look Press / Испытания беспилотного автомобиля компании Waymo Испытания беспилотного автомобиля компании Waymo

Waymo, дочерняя компания Google, запустила беспилотное такси в пригороде Феникса. В январе 2021 года появилось второе «роботакси» – китайский стартап AutoX запустил сервис в пригороде Шэньчжэня.

Значит, эра беспилотных машин в городах уже близко? Нет, есть серьезные препятствия. Еще не готовы законы, разрешающие тестировать беспилотники везде, а не только в разрешенных местах. Подчеркну: тестировать, а не работать. Поэтому «роботакси» и в США, и в Китае запустили в тихих пригородах. Технология еще не обкатана в больших городах с оживленным движением.

В России есть две компании, которые испытывают легковые беспилотники. Это «Сбер» и «Яндекс». Вместе они тестируют порядка 200 машин. Соответствующие постановления правительства позволяют подобные испытания. В инновационных центрах вроде «Иннополиса» машина передвигается даже без страхующего водителя за рулем. В Москве АТ ездят только по согласованным маршрутам, человек должен быть в водительском кресле. Как долго будет продолжаться такой «экспериментальный режим», неизвестно. Но понятно, что выпускать на оживленные улицы авто без водителя пока рано.

Кто первый?

Так что беспилотные грузоперевозки, видимо, придут на трассы (только скоростные, с соответствующей инфраструктурой!) намного раньше, чем появятся в городах беспилотные такси. Передвигаться по магистрали легче, чем в городах, где нужно много маневрировать и предугадывать поведение непредсказуемых участников дорожного движения. Кроме того, благодаря размеру грузовых машин у их датчиков и лидаров лучше обзор. Да и сами они видны издалека. А желающих «посоревноваться» на трассе с огромной фурой куда меньше…

И еще пример. В прошлом году компания «Газпром нефть» протестировала работу беспилотных КамАЗов, способных ездить по труднопроходимой местности, в Ямало-Ненецком автономном округе. Один водитель-оператор вел от трех до пяти машин. Автомобили загружали на базе, водитель садился в первый автомобиль, подключал к нему остальные и отправлялся по заданному маршруту, а колонна – за ним, повторяя движения ведущего. Причем каждый из ведомых и сам контролировал окружающую обстановку. А что? Красиво!

© Артем Геодакян/ТАСС // Беспилотные грузовые автомобили КамАЗ

Но, вообще-то, похоже, на доводку электронных алгоритмов до ума, когда машины можно будет уверенно выпускать в «свободный полет», потребуется еще не год и даже не 10 лет. И о полностью автономных автомобилях, которые будут возить нас на работу, домой и куда угодно, в обозримом будущем по-прежнему остается только мечтать.

Тем более что и мы сами еще «не дозрели». Почти половина (48%) из 1,2 тыс. совершеннолетних россиян заявили, что не готовы довериться технологиям искусственного интеллекта (исследование «АльфаСтрахования»). А 32% опрошенных отметили, что видят в беспилотных авто серьезную угрозу. Зато каждый четвертый российский водитель получает удовольствие от управления автомобилем. И не видит нужды в появлении каких-либо беспилотников.